Урок «История микробиологии»

МИКРОБИОЛОГИЯ

(от греч. mikros — маленький и биология), наука, изучающая организмы микроскопические и субмикроскопические размеров (микроорганизмы). Объекты изучения М.: бактерии, некоторые группы грибов, простейшие, а также вирусы. М. подразделена на самостоятельные дисциплины: бактериологию, микологию, протозоологию и вирусологию. М. изучает :морфологию, физиологию и генетику микробов, взаимодействие их с живой и мёртвой природой, методы использования т. н. полезных микробов в производственной деятельности человека (промышленность, сельское х-во), а также специфические методы борьбы с инфекционными болезнями человека, животных и растений, вызываемыми патогенными микроорганизмами. , возникли геологическая М. (применение бактерий для выщелачивания руд), космическая М.(изучение проблем жизни в космосе). М. широко пользуется методами др. наук: химии, физики, генетики, ботаники и др.

Успехи, достигнутые микробиологией в 19 веке:

М. как науки связано с именем франц. учёного Л. Пастера. Он установил микробную природу бродильных процессов, обосновал теорию микробной этиологии заразных болезней и впервые создал живые вакцины против сибирской язвы, рожи свиней, бешенства (1881, 1885). Он впервые показал огромную роль микроорганизмов как возбудителей разнообразных биохимических превращений и заболеваний живых существ. Работы Пастера открыли новый период в развитии микробиологии, который называется физиология бактерий. Пастер наблюдал, что гриб Penicillium glaucum и дрожжи, развиваясь на соли рацемической винной кислоты, потребляют лишь один ее оптический изомер. Эта работа сыграла важнейшую роль в развитии биохимии, дала мощный толчок развитию исследований в области стереохимии ферментативного катализа. Царство бактерий чрезвычайно древнее и широко распространено на нашей планете. Микроорганизмы занимают беспредельные экологические ниши, обитая во льдах Арктики и Антарктики, нефтяных скважинах и горячих источниках, существуют и внутри живых организмов - эу -и прокариот, где ведут паразитический образ жизни. Всё это составляет зоны их жизнедеятельности. Немецкий микробиолог Р. Кох (R. Koch, 1843—1910), занимался изучением возбудителей инфекционных заболеваний. Свои исследования ,еще будучи сельским врачом, Р. Кох начал с изучения сибирской язвы и в 1877 г. опубликовал работу, посвященную возбудителю этого заболевания — Bacillus anthracis. Вслед за этим внимание Р. Коха привлекла другая тяжелая и широко распространенная болезнь того времени— туберкулез. В 1882 г. Р. Кох сообщил об открытии возбудителя туберкулеза, который в его честь был назван "палочкой Коха". В 1905 г. за исследование туберкулеза Р. Коху была присуждена Нобелевская премия. Ему принадлежит также открытие возбудителя холеры.

Родоначальником русской микробиологии является Л. С. Ценковский (1822—1887). Объектом его исследований были микроскопические простейшие, водоросли, грибы. Последние десятилетия XIX столетия Ценковский интересовался проблемами медицинской микробиологии. Им была организована одна из первых Пастеровских станций в России и предложена вакцина против сибирской язвы так называемая "живая вакцина Ценковского".

Основоположником медицинской микробиологии справедливо считают также И. И. Мечникова (1845— 1916). В 1883 г. создал фагоцитарную теорию. Большой вклад в развитие общей микробиологии внесли русский микробиолог С. Н. Виноградский (1856—1953) и голландский микробиолог М. Бейеринк (М. Beijerinck, 1851—1931). Оба много и плодотворно работали в разных областях микробиологии. Впитав идеи Л. Пастера о многообразии форм жизни в микромире, С. Н. Виноградский ввел микро экологический принцип в исследование микроорганизмов. Так в 1893 С. Н. Виноградским в честь Л. Пастера был выделен анаэробный азот из почвы.

С. Н. Виноградский и М. Бейеринк являются основоположниками экологического направления микробиологии, связанного с изучением роли микроорганизмов в природных условиях и участием их в круговороте веществ в природе фиксатор. В 1877г французские химики Т. Шлезинг (Т. Schloesing) и А. Мюнц (A. Muntz) доказали микробиологическую природу процесса нитрификации. В 1882 г. П. Дегерен (Р. Deherein) обнаружил аналогичную природу процесса денитрификации, а двумя годами позднее он же установил микробиологическую природу анаэробного разложения растительных остатков. М. С. Воронин в 1867 г. описал клубеньковые бактерии, а спустя почти двадцать лет Г. Гельригель (Н. Неllrigеl) и Г. Вильфарт (Н. Willfarth) показали их способность к азот фиксации. П. А. Костычев создал теорию микробиологической природы процессов почвообразования. Конец XIX в. ознаменовался еще одним важным открытием в области микробиологии. В 1892 г. Д. И. Ивановский обнаружил вирус табачной мозаики — представителя новой группы микроскопических существ. В 1898 г. независимо от Д. И. Ивановского вирус табачной мозаики был описан М. Бейеринком. Успехи микробиологии во второй половине XIX в. привели к обнаружению чрезвычайного разнообразия типов жизни в микромире. Крупнейшим микробиологам нашего времени А. Клюйверу (А. Kluyver 1888—1956) и К. ван Нилю (С. van Niel, 1897–1985). А. Клюйвер и его ученики (одним из них был К. ван Ниль) провели сравнительные биохимические исследования в относительно далеко отстоящих друг от друга физиологических группах микроорганизмов. Было изучено много форм микроорганизмов и примерно к середине 50-х гг. нашего века сформулировано то, что теперь называют теорией биохимического единства жизни. Хотя первое описание основных форм микробов было дано ещё в 1695 нидерландским биологом А. Левенгуком, сконструировавшим микроскоп. Ряд ценных данных о микробах получил русский исследователь, известный врач Д. С. Самойлович (1724—1810). Изучая причины свирепствовавших тогда эпидемий чумы, он много внимания уделил раскрытию природы этого заболевания. Самойлович пришел к оригинальному для своего времени заключению, что возбудителем болезни (чумы) является «особливое и совсем отменное существо». Благодаря работам Ф. Кона (1828—1898) и К. Негели (1817—1891), была выяснена природа некоторых м. В XIX в. интенсивная работа по медицинской микробиологии начала проводиться во многих странах. В Германии, например, работы большой важности по этиологии ряда заразных болезней были выполнены Р. Кохом (1843—1910). Значительный вклад в развитие медицинской микробиологии был сделан также П. Эрлихом, Э. Берингом, О. Ру и другими исследователями. Выдающееся значение имели работы русских медицинских микробиологов Л. С. Ценковского (1822—1887), И. И. Мечникова (1845— 1916), Н. Ф. Гамалеи (1859—1948), Г. Н. Габричевского (I860— 1907), Д. К. Заболотного (1866—1929).

С начала XX в. продолжается дальнейшая дифференциация микробиологии. От нее отпочковываются новые научные дисциплины: вирусология, микология. Со своими объектами исследования, выделяются направления, различающиеся задачами исследования: общая микробиология, техническая, сельскохозяйственная, медицинская, генетика микроорганизмов

В конце 19 и нач. 20 вв. большую роль в развитии отечеств. вет. М. сыграли работы Л. С. Ценковского, X. И. Гельмана, Е. М. Земмера, А. А. Владимирова, А. В. Дедюлина, П. Н. Андреева, Н. А. Ми-хина, С. Н. Вышелесского, Д. С. Руженцева и др. На основе достижений ветеринарии М. были ликвидированы чума и пери пневмония КРС. Значительно снижена заболеваемость оспой овец, чумой свиней, сибирской язвой и др. Создан ряд оригинальных вакцин против оспы овец, сибирской язвы, анаэробных инфекций, паратифа, туляремии и др. препаратов. В некоторых случаях он включал бактерий в группу «таинственных живых частиц»,

Успехи микробиологии в ХХ столетии.

Теория А. Клюйвера и К.ван Ниля "биохимического единства жизни". Исследования Э. Чаргаффа, А.С. Спирина, А.Н. Белозерского по нуклеотидному составу ДНК. Расшифровка генетического кода механизмов репликации ДНК Дж. Уотсоном и Ф. Криком. Исследования Г.А. Надсона, О. Эйвери, К. Мак-Леода, М. Мак-Карти по генетике микроорганизмов. Открытие плазмид- в не хромосомных факторов наследственности Ф. Жакобом и Э. Вольманом.

Достижения медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии.

Важная роль микробиологии для народного здравоохранения обусловила создание в России медицинских научно-исследовательских учреждений микробиологического профиля. В 1970 г. во Франции вышла фундаментальная работа И. Домерга и Ф. Манжено «Экология почвенных микроорганизмов». В прошлом веке Р. Варингтон изучал особенности процесса нитрификации.

Позднее здесь были развернуты исследования посимбиотической азотфиксации в микоризе у растений (Ф. Натман, В. Мосс). Гельригель и Г. Вильфарт выполнили принципиально важные работы в области почвенной микробиологии. В них было показано, что у бобовых растений фиксация молекулярного азота связана с наличием на их корнях клубеньков. Ф. Лёнисом написал труд «Основы сельскохозяйственной бактериологии». Финский ученый А. Виртанен провёл исследования по биохимии процесса азотфиксации, проведенные в 40-х годах текущего столетия, они были отмечены Нобелевской премией.

В этот период в Швеции Е. Мели опубликовал интересные работы о симбиотических грибах. Исследования С. Ваксмана по почвенной микробиологии. В 1927 г. вышел в свет его фундаментальный труд «Принципы почвенной микробиологии». Ваксман -автор широко применяемого антибиотика стрептомицина (антибактериальное действие). ФЛЕМИНГ (Fleming) Александер (6 августа 1881 — 11 марта 1955), английский микробиолог. Труды по общей бактериологии. Открыл 1922 лизоцим; установил 1929- что один из видов плесневого гриба выделяет антибактериальное вещество — пенициллин, который стал первым эффективным антибиотиком. Нобелевская премия (1945, совместно с Х. У. Флори и Э. Б. Чейном). ЕРМОЛЬЕВА Зинаида Виссарионовна (1898-1974), российский микробиолог, академик АМН (1963). Получила первые отечественные образцы антибиотиков — пенициллина (1942), стрептомицина (1947) интерферона и др. Государственная премия СССР (1943).