1)предмет и методы микробиологии Микробиология — наука о живых организмах, невидимых невооруженным глазом (микроорганизмах): бактерии, археи, микроскопические грибы и водоросли, часто этот список продляют простейшими и вирусами. В область интересов микробиологии входит их систематика, морфология, физиология, биохимия, эволюция, роль в экосистемах, а также возможности практического использования. методы: 1.Микроскопический. Позволяет выявить форму, размеры микроорганизмов, взаимное расположение отдельных структурных элементов. 2.Культурально-биохимический. Позволяет получить из исследуемого материала, взятого у больного чистую культуру возбудителя и провести её индентефикацию. 3.Биологический. Заключается в заражении животных, с целью изучения патогенеза заболевания, разработка методов профилактики и лечения. 4.Серологический (serum – сыворотка).Сыворотка крови содержит антитела, и с помощью серологических реакций, в которых участвует сыворотка ставят диагноз. 5.Аллергический метод. Осуществляют при помощи аллергических проб. 6.Молекулярно-генетический метод. Методы молекулярной гибридизации и полимеразной цепной реакции (ПЦР). 2)положение микроорганизмов в системе живого мира В настоящее время нет единства во взглядах на общую систему живого мира. Понятие «микроорганизм» не имеет таксономического смысла. Данные о различии в строении клеток микроорганизмов, входящих в группу протистов начали накапливаться с конца XIX в. Это повлекло за собой деление группы на высшие и низшие протисты, которое происходило в соответствии с двумя выявленными типами клеточной организации – эукариотной и прокариотной. Термины были предложены в 30-х гг. XX в. протозоологом Э. Шаттоном. Высшие протесты имеют эукариотное строение клеток, низшие – прокариотное. Р. Стейниер (1916-1982) и К. ван Ниль (1962) сделали весьма важное заключение, что прокариотная клетка является структурной единицей, присущей исключительно двум группам организмов – бактериям и сине-зеленым водорослям. Для всех остальных организмов – растений, животных, грибов, водорослей и простейших характерна более сложная эукариотная клетка. Отличительные черты структурной организации прокариотной клетки: 1. Ядерный материал прокариотной клетки не отграничен мембраной от цитоплазмы. 2. В прокариотной клетке отсутствуют мембранные органеллы. 3. В цитоплазме прокариотной клетки обнаруживаются более мелкие рибосомы 70 S-типа.Р. Мюррей (1968) разделил все клеточные организмы на два царства: Прокариоты (Ргосаrуоtае) и Эукариоты (Еuсаryоtae). К царству Ргосаrуоtае Мюррей отнес бактерии и цианобактерии (сине-зеленые водоросли), к царству Euсаrуоtае – все остальные организмы – растения, животные и высшие протесты (грибы, водоросли, простейшие. Неклеточные формы жизни – вирусы составляют самостоятельное царство Vira. А.Л. Таxтаджян в общей системе живых организмов выделяет два надцарства: Доядерные организмы (Ргосаrуоtае) и Ядерные организмы (Еuсаryоtae). К надцарству Ргосаrуоtае он относит единственное царство – Дробянки (Мусhotа), которое подразделяет на два подцарства: Бактерии (Васteriobionta) и Цианеи, или Сине-зеленые водоросли (Суаnobionta). В надцарство Еuсаryоtae А.Л. Тахтаджян включает три остальные царства: Животные (Animalia), Грибы (Мусеtalia, Fungi или Мусоta) и Растения (Р1аntae). Р. Виттэкер (1969) предлагает подразделить все клеточные организмы на 5царств: царство Моnеrа включает прокариоты с наиболее примитивной организацией клетки; царство Рrotista объединяет микроскопические, преимущественно одноклеточные организмы, возникшие в результате эволюции прокариотного типа клетки к эукариотному; три остальные царства составляют многоклеточные эукариоты: Растения (Р1аntae), Грибы (Fungi) и Животные (Аnimalia). Три последние таксономические группы различаются по_способу питания: фототрофный тип питания за счет процесса фотосинтеза характерен для растений, грибы в основном характеризуются осмотрофным типом питания, т. е. питанием растворенными органическими веществами; животные осуществляют голозойное питание, заключающееся в захватывании и переваривании твердой пищи. 3)роль микроорганизмов в природе и народном хозяйстве Из всех функций на Земле важное значение микроорганизмов в том, что они участвуют в круговороте веществ в природе, в особенности углерода. Микроорганизмы участвуют в образовании полезных ископаемых, а также в их добычи. Микроорганизмы вызывают заболевания человека, животных и растений. Портят пищевые продукты, строительные материалы, вызывает коррозию металлов. Микробы разрушают: гранит, древесину и др. материалы. Есть в природе парадокс, чем меньше живой организм, тем он продуктивней. Микроорганизмы широко используется в различных отраслях народного хозяйства. С помощью микробов получают белки, жиры, углеводы, органические кислоты, ферменты, витамины, антибиотики и другие ценные вещества. Микроорганизмы широко используются и пищевой промышленности. С помощью микробов получают хлеб и хлебопродукты, квас, вино, пиво, различные молочные продукты, колбасы и т.д. Очень хорошо используется в сельском хозяйстве для получения высоких урожаев сельхоз культур и животноводстве.Многие виды бактерий используются в различных отраслях промышленности для получения ацетона, этилового и бутилового спиртов, уксусной кислоты, ферментов, гормонов, витаминов, антибиотиков, белково-витаминных препаратов и т. д.Без бактерий невозможны процессы при дублении кожи, сушке листьев табака, выработке шелка, каучука, обработке какао, кофе, мочении конопли, льна и других лубоволокнистых растений, квашении капусты, очистке сточных вод, выщелачивании металлов и т. д. 4)основные направления биотехнологии

Главными направлениями биотехнологии являются: 1) производство с помощью микроорганизмов и культивируемых эукариотических клеток биологически активных соединений (ферментов, гормональных препаратов, витаминов), лекарственных препаратов (антибиотиков, вакцин, сывороток, высокоспецифичных антител и др.), а также белков, аминокислот, используемых в качестве кормовых добавок; 2) применение биологических методов борьбы с загрязнением окружающей среды (биологическая очистка сточных вод, загрязнений почвы и т. п.) и защиты растений от вредителей и болезней; 3) создание новых полезных штаммов микроорганизмов, сортов растений, пород животных.

5)История развития микробиологии

Донаучный этап развития

Люди издревле знали о многих процессах, вызываемых микроорганизмами, однако не знали истинных причин, вызывающих эти явления. Отсутствие сведений о природе таких явлений не мешало делать наблюдения и даже использовать ряд этих процессов в быту. Еще Гиппократ (460-377гг. до н.э.) предполагал, что заразные болезни вызываются невидимыми живыми существами. При этом наиболее близко к открытию микромира подошел Джироламо Фракасторо (1478—1553), предположивший, что инфекции вызывают маленькие тельца, передающиеся при контакте и сохраняющиеся на вещах больного. Однако в то время невозможно было удостовериться в правильности его идей, и распространение получили совершенно иные гипотезы.

Многие учёные продолжали отвергать бактериальную природу инфекционных заболеваний даже после революционных открытий Пастера и Коха. Так, в 1892 году Макс Петтенкофер, уверенный в том что холеру вызывают миазмы, выделяемые окружающей средой, пытаясь доказать свою правоту, проглотил при свидетелях-медиках культуру холерных вибрионов и не заболел.

Описательный этап

Возможность изучения микроорганизмов возникла лишь с развитием оптических приборов. Первый микроскоп был создан ещё в 1610 году Галилеем. В 1665 Роберт Гук впервые увидел растительные клетки. Однако 30-кратного увеличения его микроскопа не хватило, чтобы увидеть простейших и тем более бактерии. По мнению В. Л. Омелянского «первым исследователем, перед изумлённым взором которого открылся мир микроорганизмов, был учёный иезуит Афанасий Кирхер (1601—1680), автор ряда сочинений астрологического характера», однако обычно первооткрывателем микромира называют Антони ван Левенгука.

Золотой век микробиологии

1880-е и 1890-е ознаменовались для микробиологии всплеском числа открытий. Во многом это было связано с подробной разработкой методологии. Прежде всего здесь следует отметить вклад Роберта Коха, создавшем в конце 1870-х — начале 1880-х ряд новых методов и общих принципов ведения исследовательской работы.

Пастер использовал для выращивания микроорганизмов жидкие среды, содержащие все элементы, находимые в живых организмах. Жидкие среды, однако, были недостаточно удобны. Так, сложно было выделить колонию, происходящую от одной живой клетки («чистая культура»), в связи с чем можно было изучать только обогащённые самой природой культуры. Лишь в 1883 Э. Христианом Гансеном была получена первая чистая культура дрожжей, полученная методом висячей капли. Твёрдые среды впервые использовались для изучения грибов, где необходимость чистых культур также была обоснована. Для бактерий твёрдые среды применял Кон во Вроцлаве зимой 1868/69 годов, однако только в 1881 Роберт Кох положил начало широкому применению желатиновых и агаровых пластинок. В 1887 году введены в практику чашки Петри.

Коху принадлежат также знаменитые постулаты:

• возбудитель заболевания должен регулярно обнаруживаться у пациента;

• он должен быть выделен в чистую культуру;

• выделенный организм должен вызывать у подопытных животных те же симптомы, что и у больного человека.

Эти принципы были приняты не только в медицине, но и в экологии для определения вызывающих те или иные процессы организмов. Также Кох ввёл в применение методы окраски бактерий (ранее использованные в ботанике) и микрофотографию. Публикации Коха содержали в себе методики, принятые микробиологами всего мира. Вслед за ним началось развитие и обогащение методологии, так в 1884 Ганс Христиан Грам использовал метод дифференцирующего окрашивания бактерий (Метод Грама), С. Н. Виноградский в 1891 применил первую элективную среду. За следующие годы было описано больше видов чем за всё предыдущее время, выделены возбудители опаснейших заболеваний, обнаружены новые процессы, производимые бактериями и неизвестные в других царствах природы.