了解微生物学
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01:單元一基本微生物學一 (十一月 2024)
微生物学的定义是什么?什么是历史,为什么它在医学上如此重要?关于微生物的事实可能让你感到惊讶
微生物学研究 - 定义
微生物学被简单地定义为微生物的研究,其中“微观”意义很小,而“生物学”指的是生物学的研究。研究的微生物差异很大,微生物学领域被分解为许多研究的子领域。
微生物学领域对人类至关重要,不仅仅是由于这些微生物引起的传染病,还因为我们生活在地球上需要“好”的微生物。考虑到我们身体内外的细菌数量超过了我们自己的细胞,这个研究领域可以被认为是最重要的知识和研究领域之一。
微生物的类型 - 分类
微生物或“微生物”是小生物。大多数这些生物都不能用肉眼看到,直到显微镜和胚芽理论的发明,我们才知道它们有多丰富。
微生物几乎遍布地球上的任何地方。它们存在于黄石的沸腾水池和最低海底的火山口。它们可以生活在盐滩中,有些可以在盐水中生长(使用盐作为防腐剂。)有些需要氧气来生长,而有些则不需要。
世界上“最坚韧”的微生物是一种叫做的细菌 Deinococcus radio trans ,一种细菌,它可以承受辐射到现象,如其名称所暗示的,但也可以在没有水的情况下,暴露于强酸,甚至放在真空中时存活。
微生物学中微生物的分类
科学家们通过许多不同的方式对我们中间数以百万计的微生物进行了分类,并且这样做是有意义的。
多细胞与单细胞与无细胞 - 微生物被分类的方法之一是它们是否具有细胞,如果有,有多少。微生物可能是:
- 多细胞 - 具有多个细胞。
- 单细胞 - 具有单个细胞。
- 无细胞 - 缺乏细胞,如病毒和朊病毒。 (人们一直在讨论病毒是否真的是生物,因为它们不能在宿主之外存活,而朊病毒通常被称为“传染性蛋白质”而不是微生物。)
真核生物与原核生物 微生物分类的另一种方式与细胞类型有关。这些包括真核生物和原核生物:
- 真核生物是具有“复合细胞”的微生物,其具有真正的细胞核和膜结合的细胞器。真核生物的实例包括蠕虫(蠕虫),原生动物,藻类,真菌和酵母。
- 原核生物是具有“简单细胞”的微生物,其没有真正的细胞核并且缺乏膜结合的细胞器。例子包括细菌。
主要类别的微生物包括 - 不同类型的微生物也可以分解为:
- 寄生虫 - 寄生虫有时比其他微生物更可怕,至少当它们可以用肉眼观察时。寄生虫包括蠕虫(蠕虫),吸虫,原生动物等。寄生虫感染的实例包括疟疾,贾第虫和非洲睡眠病。蛔虫病(蛔虫)是全世界10亿人感染的蛔虫病。
- 真菌(和酵母) - 真菌是在某些方面与植物相似的微生物。如果您有运动员脚或酵母菌感染,您会熟悉一些真菌感染。此类别还包括蘑菇和霉菌。像细菌一样,我们也有许多生活在我们身体上并且不会引起疾病的“好真菌”。
- 细菌 - 我们体内和体内的细菌比人体细胞更多,但绝大多数这些细菌都是“健康细菌”。它们保护我们免受坏细菌或病理细菌的感染,并在消化我们的食物中发挥作用。由细菌引起的感染的实例包括结核和Strep喉咙。
- 病毒 - 病毒在自然界中很丰富,尽管大多数人熟悉的病毒是导致人类疾病的病毒。病毒还可以感染其他微生物,如细菌和植物。免疫接种降低了一些可怕疾病的风险,但埃博拉和寨卡病毒等其他疾病提醒我们,我们还没有开始征服这些微型威胁。
- 朊病毒 - 大多数科学家此时并未将朊病毒分类为微生物,而是将其归类为“感染性蛋白质”。也就是说,它们经常被病毒学家研究,朊病毒基本上是一块异常折叠的蛋白质,并且最初可能不会显得令人恐惧。然而,像疯牛病这样的朊病毒疾病是一些最令人恐惧的传染病。
微生物学史
我们现在对微生物的了解以及将在下面进一步讨论的内容在历史上是相对较新的。我们来看一下微生物学的历史:
第一显微镜/第一微生物可视化 - 当van Leeuwenhoek(1632-1723)创造出第一台单镜片显微镜时,微生物学的第一个重要步骤就出现了。通过放大倍数约为300倍的镜头,他第一次能够看到细菌(从牙齿上刮掉)。
生理理论的发展 - 三位科学家认为人体是一种感染源:
- Oliver Wendall Holmes博士发现,在家中分娩的妇女发生感染的可能性低于在医院分娩的妇女。
- Ignaz Semmelweis博士将感染与直接从尸检室直接进入产科病房而不洗手的医生联系起来。
- Joseph Lister介绍了无菌技术,包括洗手和使用热量进行消毒。
细菌理论 - 最接受细菌理论接受的两个人是Louis Pasteur和Robert Koch:
- 路易斯巴斯德(1822-1895) - 巴斯德被认为是生物发生理论,并指出所有生物都来自某些东西而不是自发生成时的流行观点。他声称许多疾病都是由微生物引起的(而不是由罪,上帝的愤怒和其他潜在原因引起的。)他表明,微生物负责发酵和腐败,并开发了今天仍然使用的巴氏杀菌方法。他还开发了狂犬病和炭疽疫苗。
- 罗伯特科赫(1843-1910) - 科赫是“科赫的假设”的作者,这一系列步骤证明了细菌理论,并且自从(经过一些修订)以来一直用于科学研究。他确定了结核病的原因,炭疽病和霍乱。
从那时起,一些标志性建筑包括:
- 1892年 - Dmitri Iosifovich Ivanoski发现了第一种病毒。
- 1928年 - 亚历山大·弗莱明发现了青霉素。
- 1995年 - 发表了第一个微生物基因组序列。
传染性微生物
当我们想到微生物时,我们大多数人都会想到疾病,尽管这些小“虫子”总体上更有可能帮助我们而不是伤害我们。 (请务必阅读下面的“好微生物”。)
直到不到一个世纪以前,并且目前,在世界许多地方,微生物感染是导致死亡的主要原因。在过去的一个世纪里,美国的预期寿命大幅度提高,这不仅是因为我们的寿命更长,而且主要是因为儿童时期死亡的儿童减少了。
在美国,心脏病和癌症现在是死亡的第一和第二主要原因。然而,在世界范围内,传染病。根据世界卫生组织的统计,在全球经济低迷的国家,导致死亡的主要原因是呼吸道感染减少,其次是腹泻病。
接种疫苗和抗生素,甚至更重要的是清洁水的出现降低了我们对传染性生物的关注,但傲慢是不对的。目前,我们不仅面临新出现的传染病,而且还面临抗生素耐药性,许多专家认为我们早就应该接受下一次大流行。
对人类有帮助的微生物 - “好微生物”
虽然我们很少谈论它,但微生物不仅有用,而且几乎在我们生活的方方面面都是必需的。微生物在以下方面很重要:
- 保护我们的身体免受“坏”微生物的侵害。
- 制作食物 - 从酸奶到酒精饮料,发酵是一种使用微生物生长食物的方法。这是一个例子,然而,微生物在很长一段时间内都是食物链的底层
- 在地面上分解废物并回收上面的大气气体。细菌甚至可以帮助处理难以处理的废物,例如石油泄漏和核废料。
- 我们体内的细菌负责产生维生素,如维生素K和一些B族维生素。细菌在消化中也非常重要。
- 密码学领域甚至研究了细菌可以用作存储信息的硬盘的方式。
微生物不仅执行许多功能 对于 我们 - 他们是我们的一部分。据认为,我们身体内和身体上的细菌数量超过我们的细胞10到1倍。
你可能听说过健康饮食的最新消息。除了吃西兰花和蓝莓外,我们现在被告知每天吃或者至少尽可能多地吃发酵食品。对于细菌,就没有发酵。
出生时,婴儿体内没有细菌。他们在通过避孕措施时获得了第一批细菌。 (一些人认为,在剖腹产的婴儿中,肥胖和过敏症更常见,因此在产道中缺乏细菌摄取的原因。)
如果你最近看过这个消息,甚至可以假定我们内心的细菌对我们的日常情绪负责。学习如何拥有健康的肠道细菌。微生物组的研究现在被用来解释许多事情,例如为什么抗生素可能导致体重增加。
微生物学领域
微生物学领域有几个不同的领域。根据生物类型细分的一些这些领域的例子包括:
- 寄生虫学 - 寄生虫学研究
- 真菌学 - 真菌研究
- 细菌学 - 细菌研究
- 病毒学 - 病毒研究
- 原生动物 - 原生动物的研究
- 藻类学 - 藻类的研究
- 免疫学 - 免疫系统的研究
微生物学领域也可以按范围细分,以包括广泛的主题。其中一些例子包括:
- 微生物生理学(生长,新陈代谢和微生物结构)
- 微生物遗传学
- 微生物进化
- 环境微生物学
- 工业微生物学(例如,废水处理)
- 食品微生物学(发酵)
- 生物技术
- 生物修复。
微生物学的未来
微生物学领域很吸引人,我们还不知道。我们在该领域的知识最多可能获得的是,还有更多东西要学习。
微生物不仅可以引起疾病,而且它们可以用于开发抗击其他微生物的药物(例如,青霉素)。一些病毒似乎会导致癌症,而其他病毒则被评估为对抗癌症的一种方法。
人们了解微生物学的最重要原因之一就是要尊重这些远远超过我们的“生物”。据认为,由于不仅使用抗生素而且使用抗菌肥皂不当,抗生素耐药性增加。这只是在观察我们目前认识到的微生物时。随着传染病的出现,以及我们三次飞行在世界任何地方旅行的能力,微生物学家非常需要接受教育和准备。
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- 文本
- Kasper,Dennis L..,Anthony S. Fauci和Stephen L.. Hauser。哈里森的内科学原理。纽约:Mc Graw-Hill教育,2015年。打印。
- Smolinska S.,Groeger,D。和L. O'Mahony。微生物组1的生物学:与宿主免疫应答的相互作用。 北美消化内科诊所. 2017. 4691):19-35.