Was ist Mikrobiologie?
Im Wesentlichen ist die Mikrobiologie das Studium der biologischen Organismen, die zu klein sind, um sie mit bloßem Auge zu sehen (ohne Hilfsmittel wie Lupe oder Mikroskop usw.). Die Mikrobiologie widmet sich daher der Erforschung des Lebens und der Eigenschaften einer Vielzahl von Organismen, die von Bakterien und Archaeen bis hin zu parasitären Würmern in ihrer Umgebung reichen.
Dieses Fach dient dazu, alle Aspekte der Organismen zu erforschen, um nicht nur festzustellen, wie sie in ihrer Umgebung leben, sondern auch, wie sie sich auf ihre jeweilige Umgebung und damit auf andere Organismen in ihrer Umgebung (Menschen, Tiere usw.) auswirken.
Die Mikrobiologie hat sich als eine der wichtigsten Disziplinen in der Biologie erwiesen, da sie es ermöglicht, zu ermitteln, wie einige dieser Organismen Krankheiten verursachen, Heilmittel für solche Krankheiten zu entdecken und sogar einige Mikroben für industrielle Zwecke zu nutzen usw.
Einige der Gebiete, auf die sich Mikrobiologen spezialisieren können, sind:
- Immunologie
- Bodenbiologie
- Industrielle Mikrobiologie
- Biotechnologie
- Biogeochemie
- Mikrobielle Genetik
- Aquatische Mikrobiologie
* Obwohl die Mikrobiologie, zumeist als das Studium von Mikroorganismen (die man nicht mit dem bloßen Auge sehen kann) beschrieben wird, enthalten Gruppen wie Algen und Pilze Organismen, die nicht unbedingt die Verwendung spezieller Werkzeuge erfordern, um sie zu beobachten. Daher umfasst die Mikrobiologie auch eine Reihe von Organismen, die nicht unter die traditionelle Definition fallen.
Zweige der Mikrobiologie
Die verschiedenen Zweige der Mikrobiologie werden in reine und angewandte Wissenschaften sowie in die Taxonomie unterteilt.
Bakteriologie
Bakteriologie ist der Zweig der Mikrobiologie, der sich mit dem Studium der Bakterien befasst. Dieser Zweig ist in eine Reihe von Spezialisierungen unterteilt, zu denen unter anderem die Meeresbakteriologie, die Sanitärbakteriologie, die industrielle Bakteriologie, die landwirtschaftliche Bakteriologie und die systematische Bakteriologie gehören.
Dieser Zweig der Mikrobiologie befasst sich unter anderem mit Bakterienarten und deren Eigenschaften, Krankheiten und Anwendungen.
Mykologie
Im Gegensatz zur Bakteriologie, die sich mit Bakterien beschäftigt, die prokaryotische Organismen sind, befasst sich die Mykologie mit dem Studium von Pilzen, die von Natur aus eukaryotisch sind. Die verschiedenen Pilzarten (Schimmel- und Hefepilze) kommen in vielen verschiedenen Umgebungen vor und können sowohl nützlich als auch schädlich sein.
Die Mykologie befasst sich mit den verschiedenen Eigenschaften dieser Organismen (Merkmale, Taxonomie usw.), die es wiederum ermöglichen, sie in verschiedenen Industriezweigen zu verwenden, von Brauereien bis hin zu Lebensmitteln und Medizin.
Diejenigen, die sich auf Mykologie spezialisieren, werden als Mykologen bezeichnet.
Protozoologie
Die Protozoologie ist einer der neueren Zweige der Mikrobiologie, der auf Taxonomie basiert. Sie ist die Teildisziplin, die sich mit dem Studium der Protozoen beschäftigt. Wie bei den Pilzen handelt es sich dabei um eukaryotische Organismen, zu denen Gruppen wie Amöben, Wimpertierchen, Sporozoen und Flagellaten gehören.
Da eine große Anzahl dieser Organismen mit Tieren und menschlichen Krankheiten in Verbindung gebracht wird, konzentrieren sich Protozoologen nicht nur auf ihre Taxonomie und morphologischen Aspekte zu Klassifizierungszwecken, sondern auch auf ihre medizinische Bedeutung.
Zu den häufigen Beispielen von Krankheiten, die durch Protozoen verursacht werden, gehören Malaria, Schlafkrankheit und Amöbenruhr.
Phykologie
Wie die Mykologie ist die Phykologie einer der Zweige der Mikrobiologie, der sich mit dem Studium der mehrzelligen Organismen befasst. Im Gegensatz zur Mykologie befasst sich die Phykologie jedoch mit dem Studium der verschiedenen Algenarten, die in unterschiedlichen Umgebungen vorkommen.
Während sie als kleine Mikroorganismen im Meer schwimmen, wachsen einige Algen zu großen Algen heran, die in der aquatischen Umwelt vorkommen.
Abgesehen davon, dass sie Teil der Nahrungskette sind, sind Algen auch an der Produktion von Sauerstoff beteiligt, was sie für die Mikrobiologie wichtig macht.
Diejenigen, die Phykologie studieren (z.B. Carl Adolph Agardh), sind als Phykologen bekannt.
Parasitologie
Parasitologie ist ein weites Feld der Mikrobiologie, das sich mit dem Studium von Parasiten beschäftigt. Im Wesentlichen befasst sich die Parasitologie mit Organismen aus drei Hauptgruppen, darunter Protozoen, Helminthen (Würmer) und Arthropoden.
Da sich die Parasitologie mit krankheitsverursachenden Organismen (sowie Vektoren) befasst, wurde sie von einer Reihe anderer Disziplinen beeinflusst, unter anderem von der Immunologie und Biochemie.
Wie die Mykologie und die Phykologie befasst sich die Parasitologie sowohl mit ein- als auch mit mehrzelligen Organismen.
Diejenigen, die sich mit der Parasitologie befassen, werden Parasitologen genannt.
Immunologie
Die Immunologie ist die Teildisziplin, die sich mit dem Studium des Immunsystems beschäftigt. Sie ist seit dem 18. Jahrhundert eines der wichtigsten Studiengebiete, dessen Bemühungen darauf gerichtet sind, das Immunsystem zu stärken, um den Körper vor Krankheiten zu schützen.
Es ist erwähnenswert, dass Krankheiten zwar durch verschiedene Organismen und Fremdstoffe verursacht werden, aber auch durch das Immunsystem selbst in Fällen von Autoimmunität entstehen können.
Durch die Untersuchung der Beziehungen zwischen dem Körper, den Krankheitserregern und dem Immunsystem haben die Forscher bedeutende Fortschritte und Durchbrüche erzielt, die es ermöglicht haben, Krankheiten auszurotten, die früher in der Gesellschaft weit verbreitet waren.
Diese Bemühungen zeigen sich weiterhin in Studien über solche Krankheiten und Ebola und andere Ausbrüche, die in verschiedenen Teilen der Welt festgestellt wurden.
Eine Person, die Immunologie studiert, ist als Immunologe bekannt.
Virologie
Virologie ist der Zweig der Mikrobiologie, der sich mit dem Studium von Viren beschäftigt. Im Gegensatz zu den meisten anderen Organismen, die entweder als ein- oder mehrzellig beschrieben werden, sind Viren azelluläre Mikroben mit einfachen Strukturen und benötigen Wirtszellen, um sich zu vermehren.
Da Viren Wirtszellen benötigen, um sich zu vermehren, beeinträchtigen sie auch die Zellen und verursachen folglich Krankheiten.
In der Virologie befassen sich die Forscher auch mit Aspekten wie Biochemie, Verbreitung, Molekularbiologie und der Evolution von Viren, was es möglich macht, sie nicht nur zu verstehen, sondern auch Heilmittel für einige der schwersten Krankheiten zu entwickeln, die durch diese Parasiten verursacht werden (AIDS usw.).
Mehr über Viren.
Nematologie
Nematologie ist die Teildisziplin, die sich mit dem Studium der mehrzelligen Fadenwürmer beschäftigt. Nematoden, die auch als Rundwürmer bekannt sind, umfassen eine Vielzahl von Organismen (Würmern), die in einer Vielzahl von Umgebungen auf der Erde zu finden sind (sie können im Boden, im Schlamm, im Sand, in den Bergen usw. gefunden werden).
Studien zufolge gehören Nematoden zu den am häufigsten vorkommenden Organismen auf unserem Planeten. Die Nematologie, ein Zweig der Mikrobiologie, ermöglicht die Klassifizierung dieser Würmer anhand ihrer allgemeinen Morphologie, ihrer Lebensräume und der Frage, ob sie Krankheiten verursachen oder nicht.
Diejenigen, die sich mit der Nematologie beschäftigen, werden Nematologen genannt.
Neben der Taxonomie wird die Mikrobiologie auch in die reinen Wissenschaften unterteilt.
Zu den häufigsten Kategorien gehören:
– Mikrobielle Zytologie – beschäftigt sich mit der Struktur und Funktion der Organismen
– Mikrobielle Physiologie – ist der Zweig der Mikrobiologie, der sich mit den verschiedenen Teilen und normalen Funktionen der Organismen beschäftigt (Funktionsweise der verschiedenen Teile des Organismus)
– Mikrobielle Ökologie – Zweig, der sich mit der Umgebung/dem Lebensraum des Organismus beschäftigt. Dies ermöglicht es zu verstehen, wie der Organismus mit seiner Umgebung interagiert und sie beeinflusst
– Mikrobielle Genetik – befasst sich mit dem genetischen Aufbau des Organismus. Sie wird verwendet, um die verschiedenen Stämme und Phänotypen eines Organismus zu identifizieren und die Organismen als solche zu klassifizieren
Angewandte Mikrobiologie
Während die taxonomische Klassifizierung den Organismus und seine allgemeinen Merkmale in den Mittelpunkt stellt, konzentriert sich die angewandte Mikrobiologie darauf, wie verschiedene Organismen in bestimmten Prozessen eingesetzt (angewendet) werden können oder welche Auswirkungen sie in verschiedenen Branchen haben können.
Zu den wichtigsten Zweigen der Mikrobiologie, die auf Anwendungen beruhen, gehören:
Lebensmittelmikrobiologie
Forschungsstudien konzentrieren sich auf eine Vielzahl von Mikroorganismen, die Lebensmittel verunreinigen/schädigen, und solche, die unter anderem für die Lebensmittelverarbeitung/-veränderung verwendet werden können. Die Mikrobiologie befasst sich insbesondere mit Mikroorganismen wie Schimmelpilzen, Hefen und Bakterien, die sich entweder positiv oder negativ auf die Qualität von Lebensmitteln auswirken, und zwar unter Berücksichtigung der öffentlichen Gesundheit.
* Die Lebensmittelmikrobiologie ist mit mehreren anderen Fachgebieten (Immunologie, Molekularbiologie usw.) verbunden und umfasst Aspekte wie Lebensmittelverarbeitung und -konservierung, Lebensmittelzutaten, Herstellung und Fermentierung.
Medizinische Mikrobiologie
Dies ist der Zweig der Mikrobiologie, der sich mit der Diagnose, Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten befasst, die durch verschiedene Arten von Organismen (Infektionserregern) verursacht werden. Diese Teildisziplin ist daher mit einer Reihe anderer Gebiete verbunden, darunter Virologie, Bakteriologie, Immunologie und Keimbiologie.
Industrielle Mikrobiologie
Dieser Zweig der Mikrobiologie befasst sich mit der Verwendung bestimmter Mikroorganismen für die industrielle Produktion. Die Forschungsarbeiten zielen auf die Verwendung dieser Organismen zur Steigerung und Maximierung der Erträge in der Kraftstoff-, Pharma- und Chemieindustrie ab. Hier ermöglicht der Einsatz von Mikroorganismen eine Massenproduktion für einen großen Markt.
Landwirtschaftliche Mikrobiologie
Die landwirtschaftliche Mikrobiologie befasst sich mit Mikroben, die mit Pflanzen- und Tierkrankheiten und der Produktion in Verbindung stehen. Sie befasst sich also nicht nur mit der medizinischen Bedeutung dieser Organismen, sondern auch mit ihrer wirtschaftlichen Bedeutung für die Landwirte und die Industrie als Ganzes. Dabei zielt die Agrarmikrobiologie darauf ab, Probleme in der landwirtschaftlichen Praxis zu lösen und gleichzeitig die Erträge der Landwirte zu steigern.
Einige der anderen Zweige der Mikrobiologie, die auf Anwendungen basieren, sind:
– Bodenmikrobiologie – Dieser Zweig der Mikrobiologie befasst sich mit der Untersuchung von Bodenmikroorganismen und deren Einfluss auf die Bodeneigenschaften
– Pharmazeutische Mikrobiologie – Dieser Zweig der Mikrobiologie befasst sich mit dem Einsatz von Mikroorganismen in der Medizin. Beschäftigt sich mit dem Einsatz von Mikroorganismen zur Verhinderung von Verunreinigungen sowie der Entwicklung von Arzneimitteln
– Veterinärmikrobiologie – Konzentriert sich auf Mikroben, die Krankheiten verursachen
– Mikrobielle Biotechnologie – Bereich der Mikrobiologie und Biotechnologie, der darauf abzielt, Mikroben für nützliche Zwecke einzusetzen: Sie zielt darauf ab, die Anwendung von Mikroben im täglichen Leben zu verbessern. Ein gutes Beispiel dafür ist die Forschungsstudie, die derzeit (zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels) von der Gates-Stiftung durchgeführt wird, um bestimmte Bakterien als Ersatz für die herkömmlichen Abwassersysteme zu verwenden.
Siehe auch: Zellbiologie
Speziell zu lesen über:
Mikroorganismen
Einzellige Organismen
Mehrzellige Organismen
Wie verursachen Bakterien Krankheiten?
Siehe Unterschiede zwischen Mikrobiologie und Biochemie
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P. D. Sharma. (2010). Microbiology. Google Books.
Robert A. Samson. (2016). Zelluläre Konstitution, Wasser- und Nährstoffbedarf und sekundäre Metaboliten. Environmental Mycology in Public Health.
Stuart Hogg. (2005). Essential Microbiology. The University of Glamorgan, UK.
Links