Mikrobai yra mažiausi gyvi, dažniausiai vienaląsčiai organizmai, kuriuos galima pamatyti tik per labai tikslų mikroskopą. Jų dydis yra toks mažas, kad matuojamas mikrometrais (1 µm=1/1000 mm) arba net nanometrais (1 nm=1/1000).
Ką tiria mikrobiologija
Mikrobiologija yra mokslas, tiriantis mikroorganizmų gyvenimo sferą: struktūrą, funkcionavimą, gyvenimo sąlygas, vystymąsi ir dauginimąsi.
Pirmasis asmuo, kuriam pavyko ištirti ir aprašyti mikrobus, buvo olandas A. Leeuwenhoekas. XVII amžiaus pabaigoje jis pagamino lęšius, kurie vaizdą padidina daugiau nei 200 kartų. Jį sukrėtė tai, kad per juos pamatė, kad mikrobai yra visas pasaulis, turintis savo egzistavimo ypatybes. Taip buvo padėti pamatai naujam mokslui – mikrobiologijai. Leeuwenhoekas iliustravo ir aprašė atrastus mikrobus. Nuotraukos ir nuotraukos su tų laikų atvaizdais – nufotografuoti padidinimai per mikroskopą.
Mikrobų tipai
Įspūdinga nesuskaičiuojama daugybė mikroorganizmų. Mikrobai yra trumpas šimtų skirtingų mikrobų tipų pavadinimas. Jie skiriasi vienas nuo kitoišvaizda, sandara, gyvenimo sąlygos, gebėjimas daugintis. Yra neląsčių, daugialąsčių ir vienaląsčių mikrobų. Nuotraukos su jų vizualizacija padeda lengvai priskirti kiekvieną individą konkrečiai rūšiai. Mikrobų klasifikacija:
- bakterijos;
- virusai;
- fagai;
- grybai;
- mikrodumbliai;
- paprasta;
- mielės.
Bakterijos
Visa mikrobiologijos dalis – bakteriologija – atveria didžiulį bakterijų – prokariotinių organizmų – pasaulį. Nuo eukariotų (daugialąsčių, pirmuonių, dumblių, grybų) jie skiriasi tuo, kad neturi chlorofilo – gerai susiformavusio branduolio su genetine medžiaga ir organelėmis. Bakterijos dydis nėra pastovus, gali skirtis priklausomai nuo išorinės aplinkos (nuo 0,1 iki 28 mikronų). Populiariausia bakterijų klasifikacija pagal morfologinę struktūrą.
Pasipūtęs
Kokai vadinami sferiniais mikrobais, kurie gali įgauti sferinę, pupelės, elipsės arba lancetišką formą.
- Mikrokokus galima rasti pavieniui, poromis arba atsitiktinai. Jie vadinami saprofitais ir gyvena vandenyje ir ore.
- Diplokokai dauginasi dalijant du vienoje plokštumoje. Tai meningokokai (meningito nešiotojai) ir gonokokai.
- Streptokokai panašiai skirstomi į vieną plokštumą, bet ištisomis grandinėmis. Yra žinoma, kad žmogaus organizmui patogeniškos rūšys gali pernešti tonzilitą ir įvairias raudonliges.
- Tetrakokai yra išsidėstę dviejose plokštumose, tarpusavyjestatmenai. Patogeniški asmenys yra labai reti.
- Sardinės yra būdingi 8, 16 ar daugiau ląstelių ryšuliai trijose viena kitai statmenose plokštumose. Beveik visi jų atstovai gyvena tik ore.
- Stafilokokai vienu metu gali dalytis į kelias plokštumas, atsitiktinai išsidėsčiusias vienas kito atžvilgiu, savo išvaizda primena vynuogių kekes.
Juostos formos
Cilindriniai mikroorganizmai yra daug dažniau nei kitos rūšys. Jos skirstomos į bakterijas, neturinčias gebėjimo formuoti sporų (difterija, dizenterija, tuberkuliozė, partifoidas, E. coli), ir bacilas, galinčias sukurti sporas (juodligės, šieno, stabligės, anaerobinės). Klasifikavimas pagal padalijimo metodą:
- Diplobakterijos, diplobacilos skiriasi tik vienoje plokštumoje, po dvi ląsteles (pneumonija).
- Streptobakterijos, streptobacilos dalijimosi procese užima vieną plokštumą, ant kurios sudaro visą grandinę (juodligė).
- Didžioji dalis cilindrinių mikrobų yra atsitiktinai išsidėstę viename individe.
Kolekcija
Susukti mikrobai gali būti kablelio pavidalu, tai vibrionai (pavyzdžiui, cholera). Spiriliai turi keletą suktukų, spirochetos yra plonos susisukusios lazdelės (sifilis).
Svarbu pažymėti, kad visi mikrobai ir bakterijos yra polimorfiniai, jie turi unikalų gebėjimą keisti savo formą, veikiami įvairių veiksnių: aplinkos, temperatūros, rūgštingumo ir kt. Šis gebėjimas grindžiamas daugeliu laboratorinių mikrobų tyrimų, kuriais siekiama sukurti vaistus, kurie padėtų toliau kovoti su žmonėms patogeniškomis bakterijomis.
Virusai
Virusai yra didžiulė mikrobų bendruomenė, kuri skiriasi nuo kitų tuo, kad neturi ląstelės struktūros. Iš dydžių yra nepalyginamai mažesnis už bakterijų dydį: nuo 5 iki 150 nm. Norėdami juos pamatyti, turėsite sureguliuoti elektroninį mikroskopą iki aukščiausio tikslumo lygio. Dauguma virusinių mikroorganizmų atstovų susideda tik iš b altymų ir nukleino rūgšties (RNR, DNR).
Kai kurie mikrobai ir virusai gali būti daugelio sunkių žmonių ligų (gripo, hepatito, tymų) sukėlėjai. Be to, yra rūšių, kurios taip pat yra patogeniškos gyvūnams (maras, snukio ir nagų liga).
Mikofagai yra grybeliniai virusai. Bakteriofagai yra bakterijų virusai, jie gyvena beveik visur, kur yra bent šiek tiek gyvybės. Kai kurie fagai turi labai naudingą savybę sunaikinti mikrobų ląsteles, todėl jie dažnai naudojami gaminant vaistus, skirtus įvairių rūšių infekcijų profilaktikai ir gydymui.
Ricketsia yra ypatingas mikrobų tipas, kurį galima priskirti tiek bakterijoms, tiek virusams. Jie yra imobilizuoti, lazdelės formos viduląsteliniai parazitai, negalintys suformuoti sporų ar kapsulių.
Grybai
Tai ypatingi augalinės kilmės mikroorganizmai, neturintys chlorofilo ir gebantys sintetinti organines medžiagas. Be to, jų gyvenimui reikalingos paruoštos organinės medžiagosbeveik visi jie auga skirtingos kilmės substratų pagrindu. Yra keletas grybų rūšių, patogeniškų žmonėms, gyvūnams ir augalams.
Grybai nuo bakterijų skiriasi tuo, kad jų ląstelės yra panašesnės į augalą, turi branduolius ir vakuoles. Jie pateikiami hifų pavidalu – ilgais siūlais, kurie gali šakotis ir persipinti.
Grybai gali daugintis keliais būdais: vegetatyviniu dalijimusi, nelytiniu ir lytiniu – sporų susidarymu. Grybų sporos pasižymi dideliu atsparumu, jos gali ilgai gyventi įvairiose aplinkose ir judėti dideliais atstumais, kol patenka į maistinę terpę, kur greitai virsta hifais.
Pelėsiniai grybai yra labai dažni, juos galima lengvai pamatyti plika akimi ant sugedusių maisto produktų. Jie atrodo kaip nevienodos spalvos sutraukta danga. Yra keletas grybų tipų, kurie ne tik gadina maistą, bet ir gamina žmonėms ir gyvūnams toksiškus mitoksinus, tokius kaip aspergillus arba fusarium.
Tačiau grybai ne visada žalingi, daugybę jų naudingų savybių sėkmingai naudoja vaistų gamintojai. Veiksmingiausias ir populiariausias antibiotikas penicilinas gaminamas iš penicilijų rūšių grybų.
Aktinomicetai yra išskirtinė mikroorganizmų rūšis, pasižyminti bakterijų struktūra ir savybėmis bei panašiu į grybų dauginimosi būdu.
Mielės
Tai imobilizuoti vienaląsčiai mikrobai10–15 mikronų dydžio, kuris gali būti apvalus, ovalus, retais atvejais cilindro ir pjautuvo formos. Mielės savo struktūra panašios į grybus, turinčios vakuolę ir branduolį. Galimi dauginimosi būdai yra dalijimasis, pumpuravimas arba sporų pagalba. Jie greitai vystosi dirvožemyje, maiste, augaluose. Maisto produktų paviršiuje esančios mielės sukelia jų rūgimą ir rūgimą. Alkoholio fermentacijos metu cukrus paverčiamas alkoholiu – šis procesas yra alkoholio pramonės ir namų vyno gamybos pagrindas.
Yra tipų, kurie yra patogeniški žmogaus organizmui. Pavyzdžiui, gana paplitusi mielių candida gentis prisideda prie nemalonios ligos – kandidozės – plitimo.
Naudingi mikrobai žmogaus organizme
Žmogaus kūne gyvena trilijonai įvairių bakterijų, kurios gali būti ir žalingos, ir naudingos. Taip pat yra bakterijų, kurios yra gyvybiškai svarbios normaliai mūsų organizmo veiklai. Bendras suaugusio žmogaus bakterijų svoris gali siekti 4 kg, o ¾ jų gyvena mūsų žarnyne. Likusieji puikiai jaučiasi Urogenitalinėje sistemoje, odos paviršiuje ir gleivinėse. Įdomu tai, kad vaiko organizmą mikroorganizmai kolonizuoja jau jam gimstant, o sulaukus 10 metų žarnyno mikroflora jau yra visiškai susiformavusi. Kai kurie mikrobai yra itin pavojingi vaikams, todėl pirmieji vaiko kūno higienos metai turėtų būti labai kruopšti.
Kokie mikrobai gyvena žarnyne:
- laktobacilos;
- bifidobakterijos;
- streptokokai;
- enterobakterijos;
- grybai;
- paprasta;
- virusai.
Bakterijų nauda žmonėms
- Enterobakterijų pagalba organizmas pasisavina vitaminus B, C, K, nikotino ir folio rūgštį.
- Padeda virškinti nesuvirškintą maistą.
- Palaikykite jonų ir vandens-druskos mainus.
- Apriboti patogeninių mikroorganizmų augimą.
- Prisidėti prie imuniteto palaikymo.
- Sukurkite limfoidinį aparatą.
- Sumažinkite žarnyno sienelių jautrumą kancerogeniniams produktams.
- Padidinkite atsparumą virusams.
- Aktyviai dalyvaukite šilumos balanse.
Bifido- ir laktobacilos užima daugiau nei pusę žarnyno mikrofloros, jos vaidina svarbų vaidmenį sveiko žmogaus gyvenime:
- Šių mikroorganizmų gaminama pieno rūgštis ir acetatas gali sukurti žarnyne aplinką, kurioje negali gyventi patogeniniai mikrobai.
- Bifidobakterijos – natūralus antihistamininis preparatas, slopinantis alergines organizmo reakcijas.
- Jie turi antioksidacinį poveikį ir kovoja su navikinių ląstelių augimu.
- Bifidobakterijos aktyviai dalyvauja B grupės vitaminų gamyboje.
- Bifido- ir laktobacilos prisideda prie to, kad žmogaus organizmas pasisavina daugiau geležies, kalcio ir vitamino D.
Mikrobų svarba gamtai
Amonifikuojančių fermentų turinčios bakterijos aktyviai prisideda prie žmonių, gyvūnų, augalų liekanų irimo procesomaisto atliekos. Skilimo metu į atmosferą išsiskiria labai svarbios dujos: amoniakas ir azotas, kurie yra gyvybiškai svarbūs žmonėms, gyvūnams ir augalams.
Urobakterijos gali suskaidyti karbamidą, kurį kasdien gamina kiekvienas žmogus ir gyvūnas. Ir tai, beje, yra mažiausiai 55 milijonai tonų kiekvienais metais.
Mikrobai, galintys nitrofikuotis, oksiduoja amoniaką. Denitrifikuojantys mikroorganizmai prisideda prie molekulinio deguonies išsiskyrimo iš dirvožemio.
Anglis yra viena iš svarbiausių augalų ir gyvūnų pasaulio ląstelių medžiagų. Skaidulose, kurias minta daugelis gyvūnų, yra daug anglies. Jų skrandžiuose, padedant celiuliozės bakterijoms, ji fermentuojama ir su mėšlu išleidžiama atgal į gamtą. Taigi žemė gauna humuso, tampa daug derlingesnė, o atmosfera prisotinama anglies dioksido.
Todėl bakterijos ir mikrobai yra labai svarbi viso gyvojo pasaulio sudedamoji dalis. Daug naudingų bakterijų nuolat lydi žmogų visą gyvenimą ir saugo mūsų organizmą nuo nepageidaujamo išorės poveikio. Labai svarbu nepažeisti subtilios ir trapios pusiausvyros tarp naudingų ir patogeninių mikroorganizmų.
