Этапы развития микробиологии кратко

Обновлено: 30.06.2024

Микробиология — наука о живых организмах, невидимых невооруженным глазом (микроорганизмах): бактерии, архебактерии, микроскопические грибы и водоросли, часто этот список продляют простейшими и вирусами. В область интересов микробиологии входит их систематика, морфология, физиология, биохимия, эволюция, роль в экосистемах, а также возможности практического использования.

Цель медицинской микробиологии — изучение структуры и свойств патогенных микробов, взаимоотношения их с организмом человека в определенных условиях природной и социальной среды, совершенствование методов микробиологической диагностики, разработка новых, более эффективных лечебных и профилактических препаратов, решение такой важной проблемы, как ликвидация и предупреждение инфекционных болезней.

Разделымикробиологии: бактериология, микология, вирусология и т. д.

В составе обширной науки микробиологии выделяют разделы:

· *Общая микробиология – изучает закономерности жизнедеятельности всех групп микроорганизмов, выясняет роль и значение в природном круговороте.

· *Частная микробиология – изучает систематику бактерий, возбудителей отдельных заболеваний и методы их лабораторной диагностики.

В составе обширной науки микробиологии выделяют разделы:

· *Сельскохозяйственная микробиология изучает роль и формирование структуры почвы и ее плодородия, роль бактерий в питании растений. Разрабатывает методы и способы использования бактерий для удобрения почв и консервирования кормов.

· *Ветеринарная микробиология – изучает микробов, вызывающих заболевания у домашних животных, разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения данных болезней.

· *Техническая (промышленная) микробиология – изучает микроорганизмы, которые можно использовать в производственных процессах для получения биологически активных веществ, биомассы и пр. Многие исследования происходят на стыке дисциплин (например, молекулярная биология, генная инженерия, биотехнология).

· *Санитарная микробиология изучает бактерий, обитающих в объектах окружающей среды, как автохтонных, так и аллохтонных, способных вызвать загрязнение окружающей среды и играть определенную роль в эпидемиологии инфекций.

· *Экологическая микробиология изучает роль микроорганизмов в природных экосистемах и пищевых цепях.

· *Популяционная микробиология выясняет природу межклеточных контактов и взаимосвязь клеток в популяции.

· *Космическая микробиология характеризует физиологию земных микроорганизмов в условиях космоса, изучает влияние космоса на симбиотические бактерии человека, занимается вопросами предупреждения занесения космических микроорганизмов на Землю.

· *Медицинская микробиология – изучает микробов, вызывающих заболевания у человека. Изучает патогенез и клиническую картину заболеваний, факторы патогенности. Разрабатывает методы профилактики, диагностики и лечения инфекционных болезней человека.

За время существования микробиологии сформировались общая, техническая, сельскохозяйственная, ветеринарная, медицинская, санитарная ветви.

Общая изучает наиболее общие закономерности, свойственные каждой группе перечисленных микроорганизмов: структуру, метаболизм, генетику, экологию и т. д.

Техническая занимается разработкой биотехнологии синтеза микроорганизмами биологически активных веществ: белков, нуклеиновых кислот, антибиотиков, спиртов, ферментов, а также редких неорганических соединений.

Сельскохозяйственная исследует роль микроорганизмов в круговороте веществ, использует их для синтеза удобрений, борьбы с вредителями.

Ветеринарная изучает возбудителей заболеваний животных, методы диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения, направленного на уничтожение возбудителя инфекции в организме больного животного.

Медицинская микробиология изучает болезнетворные(патогенные) и условно-патогенные для человека микроорганизмы, а также разрабатывает методы микробиологической диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения вызываемых ими инфекционных заболеваний.

Санитарная микробиология изучает санитарно-микробиологическое состояние объектов окружающей среды, пищевых продуктов и напитков, и разрабатывает санитарно-микробиологические нормативы и методы индикации патогенных микроорганизмов в различных объектах и продуктах

Основные этапы развития микробиологии.

Выделяют следующие 5 периоды:эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический, молекулярно-генетический

1. Эвристический: IV-III тыс. до н.э. – эмпирические знания. Гиппократ: предполагал о природе заразности заболеваний. Факасторо: идея о живом контагии, вызывающем болезни; рекомендовал изолировать больных и надевать маски

4. Иммунологический: Многочисленные открытия в области микробиологии во второй половине XIX в. способствовали началу бурного развития иммунологии.
^ И. И. Мечников (1845-1916) разработал фагоцитарную теорию иммунитета - невосприимчивости организма к заразным болезням. Ему принадлежит идея использования антагонистических отношений между микробами, что легло в основу современного учения об антибиотиках; с ним связано развитие микробиологии в России; он организовал первую в России бактериологическую лабораторию (в Одессе). В 1903 – нобелевская премия. Пауль Эрлих: немецкий химик. Разработал теорию гуморальной защиты организма антителами. Получил Нобелевскую премию в 1908г.

5. Молекулярно-генетический: Стенли Прузинер: американский биолог. Открыл прионы-эндогенные клеточные образование, связанные с ошибками биосинтеза белка, которые обусловлены мутацией генов, ошибвами трансляции, процессами протеолиза Н. Ф. Гамалея (1859 - 1949) изучал вопросы медицинской микробиологии; открыл станцию по прививкам против бешенства; описал явление бактериофагов

ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

Предмет, задачи, разделы микробиологии, ее связь с другими науками.

Разделымикробиологии: бактериология, микология, вирусология и т. д.

В составе обширной науки микробиологии выделяют разделы:

· *Экологическая микробиология изучает роль микроорганизмов в природных экосистемах и пищевых цепях.

· *Популяционная микробиология выясняет природу межклеточных контактов и взаимосвязь клеток в популяции.

Основные этапы развития микробиологии.

1. Основные этапы развития микробиологии. Работы Л.Пастера, Р.Коха и их значение для развития микробиологии. Значение открытия Д.И.Ивановского. Роль отечественных ученых (Н.Ф.Гамалея, П.Ф.Здродовского, А.А.Смородинцева, М.П.Чумакова, З.В.Ермольевой, В.М.Жданова и др.) в развитии микробиологии.

Этапы развития микробиологии следующие: эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический и молекулярно-генетический.

ЭВРИСТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (IV III вв. до н.э. XVI в.) Гиппократ, римский писатель Варрон, Авиценна и др. высказывали предположения о природе заразных болезней, миазмах, мелких невидимых животных. Эти представления были сформулированы в стройную гипотезу спустя многие столетия в сочинениях итальянского врача Д. Фракасторо (1478 1553 гг.), высказавшего идею о живом контагии (contagium vivum), который вызывает болезни. При этом каждая болезнь вызывается своим контагием. Для предохранения от болезней им были рекомендованы изоляция больного, карантин, ношение масок, обработка предметов уксусом.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (ВТОРАЯ ПОЛОВИНА XIX в.) Открытие: клубеньковых бактерий, нитрифицирующих бактерий, возбудителей многих инфекционных болезней (сибирская язва, чума, столбняк, дифтерия, холера, туберкулез и др.), вируса табачной мозаики, вируса ящура. Изучение их строения, жизнедеятельности, изучение микроорганизмов, основанное на точном эксперименте.

Пастер изучал процессы брожения (1857) и самозарождения микробов (1860), болезни вина и пива (1865), шелковичных червей (1868). Он предложил вакцины против сибирской язвы (1881) и предохранительные прививки против бешенства (1885). Луи Пастер доказал, что если бульон достаточно длительно кипятить, а затем плотно закрыть, прекратив доступ в него воздуха, то микроорганизмы в бульоне не разовьются. Изучая процессы брожения (молочнокислого и маслянокислого), Пастер установил, что они вызываются микроорганизмами, обнаружил анаэробы. Прогревание вина и пива при 60—70°С убивало микробов, не портило вкуса и предохраняло от скисания. Вакцина против бешенства, полученная из мозга кролика, содержащего измененный, фиксированный вирус бешенства (virus fixe — постоянный, фиксированный яд), который в отличие от уличного (собачьего) вируса утратил свою вирулентность для животных и человека. Получить фиксированный вирус бешенства Пастеру удалось путем повторного многократного пассирования через мозг кролика уличного вируса больной собаки. Заложены основы вакцинопрофилактики.

Роберт Кох открыл и изучил возбудителей туберкулеза и холеры. Предложил способы окраски микроорганизмов, которые помогли изучить строение многих микробов, использовал при микроскопии освещение (осветитель Аббе), ввел микрофотографирование.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (НАЧАЛО ХХ в.) Работы Л. Пастера по вакцинации, И.И. Мечникова по фагоцитозу, П.Эрлиха по теории гуморального иммунитета. Пауль Эрлих - гуморальная теория иммунитета. И.И. Мечникова проблема изучения взаимоотношений организма-хозяина и микроорганизма-паразита, сформулировал фагоцитарную теорию иммунитета. Разработки лабораторных методов диагностики, профилактики и лечения инфекционных и многих неинфекционных болезней, а также разработки иммунобиологических препаратов (вакцин, иммуноглобулинов, иммуномодуляторов, аллергенов, диагностических препаратов).

МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (С 50х гг. ХХ в.)

2. Расшифровка химического строения и химический синтез некоторых антигенов. Например, химический синтез лизоцима (Д. Села, 1971 г.), пептидов вируса СПИДа (Р.В. Петров, В.Т. Иванов и др.).

3. Расшифровка строения антител иммуноглобулинов (Д. Эдельман, Р. Портер, 1959 г.).

4. Разработка метода культур животных и растительных клеток и их выращивание в промышленных масштабах с целью получения вирусных антигенов.

5. Получение рекомбинантных бактерий и рекомбинантных вирусов.

6. Создание гибридом путем слияния иммунных В лимфоцитов продуцентов антител и раковых клеток с целью получения моноклональных антител (Д. Келлер, Ц. Мильштейн, 1975 г.).

7. Открытие иммуномодуляторов иммуноцитокининов (интерлейкины, интерфероны, миелопептиды и др.) эндогенных природных регуляторов иммунной системы и их использование для профилактики и лечения различных болезней.

8. Получение вакцин с помощью методов биотехнологии и приемов генетической инженерии (гепатита В, малярии, антигенов ВИЧ и других антигенов) и биологически активных пептидов (интерфероны, интерлейкины, ростовые факторы и др.).

9. Разработка синтетических вакцин на основе природных или синтетических антигенов и их фрагментов.

10. Открытие вирусов, вызывающих иммунодефициты.

11. Разработка принципиально новых способов диагностики инфекционных и неинфекционных болезней (иммуноферментный, радиоиммунный анализы, иммуноблотинг, гибридизация нуклеиновых кислот). Создание на основе этих способов тест-систем для индикации, идентификации микроорганизмов, диагностики инфекционных и неинфекционных болезней.

Гамалея - метод приготовления противоосповой вакцины, открыл холероподобный птичий вибрион, описал явление гетероморфизма бактерий, определил эпидемиологическое значение дезинфекционных мероприятий в борьбе с холерой и дератизационных — в борьбе с чумой.

Здродовский - разработаны методы вакцинации против столбняка, дифтерии и др. инфекций. Автор книги "Учение о риккетсиях и риккетсиозах".

Ермольева - получение (совместно И.С. Буяновской) препарата фермента лизоцима и разработка методов его практического применения, изучала холеру и меры борьбы с ней

Жданова - известен работами по этиологии и эпидемиологии различных вирусных заболеваний, автор оригинальных исследований по систематике вирусов.

Ивановский – изучение мозаичной болезни табака, пришел к выводу, что эту болезнь вызывает агент, который не растет на питательных средах и проходит через фильтры.

1) Эвристический период (IV–III тысячелетие до н.э. – XVI в. н. э.).

до изобретения микроскопов и их применения для изучения микромира

связан скорее с логическими и методическими приемами нахождения истины, чем с какими- либо экспериментами и доказательствами. Мыслители того времени (Гиппократ, римский писатель Варрон и др.) высказывали предположения о природе заразных болезней, миазмах, мелких невидимых животных. Эти представления были сформулированы в стройную гипотезу спустя многие столетия в сочинениях итальянского врача Д. Фракасторо, высказавшего идею о живом контагии (contagium vivum), который вызывает болезни. При этом каждая болезнь вызывается своим контагием. Для предохранения от болезней им были рекомендованы изоляция больного, карантин, ношение масок, обработка предметов уксусом.

Таким образом, Д. Фракасторо был одним из основоположников эпидемиологии, т. е. науки о причинах, условиях и механизмах формирования заболеваний и способах их профилактики.

2) Морфологический период занял около двухсот лет.

Антони ван Левенгук в 1675г. впервые описал простейших, в 1683 г. - основные формы бактерий. Несовершенство приборов (максимальное увеличение микроскопов X300) и методов изучения микромира не способствовало быстрому накоплению научных знаний о микроорганизмах.

3) Физиологический период (с 1875г.) - эпоха Л.Пастера и Р.Коха.

ПАСТЕР ЛУИ. Открыл природу брожений. Опроверг теорию самозарождения микроорганизмов. Изучил этиологию многих инфекционных заболеваний. Разработал метод вакцинации против куриной холеры, сибирской язвы, бешенства. Ввел методы асептики и антисептики.

Р. Кох- впервые изолировал микробов на искусственных плотных питательных средах и получил чистые культуры. Он разработал методы окраски микробов, первым использовал микрофотографию, им разработаны точные приёмы дезинфекции, предложена специальная стеклянная посуда. Без чашки Петри не работает ни одна лаборатория в мире.

Известна также сформулированная Р. Кохом триада Коха, которой до сих пор пользуются при установлении возбудителя болезни (три условия признания микроба возбудителем определенной болезни: а) микроб-возбудитель должен обнаруживаться во всех случаях данной болезни, но не должен встречаться у здоровых людей или при других болезнях; 6) микроб-возбудитель должен быть выделен из организма больного в чистой культуре; в) введение чистой культуры микроба в чувствительный организм должно вызывать данную болезнь).

4) Иммунологический период

П. Эрлих -немецкий химик, выдвинул гуморальную (от лат. humor . жидкость) теорию иммунитета. Он считал, что иммунитет возникает в результате образования в крови антител, которые нейтрализуют яд. Подтверждением этому было открытие антитоксинов - антител, нейтрализующих токсины у животных, которым вводили дифтерийный или столбнячный токсин. Однако исследования И. И. Мечникова (1845.1916) показали, что большую роль в ормировании иммунитета играют особые клетки – макро- и микрофаги. Эти клетки поглощают и переваривают чужеродные частицы, в том числе бактерии.

Лев Александрович Зильбер (1894–1966) – российский вирусолог и иммунолог. Описал (1937) возбудителя дальневосточного клещевого энцефалита. Сформулировал вирусогенетическую гипотезу происхождения раковых опухолей.

5) Эра антибиотиков

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

АЛЕКСАНДЕР ФЛЕМИНГ (1881–1955) – английский микробиолог, иммунолог. В 1922 г. открыл лизоцим и определил его антибактериальные свойства; в 1928 (29) г. – первый антибиотик – пенициллин.

Зельман Абрахам Ваксман (1888–1973) – американский микробиолог и биохимик. Впервые выделил ряд антибиотиков, в частности в 1944 г. – стрептомицин. Нобелевская премия в 1952 г.

6) Молекулярно-генетический этап

Фрэнсис Харри Комптон Крик (1916-2004) – английский специалист в области молекулярной биологии и Джеймс Дьюи Уотсон (1928) – американский биолог. Нобелевская премия по физиологии и медицине за открытие структуры молекулы ДНК (1962). + Розалинд Франклин

Многие исследователи выделяют различные периоды, но чаще всего следующие: эмперический (или Эвристический), морфологический, физиологический, иммунологический и молекулярно-генетический.

1.Эмпирических знаний (или Эвристический период) (IV - III вв. до н.э. - XVI в. н.э. (до изобретения микроскопов и их применения для изучения микромира).

Связан скорее с логическими и методическими приемами нахождения истины, то есть эвристикой, чем с какими-либо экспериментами и до-казательствами. Мыслители этого периода Гиппократ, римский писатель Варрон, Авиценна и др. высказывали предположения о природе заразных болезней, миазмах, мелких невидимых животных. Эти представления были сформулированы в стройную гипотезу спустя многие столетия в сочинениях итальянского врача Джироламо Фракасторо (1478 - 1553 гг.), высказавшего идею о живом контагии (contagium vivum) (1546г.), который вызывает болезни. При этом каждая болезнь вызывается своим контагием. В 1538 г. впервые предложил скомбинировать две линзы так, чтобы достигалось большее увеличение.

2.Морфологический периодзанял около двухсот лет.

Начало развития микробиологии как науки относится к концу XVII века. Первое наблюдение и описание микроорганизмов принадлежит Антонию Левенгуку (1632-1723 гг.), который сам изготовлял линзы и создал первый микроскоп (в 1673 г.), дающий увеличение в 200-300 раз, в 1675г. впервые описал простейших.

Но несовершенство приборов (максимальное увеличение микроскопов X300) и методов изучения микромира не способствовало быстрому накоплению научных знаний омикроорганизмах.

В развитие микробиологии этого периода большой вклад внесли следующие учёные :

Русский ученый Мартын Матвеевич Тереховский (1740-1796) первым использовал экспериментальный метод. Он изучал воздействие различных физических (нагревание и охлаждение) и химических факторов на микроорганизмы.

Данил Самойлович Самойлович (1744-1805) изучая чуму, пришел к выводу, что возбудителем болезни является живое существо, с помощью которого заболевание передается и высказал идею о возможности создания искусственного иммунитета против чумы с помощью прививок (испытал прививку от чумы на себе).

Английский врачЭдвард Дженнер (1749-1823) в 1796 г. впервые осуществил прививку от натуральной оспы.

3.Физиологический период(вторая половина XIX в.) - эпохаЛуи Пастера и Роберта Кохха.

Л.Пастер- изучение микробиологических основ процессов брожения и гниения, развитие промышленной микробиологии, выяснение роли микро-организмов в кругообороте веществ в природе, открытие анаэробныхмикро-организмов, разработка принципов асептики,методов стерилизации,ослаб-ления (аттенуации) вирулентностии получения вакцин (вакцинных штаммов).

Немецкую школу микробиологов возглавил Роберт Кох (1843-1910), который ввел в микробиологическую практику плотные питательные среды, что привело к разработке метода выделения микроорганизмов в чистые культуры, т.е. выращивание культур каждого вида в отдельности. Он также ввел в практику анилиновые красители, иммерсионную систему, микрофотографию, дезинфекцию. Открыл и изучил возбудителей туберкулеза (палочки Коха) (1882) и холеры (запятой Коха) в 1883г.

Развитие микробиологии связано и с работами русских и советских ученых.

Основоположник отечественной микробиологии Лев Семёнович Ценковский(1822-1887) Ввел в практику свою сибиреязвенную вакцину, которая оказалась не менее эффективной, чем вакцина Пастера.

Нашему соотечественнику Сергею Николаевичу Виноградскому (1856-1953) принадлежит выдающаяся роль в создании почвенной микробиологии. Он доказал участие микробов в круговоре веществ в природе.

Дмитрий Иосифович Ивановский в 1892г. на заседании Российской академии наук сообщил, что возбудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Эту дату можно считать днем рождения вирусологии, а Д.И.Ивановского - ее основоположником

В развитии технической микробиологии большую роль сыграли работы других ученых: С.П. Костычева, В.С. Буткевича, В.Н. Шапошникова, И.Я. Мантейфеля, Я.Я.Никитинсккого, С.А.Королева, А.Ф.Войткевича и др.

4.Иммунологический период.

Иммунологический период в развитии микробиологии связан с именем российского биолога Ильи Ильича Мечникова (1845-1916), который открыл учение о невосприимчивости организма к инфекционным заболеваниям (иммунитет), явился родоначальником фагоцитарной теории иммунитета.

Ближайшим сотрудником И.И.Мечникова, был Николай Фёдорович Гамалея (1859 -1949) организовал вместе с И.И. Мечниковым в Одессе антирабическую станцию (вторую в мире после Пастеровской станции в Париже). На практике активно боролся с эпидемиями чумы в Одессе, холеры в Донбассе, в Закавказье и в Поволжье, сыпного тифа в Санкт-Петербурге. В 1910 году впервые обосновал значение дезинсекции в целях ликвидации тифа. Н. Ф. Гамалея — один из основоположников дезинфекционного дела в нашей стране.

Пауль Эрлих - разработал гуморальную теорию иммунитета.

5. Следующим важным этапом в развитии микробиологии стало открытие антибиотиков. В 1929г. Александр Флеминг открыл пенициллин и началась эраантибиотикотерапии,приведшая к революционному прогрессу медицины.

Зинаида Ермольева – основоположник отечественной антибиотикотерапии. В 1942 году впервые в СССР получила пенициллин (крустозин ВИЭМ), впоследствии активно участвовала в организации его промышленного производства в СССР. Это изобретение спасло тысячи жизней советских солдат во время Великой Отечественной войны.

6. Современный молекулярно- генетический этапразвития микробиологиии иммунологии начался во второй половине 20 века в связи с достижениями генетики и молекулярной биологии, созданием электронного микроскопа.

В опытах на бактериях была доказана роль ДНК в передаче наследственных признаков.

Расшифровка генома кишечной палочки сделало возможным конструиро-вание и пересадку генов.

Расшифрованы молекулярно- генетическая организация многих вирусов и механизмы их взаимодействия с клетками,

К настоящему времени иммунология- это наука, изучающая не только защиту от инфекций. В современном понимании иммунология - это наука, изучающая механизмы самозащиты организма от всего генетически чужеродного, поддержании структурной и функциональной целостности организма.

Читайте также: