Միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիան գիտություն է, որն ուսումնասիրում է նրանց ձևը, կառուցվածքը, վերարտադրության և շարժման մեթոդները:
Հիմունքներ և բացահայտում
Այս գիտությունը բավականին ծավալուն է և զբաղվում է բազմաթիվ հարցերի ուսումնասիրությամբ։ Չնայած այն հանգամանքին, որ բոլոր միկրոօրգանիզմները անտեսանելի են մարդու աչքերի համար, նրանք դեռ գոյություն ունեն և և՛ «լավ» են մարմնի համար, և՛ վնասակար:
Միկրոները կարելի է գտնել կյանքի դրսևորման բոլոր ոլորտներում՝ ջրում, հողում, օդում, ինչպես նաև այլ օրգանիզմներում։
Առաջին անգամ հայտնի գիտնական Լեուվենհուկը, ով ստեղծել է առաջին ոսպնյակները, որոնք հնարավորություն են տվել խոշորացնել առարկաները մինչև երկու հարյուր անգամ, իմացել է բակտերիաների մասին։ Եվ այն, ինչ նա տեսավ, բոլորովին ապշեցրեց նրան։ Գիտնականն իմացել է, որ մանրէներն ամենուր են, և նրանք բոլորը տարբերվում են միմյանցից։ Այսպիսով, Լյուվենհուկը դարձավ միկրոօրգանիզմների հայտնաբերողը։
Լուի Պաստերը սկսեց զբաղվել այնպիսի հարցով, ինչպիսին է միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիան, և պարզեց, որ դրանք ոչ միայն ունեն տարբեր կառուցվածք և ձև, այլև տարբերվում են շարժման և վերարտադրման եղանակներով։ Նա պարզել է, որ որոշ միկրոօրգանիզմներ վնասակար են մարդու օրգանիզմի համար, իսկ որոշները, ընդհակառակը, օգտակար են։ Նա նաև հայտնաբերել է, որ այնպիսի մանրէներ, ինչպիսիք են խմորիչըկարող է հանգեցնել խմորման գործընթացների։
Օրգանիզմների մորֆոլոգիան բազմաթիվ գիտնականների հնարավորություն է տվել հայտնագործել տարբեր պատվաստանյութեր՝ օգնելու հաղթահարել մարդու մահացու հիվանդությունները:
Դասակարգում
Միկրոօրգանիզմները համարվում են ամենափոքր ներկայացուցիչները, որոնք ապրում են Երկիր մոլորակի վրա: Շատ հաճախ դրանք միաբջիջ են և կարելի է տեսնել միայն շատ հզոր մանրադիտակով:
Այս կյանքի ձևի չափը չափվում է միկրոմետրերով և նանոմետրերով: Բնության մեջ դրանք հսկայական են, ուստի ունեն կառուցվածքի, գոյության ձևերի և շարժման զգալի տարբերություններ։
Հաստատված դասակարգման համաձայն՝ մանրէները բաժանվում են ոչ բջջային, միաբջիջների և բազմաբջիջների։ Միևնույն ժամանակ դրանք բաժանվում են հետևյալ կատեգորիաների՝ սնկերի, խմորիչի, ֆագերի, բակտերիաների և վիրուսների։
Մի քիչ բակտերիաների մասին
Միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիայի նման թեմա ուսումնասիրելիս պետք է մեծ ուշադրություն դարձնել բակտերիաներին: Ամենից հաճախ դրանք միաբջիջ օրգանիզմներ են (թեև կան բացառություններ) և ունեն բավականին բազմազան չափեր։ Դրանցից մի քանիսը հասնում են 500 միկրոն:
Կան մի քանի տեսակի բակտերիաներ, որոնք տարբերվում են իրենց ձևով: Դրանք ներառում են ձողաձև, գնդաձև և ոլորված օրգանիզմներ։ Եկեք մանրամասն նայենք յուրաքանչյուր տեսակին։
Բժշկության մեջ գնդաձեւ բակտերիաները կոչվում են «կոկկի»: Ամենից հաճախ դրանք ունեն կլոր ձև, թեև երբեմն հանդիպում են նաև օվալաձև և լոբի ձև ունեցող միկրոօրգանիզմներ։ Նրանք կարող են տեղակայվել ոչ միայն առանձին, այլև զույգերով, ձևովշղթաներ կամ վազեր։
Դրանցից շատերը բացասաբար են ազդում մարդու օրգանիզմի վրա։ Օրինակ՝ streptococci-ն առաջացնում է ալերգիա, իսկ ստաֆիլոկոկը՝ թարախային և բորբոքային պրոցեսների։
Ձողաձեւ բակտերիաները համարվում են ամենատարածվածը: Դրանք ներառում են միկրոօրգանիզմներ, որոնք հանգեցնում են տուբերկուլյոզի, որովայնային տիֆի, դիզենտերիային:
Ձողիկների որոշ տեսակներ շրջակա միջավայրի վատ պայմաններում առաջանում են սպորներ: Նման բակտերիաները կոչվում են բացիլներ։
Սպորների առաջացումը շատ հետաքրքիր և բարդ գործընթաց է, քանի որ հենց այս տեսակի բջիջը շատ է տարբերվում սովորական բացիլից: Յուրաքանչյուր սպոր ունի խիտ և ամուր պատյան, մինչդեռ ունի աննշան քանակությամբ ջուր: Նման բջիջը սննդանյութերի կարիք ընդհանրապես չունի, այն դադարում է շարժվել ու բազմանալ։ Միևնույն ժամանակ, սպորները կարող են լինել կյանքի համար սարսափելի պայմաններում, ինչպիսիք են չափազանց բարձր կամ ցածր ջերմաստիճանը: Բայց հենց գալիս է նրանց համար բարենպաստ միջավայրը, նրանք անմիջապես սկսում են իրենց կենսագործունեությունը։
Ոլորված բակտերիաները առավել հաճախ հանդիպում են ստորակետների կամ պտույտի տեսքով: Սովորաբար նման միկրոօրգանիզմները առաջացնում են այնպիսի հիվանդություններ, ինչպիսիք են սիֆիլիսը և խոլերան:
Շատ բակտերիաներ կարողանում են շարժվել, և դա անում են տարբեր ձևի և երկարության դրոշակների օգնությամբ։
Բակտերիաները բազմանում են բաժանման միջոցով: Այս գործընթացը շատ արագ է (յուրաքանչյուր տասնհինգ-քսան րոպեն մեկ): Ամենաարագ վերարտադրությունը կարելի է տեսնել սննդի վրասնունդ և այլ շատ սննդարար միջավայրեր։
Վիրուսներ
Վիրուսները կարող են վերագրվել միկրոօրգանիզմների հատուկ խմբին, որը չունի բջջային կառուցվածք: Նման կյանքի ձևերը չափազանց փոքր են, ուստի դրանք կարելի է տեսնել միայն էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ: Որոշ տեսակի վիրուսներ կարող են կազմված լինել միայն սպիտակուցներից և նուկլեինաթթուներից:
Յուրաքանչյուր մարդ իր կյանքում գոնե մեկ անգամ բախվել է այս միկրոօրգանիզմների կողմից առաջացած հիվանդությունների հետ։ Սա ներառում է գրիպը, հեպատիտը, կարմրուկը և շատ այլ հիվանդություններ։
Սունկ
Միկրոօրգանիզմների այս խումբը նույնպես առանձնահատուկ է։ Սունկը չի պարունակում քլորոֆիլ, ինչպես նաև չի սինթեզում օրգանական նյութեր։ Նրանք պատրաստի սննդի կարիք ունեն։ Ահա թե ինչու սնկերը ամենից հաճախ հանդիպում են բերրի հողերի կամ սննդամթերքի վրա։
Սնկերը բնութագրվում են բազմացման տարբեր եղանակներով։ Սա ներառում է ոչ միայն անսեռ և սեռական մեթոդներ, այլ նաև վեգետատիվ։
Խմորիչ
Խմորիչները միաբջիջ անշարժ օրգանիզմներ են, որոնք ունեն տարբեր ձևեր: Կան ինչպես կլոր, այնպես էլ ձվաձեւ տեսակներ, ինչպես նաև ձողաձև և կիսալուսնաձև:
Միկրոօրգանիզմների այս տեսակը բավականին տարածված է։ Դրանք կարելի է գտնել բույսերի, հողի մեջ, ինչպես նաև այն սննդամթերքի մեջ, որոնք փչանում են։ Նրանցից ոմանք կարողանում են շաքարները վերածել ածխաթթու գազի և էթիլային սպիրտի։ Այս գործընթացը կոչվում է խմորում: Այն մեծ պահանջարկ ունի սննդի արդյունաբերության մեջ։
Մորֆոլոգիամիկրոօրգանիզմներ՝ բակտերիաներ
Հարկ է հաշվի առնել, որ բակտերիաները կյանքի առաջին ձևն են, որը հայտնվել է մեր մոլորակի վրա: Նրանց հիմնական առանձնահատկությունը բջջի կառուցվածքն է։ Ի տարբերություն էուկարիոտների (միջուկ պարունակող բջիջների), պրոկարիոտները (բակտերիաները) միջուկ չեն պարունակում։
Նման միկրոօրգանիզմները ապրում են կյանքի բոլոր ոլորտներում և անմիջականորեն ազդում են նաև մարդու կյանքի վրա։
Գիտնականները բակտերիաները դասակարգում են նաև ըստ օգտակարության սկզբունքի։ Կան օգտակար և վնասակար տեսակներ: Օգտակարները ներգրավված են ֆոտոսինթեզի գործընթացում, դրական են ազդում մարդու մարսողական համակարգի վրա և շատ հաճախ օգտագործվում են նաև արդյունաբերության մեջ։
Միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիայի ուսումնասիրությունը ընդհանուր պատկերացում է տալիս դրանց գոյության մասին, ինչպես նաև հնարավորություն է տալիս պարզել դրանց օգուտներն ու վնասները որոշակի իրավիճակներում:
Ստանդարտ բակտերիալ բջիջը բաղկացած է հետևյալ բաղադրիչներից.
- Պլազմային թաղանթ. Այս բջջային տարրը ոչնչով չի տարբերվում էուկարիոտիկ թաղանթից:
- Մեզոսոմը հատուկ բաղադրիչ է, որի օգնությամբ հնարավոր է բջիջին կցել ժառանգական նյութ։
- Նուկլեոտիդ. Այն թերի ձևավորված միջուկ է։ Այն պարունակում է բոլոր քրոմոսոմները։
- Ռիբոսոմները հատուկ օրգանելներ են, որոնք զբաղեցնում են բջջի տարածության մոտ քառասուն տոկոսը:
Բացի վերը թվարկված տարրերից, պրոկարիոտ բջիջը ներառում է նաև պարկուճ, բջջային պատ և լորձաթաղանթ: Շատ բակտերիաներ կարող ենինքնուրույն շարժվել և կառչել մակերեսներից: Նրանք դա անում են հատուկ դրոշակների և վիլիզի օգնությամբ։
Միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիա. վիրուսների, սնկերի և խմորիչների մանրէաբանություն
Վիրուսը հատուկ օրգանիզմ է, որը չունի բջջային կառուցվածք։ Նրա յուրաքանչյուր մասնիկ բաղկացած է թաղանթից, ինչպես նաև կենտրոնական տեղակայված տեղեկատվության միջուկից:
Բայց սնկային բջիջների կառուցվածքն ավելի բարդ է, քան մյուս միկրոօրգանիզմների կառուցվածքը: Նրանց բջիջները ներառում են նաև միջուկներ և վակուոլներ։ Կառուցվածքով նրանք շատ նման են բույսերին, բայց ունեն այլ ձև։ Նրանք նման են երկար և ճյուղավորված թելերի, որոնք կոչվում են հիֆեր։ Սովորաբար նման հիֆերը ձևավորում են միցելիում:
Խմորիչի բջիջները պարունակում են էուկարիոտների բոլոր տարրերը, բայց բացի սրանից, դրանք ունեն նաև այլ բաղադրիչներ։ Նրանց յուրահատկությունը կայանում է նրանում, որ նրանք ունեն ինչպես կենդանիների, այնպես էլ բույսերի հատկություններ։
Փոխանակման գործընթացներ
Միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիան և ֆիզիոլոգիան թույլ են տալիս հասկանալ նրանց կյանքի հիմնական փուլերը: Բակտերիաները, ինչպես կյանքի ավելի բարդ ձևերը, սինթեզում են լիպիդներ, ճարպեր և ածխաջրեր: Բայց միևնույն ժամանակ նրանց բջիջներում տեղի ունեցող գործընթացները տարբեր են։
Գիտնականներն առանձնացնում են էուկարիոտների երկու տեսակ՝ ավտոտրոֆներ և հետերոտրոֆներ։
Առաջին տեսակը կարող է սինթեզել օրգանական նյութեր անօրգանական միացություններից, մինչդեռ երկրորդ տեսակն առաջացնում է օրգանական բաղադրիչների փոխակերպման գործընթացներ։
Ամենից հաճախ մակաբուծական միկրոօրգանիզմները հետերոտրոֆներ են: Սնվում են միայն օգտակարովնյութեր, որոնք մտնում են իրենց հյուրընկալողի մարմինը:
Կան նաև սապրոֆիտներ. Նրանք սնվում են մահացած օրգանիզմների սինթեզված նյութերով։
Միկրոօրգանիզմների կառուցվածքի մորֆոլոգիան բակտերիաների կյանքի ուսումնասիրության բավականին կարևոր բաղադրիչ է։ Սակայն, բացի բջջի կառուցվածքից, արժե հաշվի առնել նաև նյութափոխանակության տեսակները։ Կառուցվածքի տեսակը քննարկվել է վերևում: Գործում է նաև էներգիայի փոխանակում։
Գիտնականները առանձնացնում են էներգիայի արտադրության հետևյալ տեսակները՝
- Ֆոտոսինթեզ. Այս պրոցեդուրան կարելի է կատարել թթվածնով կամ առանց թթվածնի։
- Ֆերմենտացիա. Այս էներգետիկ ռեակցիան տեղի է ունենում մոլեկուլների անջատման պատճառով, որոնք ֆոսֆորաթթուն փոխանցում են ADP-ին:
- Շունչ. Միկրոօրգանիզմները կարող են շնչել ոչ միայն թթվածնով, այլ նաև օրգանական և հանքային միացությունների օգնությամբ։
Ժառանգական տեղեկատվության փոխանցում
Կան պրոկարիոտների կողմից ժառանգական տեղեկատվության փոխանցման մի քանի եղանակներ (միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիան և սիստեմատիկան նկարագրված են նաև այս հոդվածում): Եկեք մանրամասն նայենք դրանցից յուրաքանչյուրին:
- կոնյուգացիան ժառանգական տեղեկատվության փոխանցման մեթոդ է մի միկրոօրգանիզմից մյուսը միայն նրանց անմիջական շփման միջոցով;
- փոխակերպում - փոխանցման տեսակ, որի ընթացքում դոնորները տեղեկատվություն են փոխանցում ստացողների հետ;
- տրանսդուցիան ֆագերի միջոցով ժառանգական նյութի ուղղակի փոխանցման մեթոդ է:
Մեթոդներմիկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիայի ուսումնասիրություններ
Պրոկարիոտների կառուցվածքի առավել ճշգրիտ ուսումնասիրության համար օգտագործվում են այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են մանրադիտակը և ներկումը:
Միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիայի ուսումնասիրման մանրադիտակային մեթոդներն իրականացվում են էլեկտրոնային և լուսային մանրադիտակների միջոցով։ Փորձագետները մշակել են մի քանի մեթոդներ առավել ճշգրիտ արդյունքների համար:
Հետազոտության մորֆոլոգիական մեթոդը թույլ է տալիս մանրադիտակի միջոցով ուսումնասիրել բջջի կառուցվածքը, ինչպես նաև նրա շարժունակությունը և վերարտադրվելու ունակությունը։
Ֆիզիոլոգիական մեթոդը թույլ է տալիս դիտարկել միկրոօրգանիզմների արձագանքը տարբեր գրգռիչներին, ինչպես նաև տարբեր պայմաններին հարմարվելու կարողությունը։
Կուլտուրայի մեթոդի օգնությամբ հնարավոր է միկրոօրգանիզմի ուսումնասիրություններ կատարել սննդարար միջավայրում։ Այս տեխնիկան թույլ է տալիս բացահայտել աճելու և վերարտադրվելու կարողությունը:
Միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիան (մանրէաբանությունը) շատ կարևոր գիտություն է, որն ուսումնասիրում է բակտերիաները և այլ միաբջիջ օրգանիզմները։ Մի կարծեք, որ բակտերիաները միայն վնաս են հասցնում բնությանը և մարդու մարմնին։ Սա հեռու է իրականությունից: Առանց նրանց կյանքը Երկիր մոլորակի վրա անհնար կլիներ։
