Mi a mikrobiológia?
A mikrobiológia lényegében az olyan biológiai szervezetek tanulmányozása, amelyek túl kicsik ahhoz, hogy szabad szemmel (olyan eszközök használata nélkül, mint a nagyító, mikroszkóp stb.) láthatóak legyenek. A mikrobiológia tehát a legkülönbözőbb szervezetek életének és jellemzőinek tanulmányozásával foglalkozik, a baktériumoktól és archaikusoktól kezdve a parazita férgekig a környezetükben.
Ez a tudományág a szervezetek minden aspektusának megismerésére szolgál, hogy ne csak azt határozzuk meg, hogyan élnek a környezetükben, hanem azt is, hogyan hatnak az adott környezetükre és ezáltal a körülöttük lévő más szervezetekre (emberek, állatok stb.).
A mikrobiológia a biológia egyik legfontosabb tudományágának bizonyult, lehetővé téve annak megállapítását, hogy egyes organizmusok miként okoznak betegségeket, az ilyen betegségek gyógymódjainak felfedezését, sőt egyes mikrobák ipari célokra való felhasználását is stb.
A mikrobiológusok szakterületei közé tartoznak többek között:
- Immunológia
- Talajbiológia
- Ipari mikrobiológia
- Biotechnológia
- Biogeokémia
- Mikrobiális genetika
- Vízi mikrobiológia
* Bár a mikrobiológia, többnyire a mikroorganizmusok (a szabad szemmel nem látható) tanulmányozásaként írják le, az olyan csoportok, mint az algák és a gombák, tartalmaznak olyan szervezeteket, amelyek megfigyeléséhez nem feltétlenül szükséges speciális eszközök használata. Ezért a mikrobiológia számos olyan szervezetet is magában foglal, amelyek kívül esnek a hagyományos meghatározáson.
A mikrobiológia ágai
A mikrobiológia különböző ágait tiszta és alkalmazott tudományokra, valamint rendszertanra osztják.
Bakteriológia
A bakteriológia a mikrobiológiának a baktériumok vizsgálatával foglalkozó ága. Ez az ág tovább oszlik számos szakterületre, amelyek közé tartozik többek között a tengeri bakteriológia, az egészségügyi bakteriológia, az ipari bakteriológia, a mezőgazdasági bakteriológia és a szisztematikus bakteriológia.
A mikrobiológiának ez az ága olyan szempontokra helyezi a hangsúlyt, mint a baktériumok típusai és jellemzőik, betegségek és alkalmazásuk.
Mikológia
A bakteriológiával ellentétben, amely a baktériumokkal foglalkozik, amelyek prokarióta szervezetek, a mikológia a gombákkal foglalkozik, amelyek eukarióta jellegűek. A sokféle környezetben megtalálható különböző gombafajok (penészgombák és élesztőgombák) rendkívül hasznosak vagy károsak lehetnek.
A mikológia e szervezetek különböző tulajdonságaira (jellemzőire, rendszertanára stb.) helyezi a hangsúlyt, ami viszont lehetővé tette a felhasználásukat különböző iparágakban a sörfőzdéktől kezdve az élelmiszeriparon át az orvostudományig.
Azokat, akik a mikológiára szakosodnak, mikológusoknak nevezik.
Protozoológia
A protozoológia a mikrobiológia egyik újabb, taxonómián alapuló ága. Ez az az aldiszciplína, amely az ősállatok tanulmányozásával foglalkozik. A gombákhoz hasonlóan ezek is eukarióta szervezetek, amelyek olyan csoportokat foglalnak magukban, mint az amőboidok, ciliáták, sporozánok , és flagelláták.
Mivel ezen organizmusok jó része állatokkal és emberi betegségekkel hozható összefüggésbe, a protozoológusok nemcsak taxonómiájukra és morfológiai szempontjaikra összpontosítanak osztályozási célokból, hanem orvosi jelentőségükre is.
A protozoonok által okozott betegségek néhány gyakori példája a malária, az álomkór, valamint az amőbás vérhas.
Fikológia
A mikológiához hasonlóan a mikológia is a mikrobiológia egyik ága, amely a többsejtű szervezetek tanulmányozásával foglalkozik. A mikológiától eltérően azonban a mikológia a különböző típusú algák tanulmányozásával foglalkozik, amelyek különböző típusú környezetben találhatók meg.
Míg az óceánban úszó apró mikroorganizmusokként létezhetnek, egyes algák a vízi környezetben található nagy hínárokat alkotva nőnek meg.
Az algák amellett, hogy a tápláléklánc részei, részt vesznek az oxigéntermelésben is, ami miatt fontosak a mikrobiológiában.
Azokat, akik a fikológiát tanulmányozzák (pl. Carl Adolph Agardh), fikológusoknak nevezik.
Parazitológia
A parazitológia a mikrobiológia széles területe, amely a paraziták tanulmányozásával foglalkozik. A parazitológia nagyrészt három fő csoportba tartozó szervezetekkel foglalkozik, köztük a protozoákkal, a helmintákkal (férgekkel) és az ízeltlábúakkal.
Mivel a parazitológia a betegségeket okozó szervezetekkel (valamint a vektorokkal) foglalkozik, számos más tudományág is hatással volt rá, többek között az immunológia és a biokémia.
A mikológiához és a fitológiához hasonlóan a parazitológia is magában foglalja az egy- és többsejtű szervezetek tanulmányozását.
A parazitológiát tanulmányozókat parazitológusoknak nevezik.
Immunológia
Az immunológia az immunrendszer tanulmányozásával foglalkozó részterület. A 18. század óta az egyik legfontosabb kutatási terület, amelynek erőfeszítései az immunrendszer erősítésére irányulnak, hogy megvédje a szervezetet a betegségektől.
Megjegyzendő, hogy míg a betegségeket különböző organizmusok és idegen anyagok okozzák, addig autoimmunitás esetén magából az immunrendszerből is eredhetnek.
A szervezet, a kórokozók és az immunrendszer közötti kapcsolat tanulmányozásával a kutatók jelentős előrelépéseket és áttöréseket értek el, amelyek lehetővé tették a társadalomban korábban gyakori betegségek felszámolását.
Ezek az erőfeszítések továbbra is megmutatkoznak az ilyen betegségekkel és többek között a világ különböző részein azonosított Ebola járványokkal kapcsolatos vizsgálatokban.
Az immunológiát tanulmányozó személyt immunológusnak nevezik.
Virológia
A virológia a mikrobiológia azon ága, amely a vírusok tanulmányozásával foglalkozik. A legtöbb más élőlénnyel ellentétben, amelyeket vagy egysejtűként, vagy többsejtűként írnak le, a vírusok egyszerű szerkezetű, pókhálós mikrobák, és a szaporodásukhoz gazdasejtekre van szükségük.
Mivel a vírusoknak a szaporodásukhoz gazdasejtekre van szükségük, végül is a sejteket érintik, és ennek következtében betegséget okoznak.
A virológiában a kutatók olyan szempontokkal is foglalkoznak, mint a biokémia, az elterjedés, a molekuláris biológia, valamint a vírusok evolúciója, ami lehetővé teszi
nem csak a vírusok megértését, hanem az e paraziták által okozott legsúlyosabb betegségek (AIDS stb.) gyógymódjainak kifejlesztését is.
Tovább a vírusokról.
Nematológia
A nematológia a többsejtű fonálférgek tanulmányozásával foglalkozó részterület. A kerekesférgek néven is ismert fonálférgek közé tartoznak a Föld különböző környezetében (talajban, iszapban, homokban, hegyekben stb.) megtalálható szervezetek (férgek).
A tanulmányok szerint a fonálférgek a bolygónkon leggyakrabban előforduló szervezetek közé tartoznak. A nematológia, mint a mikrobiológia egyik ága, lehetővé tette e férgek osztályozását általános morfológiájuk, élőhelyük, valamint az alapján, hogy okoznak-e betegségeket stb.
A nematológiát tanulmányozókat nematológusoknak nevezik.
A rendszertan mellett a mikrobiológiát is a tiszta tudományok közé sorolják.
A leggyakoribb kategóriák közé tartoznak többek között:
– Mikrobiális citológia – a szervezetek felépítésével és működésével foglalkozik
– Mikrobiális fiziológia – a mikrobiológia azon ága, amely a szervezetek különböző részeivel és normál funkcióival foglalkozik (a szervezet különböző részeinek működése)
– Mikrobiális ökológia – a szervezet környezetével/élőhelyével foglalkozó ág. Ez teszi lehetővé annak megértését, hogy a szervezet hogyan lép kölcsönhatásba és hogyan hat a környezetére
– Mikrobiális genetika – a szervezet genetikai felépítésével foglalkozik. A szervezet különböző törzseinek és fenotípusainak azonosítására és a szervezetek osztályozására szolgál
Alkalmazott mikrobiológia
Míg a rendszertani osztályozás a szervezetre és annak általános jellemzőire helyezi a hangsúlyt, addig az alkalmazott mikrobiológia arra összpontosít, hogy a különböző szervezeteket hogyan lehet felhasználni (alkalmazni) adott folyamatokban vagy milyen hatással lehetnek a különböző iparágakban.
A mikrobiológia néhány legfontosabb, alkalmazáson alapuló ága a következő:
Élelmiszer-mikrobiológia
A kutatások többek között az élelmiszereket szennyező/károsító különféle mikroorganizmusokra és az élelmiszerek feldolgozására/módosítására felhasználható mikroorganizmusokra összpontosítanak. Mint ilyen, a mikrobiológia különös figyelmet szentel többek között az olyan mikroorganizmusoknak, mint a penészgombák, élesztők és baktériumok, amelyek vagy előnyösek, vagy negatív hatással vannak az élelmiszer-alapanyagok minőségére, szem előtt tartva a közegészségügyi szempontokat.
* Az élelmiszer-mikrobiológia számos más területhez (immunológia és molekuláris biológia stb.) kapcsolódik, és többek között olyan szempontokat foglal magában, mint az élelmiszerek feldolgozása és tartósítása, élelmiszer-összetevők, előállítás és erjesztés.
Orvosi mikrobiológia
A mikrobiológiának az az ága, amely a különböző típusú organizmusok (fertőzéskeltők) által okozott betegségek diagnosztizálásával, megelőzésével és kezelésével foglalkozik. Ez az aldiszciplína tehát számos más területhez kapcsolódik, többek között a virológiához, a bakteriológiához, az immunológiához és a csírabiológiához.
Ipari mikrobiológia
A mikrobiológiának ez az ága az adott mikroorganizmusok ipari termelésben való felhasználásával foglalkozik. Itt a kutatások arra irányulnak, hogy ezen organizmusok felhasználásával növeljék és maximalizálják a hozamokat többek között az üzemanyag-, gyógyszer- és vegyiparban. Itt a mikroorganizmusok használata lehetővé teszi a nagy piacra való tömeges termelést.
A mezőgazdasági mikrobiológia
A mezőgazdasági mikrobiológia a növények és állatok betegségeivel és termelésével kapcsolatos mikrobákkal foglalkozik. Mint ilyen, nemcsak ezeknek az organizmusoknak az orvosi jelentőségével foglalkozik, hanem gazdasági jelentőségükkel is a gazdálkodók és az ipar egésze számára. Ennek során a mezőgazdasági mikrobiológia célja, hogy megoldja a mezőgazdasági gyakorlatban azonosított problémákat, miközben segít a gazdák hozamának növelésében.
A mikrobiológia néhány egyéb, alkalmazáson alapuló ága a következő:
– Talajmikrobiológia – A mikrobiológiának ez az ága a talaj mikroorganizmusainak tanulmányozásával és azzal foglalkozik, hogy azok hogyan befolyásolják a talaj tulajdonságait
– Gyógyszeripari mikrobiológia. A mikroorganizmusok felhasználásával foglalkozik a szennyeződések gátlására, valamint a gyógyszerek fejlesztésével
– Állatorvosi mikrobiológia – A betegségeket okozó mikrobákkal foglalkozik
– Mikrobiális biotechnológia – A mikrobiológia és biotechnológia azon területe, amelynek célja a mikrobák hasznos célokra való felhasználása: Célja a mikrobák alkalmazásának fokozása a mindennapi életben. Jó példa erre a Gates Alapítvány jelenleg (e sorok írásakor) folyó kutatása, amely adott baktériumokat kíván felhasználni a hagyományos szennyvízrendszerek kiváltására.
Sz: Sejtbiológia
Tovább olvass konkrétabban a következőkről:
Mikroorganizmusok
Egysejtű szervezetek
Multicelluláris szervezetek
Hogyan okoznak betegséget a baktériumok?
Mikrobiológia és biokémia közötti különbségek
Return from Microbiology main page to MicroscopeMaster home
P. D. Sharma. (2010). Mikrobiológia. Google könyvek.
Robert A. Samson. (2016). Sejtkonstitúció, víz- és tápanyagszükséglet, valamint másodlagos metabolitok. Environmental Mycology in Public Health.
Stuart Hogg. (2005). Essential Microbiology (Alapvető mikrobiológia). The University of Glamorgan, Egyesült Királyság.
Linkek
.