Mikroorganismu morfoloģija ir zinātne, kas pēta to formu, uzbūvi, vairošanās un kustības metodes.
Pamatinformācija un atklājumi
Šī zinātne ir diezgan plaša un nodarbojas ar daudzu jautājumu izpēti. Neskatoties uz to, ka visi mikroorganismi ir cilvēka acīm neredzami, tie joprojām pastāv un ir gan organismam “labi”, gan kaitīgi.
Mikrobi sastopami visās dzīvības izpausmes sfērās: ūdenī, augsnē, gaisā, kā arī citos organismos.
Pirmo reizi slavenais zinātnieks Lēvenhuks, kurš izgatavoja pirmās lēcas, kas ļāva objektus palielināt līdz divsimt reižu, uzzināja par baktērijām. Un redzētais viņu pilnībā pārsteidza. Zinātnieks uzzināja, ka mikrobi ir visur, un tie visi atšķiras viens no otra. Tādējādi Lēvenhuks kļuva par mikroorganismu atklājēju.
Luiss Pastērs sāka nodarboties ar tādu jautājumu kā mikroorganismu morfoloģija, un atklāja, ka tiem ir ne tikai atšķirīga struktūra un forma, bet arī atšķiras pārvietošanās un vairošanās veidi. Viņš atklāja, ka daži mikroorganismi ir kaitīgi cilvēka ķermenim, un daži, gluži pretēji, ir labvēlīgi. Viņš arī atklāja, ka mikrobi, piemēram, raugsvar izraisīt fermentācijas procesus.
Organisma morfoloģija ir ļāvusi daudziem zinātniekiem izgudrot dažādas vakcīnas, lai palīdzētu tikt galā ar cilvēku nāvējošām slimībām.
Klasifikācija
Mikroorganismi tiek uzskatīti par mazākajiem pārstāvjiem, kas dzīvo uz planētas Zeme. Visbiežāk tie ir vienšūnas un tos var redzēt tikai ar ļoti jaudīgu mikroskopu.
Šīs dzīvības formas lielumu mēra mikrometros un nanometros. Dabā to ir ļoti daudz, tāpēc tiem ir būtiskas atšķirības pēc uzbūves, pastāvēšanas un kustības veidiem.
Saskaņā ar izveidoto klasifikāciju mikrobi tiek iedalīti nešūnu, vienšūnu un daudzšūnu. Tajā pašā laikā tos iedala šādās kategorijās: sēnītes, raugs, fāgi, baktērijas un vīrusi.
Mazliet par baktērijām
Pētot tādu tēmu kā mikroorganismu morfoloģija, liela uzmanība jāpievērš baktērijām. Visbiežāk tie ir vienšūnas organismi (lai gan ir izņēmumi) un tiem ir diezgan dažādi izmēri. Daži no tiem sasniedz 500 mikronus.
Ir vairāki baktēriju veidi, kas atšķiras pēc formas. Tie ietver stieņveida, sfēriskus un izliektus organismus. Apskatīsim katru veidu tuvāk.
Sfēriskās baktērijas medicīnā sauc par "kokiem". Visbiežāk tie ir apaļas formas, lai gan dažreiz ir sastopami arī ovāli un pupas formas mikroorganismi. Tie var atrasties ne tikai atsevišķi, bet arī pa pāriem, formāķēdes vai vīnogulāji.
Daudzas no tām negatīvi ietekmē cilvēka ķermeni. Piemēram, streptokoki izraisa alerģiju, bet stafilokoki izraisa strutojošus un iekaisuma procesus.
Stieņveida baktērijas tiek uzskatītas par visizplatītākajām. Tie ietver mikroorganismus, kas izraisa tuberkulozi, vēdertīfu, dizentēriju.
Daži nūju veidi sliktos vides apstākļos veido sporas. Šādas baktērijas sauc par baciļiem.
Sporu veidošanās ir ļoti interesants un sarežģīts process, jo pati šāda veida šūna ļoti atšķiras no parastā baciļa. Katrai sporai ir blīvs un spēcīgs apvalks, tajā pašā laikā tajā ir niecīgs ūdens daudzums. Šādai šūnai barības vielas nemaz nav vajadzīgas, tā pārstāj kustēties un vairoties. Tajā pašā laikā sporas var atrasties briesmīgos dzīves apstākļos, piemēram, pārāk augstā vai zemā temperatūrā. Bet, tiklīdz nāk viņiem labvēlīga vide, viņi nekavējoties sāk savu dzīves aktivitāti.
Vītās baktērijas visbiežāk atrodamas komatu vai vērptu veidā. Parasti šādi mikroorganismi izraisa tādas slimības kā sifiliss un holēra.
Daudzas baktērijas spēj kustēties, un tās to dara ar dažādu formu un garumu flagellu palīdzību.
Baktērijas vairojas daloties. Šis process ir ļoti ātrs (ik pēc piecpadsmit līdz divdesmit minūtēm). Visātrāko vairošanos var redzēt uz pārtikaspārtika un cita ļoti barojoša vide.
Vīrusi
Vīrusus var attiecināt uz īpašu mikroorganismu grupu, kam nav šūnu struktūras. Šādas dzīvības formas ir ārkārtīgi mazas, tāpēc tās var redzēt tikai elektronu mikroskopā. Daži vīrusu veidi var sastāvēt tikai no olb altumvielām un nukleīnskābēm.
Katrs cilvēks vismaz reizi dzīvē ir saskāries ar šo mikroorganismu izraisītām slimībām. Tas ietver gripu, hepatītu, masalas un daudzas citas slimības.
Sēnes
Šī mikroorganismu grupa arī ir īpaša. Sēnes nesatur hlorofilu, kā arī nesintezē organiskās vielas. Viņiem ir nepieciešams gatavs ēdiens. Tāpēc sēnes visbiežāk sastopamas auglīgās augsnēs vai uz pārtikas produktiem.
Sēnēm raksturīgi dažādi vairošanās veidi. Tas ietver ne tikai aseksuālas un seksuālas metodes, bet arī veģetatīvās metodes.
Raugs
Raugi ir vienšūnas nekustīgi organismi ar visdažādākajām formām. Ir gan apaļas, gan ovālas formas, kā arī stieņveida un pusmēness formas.
Šis mikroorganismu veids ir diezgan plaši izplatīts. Tos var atrast uz augiem, augsnē un arī pārtikas produktos, kas bojājas. Daži no tiem spēj pārvērst cukurus oglekļa dioksīdā un etilspirtā. Šo procesu sauc par fermentāciju. Tas ir ļoti pieprasīts pārtikas rūpniecībā.
Morfoloģijamikroorganismi: baktērijas
Ir vērts padomāt, ka baktērijas ir pirmā dzīvības forma, kas parādījās uz mūsu planētas. To galvenā iezīme ir šūnas struktūra. Atšķirībā no eikariotiem (šūnām, kas satur kodolu), prokariotos (baktērijās) nav kodola.
Šādi mikroorganismi dzīvo visās dzīves sfērās un tiešā veidā ietekmē arī cilvēka dzīvi.
Zinātnieki arī klasificē baktērijas pēc lietderības principa. Ir derīgās un kaitīgās sugas. Noderīgie ir iesaistīti fotosintēzes procesā, pozitīvi ietekmē cilvēka gremošanas sistēmu, kā arī ļoti bieži tiek izmantoti rūpniecībā.
Mikroorganismu morfoloģijas izpēte sniedz vispārēju priekšstatu par to esamību, kā arī ļauj noskaidrot to ieguvumus un kaitējumu noteiktās situācijās.
Standarta baktēriju šūna sastāv no šādiem komponentiem:
- Plazmas membrāna. Šis šūnas elements neatšķiras no eikariotu membrānas.
- Mezosoma ir īpaša sastāvdaļa, ar kuras palīdzību šūnai iespējams pievienot iedzimtības materiālu.
- Nukleotīds. Tas ir nepilnīgi izveidots kodols. Tajā ir visas hromosomas.
- Ribosomas ir īpašas organellas, kas aizņem apmēram četrdesmit procentus no šūnu telpas.
Papildus iepriekš uzskaitītajiem elementiem prokariotu šūnā ietilpst arī: kapsula, šūnas siena un gļotāda. Daudzas baktērijas varpatstāvīgi pārvietoties un pieķerties virsmām. Viņi to dara ar īpašu flagellas un bārkstiņu palīdzību.
Mikroorganismu morfoloģija: vīrusu, sēnīšu un rauga sēnīšu mikrobioloģija
Vīruss ir īpašs organisms, kam nav šūnu struktūras. Katra tā daļiņa sastāv no apvalka, kā arī centrāli izvietota informācijas kodola.
Bet sēnīšu šūnu struktūra ir sarežģītāka nekā citiem mikroorganismiem. Viņu šūnās ir arī kodoli un vakuoli. Pēc struktūras tie ir ļoti līdzīgi augiem, taču tiem ir atšķirīga forma. Tie izskatās kā gari un zarojoši pavedieni, ko sauc par hifām. Parasti šādas hifas veido micēliju.
Rauga šūnās ir visi eikariotu elementi, taču tiem ir arī citi komponenti. To unikalitāte slēpjas faktā, ka tiem piemīt gan dzīvnieku, gan augu īpašības.
Apmaiņas procesi
Mikroorganismu morfoloģija un fizioloģija ļauj izprast galvenos to dzīves posmus. Baktērijas, tāpat kā sarežģītākas dzīvības formas, sintezē lipīdus, taukus un ogļhidrātus. Taču tajā pašā laikā viņu šūnās notiekošie procesi ir atšķirīgi.
Zinātnieki izšķir divu veidu eikariotus: autotrofus un heterotrofus.
Pirmais veids spēj sintezēt organiskās vielas no neorganiskiem savienojumiem, bet otrais veids rada organisko komponentu transformācijas procesus.
Visbiežāk parazitārie mikroorganismi ir heterotrofi. Viņi barojas tikai ar noderīguvielas, kas nonāk viņu saimnieka ķermenī.
Ir arī saprofīti. Tie barojas ar sintezētām vielām no mirušiem organismiem.
Mikroorganismu struktūras morfoloģija ir diezgan svarīga baktēriju dzīves izpētes sastāvdaļa. Tomēr papildus šūnas struktūrai ir vērts apsvērt arī vielmaiņas veidus. Konstrukcijas veids tika apspriests iepriekš. Ir arī enerģijas apmaiņa.
Zinātnieki identificē šādus enerģijas ražošanas veidus:
- Fotosintēze. Šo procedūru var veikt ar skābekli vai bez tā.
- Raugšana. Šī enerģiskā reakcija rodas molekulu atdalīšanās dēļ, kas pārnes fosforskābi uz ADP.
- Elpa. Mikroorganismi var elpot ne tikai ar skābekli, bet arī ar organisko un minerālu savienojumu palīdzību.
Iedzimšanas informācijas nodošana
Ir vairāki veidi, kā prokariotu pārnest iedzimto informāciju (šajā rakstā ir aprakstīta arī mikroorganismu morfoloģija un sistemātika). Apskatīsim katru no tiem tuvāk:
- konjugācija ir metode iedzimtas informācijas pārnešanai no viena mikroorganisma uz otru tikai ar to tiešu kontaktu;
- transformācija - pārsūtīšanas veids, kura laikā donori dalās informācijā ar saņēmējiem;
- transdukcija ir iedzimta materiāla tiešas pārneses metode, izmantojot fāgus.
Metodesmikroorganismu morfoloģijas pētījumi
Lai iegūtu visprecīzāko prokariotu struktūras izpēti, tiek izmantotas tādas metodes kā mikroskopija un krāsošana.
Mikroskopiskās metodes mikroorganismu morfoloģijas pētīšanai tiek veiktas, izmantojot elektronu un gaismas mikroskopus. Eksperti ir izstrādājuši vairākas metodes, lai iegūtu visprecīzākos rezultātus.
Pētīšanas morfoloģiskā metode ļauj ar mikroskopa palīdzību pārbaudīt šūnas uzbūvi, kā arī tās mobilitāti un spēju vairoties.
Fizioloģiskā metode ļauj ņemt vērā mikroorganismu reakciju uz dažādiem stimuliem, kā arī spēju pielāgoties dažādiem apstākļiem.
Ar kultivēšanas metodes palīdzību iespējams veikt mikroorganisma pētījumus uzturvielu barotnē. Šis paņēmiens ļauj noteikt spēju augt un vairoties.
Mikroorganismu morfoloģija (mikrobioloģija) ir ļoti nozīmīga zinātne, kas pēta baktērijas un citus vienšūnu organismus. Nedomājiet, ka baktērijas nodara tikai kaitējumu dabai un cilvēka ķermenim. Tas ir tālu no patiesības. Bez tiem dzīvība uz planētas Zeme nebūtu iespējama.
