علوم
میکروبیولژی
میکروبیولوژی
(Microbiology) علمی است که
درباره ميكروارگانيسم ها یا جانداران ذره بینی بحث و گفتگو می‌کند. جانداران ذره
بینی به کلیه موجوداتی اطلاق می‌شوند که به علت کوچک بودن ابعاد فقط با ذره بين یا
ميكروسكپ قابل مشاهده هستند.
دید کلی
تنوع
بیولوژیکی در میکروارگانیسمها بیش از سایر موجودات می‌باشد. میکروارگانیسمها
موجوداتی هستند که با چشم غیر مسلح مشاهده نمی‌شوند. شکل ، عمل و خصوصیات
بیوشیمیایی یا مکانیزم ژنتیکی آنها ، بر اساس محدودیتهای مولکولی بنا شده است.
میکروبیولوژی راههای مفیدی را برای شناسایی میکروارگانیسمها فراهم ساخته است. در
طبقه بندی موجودات زنده ، ارگانیسمهایی را که حاوی هسته بوده و هسته توسط غشایی
احاطه شده است، از پروکاریوتها که اسید نوکلئیک آنها بطور فیزیکی از سیتوپلاسم جدا
نشده است، مجزا کرده‌اند. بطور کلی میکروبیولوژی درباره ویروسها
، میکروارگانیسمهای پروکاریوتی و میکروارگانیسمهای یوکاریوتی بحث می‌کند.
تاریخچه
علم
میکروبیولوژی از سال 1674 هنگامی که آنتوان لوون هوک ، با عدسی شیشه‌ای خود دنیایی
از موجودات ریز را در قطره آب برکه مشاهده کرد. در اواخر قرن 17 نظریه تولید
خودبخودی مورد بحث قرار گرفت. در این زمان بسیاری از دانشمندان از جمله
فرانسیکوردی ، فکر می‌کردند میکروارگانیسمها از مواد غیر زنده ایجاد شده‌اند. در
سال 1766 اسپالانزانی نتیجه گرفت که میکروبها از هوای غیرسترون وارد محلولهای
غذایی شده و آنها را فاسد می‌کنند. دو ابرمرد دنیای علم که به کنار
گذاشتن نظریه خلق‌الساعه کمک شایانی کردند شیمیدان فرانسوی به نام پاستور و پزشک
انگلیسی به نام تندال بود. در 100 سال گذشته میکروب شناسان موفق به دریافت چند
جایزه نوبل شده‌اند.
باکتریها
باکتریها متنوع‌ترین و مهمترین میکروارگانیسمها هستند. تعداد کمی از آنها در انسان
و حیوانات
و گیاهان بیماریزا است. بطور کلی بدون فعالیت آنها ، حیات بر
روی زمین مختل می‌گردد. بطور یقین یوکاریوتها از موجودات زنده باکتری
مانند بوجود آمده‌اند. نظر به اینکه باکتریها ساختمان ساده‌ای داشته و
می‌توان به آسانی بسیاری از آنها را در شرایط آزمایشگاه کشت داد و تحت کنترل
درآورد، میکروب شناسان مطالعه وسیعی درباره فرایندهای حیاتی آنها انجام داده‌اند.
درباره نحوه رشد و مرگ باكتريها، متابوليسم باكتريها، ، ژنتيك باكتريها، ارتباط
آنها با ویروسها و ... مطالعات گسترده‌ای صورت گرفته است.
قارچها
قارچها
دسته جداگانه‌ای از یوکاریوتها را تشکیل می‌دهند. این دسته از میکروارگانیسمها
همگی هتروتروف بوده و برای رشد و تکثیر به ترکیبات آلی جهت اخذ انرژی و کربن نیاز
دارند. قارچها هوازی و یا بیهوازی اختیاری هستند. اکثر قارچها ساپروفیت بوده و در خاک و آب به
سر می‌برند و در این نواحی ، بقایای گیاهی و جانوری را تجزیه می‌نمایند.
قارچها مانند باکتریها در تجزیه مواد و گردش عناصر در طبیعت دخالت داشته و حائز
اهمیت هستند. علم مطالعه قارچهای انگل برای انسان را قارچ شناسی
گویند. که این انگلها بیماریهای زیادی را بوجود می‌آورند.
پروتوزوئرها
پروتوزوئرها
جانداران یوکاریوتیک تک سلولی هستند که به قلمرو آغازیان تعلق دارند. پروتوزوئرها
از نظر ساختمان تفاوت بسیاری با یکدیگر دارند. این دسته از جانداران ساکن آب و
خاک
بوده و از ذرات مواد غذایی و باکتریها تغذیه می‌کنند. عده‌ای از آنها
بخشی از فلور طبیعی بدن جانداران را تشکیل می‌دهند. مطالعات این
جانداران در محدوده علم میکروبیولوژی قرار دارد.
ویروسها
ویروسها
به علت داشتن خصوصیات خاصی با سایر موجودات زنده تفاوت دارند. یک ذره ویروس
دارای مولکول اسيد نوكلئيك DNA یا RNA بوده که توسط
پوشش پروتئینی یا کپسید احاطه شده است. اسید نوکلئیک ویروس
برای تکثیر در درون سلول به آنزیمهای سلول میزبان وابسته است. از تجمع اسید
نوکلئیک و قطعات پروتئینی که به تازگی سنتز شده‌اند، ذرات کامل ویروسی
تشکیل می‌شود که به محیط خارج سلول رها می‌گردند. ویروسها
بسیار متنوع بوده و از نظر ساختمان ، تشکیلات ژنوم ، بیان ژنوم ، راههاي تكثير و
سرایت باهم تفاوت زیادی دارند. ویروسها قادرند ژنتيك
باكتريها، گیاهان و جانوران را آلوده کنند.
میکروبیولوژی
خاک
خاک یکی
از مخازن عمده میکروارگانیسمها محسوب می‌شود. فراوانترین میکروارگانیسمها در خاک ،
باکتریها هستند. خاک باغچه در هر گرم محتوی میلیونها باکتری
است. در جاهای عمیق تعداد آنها کاهش می‌یابد. قارچها به تعداد کمتر از
باکتریها در خاک یافت می‌شوند. شاید مهمترین نقش
میکروارگانیسمهای خاک ، شرکت آنها در چرخه های بیوژئوشیمیایی است که
به گردش برخی عناصر شیمیایی در طبیعت کمک کرده و آنها را قابل مصرف
می‌سازد. میکروبیولوژیستها در این زمینه تحقیقات زیادی انجام داده‌اند.
میکروبیولوژی آب
در
میکروبیولوژی آب، میکروارگانیسمها و فعالیت آنها در آبهای طبیعی
نظیر دریاچه‌ها ، برکه‌ها ، رودخانه‌ها و دریاها مورد مطالعه قرار می‌گیرد.
و میکروارگانیسمهای مفید و مضر برای انسان و سایر جانداران شناسایی می‌شوند.
میکروبیولوژی
مواد غذایی
میکروارگانیسمها
تغییرات مطلوب و نامطلوب در مواد غذایی پدید می‌آورند. و از طرف دیگر تهیه بسیاری
از فرآورده‌های غذایی بدون کمک میکروارگانیسمها ، امکان‌پذیر نیست. مانند کلم شور
، زیتون رسیده و پنیر. اسیدهای حاصل توسط میکروارگانیسمها و اضافه کردن آنها به
مواد غذیی مانند خیار شور آنها را از گزند میکروارگانیسمهای نامطلوب حفظ می‌کند.
این بخش از میکروبیولوژی ، امروزه کاربرد زیادی دارد.
عوامل ضد
میکروبی
مواد دارویی
موادی هستند که برای درمان بیماری های عفونی یا جلوگیری
از وقوع بیماری بکار می‌روند . این مواد معمولا از باکتریها
و قارچها بدست می‌آیند و اخیرا برخی از آنها را در کارخانجات می‌سازند. از مواد
شیمیایی هنگامی می‌توان برای درمان بیماریهای عفونی استفاده کرد
که دارای اثر سمی انتخابی باشند. یعنی ضمن متوقف کردن رشد یا نابودی عامل مولد بیماری
، به سلول میزبان آسیبی نرسانند. علاوه بر سمیت انتخابی ، داروها باید بتوانند به
داخل بافتها و سلولهای میزبان نفوذ کننده و تغییری در مکانیزم دفاعی طبیعی
میزبان بوجود نیاورند. از عوامل ضد میکروبی می‌توان به آنتی بیوتیک ها
اشاره کرد.
ارتباط
میکروبیولوژی با سایر علوم
میکروبیولوژی
یک علم کاربردی است که با بسیاری از شاخه‌های علوم رابطه نزدیک دارد. از جمله می‌توان
به ژنتیک، پزشکی، سلولی مولکولی، انگل شناسي، قارچ شناسي و
بيوشيمي اشاره کرد.
منبع:
مرکز مقالات
کشاورزی AKE( بزرگترین
وبلاگ کشاورزی ایران )