Исторический очерк развития микробиологии

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Южно-Уральский  государственный университет

Кафедра «Прикладная биотехнология» 

  
 
 

Контрольная работа

по  дисциплине: «Микробиология»

на  тему:

«Исторический очерк развития микробиологии» 
 
 
 

Выполнила:

студентка ПТ 280 гр.

Стурза  Антонина

Проверил:

                                                                                                              Альхамова

Гузель  Кирамовна 

Челябинск,

2011 год

Содержание

Стр.

1. Введение…………………………………………………………………    3
2. Микробиология как наука……………………………………………...   4
3. Этапы развития микробиологии……………………………………….   5
4. Развитие представлений о природе процессов брожения и гниения... 10
5. Задачи микробиологии пищевых производств……………………….   12
6. Заключение………………………………………………………………  13
7. Список использованных источников…………………………………..  14
8. Приложение………………………………………………………………. 15

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

         На протяжении длительного времени человек жил в окружении невидимых существ, использовал продукты их жизнедеятельности (например, при выпечке хлеба из кислого теста, приготовлении вина и уксуса), страдал, когда эти существа являлись причинами болезней или портили запасы пищи, но не подозревал об их присутствии. Не подозревал потому, что не видел, а не видел потому, что размеры этих микросуществ лежали много ниже того предела видимости, на который способен человеческий глаз. Известно, что человек с нормальным зрением на оптимальном расстоянии (25–30 см) может различить в виде точки предмет размером 0,07–0,08 мм. Меньшие объекты человек заметить не может. Это определяется особенностями строения его органа зрения.

         Попытки преодолеть созданный природой барьер и расширить возможности человеческого глаза были сделаны давно. Так, при археологических раскопках в Древнем Вавилоне находили двояковыпуклые линзы — самые простые оптические приборы. Линзы были изготовлены из отшлифованного горного хрусталя. Можно считать, что с их изобретением человек сделал первый шаг на пути в микромир. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Микробиология как наука

     Микробиология (от греч. «mikros» – малый, «bios» – жизнь, «logos» – учение) – наука, изучающая мир мельчайших живых существ – микроорганизмов и процессы, вызываемые микроорганизмами.

     Микробиология изучает морфологию микроорганизмов, закономерности их развития и процессы, которые они вызывают в среде обитания, а также их роль в природе и хозяйственной деятельности человека.

     К миру микроорганизмов относятся бактерии, дрожжи, микроскопические (плесневые) грибы.

     Микроорганизмы  обитают во всех климатических зонах, находятся на всех предметах и продуктах, живут в организме человека. Они разлагают остатки отмерших животных и растительных тканей, выполняя  роль санитаров планеты. С  жизнедеятельностью микроорганизмов связаны образование полезных ископаемых, плодородие почвы, самоочищение водоемов и т.д. Полезные свойства микроорганизмов используются в технологии производства многих пищевых продуктов и различных биологически активных веществ, таких как ферменты, аминокислоты, витамины, антибиотики и др.

     Однако  не все микроорганизмы приносят пользу. Многие микроорганизмы являются вредителями  пищевых производств и вызывают порчу пищевых продуктов и  сельскохозяйственного сырья. Некоторые  микроорганизмы, развиваясь и размножаясь  в пищевых продуктах, образуют токсины и вызывают пищевые отравления.

     Среди микроорганизмов имеется особая группа – патогенные (болезнетворные) микробы, которые, попадая в организм человека через пищевые продукты, способны вызвать пищевые инфекционные заболевания (алиментарные инфекции). ¹ 

Этапы развития микробиологии

     К ним можно отнести следующие:

     1.Эмпирических знаний (до изобретения микроскопов и их применения для изучения микромира).

     Дж. Фракасторо (1546г.) предположил живую природу агентов инфекционных заболеваний - contagium vivum.

     2.Морфологический период занял около двухсот лет.

     Антони  ван Левенгук в 1675г. впервые описал простейших, в 1683г.- основные формы бактерий. Впервые изобрел микроскоп, издал первый научный трактат по микробиологии (1695) «Тайны природы, открытые Антони ван Левенгуком». Несовершенство приборов (максимальное увеличение микроскопов X300) и методов изучения микромира не способствовало быстрому накоплению научных знаний о микроорганизмах. К настоящему времени собрано 20 объемных томов рукописей Левенгука, в которых он описывает палочковидные, шаровидные, извитые и другие формы микроорганизмов, обнаруженных в различных объектах.

     3.Физиологический период (с 1875г.)- эпоха Л.Пастера и Р.Коха.

     Луи Пастер - изучал микробиологические основы процессов брожения и гниения, развивал промышленную микробиологию, выяснял роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе, открыл анаэробных микроорганизмов, разработал принцип асептики, методы стерилизации, ослабление (аттенуации) вирулентности и получения вакцин (вакцинных штаммов).

     Роберт Кох – разработал метод выделения чистых культур на твердых питательных средах, способы окраски бактерий анилиновыми красителями, открыл возбудителей сибирской язвы, холеры (запятой Коха), туберкулеза (палочки Коха), совершенствовал технику микроскопии.

     4.Иммунологический период.

     И.И. Мечников - “поэт микробиологии” по образному определению Эмиля  Ру. Он создал новую эпоху в микробиологии - учение о невосприимчивости (иммунитете), разработал теорию фагоцитоза и обосновал клеточную теорию иммунитета.

     Одновременно  накапливались данные о выработке  в организме антител против бактерий и их токсинов, позволившие П.Эрлиху разработать гуморальную теорию иммунитета. В последующей многолетней  и плодотворной дискуссии между  сторонниками фагоцитарной и гуморальной теорий были раскрыты многие механизмы иммунитета, и родилась наука иммунология.

     В дальнейшем было установлено, что наследственный и приобретенный иммунитет зависит  от согласованной деятельности пяти основных систем: макрофагов, комплемента, Т- и В-лимфоцитов, интерферонов, главной системы гистосовместимости, обеспечивающих различные формы иммунного ответа. И.И.Мечникову и П.Эрлиху в 1908г. была присуждена Нобелевская премия.

    12 февраля 1892г. на заседании Российской  академии наук Д.И.Ивановский сообщил, что возбудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Эту дату можно считать днем рождения вирусологии, а Д.И. Ивановского - ее основоположником. Впоследствии оказалось, что вирусы вызывают заболевания не только растений, но и человека, животных и даже бактерий. Однако только после установления природы гена и генетического кода вирусы были отнесены к живой природе.

     5. Следующим важным этапом в  развитии микробиологии стало  открытие антибиотиков. В 1929г. А.Флеминг открыл пенициллин, и началась эра антибиотикотерапии, приведшая к революционному прогрессу медицины.

     Изучение  плазмид показало, что они представляют собой еще более просто устроенные организмы, чем вирусы, и в отличие от бактериофагов не вредят бактериям, а наделяют их дополнительными биологическими свойствами. Открытие плазмид существенно дополнило представления о формах существования жизни и возможных путях ее эволюции.

     6. Современный молекулярно-генетический этап развития микробиологии, вирусологии и иммунологии начался во второй половине 20 века в связи с достижениями генетики и молекулярной биологии, созданием электронного микроскопа.

     В опытах на бактериях была доказана роль ДНК в передаче наследственных признаков. Использование бактерий, вирусов, а затем и плазмид в качестве объектов молекулярно-биологических и генетических исследований привело к более глубокому пониманию фундаментальных процессов, лежащих в основе жизни. Выяснение принципов кодирования генетической информации в ДНК бактерий и установление универсальности генетического кода позволило лучше понимать молекулярно-генетические закономерности, свойственные более высокоорганизованным организмам.

     Расшифровка генома кишечной палочки сделало  возможным конструирование и  пересадку генов. К настоящему времени генная инженерия создала новые направления биотехнологии.

     Расшифрованы  молекулярно-генетическая организация  многих вирусов и механизмы их взаимодействия с клетками, установлены  способность вирусной ДНК встраиваться в геном чувствительной клетки и основные механизмы вирусного канцерогенеза.

     Подлинную революцию претерпела иммунология, далеко вышедшая за рамки инфекционной иммунологии и ставшая одной  из наиболее важных фундаментальных  медико-биологических дисциплин. К  настоящему времени иммунология - это наука, изучающая не только защиту от инфекций.

     Микробиология и вирусология как фундаментальные биологические науки также включают ряд самостоятельных научных дисциплин со своими целями и задачами: общую, техническую (промышленную), сельскохозяйственную, ветеринарную и имеющую наибольшее значение для человечества медицинскую микробиологию и вирусологию. Обширный раздел составляет техническая или промышленная микробиология, которая изучает микроорганизмы, используемые в производственных процессах, для  получения различных практически важных веществ: пищевых продуктов, этанола, глицерина, ацетона, органических кислот и др.

     7. Перспективы развития.

     Благодаря огромным научным достижениям в области  микробиологии и смежных биологических дисциплин (молекулярной биологии, генетики, биохимии и др.) появилась реальная возможность сделать микроорганизмы неисчерпаемым источником биологически активных веществ (кормового и пищевого белка, аминокислот, ферментов, витаминов, гормонов, антибиотиков, спиртов, органических кислот, средств защиты растений и др.).  Эти продукты микробного синтеза находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства и, в том числе,  в пищевой промышленности. Достижения в области технической микробиологии использовались для создания биотехнологии – науки, описывающей и изучающей способы производства  важных для человека веществ и продуктов питания с использованием живых клеток. Одним из разделов биотехнологии является генная инженерия, благодаря которой в настоящее время стало возможным конструирование микроорганизмов с нужными (целевыми) свойствами.

     Создание  электронного микроскопа и разработка новых методов исследования микроорганизмов  позволяют изучать их на молекулярном уровне, что в свою очередь дает возможность более глубоко познать свойства микробов, их химическую деятельность, лучше использовать и управлять микробиологическими процессами.

     К технической микробиологии относится  микробиология пищевых производств, изучающая способы получения пищевых продуктов с использованием микроорганизмов: вина, пива, хлеба, спирта, кисломолочных продуктов, сыров, квашеных овощей и др. Микробиология пищевых производств изучает и нежелательную деятельность посторонних микроорганизмов, что позволяет подавить развитие этих микроорганизмов и получить доброкачественную продукцию. Все крупные отрасли пищевой промышленности имеют научно-исследовательские институты, в которых имеются микробиологические лаборатории. На предприятиях пищевой промышленности функционируют микробиологические лаборатории, контролирующие производства, качество сырья и готовой продукции.²