Наука микробиология и роль микроорганизмов в природе кратко

Обновлено: 05.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Лекция №1 Предмет и задачи микробиологии и иммунологии.

Микробиология – наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа, называемые микроорганизмами, их биологические признаки, систематика, экология, взаимоотношения с другими организмами.

Микроорганизмы– это организмы (живые существа), которые имеют мельчайшие (микроскопические) размеры и не видны невооруженным глазом. К микроорганизмам относятся бактерии, вирусы, грибы, животные и растения.

Общий признак микроорганизмов – микроскопические размеры; отличаются они строением, происхождением, физиологией.

Бактерии – одноклеточные микроорганизмы, лишенные хлорофилла и не имеющие ядра.

Грибы – одноклеточные и многоклеточные микроорганизмы растительного происхождения, лишенные хлорофилла, но имеющие черты животной клетки, эукариоты.

Вирусы – это уникальные микроорганизмы, не имеющие клеточной структурной организации.

Микроорганизмы – наиболее древняя форма организации жизни на Земле (более 5 млд лет). По количеству они представляют собой самую значительную и самую разнообразную часть организмов, населяющих биосферу. Микробы обладают потрясающей устойчивостью к вредным факторам окружающей среды. Амплитуда колебаний температуры, при которой микробы жизнеспособны, находится в пределах от —270 до 400 °С. Некоторые виды микробов размножаются даже в ядерных реакторах и сохраняются в космосе.

Общая микробиология: изучает морфологию, физиологию, экологию, систематику, генетику микроорганизмов; участие микроорганизмов в круговороте веществ в природе

Медицинская и ветеринарная микробиология: изучает патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, их роль в развитии инфекционной патологии.

Сельскохозяйственная микробиология: изучает роль микроорганизмов в почвообразовании и плодородии почвы. Изучает патогенные для растений микроорганизмы, способы защиты растений от болезней и вредителей.

Космическая микробиология: изучает влияние на микроорганизмы космических условий, наличие микробов на других планетах и в метеоритах, способы предупреждения заноса земных микроорганизмов на другие планеты и заноса микробов из космоса на Землю.

Водная микробиология: изучает роль микробов в круговороте веществ в природе, разрабатывает микробиологические способы очистки промышленных и сточных вод.

Почвенная микробиология: изучает видовой состав различных групп микроорганизмов, населяющих почву, их численность и зависимость от внешних условий, биохимическую деятельность почвенных микроорганизмов, их роль в эволюции и плодородии почвы, а также взаимодействие друг с другом и с высшими растениями.

Геологическая микробиология: исследует роль микробов в круговороте элементов земной коры, в образовании полезных ископаемых, горных пород, разрабатывает микробиологические способы получения металлов из руд.

Промышленная микробиология (биотехнология) превратилась в мощную производительную силу. Задачей этой важной области является разработка и промышленное получение микробным синтезом различных соединений, микробных удобрений, БАВ (антибиотиков, ферментов, витаминов, гормонов, вакцин).

Генетика микроорганизмов изучает молекулярную структура генов прокариотов, закономерности функционирования и репликации генов, процессы мутагенеза, конструирование методом генной инженерии новых штаммов с заданными способностями биосинтеза веществ.

На протяжении длительного времени человек жил в окружении микроорганизмов, не подозревая об их присутствии. Размеры этих микросуществ лежали ниже предела видимости, на который способен человеческий глаз.

Первые оптические приборы появились очень давно: в Древнем Вавилоне находили двояковыпуклые линзы из горного хрусталя.

Дальнейшее совершенствование оптической техники относится к XVI– XVII вв. и связано с развитием астрономии. Микроскоп был создан в 1610 г. Г. Галилеем (1564-1642).

Антоний ван Левенгук (1632-1723) – голландский мануфактурщик, первый человек, увидевший микроорганизмы В 1676 г. ему впервые удалось увидеть бактерии в капле воды. Результаты своих наблюдений он посылал в Лондонское Королевское общество, членом которого впоследствии был избран.

Его страстным увлечением было изготовление линз-чечевиц, которые он называл микроскопиями. Эти одинарные двояковыпуклые стекла, отлично отшлифованные и оправленные в серебро или латунь, давали увеличение до 300 раз. В дальнейшем он сконструировал прибор, напоминающий современный микроскоп.

. Однако вначале существование микробов было воспринято научной общественностью только как интересный факт, как курьез, который не имеет существенного практического значения.

Луи Пастера (1822—1895) в 1856 г. решает очень важную проблему болезней вина и пива. Во Франции большое количество вина и пива портилось, и страна несла колоссальные убытки. Пастер установил, что в этих продуктах развивается много посторонней микрофлоры, попадающей из воздуха и используемой аппаратуры. Он предложил прогревать указанные продукты при 50—60 "С, что приводило к гибели вегетативных форм микробов. Этот метод получил название пастеризации. С целью уничтожения спор микробов Л. Пастер предложил стерилизацию жидкостей при 120 °С, а твердых предметов при 140 "С. В 1868 г.

Л. Пастер делает вывод, что причиной инфекционных заболеваний человека и животных являются живые микробы. Ученый открыл возбудителей остеомиелита, септицемии, абсцессов. С 1880 по 1885 г. Пастер разрабатывает и создает метод приготовления вакцин для профилактики заразных болезней. Получив вакцины против сибирской язвы и бешенства, он делает очень важный вывод, что ослабленные (аттенуированные) микробы, введенные в организм, создают в нем иммунитет против последующих заражений вирулентными микробами.

Л. Пастер доказал этиологическую роль микробов, разработал научный принцип вакцинации, т.е. явился основоположником микробиологии.

Имя Л. Пастера носит основанный им (в 1888 г. на средства, собранные по международной подписке) институт в Париже. Последователями французской школы были работавшие в Пастеровском институте выдающиеся русские ученые И.И. Мечников, С.Н. Виноградский, Н.Ф. Гамалея, В.М. Хавкин, A.M. Безредка и др.

Параллельно со школой Л. Пастера развивалась и достигла успехов немецкая школа микробиологов, основоположником которой был Роберт Кох (1843—1910).

Ему удалось культивировать и описать возбудителя сибирской язвы (1876), стафилококка (1878), возбудителей раневых инфекций и столбняка (1889), возбудителя туберкулеза (палочка Коха) и туберкулина, который нашел применение в диагностике этой инфекции, холерного вибриона и пути его передачи (1883—1884 гг.), открыл возбудителей возвратного тифа, трипаносомоза и других инфекций. В 1891 г.

Большой вклад в развитие медицинской микробиологии внесли отечественные ученые.. С именем И.И. Мечникова связано возникновение современной иммунологии. За открытие фагоцитарной теории иммунитета в 1908 г. И.И. Мечникову была присуждена Нобелевская премия. Нашему отечественному ученому Д.И. Ивановскому принадлежит честь открытия вирусов

Задачи и методы медицинской микробиологии.

выявление микробов-возбудителей инфекционных болезней

разработка специфических средств профилактики (получение вакцин) и терапии (иммунные сыворотки) инфекционных болезней

Систематика и номенклатура микроорганизмов.

Систематика микроорганизмов – это наука, изучающая их разнообразие и занимающаяся систематизацией микроорганизмов по сходству, различиям и взаимоотношениям друг с другом.

Раздел систематики, изучающий принципы классификации, называется таксономией. Классификация – это распределение организмов в родственные группы –таксоны. Более крупные группы разделяются на более мелкие, а мелкие объединяются в более крупные. Самый крупный таксон –царство. Самый мелкий (элементарный) таксон –вид.

hello_html_m7dcc87e9.jpg

Патогенные микроорганизмы относятся к царствам Вирусы, Бактерии, Животные (подцарство Простейшие) и Грибы.

Самой обширной и разнообразной группой возбудителей заболеваний являются бактерии. Бактерии – это одноклеточные микроорганизмы

Для классификации применяют двойную номенклатура, которая состоит из названия рода и вида. Родовое наименование пишется с большой буквы, видовое, даже происходящее от фамилии - со строчной. Пример: бациллу сибирской язвы называют Bacillus anthracis.

Основной (низшей) таксономической единицей является вид. Виды объединяются в роды, роды- в семейства, семейства в порядки, порядки в классы, классы в отделы, отделы в царства.

Вид- это совокупность популяций, имеющих общее происхождение и генотип, морфологические, физиологические и др.признаки, способные в определенных условиях вызывать одинаковые процессы.

Вид не является конечной единицей систематики. Внутри вида выделяют варианты микроорганизмов, отличающиеся отдельными признаками. Так, различают:

1) серовары (по антигенной структуре);

2) хемовары (по чувствительности к химическим веществам);

3) фаговары (по чувствительности к фагам);

Бактериоцины – вещества, продуцируемые бактериями и губительно действующие на другие бактерии. По типу продуцируемого бактериоцина различают бактериоциновары, а по чувствительности – бактерициногеновары.

Для видовой идентификации бактерий необходимо знать следующие их свойства:

1) морфологические (форму и структуру бактериальной клетки);

2) тинкториальные (способность окрашиваться различными красителями);

3) культуральные (характер роста на питательной среде);

4) биохимические (способность утилизировать различные субстраты);

Культура- м/организмы, полученные от животного, человека, растения или субстрата внешней среды и выращенные на питательной среде. Чистые культуры состоят из особей одного вида, смешанные представляют собой скопления клеток разных видов.

Штамм- это культура одного и того же вида, выделенная из разных сред и отличающаяся незначительными изменениями свойств. (чувствительность к лекарственным препаратам, неодинаковая биохимическая активность) . Например, кишечная палочка, выделенная от человека, и такая же палочка, выделенная от свиней, могут быть разными штаммами.

Колония – видимая изолированная структура при размножении бактерий на питательных средах.

Царство Eubacteria по Определителю Берги 1994 года включает
20 групп микроорганизмов.

Все прокариоты, имеющие единый тип организации клеток, объединены в один отдел – Bacteria. Однако отдельные их группы отличаются структурными и физиологическими особенностями. На этом основании выделяют:

МИКРОБИОЛОГИЯ - наука о микроорганизмах, изучающая их строение, свойства и жизнедеятельность.

Знание основ микробиологии необходимо техникам-технологам для правильного понимания роли микробов в развитии пищевых инфекций и отравлений, а также для осуществления мер по их предупреждению.

САНИТАРИЯ - это практическое осуществление гигиенических норм и правил.

Соблюдение правил гигиены и санитарии обеспечивает выпуск продукции высокого качества.

На пищевых предприятиях санитария направлена на соблюдение строгого санитарного режима в процессе хранения и транспортирования пищевых продуктов, приготовления полуфабрикатов и готовой продукции.

ГИГИЕНА - наука о здоровье человека, изучающая влияние внешней среды на его организм.

Задачей этой науки является разработка научно обоснованных норм питания человека, способов обработки, хранения, перевозки и реализации продуктов.

Роль микроорганизмов в природе и жизни человека

· Микроорганизмы – мельчайшие живые существа, которые можно увидеть только с помощью микроскопа.

· Микроорганизмы сопровождают человека от рождения до смерти. Они находятся на всех предметах и продуктах, живут в организме человека (в пищеварительном тракте, в слизистых оболочках).

· В природе микроорганизмы разлагают останки отмерших животных и растений, выполняя роль санитаров планеты. С их жизнедеятельностью связано образование полезных ископаемых (нефти, руд, каменного угля, металла), плодородие почв, самоочищение водоемов.

· Микроорганизмы используются во многих отраслях промышленности (производство хлеба, пива, кваса, вина, спирта, кисломолочных продуктов и др.).

· Микроорганизмы-вредители вызывают порчу продуктов, болезнетворные микроорганизмы вызывают заболевания человека и животных.

Краткий очерк развития микробиологии

Как наука микробиология возникла во второй половине 19 века на основании работ французского ученого Луи Пастера (1822-1895), немецкого ученого Роберта Коха (1843-1910), русского Ильи Мечникова (1845-1916).

Основные работы Пастера:

· Доказал, что брожение – биологический процесс, вызываемый микроорганизмами.

· Сделал вывод, что каждый тип брожения вызывается определенными специализированными видами микробов.

· Предложил пастеризациюдля борьбы с посторонними микроорганизмами, вызывающими болезни пива, вина.

· Пастер изучал возбудителей инфекционных болезней животных и человека, предложил способы борьбы с ними – вакцины.

· Открыл явление анаэробиоза (жизнь микроорганизмов без кислорода).

Роберт Кохоткрыл возбудителя сибирской язвы, усовершенствовал метод выращивания бактерий на твердых питательных средах, открыл возбудителя холеры в 1823 году, разработал основы дезинфекции, усовершенствовал метод получения чистых культур микроорганизмов.

Русский микробиолог Николай Федорович Гамалея совершенствовал прививки против бешенства, разработал меры борьбы с дифтерией, холерой и др. болезнями. Д.Н.Заболотныймного сделал для борьбы с чумой. Русский ученый Д.И.Ивановский открыл вирусы.

Морфология бактерий

Бактерии [от греч. bakterion, уменьш. от baktron, трость, посох] — представители царства Procariotae, включающего бактерии и сине-зелёные водоросли

Отдельным видам бактерий с достаточным постоянством присущи определённые форма и размер. Длина бактериальных клеток варьирует от 0,1-0,2 мкм до 10-15 мкм, толщина — от 0,1 до 2,5 мкм.




Средние размеры бактерий — 2-3x0,3-0,8 мкм.

Основные формы бактерий:

· извитые, спиралевидные (вибрион, спириллы, спирохеты).

· Большинство кокков [от греч. kokkos, ягода, зерно] имеют шаровидную или овальную форму, клетки некоторых видов могут быть эллипсоидными, бобовидными или ланцетовидными. Размеры кокков от 0,2 до 2,5 мкм.

По характеру расположения клеток шаровидных бактерий в мазках выделяют:

микрококки(делятся в одной плоскости и располагаются беспорядочно);

диплококки (делятся в одной плоскости, располагаются парами; имеют бобовидную или ланцетовидную формы);

стрептококки (делятся в одной плоскости; связь между клетками обычно сохраняется, что придаёт им форму бус или чёток, располагающихся цепочками);

стафилококки (делятся в нескольких плоскостях, образуя бесформенные скопления, напоминающие виноградные гроздья);

тетракокки (делятся в двух перпендикулярных плоскостях, располагаются по четыре в форме квадратов);

В мазках палочковидные бактерии могут располагаться одиночно и беспорядочно (монобактерии); попарно по одной линии (диплобактерии) и в виде цепочек различной длины (стрептобактерии).

Извитые бактерии подразделяют на две основные группы: вибрионы и спирохеты.

· У вибрионов и сходных по форме бактерий изогнутость тела не превышает четверти оборота спирали.

· Спирохеты имеют изгибы, равные одному или нескольким оборотам спирали (например, возбудитель сифилиса).

МИКРОБИОЛОГИЯ, САНИТАРИЯ И ГИГИЕНА В ПИЩЕВОМ

ПРОИЗВОДСТВЕ

(Краткий конспект лекций для обучающихся по заочной форме получения образования)

МИКРОБИОЛОГИЯ - наука о микроорганизмах, изучающая их строение, свойства и жизнедеятельность.

Знание основ микробиологии необходимо техникам-технологам для правильного понимания роли микробов в развитии пищевых инфекций и отравлений, а также для осуществления мер по их предупреждению.

САНИТАРИЯ - это практическое осуществление гигиенических норм и правил.

Соблюдение правил гигиены и санитарии обеспечивает выпуск продукции высокого качества.

На пищевых предприятиях санитария направлена на соблюдение строгого санитарного режима в процессе хранения и транспортирования пищевых продуктов, приготовления полуфабрикатов и готовой продукции.

ГИГИЕНА - наука о здоровье человека, изучающая влияние внешней среды на его организм.

Задачей этой науки является разработка научно обоснованных норм питания человека, способов обработки, хранения, перевозки и реализации продуктов.

Роль микроорганизмов в природе и жизни человека

· Микроорганизмы – мельчайшие живые существа, которые можно увидеть только с помощью микроскопа.

· Микроорганизмы сопровождают человека от рождения до смерти. Они находятся на всех предметах и продуктах, живут в организме человека (в пищеварительном тракте, в слизистых оболочках).

· В природе микроорганизмы разлагают останки отмерших животных и растений, выполняя роль санитаров планеты. С их жизнедеятельностью связано образование полезных ископаемых (нефти, руд, каменного угля, металла), плодородие почв, самоочищение водоемов.

· Микроорганизмы используются во многих отраслях промышленности (производство хлеба, пива, кваса, вина, спирта, кисломолочных продуктов и др.).

· Микроорганизмы-вредители вызывают порчу продуктов, болезнетворные микроорганизмы вызывают заболевания человека и животных.

Краткий очерк развития микробиологии

Как наука микробиология возникла во второй половине 19 века на основании работ французского ученого Луи Пастера (1822-1895), немецкого ученого Роберта Коха (1843-1910), русского Ильи Мечникова (1845-1916).

Основные работы Пастера:

· Доказал, что брожение – биологический процесс, вызываемый микроорганизмами.

· Сделал вывод, что каждый тип брожения вызывается определенными специализированными видами микробов.

· Предложил пастеризациюдля борьбы с посторонними микроорганизмами, вызывающими болезни пива, вина.

· Пастер изучал возбудителей инфекционных болезней животных и человека, предложил способы борьбы с ними – вакцины.

· Открыл явление анаэробиоза (жизнь микроорганизмов без кислорода).

Роберт Кохоткрыл возбудителя сибирской язвы, усовершенствовал метод выращивания бактерий на твердых питательных средах, открыл возбудителя холеры в 1823 году, разработал основы дезинфекции, усовершенствовал метод получения чистых культур микроорганизмов.

Русский микробиолог Николай Федорович Гамалея совершенствовал прививки против бешенства, разработал меры борьбы с дифтерией, холерой и др. болезнями. Д.Н.Заболотныймного сделал для борьбы с чумой. Русский ученый Д.И.Ивановский открыл вирусы.

Морфология бактерий

Бактерии [от греч. bakterion, уменьш. от baktron, трость, посох] — представители царства Procariotae, включающего бактерии и сине-зелёные водоросли

Отдельным видам бактерий с достаточным постоянством присущи определённые форма и размер. Длина бактериальных клеток варьирует от 0,1-0,2 мкм до 10-15 мкм, толщина — от 0,1 до 2,5 мкм.

Средние размеры бактерий — 2-3x0,3-0,8 мкм.

Основные формы бактерий:

· извитые, спиралевидные (вибрион, спириллы, спирохеты).

· Большинство кокков [от греч. kokkos, ягода, зерно] имеют шаровидную или овальную форму, клетки некоторых видов могут быть эллипсоидными, бобовидными или ланцетовидными. Размеры кокков от 0,2 до 2,5 мкм.

По характеру расположения клеток шаровидных бактерий в мазках выделяют:

микрококки(делятся в одной плоскости и располагаются беспорядочно);

диплококки (делятся в одной плоскости, располагаются парами; имеют бобовидную или ланцетовидную формы);

стрептококки (делятся в одной плоскости; связь между клетками обычно сохраняется, что придаёт им форму бус или чёток, располагающихся цепочками);

стафилококки (делятся в нескольких плоскостях, образуя бесформенные скопления, напоминающие виноградные гроздья);

тетракокки (делятся в двух перпендикулярных плоскостях, располагаются по четыре в форме квадратов);

В мазках палочковидные бактерии могут располагаться одиночно и беспорядочно (монобактерии); попарно по одной линии (диплобактерии) и в виде цепочек различной длины (стрептобактерии).

Извитые бактерии подразделяют на две основные группы: вибрионы и спирохеты.

· У вибрионов и сходных по форме бактерий изогнутость тела не превышает четверти оборота спирали.

· Спирохеты имеют изгибы, равные одному или нескольким оборотам спирали (например, возбудитель сифилиса).

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.

Разделы микробиологии: бактериология, микология, вирусология и т. д. В зависимости от экологических особенностей микроорганизмов, условий их обитания, сложившихся отношений с окружающей средой, и в зависимости от практических потребностей человека наука о микробах в своем развитии дифференцировалась на такие специальные дисциплины как общая микробиология, медицинская, промышленная (или техническая), космическая, геологическая, сельскохозяйственная и ветеринарная микробиология.

Содержание

История науки

За несколько тысяч лет до возникновения микробиологии как науки человек не зная о существовании микроорганизмов, широко применял природные процессы, связанные с брожением, для приготовления кумыса и других кисломолочных продуктов, получения алкоголя, уксуса, при мочке льна.

Донаучный этап развития

Люди издревне знали о многих процессах, вызываемых микроорганизмами, однако не знали истинных причин вызывающих эти явления. Отсутствие сведений о природе таких явлений не мешало делать наблюдения и даже использовать ряд этих процессов в быту. Ряд философов и естествоиспытателей делали умозрительные заключения о причинах тех или иных явлений. При этом наиболее близко к открытию микромира подошел Джироламо Фракасторо (1478—1553), предположивший что инфекции вызывают маленькие тельца, передающиеся при контакте и сохраняющиеся на вещах больного. Однако в то время невозможно было удостовериться в правильности его идей и распространение получили совершенно иные гипотезы.

Бактериальную природу инфекционных заболеваний многие учёные продолжали отвергать и после революционных открытий Пастера и Коха. Так, в 1892 году Макс Петтенкофер, уверенный в том что холеру вызывают миазмы, выделяемые окружающей средой, и пытаясь доказать свою правоту, проглотил при свидетелях-медиках культуру холерных вибрионов и не заболел.

Описательный этап



В России одним из первых микробиологов был Л. С. Ценковский (1822—1887), описавший большое число простейших, водорослей и грибов и сделавший вывод об отсутствии резкой границы между растениями и животными. Им также была организована одна из первых Пастеровских станций и предложена вакцина против сибирской язвы.

Тем не менее, вопрос о причинах брожения, тесно связанный с вопросом о спонтанном самозарождении жизни, стал первым успешно решённым вопросом о роли микроорганизмов в природе.

Споры о самозарождении и брожении



Золотой век микробиологии

  • возбудитель заболевания должен регулярно обнаруживаться у пациента;
  • он должен быть выделен в чистую культуру;
  • выделенный организм должен вызывать у подопытных животных те же симптомы, что и у больного человека.

Эти принципы были приняты не только в медицине, но и в экологии для определения вызывающих те или иные процессы организмов. Также Кох ввёл в применение методы окраски бактерий (ранее использованные в ботанике) и микрофотографию. Публикации Коха содержали в себе методики, принятые микробиологами всего мира. Вслед за ним началось развитие и обогащение методологии, так в 1884 Ганс Христиан Грам использовал метод дифференцирующего окрашивания бактерий (Метод Грама), С. Н. Виноградский в 1891 применил первую элективную среду. За следующие годы было описано больше видов чем за все предыдущее время, выделены возбудители опаснейших заболеваний, обнаружены новые процессы, производимые бактериями и неизвестные в других царствах природы.

Инфекционные заболевания

В изучении жизнедеятельности микроорганизмов следует отметить вклад Луи Пастера (1822—1895). Он же вместе с Робертом Кохом (1843—1910) стоят в истоках учения о микроорганизмах как возбудителях заболеваний.

Экология микроорганизмов

Экологическую роль и многообразие микробиологических процессов показали Бейеринк (1851—1931) и С. Н. Виноградский (1856—1953).

Открытие вирусов

Изучение обмена веществ микроорганизмов

Техническая, или промышленная, микробиология

Техническая микробиология изучает микроорганизмы, используемые в производственных процессах с целью получения различных практически важных веществ: пищевых продуктов, этанола, глицерина, ацетона, органических кислот и др.

Огромный вклад в развитие микробиологии внесли русские и советские учёные: И. И. Мечников (1845—1916), Д. И. Ивановский (1863—1920), Н. Ф. Гамалея (1859—1949), Л. С. Ценковский, С. Н. Виноградский, В. Л. Омелянский, Д. К. Заболотный (1866—1929), В. С. Буткевич, С. П. Костычев, Н. Г. Холодный, В. Н. Шапошников, Н. А. Красильников, А. А. Ишменецкий и др.

Большая роль в развитии технической микробиологии принадлежит С. П. Костычеву, С. Л. Иванову и А. И. Лебедеву, которые изучили химизм процесса спиртового брожения, вызываемого дрожжами. На основании исследований химизма образования органических кислот мицелиальными грибами, проведённым В. Н. Костычевым и В. С. Буткевичем, в 1930 году в Ленинграде было организовано производство лимонной кислоты. На основе изучения закономерностей развития молочнокислых бактерий, осуществлённого В. Н. Шапошниковым и А. Я. Мантейфель, в начале 1920-х годов в СССР было организовано производство молочной кислоты, необходимой в медицине для лечения ослабленных и рахитичных детей. В. Н. Шапошников и его ученики разработали технологию получения ацетона и бутилового спирта с помощью бактерий, и в 1934 году в Грозном был пущен первый в СССР завод по выпуску этих растворителей. Труды Я. Я. Никитинского Ф. М. Чистякова положили начало развитию микробиологии консервного производства и холодильного хранения скоропортящихся пищевых продуктов. Благодаря работам А. С. Королёва, А. Ф. Войткевича и их учеников значительное развитие получила микробиология молока и молочных продуктов.

Частью технической микробиологии является пищевая микробиология, изучающая способы получения пищевых продуктов с использованием микроорганизмов. Например, дрожжи применяют в виноделии, пивоварении, хлебопечении, спиртовом производстве; молочнокислые бактерии — в производстве кисломолочных продуктов, сыров, при квашении овощей; уксусно-кислые бактерии — в производстве уксуса; мицелиальные грибы используют для получения лимонной и других пищевых органических кислот и т. д. К настоящему времени выделились специальные разделы пищевой микробиологии: микробиология дрожжевого и хлебопекарного производства, пивоваренного производства, консервного производства, молока и молочных продуктов, уксуса, мясных и рыбных продуктов, маргарина и т. д.

Методы и цели микробиологии

К методам исследования любых микроорганизмов относят:

    : световая, фазово-контрастная, темнопольная, флуоресцентная, электронная;
  • культуральный метод (бактериологический, вирусологический);
  • биологический метод (заражение лабораторных животных с воспроизведением инфекционного процесса на чувствительных моделях);
  • молекулярно-генетический метод (ПЦР, ДНК- и РНК-зонды и др.);
  • серологический метод — выявления антигенов микроорганизмов или антител к ним (ИФА).


Цель медицинской микробиологии — глубокое изучение структуры и важнейших биологических 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.

Связь с другими науками

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

Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.

Темы исследований

Оформление работы

Наш баннер

Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.


Код баннера:

Исследовательские работы и проекты

Роль микроорганизмов в природе и для человека

1.3. Роль микроорганизмов в природе и для человека

Изучение микроорганизмов


Микроорганизмы являются важным звеном в круговороте веществ в природе, разлагают растительные и животные остатки, очищают загрязненные органикой водоемы. Без них не могла бы существовать жизнь на земле.

Они распространены везде: в почве, воде, воздухе, организмах животных и растений, откуда они попадают на предметы, одежду, на руки, в пищу, в рот, кишечник [3]. Как и всякие живые существа, микроорганизмы питаются, и размножаются.

У них нет специальных органов пищеварения. Пита-тельные вещества проникают в микроорганизмы через оболочку клетки. Поэтому для развития микроорганизмов хорошей питательной средой являются продукты, содержащие много воды: молоко, бульоны, мясо, рыба и т. д.


Для размножения микробов, кроме питательной среды, необходима благоприятная температура (37—40°). При наличии питательной среды и соответствующей температуры микробы могут очень быстро размножаться путем деления или почкования (дрожжи). Примерно через полчаса количество микробов удваивается, через час увеличивается в 4 раза, через два часа — в 16 раз и т.д.

Учеными доказано, что микроорганизмы бывают: полезные и вредные [8].

Для собственных микроорганизмов наш человеческий организм является обычным родным "при-ютом" с самой нормальной для них средой обитания, поэтому "наши" микробы для нас - это совершенно не чужеродная форма жизни, так в организме одного взрослого человека проживает до 100 триллионов одноклеточных существ.

Факт, что мы состоим преимущественно из разных бактерий, может вызвать тревогу, однако, большинство бактерий действуют нам на благо, и без них мы просто не выжили бы. Это бактериально-человеческое взаимодействие по большей части является симбиотическим (взаимовыгодным).

В обмен на продовольствие и питание, бактерии помогают нам с пищеварением, образованием витаминов итспособствуют укреплению нашей иммунной системы. Кроме того, они защищают нас от патогенных инфекции.

Тысячелетиями человек использовал молочные бактерии для создания многих молочных продуктов. Человек размножает некоторые виды бактерий, потому что нуждается в них, и использует.

Благодаря деятельности микроорганизмов квасится капуста, маринуются овощи, готовится тесто, простокваша, кефир, сыр, масло. Бактерии необходимы в процессе брожения при производстве творога, уксуса, вина. Если в молоко добавить разные бактерии получатся, сыр, простокваша, кефир, йогурт, творог.

Бифидобактерии, лактобактерии и кишечные палочки - первые жители нашего кишечника, и начинают его заселять сразу после рождения ребенка. Полезные микробы участвуют в пищеварении, помогают вырабатывать и усваивать витамины группы В, защищают от аллергии, поднимают иммунитет и устойчивость к инфекциям.


Самый простой и приятный способ борьбы с дисбактериозом – это принимать кисломолочные продукты, содержащие жи-вые бифидо- и лактобактерии. К таким продуктам относятся: кефир, йогурт, ацидофилин и другие.
Без молочнокислых бактерий не было бы и силоса, идущего на корм скоту.

Известно, что если долго хранить вино, оно постепенно превращается в уксус. Это превращение вызывают попавшие в вино уксуснокислые бактерии. С их помощью получают уксус.

Токсичные вещества, содержащиеся в отходах, при этом обезвреживаются, вдобавок вырабатывается немалое количество топлива. Точно так же бактерии очищают сточные воды, а некоторые участвуют в образовании полезных ископаемых.

Почвенные бактерии превращают перегной в минеральные вещества, которые поглощают корни растений.

Всем живым организмам, чтобы создавать белки, необходим азот. Нас окружают настоящие океаны атмосферного азота. Но ни растения, ни животные, ни грибы усваивать азот прямо из воздуха не способны. Зато это умеют делать особые азотфиксирующие бактерии.

Различные бактерии помогают человеку изготавливать шелк, производить кофе, табак. Оказывается, если ввести в организм бактерии ген какого-либо нужного человеку белка - например, ген инсулина. Тогда бактерия начнет его вырабатывать.

Их главное оружие против более развитых существ – это токсины (яды). С помощью подобных веществ они отравляют клетки организмов, на которых паразитируют, а иногда они встраиваются в клетки человека, и уничтожают их.

В результате их жизнедеятельности возникают эпидемии заразных заболеваний человека и животных (чума, холера, оспа и др.) от которых ежегодно в странах Америки и Англии умирают сотни тысяч людей. Болезнетворные бактерии подстерегают человека повсюду.

Для жизнедеятельности микроорганизмов хорошей средой является налет на зубах, остатки пищи между ними. Обильное развитие микробов во рту ведет к быстрому размножению пищевых остатков, при этом накапливаются химические продукты этого распада, которые разрушают эмаль зубов, и приводят к развитию кариеса. Поэтому так важно систематически чистить зубы, полоскать рот после каждого приема пищи.

Но самое большое количество микроорганизмов обитает в толстом кишечнике. Поэтому надо обязательно соблюдать правила личной гигиены, мыть руки перед едой и после прогулки, а также после посещения туалета.

Живя в организме человека, микроорганизмы должны беречь своего хозяина, а не вредить ему, а чтоб это было именно так, необходимо соблюдать правила личной гигиены.

Читайте также: