Микробиология – это раздел биологии. Основное внимание уделяется изучению микробной морфологии, структуры и жизнедеятельности и основных принципов при определенных условиях, а также микробной эволюции, классификации и ее взаимодействию и взаимодействию с людьми, животными и растениями, а также с окружающей средой. Задача исследователей-микробиологов включает в себя применение полезных для человека микроорганизмов для производства и практики при преобразовании, контроле или уничтожении вредных для человека микроорганизмов, тем самым продвигая микробиологию в направлении потребностей человека.
Микроорганизмы – это небольшие существа с крошечным телом, простым строением и невидимостью, присутствующие в природной среде. Только при увеличении в несколько сотен, тысяч раз, даже в несколько десятков тысяч раз через оптический микроскоп или электронный микроскоп мы можем наблюдать их детали. Хотя они индивидуально малы, они все же имеют определенную морфологию и структуру и могут иметь различные характеристики, включая быстрое размножение, легкость изменения, различные типы питания и сильную способность адаптации к различным видам окружающей среды. Он чрезвычайно широко распространен в природе, причем большое количество его присутствует в реках, озерах, океанах, почве, воздухе, минеральных слоях и других местах. На поверхности тела человека, животных и растений, а также в дыхательных путях, желудочно-кишечном тракте и других полостях, связанных с внешним миром, существуют различные виды паразитарных микроорганизмов. Классификация микробных видов очень сложна, включая бактерии, вирусы, хламидии, риккетсии, микоплазмы, спирохеты, актиномицеты и грибы. За исключением неклеточного типа вирусов, все они относятся к Protista. Основываясь на различиях в клеточной структуре и составе и т. д., их можно разделить на две категории, включая прокариотические клетки и эукариотические клетки.
Поэтому к микроорганизмам относятся:
- микробы неклеточного типа: в основном вирусы; Вирус относится к микробам неклеточного типа и состоит из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки, у некоторых видов, кроме того, содержащей слой липидной оболочки. Он имеет очень маленький объем и способен проникать через стерилизующий фильтр. Обычно его невозможно наблюдать под оптическим микроскопом, и он виден только после увеличения в несколько тысяч раз под электронным микроскопом; и является разновидностью микробов, которым необходимы строго паразиты в восприимчивых клетках для размножения в форме репликации. В последние годы также было обнаружено, что вироиды не содержат белковой оболочки, а содержат только голую нуклеиновую кислоту.
- Прокариоты. микробные клетки: содержат только исходное ядро без ядерной оболочки и ядрышка; он не предшествует митозу и не имеет органелл. Прокариотические микробы включают бактерии, хламидии, риккетсии, микоплазмы, спирохеты и актиномицеты.
- Эукариотические микробные клетки: имеют высокодифференцированное ядро, содержащее ядерную мембрану и ядрышко, способны предшествовать митозу с полным цитоплазматическим органеллы. Например, грибы также являются своего рода эукариотическими микробами.
Существующие в природе микроорганизмы не только имеют различные виды, большое количество, но и играют различные роли. Большинство из них полезны для людей и животных, а также растений, а также незаменимы. Круговорот многих видов веществ в значительной степени зависит от действия микроорганизмов, например, существующие в почве нитрифицирующие бактерии могут разлагать органический амид с образованием аммиака, способствуя росту нитритных бактерий; нитритные бактерии способны окислять аммиак с образованием нитрита, обеспечивая метаболическое сырье для нитратных бактерий; нитратные бактерии могут окислять азотистую кислоту с образованием нитратов, обеспечивающих источники питательных веществ для роста и развития растений. Растения могут в дальнейшем использоваться животными и людьми. С этой точки зрения, если нет микроорганизмов, растения не способны к предшествующему метаболизму, люди и животные также не смогут выжить.
В области сельского хозяйства, помимо применения азотфиксирующих бактерии и актиномицеты 5406 с эффектом против болезней, стимуляции роста и повышения эффективности удобрений, наша страна также применила естественное явление, микробную борьбу с вредителями, для борьбы с вредителями с помощью микрорангов. Например, Bacillus thuringiensis может расти и размножаться в кишечнике некоторых вредителей, выделяя токсины, вызывающие гибель вредителей. Этот вид бактерий хорошо убивает гусениц, яблоневую горностаевую моль, остринию нубилалис и других вредителей. Другим примером является применение Bassiana, гусеничного гриба и палочки фенитротиона для уничтожения соевого мотылька, капустного червя, рисового мотылька и других вредителей. Люди также применяли вирус насекомых для профилактики и борьбы с вредителями леса и сельскохозяйственных культур. Поскольку эти виды микробных пестицидов безвредны и безопасны для людей, домашнего скота и сельскохозяйственных культур, они стали активной областью исследований в области биологической борьбы, которая в настоящее время широко применяется. Короче говоря, в настоящее время открыт новый подход к увеличению сельскохозяйственного производства за счет производства микробных удобрений, длинных напоминаний, профилактики и лечения заболеваний.
В области промышленности появляется все больше и больше областей применения микроорганизмов. в области пищевой, кожевенной, текстильной, нефтяной, химической, металлургической и других отраслях. Например, микроорганизмы применяются для депарафинизации нефти, предлагая различные виды нефтепродуктов с низкой температурой замерзания для нужд промышленности и обороны страны. Другим примером является то, что в процессе производства глутамата натрия вместо гидролиза соляной кислотой был применен метод микробной ферментации. С помощью этой стратегии для производства 1 тонны глутамата натрия требуется всего 3 тонны картофельного порошка, в то время как ранее требовалось 30 тонн пшеницы в прошлом, поэтому не только повышается производительность, снижаются затраты, но и только сохраняется зерно.
В области очистки сточных вод люди добились отличной эффективности использования микробов для очистки сточных вод, содержащих фенол, органический фосфор и красители. Очистка цианидсодержащих сточных вод также достигла определенного прогресса. То, как использовать преимущества микроорганизмов для преобразования опасных материалов, превращения вреда в добро, превращения отходов в сокровища, а также защиты и контроля окружающей природной среды, все больше привлекает внимание людей.
В этой области фармацевтической промышленности почти все виды антибиотиков являются микробными метаболитами. После освобождения Китай успешно разработал и произвел более пятидесяти антибиотиков, включая гентамицин, казугамицин и блеомицин, а также нашел новый антибиотик неомицин, который является уникальным и инновационным для нашей страны. В последние годы также было разработано использование ферментации бактерий для производства АТФ и других лекарств, играющих важную роль в защите здоровья людей.
Микроорганизмы паразитов в мышах, носу, горле и пищеварительном тракте человека и животных безвредны, а некоторые даже обладают эффектом устойчивости к действию некоторых патогенных микроорганизмов; микробы, живущие в космосе, способны синтезировать незаменимые для человека питательные вещества — тиамин, рибофлавин, никотиновую кислоту, витамин В12, витамин К, витамины и различные виды аминокислот. Желудок жвачных животных, таких как крупный рогатый скот и овцы, благодаря наличию симбиотических микробов, обладающих целлюлолитическими свойствами, способен переваривать клетчатку, содержащуюся в кормах. Бобовое растение может иметь симбиоз с ризобиями; поэтому они могут использовать свободный азот в воздухе в качестве источника азота путем фиксации азота.
Кроме того, существуют некоторые виды микроорганизмов, которые могут вызывать болезни человека, животных и растений. Эти патогенные микроорганизмы называются патогенами, которые могут вызывать заболевания сельскохозяйственных культур, такие как пирикуляриоз риса и парша пшеницы. Патогены также могут вызывать заболевания скота и птицы, такие как куриная холера, чума и сибирская язва, чума крупного рогатого скота и свиней. Некоторые виды патогенных микроорганизмов могут вызывать заболевания человека, такие как брюшной тиф, дизентерия, гриппоподобные. Некоторые виды микробов в норме не вызывают заболеваний, но при определенных условиях могут вызывать заболевания, их называют условно-микробными возбудителями. Кроме того, микробное разрушительное свойство также проявляется в возникновении коррозии и плесени на промышленных продуктах, сельскохозяйственных продуктах и предметах первой необходимости.
Микроорганизмы имеют простую структуру и могут быстро расти и размножаться. Легкость культивирования микробов и удобство применения конкретных мутантов делают их прекрасным материалом для исследования многих фундаментальных проблем биологии, играющих важную роль в изучении сущности жизни, происхождения и эволюции жизни и некоторых других аспектов. Это также обычно связано с молекулярной биологией. Таким образом, это не только прикладная наука, но и очень важная фундаментальная наука.
Микроорганизмы имеют хорошие тесные отношения с человеком, и поле их исследований получает все большее распространение и углубление, поэтому микробиология также сформировала некоторые отраслевые предметы. Предметы отделения микробиологии, ориентированные на изучение основных проблем микробиологии, включают обычную микробиологию, таксономию микробов, физиологию микробов, экологию микробов и генетику микробов. По типу изучаемых микроорганизмов ее можно разделить на бактериологию, вирусологию, микологию и тому подобное. В области прикладной микробиологии есть сельскохозяйственная микробиология, промышленная микробиология, медицинская микробиология, ветеринарная микробиология, пищевая микробиология, нефтяная микробиология, морская микробиология и почвенная микробиология. Существует взаимное сотрудничество и продвижение с различными отраслевыми субъектами в пользу углубленного развития микробиологии.
Ссылка: Редакционный комитет Китайской медицинской энциклопедии; I (HE) под редакцией Китайской медицинской энциклопедии • девятнадцать микробиология Шанхай: Shanghai Science and Technology Press. 1992 г., стр. 1–2.