Μορφολογία των μικροοργανισμών είναι μια επιστήμη που μελετά το σχήμα, τη δομή, τις μεθόδους αναπαραγωγής και την κίνησή τους.
Βασικά και ανακάλυψη
Αυτή η επιστήμη είναι αρκετά εκτεταμένη και ασχολείται με τη μελέτη πολλών θεμάτων. Παρά το γεγονός ότι όλοι οι μικροοργανισμοί είναι αόρατοι στα ανθρώπινα μάτια, εξακολουθούν να υπάρχουν και είναι τόσο «καλοί» για το σώμα και κακοί.
Τα μικρόβια μπορούν να βρεθούν σε όλες τις σφαίρες εκδήλωσης της ζωής: στο νερό, το έδαφος, τον αέρα, καθώς και σε άλλους οργανισμούς.
Για πρώτη φορά, ο διάσημος επιστήμονας Leeuwenhoek, ο οποίος έφτιαξε τους πρώτους φακούς που επέτρεψαν τη μεγέθυνση αντικειμένων έως και διακόσιες φορές, έμαθε για τα βακτήρια. Και αυτό που είδε τον εξέπληξε εντελώς. Ο επιστήμονας έμαθε ότι τα μικρόβια υπάρχουν παντού και είναι όλα διαφορετικά μεταξύ τους. Έτσι ο Leeuwenhoek έγινε ο ανακάλυψε των μικροοργανισμών.
Ο Λουί Παστέρ άρχισε να ασχολείται με ένα τέτοιο ζήτημα όπως η μορφολογία των μικροοργανισμών, και ανακάλυψε ότι όχι μόνο έχουν διαφορετική δομή και σχήμα, αλλά διαφέρουν και στους τρόπους κίνησης και αναπαραγωγής. Διαπίστωσε ότι ορισμένοι μικροοργανισμοί είναι επιβλαβείς για το ανθρώπινο σώμα και κάποιοι, αντίθετα, είναι ωφέλιμοι. Ανακάλυψε επίσης ότι μικρόβια όπως η μαγιάικανό να οδηγήσει σε διαδικασίες ζύμωσης.
Η μορφολογία των οργανισμών έδωσε τη δυνατότητα σε πολλούς επιστήμονες να εφεύρουν διάφορα εμβόλια για να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση θανατηφόρων ανθρώπινων ασθενειών.
Ταξινόμηση
Οι μικροοργανισμοί θεωρούνται οι μικρότεροι εκπρόσωποι που ζουν στον πλανήτη Γη. Τις περισσότερες φορές είναι μονοκύτταρα και μπορούν να φανούν μόνο με ένα πολύ ισχυρό μικροσκόπιο.
Το μέγεθος αυτής της μορφής ζωής μετριέται σε μικρόμετρα και νανόμετρα. Υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός από αυτούς στη φύση, επομένως έχουν σημαντικές διαφορές στη δομή, τους τρόπους ύπαρξης και την κίνηση.
Σύμφωνα με την καθιερωμένη ταξινόμηση, τα μικρόβια χωρίζονται σε μη κυτταρικά, μονοκύτταρα και πολυκύτταρα. Ταυτόχρονα χωρίζονται στις εξής κατηγορίες: μύκητες, ζυμομύκητες, φάγοι, βακτήρια και ιοί.
Λίγα για τα βακτήρια
Όταν μελετάτε ένα τέτοιο θέμα όπως η μορφολογία των μικροοργανισμών, θα πρέπει να δίνεται μεγάλη προσοχή στα βακτήρια. Τις περισσότερες φορές είναι μονοκύτταροι οργανισμοί (αν και υπάρχουν εξαιρέσεις) και έχουν αρκετά μεγάλη ποικιλία μεγεθών. Μερικά από αυτά φτάνουν τα 500 μικρά.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι βακτηρίων που διαφέρουν ως προς το σχήμα τους. Αυτά περιλαμβάνουν ραβδοσχηματικούς, σφαιρικούς και σπειροειδείς οργανισμούς. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε κάθε τύπο.
Τα σφαιρικά βακτήρια στην ιατρική ονομάζονται "κόκκοι". Τις περισσότερες φορές έχουν στρογγυλό σχήμα, αν και μερικές φορές εντοπίζονται και μικροοργανισμοί σε σχήμα ωοειδούς και φασολιού. Μπορούν να βρίσκονται όχι μόνο μεμονωμένα, αλλά και σε ζευγάρια, στη μορφήαλυσίδες ή αμπέλια.
Πολλά από αυτά έχουν αρνητικό αντίκτυπο στον ανθρώπινο οργανισμό. Για παράδειγμα, οι στρεπτόκοκκοι προκαλούν αλλεργίες και οι σταφυλόκοκκοι πυώδεις και φλεγμονώδεις διεργασίες.
Βακτήρια σε σχήμα ράβδου θεωρούνται τα πιο κοινά. Αυτά περιλαμβάνουν μικροοργανισμούς που οδηγούν σε φυματίωση, τυφοειδή πυρετό, δυσεντερία.
Μερικοί τύποι ραβδιών σχηματίζουν σπόρια κάτω από κακές περιβαλλοντικές συνθήκες. Τέτοια βακτήρια ονομάζονται βάκιλοι.
Ο σχηματισμός σπορίων είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα και πολύπλοκη διαδικασία, αφού το ίδιο το κύτταρο αυτού του τύπου είναι πολύ διαφορετικό από τον συνηθισμένο βάκιλο. Κάθε σπόριο έχει ένα πυκνό και ισχυρό κέλυφος, ενώ διαθέτει αμελητέα ποσότητα νερού. Ένα τέτοιο κύτταρο δεν χρειάζεται καθόλου θρεπτικά συστατικά, σταματά να κινείται και να πολλαπλασιάζεται. Ταυτόχρονα, τα σπόρια μπορεί να βρίσκονται σε τρομερές συνθήκες ζωής, όπως πολύ υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες. Μόλις όμως έρθει το ευνοϊκό περιβάλλον για αυτούς, ξεκινούν αμέσως τη δραστηριότητα της ζωής τους.
Τα στριμμένα βακτήρια εντοπίζονται συχνότερα με τη μορφή κόμματος ή στροβιλισμού. Τυπικά, τέτοιοι μικροοργανισμοί προκαλούν ασθένειες όπως η σύφιλη και η χολέρα.
Πολλά βακτήρια μπορούν να κινηθούν και το κάνουν με τη βοήθεια μαστιγίων διαφόρων σχημάτων και μηκών.
Τα βακτήρια αναπαράγονται με διαίρεση. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ γρήγορη (κάθε δεκαπέντε με είκοσι λεπτά). Η ταχύτερη αναπαραγωγή φαίνεται στα τρόφιματρόφιμα και άλλα εξαιρετικά θρεπτικά περιβάλλοντα.
Ιοί
Οι ιοί μπορούν να αποδοθούν σε μια ειδική ομάδα μικροοργανισμών που δεν έχουν κυτταρική δομή. Τέτοιες μορφές ζωής είναι εξαιρετικά μικρές, επομένως μπορούν να φανούν μόνο με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Ορισμένοι τύποι ιών μπορεί να αποτελούνται μόνο από πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα.
Κάθε άτομο τουλάχιστον μία φορά στη ζωή του αντιμετώπισε ασθένειες που προκαλούνται από αυτούς τους μικροοργανισμούς. Αυτό περιλαμβάνει τη γρίπη, την ηπατίτιδα, την ιλαρά και πολλές άλλες ασθένειες.
Μανιτάρια
Αυτή η ομάδα μικροοργανισμών είναι επίσης ξεχωριστή. Τα μανιτάρια δεν περιέχουν χλωροφύλλη και επίσης δεν συνθέτουν οργανικές ουσίες. Χρειάζονται έτοιμο φαγητό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα μανιτάρια βρίσκονται συχνότερα σε γόνιμα εδάφη ή σε προϊόντα διατροφής.
Τα μανιτάρια χαρακτηρίζονται από διαφορετικούς τρόπους αναπαραγωγής. Αυτό περιλαμβάνει όχι μόνο ασεξουαλικές και σεξουαλικές μεθόδους, αλλά και φυτικές μεθόδους.
Μαγιά
Οι ζύμες είναι μονοκύτταροι ακίνητοι οργανισμοί με μεγάλη ποικιλία σχημάτων. Υπάρχουν και στρογγυλά και ωοειδή είδη, καθώς και σε σχήμα ράβδου και σε σχήμα μισοφέγγαρου.
Αυτός ο τύπος μικροοργανισμών είναι αρκετά διαδεδομένος. Μπορούν να βρεθούν σε φυτά, στο έδαφος, αλλά και σε τρόφιμα που αλλοιώνονται. Μερικά από αυτά είναι σε θέση να μετατρέψουν τα σάκχαρα σε διοξείδιο του άνθρακα και αιθυλική αλκοόλη. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ζύμωση. Έχει μεγάλη ζήτηση στη βιομηχανία τροφίμων.
Μορφολογίαμικροοργανισμοί: βακτήρια
Αξίζει να ληφθεί υπόψη ότι τα βακτήρια είναι η πρώτη μορφή ζωής που εμφανίστηκε στον πλανήτη μας. Το κύριο χαρακτηριστικό τους είναι η δομή του κυττάρου. Σε αντίθεση με τους ευκαρυώτες (κύτταρα που περιέχουν πυρήνα), τα προκαρυωτικά (βακτήρια) δεν περιέχουν πυρήνα.
Τέτοιοι μικροοργανισμοί ζουν σε όλους τους τομείς της ζωής και επηρεάζουν άμεσα και την ανθρώπινη ζωή.
Οι επιστήμονες ταξινομούν επίσης τα βακτήρια σύμφωνα με την αρχή της χρησιμότητας. Υπάρχουν ωφέλιμα είδη και επιβλαβή. Τα χρήσιμα εμπλέκονται στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, έχουν θετική επίδραση στο ανθρώπινο πεπτικό σύστημα και χρησιμοποιούνται επίσης πολύ συχνά στη βιομηχανία.
Η μελέτη της μορφολογίας των μικροοργανισμών δίνει μια γενική ιδέα για την ύπαρξή τους και επίσης καθιστά δυνατή την εύρεση των οφελών και των βλαβών τους σε ορισμένες καταστάσεις.
Ένα τυπικό βακτηριακό κύτταρο αποτελείται από τα ακόλουθα συστατικά:
- Πλασματική μεμβράνη. Αυτό το κυτταρικό στοιχείο δεν διαφέρει από την ευκαρυωτική μεμβράνη.
- Μεσόσωμα είναι ένα ειδικό συστατικό, με τη βοήθεια του οποίου είναι δυνατή η προσκόλληση κληρονομικού υλικού στο κύτταρο.
- Νουκλεοτίδιο. Είναι ένας ατελώς σχηματισμένος πυρήνας. Περιέχει όλα τα χρωμοσώματα.
- Τα ριβοσώματα είναι ειδικά οργανίδια που καταλαμβάνουν περίπου το σαράντα τοις εκατό του κυτταρικού χώρου.
Εκτός από τα στοιχεία που αναφέρονται παραπάνω, το προκαρυωτικό κύτταρο περιλαμβάνει επίσης: μια κάψουλα, ένα κυτταρικό τοίχωμα και μια βλεννογόνο μεμβράνη. Πολλά βακτήρια μπορούνκινούνται ανεξάρτητα και προσκολλώνται σε επιφάνειες. Αυτό το κάνουν με τη βοήθεια ειδικών μαστιγίων και λαχνών.
Μορφολογία μικροοργανισμών: μικροβιολογία ιών, μυκήτων και ζυμομυκήτων
Ένας ιός είναι ένας ειδικός οργανισμός που δεν έχει κυτταρική δομή. Κάθε σωματίδιο του αποτελείται από ένα κέλυφος, καθώς και από έναν πυρήνα πληροφοριών που βρίσκεται στο κέντρο.
Αλλά η δομή των μυκητιακών κυττάρων είναι πιο περίπλοκη από αυτή άλλων μικροοργανισμών. Τα κύτταρά τους περιλαμβάνουν επίσης πυρήνες και κενοτόπια. Στη δομή, μοιάζουν πολύ με τα φυτά, αλλά έχουν διαφορετικό σχήμα. Μοιάζουν με μακριές και διακλαδιζόμενες κλωστές που ονομάζονται υφές. Συνήθως τέτοιες υφές σχηματίζουν μυκήλιο.
Τα κύτταρα ζύμης περιέχουν όλα τα στοιχεία των ευκαρυωτών, αλλά εκτός από αυτό, έχουν και άλλα συστατικά. Η μοναδικότητά τους έγκειται στο γεγονός ότι έχουν τις ιδιότητες τόσο των ζώων όσο και των φυτών.
Διαδικασίες ανταλλαγής
Η μορφολογία και η φυσιολογία των μικροοργανισμών σάς επιτρέπουν να κατανοήσετε τα κύρια στάδια της ζωής τους. Τα βακτήρια, όπως και οι πιο σύνθετες μορφές ζωής, συνθέτουν λιπίδια, λίπη και υδατάνθρακες. Αλλά ταυτόχρονα, οι διαδικασίες που συμβαίνουν στα κύτταρά τους είναι διαφορετικές.
Οι επιστήμονες διακρίνουν δύο τύπους ευκαρυωτών: τους αυτότροφους και τους ετερότροφους.
Ο πρώτος τύπος είναι ικανός να συνθέτει οργανικές ουσίες από ανόργανες ενώσεις, ενώ ο δεύτερος τύπος παράγει διαδικασίες μετασχηματισμού οργανικών συστατικών.
Πιο συχνά, οι παρασιτικοί μικροοργανισμοί είναι ετερότροφοι. Τρέφονται μόνο με χρήσιμαουσίες που εισέρχονται στο σώμα του ξενιστή τους.
Υπάρχουν και σαπρόφυτα. Τρέφονται με συνθετικές ουσίες από νεκρούς οργανισμούς.
Η μορφολογία της δομής των μικροοργανισμών είναι ένα αρκετά σημαντικό συστατικό της μελέτης της ζωής των βακτηρίων. Ωστόσο, εκτός από τη δομή του κυττάρου, αξίζει να εξεταστούν και τα είδη του μεταβολισμού. Ο τύπος κατασκευής έχει συζητηθεί παραπάνω. Υπάρχει επίσης ανταλλαγή ενέργειας.
Οι επιστήμονες προσδιορίζουν τους ακόλουθους τύπους παραγωγής ενέργειας:
- Φωτοσύνθεση. Αυτή η διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί με ή χωρίς οξυγόνο.
- Ζύμωση. Αυτή η ενεργητική αντίδραση συμβαίνει λόγω της αποκόλλησης των μορίων που μεταφέρουν το φωσφορικό οξύ στο ADP.
- Αναπνοή. Οι μικροοργανισμοί μπορούν να αναπνέουν όχι μόνο με οξυγόνο, αλλά και με τη βοήθεια οργανικών και ανόργανων ενώσεων.
Μεταφορά κληρονομικών πληροφοριών
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι μεταφοράς κληρονομικών πληροφοριών από προκαρυώτες (η μορφολογία και η συστηματική των μικροοργανισμών περιγράφονται επίσης σε αυτό το άρθρο). Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε καθένα από αυτά:
-
Η
σύζευξη είναι μια μέθοδος μεταφοράς κληρονομικών πληροφοριών από έναν μικροοργανισμό σε άλλο μόνο μέσω της άμεσης επαφής τους.
- transformation - ένας τύπος μεταφοράς κατά την οποία οι δωρητές μοιράζονται πληροφορίες με τους αποδέκτες;
-
Η
μετατροπή είναι μια μέθοδος άμεσης μεταφοράς κληρονομικού υλικού χρησιμοποιώντας φάγους.
Μέθοδοιμελέτες μορφολογίας μικροοργανισμών
Για την πιο ακριβή μελέτη της δομής των προκαρυωτών, χρησιμοποιούνται μέθοδοι όπως η μικροσκοπία και η χρώση.
Μικροσκοπικές μέθοδοι για τη μελέτη της μορφολογίας των μικροοργανισμών εκτελούνται με χρήση ηλεκτρονίων και μικροσκοπίων φωτός. Οι ειδικοί έχουν αναπτύξει διάφορες μεθόδους για τα πιο ακριβή αποτελέσματα.
Η μορφολογική μέθοδος έρευνας επιτρέπει τη χρήση μικροσκοπίου για την εξέταση της δομής του κυττάρου, καθώς και της κινητικότητας και της ικανότητάς του να αναπαραχθεί.
Η φυσιολογική μέθοδος σας επιτρέπει να εξετάσετε την αντίδραση των μικροοργανισμών σε διάφορα ερεθίσματα, καθώς και την ικανότητα προσαρμογής σε διάφορες συνθήκες.
Με τη βοήθεια της μεθόδου καλλιέργειας, είναι δυνατή η διεξαγωγή μελετών ενός μικροοργανισμού σε θρεπτικό μέσο. Αυτή η τεχνική σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε την ικανότητα ανάπτυξης και αναπαραγωγής.
Μορφολογία μικροοργανισμών (μικροβιολογία) είναι μια πολύ σημαντική επιστήμη που μελετά τα βακτήρια και άλλους μονοκύτταρους οργανισμούς. Μην νομίζετε ότι τα βακτήρια προκαλούν μόνο κακό στη φύση και στο ανθρώπινο σώμα. Αυτό απέχει πολύ από το να είναι αλήθεια. Χωρίς αυτούς, η ζωή στον πλανήτη Γη θα ήταν αδύνατη.
