Предмет и задачи микробиологии

наука о микроскопически малых существах, называемых микроорганизмами.
Микробиология изучает
морфологию,
физиологию,
биохимию,
систематику,
генетику и экологию микроорганизмов,
их роль и значение в круговороте веществ, в экономике, в патологии человека, животных и растений.
1. Предмет и задачи микробиологии

К микроорганизмам относятся преимущественно одноклеточные организмы –
бактерии,
микроскопические грибы и водоросли,
простейшие,
а также организмы с неклеточной организацией – вирусы.
Предметом изучения микробиологии традиционно служат в основном бактерии, а также в общем плане организации рассматриваются вирусы.
1. Предмет и задачи микробиологии

в среднем линейные размеры бактерий находятся в пределах 0,5 – 3 мкм.
клетки нитчатой серобактерии Beggiatoa alba имеют диаметр до 500 мкм;
бактерии Achromatium oxaliferum имеют в длину 15–100 мкм при поперечнике примерно 5–33 мкм, а длина клеток спирохет может быть до 250 мкм.
Самые мелкие из известных бактерий – микоплазмы, имеющие диаметр клеток 0,1–0,15 мкм.
Размеры дрожжей, мицелиальных грибов, простейших и водорослей находятся в пределах 10–100 мкм
1. Предмет и задачи микробиологии

У микроорганизмов, в силу их малых размеров, очень велико отношение площади поверхности клетки к ее объему, что создает благоприятные условия для активного обмена с внешней средой
1. Предмет и задачи микробиологии

Одной из наиболее существенных особенностей микроорганизмов
является высокая пластичность их метаболизма, что приводит к легкости приспособления к меняющимся условиям окружающей среды.
1. Предмет и задачи микробиологии

Другим следствием благодаря высокой пластичности метаболизма микроорганизмов является, по определению В.И.Вернадского
Их можно обнаружить
в арктических областях,
в горячих источниках,
в высоких слоях атмосферы,
в шахтах с высоким содержанием сероводорода и т.д.,
чем они отличаются от практически всех растений и животных, которые часто распространены лишь на отдельных континентах или в географических зонах.
1. Предмет и задачи микробиологии

У микроорганизмов отсутствует дифференцировка на ткани и органы,
что делает их непохожими на растения и животные.
1. Предмет и задачи микробиологии

Различия в строении клеток прокариот и эукариот

у подавляющего большинства бактерий размножение осуществляется путем бинарного поперечного деления, приводящего к образованию двух одинаковых дочерних клеток.
У большинства грамположительных бактерий и нитчатых цианобактерий деление происходит путем синтеза поперечной перегородки, идущего от периферии к центру
Клетки большинства грамотрицательных бактерий делятся путем перетяжки.
Для представителей группы почкующихся бактерий, многих цианобактерий характерен способ размножения – почкование.
Некоторые одноклеточные цианобактерии размножаются путем множественного деления.
При этом образуется большое количества мелких клеток, получивших название баеоцитов

Актиномицеты размножаются либо фрагментами мицелия, либо путем образования неполовых спор.
Эти способы размножения характерны для эукариотических микроорганизмов, однако отличаются от них тем, что у последних этим процессам предшествует митотическое деление ядра, а у бактерий митоз отсутствует

Процессы, в которых принимают участие микроорганизмы, являются определяющими и необходимыми звеньями круговорота таких элементов как
углерод,
азот,
сера,
фосфор,
а также других биогенных элементов.
2. Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

Многие микроорганизмы образуют в процессе метаболизма и выделяют во внешнюю среду различные органические и неорганические кислоты, под действием которых нерастворимые в воде соли переходят в растворимую форму, благодаря чему улучшается питание растений.
Микроорганизмы-редуценты – «санитары» природы.
Микроорганизмы принимают активное участие в биологическом самоочищении водоемов,
выполняя функцию по обезвреживанию и окислительной переработке поступающих в водоем загрязняющих веществ.
2. Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

С давних пор процессы брожения применялись при приготовлении
теста для хлеба,
пива,
вина,
уксуса,
кисломолочных продуктов,
росяной мочке льна.
2. Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

В настоящее время с помощью микроорганизмов в промышленных масштабах получают:
микробный белок, аминокислоты (глутаминовая, треонин, лизин, пролин, глутамин), витамины (В12, рибофлавин),
ферменты (амилазы, пектиназы, протеиназы, целлюлазы, липазы, изомеразы, трипсины),
интерферон, инсулин, гормон роста человека,
органические кислоты (лимонную, молочную, масляную, уксусную, глюконовую),
этанол, глицерин, ацетон, бутанол, пропанол, бутандиол,
полисахариды (декстраны, ксантаны, пуллулан, альгинат),
средства защиты растений, антибиотики, стероиды, каротиноиды, нуклеотиды,
картизон, преднизалон, гидрокартизон
2. Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

Достижения микробиологии находят практическое применение в металлургии для извлечения различных металлов из руд.
уже реализован способ микробиологического выщелачивания меди из сульфидной руды халькопирита.
В перспективе – использование микроорганизмов для получения цветных и редких металлов – золота, свинца, германия, лития и др.
2. Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

Микробиология внедрилась в такие традиционно небиологические производства, как получение энергетического сырья (биогаз метан), добыча нефти
Микроорганизмы способны повышать прочность бетона:
установлено, что добавление на тонну бетона нескольких килограммов биомассы микроорганизмов повышает прочность и пластичность строительного материала.
2. Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

Успехи в области микробиологии открыли новые возможности в профилактике и лечении многих инфекционных заболеваний, в борьбе с которыми ранее медицина была бессильна.
За сравнительно небольшой период времени почти полностью ликвидированы такие заболевания как чума, оспа, холера, малярия, являющиеся в прошлом бичом человечества.
В настоящее время внимание микробиологов сосредоточено на проблеме злокачественных опухолей и синдроме приобретенного иммунитета.
Изучение свойств патогенных микроорганизмов позволило получать в промышленных масштабах вакцины, сыворотки и другие лечебные препараты.
2. Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

Таким образом,
микробиология вносит существенный вклад
в решение многих практических задач,
проблем здравоохранения и сельского хозяйства,
способствует развитию определенных отраслей промышленности.
2. Значение микроорганизмов в природе и жизни человека

Антони Ван Левенгук (1632-1723)

Луи Пастер
(1822-1895)

Роберт Кох
(1843-1910)

Л.С.Ценковский
(1822-1887)

И.И.Мечников
(1845-1916)

Н.Ф.Гамалея
(1859-1949)

Д.И.Ивановский
(1864-1920)

М.Бейеринк
(1851-1931)

В.Л.Омелянский
(1867-1928)

В.Л.Омелянский
(1867-1928)