Mikroorganismide morfoloogia on teadus, mis uurib nende kuju, struktuuri, paljunemis- ja liikumisviise.
Põhitõed ja avastus
See teadus on üsna ulatuslik ja tegeleb paljude probleemide uurimisega. Hoolimata asjaolust, et kõik mikroorganismid on inimsilmale nähtamatud, on nad siiski olemas ja on nii kehale "head" kui ka halvad.
Mikroobe võib leida kõigis elu avaldumise valdkondades: vees, pinnases, õhus ja ka teistes organismides.
Esimest korda õppis kuulus teadlane Leeuwenhoek, kes valmistas esimesed objektiivid, mis võimaldas objekte kuni kakssada korda suurendada, bakterite kohta teada. Ja see, mida ta nägi, hämmastas teda täielikult. Teadlane sai teada, et mikroobid on kõikjal ja nad kõik erinevad üksteisest. Nii sai Leeuwenhoekist mikroorganismide avastaja.
Louis Pasteur hakkas tegelema sellise küsimusega nagu mikroorganismide morfoloogia ja sai teada, et neil pole mitte ainult erinev struktuur ja kuju, vaid need erinevad ka liikumis- ja paljunemisviiside poolest. Ta leidis, et mõned mikroorganismid on inimkehale kahjulikud ja mõned, vastupidi, on kasulikud. Samuti avastas ta, et mikroobid nagu pärmvõib viia käärimisprotsessideni.
Organismide morfoloogia on võimaldanud paljudel teadlastel leiutada erinevaid vaktsiine, mis aitavad toime tulla inimeste surmavate haigustega.
Klassifikatsioon
Mikroorganisme peetakse planeedil Maa kõige väiksemateks esindajateks. Enamasti on nad üherakulised ja neid saab näha ainult väga võimsa mikroskoobiga.
Selle eluvormi suurust mõõdetakse mikromeetrites ja nanomeetrites. Looduses on neid tohutult palju, seega on neil olulised erinevused ehituses, eksisteerimis- ja liikumisviisis.
Vastav alt väljakujunenud klassifikatsioonile jagunevad mikroobid mitterakulisteks, üherakulisteks ja paljurakulisteks. Samal ajal on need jagatud järgmistesse kategooriatesse: seened, pärm, faagid, bakterid ja viirused.
Natuke bakteritest
Sellist teemat nagu mikroorganismide morfoloogia uurides tuleks palju tähelepanu pöörata bakteritele. Enamasti on need üherakulised organismid (kuigi on ka erandeid) ja nende suurus on üsna erinev. Mõned neist ulatuvad 500 mikronini.
On mitut tüüpi baktereid, mis erinevad oma kuju poolest. Nende hulka kuuluvad vardakujulised, sfäärilised ja keerdunud organismid. Vaatame iga tüüpi lähem alt.
Sfäärilisi baktereid nimetatakse meditsiinis "kokkideks". Enamasti on need ümara kujuga, kuigi mõnikord leidub ka ovaalseid ja oakujulisi mikroorganisme. Need võivad paikneda mitte ainult üksikult, vaid ka paarikaupa, vormisketid või viinapuud.
Paljudel neist on inimkehale negatiivne mõju. Näiteks streptokokid põhjustavad allergiat ja stafülokokid mädaseid ja põletikulisi protsesse.
Vardakujulisi baktereid peetakse kõige levinumaks. Nende hulka kuuluvad mikroorganismid, mis põhjustavad tuberkuloosi, kõhutüüfust ja düsenteeriat.
Mõnda tüüpi pulgad moodustavad kehvades keskkonnatingimustes eoseid. Selliseid baktereid nimetatakse batsillideks.
Eoste moodustumine on väga huvitav ja keeruline protsess, kuna seda tüüpi rakk ise erineb suuresti tavalisest batsillist. Igal eosel on tihe ja tugev kest, samas kui selles on tühine kogus vett. Selline rakk ei vaja üldse toitaineid, ta lõpetab liikumise ja paljunemise. Samal ajal võivad eosed olla eluks kohutavates tingimustes, näiteks liiga kõrgel või madalal temperatuuril. Kuid niipea, kui neile soodne keskkond saabub, alustavad nad kohe oma elutegevust.
Väändunud baktereid leidub kõige sagedamini komade või pööriste kujul. Tavaliselt põhjustavad sellised mikroorganismid selliseid haigusi nagu süüfilis ja koolera.
Paljud bakterid on võimelised liikuma ning nad teevad seda erineva kuju ja pikkusega vippude abil.
Bakterid paljunevad jagunemise teel. See protsess on väga kiire (iga viieteistkümne kuni kahekümne minuti järel). Kiireimat paljunemist on näha toidultoidud ja muud kõrge toiteväärtusega keskkonnad.
Viirused
Viirusi võib omistada spetsiaalsele mikroorganismide rühmale, millel puudub rakuline struktuur. Sellised eluvormid on äärmiselt väikesed, mistõttu on neid võimalik näha vaid elektronmikroskoobi all. Teatud tüüpi viirused võivad koosneda ainult valkudest ja nukleiinhapetest.
Iga inimene on vähem alt korra elus kokku puutunud nende mikroorganismide põhjustatud haigustega. See hõlmab grippi, hepatiiti, leetreid ja paljusid muid haigusi.
Seened
See mikroorganismide rühm on samuti eriline. Seened ei sisalda klorofülli ega sünteesi ka orgaanilisi aineid. Nad vajavad valmistoitu. Seetõttu leidub seeni kõige sagedamini viljakatel muldadel või toiduainetel.
Seeni iseloomustavad erinevad paljunemisviisid. See hõlmab mitte ainult aseksuaalseid ja seksuaalseid meetodeid, vaid ka vegetatiivset.
Pärm
Pärmid on üherakulised liikumatud organismid, millel on palju erinevaid kujundeid. Leidub nii ümaraid kui ovaalseid liike, aga ka varda- ja poolkuukujulisi liike.
Seda tüüpi mikroorganismid on üsna lai alt levinud. Neid leidub taimedel, pinnases ja ka toiduainetes, mis riknevad. Mõned neist on võimelised muutma suhkruid süsihappegaasiks ja etüülalkoholiks. Seda protsessi nimetatakse kääritamiseks. See on toiduainetööstuses väga nõutud.
Morfoloogiamikroorganismid: bakterid
Tasub arvestada, et bakterid on esimene eluvorm, mis meie planeedile ilmus. Nende peamine omadus on raku struktuur. Erinev alt eukarüootidest (tuuma sisaldavad rakud) ei sisalda prokarüootid (bakterid) tuuma.
Sellised mikroorganismid elavad kõigis eluvaldkondades ja mõjutavad otseselt ka inimese elu.
Teadlased klassifitseerivad ka baktereid kasulikkuse põhimõtte järgi. On kasulikke liike ja kahjulikke liike. Kasulikud osalevad fotosünteesi protsessis, avaldavad positiivset mõju inimese seedesüsteemile ning neid kasutatakse väga sageli ka tööstuses.
Mikroorganismide morfoloogia uurimine annab üldise ettekujutuse nende olemasolust ning võimaldab ka teada saada nende kasulikkust ja kahju teatud olukordades.
Tavaline bakterirakk koosneb järgmistest komponentidest:
- Plasmamembraan. See rakuelement ei erine eukarüootsest membraanist.
- Mesosoom on spetsiaalne komponent, mille abil on võimalik rakule kinnitada pärilikkusmaterjali.
- Nukleotiid. See on mittetäielikult moodustunud tuum. See sisaldab kõiki kromosoome.
- Ribosoomid on erilised organellid, mis hõivavad umbes nelikümmend protsenti rakuruumist.
Lisaks ülalloetletud elementidele sisaldab prokarüootne rakk ka: kapslit, rakuseina ja limaskesta. Paljud bakterid võivadiseseisv alt liikuda ja pindade külge klammerduda. Nad teevad seda spetsiaalsete lippude ja villi abil.
Mikroorganismide morfoloogia: viiruste, seente ja pärmseente mikrobioloogia
Viirus on eriline organism, millel puudub rakuline struktuur. Iga selle osake koosneb kestast ja ka tsentraalselt paiknevast teabe tuumast.
Kuid seenerakkude struktuur on keerulisem kui teistel mikroorganismidel. Nende rakkudes on ka tuumad ja vakuoolid. Oma struktuurilt on nad väga sarnased taimedega, kuid neil on erinev kuju. Nad näevad välja nagu pikad ja hargnevad niidid, mida nimetatakse hüüfideks. Tavaliselt moodustavad sellised hüüfid mütseeli.
Pärmirakud sisaldavad kõiki eukarüootide elemente, kuid peale selle on neil ka muid komponente. Nende ainulaadsus seisneb selles, et neil on nii loomadele kui ka taimedele omased omadused.
Vahetusprotsessid
Mikroorganismide morfoloogia ja füsioloogia võimaldavad mõista nende elu peamisi etappe. Bakterid, nagu ka keerulisemad eluvormid, sünteesivad lipiide, rasvu ja süsivesikuid. Kuid samal ajal on nende rakkudes toimuvad protsessid erinevad.
Teadlased eristavad kahte tüüpi eukarüoote: autotroofid ja heterotroofid.
Esimene tüüp on võimeline sünteesima orgaanilisi aineid anorgaanilistest ühenditest, teine tüüp aga tekitab orgaaniliste komponentide muundamisprotsesse.
Enamasti on parasiitmikroorganismid heterotroofid. Nad toituvad ainult kasulikustained, mis sisenevad nende peremeesorganismi.
Seal on ka saprofüüte. Nad toituvad surnud organismide sünteesitud ainetest.
Mikroorganismide struktuuri morfoloogia on bakterite elutegevuse uurimisel üsna oluline komponent. Lisaks raku ehitusele tasub aga arvestada ka ainevahetuse tüüpidega. Konstruktsiooni tüüpi on eespool käsitletud. Toimub ka energiavahetus.
Teadlased tuvastavad järgmised energiatootmise tüübid:
- Fotosüntees. Seda protseduuri saab teha hapnikuga või ilma.
- Käärimine. See energiline reaktsioon toimub fosforhapet ADP-le üle kandvate molekulide eraldumise tõttu.
- Hingamine. Mikroorganismid saavad hingata mitte ainult hapniku, vaid ka orgaaniliste ja mineraalsete ühendite abil.
Päriliku teabe ülekandmine
Päriliku teabe edastamiseks prokarüootide poolt on mitu võimalust (selles artiklis kirjeldatakse ka mikroorganismide morfoloogiat ja süstemaatikat). Vaatame neid kõiki lähem alt:
- konjugatsioon on meetod päriliku teabe ülekandmiseks ühelt mikroorganismilt teisele ainult nende otsese kontakti teel;
- transformatsioon – ülekande tüüp, mille käigus doonorid jagavad teavet retsipientidega;
- transduktsioon on meetod päriliku materjali otseseks ülekandmiseks faagide abil.
Meetodidmikroorganismide morfoloogia uuringud
Prokarüootide struktuuri kõige täpsemaks uurimiseks kasutatakse selliseid meetodeid nagu mikroskoopia ja värvimine.
Mikroorganismide morfoloogia uurimise mikroskoopilised meetodid viiakse läbi elektron- ja valgusmikroskoopide abil. Eksperdid on välja töötanud mitu meetodit kõige täpsemate tulemuste saamiseks.
Uuringu morfoloogiline meetod võimaldab mikroskoobi abil uurida raku struktuuri, samuti selle liikuvust ja paljunemisvõimet.
Füsioloogiline meetod võimaldab arvestada mikroorganismide reaktsiooniga erinevatele stiimulitele, aga ka võimet kohaneda erinevate tingimustega.
Kultiivmeetodi abil on võimalik läbi viia mikroorganismi uuringuid toitekeskkonnas. See meetod võimaldab teil tuvastada võime kasvada ja paljuneda.
Mikroorganismide morfoloogia (mikrobioloogia) on väga oluline teadus, mis uurib baktereid ja teisi üherakulisi organisme. Ärge arvake, et bakterid põhjustavad ainult kahju loodusele ja inimkehale. See pole kaugeltki tõsi. Ilma nendeta oleks elu planeedil Maa võimatu.
