Mikrobiologia to dziedzina nauki, która bada organizmy tak małe, że są widoczne tylko przez mikroskop. Te, które są jednokomórkowe, czyli z pojedynczą komórką.
Mikroorganizmy te znajdują się w najbardziej nieoczekiwanych miejscach na świecie, a dodatkowo są zdolni do różnych czynności.
- Uczestniczyć w recykling pierwiastków chemicznych, poprzez cykle biogeochemiczne. Na przykład cykl węgla i azotu, który zachodzi między glebą a atmosferą.
- Obejmują wszystkie typy metaboliczne które istnieją: między innymi chemolitotrofia (bakterie wodorowe, bakterie nitryfikacyjne), fotosynteza tlenowa (sinice) i fotosynteza anoksygenowa.
- Żyją w ekstremalnych środowiskach: możemy je znaleźć zarówno w mediach hipertermofilnych (110ºC), jak i kwasofilowych (pH 1).
Jak powiedział biochemik Selman Waskman (odkrywca antybiotyku streptomycyny):
„Nie ma dziedziny rozwoju człowieka, czy to przemysłu, rolnictwa, przygotowywania żywności, czy też związanych z mieszkaniem lub odzieżą, zdrowiem ludzi i zwierząt, walką z chorobami, gdzie mikroorganizmy nie odgrywają ważnej roli i z podstawową częstotliwością”.
Różnorodność mikrobiologiczna: fascynujący temat
Badanie mikrobiologii obejmuje organizmy prokariotyczne, jednokomórkowe eukarionty i wirusy.
Prokariota
Prokariota (zawodowiec: przed, karion: jądro, czyli nie mają określonego jądra) to te, których materiał genetyczny nie jest zamknięty w błonie, ale jest wolny wewnątrz komórki:
- Bakteria Komórki te są otoczone ścianą komórkową złożoną z białka peptydoglikanu (PG). Jako metodę klasyfikacji bakterii stosuje się barwienie Grama. Podczas gdy gram-dodatnie (niebieska plama) są pokryte tylko PG, gram-ujemne (fioletowa plama) oprócz PG mają drugą warstwę lipidową. Są to również komórki, które można grupować w pary, tworząc łańcuchy lub skupiska i mają różne kształty (pałeczki, ziarniaki, spirilli …).
- Wyginasz się. Różnią się od bakterii tym, że jeśli mają ściany komórkowe, nie składają się z PG. Zazwyczaj znajdują się w ekstremalnych środowiskach i są klasyfikowane jako metanogeny (wytwarzają metan), ekstremalne halofile (żyją w ekstremalnie zasolonych środowiskach) i ekstremalne termofile (żyją w ciepłych i siarkowych wodach).
Eukarionty jednokomórkowe
Organizmy eukariotyczne (eu: prawda, karion: jądro, czyli mają prawdziwe jądro). Materiał genetyczny jest „przechowywany” w jądrze pokrytym błoniastą strukturą. W tej grupie są wyższe rośliny i my, zwierzęta. Mikrobiologia bada istoty eukariotyczne, które składają się z pojedynczej komórki:
- Mikroskopijne grzyby (drożdże i pleśnie) Podczas gdy drożdże są komórkami owalnymi, większymi niż bakterie, pleśnie tworzą gałęzie (strzępki), które możemy zobaczyć gołym okiem w chlebie lub innych produktach spożywczych, takich jak gąbczaste ciasto (grzybnia).
- Mikroalgi. Mikroorganizmy fotosyntetyczne. Znajdziemy je zarówno w wodzie słodkiej, jak i słonej. Podobnie jak rośliny produkują i uwalniają tlen.
- Pierwotniaki. Poruszają się pseudopody (sztuczne stopy) jak w przypadku ameb lub za pomocą wici lub rzęsek (przydatków umożliwiających ruch). Możemy znaleźć go w środku lub jako pasożyty.
Wirus
Wreszcie są wirusy, które nie zostały sklasyfikowane w żadnej z poprzednich grup. W rzeczywistości, są uważane za istoty bezkomórkowe, to znaczy nie mają struktury komórkowej.
Nie można ich zaobserwować za pomocą mikroskopów świetlnych, ale należy użyć mikroskopów elektronowych.
Składają się z rodzaju kwasu nukleinowego, DNA lub RNA, otoczonego płaszczem białkowym, zwanym również kapsułką. Z kolei możemy odkryć, że niektóre wirusy mają błonę lipidową otaczającą tę kapsułkę, nazywane są wirusami otoczkowymi.
Dlatego wirusy muszą infekować inne komórki, aby się rozmnażać, ponieważ nie mają niezbędnej maszynerii. Nie są samowystarczalne jak reszta mikroorganizmów.
Kiedy nie infekują, znajdują się w stanie utajonym. W tym miejscu powstaje debata na temat tego, czy wirusy są żywe, czy martwe.
Pasożyty zwierzęce
Chociaż robaki pasożytnicze (helminty i nicienie) są wielokomórkowe (składają się z dwóch lub więcej komórek), są one również badane w dziedzinie mikrobiologii ze względu na ich znaczenie w dziedzinie klinicznej.
Mikrobiologia i zdrowie zwierząt
Termin „drobnoustroje” kojarzy nam się zwykle z różnego rodzaju chorobami i problemami zdrowotnymi, takimi jak AIDS czy gruźlica. Jednak nie wszystko jest negatywne. W rzeczywistości mikroorganizmy przyczyniają się do równowagi między żywymi organizmami a chemikaliami.
Przykładem tego jest mikrobiota jelitowa zwierząt, gdzie pomagają w prowadzeniu procesów trawiennych lub syntezie witamin.
Jak widzieliśmy, mikroorganizmy są wszędzie i nie zawsze stanowią problem dla zdrowia żywych istot.
Kiedy drobnoustroje wywołują chorobę, nazywa się je „patogeny" a jego badanie jest niezbędne do postępu zarówno w medycynie ludzi, jak i zwierząt.
Jak powiedział Louis Pasteur: „Rola nieskończenie małego w Naturze jest nieskończenie wielka”.
