الصفحة الرئيسية > العناية والصحة > تاريخ تطور علم الأحياء الدقيقة في القرنين الثامن عشر والعشرين. تاريخ تطور العلوم "علم الأحياء الدقيقة


تاريخ تطور علم الأحياء الدقيقة في القرنين الثامن عشر والعشرين. تاريخ تطور العلوم "علم الأحياء الدقيقة




منذ العصور القديمة ، قبل وقت طويل من اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة ، استخدم الإنسان عمليات ميكروبيولوجية مثل تخمير عصير العنب ، وتخمير الحليب ، وتحضير العجين. تم وصف الأوبئة المدمرة للطاعون والكوليرا والأمراض المعدية الأخرى في السجلات القديمة.

علم الأحياء الدقيقة هو علم حديث العهد نسبيًا. تعود بداية تطورها إلى نهاية القرن السابع عشر.

تنتمي أول ملاحظة مفصلة ووصف للكائنات الحية الدقيقة إلى أنتوني ليوينهوك (1632-1723) ، الذي صنع بنفسه العدسات التي أعطت تكبيرًا من 200 إلى 300 مرة. في كتاب "أسرار الطبيعة التي اكتشفها أنتوني ليوينهوك" (1695) ، لم يصف فقط ، بل قدم أيضًا رسومات للعديد من الكائنات الحية الدقيقة التي اكتشفها بمساعدة "مجهره" في دفعات مختلفة ، ومياه الأمطار ، وعلى اللحوم وأشياء أخرى 1.

أثارت اكتشافات ليوينهوك أكبر اهتمام العلماء. ومع ذلك ، فإن التطور الضعيف في القرنين السابع عشر والثامن عشر. الصناعة والزراعة ، أعاق الاتجاه الدراسي السائد في العلوم تطور العلوم الطبيعية ، بما في ذلك علم الأحياء الدقيقة الناشئ. لفترة طويلة ، كان علم الميكروبات وصفيًا إلى حد كبير. هذه الفترة المورفولوجية المزعومة في تطور علم الأحياء الدقيقة لم تكن مثمرة.

كان أحد الأعمال المبكرة المكرسة لدراسة طبيعة وأصل الكائنات الحية الدقيقة أطروحة M. M. Terekhovsky ، التي نُشرت عام 1775. كان المؤلف أول من طبق طريقة البحث التجريبية. درس تأثير التسخين والتبريد على الكائنات الحية الدقيقة ، وكذلك تأثيرات المواد الكيميائية المختلفة. ظلت دراسات M. M. Terekhovsky غير معروفة على الرغم من أنها كانت ذات أهمية أساسية كبيرة. لفترة طويلة ، لم يتم بعد تحديد مكان الكائنات الحية الدقيقة بين الكائنات الحية الأخرى ، ودورها وأهميتها في الطبيعة وفي حياة الإنسان.

1 في عام 1698 ، زار بيتر ليفينجوك وأحضر المجهر إلى روسيا.

أدى تقدم الصناعة في القرن التاسع عشر ، والذي تسبب في تطور التكنولوجيا وفروع مختلفة من العلوم الطبيعية ، إلى التطور السريع لعلم الأحياء الدقيقة ، وازدادت أهميته العملية. من علم وصفي ، تحول علم الأحياء الدقيقة إلى علم تجريبي يدرس دور الكائنات الحية "الغامضة" في الطبيعة وحياة الإنسان. ظهرت مجاهر أكثر تقدمًا وتحسنت تقنيات الفحص المجهري.



ترتبط بداية اتجاه جديد في تطور علم الأحياء الدقيقة - الفترة الفسيولوجية - بأنشطة العالم الفرنسي لويس باستور (1822-1895) ، مؤسس علم الأحياء الدقيقة الحديث. وجد باستير أن الكائنات الحية الدقيقة تختلف ليس فقط في المظهر ، ولكن أيضًا في طبيعة نشاط حياتها. تسبب مجموعة متنوعة من التحولات الكيميائية في الركائز (البيئات) التي تتطور فيها.

قام باستور بعدد من الاكتشافات المهمة للغاية. أثبت أن التخمير الكحولي الذي يحدث في عصير العنب يرجع إلى النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة - الخميرة. دحض هذا الاكتشاف نظرية ليبيج المهيمنة آنذاك عن الطبيعة الكيميائية لعملية التخمير. بدراسة أسباب مرض النبيذ والبيرة ، أثبت باستير أن الكائنات الحية الدقيقة هي الجاني. ولمنع التلف ، اقترح تسخين المشروبات. لا تزال هذه التقنية مستخدمة اليوم وتسمى بالبسترة.

كان باستير أول من اكتشف البكتيريا التي لا يمكن أن تتطور بوجود الهواء ، أي أنه أظهر أن الحياة ممكنة بدون أكسجين.

اكتشف باستير طبيعة الأمراض المعدية لدى الإنسان والحيوان ، فثبت أن هذه الأمراض تنشأ نتيجة عدوى (عدوى) بميكروبات معينة ، وأن كل مرض يسببه كائن حي دقيق معين. طور وأثبت علميًا طريقة للوقاية من الأمراض المعدية (اللقاحات الوقائية) ، وصنع لقاحات ضد داء الكلب والجمرة الخبيثة.

كان البحث الذي أجراه العالم الألماني روبرت كوخ (1843-1910) مساهمة كبيرة في علم الأحياء الدقيقة. أدخل الوسائط المغذية الكثيفة في الممارسة الميكروبيولوجية لتنمية الكائنات الحية الدقيقة ، مما أدى إلى تطوير طريقة لعزل الكائنات الحية الدقيقة إلى ما يسمى الثقافات النقية ، أي زراعة الثقافات (كتل الخلايا) لكل نوع على حدة (في عزلة). جعل هذا من الممكن اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة غير المعروفة سابقًا والكشف عن ميزات حياة الممثلين الفرديين لعالم الكائنات الحية هذا. درس كوخ أيضًا العوامل المسببة للعديد من الأمراض المعدية (الجمرة الخبيثة ، السل ، الكوليرا ، إلخ).

يرتبط تطور علم الأحياء الدقيقة ارتباطًا وثيقًا بعمل العلماء الروس والسوفيات.

اشتهرت أعمال I. I. Mechnikov على مستوى العالم (1845 –1916 ز.). كان أول من طور نظرية البلعمة للمناعة ، أي مناعة الجسم ضد الأمراض المعدية. يرتبط تطور علم الأحياء الدقيقة في روسيا ارتباطًا وثيقًا باسم I.I.Mechnikov. قام بتنظيم أول مختبر جرثومي في روسيا (في أوديسا).

كان أقرب مساعدي I. I. Mechnikov هو Η. Φ. جمالية (1859-1949): درست العديد من موضوعات علم الأحياء الدقيقة الطبية. Η. Φ. نظمت الجمالية في أوديسا (1886) أول محطة في روسيا للتطعيم ضد داء الكلب (الثانية في العالم بعد محطة باستير في باريس). كانت جميع أنشطته تهدف إلى حل أهم القضايا الصحية في بلدنا.

كانت أعمال S.N. Vinogradsky (1856 - 1953) ذات أهمية كبيرة لتطوير علم الأحياء الدقيقة ، وخاصة الزراعية. اكتشف عملية النترجة ، وأثبت وجود بكتيريا خاصة قادرة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء ، باستخدام الطاقة الكيميائية لتفاعل أكسدة الأمونيا مع حمض النيتريك في عملية تصنيع المواد العضوية. وبالتالي ، تم إثبات إمكانية امتصاص ثاني أكسيد الكربون دون مشاركة الكلوروفيل والطاقة الشمسية. هذه العملية ، على عكس التمثيل الضوئي للنباتات الخضراء ، كانت تسمى التركيب الكيميائي.

اكتشف S.N. Vinogradsky ظاهرة تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي بواسطة البكتيريا اللاهوائية. وجد أيضًا بكتيريا التحلل اللاهوائي لمواد البكتين ، والتي سمحت لاحقًا للباحثين (I. A. Makrinov و G.L.Seliber وغيرهم) بتطوير نظرية وتقنيات فصوص النباتات الليفية - الكتان والقنب ، إلخ

في بحثه ، استخدم S.N. تم استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في جميع مجالات علم الأحياء الدقيقة. لم يسمح فقط باكتشاف أنواع جديدة من الكائنات الحية الدقيقة ، ولكن أيضًا لدراسة الأنواع المعروفة بعمق أكبر.

كان V.L Omelyansky (1867–1928) طالبًا ومتعاونًا مع S.N. Vinogradsky. جنبا إلى جنب مع S.N. Vinogradsky ، درس قضايا النترجة ، وتثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي ، وغيرها من مشاكل علم الأحياء الدقيقة. أنشأ VL Omelyansky أول كتاب مدرسي روسي عن علم الأحياء الدقيقة "أساسيات علم الأحياء الدقيقة" وأول "دليل عملي لعلم الأحياء الدقيقة" روسي. هذه الكتب ما زالت لم تفقد قيمتها.

كان عمل A. A. Imshenetsky و E. Η. Mishustin، S. I. Kuznetsov، N.D Jerusalem، E. Η. كوندراتييفا وغيرهم من العلماء السوفييت.

لعب عمل S. P. Kostychev و S.L. Ivanov و A. I.Lebedev ، الذين درسوا عملية التخمير الكحولي ، دورًا مهمًا في تطوير علم الأحياء الدقيقة التقني.

بناءً على بحث S. P. Kostychev و V. S. Butkevich حول كيمياء تكوين الأحماض العضوية عن طريق الفطريات في بلدنا في عام 1930 ، تم تنظيم إنتاج حامض الستريك.

V. Η. درس Shaposhnikov و A. Ya Manteifel طريقة لإنتاج حمض اللاكتيك باستخدام البكتيريا وأدخلهما في ممارسة المصنع. أتاحت دراسات ف.إن.شابوشنيكوف وإف إم تشيستياكوف في وقت مبكر من بداية الثلاثينيات تنظيم إنتاج الأسيتون وكحول البوتيل على نطاق المصنع بمساعدة البكتيريا.

كتب VN Shaposhnikov أول كتاب مدرسي في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية "علم الأحياء الدقيقة التقني" (1947) ، والذي حصل في عام 1950 على جائزة الدولة.

في مجال علم الأحياء الدقيقة للأغذية ، المرتبط مباشرة بعلوم السلع ، يلعب Ya. Ya Nikitinsky (1878-1941) دورًا كبيرًا. أنشأ مقررًا دراسيًا في علم الأحياء الدقيقة للأغذية ، وكتب بالاشتراك مع B. S. Aleev ، دورة خاصة في علم الأحياء الدقيقة للمنتجات الغذائية القابلة للتلف ، بالإضافة إلى دليل للعمل العملي في علم الأحياء الدقيقة للطلاب الذين يدرسون السلع الغذائية. وضعت أعمال Ya. Ya. Nikitinsky وطلابه الأساس للتطور الواسع لعلم الأحياء الدقيقة لصناعة التعليب والتخزين المبرد للمواد الغذائية القابلة للتلف. تم إحراز تقدم كبير في مجال علم الأحياء الدقيقة للحليب ومنتجات الألبان من قبل مدرسة S. A. Korolev (1876-1932) في معهد Vologda Dairy Institute بواسطة A.F Voitkevich (1875–1950) في أكاديمية موسكو الزراعية التي تحمل اسم K. A. Timiryazev.

بعد ذلك ، تطور علم الأحياء الدقيقة لأعمال منتجات الألبان في أعمال V. M. Bogdanov ، N. S. Koroleva ، A.M Skorodumova ، L. A. Bannikova.

تم تقديم مساهمة كبيرة في نظرية وممارسة تخزين الطعام بالتبريد بواسطة Φ. م. تشيستياكوف (1898-1959).

قبل ثورة أكتوبر الاشتراكية العظمى ، كانت هناك مؤسسات جرثومية معزولة في بلدنا. يوجد في البلاد حاليًا شبكة واسعة من المؤسسات البحثية في مختلف فروع علم الأحياء الدقيقة ، وقد تم تنظيم أقسام علم الأحياء الدقيقة في أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والأكاديميات الجمهورية. هناك عدد كبير من الصناعات ، في التكنولوجيا التي تحتل فيها العمليات الميكروبيولوجية المكانة الرئيسية. تظهر فروع جديدة لصناعة الكيمياء الحيوية ، بناءً على استخدام فطريات العفن والبكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى. في عام 1960 ، تم إنشاء الصناعة الميكروبيولوجية ، في العمليات التكنولوجية التي تستخدم فيها الكائنات الحية الدقيقة - منتجي المواد النشطة بيولوجيًا الأكثر قيمة (المضادات الحيوية ، البروتين ، الأحماض الأمينية ، الإنزيمات ، الفيتامينات ، الهرمونات ، إلخ).

كما تم تطوير علم الأحياء الدقيقة للمواد الغذائية. جميع الفروع الرئيسية للصناعات الغذائية لديها معاهد بحثية ، والتي تشمل المختبرات التي تدرس علم الأحياء الدقيقة لهذه الصناعة. تم إنشاء مختبرات ميكروبيولوجية في المصنع والورشة في جميع مؤسسات صناعة الأغذية للتحكم في إنتاج وجودة المنتجات النهائية.

وأشار الأكاديمي ف.أو.

أولت المبادئ التوجيهية للتنمية الاقتصادية والاجتماعية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية للفترة 1981-1985 وللفترة حتى عام 1990 اهتمامًا كبيرًا لمواصلة تطوير صناعة الأغذية والتموين العام والتجارة. من المخطط زيادة إنتاج المنتجات الجاهزة للأكل والمنتجات شبه المصنعة ومنتجات الطهي وتحسين جودتها وتشكيلة المنتجات وإثراء المنتجات بالبروتينات والفيتامينات والمكونات المفيدة الأخرى. قد يكون العديد من هذه المكونات من أصل جرثومي ، بما في ذلك البروتين. متاح أنااتخاذ تدابير لتسريع تطوير الإنتاج على أساس التوليف الميكروبي ، وضمان زيادة 1.8-1.9 ضعف في إنتاج المنتج ، وزيادة إنتاج البروتين الميكروبي والليسين للأعلاف التجارية ، وكذلك المضادات الحيوية للأعلاف والأغراض البيطرية ، والفيتامينات العلفية ، نباتات منتجات الحماية الميكروبيولوجية ، مستحضرات الإنزيم ، الأسمدة البكتيرية وغيرها من منتجات التوليف الميكروبي.

إن إنشاء مجهر إلكتروني وتطوير طرق جديدة لدراسة الكائنات الحية الدقيقة يجعل من الممكن دراستها على المستوى الجزيئي ، والذي بدوره يجعل من الممكن فهم خصائص الميكروبات بشكل أعمق ، ونشاطها الكيميائي ، واستخدامها بشكل أفضل والتحكم في الميكروبيولوجيا. العمليات.

يلعب علم الأحياء الدقيقة دورًا مهمًا في إنجاز المهمة الرئيسية المحددة قبل صناعة الأغذية والصناعات الخفيفة والتجارة والمطاعم العامة - وهي تلبية كاملة للاحتياجات المتزايدة للشعب السوفيتي.

1 مواد المؤتمر السادس والعشرين للحزب الشيوعي. موسكو: Politizdat، 1981، p. 170.

الموضوع 1. مقدمة. علم الصرف والفيزيولوجيا وتصنيف البكتيريا.

1. موضوع ومهام علم الأحياء الدقيقة الطبية.

2. تاريخ تطور علم الأحياء الدقيقة.

3. مورفولوجيا البكتيريا.

4. فسيولوجيا البكتيريا.

5. تصنيف البكتيريا.

6. طرق دراسة مورفولوجيا وخصائص البكتيريا.

موضوع ومهام علم الأحياء الدقيقة الطبية.

علم الاحياء المجهري(من اليونانية. ميكرو- صغير، السير- الحياة، الشعارات- تعليم) – علم الكائنات الحية الدقيقة وأنماط تطورها والتغيرات التي تسببها في البيئة وفي البيئة.

أحجام الكائنات الحية الدقيقة< 0,1 мм, величина их измеряется в мкм.

يشمل قسم الأحياء الدقيقة:

ا عام- يهتم بدراسة القوانين العامة للكائنات الحية الدقيقة.

ا اِصطِلاحِيّ- تعمل في تطوير التكنولوجيا الحيوية لتخليق المواد الفعالة بيولوجيا بواسطة الكائنات الحية الدقيقة: البروتينات والفيتامينات والإنزيمات والمضادات الحيوية والكحول.

ا زراعي- يشارك في دراسة الكائنات الحية الدقيقة التي تشارك في دورة المواد ، وتستخدم في تحضير الأسمدة ، وتسبب أمراض النبات ، وما إلى ذلك.

ا طبيب بيطري - بيطري- يدرس مسببات الأمراض الحيوانية ويطور طرق التشخيص والوقاية والعلاج من الحيوانات.

ا صحية- دراسة الحالة الصحية والميكروبيولوجية للأشياء البيئية وتأثيرها على صحة الإنسان ووضع تدابير لمنع الآثار الضارة للميكروبات المسببة للأمراض.

ا البحرية- يدرس الميكروفلورا في البحار والمحيطات.

ا الفراغ- يدرس البكتيريا الدقيقة للفضاء الخارجي ، وتأثير ظروف الفضاء على خصائص الكائنات الحية الدقيقة والنباتات الدقيقة في جسم الإنسان.

ا طبي- يدرس الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض والممرضة بشروط للإنسان ، وبيئتها وانتشارها ، وطرق عزلها وتحديدها ، وكذلك تطوير طرق للتشخيص الميكروبيولوجي ، والوقاية المحددة وعلاج الأمراض التي تسببها.

تاريخ تطور علم الأحياء الدقيقة.

هناك خمس فترات تاريخية لتطور وتشكيل علم الأحياء الدقيقة كعلم.

أولا فترة الكشف عن مجريات الأمور ترتبط بالأحرى بأساليب منطقية ومنهجية لإيجاد الحقيقة أكثر من ارتباطها بأي تجارب وأدلة.

أبقراط ، باراسيلسوس(القرن السادس قبل الميلاد) اقترح طبيعة الأمراض المعدية ، المياس ، الحيوانات الصغيرة غير المرئية.

تمت صياغة الفكرة في أكثر أشكالها اكتمالا جيرولامو فراكوستوروفي عمله "في العدوى والأمراض المعدية والعلاج" (1546) ، حيث عبر عن فكرة العدوى الحية لـ "جراثيم المرض" التي تسبب الأمراض. علاوة على ذلك ، فإن كل مرض تسببه العدوى. للوقاية من الأمراض ، تمت التوصية بعزل المريض والحجر الصحي وارتداء الكمامات ومعالجة الأشياء بالخل. ومع ذلك ، كانت هذه فرضيات ليس لديهم دليل عليها.

الثاني - فترة وصفية(شكلية)المرتبطة بإنشاء المجهر واكتشاف الكائنات المجهرية غير المرئية للعين البشرية. تم إنشاء أول مجهر في عام 1590 من قبل علماء هولنديين. هانزو زاكاري جانسينامي، لكنها زادت بمقدار 32 مرة فقط. عالم الطبيعة الهولندي أنطونيو ليوينهوك(1632 - 1723) صمم مجهرًا بتكبير 160-300 مرة ، تمكن من خلاله من اكتشاف أصغر "الحيوانات" ("الحيوانات" ، من خط الطول. الحيوان، حيوان صغير) في مياه الأمطار ، البلاك ومواد أخرى.

في نفس الفترة 1771 طبيب روسي دانيلو سامويلوفيتش(1744 - 1805) في تجربة العدوى الذاتية بصديد مرضى الطاعون أثبتت دور الكائنات الحية الدقيقة في مسببات الطاعون وإمكانية وقاية الناس من الطاعون بمساعدة التطعيمات. لإثبات أن الطاعون ناجم عن مسبب مرض معين ، أصاب نفسه بإفراز بوبو لشخص مصاب بالطاعون ومرض بالطاعون. لحسن الحظ ، نجا د.سامويلوفيتش.

إدوارد جينر(1749 - 1823) ابتكر ونجح في تطبيق لقاح للوقاية من الجدري ، مع أخذ المواد من خادمة اللبن مع جدري البقر.

ثالثا: الفترة الفسيولوجية(باستروفسكي)- "العصر الذهبي" لعلم الأحياء الدقيقة.

L. باستير(1822 - 1895) - مؤسس المدرسة الفرنسية لعلم الأحياء الدقيقة ، وأهم إنجازاته:

التخمير والتعفن هي عملية جرثومية.

التوليد التلقائي غير ممكن ؛

أمراض النبيذ والبيرة.

أمراض دودة القز.

لقاح ضد داء الكلب والجمرة الخبيثة في الحيوانات وكوليرا الدجاج.

اقتراح طريقة تعقيم خفيفة - بسترة.

ر. كوخ(1843-1910) - مؤسس مدرسة علماء الأحياء الدقيقة الألمان ، إنجازاته:

عصيات الجمرة الخبيثة المحددة ؛

تحديد العامل المسبب لمرض السل والكوليرا ؛

تم إدخاله في ممارسة أصباغ الأنيلين الميكروبيولوجية ، ونظام الغمر ، ووسائط المغذيات الكثيفة.

رابعا. الفترة المناعية المرتبطة بأعمال I. I. Mechnikov و P. Erlich.

اولا متشنيكوف(1845-1916) - وصف أحد مؤسسي علم المناعة ظاهرة البلعمة (نظرية الخلية في المناعة).

بول إرليش(1854-1915) صاغ نظرية المناعة الخلطية ، موضحًا أصل الأجسام المضادة وتفاعلها مع المستضدات.

في 1908حصل II Mechnikov و P. Erlich على جائزة نوبل لعملهما في مجال علم المناعة.

دي آي إيفانوفسكي(1864-1920) - مكتشف الفيروسات. كموظف في قسم علم النبات بجامعة سان بطرسبرج في 1892أثناء دراسة مرض الموزاييك للتبغ ، توصل إلى استنتاج مفاده أن المرض ناجم عن عامل ترشيح ، أطلق عليه فيما بعد اسم فيروس.

1928 - أ. فليمنج، بدراسة ظاهرة العداء الميكروبي ، تلقى بنسلين غير مستقر.

و في 1940 - جي فلوري وإي تشاينحصل على شكل مستقر من البنسلين.

خامساً - العصر الحديث (الجزيئي - الوراثي) المرتبطة بالثورة العلمية والتكنولوجية في العلوم الطبيعية.

1944 -تم إثبات دور الحمض النووي في نقل المعلومات الوراثية. ( O. Avery، C. McLeod، C. McCarthy)

1953 -فك شفرة بنية الحمض النووي واتسون وف. كريك .

1958 -وصف ظاهرة التحمل المناعي ( مدور وحسك)

1959 -نمذجة جزيء الغلوبولين المناعي ( ر.بورتر ود. .

في 60-70 ثانيةكانت هناك أعمال في علم الوراثة للبكتيريا ، وتشكيل الهندسة الوراثية.

1982 -اكتشف فيروس نقص المناعة البشرية ( R. Gallo، 1883 L. Montagnier).

مورفولوجيا البكتيريا.

وفقًا للنموذج ، يتم تمييز المجموعات الرئيسية التالية من الكائنات الحية الدقيقة.

1. كروي أو كوكي.

2. على شكل قضيب.

3. مصححة.

4. المتفرعة.

أنا. بكتيريا الكروانية (cocci) حسب طبيعة الموقف النسبي بعد الانقسام ، يتم تقسيمهم إلى:

1.المكورات الدقيقة- الخلايا الموجودة بمفردها. هم جزء من البكتيريا الطبيعية ، في البيئة الخارجية. لا تسبب المرض للإنسان.

2.ديبلوكوكسي -هذه خلايا مقترنة ، وتشمل المكورات البنية والمكورات السحائية والمكورات الرئوية.

3.العقدية -تظل الخلايا المتكاثرة متصلة (لا تتباعد) ، وتشكل سلاسل. العديد من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض هي العوامل المسببة لالتهاب اللوزتين والحمى القرمزية والعمليات الالتهابية القيحية.

4.تتراكوكس -لها شكل رباعيات (أي أربع خلايا لكل منها). ليس لديهم أهمية طبية.

5.السارسين -لها شكل حزم من 8 أو 16 أو أكثر من الكوتشي. غالبا ما توجد في الهواء. لا توجد أشكال ممرضة.

6.المكورات العنقودية -تشكل عناقيد تشبه عناقيد العنب. تسبب العديد من الأمراض ، في المقام الأول صديدي - التهابات.

ثانيًا. أشكال الكائنات الحية الدقيقة على شكل قضيب (قضبان):

1.بكتيريا- العصي التي لا تشكل جراثيم (E. coli ، الزحار ، السل ، الدفتيريا ، إلخ).

2.عصيات- الميكروبات الهوائية المكونة للجراثيم. لا يتجاوز قطر البوغ عادة حجم ("عرض") الخلية (عصيات الجمرة الخبيثة).

3.كلوستريديا- الميكروبات اللاهوائية المكونة للجراثيم. قطر البوغ أكبر من قطر الخلية ، فيما يتعلق بالخلية التي تشبه المغزل أو مضرب التنس (العامل المسبب للكزاز ، والتسمم الغذائي ، والغرغرينا الغازية).

يجب ألا يغيب عن البال أن مصطلح "البكتيريا" يستخدم غالبًا للإشارة إلى جميع الميكروبات - بدائيات النوى. بالمعنى الضيق (المورفولوجي) ، البكتيريا هي أشكال على شكل قضيب من بدائيات النوى التي لا تحتوي على جراثيم.

ثالثا. أشكال ملتوية من الكائنات الحية الدقيقة:

1.الاهتزازات- لها ثني واحد ، يمكن أن يكون على شكل فاصلة ، حليقة قصيرة (ضمة الكوليرا).

2.سبيريلا- لديها 2-3 تجعيد الشعر (الممرض سودوكو - مرض عضة الفئران).

3.اللولبيات- لديها عدد مختلف من تجعيد الشعر. من بين العدد الكبير من اللولبيات ، يتمتع ممثلو ثلاثة أجناس بأهمية طبية كبيرة - تريبتونيما ، بوريليا ، ليبتوسبيرا.

رابعا. المتفرعة البكتيريا - بكتيريا على شكل قضيب قد يكون لها تشعبات على شكل الحرف اللاتيني "Y" ، وجدت في المشقوقة. يمكن أيضًا تقديمها في شكل خلايا متفرعة خيطية يمكن أن تتشابك ، وتشكل أفطورة ، والتي يتم ملاحظتها في أكتينوميسيت.

بالإضافة إلى البكتيريا الحقيقية ، هناك أنواع أخرى تختلف عنها بشكل أو بآخر. هذه هي اللولبيات ، الريكتسيا ، الكلاميديا ​​، الفطريات الشعاعية والميكوبلازما.

اللولبيات - بكتيريا رقيقة طويلة ملتوية (حلزونية الشكل) سالبة الجرام. إنهم متنقلون ، يتحركون مع تقلص يشبه الموجة في الجسم. تسبب بعض أنواع اللولبيات أمراضًا بشرية (حمى الانتكاس والزهري).

في البشر ، تسبب الكلاميديا ​​الكلاميديا ​​، والتي تتجلى في تلف العين (التراخوما ، والتهاب الملتحمة) ، والجهاز البولي التناسلي ، والرئتين ، وما إلى ذلك.

أكتينوميسيتيس (أو الفطر المشع) تشبه الخيوط الرفيعة الصغيرة أو الطويلة المتفرعة. الأشكال المسببة للأمراض تسبب داء الشعيات.

الميكوبلازما- بكتيريا صغيرة (0.15-1 ميكرون) محاطة فقط بغشاء هيولي وليس لها جدار خلوي. لديهم مجموعة متنوعة من الأشكال: كروي ، خيطي ، دورق. تسبب الميكوبلازما التهاب رئوي غير نمطي وآفات في الجهاز البولي التناسلي عند البشر.

فسيولوجيا البكتيريا.

تغذية البكتيريا

التنفس الجرثومي.

عن طريق التنفس (أو الأكسدة البيولوجية) ، تنتج الكائنات الحية الدقيقة الطاقة.

فيما يتعلق بالأكسجين الجزيئي ، يمكن تقسيم البكتيريا إلى ثلاث مجموعات رئيسية:

1) تلزم (إلزامي) الأيروبسيمكن أن تنمو فقط في وجود الأكسجين (المتفطرة السلية) ؛

2) تلزم اللاهوائيةتنمو في بيئة خالية من الأكسجين ، وهي سامة بالنسبة لهم (كلوستريديا التسمم الغذائي ، الغرغرينا الغازية ، التيتانوس ، البكتيريا) ؛

3) اللاهوائية الاختيارية (الأيروبس)يمكن أن ينمو في وجود الأكسجين وبدونه (الإشريكية القولونية ، العوامل المسببة لحمى التيفود ، نظيرة التيفية).

علم الاحياء المجهري.

سؤال واحد:

علم الاحياء المجهري(من الميكرو اليونانية - الصغيرة ، السير - الحياة ، الشعارات - التدريس) - علم يدرس بنية الكائنات الحية الدقيقة ونشاطها الحيوي وبيئتها لأصغر أشكال الحياة من أصل نباتي أو حيواني ، غير مرئية للعين المجردة.

تاريخ تطور علم الأحياء الدقيقة

نشأ علم الأحياء الدقيقة قبل وقت طويل من عصرنا. وقد مرت في تطورها بعدة مراحل بسبب الإنجازات والاكتشافات الكبرى.

تاريخ تطور علم الأحياء الدقيقة: الكشف عن مجريات الأمور ، والمورفولوجية ، والفسيولوجية ، والمناعية ، والمراحل الوراثية الجزيئية.

فترة ارشادية(الرابع.الألفية الثالثة قبل الميلاد. القرن السادس عشر الميلادي) يرتبط بالطرق المنطقية والمنهجية لإيجاد الحقيقة. تكهن مفكرو ذلك الوقت (أبقراط) حول طبيعة الأمراض المعدية ، والحيوانات الصغيرة غير المرئية.

كان د.فراكاستورو أحد مؤسسي علم الأوبئة ، أي علم أسباب وظروف وآليات تكوين الأمراض وطرق الوقاية منها.

ومع ذلك ، أصبح إثبات وجود مسببات الأمراض غير المرئية ممكنًا بعد اختراع المجهر. تعود الأولوية في اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة إلى عالم الطبيعة الهولندي الهاوي أنطونيو ليوينهوك (1b32.1723). كان تاجر القماش A. Leeuwenhoek مغرمًا بطحن الزجاج وأدخل هذا الفن إلى الكمال من خلال بناء مجهر جعل من الممكن تكبير الأشياء المعنية 300 مرة.

أثناء دراسة أجسام مختلفة تحت المجهر (مياه الأمطار ، الحقن ، البلاك ، الدم ، البراز ، الحيوانات المنوية) ، لاحظ أ. أبلغ A.Leeuwenhoek بانتظام ملاحظاته إلى الجمعية الملكية في لندن ، وفي عام 1695 قام بتلخيصها في كتاب "أسرار الطبيعة التي اكتشفها أنتوني ليوينهوك".

2. المرحلة المورفولوجية. (اختراع المجهر بواسطة A.Leuwenhoek). لا يوجد ولادة ذاتية.

قام بذلك العالم الفرنسي البارز لويس باستور (1822. 1895) ، الذي أظهر تجريبياً أن التولد التلقائي غير موجود. وضع L. Pasteur مرقًا معقمًا في دورق يتواصل مع الهواء الجوي من خلال أنبوب منحني على شكل حرف S. في مثل هذه القارورة المفتوحة بشكل أساسي ، ظل المرق شفافًا عند الوقوف لفترة طويلة ، لأن انحناء الأنبوب لم يسمح للكائنات الدقيقة بالاختراق في القارورة مع الغبار من الهواء.

أخيرًا ، في عام 1892 ، اكتشف عالم النبات الروسي D.I. Ivanovsky (1864. 1920) فيروسات - ممثلو مملكة فيرا. مرت هذه الكائنات الحية من خلال مرشحات الاحتفاظ بالبكتيريا وبالتالي سميت بالفيروسات القابلة للتصفية. أولاً ، تم اكتشاف فيروس يسبب مرض التبغ المعروف باسم "فسيفساء التبغ" ، ثم فيروس مرض الحمى القلاعية والحمى الصفراء والعديد من الفيروسات الأخرى. ومع ذلك ، أصبح من الممكن رؤية الجسيمات الفيروسية فقط بعد اختراع المجهر الإلكتروني ، لأن الفيروسات غير مرئية في المجاهر الضوئية. حتى الآن ، تمتلك مملكة الفيروسات (فيرا) ما يصل إلى 1000 نوع من الفيروسات المسببة للأمراض. في الآونة الأخيرة ، تم اكتشاف عدد من الفيروسات الجديدة ، بما في ذلك الفيروس المسبب لمرض الإيدز.

الفترة الفسيولوجيةعادةً ما يُطلق على القرن التاسع عشر ، وخاصة النصف الثاني منه ، الفترة الفسيولوجية في تطور علم الأحياء الدقيقة. ترتبط هذه المرحلة باسم L. Pasteur ، الذي أصبح مؤسس علم الأحياء الدقيقة الطبية ، وكذلك علم المناعة والتكنولوجيا الحيوية. قام L. Pasteur بعدد من "الاكتشافات البارزة. في فترة قصيرة من 1857 إلى 1885 ، أثبت أن التخمير (حمض اللاكتيك ، والكحول ، وحمض الخليك) ليس عملية كيميائية ، ولكن الكائنات الحية الدقيقة هي التي تسبب ذلك ؛ دحض نظرية التوليد التلقائي ؛ اكتشف ظاهرة اللاهوائية ، أي إمكانية حياة الكائنات الحية الدقيقة في غياب الأكسجين ، ووضع أسس التطهير والتعقيم والتعقيم ، واكتشف طريقة للحماية من الأمراض المعدية من خلال التطعيم.

جلبت العديد من اكتشافات L. Pasteur فوائد عملية هائلة للبشرية. عن طريق تسخين (بسترة) أمراض البيرة والنبيذ ، هُزمت منتجات حمض اللاكتيك التي تسببها الكائنات الحية الدقيقة ؛ لمنع المضاعفات القيحية للجروح ، تم إدخال مطهر ؛ بناءً على مبادئ L. Pasteur ، تم تطوير العديد من اللقاحات لمكافحة الأمراض المعدية.

جلب L. Pasteur علم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة إلى مناصب جديدة بشكل أساسي ، وأظهر دور الكائنات الحية الدقيقة في حياة الناس ، والاقتصاد ، والصناعة ، وعلم الأمراض المعدية ، ووضع المبادئ التي من خلالها يتطور علم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة في عصرنا.

ترتبط الفترة الفسيولوجية في تطور علم الأحياء الدقيقة أيضًا باسم العالم الألماني روبرت كوخ ، الذي طور طرقًا للحصول على ثقافات نقية من البكتيريا ، وتلطيخ البكتيريا أثناء الفحص المجهري ، والتصوير الدقيق. كما يُعرف أيضًا باسم ثالوث كوخ الذي صاغه R. Koch ، والذي لا يزال يُستخدم في تحديد العامل المسبب للمرض.

افتتح عمل L. Pasteur في التطعيم مرحلة جديدة في تطوير علم الأحياء الدقيقة ، أطلق عليها بحق "علم المناعة".

إن مبدأ إضعاف (إضعاف) الكائنات الحية الدقيقة باستخدام ممرات عبر حيوان حساس أو عن طريق الحفاظ على الكائنات الدقيقة في ظروف معاكسة (درجة الحرارة ، التجفيف) سمح لـ L. Pasteur بالحصول على لقاحات ضد داء الكلب ، والجمرة الخبيثة ، وكوليرا الدجاج ؛ لا يزال هذا المبدأ يستخدم في تحضير اللقاحات. وبالتالي ، فإن L. Pasteur هو مؤسس علم المناعة العلمي.

وهكذا ، منذ الخمسينيات من القرن الماضي ، بدأت فترة وراثية جزيئية في تطور علم الأحياء الدقيقة والمناعة ، والتي تتميز بعدد من الإنجازات والاكتشافات العلمية الهامة بشكل أساسي. وتشمل هذه:

فك شفرة التركيب الجزيئي والتنظيم البيولوجي الجزيئي للعديد من الفيروسات والبكتيريا ؛ اكتشاف أبسط أشكال الحياة. "البروتين المعدي" من البريون ؛

فك شفرة التركيب الكيميائي والتخليق الكيميائي لبعض المستضدات. على سبيل المثال ، التركيب الكيميائي لليزوزيم [Sela "D. ، 1971] ، ببتيدات فيروس الإيدز (R.V. Petrov ، V.T. Ivanov وآخرون) ؛

فك شفرة هيكل الأجسام المضادة - الغلوبولين المناعي

تطوير طريقة لاستزراع الخلايا الحيوانية والنباتية وزراعتها على نطاق صناعي من أجل الحصول على مستضدات فيروسية ؛

الحصول على البكتيريا المؤتلفة والفيروسات المؤتلفة. تخليق الجينات الفردية للفيروسات والبكتيريا. الحصول على سلالات البكتيريا والفيروسات المؤتلفة التي تجمع خصائص الأفراد الوالدين أو تكتسب خصائص جديدة ؛

تكوين الأورام الهجينة عن طريق اندماج الخلايا اللمفاوية البائية المناعية. منتجي الأجسام المضادة والخلايا السرطانية من أجل الحصول على الأجسام المضادة وحيدة النسيلة

اكتشاف مناعة. السيتوكينات المناعية (الإنترلوكينات ، الإنترفيرون ، الببتيدات النخاعية ، إلخ).

الحصول على اللقاحات (لقاح التهاب الكبد B والملاريا ومستضدات فيروس نقص المناعة البشرية ومستضدات أخرى) ،

تطوير لقاحات اصطناعية تعتمد على مستضدات طبيعية أو اصطناعية وشظاياها ، بالإضافة إلى مادة ناقلة اصطناعية. مساعد (مساعد). منبه المناعة

دراسة العيوب المناعية الخلقية والمكتسبة ودورها في أمراض المناعة وتطوير العلاج المناعي. اكتشاف الفيروسات المسببة لنقص المناعة ؛

تطوير طرق جديدة بشكل أساسي لتشخيص الأمراض المعدية وغير المعدية (المقايسة المناعية الأنزيمية ، والمقايسة المناعية الإشعاعية ، والتكتل المناعي ، وتهجين الحمض النووي). إنشاء أنظمة اختبار على أساس هذه الأساليب للإشارة ، وتحديد الكائنات الحية الدقيقة ، وتشخيص الأمراض المعدية وغير المعدية (الأورام ، القلب والأوعية الدموية ، المناعة الذاتية ، الغدد الصماء ، إلخ) ، وكذلك الكشف عن الاضطرابات في بعض الحالات (الحمل ، نقل الدم ، وزرع الأعضاء ، وما إلى ذلك). وما إلى ذلك) يتم سرد فقط أهم إنجازات الفترة الوراثية الجزيئية في تطوير علم الأحياء الدقيقة والمناعة. خلال هذا الوقت ، تم اكتشاف عدد من الفيروسات الجديدة.

(العوامل المسببة للحمى النزفية Lassa و Machupo ؛ الفيروس المسبب لمرض الإيدز) والبكتيريا (العامل المسبب لمرض Legionnaires) ؛ لقاحات جديدة ومستحضرات وقائية أخرى (لقاحات ضد الحصبة ، وشلل الأطفال ، والتهاب الغدة النكفية ، والتهاب الدماغ الذي ينتقل عن طريق القراد ، والتهاب الكبد الفيروسي B ، وبولياناتوكسين ضد الكزاز ، والغنغرينا الغازية والتسمم الغذائي ، وما إلى ذلك) ، تم إنشاء مستحضرات تشخيصية جديدة.

يدرس علم الأحياء الدقيقة جميع ممثلي العالم المصغر (البكتيريا ، الفطريات ، البروتوزوا ، الفيروسات). في جوهره ، علم الأحياء الدقيقة هو علم بيولوجي أساسي. لدراسة الكائنات الحية الدقيقة ، تستخدم أساليب العلوم الأخرى ، في المقام الأول الفيزياء ، وعلم الأحياء ، والكيمياء العضوية الحيوية ، وعلم الأحياء الجزيئي ، وعلم الوراثة ، وعلم الخلايا ، وعلم المناعة. مثل أي علم ، ينقسم علم الأحياء الدقيقة إلى عام وخاص. يدرس علم الأحياء الدقيقة العام أنماط التركيب والنشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة على جميع المستويات. الجزيئية والخلوية والسكان. علم الوراثة وعلاقتها بالبيئة. موضوع دراسة علم الأحياء الدقيقة الخاص هم ممثلون فرديون للعالم الدقيق ، اعتمادًا على مظاهرهم وتأثيرهم على البيئة والحياة البرية ، بما في ذلك البشر. تشمل الأقسام الخاصة لعلم الأحياء الدقيقة: الأحياء الدقيقة الطبية والبيطرية والزراعية والتقنية (قسم التكنولوجيا الحيوية) والبحرية وعلم الأحياء الدقيقة الفضائية.

اكتشافات عديدة في مجال علم الأحياء الدقيقة ، ودراسة العلاقة بين الكائنات الدقيقة والكائنات الدقيقة في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. ساهم في التطور السريع لعلم المناعة.

الطحالب ذاتية التغذية وغيرية التغذية.

تعيش الطحالب في: المحيطات والبحار والأنهار والبحيرات والتربة والصخور والأشجار والثلج والينابيع الساخنة.

دور الطحالب في الطبيعة هائل. إنها الغذاء الأساسي للعديد من الكائنات الحية ، وخاصة القشريات ذات التغذية بنوع الترشيح. القشريات ، بدورها ، تأكلها الأسماك. تمثل الطحالب 30 إلى 50٪ من الأكسجين الذي تطلقه النباتات.

تعد قدرة الطحالب على التكيف مع مجموعة متنوعة من الظروف فريدة من نوعها. إنهم يعيشون في مياه الأمطار مع الحد الأدنى من الأملاح ، في المسطحات المائية شديدة الملوحة والمالحة ، على الجليد الجبلي العالي وعلى سطح الصخور الساخنة. توجد الطحالب حتى في الطبقات العليا من التربة ، حيث بالكاد يخترق ضوء الشمس. هم أول من يملأ الركيزة التي لا حياة لها من الصخور والتربة ، مما يهيئ الظروف لمزيد من تطوير خصوبة التربة.

بسبب توزيعها الواسع ، تلعب الطحالب دورًا مهمًا في دورة المواد في الطبيعة.

لطالما استخدم البشر أنواعًا كثيرة من الطحالب (خاصة الحمراء والبنية) كغذاء. يتم الحصول على أجار أجار وجينات الصوديوم وبعض الأحماض المستخدمة في العديد من الصناعات من الطحالب. لفترة طويلة ، تم استخدام الطحالب التي يتم غسلها على الشاطئ كمضافات علفية لتغذية حيوانات المزرعة والدواجن ، وبعد التسوس كسماد للنباتات.

تستخدم الطحالب لإنتاج الميثان منها.

الطحالب نباتات تعيش في الماء.

تتحمل هذه الطحالب التجفيف والتجميد بسهولة وسرعان ما تنبض بالحياة مع أدنى رطوبة.

تعيش بعض الطحالب كتكافلين داخل جسم بعض الحيوانات (البروتوزوا ، الشعاب المرجانية ، الديدان ، الرخويات ، إلخ).

إن جسم الطحالب - الثاليوس أو الثاليوس - أبسط بكثير من حيث البنية من تلك الموجودة في الطحالب والسراخس والنباتات الأرضية الأخرى ، وغالبًا ما لا يوجد تمايز بين الخلايا والأنسجة. الجراثيم هي الأعضاء التناسلية للطحالب ، وعادة ما تكون خالية من قشرة صلبة. يتكون جدار خلية الطحالب من السليلوز ، البكتين ، مركبات السيليكون العضوي (في الدياتومات) ، الجين والفوسين (الطحالب البنية). يتم تقديم النشا والجليكوجين والسكريات والدهون كمواد احتياطية.

الطحالب بدائية النواة وحقيقية النواة. لا تحتوي بدائيات النوى على نواة مرتبطة بالغشاء. وتشمل هذه جميع البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة (أو البكتيريا الزرقاء - البكتيريا الزرقاء). تحتوي الخلايا حقيقية النواة على نواة جيدة التكوين.

الطحالب بدائية النواة (Procaryota):

1. الأزرق والأخضر (سيانوفيتا) ؛

2. الطحالب الخضراء بدائية النواة (الأولية) (Prochlorophyta).

الطحالب حقيقية النواة (Eukaryota):

1. Euglenophyta (Euglenophyta) ؛

دينوفيتا (دينوفيتا) ؛

3. كريبتوفيتا (كريبتوفيتا) ؛

4. Raphidophyta (Raphidophyta) ؛

الطحالب الذهبية (كريسوفيتا) ؛

6. الدياتومات (Bacillariophyta) ؛

7. أصفر أخضر (Xanthophyta) ؛

الطحالب الحمراء (رودوفيتا) ؛

9 - الطحالب البنية (Phaeophyta) ؛

10 - الطحالب الخضراء (الكلوروفيتا) ؛

11. الطحالب Charophyta.

يتم تصنيف الطحالب الخضراء المزرقة والخضراء بدائية النواة على أنها بدائيات النوى (أي كائنات غير نووية) ، لأن خلاياها تفتقر إلى نواة رسمية.

في Cyanophyta ، على عكس حقيقيات النوى ، لا توجد نواة رسمية ، مما يجعلها أقرب إلى بدائيات النوى الأخرى ، وأساس جدران الخلية هو murein glycopeptide ، وتكون العملية الجنسية إما غائبة أو تستمر وفقًا لنوع الاقتران ،

الأشكال ذات الجلد لها علامات على كل من النباتات والحيوانات ، وهذا هو سبب دمجهم جميعًا في مجموعة منهجية مشتركة من "الكائنات ذات الجلد الجلدي" وإدراجها في نظام عالم الحيوان. على عكس الحيوانات السوطية ، تحتوي الطحالب على الكلوروفيل والكروماتوفور. ومع ذلك ، في الظلام ، يمكن أن تفقد الصبغات وتصبح عديمة اللون وتوجد بسبب امتصاص المواد العضوية الذائبة في الماء. بعض أنواع الطحالب أحادية الخلية (من Dinophyta) قادرة ، مثل البروتوزوا ، على التقاط الجزيئات العضوية.

سؤال

ما يقرب من 100000 نوع معروف

إنها حقيقيات النوى ، لها نواة في الخلايا (واحدة أو أكثر) ، وهناك كائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا.

هي كائنات غيرية التغذية ، لأنها لا تحتوي على الكلوروفيل ، تحتوي جدرانها الخلوية على الكيتين (كما هو الحال في الحيوانات) ، ويتم تخزين الكربوهيدرات في شكل جليكوجين ، فهي قادرة على تكوين اليوريا

علامات مميزة فقط للفطر:

أساس الجسم الخضري للفطر هو mycelium ، أو mycelium ، ويتكون من خيوط أنبوبية متفرعة رفيعة ، ويطلق عليها اسم خيوط خيوط تتكون من خلايا متعددة النوى أو أحادية النواة

يشكل التشابك الكثيف للخيوط جسمًا مثمرًا تتشكل فيه الأبواغ

تتكاثر الفطر:

لاجنسي - مع البقع والأبواغ الفطرية

جنسياً - نتيجة اندماج خلايا جرثومية متخصصة

تغذية الفطر:

تمتص العناصر الغذائية عن طريق امتصاصها عبر كامل سطح الجسم

لا يعيش الفطر طويلًا ، ولكن هناك أيضًا نباتات معمرة بينها.

فطر القبعة لديه فطريات طويلة العمر.

دور في الطبيعة: الفطر مهم كمنتج للأغذية أو للأدوية. يلعبون دورًا مهمًا في دورة المواد في الطبيعة. تمتلك الفطريات جهازًا إنزيميًا غنيًا ، وتعمل بنشاط على تحلل بقايا الحيوانات والنباتات التي تدخل التربة ، مما يساهم في تكوين طبقة تربة خصبة.

2.2 سؤال.

نظرة عامة على هيكل البروتوزوا

كائنات وحيدة الخلية ، يتكون جسمها من السيتوبلازم ونواة واحدة أو أكثر. أبسط خلية هي فرد مستقل ، وهي تؤدي وظائف الكائن الحي بأكمله. من المقبول عمومًا أن الكائنات أحادية الخلية أكثر بدائية من الكائنات متعددة الخلايا.

معظم ممثلي الفصل لديهم أبعاد مجهرية - 3-150 ميكرون. فقط أكبر ممثلي الأنواع (جذور القشرة) يصل قطرها إلى 2-3 سم.

هيكل جسم البروتوزوان نموذجي لخلية حقيقية النواة. هناك عضيات عامة (ميتوكوندريا ، ريبوسومات ، مركز خلوي ، ER ، إلخ) وأغراض خاصة (كاذبة ، أو كاذبة ، سوط ، أهداب ، فجوات هضمية ومقلصة). العضيات ذات الأهمية العامة متأصلة في جميع الخلايا حقيقية النواة.

عضيات الجهاز الهضمي - فجوات هضمية بها إنزيمات هضمية. تحدث التغذية عن طريق الصنوبر أو البلعمة. تحتوي بعض البروتوزوا على بلاستيدات خضراء وتتغذى على التمثيل الضوئي.

تحتوي الكائنات الأولية في المياه العذبة على أعضاء تنظيم التناضح - فجوات مقلصة.

تحتوي معظم البروتوزوا على نواة واحدة ، ولكن هناك ممثلين لديهم عدة نوى. تتميز نوى بعض البروتوزوا بتعدد الصبغيات.

السيتوبلازم غير متجانس. وتنقسم إلى طبقة خارجية أخف وزنا وأكثر تجانسا ، أو ectoplasm ، وطبقة داخلية حبيبية ، أو إندوبلازم. يتم تمثيل الغلاف الخارجي إما بغشاء هيولي (في الأميبا) أو صفيحة (في الحنديرة). فورامينيفيرا وعباد الشمس ، سكان البحر ، لديهم قشرة معدنية أو عضوية.

ملامح النشاط الحيوي للبروتوزوا

الغالبية العظمى من البروتوزوا هي كائنات غيرية التغذية.

يحدث التنفس ، أي تبادل الغازات ، من خلال سطح الخلية بالكامل.

يتم تمثيل التهيج بواسطة سيارات الأجرة (التفاعلات الحركية). هناك محور ضوئي ، انجذاب كيميائي ، إلخ.

تكاثر البروتوزوا

اللاجنسي - عن طريق الانقسام الخلوي للنواة وانقسام الخلية إلى قسمين (في الأميبا ، الأوجلينا ، الهدبيات) ، وكذلك عن طريق الفصام - الانقسام المتعدد (في sporozoans).

الجنسي - الجماع. تصبح خلية البروتوزوان مشيجًا وظيفيًا ؛ نتيجة لانصهار الأمشاج ، يتم تكوين زيجوت.

يمكن أن يوجد العديد من البروتوزوا في شكلين - trophozoite و cyst.

يتميز العديد من ممثلي شعبة البروتوزوا بوجود دورة حياة تتكون في تناوب منتظم لأشكال الحياة. كقاعدة عامة ، هناك تغيير في الأجيال مع التكاثر اللاجنسي والجنسي. تكوين الكيس ليس جزءًا من دورة حياة منتظمة.

دور في الطبيعة:

1. تنقية المسطحات المائية من التلوث (ciliates).

2. تعمل البروتوزوا كغذاء لزريعة الأسماك وغيرها من الأحياء المائية.

3. إجراء عملية التمثيل الضوئي وتقليل كمية ثاني أكسيد الكربون وزيادة محتوى الأكسجين في الماء.

4. من خلال عدد ciliates و euglena ، يمكن للمرء تحديد درجة تلوث المياه. تشير كمية كبيرة من الأوجلينا إلى أن الماء ملوث بالمواد العضوية. تعيش الأميبا بشكل عادي حيث توجد القليل من المواد العضوية.

5. قشور من البروتوزوا (المنخربات البحرية) تشارك في تكوين الطباشير والحجر الجيري.

6. التسبب في أمراض مختلفة للإنسان والحيوان.

7. أخطر الملاريا المتصورة التي تسبب الملاريا. يتغذى على خلايا الدم الحمراء البشرية ويدمرها.

3 سؤال:

هناك ثلاث ممالك في مملكة بدائيات النوى:

مملكة البكتيريا (eubacteria) ،

مملكة البكتيريا القديمة ،

مملكة البكتيريا الزرقاء (السيانيد ، الطحالب الخضراء المزرقة).

تضم مملكة حقيقيات النوى ثلاث ممالك:

المملكة النباتية،

مملكة الحيوان

مملكة الفطر.

الفرق الرئيسي

في بدائيات النوىلا توجد نواة ، يقع DNA دائري (كروموسوم دائري) مباشرة في السيتوبلازم (يسمى هذا القسم من السيتوبلازم بالنيوكليويد).

حقيقيات النوى لها نواة جيدة التكوين (يتم فصل المعلومات الوراثية [DNA] عن السيتوبلازم بواسطة غلاف نووي).

اختلافات إضافية

1) نظرًا لأن بدائيات النوى لا تحتوي على نواة ، فلا يوجد انقسام / انقسام. تتكاثر البكتيريا عن طريق الانقسام إلى قسمين.

2) بدائيات النوى من العضيات لها ريبوسومات فقط (صغيرة ، 70S) ، بينما حقيقيات النوى ، بالإضافة إلى الريبوسومات (كبيرة ، 80S) ، لديها العديد من العضيات الأخرى: الميتوكوندريا ، الشبكة الإندوبلازمية ، مركز الخلية ، إلخ.

3) الخلية بدائية النواة أصغر بكثير من الخلية حقيقية النواة: قطرها 10 مرات ، 1000 مرة في الحجم.

علم الاحياء المجهرييسمى علم الكائنات الحية المجهرية التي لا يتجاوز حجمها 1 مم. لا يمكن رؤية هذه الكائنات إلا بمساعدة أدوات مكبرة. تمثل كائنات علم الأحياء الدقيقة ممثلين عن مجموعات مختلفة من العالم الحي: البكتيريا ، العتائق ، البروتوزوا ، الطحالب المجهرية ، الفطريات السفلية. تتميز جميعها بأحجام صغيرة وتوحدها المصطلح العام "الكائنات الحية الدقيقة".

الكائنات الدقيقة هي أكبر مجموعة من الكائنات الحية على الأرض ، وأعضائها في كل مكان.

يتم تحديد مكان علم الأحياء الدقيقة في نظام العلوم البيولوجية من خلال خصائص كائناتها ، والتي ، من ناحية ، هي في الغالب خلية واحدة ، ومن ناحية أخرى ، هي كائن حي كامل. نظرًا لكونه علم فئة معينة من الكائنات وتنوعها ، فإن علم الأحياء الدقيقة مماثل للتخصصات مثل علم النبات وعلم الحيوان. في الوقت نفسه ، ينتمي إلى الفرع الفسيولوجي والكيميائي الحيوي للتخصصات البيولوجية ، حيث يدرس القدرات الوظيفية للكائنات الدقيقة وتفاعلها مع البيئة والكائنات الأخرى. وأخيرًا ، علم الأحياء الدقيقة هو علم يدرس القوانين الأساسية العامة لوجود جميع الكائنات الحية ، والظواهر عند تقاطع الخلية أحادية الخلية ومتعددة الخلايا ، وتطوير الأفكار حول تطور الكائنات الحية.

أهمية الكائنات الدقيقة في العمليات الطبيعية والأنشطة البشرية

يتم تحديد دور علم الأحياء الدقيقة من خلال أهمية الكائنات الحية الدقيقة في العمليات الطبيعية والأنشطة البشرية. هم الذين يضمنون تدفق الدورة العالمية للعناصر على كوكبنا. ستكون مراحلها ، مثل تثبيت النيتروجين الجزيئي أو نزع النتروجين أو تمعدن المواد العضوية المعقدة ، مستحيلة بدون مشاركة الكائنات الحية الدقيقة. تعتمد مجموعة كاملة من إنتاج الغذاء ، والمواد الكيميائية المختلفة ، والأدوية ، وما إلى ذلك ، على نشاط الكائنات الحية الدقيقة. تستخدم الكائنات الدقيقة لتنظيف البيئة من مختلف التلوث الطبيعي والبشري. في الوقت نفسه ، العديد من الكائنات الحية الدقيقة هي عوامل مسببة للأمراض في البشر والحيوانات والنباتات ، كما تسبب تلف المواد الغذائية والمواد الصناعية المختلفة. غالبًا ما يستخدم ممثلو التخصصات العلمية الأخرى الكائنات الحية الدقيقة كأدوات وأنظمة نموذجية في التجارب.

تاريخ علم الأحياء الدقيقة

يعود تاريخ علم الأحياء الدقيقة إلى حوالي عام 1661 ، عندما وصف تاجر القماش الهولندي أنتوني فان ليوينهوك (1632-1723) لأول مرة الكائنات المجهرية التي لاحظها من خلال مجهره الخاص. في مجاهره ، استخدم Leeuwenhoek عدسة واحدة ذات تركيز قصير مثبتة في إطار معدني. أمام العدسة كانت هناك إبرة سميكة ، تم ربط طرفها الكائن قيد الدراسة. يمكن تحريك الإبرة بالنسبة للعدسة باستخدام اثنين من براغي التركيز. يجب وضع العدسة على العين ومن خلالها لرؤية الجسم عند طرف الإبرة. نظرًا لكونه شخصًا فضوليًا وملاحظًا بطبيعته ، فقد درس Leeuwenhoek ركائز مختلفة من أصل طبيعي وصناعي ، وفحص عددًا كبيرًا من الكائنات تحت المجهر وقام بعمل رسومات دقيقة للغاية. درس البنية المجهرية للخلايا النباتية والحيوانية والحيوانات المنوية وكريات الدم الحمراء ، وهيكل أوعية النباتات والحيوانات ، وخصائص تطور الحشرات الصغيرة. سمح التكبير الذي تم تحقيقه (50-300 مرة) لـ Leeuwenhoek برؤية الكائنات المجهرية ، التي سماها "الحيوانات" ، ووصف مجموعاتها الرئيسية ، واستنتاج أنها موجودة في كل مكان. رافق Leeuwenhoek ملاحظاته حول ممثلي عالم الميكروبات (الكائنات الأولية ، القوالب والخمائر ، أشكال مختلفة من البكتيريا - على شكل قضيب ، كروي ، ملتف) ، حول طبيعة حركتهم ومجموعات الخلايا المستقرة مع رسومات دقيقة وأرسلوها في شكل رسائل إلى الجمعية الملكية في إنجلترا ، والتي كان هدفها دعم تبادل المعلومات بين المجتمع العلمي. بعد وفاة Leeuwenhoek ، تعطلت دراسة الكائنات الحية الدقيقة لفترة طويلة بسبب النقص في الأدوات المكبرة. بحلول منتصف القرن التاسع عشر فقط ، تم إنشاء نماذج من المجاهر الضوئية سمحت للباحثين الآخرين بوصف المجموعات الرئيسية للكائنات الحية الدقيقة بالتفصيل. هذه الفترة في تاريخ علم الأحياء الدقيقة يمكن أن تسمى وصفية.

بدأت المرحلة الفسيولوجية في تطور علم الأحياء الدقيقة في منتصف القرن التاسع عشر تقريبًا وهي مرتبطة بعمل الكيميائي وعالم البلورات الفرنسي لويس باستور (1822-1895) والطبيب الريفي الألماني روبرت كوخ (1843-1910). وضع هؤلاء العلماء الأساس لعلم الأحياء الدقيقة التجريبي وأثرو بشكل كبير الترسانة المنهجية لهذا العلم.

في دراسة أسباب توتر النبيذ ، وجد L. شرب) تسببه ميكروبات أخرى. لحماية النبيذ من التلف ، اقترح باستير طريقة المعالجة الحرارية (التسخين حتى 70 درجة مئوية) فور التخمير من أجل تدمير البكتيريا الدخيلة. هذه التقنية ، التي لا تزال تستخدم حتى اليوم للحفاظ على الحليب والنبيذ والبيرة ، تسمى "بسترة".

عند البحث عن أنواع أخرى من التخمير ، أظهر باستير أن كل تخمير له منتج نهائي رئيسي وينتج عن كائنات دقيقة من نوع معين. أدت هذه الدراسات إلى اكتشاف طريقة حياة لم تكن معروفة من قبل - التمثيل الغذائي اللاهوائي (الخالي من الأكسجين)، حيث لا يكون الأكسجين ضروريًا فحسب ، بل غالبًا ما يكون ضارًا بالكائنات الحية الدقيقة. في نفس الوقت لعدد كبير الكائنات الحية الدقيقة الهوائيةالأكسجين شرط ضروري لوجودهم. دراسة إمكانية التحول من نوع من التمثيل الغذائي إلى نوع آخر باستخدام الخميرة كمثال ، أظهر L. Pasteur أن التمثيل الغذائي اللاهوائي أقل مواتاة من حيث الطاقة. ودعا الكائنات الحية الدقيقة القادرة على مثل هذا التبديل اللاهوائية الاختيارية.

نفى باستير أخيرًا إمكانية التولد التلقائي للكائنات الحية من مادة غير حية في ظل الظروف العادية. بحلول ذلك الوقت ، كانت مسألة التكاثر التلقائي للحيوانات والنباتات من المواد غير الحية قد تم حلها بالفعل في الجانب السلبي ، واستمر الجدل بشأن الكائنات الحية الدقيقة. انتقد مؤيدو نظرية التوليد التلقائي تجارب العالم الإيطالي لازارو سبالانزاني والباحث الفرنسي فرانسوا أبيرت حول التسخين المطول لركائز المغذيات في أوعية محكمة الغلق لمنع تطور الميكروبات: التي منعت نوعا من "قوة الحياة" من اختراق الداخل. أجرى باستير تجربة أنيقة أنهت هذا النقاش. توضع مرق المغذيات الساخنة في وعاء زجاجي مفتوح ، ممدود عنقها بأنبوب ومنحني على شكل حرف S. يمكن أن يخترق الهواء بحرية داخل القارورة ، واستقرت خلايا الكائنات الحية الدقيقة في الانحناء السفلي من الرقبة ولم تدخل المرق. في هذه الحالة ، ظلت المرق معقمة إلى أجل غير مسمى. إذا كان القارورة مائلة بحيث يملأ السائل المنعطف السفلي ، ثم يعود المرق إلى الوعاء ، ثم تبدأ الكائنات الحية الدقيقة في التطور بسرعة في الداخل.

سمحت الأعمال على دراسة "أمراض" النبيذ للعالم أن يقترح أن الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تكون أيضًا عوامل مسببة للأمراض المعدية في الحيوانات والبشر. خص باستير العوامل المسببة لعدد من الأمراض ودرس خصائصها. أظهرت التجارب على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض أنها في ظل ظروف معينة أصبحت أقل عدوانية ولم تقتل الكائن الحي المصاب. وخلص باستير إلى أنه كان من الممكن تطعيم الكائنات الممرضة الضعيفة للأشخاص والحيوانات الأصحاء والمصابين من أجل تحفيز دفاعات الجسم في مكافحة العدوى. أطلق العالم على مادة اللقاحات لقاح ، والعملية نفسها - التطعيم. طور باستير طرقًا للتحصين ضد عدد من الأمراض الخطيرة التي تصيب الحيوانات والبشر ، بما في ذلك داء الكلب.

روبرت كوخ ، بدءًا من إثبات المسببات البكتيرية للجمرة الخبيثة ، ثم عزل العوامل المسببة للعديد من الأمراض في الثقافة النقية. في تجاربه ، استخدم حيوانات تجريبية صغيرة ، ولاحظ أيضًا تحت المجهر تطور الخلايا البكتيرية في قطع أنسجة الفئران المصابة. طور كوخ طرقًا لتنمية البكتيريا خارج الجسم ، وطرقًا مختلفة لتلوين مستحضرات الفحص المجهري ، واقترح مخططًا للحصول على مزارع نقية من الكائنات الحية الدقيقة على وسائط صلبة في شكل مستعمرات فردية. لا يزال علماء الأحياء الدقيقة في جميع أنحاء العالم يستخدمون هذه التقنيات البسيطة. صاغ كوخ أخيرًا وأكد بشكل تجريبي الافتراضات التي تثبت الأصل الجرثومي للمرض:

  1. يجب أن يكون الكائن الدقيق موجودًا في مادة المريض ؛
  2. إذا تم عزله في مزرعة نقية ، يجب أن يسبب نفس المرض في حيوان مصاب تجريبياً ؛
  3. من هذا الحيوان ، يجب عزل العامل الممرض مرة أخرى في ثقافة نقية ، ويجب أن تكون هاتان الثقافتان النقيتان متماثلتين.

سميت هذه القواعد فيما بعد "ثالوث كوخ". عند دراسة العامل المسبب لمرض الجمرة الخبيثة ، لاحظ العالم تكوين أجسام كثيفة خاصة (جراثيم) بواسطة الخلايا. وخلص كوخ إلى أن مقاومة هذه البكتيريا في البيئة مرتبطة بالقدرة على التكاثر. إنها الجراثيم التي يمكن أن تصيب الماشية لفترة طويلة في تلك الأماكن التي كانت توجد فيها حيوانات مريضة سابقًا أو تم ترتيب مقابر للماشية.

في عام 1909 ، حصل عالم الفسيولوجيا الروسي إيليا إيليتش ميتشنيكوف (1845-1916) وعالم الكيمياء الحيوية الألماني بول إيرليش (1854-1915) على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لعملهما في مجال المناعة.

طور II Mechnikov نظرية البلعمة للمناعة ، والتي اعتبرت عملية امتصاص العوامل الأجنبية بواسطة كريات الدم البيضاء الحيوانية كرد فعل وقائي للكائن الحي. في هذه الحالة ، تم تقديم مرض معد على أنه مواجهة بين الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض والبلعمات للكائن الحي المضيف ، وكان الشفاء يعني "انتصار" البالعات. في وقت لاحق ، عمل I.I. Mechnikov في المختبرات البكتريولوجية ، أولاً في أوديسا ثم في باريس ، واصل دراسة البلعمة ، وشارك أيضًا في دراسة مسببات مرض الزهري والكوليرا والأمراض المعدية الأخرى وتطوير عدد من اللقاحات. في سنواته المتدهورة ، أصبح I.I. Mechnikov مهتمًا بمشاكل شيخوخة الإنسان وأثبت فائدة استخدام كميات كبيرة من منتجات الألبان المخمرة التي تحتوي على مزارع بادئ "حية" في الطعام. ودعا إلى استخدام معلق للكائنات الدقيقة في حمض اللاكتيك ، بحجة أن هذه البكتيريا ومنتجات حمض اللاكتيك التي تشكلها قادرة على قمع الكائنات الحية الدقيقة المتعفنة التي تنتج سمومًا ضارة في الأمعاء البشرية.

قام P. Ehrlich ، الذي يعمل في الطب التجريبي والكيمياء الحيوية للمركبات الطبية ، بصياغة النظرية الخلطية للمناعة ، والتي بموجبها تنتج الكائنات الحية الدقيقة مواد كيميائية خاصة لمحاربة العوامل المعدية - الأجسام المضادة ومضادات السموم التي تحيد الخلايا الميكروبية والمواد العدوانية التي تفرزها. طور P. Erlich طرقًا لعلاج عدد من الأمراض المعدية وشارك في ابتكار دواء لمكافحة مرض الزهري (salvarsana). كان العالم أول من وصف ظاهرة اكتساب مقاومة الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض للأدوية.

درس عالم الأوبئة الروسي نيكولاي فيدوروفيتش جاماليا (1859-1948) طرق انتقال وانتشار العدوى الخطيرة مثل داء الكلب والكوليرا والجدري والسل والجمرة الخبيثة وبعض الأمراض الحيوانية. قام بتحسين طريقة اللقاحات الوقائية التي طورها L. Pasteur واقترح لقاحًا ضد الكوليرا البشرية. قام العالم بتطوير وتنفيذ مجموعة معقدة من الإجراءات الصحية والمضادة للوباء لمكافحة الطاعون والكوليرا والجدري والتيفوس والحمى الانتكاسية وغيرها من الأمراض. اكتشف N.F. Gamaleya مواد تعمل على إذابة الخلايا البكتيرية (الجراثيم) ، ووصف ظاهرة العاثية (تفاعل الفيروسات والخلايا البكتيرية) وقدمت مساهمة كبيرة في دراسة السموم الميكروبية.

يرتبط الاعتراف بالدور الهائل للكائنات الدقيقة في الدورات الحيوية للعناصر على الأرض بأسماء العالم الروسي سيرجي نيكولايفيتش فينوغرادسكي (1856-1953) والباحث الهولندي مارتينوس بيجيرينك (1851-1931). درس هؤلاء العلماء مجموعات من الكائنات الحية الدقيقة القادرة على إجراء التحولات الكيميائية للعناصر الأساسية والمشاركة في الدورات الحيوية المهمة على الأرض. عملت S.N. Vinogradsky مع الكائنات الحية الدقيقة باستخدام مركبات غير عضوية من الكبريت والنيتروجين والحديد واكتشفت طريقة فريدة للحياة ، مميزة فقط بدائيات النوى ، حيث يتم استخدام مركب غير عضوي مخفض لإنتاج الطاقة ، ويستخدم ثاني أكسيد الكربون في التخليق الحيوي. لا الحيوانات ولا النباتات يمكن أن توجد بهذه الطريقة.

أظهر كل من S.N. Vinogradsky و M. Beijerink بشكل مستقل قدرة بعض بدائيات النوى على استخدام النيتروجين الجوي في عملية التمثيل الغذائي (لتثبيت النيتروجين الجزيئي). لقد عزلوا الميكروبات التي تعيش بحرية وتكافل النيتروجين كمزارع نقية ولاحظوا الدور العالمي لمثل هذه الكائنات الدقيقة في دورة النيتروجين. يمكن للكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة فقط تحويل النيتروجين الغازي إلى أشكال مرتبطة ، باستخدامه لتخليق مكونات الخلية. بعد موت مثبتات النيتروجين ، تصبح مركبات النيتروجين متاحة للكائنات الحية الأخرى. وهكذا ، فإن الكائنات الدقيقة المثبتة للنيتروجين تغلق الدورة البيولوجية للنيتروجين على الأرض.

في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين ، اكتشف عالم فسيولوجيا النبات وعالم الأحياء الدقيقة الروسي ديمتري يوسيفوفيتش إيفانوفسكي (1864-1920) فيروس فسيفساء التبغ ، وبالتالي كشف عن مجموعة خاصة من الكائنات البيولوجية التي ليس لها بنية خلوية. عند دراسة الطبيعة المعدية لمرض فسيفساء التبغ ، حاول العالم تنقية نسغ النبات من العامل الممرض عن طريق تمريره عبر مرشح بكتيري. ومع ذلك ، بعد هذا الإجراء ، كان العصير قادرًا على إصابة النباتات الصحية ، أي كان العامل المسبب أصغر بكثير من جميع الكائنات الحية الدقيقة المعروفة. في المستقبل ، اتضح أن عددًا من الأمراض المعروفة سببها مسببات أمراض مماثلة. أطلقوا عليها اسم الفيروسات. لا يمكن رؤية الفيروسات إلا بالمجهر الإلكتروني. الفيروسات هي مجموعة خاصة من الكائنات البيولوجية التي ليس لها بنية خلوية ، والتي يتم دراستها حاليًا بواسطة علم الفيروسات.

في عام 1929 ، اكتشف عالم البكتيريا والمناعة الإنجليزي ألكسندر فليمنج (1881-1955) أول مضاد حيوي بنسلين. كان العالم مهتمًا بتطور الأمراض المعدية وتأثير المواد الكيميائية المختلفة عليها (السالفارسان ، المطهرات). خلال الحرب العالمية الأولى في المستشفيات ، مات الجرحى بالمئات من تسمم الدم. الضمادات مع المطهرات فقط خففت قليلاً من حالة المرضى. أعد Fleming تجربة عن طريق إنشاء نموذج لتهتك الزجاج وتعبئته بوسط غذائي. باعتباره "تلوثًا جرثوميًا" استخدم السماد الطبيعي. من خلال غسل "الجرح" الزجاجي بمحلول مطهر قوي ثم ملئه بوسط نظيف ، أظهر فلمنج أن المطهرات لا تقتل الكائنات الدقيقة في "الجرح" المخالفات ولا توقف العملية المعدية. قام العالم بإجراء العديد من المحاصيل على الوسائط الصلبة في أطباق بتري ، واختبر التأثير المضاد للميكروبات للإفرازات البشرية المختلفة (اللعاب والمخاط والسائل الدمعي) واكتشف الليزوزيم الذي يقتل بعض البكتيريا المسببة للأمراض. تم الاحتفاظ بألواح التلقيح بواسطة Fleming لفترة طويلة وشوهدت عدة مرات. في تلك الأكواب حيث سقطت جراثيم فطرية عن طريق الخطأ ونمت مستعمرات العفن ، لاحظ العالم عدم وجود نمو بكتيري حول هذه المستعمرات. وأظهرت التجارب المصممة خصيصا أن المادة التي يفرزها العفن الفطري من الجنس بنسيليومضار بالبكتيريا ، لكنه غير ضار لحيوانات التجارب. أطلق فليمنغ على هذه المادة اسم البنسلين. أصبح استخدام البنسلين كدواء ممكنًا فقط بعد عزله من مرق المغذيات والحصول عليه في شكل نقي كيميائيًا (في عام 1940) ، مما أدى لاحقًا إلى تطوير فئة كاملة من الأدوية تسمى المضادات الحيوية. بدأ البحث النشط عن منتجين جدد للمواد المضادة للميكروبات وعزل المضادات الحيوية الجديدة. لذلك ، في عام 1944 ، حصل عالم الأحياء الدقيقة الأمريكي زيلمان واكسمان (1888-1973) بمساعدة البكتيريا المتفرعة من الجنس. ستربتوميسيستستخدم على نطاق واسع الستربتومايسين المضادات الحيوية.

بحلول النصف الثاني من القرن التاسع عشر ، تراكم علماء الأحياء المجهرية موادًا ضخمة ، مما يشير إلى وجود مجموعة متنوعة غير عادية من أنواع التمثيل الغذائي الميكروبي. يكرس عمل عالم الأحياء الدقيقة والكيمياء الحيوية الهولندي ألبرت جان كلويفر (1888-1956) وطلابه لدراسة تنوع أشكال الحياة وتحديد سماتها المشتركة. تحت قيادته ، تم إجراء دراسة مقارنة للكيمياء الحيوية لمجموعات فسيولوجية ومنهجية منفصلة على نطاق واسع من الكائنات الحية الدقيقة ، بالإضافة إلى تحليل البيانات من علم وظائف الأعضاء وعلم الوراثة. جعلت هذه الأعمال من الممكن استخلاص استنتاج حول توحيد الجزيئات الكبيرة التي تتكون منها جميع الكائنات الحية ، وحول عالمية "عملة الطاقة" البيولوجية - جزيئات ATP. يعتمد تطوير مخطط عام للمسارات الأيضية إلى حد كبير على دراسات التمثيل الضوئي للنباتات والبكتيريا العليا ، التي أجراها كورنيليوس فان نيل (1897-1985) ، وهو طالب من A.Ya.Kluyver. قام K. van Niel بدراسة عملية التمثيل الغذائي للعديد من بدائيات النوى الضوئية واقترح معادلة شاملة لعملية التمثيل الضوئي: CO 2 + H 2 A + һν → (CH 2 O) n + A ، حيث H 2 A إما ماء أو مادة مؤكسدة أخرى. افترضت مثل هذه المعادلة أن الماء ، وليس ثاني أكسيد الكربون ، هو الذي تحلل أثناء عملية التمثيل الضوئي مع إطلاق الأكسجين. بحلول منتصف القرن العشرين ، شكلت استنتاجات A.Ya.Kluiver وطلابه (على وجه الخصوص ، K. van Niel) أساس مبدأ الوحدة الكيميائية الحيوية للحياة.

يتم تمثيل تطور علم الأحياء الدقيقة المحلي من خلال الاتجاهات والأنشطة المختلفة للعديد من العلماء المشهورين. يحمل عدد من المؤسسات العلمية في بلادنا أسماء العديد منها. لذلك ، درس Lev Semenovich Tsenkovsky (1822-1877) عددًا كبيرًا من البروتوزوا والطحالب الدقيقة والفطريات السفلية وخلص إلى أنه لا توجد حدود واضحة بين الحيوانات والنباتات أحادية الخلية. كما طور طريقة للتلقيح ضد الجمرة الخبيثة باستخدام "لقاح Tsenkovsky الحي" ونظم محطة تطعيم باستور في خاركوف. اقترح جورجي نوربرتوفيتش غابريشيفسكي (1860-1907) طريقة لعلاج الدفتيريا باستخدام المصل وشارك في إنتاج المستحضرات البكتيرية في روسيا. درس أحد طلاب S.N. Vinogradsky Vasily Leonidovich Omelyansky (1867-1928) الكائنات الحية الدقيقة المشاركة في تحويل مركبات الكربون والنيتروجين والكبريت وفي عملية التحلل اللاهوائي للسليلوز. وسع عمله من فهم نشاط الكائنات الحية الدقيقة في التربة. اقترح VL Omelyansky مخططات لدورات العناصر الحيوية في الطبيعة. درس جورجي أداموفيتش نادسون (1867-1939) لأول مرة النشاط الجيوكيميائي الميكروبي وتأثير العوامل الضارة المختلفة على الخلايا الميكروبية. بعد ذلك ، كرس عمله لدراسة الوراثة وتنوع الكائنات الحية الدقيقة وإنتاج طفرات اصطناعية مستقرة للفطريات السفلية تحت تأثير الإشعاع. أحد مؤسسي علم الأحياء الدقيقة البحرية هو بوريس لافرينتيفيتش إيزاتشينكو (1871-1948). طرح فرضية حول الأصل الحيوي لرواسب الكبريت والكالسيوم. فلاديمير نيكولايفيتش شابوشنيكوف (1884-1968) هو مؤسس علم الأحياء الدقيقة التقني الروسي. تكرس أعماله في فسيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة لدراسة أنواع مختلفة من التخمير. اكتشف ظاهرة الطبيعة ذات المرحلتين لعدد من العمليات الميكروبيولوجية وتطوير طرق السيطرة عليها. أصبح بحث VN Shaposhnikov أساسًا لتنظيم الإنتاج الميكروبيولوجي للأحماض العضوية والمذيبات في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. قدمت أعمال Zinaida Vissarionovna Ermolyeva (1898-1974) مساهمة كبيرة في علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية للكائنات الدقيقة ، وعلم الأحياء الدقيقة الطبية ، كما ساهمت في تطوير الإنتاج الميكروبيولوجي لعدد من المضادات الحيوية المحلية. لذلك ، درست مسببات الكوليرا وغيرها من الضمات الشبيهة بالكوليرا وتفاعلها مع جسم الإنسان واقترحت معايير صحية لكلور مياه الصنبور كوسيلة للوقاية من هذا المرض الخطير. لقد ابتكرت وقدمت طلبًا للوقاية من تحضير عاثيات الكوليرا ، ثم فيما بعد ، مستحضرًا معقدًا ضد الكوليرا والدفتيريا وحمى التيفوئيد. يعتمد استخدام الليزوزيم في الممارسة الطبية على عمل Z.V. Ermolyeva على اكتشاف مصادر نباتية جديدة لليزوزيم ، وإثبات طبيعته الكيميائية ، وتطوير طريقة للعزل والتركيز. يعد الحصول على سلالة محلية من منتج البنسلين وتنظيم الإنتاج الصناعي لعقار البنسلين-كراستوزين خلال الحرب الوطنية العظمى ميزة لا تقدر بثمن لشركة ZV Ermolyeva. كانت هذه الدراسات حافزًا للبحث واختيار المنتجين المحليين للمضادات الحيوية الأخرى (الستربتومايسين ، التتراسيكلين ، الليفوميسيتين ، الإيكمولين). تكرس أعمال نيكولاي ألكساندروفيتش كراسيلنيكوف (1896-1973) لدراسة الكائنات الدقيقة بدائية النواة الفطرية - الفطريات الشعاعية. سمحت دراسة تفصيلية لخصائص هذه الكائنات الدقيقة لـ NA Krasilnikov بإنشاء مفتاح للفطريات الشعاعية. كان العالم من أوائل الباحثين في ظاهرة العداء في عالم الميكروبات ، مما سمح له بعزل المضاد الحيوي الشعاعي mycetin. درس N.A. Krasilnikov أيضًا تفاعل الفطريات الشعاعية مع البكتيريا الأخرى والنباتات العليا. تكرس أعماله في علم الأحياء الدقيقة للتربة دور الكائنات الدقيقة في تكوين التربة وتوزيعها في التربة وتأثيرها على الخصوبة. ترأست إيلينا نيكولاييفنا كوندراتييفا (1925-1995) ، وهي طالبة في مدرسة VN Shaposhnikov ، دراسة علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية للكائنات الحية الدقيقة في التمثيل الضوئي والكائنات الدقيقة الكيميائية. حللت بالتفصيل ميزات التمثيل الغذائي لهذه بدائيات النوى وكشفت عن الأنماط العامة لعملية التمثيل الضوئي واستقلاب الكربون. تحت قيادة E.N. Kondrat'eva ، تم اكتشاف مسار جديد للتثبيت الذاتي لثاني أكسيد الكربون في البكتيريا الخضراء غير الكبريتية ، وتم عزل سلالات من البكتيريا ذات التغذية الضوئية لعائلة جديدة ودراستها بالتفصيل. تم إنشاء مجموعة فريدة من البكتيريا الضوئية في مختبرها. كانت E.N.Kondratieva هي البادئ بالبحث في استقلاب الكائنات الحية الدقيقة الميثيلوتروفيكية باستخدام مركبات الكربون الواحد في عملية التمثيل الغذائي.

في القرن العشرين ، تطور علم الأحياء الدقيقة تمامًا كعلم مستقل. تم تطويره مع الأخذ في الاعتبار الاكتشافات التي تم إجراؤها في مجالات أخرى من علم الأحياء (الكيمياء الحيوية ، وعلم الوراثة ، والبيولوجيا الجزيئية ، وما إلى ذلك). حاليًا ، يتم إجراء العديد من الدراسات الميكروبيولوجية بشكل مشترك من قبل متخصصين من مختلف التخصصات البيولوجية. سيتم تلخيص العديد من الإنجازات في علم الأحياء الدقيقة في أواخر القرن العشرين - أوائل القرن الحادي والعشرين في الأقسام ذات الصلة من الكتاب المدرسي.

الاتجاهات الرئيسية في علم الأحياء الدقيقة الحديث.

بحلول نهاية القرن التاسع عشر ، بدأ علم الأحياء الدقيقة ، اعتمادًا على المهام المؤداة ، في الانقسام إلى عدد من المجالات. وبالتالي ، فإن دراسات القوانين الأساسية لوجود الكائنات الحية الدقيقة وتنوعها تصنف على أنها علم الأحياء الدقيقة العام ، ويدرس علم الأحياء الدقيقة الخاص خصائص مجموعاتها المختلفة. تتمثل مهمة علم الأحياء الدقيقة للتاريخ الطبيعي في تحديد طرق النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة في الموائل الطبيعية ودورها في العمليات الطبيعية. يتم دراسة خصائص الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض التي تسبب الأمراض للإنسان والحيوان ، وتفاعلها مع الكائن المضيف بواسطة علم الأحياء الدقيقة الطبية والبيطرية ، ويتم دراسة العمليات الميكروبية في الزراعة وتربية الحيوانات بواسطة علم الأحياء الدقيقة الزراعي. التربة والبحر والفضاء وما إلى ذلك. علم الأحياء الدقيقة - هذه أقسام مخصصة لخصائص الكائنات الحية الدقيقة الخاصة بهذه البيئات الطبيعية والعمليات المرتبطة بها. وأخيراً ، يدرس علم الأحياء الدقيقة الصناعي (التقني) ، كجزء من التكنولوجيا الحيوية ، خصائص الكائنات الحية الدقيقة المستخدمة في الصناعات المختلفة. في الوقت نفسه ، يتم فصل التخصصات العلمية الجديدة عن علم الأحياء الدقيقة ، حيث تتعامل مع دراسة مجموعات معينة أضيق من الكائنات (علم الفيروسات ، علم الفطريات ، علم الجراثيم ، إلخ). في نهاية القرن العشرين ، تكثف تكامل بيولوجيا العلوم وتجري العديد من الدراسات عند تقاطع التخصصات ، وتشكل مجالات مثل علم الأحياء الدقيقة الجزيئي ، والهندسة الوراثية ، وما إلى ذلك.

هناك العديد من الاتجاهات الرئيسية في علم الأحياء الدقيقة الحديث. مع تطوير وتحسين الترسانة المنهجية لعلم الأحياء ، أصبحت البحوث الميكروبيولوجية الأساسية أكثر نشاطًا ، مكرسة لتوضيح مسارات التمثيل الغذائي وطرق تنظيمها. يتطور تصنيف الكائنات الحية الدقيقة بسرعة ، والذي يهدف إلى إنشاء مثل هذا التصنيف للكائنات التي من شأنها أن تعكس مكان الكائنات الحية الدقيقة في نظام جميع الكائنات الحية ، والروابط الأسرية وتطور الكائنات الحية ، أي بناء شجرة النشوء والتطور. تعتبر دراسة دور الكائنات الحية الدقيقة في العمليات الطبيعية والأنظمة البشرية (علم الأحياء الدقيقة البيئية) مهمة للغاية بسبب الاهتمام المتزايد بالمشاكل البيئية الحديثة. يتم لفت الانتباه بشكل كبير إلى دراسات علم الأحياء الدقيقة للسكان ، والتي تتعامل مع توضيح طبيعة الاتصالات بين الخلايا والطرق التي تتفاعل بها الخلايا في المجتمع. لا تفقد مجالات علم الأحياء الدقيقة تلك المرتبطة باستخدام الكائنات الدقيقة في النشاط البشري أهميتها.

يهدف التطوير الإضافي لعلم الأحياء الدقيقة في القرن الحادي والعشرين ، إلى جانب تراكم المعرفة الأساسية ، إلى المساعدة في حل عدد من المشكلات العالمية للبشرية. نتيجة للموقف البربري من الطبيعة والتلوث الواسع النطاق للبيئة بالنفايات البشرية ، ظهر خلل كبير في دورات المواد على كوكبنا. فقط الكائنات الحية الدقيقة ، التي تمتلك أوسع قدرات التمثيل الغذائي ، واللدونة الأيضية العالية والمقاومة الكبيرة للعوامل الضارة ، يمكنها تحويل التلوث المستمر والسام إلى مركبات غير ضارة بالطبيعة ، وفي بعض الحالات إلى منتجات مناسبة لمزيد من الاستخدام البشري. سيؤدي ذلك إلى تقليل انبعاث ما يسمى ب "غازات الاحتباس الحراري" وتثبيت تركيبة الغاز في الغلاف الجوي للأرض. من خلال حماية البيئة من التلوث ، ستساهم الكائنات الحية الدقيقة في نفس الوقت في ثبات الدورة العالمية للعناصر. يمكن للكائنات الدقيقة ، التي تتطور على النفايات الصناعية والزراعية ، أن تعمل كمصادر بديلة للوقود (الغاز الحيوي ، والإيثانول الحيوي ، والكحوليات الأخرى ، والهيدروجين الحيوي ، وما إلى ذلك). هذا سوف يحل مشاكل الطاقة للبشرية المرتبطة باستنفاد المعادن (النفط ، الفحم ، الغاز الطبيعي ، الخث). يمكن تجديد الموارد الغذائية (خاصة البروتين) عن طريق إدخال الكتلة الحيوية الميكروبية الرخيصة من السلالات سريعة النمو التي يتم الحصول عليها من نفايات صناعة الأغذية أو على وسائط بسيطة جدًا في النظام الغذائي. سوف يتم تسهيل الحفاظ على صحة السكان ليس فقط من خلال دراسة شاملة لخصائص الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض وتطوير طرق للحماية منها ، ولكن أيضًا من خلال الانتقال إلى "الأدوية الطبيعية" (البروبيوتيك) ، التي تزداد الحالة المناعية لجسم الإنسان.

علم أشكال وتوليفات وأحجام خلايا الكائنات الحية الدقيقة وتمايزها وكذلك التكاثر والتطور. - علم تنوع الكائنات الحية الدقيقة وتصنيفها حسب درجة القرابة. في الوقت الحاضر ، تعتمد منهجيات الكائنات الحية الدقيقة على الطرق البيولوجية الجزيئية. - علم التمثيل الغذائي (التمثيل الغذائي) للكائنات الحية الدقيقة ، بما في ذلك طرق استهلاك العناصر الغذائية ، وتحللها ، وتوليف المواد ، وكذلك طرق الحصول على الطاقة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة باعتبارها نتيجة العمليات التخمير, التنفس اللاهوائي, التنفس الهوائيو البناء الضوئي.

  • علم البيئة للكائنات الدقيقة هو علم يدرس تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية الدقيقة ، وعلاقة الكائنات الدقيقة مع الكائنات الحية الدقيقة الأخرى ، ودور الكائنات الحية الدقيقة في النظم البيئية.
  • علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والتكنولوجيا الحيوية للكائنات الدقيقة - علم التطبيق العملي للكائنات الحية الدقيقة ، وإنتاج المواد النشطة بيولوجيًا (المضادات الحيوية ، والإنزيمات ، والأحماض الأمينية ، والمركبات المنظمة ذات الوزن الجزيئي المنخفض ، والأحماض العضوية) والوقود الحيوي (الغازات الحيوية ، والكحول) بمساعدة الكائنات الحية الدقيقة وظروف التكوين وطرق تنظيم تكوين هذه المنتجات.

    • اقتراحات للقراءة

    بول دي كروي. صيادو الميكروبات. النشر العلمي والشعبي.

    Guchev M.V. ، Mineeva L.A. علم الاحياء المجهري. كتاب مدرسي للجامعات.

    Netrusov A.I. ، Kotova I.B. علم الأحياء الدقيقة العام. كتاب مدرسي للجامعات.

    Netrusov A.I. ، Kotova I.B. علم الاحياء المجهري. كتاب مدرسي للجامعات.

    ورشة عمل في علم الأحياء الدقيقة. إد. أ. نتروسوفا. كتاب مدرسي للمدارس الثانوية.

    علم البيئة من الكائنات الحية الدقيقة. إد. أ. نتروسوفا. كتاب مدرسي للمدارس الثانوية.

    زافارزين ج. محاضرات في علم الأحياء الدقيقة في التاريخ الطبيعي. النشر العلمي.

    Kolotilova N.N.، Zavarzin G.A. مقدمة في علم الأحياء الدقيقة للتاريخ الطبيعي. كتاب مدرسي للمدارس الثانوية.

    كوندراتييفا إي. بدائيات النوى ذاتية التغذية. كتاب مدرسي للمدارس الثانوية.

    إيجوروف إن إس. أصول عقيدة المضادات الحيوية. كتاب مدرسي للجامعات.

    علم الأحياء الدقيقة الصناعي. إد. ن. إيجوروفا. كتاب مدرسي للمدارس الثانوية.

    نشأ علم الأحياء الدقيقة قبل وقت طويل من عصرنا وذهب عبر مسار طويل من التطور ، بلغ عدده آلاف السنين. يمكن تقسيم تاريخ تطور علم الأحياء الدقيقة إلى 5 مراحل.

    1. الفترة التجريبية (الوصفية)-6 –5 آلاف لتر قبل الميلاد ه.-القرن السادس عشر ن. ه.استخدم الإنسان ثمار نشاط الكائنات الحية الدقيقة (صناعة النبيذ ، صنع الخبز ، صناعة الجبن ، تلبيس الجلود) ، دون علم بوجودها. في تلك الأيام ، كانوا يعتقدون أن الأمراض ترسل عن طريق الأرواح الشريرة أو بمساعدة السحر.

    نهج أبقراط (460 قبل الميلاد)–370 ق ه.)كان هذا الأمر مبتكرًا: كان يعتقد أن الأمراض لا ترسلها الآلهة إلى الناس ، لكنها تنشأ لأسباب مختلفة وطبيعية تمامًا. قسم الأخير إلى قسمين: عام (التأثيرات الضارة للمناخ ، التربة ، الوراثة) وشخصي (ظروف المعيشة والعمل ، التغذية ، العمر). من خلال مراقبة مسار المرض ، أولى أهمية كبيرة لفترات المرض ، خاصة الحمى منها ، وافترض أن العديد من الأمراض ناتجة عن بعض الأسباب غير المرئية الدخيلة ذات الطبيعة الحية ("الضمات"). مؤلف مجموعة واسعة من سبعة كتب بعنوان "Epidemics".

    افترض الطبيب الإيطالي ج. فراكاستورو (1546) أيضًا الطبيعة الحية لعوامل الأمراض المعدية. ورأى أن كل مرض ناجم عن "عدوى" خاصة به ؛ للوقاية من الأمراض ، أوصى بعزل المريض والحجر الصحي وارتداء الكمامات ومعالجة الأشياء بالخل.

    2. الفترة الصرفية-أواخر السابع عشر–منتصف القرن التاسع عشر:اكتشاف عالم الكائنات الحية الدقيقة ، ووصف مظهرها ، وإجراء تجارب على العدوى الذاتية لإثبات الطبيعة المعدية للعديد من الأمراض.

    ليوينهوك أنتوني فان (1632–1723) - عالم الطبيعة الهولندي ، أحد مؤسسي علم الميكروسكوب. كان يبيع الكتان في محل نسيج بأمستردام ، في أوقات فراغه كان مولعًا بصقل العدسات. قام بإدخال العدسات المصنعة في حوامل معدنية بإبرة متصلة بها لتركيب كائن المراقبة (1675 - أول مجهر ليوينهوك). في المجموع ، خلال حياته ، صنع Leeuwenhoek حوالي 250 عدسة بتكبير 150-300x. بمساعدة هذه "المجاهر" ، كان Leeuwenhoek أول من لاحظ ورسم البكتيريا (1683) ، البروتوزوا (1675) ، الخلايا النباتية والحيوانية الفردية. في عام 1680 أصبح عضوًا في الجمعية الملكية ، وفي عام 1695 كتب العمل "أسرار الطبيعة ، التي اكتشفها أ. ليوينهوك". لم يساهم النقص في أدوات وطرق دراسة العالم المجهري في التراكم السريع للمعرفة العلمية حول الكائنات الحية الدقيقة.

    تم العثور على دليل مباشر على دور الكائنات الحية الدقيقة في حدوث الأمراض المعدية في التجارب على العدوى الذاتية بمواد أو ثقافات مسببات الأمراض المقابلة المأخوذة من مريض مصاب بالطاعون (D. Samoilovich ، V. Smirnov) ، الكوليرا (M. Petenkofer) ، إ.ميتشنيكوف ، د. زابولوتني ، إ. سافتشينكو ، إن. جاماليا) ، التيفوس (جي مينك ، أو.موتشوتكوفسكي) ، شلل الأطفال (م.تشوماكوف) ، التهاب الكبد أ (إم بالويان).

    3. الفترة الفسيولوجية (باستور)-أواخر الثامن عشر-بداية القرن العشرينبداية علم الأحياء الدقيقة العلمي: تم اكتشاف معظم مسببات الأمراض المعدية والفيروسات وتطوير المفهوم الميكروبي للأمراض ودراسة النشاط الحيوي للخلية الميكروبية.

    دكتور انجليزي إدوارد جينر ( 1749 –1823) 14 مايو 1796 اقترح طريقة التطعيم. أثبت في إحدى التجارب أن تحصين الأشخاص بالعوامل المسبب لمرض جدري البقر من محتويات البثور الموجودة على ضرع الأبقار المريضة يقي من الإصابة بالجدري. ولخص نتائج الدراسة في مقال "تقصي أسباب وتأثيرات جدري البقر" (1798). مع اكتشاف جينر التجريبي للقاح الجدري ، قبل وقت طويل من اكتشاف الفيروسات نفسها ، بدأت مكافحة العدوى الفيروسية.

    عالم فرنسي لويس باستور (1822–1895) - عضو أكاديمية باريس للعلوم ، الأكاديمية الطبية الفرنسية ، مؤسس علم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة والتكنولوجيا الحيوية. دحض نظرية التوليد التلقائي للكائنات الحية الدقيقة (1860). ثبت أن التخمير ليس عملية كيميائية ، ولكنه ناتج عن الكائنات الحية الدقيقة (1861). اخترع طريقة البسترة ، والتي بفضلها هُزمت أمراض النبيذ والبيرة ، وفساد منتجات حمض اللاكتيك. اكتشف مسببات الأمراض من دودة القز والنبيذ والبيرة. أثبت تكوين المناعة الاصطناعية (1870) ، اكتشف الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (المكورات العنقودية الذهبية ، المكورات الرئوية ، المطثيات). طور مبدأ التوهين ، وخلق لقاحات حية ضد كوليرا الدجاج (1879) ، والجمرة الخبيثة (1881) ، وداء الكلب (1885). اكتشف ظاهرة اللاهوائية. أدخلت طرق المطهرات والتعقيم بالحرارة الجافة. في عام 1883 أنشأ أول معهد لبحوث علم الأحياء الدقيقة - معهد باستير.

    عالم ميكروبيولوجي ألماني روبرت كوخ (1843–1910) - أحد مؤسسي علم الجراثيم وعلم الأوبئة الحديث ، وعضو مناظر أجنبي في أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم (1884). يعمل على تحديد مسببات الأمراض المعدية وتطوير أساليب مكافحتها. بالإضافة إلى ذلك ، صاغ العالم معايير الارتباط المسبب لمرض معد بالكائنات الحية الدقيقة (ثالوث Henle-Koch: عزل الكائنات الحية الدقيقة عن المريض ، والحصول على ثقافة نقية ، وإصابة حيوان المختبر بها ومراقبة تطور صورة سريرية مماثلة فيه). لأول مرة ، عزل مزرعة نقية لممرض الجمرة الخبيثة ، وأثبت قدرتها على التكاثر ، واكتشف ضمة الكوليرا (فاصلة كوخ) وعصيات الحديبة (عصا كوخ). اقترح طرق التطهير والتعقيم بالبخار المتدفق. أدخل في الممارسة طريقة عزل الثقافات النقية على وسط المغذيات الصلبة (أجار أجار ، جيلاتين ، مصل متخثر) ، طرق تلطيخ البكتيريا بأصباغ الأنيلين ، عدسة غاطسة ، وطريقة التصوير الدقيق. الحائز على جائزة نوبل 1905

    ديمتري يوسيفوفيتش إيفانوفسكي (1864–1920). في 12 فبراير 1892 ، في اجتماع للأكاديمية الروسية للعلوم ، ذكر أن العامل المسبب لمرض فسيفساء التبغ هو فيروس قابل للترشيح. يمكن اعتبار هذا التاريخ عيد ميلاد علم الفيروسات ، ودي آي إيفانوفسكي - مؤسسها. شوهدت فيروسات فيروس موزاييك التبغ لأول مرة فقط في عام 1939 باستخدام المجهر الإلكتروني.

    3. المناعية-بداية- منتصف القرن العشرين

    ايليا ايليتش ميتشنيكوف (1845–1916) - عالم الأحياء وعالم الأمراض الروسي ، أحد مؤسسي علم الأمراض المقارن ، علم الأجنة التطوري ، علم المناعة (مؤلف النظرية الخلوية للمناعة) ، مؤسس مدرسة علمية ، عضو مناظر (1883) ، عضو فخري (1902) في سانت بطرسبرغ أكاديمية العلوم. من عام 1888 عمل في معهد باستير في باريس. وبالتعاون مع ن. ف. جمالية ، أسس أول محطة جرثومية في روسيا (1886). اكتشف ظاهرة البلعمة (1882) ، أوجز نظرية البلعمة للمناعة في أعمال "المناعة في الأمراض المعدية" (1901). يمتلك سلسلة من الأعمال في علم الأحياء الدقيقة ووبائيات الكوليرا والطاعون وحمى التيفود والسل ؛ جنبا إلى جنب مع E. Roux لأول مرة تسبب تجريبيا في مرض الزهري في القرود (1903). ابتكر نظرية أصل الكائنات متعددة الخلايا. طور عقيدة العداء الجرثومي. تم إيلاء الكثير من الاهتمام في كتاباته لمشكلة الشيخوخة. الجرة مع رماد متشنيكوف ، حسب إرادته ، مخزنة في مكتبة معهد باستير.

    طبيب وجراثيم ألماني بول إيرليش (1854-1915)- عضو فخري في الجمعية الكيميائية الألمانية ، ومؤلف نظرية المناعة الخلطية. اكتشف الأجسام المضادة للسموم ، وطور طريقة لتحديد نشاط الأمصال المضادة للتسمم. في عام 1896 أسس وترأس معهد دراسة الأمصال ومراقبتها. اكتشف الخلايا البدينة ، وطور طريقة لتلوين عصيات الحديبة. هو مؤسس العلاج الكيميائي للأمراض المعدية. أجريت تجارب على علاج مرض الزهري بمركبات الزرنيخ العضوية واستحثاث الأورام الخبيثة في الحيوانات.

    في عام 1908 ، مُنح إ. متشنيكوف و ب. إرليش جائزة نوبل. في المناقشة الطويلة الأمد والمثمرة التي تلت ذلك بين مؤيدي النظريات البلعمية والخلطية ، تم الكشف عن العديد من آليات المناعة.

    كانت الخطوة المهمة التالية في تطوير علم الأحياء الدقيقة هي اكتشاف المضادات الحيوية. في عام 1929 ، اكتشف A. Fleming البنسلين وبدأ عصر العلاج بالمضادات الحيوية ، مما أدى إلى تقدم ثوري في الطب. اتضح لاحقًا أن البكتيريا تتكيف مع المضادات الحيوية ، وأدت دراسة آليات مقاومة الأدوية إلى اكتشاف البلازميدات.

    أثبت G. Domagk التأثير المضاد للبكتيريا لمستحضرات السلفانيلاميد وأدخلها في الممارسة الطبية (1932).

    بوريس ياكوفليفيتش إلبرت (1890–1963) - مؤسس الأول في بيلاروسيا قسم الأحياء الدقيقة والنظافة في معهد موسكو الطبي الحكومي (1923) ، أستاذ ورئيس القسم ، مدير معهد الدولة للصحة والبكتيريا في بيلاروسيا ، الحائز على جائزة الدولة. وقت النشاط - 20 - 60 ثانية. القرن ال 20 قام بتنظيم إنتاج الأمصال الطبية والتشخيصية ووسائط المغذيات. يمتلك العالم أعمالًا على Klebsiella و Mycobacteria و Leptospira ومسببات أمراض التيفوس والجدري. طور التحقيق في مرض التولاريميا ومناعة ضد التولاريميا ، بالتعاون مع Gaisky ، لقاحًا ضد مرض التولاريميا.

    ترأس قسم علم الأحياء الدقيقة وعلم الفيروسات وعلم المناعة في الجامعة الطبية الحكومية البيلاروسية: في 1962-1988 - دكتوراه في العلوم الطبية ، أستاذ أليكسي بتروفيتش كراسيلنيكوف ،في 1988-2005 - دكتور في العلوم الطبية استاذ ليونيد بتروفيتش تيتوف ،منذ 2005 - مرشح العلوم الطبية ، أستاذ مشارك تاتيانا الكسندروفنا كاناشكوفا.

    5. الجينات الجزيئية (الحديثة) - منذ منتصف القرن العشرين:الاستخدام الواسع لأساليب البحث الجزيئي. تم تسهيل ذلك من خلال أهم الاكتشافات في مجال البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة.

    في التجارب التي أجريت على البكتيريا ، تم إثبات دور الحمض النووي في نقل الصفات الوراثية. أتاح توضيح مبادئ تشفير المعلومات الجينية في الحمض النووي للبكتيريا وإنشاء عالمية الشفرة الجينية فهم أفضل للأنماط الجينية الجزيئية المتأصلة في الكائنات عالية التنظيم.

    جعل فك شفرة جينوم الإشريكية القولونية من الممكن بناء الجينات وزرعها. خلقت الهندسة الوراثية اتجاهًا جديدًا - التكنولوجيا الحيوية ، بمساعدة الكائنات الدقيقة المؤتلفة واللقاحات الجديدة والمستحضرات التشخيصية.

    تم فك رموز التنظيم الجيني الجزيئي للعديد من الفيروسات وآليات تفاعلها مع الخلايا وآليات التسرطن الفيروسي. تم تطوير طريقة زراعة الخلايا. اكتشفت بروفيروس ، فيروسات وبريونات.

    بالمعنى الحديث ، علم المناعة هو علم يدرس آليات حماية الجسم من كل شيء غريب وراثيا ، والحفاظ على السلامة الهيكلية والوظيفية للجسم. يشمل علم المناعة عددًا من المجالات المتخصصة: علم التشكل المناعي ، وعلم الوراثة المناعية ، وعلم المناعة التكويني ، وعلم المناعة الزرع ، وعلم أمراض المناعة ، وعلم الدم المناعي ، وعلم المناعة الورمية ، وعلم اللقاحات والتشخيص المناعي التطبيقي. تم اكتشاف مستضدات جديدة (مستضدات الورم ، MHC). تم فك شفرة بنية الأجسام المضادة ، وتم تطوير نظرية الانتقاء النسيلي للمناعة. تم تكوين الأورام الهجينة والحصول على الأجسام المضادة وحيدة النسيلة. تمت دراسة العديد من أنواع نقص المناعة ، واكتُشفت مُعدِّلات المناعة.

    تم تطوير طرق جديدة لتشخيص الأمراض المعدية وغير المعدية (ELISA، RIA، immunoblotting، nucleic acid hybridization، PCR).

    هناك بيانات جديدة عن اكتشاف العوامل المعدية - مسببات الأمراض "الجسدية" (قرحة المعدة ، التهاب المعدة ، احتشاء عضلة القلب ، أشكال معينة من الربو القصبي ، الفصام ، إلخ).

    ظهر مفهوم العدوى الجديدة والمتكررة. مثال على استعادة مسببات الأمراض القديمة هو المتفطرة السلية المقاومة للأدوية المتعددة. من بين مسببات الأمراض الجديدة فيروسات الحمى النزفية ، فيروس نقص المناعة البشرية ، الليجيونيلا ، بارتونيلا ، إرليشيا ، هيليكوباكتر ، الكلاميديا.

    اليوم ، يعد علم الأحياء الدقيقة وعلم الفيروسات وعلم المناعة أحد المجالات الرائدة في علم الأحياء والطب ، حيث يتطور بسرعة ويوسع حدود المعرفة البشرية.