Mikrobi ir mazākie dzīvie, pārsvarā vienšūnas organismi, kurus var redzēt tikai caur ļoti precīzu mikroskopu. To izmērs ir tik mazs, ka to mēra mikrometros (1 µm=1/1000 mm) vai pat nanometros (1 nm=1/1000).
Ko pēta mikrobioloģija
Mikrobioloģija ir zinātne, kas pēta mikroorganismu dzīves sfēru: uzbūvi, funkcionēšanu, dzīves apstākļus, attīstību un vairošanos.
Pirmais cilvēks, kuram izdevās izpētīt un aprakstīt mikrobus, bija holandietis A. Lēvenhuks. 17. gadsimta beigās viņš izgatavoja objektīvus, kas attēlu palielina vairāk nekā 200 reizes. Viņu šokēja fakts, ka viņš caur tiem redzēja, ka mikrobi ir vesela pasaule ar savām eksistences iezīmēm. Tādējādi tika likts pamats jaunai zinātnei - mikrobioloģijai. Lēvenhuks ilustrēja un aprakstīja atklātos mikrobus. Fotogrāfijas un attēli ar to laiku attēlu - fotografēti palielinājumi caur mikroskopu.
Mikrobu veidi
Mikroorganismu neskaitāmā daudzveidība ir iespaidīga. Mikrobi ir īss nosaukums simtiem dažādu mikrobu veidu. Tie atšķiras viens no otraizskats, uzbūve, dzīves apstākļi, spēja vairoties. Ir bezšūnu, daudzšūnu un vienšūnu mikrobi. Fotogrāfijas ar to vizualizāciju palīdz viegli attiecināt katru indivīdu uz noteiktu sugu. Mikrobu klasifikācija:
- baktērijas;
- vīrusi;
- fāgi;
- sēnes;
- mikroaļģes;
- vienkāršs;
- raugs.
Baktērijas
Vesela mikrobioloģijas sadaļa – bakterioloģija – paver milzīgu baktēriju – prokariotu organismu – pasauli. Tie atšķiras no eikariotiem (daudzšūnu, vienšūņu, aļģu, sēņu) ar hlorofila, labi veidota kodola ar ģenētisko materiālu un organellām trūkumu. Baktērijas izmērs nav nemainīgs, tas var mainīties atkarībā no ārējās vides (no 0,1 līdz 28 mikroniem). Populārākā baktēriju klasifikācija ir pēc morfoloģiskās struktūras.
Iespriecīgs
Kokus sauc par sfēriskiem mikrobiem, kas var iegūt sfērisku, pupiņu, eliptisku vai lancetisku formu.
- Mikrokokus var atrast atsevišķi, pa pāriem vai nejauši. Tos sauc par saprofītiem un dzīvo ūdenī un gaisā.
- Diplokoki vairojas, sadalot divus vienā plaknē. Tie ietver meningokokus (meningīta nesējus) un gonokokus.
- Streptokoki ir līdzīgi sadalīti vienā plaknē, bet veselās ķēdēs. Ir zināms, ka cilvēka ķermenim patogēnās sugas pārnēsā tonsilītu un dažādas erysipelas.
- Tetrakoki atrodas divos gabalos divās plaknēs, savstarpējiperpendikulāri. Patogēni indivīdi ir ļoti reti.
- Sardīnes ir raksturīgas ķīpas ar šūnām ar 8, 16 vai vairāk šūnām trīs savstarpēji perpendikulārās plaknēs. Gandrīz visi viņu pārstāvji dzīvo tikai gaisā.
- Stafilokoki var dalīties vienlaikus vairākās plaknēs, kas atrodas nejauši viens pret otru, pēc izskata atgādina vīnogu ķekarus.
Jostas formas
Cilindriski mikroorganismi ir daudz izplatītāki nekā citas sugas. Tās iedala baktērijās, kurām nav sporu veidošanās spējas (difterija, dizentērija, tuberkuloze, partifīdi, E. coli), un baciļos, kas spēj radīt sporas (sibīrijas mēris, siens, stingumkrampji, anaerobās). Klasifikācija pēc dalīšanas metodes:
- Diplobaktērijas, diplobacilli atšķiras pēc atrašanās vietas tikai vienā plaknē, katra pa divām šūnām (pneimonija).
- Streptobaktērijas, streptobacilli dalīšanās procesā aizņem vienu plakni, uz kuras tie veido veselu ķēdi (sibīrijas mēris).
- Galvenā daļa cilindrisku mikrobu ir nejauši izkārtoti vienā indivīdā.
Kolekcija
Vīti mikrobi var izpausties kā komats, tie ir vibrio (piemēram, holēra). Spirilli ir vairākas spirāles, spirohetas ir plānas saritinātas nūjas (sifiliss).
Ir svarīgi atzīmēt, ka visi mikrobi un baktērijas ir polimorfi, tiem piemīt unikāla spēja mainīt savu formu dažādu faktoru ietekmē: vide, temperatūra, skābums utt.šīs spējas ir pamatā daudziem laboratoriskiem pētījumiem par mikrobiem, kuru mērķis ir izstrādāt zāles, kas palīdzēs turpmāk cīnīties pret cilvēkiem patogēnām baktērijām.
Vīrusi
Vīrusi ir plaša mikrobu kopiena, kas atšķiras no citiem ar to, ka tiem nav šūnu struktūras kā tādas. No izmēriem ir nesalīdzināmi mazāks par baktēriju izmēru: no 5 līdz 150 nm. Lai tos redzētu, elektronu mikroskops būs jāpielāgo visaugstākajam precizitātes līmenim. Lielākā daļa vīrusu mikroorganismu pārstāvju sastāv tikai no olb altumvielām un nukleīnskābes (RNS, DNS).
Daži mikrobi un vīrusi var būt daudzu nopietnu cilvēku slimību (gripa, hepatīts, masalas) izraisītāji. Turklāt ir sugas, kas ir patogēnas arī dzīvniekiem (mēris, mutes un nagu sērga).
Mikofāgi ir sēnīšu vīrusi. Bakteriofāgi ir baktēriju vīrusi, tie dzīvo gandrīz visur, kur ir vismaz kāda dzīvība. Dažiem fāgiem ir ļoti noderīga spēja iznīcināt mikrobu šūnu, tāpēc tos bieži izmanto dažādu infekciju profilaksei un ārstēšanai paredzētu zāļu ražošanā.
Riketsijas ir īpašs mikrobu veids, ko var klasificēt gan kā baktērijas, gan vīrusus. Tie ir imobilizēti, nūjiņas formas intracelulāri parazīti, kas nespēj veidot sporas vai kapsulas.
Sēnes
Tie ir īpaši augu izcelsmes mikroorganismi, kuriem nav hlorofila un spēju sintezēt organiskās vielas. Turklāt viņu dzīvei ir vajadzīgas gatavas organiskās vielas, tāpēcgandrīz visi no tiem aug uz dažādas izcelsmes substrātiem. Ir dažas sēņu sugas, kas ir patogēnas cilvēkiem, dzīvniekiem un augiem.
Sēnes atšķiras no baktērijām ar to, ka to šūnas ir vairāk līdzīgas augiem, tajās ir kodoli un vakuoli. Tie ir attēloti hifu veidā - gari pavedieni, kas var sazaroties un savīties.
Sēnes var vairoties vairākos veidos: veģetatīvi daloties, aseksuāli un seksuāli – veidojot sporas. Sēnīšu sporām ir raksturīga augsta pretestība, tās var dzīvot ilgu laiku dažādās vidēs un pārvietoties lielos attālumos, līdz nonāk barības vidē, kur ātri pārvēršas hifās.
Pelējuma sēnītes ir ļoti izplatītas, tās var viegli pamanīt ar neapbruņotu aci uz bojātiem pārtikas produktiem. Tie izskatās kā sarecējis nevienmērīgas krāsas pārklājums. Ir daži sēņu veidi, kas ne tikai sabojā pārtiku, bet arī rada cilvēkiem un dzīvniekiem toksiskus mitoksīnus, piemēram, aspergillus vai fusarium.
Tomēr sēnes ne vienmēr ir kaitīgas, to daudzās labvēlīgās īpašības veiksmīgi izmanto medikamentu ražotāji. Visefektīvākā un populārākā antibiotika penicilīns ir izgatavots uz penicillium sugas sēņu bāzes.
Actinomycetes ir ārkārtēja mikroorganismu suga, kam piemīt baktēriju struktūra un īpašības, kā arī sēnēm līdzīga vairošanās metode.
Raugs
Tie ir imobilizēti vienšūnu mikrobi10 līdz 15 mikronu liela, kas var būt apaļa, ovāla, retos gadījumos cilindriska un sirpjveida. Raugi pēc struktūras ir līdzīgi sēnēm, satur vakuolu un kodolu. Iespējamās pavairošanas metodes ir skaldīšana, pumpuru veidošanās vai ar sporu palīdzību. Tie ātri attīstās augsnē, pārtikā, augos. Raugs uz pārtikas produktu virsmas izraisa to rūgšanu un skābēšanu. Alkohola fermentācija pārvērš cukuru spirtā - šis process ir alkohola ražošanas un mājas vīna darīšanas pamatā.
Ir veidi, kas ir patogēni cilvēka ķermenim. Piemēram, diezgan izplatīta rauga sēnīšu ģints candida veicina nepatīkamas slimības - kandidozes izplatīšanos.
Noderīgie mikrobi cilvēka organismā
Cilvēka organismā mīt triljoniem dažādu baktēriju, kas var būt gan kaitīgas, gan labvēlīgas. Ir arī baktērijas, kas ir vitāli svarīgas mūsu ķermeņa normālai darbībai. Kopējais baktēriju svars pieaugušam cilvēkam var sasniegt 4 kg, un ¾ no tām dzīvo mūsu zarnās. Pārējie lieliski jūtas uroģenitālajā sistēmā, uz ādas virsmas un gļotādām. Interesanti, ka bērna ķermeni jau dzimšanas procesā kolonizē mikroorganismi, un 10 gadu vecumā zarnu mikroflora jau ir pilnībā izveidojusies. Daži mikrobi ir ārkārtīgi bīstami bērniem, tāpēc pirmajā bērna ķermeņa higiēnas gadā jābūt ļoti rūpīgai.
Kādi mikrobi dzīvo zarnās:
- laktobacilli;
- bifidobaktērijas;
- streptokoki;
- enterobaktērijas;
- sēnes;
- vienkāršs;
- vīrusi.
Baktēriju priekšrocības cilvēkiem
- Ar enterobaktēriju palīdzību organisms uzņem B, C, K vitamīnus, nikotīnu un folijskābi.
- Palīdz sagremot nesagremotu pārtiku.
- Atbalstiet jonu un ūdens-sāls apmaiņu.
- Ierobežojiet patogēno mikroorganismu augšanu.
- Veicināt imunitātes uzturēšanu.
- Attīstīt limfoīdo aparātu.
- Samaziniet zarnu sieniņu jutību pret kancerogēniem produktiem.
- Palieliniet pretestību pret vīrusiem.
- Aktīvi piedalies siltuma bilancē.
Bifido- un laktobacilli aizņem vairāk nekā pusi no zarnu mikrofloras, tiem ir svarīga loma vesela cilvēka dzīvē:
- Šo mikroorganismu ražotā pienskābe un acetāts var radīt zarnās vidi, kurā nevar dzīvot patogēni mikrobi.
- Bifidobaktērijas – dabisks antihistamīns, kas nomāc alerģiskas reakcijas organismā.
- Tām piemīt antioksidanta iedarbība un tās cīnās ar audzēja šūnu augšanu.
- Bifidobaktērijas aktīvi iesaistās B vitamīnu ražošanā.
- Bifido- un laktobacilli veicina cilvēka dzelzs, kalcija un D vitamīna uzsūkšanās procentuālo daļu.
Mikrobu nozīme dabā
Baktērijas, kas satur amonizējošos enzīmus, aktīvi veicina cilvēku, dzīvnieku, augu un mirstīgo atlieku sabrukšanas procesu.pārtikas atkritumi. Olb altumvielu sadalīšanās laikā atmosfērā izdalās ļoti svarīgas gāzes: amonjaks un slāpeklis, kas ir vitāli svarīgi cilvēkiem, dzīvniekiem un augiem.
Urobaktērijas spēj sadalīt urīnvielu, ko katru dienu ražo katrs cilvēks un dzīvnieks. Un tas, starp citu, ir vismaz 55 miljoni tonnu katru gadu.
Mikrobi, kas spēj nitrofikēties, oksidē amonjaku. Denitrificējošie mikroorganismi veicina molekulārā skābekļa izdalīšanos no augsnes.
Ogleklis ir viena no svarīgākajām augu un dzīvnieku pasaules šūnu vielām. Šķiedra, ko ēd daudzi dzīvnieki, satur daudz oglekļa. Viņu kuņģī ar celulozes baktēriju palīdzību tas tiek raudzēts un kopā ar kūtsmēsliem tiek izlaists atpakaļ dabā. Tādējādi zeme saņem humusu, kļūst daudz auglīgāka, un atmosfēra ir piesātināta ar oglekļa dioksīdu.
Tādējādi baktērijas un mikrobi ir ļoti svarīga visas dzīvās pasaules sastāvdaļa. Daudz labvēlīgo baktēriju pastāvīgi pavada cilvēku visas dzīves garumā un aizsargā mūsu ķermeni no nevēlamas ārējās ietekmes. Ir ļoti svarīgi neizjaukt trauslo un trauslo līdzsvaru starp labvēlīgajiem un patogēnajiem mikroorganismiem.
