Mikrobioloogia on teadusharu, mis uurib nii väikeseid organisme, et need on nähtavad ainult mikroskoobi kaudu. Need, mis on üherakulised, see tähendab ühe rakuga.
Neid mikroorganisme leidub maailma kõige ootamatumates kohtades ja lisaks nad on võimelised erinevateks tegevusteks.
- Osalema keemiliste elementide ringlussevõtt biogeokeemiliste tsüklite kaudu. Näiteks süsiniku ja lämmastiku tsükkel, mis toimub pinnase ja atmosfääri vahel.
- Need hõlmavad kõiki ainevahetuse tüüpe olemasolevad: kemolitotroofia (vesinikbakterid, nitrifitseerivad bakterid), hapniku fotosüntees (tsüanobakterid) ja anoksügeenne fotosüntees.
- Nad elavad äärmuslikes keskkondades: me võime neid leida nii hüpertermofiilses (110ºC) kui ka happelises (pH 1) keskkonnas.
Nagu ütles biokeemik Selman Waskman (streptomütsiini antibiootikumi avastaja):
"Ei ole inimarengu valdkonda, olgu see siis tööstus, põllumajandus, toidu valmistamine või eluaseme või riietuse, inimeste ja loomade tervise, haiguste vastane võitlus, kus mikroorganismid ei mängi olulist rolli ja on sagedased."
Mikroobide mitmekesisus: põnev teema
Mikrobioloogia uurimine hõlmab prokarüootseid organisme, üherakulisi eukarüoote ja viirusi.
Prokarüootid
Prokarüootid (pro: enne, karion: tuum, see tähendab, et neil pole määratletud tuuma) on need, mille geneetiline materjal ei ole membraaniga suletud, kuid on raku sees vaba:
- Bakterid Neid rakke ümbritseb rakusein, mis koosneb valgu peptidoglükaanist (PG). Grami värvimist kasutatakse bakterite klassifitseerimise meetodina. Kui grampositiivseid (plekk sinine) katab ainult PG, siis gramnegatiivsetel (plekilillad) on lisaks PG-le ka teine lipiidikiht. Samuti on need rakud, mida saab rühmitada paarideks, moodustades ahelaid või kobaraid ning millel on erinev kuju (batsillid, kookid, spirillid …).
- Sa kaar. Need erinevad bakteritest selle poolest, et kui neil on rakuseinad, ei koosne nad PG -st. Neid leidub tavaliselt äärmuslikes keskkondades ja liigitatakse metanogeenideks (nad toodavad metaani), äärmuslikeks halofiilideks (nad elavad äärmiselt soolases keskkonnas) ja ekstreemseteks termofiilideks (nad elavad soojas ja väävlises vees).
Üherakulised eukarüootid
Eukarüootsed organismid (eu: tõsi, karion: tuum, see tähendab, et neil on tõeline tuum). Geneetiline materjal on "salvestatud" membraanse struktuuriga kaetud tuumas. Sellesse rühma kuuluvad kõrgemad taimed ja meie, loomad. Mikrobioloogia uurib eukarüootseid olendeid, mis koosnevad ühest rakust:
- Mikroskoopilised seened (pärmid ja hallitusseened (niitjad seened). Kuigi pärmid on ovaalsed rakud, suuremad kui bakterid, moodustavad hallitusseened oksad (hüüfid), mida näeme palja silmaga leivas või muudes toitudes, näiteks käsnjas tainas. (Seeneniidistik).
- Mikrovetikad. Fotosünteesivad mikroorganismid. Neid leiame nii värskest kui ka soolasest veest. Nagu taimed, toodavad ja eraldavad nad hapnikku.
- Algloomad. Nad liiguvad mööda pseudopods (valesid jalgu) nagu amööbide puhul või lipukeste või ripsmete abil (liikumist võimaldavad lisad). Leiame selle vabalt keskel või parasiitidena.
Viirus
Lõpuks on viirused, mida ei ole klassifitseeritud üheski eelmises rühmas. Tegelikult, neid peetakse rakulisteks olenditeks, see tähendab, et neil puudub rakuline struktuur.
Valgusmikroskoopidega neid jälgida ei saa, kuid kasutada tuleb elektronmikroskoope.
Need koosnevad teatud tüüpi nukleiinhappest, DNA -st või RNA -st, mida ümbritseb valgukate, mida nimetatakse ka kapsliks. Omakorda võime avastada, et mõnel viirusel on seda kapslit ümbritsev lipiidmembraan, neid nimetatakse ümbrisega viirusteks.
Seetõttu peavad viirused paljunemiseks nakatama teisi rakke, kuna neil pole vajalikku masinat. Nad ei ole iseseisvad nagu ülejäänud mikroorganismid.
Kui nad ei nakata, on nad varjatud olekus. Siin tekib vaidlus selle üle, kas viirused on elus või surnud.
Loomade parasiidid
Kuigi parasitaarsed ussid (helmintid ja nematoodid) on mitmerakulised (koosnevad kahest või enamast rakust), uuritakse neid ka mikrobioloogia valdkonnas nende olulisuse tõttu kliinilises valdkonnas.
Mikrobioloogia ja loomade tervis
Tavaliselt seostame mõistet "mikroob" mitmesuguste haiguste ja terviseprobleemidega, nagu AIDS või tuberkuloos. Siiski pole kõik negatiivne. Tegelikult aitavad mikroorganismid tasakaalustada elusolendite ja kemikaalide vahel.
Selle näiteks on loomade soolestiku mikrobiota, kus need aitavad läbi viia seedimisprotsesse või vitamiinide sünteesi.
Nagu nägime, on mikroorganisme kõikjal ja need ei kujuta alati elusolendite tervisele probleeme.
Kui mikroorganismid põhjustavad haigusi, nimetatakse neid "patogeenid " ja selle uurimine on vajalik nii inimeste kui ka loomade meditsiini edendamiseks.
Nagu Louis Pasteur ütles: "Lõputult väikese roll looduses on lõpmatult suur."