Mikroorganizmų morfologija – mokslas, tiriantis jų formą, struktūrą, dauginimosi ir judėjimo būdus.
Pagrindai ir atradimai
Šis mokslas yra gana platus ir nagrinėja daugybę klausimų. Nepaisant to, kad visi mikroorganizmai žmogaus akims nematomi, jie vis dar egzistuoja ir yra „naudingi“kūnui ir kenkiantys.
Mikrobų galima rasti visose gyvybės pasireiškimo sferose: vandenyje, dirvožemyje, ore, taip pat kituose organizmuose.
Pirmą kartą garsus mokslininkas Leeuwenhoekas, sukūręs pirmuosius lęšius, leidončius objektus padidinti iki dviejų šimtų kartų, sužinojo apie bakterijas. Ir tai, ką jis pamatė, jį visiškai nustebino. Mokslininkas sužinojo, kad mikrobų yra visur ir jie visi skiriasi vienas nuo kito. Taip Leeuwenhoekas tapo mikroorganizmų atradėju.
Louisas Pasteuras pradėjo nagrinėti tokį klausimą kaip mikroorganizmų morfologija ir išsiaiškino, kad jie turi ne tik skirtingą struktūrą ir formą, bet ir skiriasi judėjimo bei dauginimosi būdais. Jis nustatė, kad kai kurie mikroorganizmai yra kenksmingi žmogaus organizmui, o kai kurie, atvirkščiai, yra naudingi. Jis taip pat atrado, kad mikrobai, tokie kaip mielėsgalintis sukelti fermentacijos procesus.
Organizmų morfologija leido daugeliui mokslininkų išrasti įvairias vakcinas, padedančias susidoroti su mirtinomis žmonių ligomis.
Klasifikacija
Mikroorganizmai laikomi mažiausiais Žemės planetoje gyvenančiais atstovais. Dažniausiai jie yra vienaląsčiai ir matomi tik naudojant labai galingą mikroskopą.
Šios gyvybės formos dydis matuojamas mikrometrais ir nanometrais. Gamtoje jų yra labai daug, todėl jų struktūra, egzistavimo ir judėjimo būdai labai skiriasi.
Pagal nusistovėjusią klasifikaciją mikrobai skirstomi į neląsčius, vienaląsčius ir daugialąsčius. Tuo pačiu metu jie skirstomi į šias kategorijas: grybai, mielės, fagai, bakterijos ir virusai.
Šiek tiek apie bakterijas
Studijuojant tokią temą kaip mikroorganizmų morfologija, daug dėmesio reikėtų skirti bakterijoms. Dažniausiai tai yra vienaląsčiai organizmai (nors yra ir išimčių) ir yra gana įvairių dydžių. Kai kurie iš jų siekia 500 mikronų.
Yra kelių tipų bakterijos, kurios skiriasi savo forma. Tai yra lazdelės formos, sferiniai ir vingiuoti organizmai. Pažvelkime į kiekvieną tipą atidžiau.
Sferinės bakterijos medicinoje vadinamos „kokiais“. Dažniausiai jie būna apvalios formos, nors kartais aptinkama ir ovalo formos bei pupelės formos mikroorganizmų. Jie gali būti išdėstyti ne tik pavieniui, bet ir poromis, formojegrandinės ar vynmedžiai.
Daugelis jų turi neigiamą poveikį žmogaus organizmui. Pavyzdžiui, streptokokai sukelia alergiją, o stafilokokai – pūlingus ir uždegiminius procesus.
Laimingiausios yra lazdelės formos bakterijos. Tai mikroorganizmai, sukeliantys tuberkuliozę, vidurių šiltinę, dizenteriją.
Kai kurių rūšių lazdelės sudaro sporas esant blogoms aplinkos sąlygoms. Tokios bakterijos vadinamos bacilomis.
Sporų susidarymas yra labai įdomus ir sudėtingas procesas, nes pati tokio tipo ląstelė labai skiriasi nuo įprastos bacilos. Kiekviena spora turi tankų ir stiprų apvalkalą, o vandens kiekis yra nereikšmingas. Tokiai ląstelei visiškai nereikia maistinių medžiagų, ji nustoja judėti ir daugintis. Tuo pačiu metu sporos gali būti siaubingomis gyvenimo sąlygomis, pavyzdžiui, per aukšta arba žema temperatūra. Tačiau kai tik ateina jiems palanki aplinka, jie iškart pradeda savo gyvenimo veiklą.
Susuktos bakterijos dažniausiai randamos kablelių arba suktukų pavidalu. Paprastai tokie mikroorganizmai sukelia tokias ligas kaip sifilis ir cholera.
Daugelis bakterijų gali judėti, ir tai daro įvairių formų ir ilgių žvyneliais.
Bakterijos dauginasi dalijantis. Šis procesas yra labai greitas (kas penkiolika – dvidešimt minučių). Greičiausią dauginimąsi galima pastebėti ant maistomaistas ir kita labai maistinga aplinka.
Virusai
Virusai gali būti priskirti ypatingai mikroorganizmų grupei, kuri neturi ląstelinės struktūros. Tokios gyvybės formos yra itin mažos, todėl jas galima pamatyti tik elektroniniu mikroskopu. Kai kurių tipų virusai gali būti sudaryti tik iš b altymų ir nukleino rūgščių.
Kiekvienas žmogus bent kartą gyvenime susidūrė su šių mikroorganizmų sukeliamomis ligomis. Tai apima gripą, hepatitą, tymus ir daugelį kitų ligų.
Grybai
Ši mikroorganizmų grupė taip pat ypatinga. Grybai neturi chlorofilo, taip pat nesintetina organinių medžiagų. Jiems reikia paruošto maisto. Štai kodėl grybai dažniausiai aptinkami derlingose dirvose arba ant maisto produktų.
Grybai pasižymi skirtingais dauginimosi būdais. Tai apima ne tik aseksualius ir seksualinius metodus, bet ir vegetatyvinius.
Mielės
Mielės yra vienaląsčiai nejudrūs organizmai, turintys daug įvairių formų. Yra ir apvalių, ir ovalių rūšių, taip pat lazdelės ir pusmėnulio formos.
Šis mikroorganizmų tipas yra gana plačiai paplitęs. Jų galima rasti ant augalų, dirvožemyje, taip pat gendančių maisto produktų. Kai kurie iš jų gali paversti cukrų į anglies dioksidą ir etilo alkoholį. Šis procesas vadinamas fermentacija. Tai labai paklausi maisto pramonėje.
Morfologijamikroorganizmai: bakterijos
Verta manyti, kad bakterijos yra pirmoji gyvybės forma, atsiradusi mūsų planetoje. Pagrindinis jų bruožas yra ląstelės struktūra. Priešingai nei eukariotai (ląstelės, turinčios branduolį), prokariotai (bakterijos) neturi branduolio.
Tokie mikroorganizmai gyvena visose gyvenimo srityse ir tiesiogiai veikia ir žmogaus gyvenimą.
Mokslininkai taip pat klasifikuoja bakterijas pagal naudingumo principą. Yra naudingų rūšių ir kenksmingų. Naudingos dalyvauja fotosintezės procese, teigiamai veikia žmogaus virškinimo sistemą, taip pat labai dažnai naudojamos pramonėje.
Mikroorganizmų morfologijos tyrimas suteikia bendrą supratimą apie jų egzistavimą, taip pat leidžia išsiaiškinti jų naudą ir žalą tam tikrose situacijose.
Standartinė bakterinė ląstelė susideda iš šių komponentų:
- Plazminė membrana. Šis ląstelės elementas niekuo nesiskiria nuo eukariotinės membranos.
- Mezosoma yra specialus komponentas, kurio pagalba prie ląstelės galima pritvirtinti paveldimą medžiagą.
- Nukleotidas. Tai nepilnai suformuotas branduolys. Jame yra visos chromosomos.
- Ribosomos yra specialios organelės, kurios užima apie keturiasdešimt procentų ląstelės erdvės.
Be aukščiau išvardytų elementų, prokariotinė ląstelė taip pat apima: kapsulę, ląstelės sienelę ir gleivinę. Daugelis bakterijų galisavarankiškai judėti ir prilipti prie paviršių. Jie tai daro naudodami specialias žvynelius ir gaureles.
Mikroorganizmų morfologija: virusų, grybų ir mielių mikrobiologija
Virusas yra ypatingas organizmas, neturintis ląstelinės struktūros. Kiekvieną jo dalelę sudaro apvalkalas, taip pat centre esanti informacijos šerdis.
Tačiau grybelinių ląstelių struktūra yra sudėtingesnė nei kitų mikroorganizmų. Jų ląstelėse taip pat yra branduolių ir vakuolių. Savo struktūra jie labai panašūs į augalus, tačiau turi skirtingą formą. Jie atrodo kaip ilgi ir išsišakoję siūlai, vadinami hifais. Paprastai tokie hifai sudaro grybieną.
Mielių ląstelėse yra visi eukariotų elementai, tačiau, be to, jos turi ir kitų komponentų. Jų išskirtinumas slypi tame, kad jie turi ir gyvūnų, ir augalų savybių.
Mainų procesai
Mikroorganizmų morfologija ir fiziologija leidžia suprasti pagrindinius jų gyvenimo etapus. Bakterijos, kaip ir sudėtingesnės gyvybės formos, sintetina lipidus, riebalus ir angliavandenius. Tačiau tuo pat metu jų ląstelėse vykstantys procesai skiriasi.
Mokslininkai išskiria du eukariotų tipus: autotrofus ir heterotrofus.
Pirmasis tipas gali sintetinti organines medžiagas iš neorganinių junginių, o antrasis tipas gamina organinių komponentų transformacijos procesus.
Dažniausiai parazitiniai mikroorganizmai yra heterotrofai. Jie maitinasi tik naudingumedžiagų, patenkančių į šeimininko organizmą.
Yra ir saprofitų. Jie minta susintetintomis medžiagomis iš negyvų organizmų.
Mikroorganizmų struktūros morfologija yra gana svarbus bakterijų gyvenimo tyrimo komponentas. Tačiau, be ląstelės struktūros, verta atsižvelgti ir į medžiagų apykaitos tipus. Konstrukcijos tipas buvo aptartas aukščiau. Taip pat yra energijos mainai.
Mokslininkai nustato šias energijos gamybos rūšis:
- Fotosintezė. Šią procedūrą galima atlikti su deguonimi arba be jo.
- Rauginimas. Ši energinga reakcija vyksta dėl molekulių, kurios perneša fosforo rūgštį į ADP, atsiskyrimo.
- Kvėpavimas. Mikroorganizmai gali kvėpuoti ne tik deguonimi, bet ir organinių bei mineralinių junginių pagalba.
Paveldimos informacijos perdavimas
Yra keletas būdų, kaip prokariotai perduoti paveldimą informaciją (mikroorganizmų morfologija ir sistematika taip pat aprašyta šiame straipsnyje). Pažvelkime į kiekvieną iš jų atidžiau:
- konjugacija – tai paveldimos informacijos perdavimo iš vieno mikroorganizmo į kitą būdas tik jų tiesioginio kontakto būdu;
- transformacija – perdavimo tipas, kurio metu donorai dalijasi informacija su recipientais;
- transdukcija yra tiesioginio paveldimos medžiagos perdavimo būdas naudojant fagus.
Metodaimikroorganizmų morfologijos tyrimai
Siekiant tiksliausiai ištirti prokariotų struktūrą, naudojami tokie metodai kaip mikroskopija ir dažymas.
Mikroskopiniai mikroorganizmų morfologijos tyrimo metodai atliekami naudojant elektroninius ir šviesos mikroskopus. Ekspertai sukūrė kelis metodus, kad gautumėte tiksliausius rezultatus.
Morfologinis tyrimo metodas leidžia mikroskopu ištirti ląstelės struktūrą, jos mobilumą ir gebėjimą daugintis.
Fiziologinis metodas leidžia įvertinti mikroorganizmų reakciją į įvairius dirgiklius, taip pat gebėjimą prisitaikyti prie įvairių sąlygų.
Panaudojant kultivavimo metodą, galima atlikti mikroorganizmo tyrimus maistinėje terpėje. Šis metodas leidžia nustatyti gebėjimą augti ir daugintis.
Mikroorganizmų morfologija (mikrobiologija) yra labai svarbus mokslas, tiriantis bakterijas ir kitus vienaląsčius organizmus. Nemanykite, kad bakterijos daro tik žalą gamtai ir žmogaus organizmui. Tai toli gražu nėra tiesa. Be jų gyvybė Žemės planetoje būtų neįmanoma.
