متشنيكوف إيليا إيليتش عالم أحياء وعالم أمراض روسي بارز، أحد مؤسسي علم الأجنة التطوري، علم المناعة، مؤلف الأعمال الاجتماعية والفلسفية الكبرى - 1916

إيليا إيليتش متشنيكوف حصل مع بول إرليخ على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب عام 1908 "لعمله في مجال المناعة". وكما أشار ك. ميرنر من معهد كارولينسكا في كلمته الترحيبية، "بعد اكتشافات إدوارد جينر ولويس باستور وروبرت كوخ، ظل السؤال الرئيسي في علم المناعة غير واضح: كيف يتمكن الجسم من هزيمة الميكروبات المسببة للأمراض التي تهاجمه، تمكنوا من الحصول على موطئ قدم وبدأوا في التطور. في محاولة للعثور على إجابة لهذا السؤال، بدأ متشنيكوف البحوث الحديثةفي... علم المناعة وكان له تأثير عميق على كامل مسار تطوره.

كان إيليا إيليتش ميتشنيكوف من أوائل الذين أثبتوا أن دفاع الجسم ضد الميكروبات المسببة للأمراض وآثارها الضارة هو رد فعل بيولوجي معقد، والذي يتم تحديده في المقام الأول من خلال عملية البلعمة. في عام 1892، نشر متشنيكوف محاضراته "حول علم الأمراض المقارن للالتهاب"، وفي عام 1901 - الدراسة الكلاسيكية "المناعة في الأمراض المعدية"، والتي أصبحت كتاب مرجعيلعلماء الأحياء الدقيقة والأطباء وعلماء الأحياء. في هذه الأعمال، مع موهبته وبروستاته المميزة، قدم بحثًا عن الالتهابات ودفاعات الجسم ودور البلعمة.

كان إيليا إيليتش متشنيكوف مدرسًا لأجيال عديدة من علماء الأحياء والأطباء، حيث قام بتربية كوكبة رائعة من علماء الأحياء الدقيقة المحليين والأجانب، وعلماء مناعة الأمراض المعدية، وعلماء الأمراض. في مختبر باستور، تحت قيادته، تم تدريب أكثر من ألف عالم وطبيب روسي في معهد باستور. من بين أقرب الطلاب العلماء المتميزون Y. Yu.Bardakh، N. F. Gamaleya، A. M. Bezredka، L. A. Tarasevich، I. G. Savchenko، D. K. Zabolotny، V. A. Khavkin وآخرين.

فينوغرادسكي سيرجي نيكولاييفيتش بعد التخرج كلية العلومجامعة سانت بطرسبرغ في عام 1881، كرس نفسه لعلم الأحياء الدقيقة وفي عام 1885 غادر لمزيد من الدراسات في ستراسبورغ. خلال السنوات التي عمل فيها في مختبر دي باري، أظهر لأول مرة إمكانية الحصول على الطاقة عن طريق أكسدة كبريتيد الهيدروجين واستخدامه لاستيعاب ثاني أكسيد الكربون، وبالتالي اكتشاف التركيب الكيميائي (أطلق على الكائنات الحية الدقيقة التي تنفذ هذه العملية اسم مضادات الأكسدة). قبل ذلك، كانت نباتات التمثيل الضوئي تعتبر الكائنات الحية الوحيدة ذاتية التغذية، لذلك زودت هذه الأعمال فينوغرادسكي بالاعتراف العالمي.

سيرجي نيكولاييفيتش فينوغرادسكي في عام 1894 أصبح عضوًا مناظرًا في أكاديمية العلوم الإمبراطورية في سانت بطرسبرغ، وفي عام 1895 قام بعزل أول بكتيريا مثبتة للنيتروجين. على الرغم من العروض العديدة للبقاء في زيورخ أو الانتقال إلى باريس، في عام 1899، عاد فينوغرادسكي إلى سانت بطرسبرغ، حيث كان يعمل في معهد الطب التجريبي. البكتيريا التي تعمل على أكسدة كبريتيد الهيدروجين: أ - Beggiatoa gigantea؛ ب – مآخذ ثيوثركس. ب – أكروماتيوم أوكساليفيروم مع شوائب من كربونات الكالسيوم والكبريت

سيرجي نيكولايفيتش فينوغرادسكي في عام 1902، حصل سيرجي نيكولايفيتش على الدكتوراه ومنذ ذلك الوقت وحتى عام 1905 كان مديرًا لمعهد الطب التجريبي في سان بطرسبرج. هنا يدرس الأمراض الخطيرة، وخاصة الطاعون. وبعد ثورة 1917، ذهب أولاً إلى سويسرا ثم إلى بلغراد، حيث ألف كتابًا بعنوان "بكتيريا الحديد كمضادات الأكسدة". في عام 1922، وبناءً على اقتراح إميل رو، مدير معهد باستور، أنشأ قسمًا للبيولوجيا الزراعية (نسخة أخرى من ترجمة علم الجراثيم الزراعية) في المعهد في بري كوليه روبرت بالقرب من باريس، والذي أداره حتى وفاته. . في عام 1923 أصبح عضوا فخريا في الأكاديمية الروسية للعلوم. وكانت هذه هي الحالة الوحيدة في تاريخها لانتخاب مهاجر.

جماليا نيكولاي فيدوروفيتش أحد مؤسسي علم الأحياء الدقيقة، الذي وجه موهبته وطاقته لتطوير طرق القضاء على العدوى الخطيرة.

تلقى نيكولاي فيدوروفيتش جماليا نيكولاي فيدوروفيتش تعليمه في جامعة أوديسا، التي كانت تشهد آنذاك واحدة من أفضل الفترات المثمرة في وجودها. تم إلقاء محاضرات للطلاب من قبل علماء بارزين، بما في ذلك I. I. Mechnikov و A. O. Kovalevsky. كرس جماليا معظم دراسته في الجامعة لدراسة علم وظائف الأعضاء في القسم الذي نظمه آي إم سيتشينوف ويرأسه تلميذه وتابعه بي إيه سبيرو. وبعد أن أصبح مهتماً بنظرية داروين التطورية، قرر العودة إليها سنوات الطالبتكريس نفسك لتطويرها. وأثناء دراسته لتاريخ الحياة العضوية، توصل إلى فكرة مفادها أنه "يجب إنشاء علم حول تطور المادة الحية أو تكوين الكائنات الحية".

جماليا نيكولاي فيدوروفيتش في ربيع عام 1886، أرسلت جمعية أطباء أوديسا نيكولاي فيدوروفيتش كأحد أفضل علماء البكتيريا إلى باريس إلى لويس باستور. كان الغرض الرئيسي من الرحلة هو التعرف على طريقة باستور للتطعيم ضد داء الكلب من أجل تطبيق هذه الطريقة في روسيا. بالعودة إلى أوديسا، نظمت الجمالية أول محطة لمكافحة داء الكلب في روسيا. في عام 1892، انتقل جماليا إلى سانت بطرسبرغ، حيث قام بتنظيم مختبر تشخيصي في عيادة المستشفى التابعة للأكاديمية الطبية العسكرية. سلسلة من البحوث التجريبيةبناءً على تنوع الميكروبات تحت تأثير أملاح الليثيوم والكافيين، تمت ملاحظة ظاهرة أطلق عليها اسم التغاير.

جماليا نيكولاي فيدوروفيتش في عام 1893، دافع نيكولاي فيدوروفيتش عن أطروحته "مسببات الكوليرا من وجهة نظر علم الأمراض التجريبي". وبحلول ذلك الوقت، كان العلماء قد نشروا أكثر من 60 عملاً، بما في ذلك دراسات "السموم البكتيرية" و"الكوليرا ومكافحتها"، والتي تعد واحدة من أفضل الأعمال حول هذا الموضوع في الأدب العالمي. خلال العظيم الحرب الوطنيةالبطريرك الطب الوطنيواصل تجاربه في مختبر خاص في بوروفو. في عام 1949، عشية عيد ميلاده التسعين، أكمل العالم المتميز الاستعدادات لنشر عمله "أساسيات علم الأحياء الدقيقة الطبية"، الذي يوضح مثالًا رائعًا لطول العمر الإبداعي.

جابريشيفسكي جورجي نوربرتوفيتش طبيب روسي وعالم ميكروبيولوجي ومؤسس المدرسة العلميةعلماء الجراثيم، أحد منظمي إنتاج المستحضرات البكتريولوجية في روسيا

جابريتشيفسكي جورجي نوربرتوفيتش عمل غابريشيفسكي في مختبرات I. I. Mechnikov و R. Koch و E. Ru و P. Erlich. في عام 1892، بدأ تدريس أول دورة منهجية في علم الجراثيم للطلاب والأطباء في جامعة موسكو. طاقم المختبر I.I. Mechnikov هناك قام أيضًا بتنظيم مختبر بكتريولوجي، والذي نما فيما بعد إلى المعهد البكتريولوجي (1895)، والذي سمي فيما بعد باسمه. تكرس أعمال جابريشيفسكي الرئيسية لدراسة الحمى القرمزية والدفتيريا والحمى الراجعة والملاريا والطاعون والقضايا العامة لعلم الجراثيم.

غابريتشيفسكي جورجي نوربرتوفيتش منذ عام 1899، يعد جورجي غابريتشيفسكي أحد أبرز الشخصيات في جمعية بيروجوف للأطباء (منذ عام 1904 - رئيسًا)، وأنشأ وترأس لجنة الملاريا في الجمعية، ونظم ثلاثة البعثات العلميةلدراسة الملاريا ومكافحتها، كتب ونشر كتيبات شعبية للسكان حول هذه القضية. كرس طلابه وأتباعه أنشطتهم لمواصلة تطوير أفكار G. N. Gabrichevsky - N. M. Berestnev، P. V. Tsiklinskaya، L. A. Chugaev، E. I. Martsinovsky، V. I. Kedrovsky، F. M. Blumenthal، M. B. Vermel، العديد منهم أصبحوا فيما بعد مؤسسي المؤسسات العلمية المستقلة في روسيا.

إيفانوفسكي ديمتري يوسيفوفيتش عالم الأحياء الدقيقة، عالم فسيولوجيا النبات، متخصص في مجال أمراض النبات وعلم وظائف الأعضاء النباتية، الذي وقف على أصول علم الفيروسات

ديمتري يوسيفوفيتش إيفانوفسكي من خلال بحثه، وضع ديمتري يوسيفوفيتش الأسس لعدد من الاتجاهات العلميةعلم الفيروسات: دراسة طبيعة الفيروسات، وعلم الأمراض الخلوي للعدوى الفيروسية، وأشكال الكائنات الحية الدقيقة القابلة للتصفية، وحمل الفيروسات المزمنة والكامنة. أعطى العالم الأمريكي الشهير ويندل ستانلي الحائز على جائزة نوبل في غاية الإمتنانبحث إيفانوفسكي: "إن حق إيفانوفسكي في الشهرة ينمو على مر السنين. وأعتقد أن موقفه تجاه الفيروسات يجب أن يُنظر إليه بنفس الضوء الذي ننظر فيه إلى موقف باستور وكوخ تجاه البكتيريا.

زابولوتني دانييل كيريلوفيتش أحد مؤسسي علم الأوبئة الروسي، الذي قدم مساهمة كبيرة في علم الأحياء الدقيقة للأمراض المعدية، مؤلف أول كتاب مدرسي روسي "أساسيات علم الأوبئة"

زابولوتني دانييل كيريلوفيتش اتجاه مهمكان عمل دانييل أندرييفيتش هو دراسة أوبئة الكوليرا وتنظيم مكافحتها. أسس طرق دخول مرض الكوليرا، ودور العصيات في انتشار المرض، ودرس بيولوجيا العامل الممرض في الطبيعة وطورها طرق فعالةالتشخيص في عام 1897، شارك زابولوتني في رحلة استكشافية لدراسة الطاعون في الهند والجزيرة العربية. وأثبت هوية مسببات الطاعون الدبلي والرئوي، وكذلك التأثير العلاجي للمصل المضاد للطاعون. في عام 1898، قام برحلة استكشافية عبر صحراء جوبي والصين إلى شرق منغوليا للتحقيق في بؤرة الطاعون المستوطنة. وفي السنوات اللاحقة، سافر عدة مرات لمحاربة الطاعون في بلاد ما بين النهرين وبلاد فارس ومناطق مختلفة من روسيا.

اكتشف زابولوتني دانييل كيريلوفيتش زابولوتني طرق انتشار الطاعون وطرق العدوى وأثبت دور القوارض البرية في انتشار الطاعون بين الناس وطور طرق التطعيم. كتب دانييل أندرييفيتش أكثر من 200 ورقة علمية مخصصة لأمراض مثل الطاعون والكوليرا والزهري، والتي شكلت الأساس للتدابير الصحية والصحية والوقائية والعلاجية لمكافحة الأمراض البشرية المعدية.

أوميليانسكي فاسيلي ليونيدوفيتش عالم الأحياء الدقيقة الروسي، مؤلف أول كتاب مدرسي محلي "أساسيات علم الأحياء الدقيقة" وأول دليل عملي لعلم الأحياء الدقيقة

تكرس أعمال Omelyansky Vasily Leonidovich Omelyansky الرئيسية لدراسة دور الميكروبات في دورة المواد (الكربون والنيتروجين). تتعلق الدراسة (الدراسات) الأولى بالتحلل اللاهوائي للسليلوز. باستخدام وسائط مغذية انتقائية تحتوي على ورق الترشيح كمصدر وحيد للكربون، كان فاسيلي ليونيدوفيتش أول من عزل مزرعة البكتيريا المخمرة للسليلوز ودرس مورفولوجيتها وعلم وظائف الأعضاء. أثناء عمله على مشكلة النترجة، أثبت التأثير المثبط للمواد العضوية المختلفة على البكتيريا الآزوتية.

Omelyansky Vasily Leonidovich في فترات مختلفة من حياته يكتب Omelyansky مقالات "حول إنتاج حامض الستريك من السكر" و "Kefir" و "Koumiss" وينشر "دراسة بكتريولوجية لحمأة بحيرتي Beloye و Kolomna" و "في علم وظائف الأعضاء". من Photobacterim italicum"، وما إلى ذلك. وكان عمله الأخير عبارة عن دراسة حول "دور الميكروبات في التجوية الصخرية". أجرى فاسيلي ليونيدوفيتش جميع الأبحاث على أساس التجارب الدقيقة، باستخدام وسائط اصطناعية بسيطة، باستخدام التحليل الكيميائي للبيئة ومراعاة جميع التغييرات التي تحدث فيها تحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة. أعطى الامتثال لهذه الشروط بحث أوميليانسكي دقة استثنائية، ولم تواجه استنتاجاته اعتراضات وأصبحت راسخة في العلم.

تم الاعتراف بالمزايا العلمية لـ Omelyansky Vasily Leonidovich Omelyansky من قبل جامعة سانت بطرسبرغ، التي منحته درجة الدكتوراه في علم النبات دون الدفاع عن أطروحة (1917). حتى في وقت سابق، تم انتخابه عضوا مناظرا في أكاديمية تورينو الطبية. في عام 1916، تم انتخاب فاسيلي ليونيدوفيتش عضوا مناظرا في أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم، وفي عام 1923 - عضوا كامل العضوية. بالإضافة إلى ذلك، تم انتخاب أوميليانسكي عضوا مناظرا في أكاديمية لومبارد للعلوم، والجمعية الأمريكية لعلماء البكتيريا وعضوا فخريا في عدد من الجمعيات العلمية.

زدرودوفسكي بافيل فيليكسوفيتش عالم الأحياء الدقيقة الشهير، عالم المناعة، عالم الأوبئة، أكاديمي أكاديمية العلوم الطبية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية

زدرودوفسكي بافيل فيليكسوفيتش يعمل في مدير معهد علم الأحياء الدقيقة والنظافة، الذي تم إنشاؤه بمبادرة منه في باكو، قام بافيل فيليكسوفيتش بتطوير خطة عمل لمكافحة الملاريا. شارك في أعمال البعثات وأشرف على عمل جميع محطات الملاريا في أذربيجان. نُشرت نتائج هذا العمل في دراسة "الملاريا في موغان" (1926). قام بالتعاون مع B. V. Voskresensky بتطوير التشخيص المصلي والتمايز المصلي لداء الليشمانيات. منذ عام 1930، يعمل زدرودوفسكي في معهد الطب التجريبي (لينينغراد)، حيث يرأس قطاع علم الأوبئة وقسم إنتاج اللقاحات والمصل. هنا يقوم بتطوير لقاح غير تفاعلي ضد التيفوئيد نظيرات التيفية وطرق للوقاية من الكزاز والدفتيريا.

زدرودوفسكي بافيل فيليكسوفيتش في عام 1933، نشر زدرودوفسكي كتابًا بعنوان "عقيدة داء البروسيلات"، ولخص نتائج سنوات عديدة من البحث في دراسة "داء البروسيلات فيما يتعلق بعلم الأمراض البشرية". كتب بافيل فيليكسوفيتش عددًا من الأعمال الأصلية حول الجوانب الفسيولوجية لتكوين المناعة: "مشكلة التفاعل في عقيدة العدوى والمناعة" (1950)، "مشاكل العدوى والمناعة والحساسية" (1969)، "الأسس الفسيولوجية لتكوين المناعة" وتنظيمه "(1972) مؤلف مشارك. إن نظرية المناعة المكتسبة ضد الأمراض المعدية التي طورها زدرودوفسكي قد تلقت الآن تأكيدًا تجريبيًا.

زيلبر ليف ألكساندروفيتش أحد مؤسسي العلوم الطبية السوفيتية، باحث يتمتع بموهبة مشرقة وجريئة، واسع النطاق، عالم يتمتع بشجاعة كبيرة ومواطنة

زيلبر ليف ألكساندروفيتش ويرتبط اسم ليف ألكساندروفيتش بالبحث في طبيعة المناعة وتنوع البكتيريا، وإنشاء أول مركز علم الفيروسات العلمي في بلدنا، واكتشاف الفيروس وناقل التهاب الدماغ الذي ينقله القراد والبحث في الطبيعة الفيروسية لمرض التصلب الجانبي الضموري، وإنشاء وتطوير تجريبي لنظرية virogenetic لأصل الأورام واتجاه خاص في العلوم - علم مناعة السرطان.

أنشأ زيلبر ليف ألكساندروفيتش نظامًا علميًا - عند تقاطع علم المناعة والأورام، ونشر العديد من الأعمال حول الأصل الفيروسي للسرطان، وتم انتخابه عضوًا في أكاديمية العلوم الطبية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، وعضوًا في الجمعية الملكية لبريطانيا العظمى، الأكاديمية الأمريكية للعلوم، وهو عضو في جمعية أطباء الأورام في بلجيكا وفرنسا، وحصل على جائزة الدولة اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. الشيء الوحيد الذي لم يكن لديه الوقت للقيام به، ولكن ما كان يحلم به طوال هذه السنوات، هو إنشاء لقاح ضد السرطان.

Ermolyeva Zinaida Vissarionovna طبيبة مبتكرة وعالمة بارزة ومنظم رعاية صحية موهوب ومعلمة رائعة. مبتكر أول مضاد حيوي محلي

Ermolyeva Zinaida Vissarionovna يرتبط اسم Ermolyeva Zinaida ارتباطًا وثيقًا بإنشاء أول بنسلين محلي، وتطور علم المضادات الحيوية، وتأثيرها. استخدام شائعفي بلادنا. تطلب العدد الكبير من الجرحى في الفترة الأولى من الحرب الوطنية العظمى تطويرًا مكثفًا وإدخالًا فوريًا في الممارسة الطبية لأدوية فعالة للغاية لمكافحة عدوى الجروح. في هذا الوقت (1942) قامت إرموليفا وزملاؤها في معهد أبحاث عموم روسيا لعلم الأوبئة والأحياء الدقيقة بتطوير أول بنسلين محلي - كروستوزين. بالفعل في عام 1943، بدأ المختبر في إعداد البنسلين للتجارب السريرية. العمل على مدار الساعة تقريبًا، للغاية ظروف صعبةخلال سنوات الحرب، تلقت Zinaida Vissarionovna وطلابها الدواء الثمين، وتم اختباره للنشاط والعقم وعدم الضرر، وأرسلوا الدواء الثمين إلى العيادات.

Ermolyeva Zinaida Vissarionovna Peru تمتلك Zinaida Vissarionovna أكثر من 500 عمل علمي، بما في ذلك 6 دراسات. أعمال مثل "على الليزوزيم" (1933، مع مؤلفين آخرين)، "على البكتيريا واستخدامها" (1939)، "الكوليرا" (1942)، "البنسلين" (1946) تستحق إشارة خاصة. "تطوير العلاج العقلاني بالمضادات الحيوية" (1957)، "المضادات الحيوية والإنترفيرون والسكريات البكتيرية" (1971). كرست إرموليفا أكثر من 30 عامًا من حياتها لدراسة المضادات الحيوية. في هذا المجال، تتمتع بأولوية المكتشف، وكان لعملها على هذه المشكلة قيمة عظيمةللطب السريري.

غوز جورجي فرانتسفيتش أحد مؤسسي علم البيئة النظرية والتجريبية، وهو متخصص رائد في مجال أبحاث المضادات الحيوية

غوز جورجي فرانتسفيتش السيرة العلميةجورجي فرانتسيفيتش مذهل بكل بساطة. لقد قدم مساهمات بارزة في معظمها مناطق مختلفةعلم الأحياء والطب. وفي الأدب، هناك رأي مفاده أن هناك اثنين من الشاشات. واحد يدرس المشاكل البيئية، نظرية التطوروعلم الخلايا، والآخر ينتمي إلى مؤسسي المذهب الحديث للمضادات الحيوية. في الواقع، كان نفس الباحث، وأعماله التي تبدو معزولة مرتبطة ارتباطًا وثيقًا.

أصبحت تجارب Gause Georgy Frantsevich Gause حول المنافسة بين الأنواع المختلفة من الأوليات مشهورة عالميًا. أولاً، تمت دراسة نمو كل نوع في الاستزراع النقي، وحساب معاملات التكاثر، والمنافسة بين الأنواع، والحد الأقصى لحجم السكان في حجم معين من الموائل. ثم تم إنشاء مزارع مختلطة من النوعين، حيث تم تحديد مستوى المنافسة بين الأنواع وتوضيح أسباب العمليات الجارية.

Gause Georgy Frantsevich خلال الحرب الوطنية العظمى، تم الحصول على بلورات من مادة مضادة للبكتيريا غير معروفة تم تنقيتها من الدهون لأول مرة في مختبر Gause. وتبين أن هذه المادة هي الجراميسيدين سي الشهير، والذي تم إدخاله بسرعة في ممارسة الرعاية الصحية السوفيتية وكان يستخدم على نطاق واسع في المقدمة لعلاج التهابات الجروح. قاد كبير الجراحين في الجيش الأحمر إن إن بوردينكو بنفسه فريقًا من علماء الطب لاختبار المضاد الحيوي في موقف الخطوط الأمامية.

يمكنك أن تقرأ عن علماء الأحياء المجهرية واكتشافاتهم العظيمة، التي خلقت الأساس لمكافحة الأمراض المعدية وأنقذت حياة الملايين من البشر، في الكتب: Blinkin, S.A. الحياة اليومية البطولية للأطباء / S.A. Blinkin. – م: الطب، – 191 ص. بلينكين، س. أ. أصحاب الشجاعة العظيمة / س. أ. بلينكن. – م: الطب، – 212 ص. دي كريل، P. Microbe Hunters / P. de Crail. – م: الحرس الشاب، – 486 ص.

مساهمة N. F. Gamaleya في علم الأحياء الدقيقة وعلم الأوبئة / إد. إس إن مورومتسيفا. – م.: [ب. ط]، – 163 ص. Golinevich، E. M. P. F. Zdrodovsky / E. M. Golinevich. – م: الطب، – 140 ص. جوتينا، V. N. نيكولاي ألكساندروفيتش كراسيلنيكوف / V. N. جوتينا. – م: نوكا، – 216 ص. تيخونوفا، M. A. V. D. Timakov / M. A. Tikhonova. – م: الطب، – 192 ص.

تاريخ تطور علم "علم الأحياء الدقيقة"

"تاريخ تطور علم الأحياء الدقيقة"

علم الأحياء الدقيقة (من اليونانية ميكروس - صغير، بيوس - الحياة، الشعارات - التدريس) هو علم الحياة الصغيرة، والهدف من دراسته هو الكائنات الحية الدقيقة. خصوصيتها هي البساطة وصغر حجمها.

يمكن تقسيم علم الأحياء الدقيقة إلى عام ومحدد. يدرس علم الأحياء الدقيقة العام بنية الميكروبات وعلم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية وعلم الوراثة والبيئة وتطورها. بناءً على أهداف الدراسة، يتم تقسيم علم الأحياء الدقيقة الخاص إلى طبي، بيطري، زراعي، بحري، فضائي، وتقني.

المهمة الرئيسية لعلم الأحياء الدقيقة الطبية هي دراسة الميكروبات المسببة للأمراض للإنسان، وآليات العدوى، وطرق التشخيص المختبري، علاج محددوالوقاية من الأمراض المعدية التي تصيب الإنسان.

يمكن تقسيم المسار التاريخي لتطور علم الأحياء الدقيقة القديم إلى 5 مراحل، اعتمادًا على مستوى وأساليب المعرفة بعالم الميكروبات: الإرشادية، المورفولوجية، الفسيولوجية، المناعية، الجينية الجزيئية.

وترتبط المرحلة الإرشادية بالاكتشافات والتخمينات غير المتوقعة حول وجود كائنات حية غير مرئية على الأرض، تسبب الأمراض. كانت الميكروبات موجودة على كوكبنا قبل وقت طويل من ظهور الحيوانات والبشر، كما خمن المفكرون والعلماء القدماء. مرة أخرى في القرون الثالث - الأول. قبل الميلاد. وكان مؤسس الطب القديم أبقراط يعتقد أن أمراض الإنسان تنتج عن بعض الجزيئات غير المرئية، والتي أسماها المياسما، والتي تفرز في المستنقعات وغيرها من المناطق. كتب ابن سينا ​​(ابن سينا) (980-1037) في قانون علوم الطب أن سبب الطاعون والجدري وغيرهما من الأمراض هو كائنات حية صغيرة لا ترى بالعين المجردة، تنتقل عن طريق الهواء والماء. قام مؤسس الفترة المورفولوجية، عالم الطبيعة الهولندي أنتوني فان ليوينهوك (1632-1723)، بتصميم مجهر مع تكبير 30 مرة. عند فحص قطرات الماء ولوحة الأسنان والحقن المختلفة تحتها، وجد في كل مكان أصغر "حيوانات صغيرة" - أميمالكولا. نشر ليفينهوك ملاحظاته الأولى في وقائع الجمعية الملكية في لندن. وفي عام 1695، نشر كتابه "أسرار الطبيعة التي اكتشفها أنتوني ليفينهوك"، حيث تم وصف الكائنات الحية الدقيقة من حيث شكلها وحركتها ولونها - ويرتبط اكتشاف الميكروبات وإثبات قدرتها المرضية على الإنسان بأسماء مثل هذه علماء وأطباء مشهورون مثل S. Samoilovpch (1744-1805)، R. Koch (1843-1910)، I. I. Mechnikov (1845-1916)، N. F. Gamaleya (1859-1949) وغيرهم الكثير. خلال هذا الوقت، تم اكتشاف ووصف أكثر من 2000 نوع من البكتيريا والفطريات - مسببات الأمراض التي تصيب الإنسان.

في نهاية القرن التاسع عشر، ثبت أن سبب الأمراض لدى البشر والحيوانات لا يمكن أن يكون البكتيريا فحسب، بل أيضًا الكائنات الأولية: الأميبا، والليشمانيا، والملاريا البلازموديوم، وما إلى ذلك. وكانت هذه الاكتشافات بمثابة الأساس لإنشاء علم الأوليات - دراسة الأمراض التي تسببها الأوليات. كان مؤسسو علم الأوليات هم الباحثين الروس إف إيه ليش (1840-1903)، الذي حدد العامل المسبب لداء الأميبات، وبي إف بوروفسكي (1863-1932)، الذي درس داء الليشمانيات، والطبيب الفرنسي لافيران (1845-1922)، الذي وصف العامل المسبب. وكيل الملاريا.

تعود بداية الفترة الفسيولوجية إلى ستينيات القرن التاسع عشر. ويرتبط بأنشطة العالم الفرنسي المتميز لوب باستور (1822-1895)، الذي وضع أسس دراسة الكائنات الحية الدقيقة من وجهة نظر علم وظائف الأعضاء. أسس الطبيعة البيولوجية للتخمرات الكحولية والزبدية وحامض اللبنيك. درس أمراض النبيذ والبيرة وطوّر طرقاً لحمايتهم من التلف.

إن عمل باستور حول التوليد التلقائي للحياة له أهمية بيولوجية عامة. باستخدام أمثلة بسيطة ومقنعة، أظهر أنه في المرق المعقمة، مغلقة بسدادات قطنية لتجنب ملامسة الهواء، فإن التوليد التلقائي للكائنات الحية الدقيقة من الطبيعة غير الحية في ظل ظروف الحياة المتقدمة أمر مستحيل. في عام 1860، حصل باستور، بصفته عالم أحياء، على جائزة أكاديمية باريس للعلوم. تطهير الكائنات الحية الدقيقة صحية

أثناء تعامله مع قضايا التخمير والتحلل، قام باستور في نفس الوقت بحل المشكلات العملية. اقترحوا طريقة البسترة. أهمية عظيمةتم دعم تطور علم الأحياء الدقيقة خلال هذه الفترة من خلال بحث العالم الألماني روبرت كوخ (1813-1910). اقترح طريقة للحصول على ثقافات نقية على الوسائط المغذية وبدأ في استخدام أصباغ الأنيلين في ممارسة دراسة الكائنات الحية الدقيقة.

اكتشف كوخ العوامل المسببة للكوليرا والسل. تم تسمية العامل المسبب لمرض السل بعصية كوخ. ومنه حصل كوخ على عقار التوبركولين الذي أراد استخدامه لعلاج مرضى السل. ومع ذلك، في الممارسة العملية، لم يبرر ذلك، لكنه تبين أنه أداة تشخيصية جيدة وساعد في إنشاء أدوية قيمة لمكافحة السل. اكتشف كوخ وطلابه أيضًا العوامل المسببة للدفتيريا والكزاز وحمى التيفوئيد والسيلان.

يرتبط تطور علم الأحياء الدقيقة أيضًا ارتباطًا وثيقًا بعمل العلماء الروس والسوفيات. يجب أن يُدعى مؤسس علم الأحياء الدقيقة العام في روسيا ليف سيمينوفيتش تسينكوفسكي (1822-1887)، الذي نشر عمله على الطحالب السفلية والأهداب، حيث أثبت التقارب بين البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة. كما أنشأ لقاحًا ضد الجمرة الخبيثةوالتي تم استخدامها بنجاح في الممارسة البيطرية حتى الآن.

درس إيليا إيليتش ميتشنيكوف (1845-1916) قضايا علم الأحياء الدقيقة الطبية. لقد درس العلاقة بين البكتيريا و"المضيف" ووجد أن العملية الالتهابية هي رد فعل الجسم على الميكروبات الغازية؛ طور نظرية البلعمة للمناعة. صاغ متشنيكوف النظرية العامة للالتهاب كرد فعل وقائي للجسم وخلق اتجاهًا جديدًا في علم المناعة - عقيدة خصوصية المستضد. وفي الوقت الحالي، أصبحت ذات أهمية متزايدة فيما يتعلق بتطور مشكلة زرع الأعضاء والأنسجة ودراسة علم المناعة السرطاني.

يرتبط تطور علم الأحياء الدقيقة ارتباطًا وثيقًا باسم أعظم عالم وصديق وزميل I. I. Mechnikov N. F. Gamalep (1859-- 1949) كرس حياته كلها لدراسة الأمراض المعدية وتطوير تدابير لمكافحة مسببات الأمراض الخاصة بها . اكتشف العامل المسبب للمرض الشبيه بالكوليرا في الطيور، وطور لقاحًا ضد الكوليرا البشرية وطريقة أصلية لإنتاج لقاح الجدري. كان جماليا أول من وصف تحلل البكتيريا تحت تأثير العاثيات.

يعتبر D. K. Zabologny (1866-1920) مؤسس علم الأوبئة. درس الطاعون في الهند والصين واسكتلندا. الكوليرا - في القوقاز وأوكرانيا وسانت بطرسبرغ. ونتيجة لذلك، حصل على أدلة علمية حول دور القوارض البرية كحراس لمسببات الطاعون في الطبيعة. أسس طرق دخول مرض الكوليرا، ودور العصيات في انتشار المرض، ودرس بيولوجيا العامل الممرض في الطبيعة، وطور طرقًا فعالة لتشخيص مرض الكوليرا.

ساهم إس إن فينوغرادسكي (1856--1953). مساهمة ضخمةفي دراسة فسيولوجيا بكتيريا الكبريت، والبكتيريا الآزوتية والحديدية؛ اكتشف التركيب الكيميائي في البكتيريا - أعظم اكتشافالقرن التاسع عشر. درس فينوغرادسكي البكتيريا المثبتة للنيتروجين واكتشف نوعًا جديدًا من التغذية للكائنات الحية الدقيقة - التغذية الذاتية. لقد نشر العالم أكثر من ZOO الأعمال العلمية، مكرسة لبيئة وفسيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة الجليلة. ويعتبر بحق والد علم الأحياء الدقيقة الجليل.

لقد قدم في إن شابوشنيكوف يا نيكيتينسكي (1878--1941) مساهمة كبيرة في مجال علم الأحياء الدقيقة التقني، وقد كتب شابوشنيكوف أول كتاب مدرسي عن علم الأحياء الدقيقة التقني، وقد وضعت أعمال نيكيتينسكي وطلابه الأساس لتطوير علم الأحياء الدقيقة التقني. علم الأحياء الدقيقة لإنتاج التعليب والتخزين المبرد للمواد سريعة التلف منتجات الطعام. تم تحقيق تقدم كبير في مجال علم الأحياء الدقيقة للحليب ومنتجات الألبان من قبل مدرسة S. A. Korolev (1876-1932) وآخرين.

تم تطوير الاتجاه البيئي في علم الأحياء الدقيقة بنجاح بواسطة B. L. Isachenko (1871-1948). أصبح عمله في مجال علم الأحياء الدقيقة المائية معروفًا على نطاق واسع. وكان أول من درس توزيع الكائنات الحية الدقيقة في المحيط المتجمد الشمالي وأشار إلى دورها في العمليات البيئية وفي تداول المواد في المسطحات المائية.

يعود الدور الرائد في دراسة تقلب الكائنات الحية الدقيقة إلى أعمال ج. أ. نادسون (1867-1940). وكان أول من عزل ودرس البكتيريا الخضراء في المزرعة النقية، وكذلك العلاقات بين الكائنات الحية الدقيقة (العداء، والتعايش). من الأمور ذات الأهمية العلمية أعمال العالم حول مشاركة الكائنات الحية الدقيقة في دورات الحديد والكبريت والكالسيوم. وكان أول من أشار إلى آفاق تطوير علم الأحياء الدقيقة الجيولوجي. افترض نادسون إمكانية الحفاظ على حيوية الكائنات الحية الدقيقة في الفضاء، مؤكدا على أهمية أشعة الموجات القصيرة في تغيير وراثتها، وبالتالي وضع الأساس لعلم الأحياء الدقيقة في الفضاء.

علم الاحياء المجهريهو علم الكائنات الحية المجهرية التي لا يتجاوز حجمها 1 ملم. ولا يمكن رؤية مثل هذه الكائنات إلا بمساعدة أدوات مكبرة. تمثل كائنات علم الأحياء الدقيقة ممثلين لمجموعات مختلفة من العالم الحي: البكتيريا، العتائق، الأوليات، الطحالب المجهرية، الفطريات السفلية. تتميز جميعها بأحجام صغيرة ويوحدها المصطلح العام "الكائنات الحية الدقيقة".

الكائنات الحية الدقيقة هي أكبر مجموعة من الكائنات الحية على وجه الأرض، وأعضاؤها موجودة في كل مكان.

يتم تحديد مكان علم الأحياء الدقيقة في نظام العلوم البيولوجية من خلال تفاصيل كائناته، والتي، من ناحية، تمثل في معظمها خلية واحدة، ومن ناحية أخرى، كائن حي كامل. باعتباره دراسة فئة معينة من الكائنات وتنوعها، فإن علم الأحياء الدقيقة يشبه تخصصات مثل علم النبات وعلم الحيوان. في الوقت نفسه، ينتمي إلى الفرع الفسيولوجي والكيميائي الحيوي التخصصات البيولوجيةحيث يدرس وظائف الكائنات الحية الدقيقة وتفاعلها مع البيئة والكائنات الحية الأخرى. وأخيرا، علم الأحياء الدقيقة هو العلم الذي يدرس القوانين الأساسية العامة لوجود جميع الكائنات الحية، والظواهر عند تقاطع الخلايا الفردية ومتعددة الخلايا، ويطور أفكارا حول تطور الكائنات الحية.

أهمية الكائنات الحية الدقيقة في العمليات الطبيعية والأنشطة البشرية

يتم تحديد دور علم الأحياء الدقيقة من خلال أهمية الكائنات الحية الدقيقة في العمليات الطبيعية وفي النشاط البشري. إنهم هم الذين يضمنون الدورة العالمية للعناصر على كوكبنا. إن مراحلها، مثل تثبيت النيتروجين الجزيئي، ونزع النتروجين أو تمعدن المواد العضوية المعقدة، ستكون مستحيلة دون مشاركة الكائنات الحية الدقيقة. تعتمد مجموعة كاملة من إنتاج الغذاء والمواد الكيميائية المختلفة والأدوية وما إلى ذلك الضرورية للإنسان على نشاط الكائنات الحية الدقيقة. تستخدم الكائنات الحية الدقيقة لتنظيف البيئة من مختلف الملوثات الطبيعية والبشرية. وفي الوقت نفسه، تعد العديد من الكائنات الحية الدقيقة عوامل مسببة للأمراض لدى البشر والحيوانات والنباتات، كما تسبب تلف المواد الغذائية والمواد الصناعية المختلفة. غالبًا ما يستخدم ممثلو التخصصات العلمية الأخرى الكائنات الحية الدقيقة كأدوات وأنظمة نموذجية عند إجراء التجارب.

تاريخ علم الأحياء الدقيقة

يعود تاريخ علم الأحياء الدقيقة إلى عام 1661 تقريبًا، عندما وصف تاجر القماش الهولندي أنتوني فان ليوينهوك (1632-1723) لأول مرة كائنات مجهرية لاحظها من خلال مجهر من صنعه. في مجاهره، استخدم ليفينهوك عدسة واحدة قصيرة التركيز مثبتة في إطار معدني. أمام العدسة كانت هناك إبرة سميكة، تم إرفاق الكائن قيد الدراسة بطرفها. يمكن تحريك الإبرة بالنسبة للعدسة باستخدام براغي التركيز. كان لا بد من وضع العدسة على العين ومن خلالها يمكن رؤية الجسم الموجود على طرف الإبرة. نظرًا لكونه شخصًا فضوليًا وملاحظًا بطبيعته، فقد درس ليفينهوك ركائز مختلفة ذات أصل طبيعي وصناعي وفحصها تحت المجهر كمية كبيرةالأشياء وصنعت رسومات دقيقة للغاية. درس البنية المجهرية للخلايا النباتية والحيوانية، والحيوانات المنوية وخلايا الدم الحمراء، وبنية الأوعية الدموية في النباتات والحيوانات، وسمات تطور الحشرات الصغيرة. وقد سمح التكبير الذي تم تحقيقه (50-300 مرة) لليوينهوك برؤية الكائنات المجهرية، التي أطلق عليها اسم "الحيوانات الصغيرة"، ووصف مجموعاتها الرئيسية، واستنتج أيضًا أنها منتشرة في كل مكان. ملاحظاتك حول ممثلي العالم الميكروبي (الطفيليات، والعفن، والخمائر، وأشكال مختلفة من البكتيريا - على شكل قضيب، كروية، ملتوية)، حول طبيعة حركتهم و مجموعات مستقرةرافق ليفينهوك الخلايا برسومات تخطيطية دقيقة وأرسلها على شكل رسائل إلى الجمعية الملكية الإنجليزية، والتي تهدف إلى دعم تبادل المعلومات بين المجتمع العلمي. بعد وفاة ليفينهوك، تعرضت دراسة الكائنات الحية الدقيقة للعرقلة لفترة طويلة بسبب عدم كفاية أدوات التكبير. فقط بحلول منتصف القرن التاسع عشر تم إنشاء نماذج من المجاهر الضوئية التي سمحت للباحثين الآخرين بوصف المجموعات الرئيسية للكائنات الحية الدقيقة بالتفصيل. يمكن تسمية هذه الفترة في تاريخ علم الأحياء الدقيقة بالوصفية.

بدأت المرحلة الفسيولوجية في تطور علم الأحياء الدقيقة في منتصف القرن التاسع عشر تقريبًا وترتبط بعمل الكيميائي البلوري الفرنسي لويس باستور (1822-1895) والطبيب الريفي الألماني روبرت كوخ (1843-1910). لقد وضع هؤلاء العلماء الأساس لعلم الأحياء الدقيقة التجريبي وأغنوا الترسانة المنهجية لهذا العلم بشكل كبير.

عند دراسة أسباب حامض النبيذ، وجد L. Pasteur أن تخمير عصير العنب وتكوين الكحول يتم عن طريق الخميرة، ويتسبب تلف النبيذ (ظهور الروائح والأذواق والصمغ الغريب للمشروب) بواسطة ميكروبات أخرى. ولحماية النبيذ من التلف، اقترح باستور طريقة للمعالجة الحرارية (التسخين إلى 70 درجة مئوية) مباشرة بعد التخمير لتدمير البكتيريا الغريبة. تسمى هذه التقنية، التي لا تزال تستخدم حتى اليوم لحفظ الحليب والنبيذ والبيرة "بسترة".

ومن خلال استكشاف أنواع أخرى من التخمر، أظهر باستور أن كل عملية تخمر لها منتج نهائي رئيسي وينتج عن نوع معين من الكائنات الحية الدقيقة. أدت هذه الدراسات إلى اكتشاف طريقة حياة لم تكن معروفة من قبل - الأيض اللاهوائي (خالي من الأكسجين).حيث لا يكون الأكسجين غير ضروري فحسب، بل غالبًا ما يكون ضارًا بالكائنات الحية الدقيقة. وفي الوقت نفسه لعدد كبير الكائنات الحية الدقيقة الهوائيةالأكسجين شرط ضروري لوجودهم. باستخدام مثال الخميرة لدراسة إمكانية التحول من نوع واحد من التمثيل الغذائي إلى آخر، أظهر L. Pasteur أن التمثيل الغذائي اللاهوائي أقل ملاءمة من الناحية النشطة. ودعا الكائنات الحية الدقيقة القادرة على مثل هذا التبديل اللاهوائية الاختيارية.

أخيرًا دحض باستير إمكانية التوالد التلقائي للكائنات الحية من مادة غير حية في ظل الظروف العادية. وبحلول ذلك الوقت، كانت مسألة النشوء التلقائي للحيوانات والنباتات من مواد غير حية قد تم حلها بشكل سلبي بالفعل، لكن الجدل المتعلق بالكائنات الحية الدقيقة استمر. تجارب العالم الإيطالي لازارو سبالانزاني والباحث الفرنسي فرانسوا أبيرت حول التسخين طويل الأمد للركائز المغذية في أوعية محكمة الغلق لمنع تطور الميكروبات، تعرضت لانتقادات من قبل مؤيدي نظرية التولد التلقائي: فقد اعتقدوا أنها كانت ختم الأوعية التي منعت اختراق "قوة حيوية" معينة في الداخل. أجرى باستور تجربة رائعة وضعت حداً لهذا النقاش. تم وضع مرق المغذيات الساخن في وعاء زجاجي مفتوح، وتم تمديد رقبته بأنبوب وثنيه على شكل حرف S. يمكن أن يخترق الهواء بسهولة داخل القارورة، واستقرت الخلايا الميكروبية في الجزء السفلي من الرقبة ولم تدخل المرق. في هذه الحالة، بقي المرق معقمًا إلى أجل غير مسمى. إذا تم إمالة القارورة بحيث يملأ السائل الانحناء السفلي، ثم يتم إرجاع المرق إلى الوعاء، ثم بدأت الكائنات الحية الدقيقة في التطور بسرعة في الداخل.

سمح العمل على دراسة "أمراض" النبيذ للعالم بأن يقترح أن الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تكون أيضًا عوامل مسببة للأمراض المعدية لدى الحيوانات والبشر. عزل باستور العوامل المسببة لعدد من الأمراض ودرس خصائصها. أظهرت التجارب على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض أنها في ظل ظروف معينة أصبحت أقل عدوانية ولم تقتل الكائن المصاب. وخلص باستور إلى أنه من الممكن تلقيح مسببات الأمراض الضعيفة في الأشخاص والحيوانات الأصحاء والمصابين من أجل تحفيز دفاعات الجسم في مكافحة العدوى. أطلق العالم على مادة التطعيمات اسم اللقاح، والعملية نفسها هي التطعيم. طور باستير طرق التطعيم ضد عدد من الأمراض الخطيرة التي تصيب الحيوانات والبشر، بما في ذلك داء الكلب.

بدأ روبرت كوخ بإثبات المسببات البكتيرية للجمرة الخبيثة، ثم عزل العوامل المسببة للعديد من الأمراض في المزرعة النقية. استخدم في تجاربه حيوانات تجريبية صغيرة، ولاحظ أيضًا تحت المجهر تطور الخلايا البكتيرية في قطع من أنسجة الفئران المصابة. طور كوخ طرقًا لزراعة البكتيريا خارج الجسم، وطرقًا مختلفة لصبغ مستحضرات الفحص المجهري، واقترح مخططًا للحصول على مزارع نقية من الكائنات الحية الدقيقة على وسائط صلبة في شكل مستعمرات فردية. لا يزال علماء الأحياء الدقيقة في جميع أنحاء العالم يستخدمون هذه التقنيات البسيطة. أخيرًا صاغ كوخ وأكد تجريبيًا الافتراضات التي تثبت الأصل الميكروبي للمرض:

1. يجب أن تكون الكائنات الحية الدقيقة موجودة في جسم المريض.
2. ومع عزله في مزرعة نقية، ينبغي أن يسبب نفس المرض في الحيوان المصاب تجريبيا؛
3. ويجب عزل العامل الممرض مرة أخرى من هذا الحيوان إلى مزرعة نقية، ويجب أن تكون هاتان المزرعتان النقيتان متطابقتين.

سميت هذه القواعد فيما بعد بـ "ثالوث كوخ". أثناء دراسة العامل المسبب للجمرة الخبيثة، لاحظ العالم تكوين أجسام كثيفة خاصة (جراثيم) بواسطة الخلايا. وخلص كوخ إلى أن مقاومة هذه البكتيريا في بيئةالمرتبطة بالقدرة على تكوين الجراثيم. وهي الجراثيم التي يمكن أن تصيب الماشية على مدى فترة طويلة من الزمن في الأماكن التي كانت توجد فيها حيوانات مريضة سابقًا أو حيث تم إنشاء مدافن للماشية.

في عام 1909، حصل عالم الفيزيولوجيا الروسي إيليا إيليتش ميتشنيكوف (1845-1916) وعالم الكيمياء الحيوية الألماني بول إرليخ (1854-1915) على جائزة لعملهما في مجال المناعة. جائزة نوبلفي علم وظائف الأعضاء والطب.

I. I. طور متشنيكوف نظرية البلعمة للمناعة، التي اعتبرت عملية امتصاص العوامل الأجنبية بواسطة كريات الدم البيضاء الحيوانية بمثابة رد فعل وقائي للكائنات الحية الدقيقة. في هذه الحالة، تم تمثيل المرض المعدي على أنه مواجهة بين الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والخلايا البالعة للكائن المضيف، وكان التعافي يعني "انتصار" الخلايا البالعة. في وقت لاحق، العمل في المختبرات البكتريولوجية، أولا في أوديسا، ثم في باريس، I. I. واصل ميتشنيكوف دراسة البلعمة، وشارك أيضا في دراسة مسببات أمراض الزهري والكوليرا وغيرها من الأمراض المعدية وتطوير عدد من اللقاحات. في السنوات الأخيرة من حياته، I. I. أصبح متشنيكوف مهتما بمشاكل الشيخوخة البشرية وأثبت فائدة استخدام كميات كبيرة من منتجات الألبان التي تحتوي على المقبلات "الحية" في الغذاء. وقد شجع على استخدام معلقات الكائنات الحية الدقيقة التي تحتوي على حمض اللاكتيك، بحجة أن هذه البكتيريا ومنتجات حمض اللاكتيك التي تنتجها قادرة على قمع الكائنات الحية الدقيقة المتعفنة التي تنتج فضلات ضارة في الأمعاء البشرية.

قام P. Ehrlich، الذي يعمل في الطب التجريبي والكيمياء الحيوية للمركبات الطبية، بصياغة النظرية الخلطية للمناعة، والتي بموجبها تنتج الكائنات الحية الدقيقة خصائص خاصة المواد الكيميائية- الأجسام المضادة ومضادات السموم التي تعمل على تحييد الخلايا الميكروبية والمواد العدوانية التي تفرزها. طور P. Ehrlich طرقًا لعلاج عدد من الأمراض المعدية وشارك في إنشاء عقار لمكافحة مرض الزهري (سالفارسان). كان العالم أول من وصف ظاهرة اكتساب الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض لمقاومة الأدوية.

درس عالم الأوبئة الروسي نيكولاي فيدوروفيتش جماليا (1859-1948) طرق انتقال وانتشار الأمراض الخطيرة مثل داء الكلب والكوليرا والجدري والسل والجمرة الخبيثة وبعض الأمراض الحيوانية. قام بتحسين طريقة التطعيمات الوقائية التي طورها ل. باستور واقترح لقاحًا ضد الكوليرا البشرية. قام العالم بتطوير وتنفيذ مجموعة من التدابير الصحية والصحية ومكافحة الأوبئة لمكافحة الطاعون والكوليرا والجدري والتيفوس والحمى الراجعة وغيرها من الأمراض. N. F. اكتشف جماليا المواد التي تذوب الخلايا البكتيرية (التحلل البكتيري)، ووصف ظاهرة البلعمة الجرثومية (تفاعل الفيروسات والخلايا البكتيرية) وقدم مساهمة كبيرة في دراسة السموم الميكروبية.

يرتبط الاعتراف بالدور الهائل للكائنات الحية الدقيقة في دورات العناصر المهمة بيولوجيًا على الأرض بأسماء العالم الروسي سيرجي نيكولايفيتش فينوغرادسكي (1856-1953) والباحث الهولندي مارتينوس بيجرينك (1851-1931). درس هؤلاء العلماء مجموعات من الكائنات الحية الدقيقة القادرة على إجراء التحولات الكيميائية للعناصر الأساسية والمشاركة في الدورات المهمة بيولوجيًا على الأرض. عمل S. N. Vinogradsky مع الكائنات الحية الدقيقة التي تستخدم مركبات غير عضوية من الكبريت والنيتروجين والحديد واكتشف طريقة فريدة للحياة، مميزة فقط لبدائيات النوى، حيث يتم تقليل مركب غير عضويوللتخليق الحيوي - ثاني أكسيد الكربون. لا يمكن أن توجد الحيوانات ولا النباتات بهذه الطريقة.

أظهر S. N. Vinogradsky وM. Beyerinck بشكل مستقل قدرة بعض بدائيات النوى على استخدام النيتروجين الجوي في عملية التمثيل الغذائي (إصلاح النيتروجين الجزيئي). لقد عزلوا الميكروبات التي تعيش حرة وتكافلية والتي تعمل على تثبيت النيتروجين في شكل مزارع نقية، وأشاروا إلى الدور العالمي لهذه الكائنات الحية الدقيقة في دورة النيتروجين. يمكن للكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة فقط تحويل غاز النيتروجين إلى أشكال مرتبطة، وذلك باستخدامه لتجميع مكونات الخلية. بعد موت مثبتات النيتروجين، تصبح مركبات النيتروجين متاحة للكائنات الحية الأخرى. وهكذا، فإن الكائنات الحية الدقيقة المثبتة للنيتروجين تغلق دورة النيتروجين البيولوجية على الأرض.

في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين، اكتشف عالم فسيولوجيا النبات والأحياء الدقيقة الروسي دميتري يوسيفوفيتش إيفانوفسكي (1864-1920) فيروس فسيفساء التبغ، وبذلك اكتشف مجموعة خاصة من الكائنات البيولوجية التي ليس لها بنية خلوية. عند دراسة الطبيعة المعدية لمرض فسيفساء التبغ، حاول العالم تنقية عصير النبات من العامل الممرض عن طريق تمريره عبر مرشح بكتيري. ومع ذلك، بعد هذا الإجراء، كان النسغ قادرا على إصابة النباتات السليمة، أي. تبين أن العامل الممرض أصغر بكثير من جميع الكائنات الحية الدقيقة المعروفة. في وقت لاحق تبين أن عددا من الأمراض المعروفة تسببها مسببات الأمراض المماثلة. كانت تسمى الفيروسات. ولم يكن من الممكن رؤية الفيروسات إلا بالمجهر الإلكتروني. الفيروسات هي مجموعة خاصة من الكائنات البيولوجية التي لا تمتلك بنية خلوية، والتي يتم دراستها حاليا من قبل علم الفيروسات.

في عام 1929، تم اكتشاف أول مضاد حيوي للبنسلين على يد عالم البكتيريا والمناعة الإنجليزي ألكسندر فليمنج (1881-1955). اهتم العالم بتطور الأمراض المعدية وتأثير المواد الكيميائية المختلفة عليها (السلفارسان والمطهرات). خلال الحرب العالمية الأولى، توفي مئات الجرحى في المستشفيات بسبب تسمم الدم. الضمادات بالمطهرات خففت قليلاً من حالة المرضى. أجرى فليمنج تجربة من خلال إنشاء نموذج لتمزق زجاجي وملئه بوسيط غذائي. لقد استخدم السماد باعتباره "تلوثًا ميكروبيًا". ومن خلال غسل «الجرح» الزجاجي بمحلول مطهر قوي ثم ملئه بوسيط نظيف، أظهر فليمنج أن المطهرات لا تقتل الكائنات الحية الدقيقة في المناطق غير المستوية من «الجرح» ولا توقف العملية المعدية. من خلال إجراء العديد من الثقافات على الوسائط الصلبة في أطباق بيتري، اختبر العالم التأثير المضاد للميكروبات لمختلف الإفرازات البشرية (اللعاب والمخاط والسائل المسيل للدموع) واكتشف الليزوزيم الذي يقتل بعض البكتيريا المسببة للأمراض. احتفظ فليمنج بالأطباق الملقحة لفترة طويلة وقام بفحصها عدة مرات. وفي تلك الكؤوس التي سقطت فيها أبواغ فطرية عن طريق الخطأ ونمت مستعمرات العفن، لاحظ العالم قلة نمو البكتيريا حول هذه المستعمرات. وأظهرت التجارب التي أجريت خصيصا أن المادة التي يفرزها فطر العفن من جنس البنسليومضارة للبكتيريا، ولكنها ليست خطرة على حيوانات التجارب. وقد أطلق فليمنج على هذه المادة اسم البنسلين. أصبح استخدام البنسلين كدواء ممكنا فقط بعد عزله من مرق المغذيات والحصول عليه في شكل نقي كيميائيا (في عام 1940)، مما أدى لاحقا إلى تطوير فئة كاملة من الأدوية تسمى المضادات الحيوية. بدأ البحث النشط عن منتجين جدد للمواد المضادة للميكروبات وعزل مضادات حيوية جديدة. وهكذا، في عام 1944، توصل عالم الأحياء الدقيقة الأمريكي زيلمان واكسمان (1888-1973)، باستخدام البكتيريا المتفرعة من جنس العقديةالستربتوميسين المضاد الحيوي المستخدم على نطاق واسع.

وبحلول النصف الثاني من القرن التاسع عشر، كان علماء الأحياء المجهرية قد جمعوا كمية هائلة من المواد التي تشير إلى تنوع غير عادي في أنواع الاستقلاب الميكروبي. يكرس عمل عالم الأحياء الدقيقة والكيمياء الحيوية الهولندي ألبرت جان كلويفر (1888-1956) وطلابه لدراسة تنوع أشكال الحياة وتحديد سماتها المشتركة. وتحت قيادته، تم إجراء دراسة مقارنة للكيمياء الحيوية للمجموعات المنهجية والفسيولوجية المنفصلة على نطاق واسع من الكائنات الحية الدقيقة، بالإضافة إلى تحليل البيانات الفسيولوجية والوراثية. جعلت هذه الأعمال من الممكن استخلاص استنتاج حول توحيد الجزيئات الكبيرة التي تشكل جميع الكائنات الحية، وحول عالمية "عملة الطاقة" البيولوجية - جزيئات ATP. يعتمد تطوير مخطط عام للمسارات الأيضية إلى حد كبير على دراسات التمثيل الضوئي في النباتات العليا والبكتيريا التي أجراها كورنيليوس فان نيل (1897-1985) طالب أ.ج.كلويفر. درس K. van Niel عملية التمثيل الغذائي لمختلف بدائيات النوى التي تقوم بالتمثيل الضوئي واقترح معادلة ملخصة عامة لعملية التمثيل الضوئي: CO 2 +H 2 A+ лν → (CH 2 O) n +A، حيث يكون H 2 A إما ماء أو مادة أخرى قابلة للأكسدة. هذه المعادلة تفترض أنه ماء وليس كذلك ثاني أكسيد الكربونيتحلل أثناء عملية التمثيل الضوئي مع إطلاق الأكسجين. بحلول منتصف القرن العشرين، كانت استنتاجات A.Ya Kluyver وطلابه (على وجه الخصوص، K. Van Niel) أساس مبدأ الوحدة البيوكيميائية للحياة.

يمثل تطور علم الأحياء الدقيقة المحلي اتجاهات وأنشطة مختلفة للعديد من العلماء المشهورين. عدد من المؤسسات العلمية في بلادنا تحمل أسماء الكثير منها. وهكذا درس ليف سيمينوفيتش تسينكوفسكي (1822-1877). رقم ضخم الأوليات والطحالب الدقيقة والفطريات السفلية وخلص إلى أنه لا توجد حدود واضحة بين الحيوانات والنباتات أحادية الخلية. كما طور طريقة للتطعيم ضد الجمرة الخبيثة باستخدام "لقاح تسينكوفسكي الحي" ونظم محطة تطعيم باستور في خاركوف. اقترح جورجي نوربرتوفيتش غابريشيفسكي (1860-1907) طريقة لعلاج الخناق باستخدام المصل وشارك في إنشاء إنتاج المستحضرات البكتيرية في روسيا. درس طالب SN Vinogradsky فاسيلي ليونيدوفيتش أوميليانسكي (1867-1928) الكائنات الحية الدقيقة المشاركة في تحويل مركبات الكربون والنيتروجين والكبريت وفي عملية التحلل اللاهوائي للسليلوز. أدى عمله إلى توسيع نطاق فهم أنشطة الكائنات الحية الدقيقة في التربة. V. L. اقترح أوميليانسكي مخططات لدورات العناصر الحيوية في الطبيعة. عمل جورجي أداموفيتش نادسون (1867-1939) لأول مرة على النشاط الجيوكيميائي الميكروبي وتأثيرات العوامل الضارة المختلفة على الخلايا الميكروبية. بعد ذلك، تم تكريس عمله لدراسة الوراثة وتقلب الكائنات الحية الدقيقة وإنتاج طفرات اصطناعية مستقرة من الفطريات السفلية تحت تأثير الإشعاع. أحد مؤسسي علم الأحياء الدقيقة البحرية هو بوريس لافرينتيفيتش إيزاشينكو (1871-1948). لقد طرح فرضية حول الأصل الحيوي لرواسب الكبريت والكالسيوم. فلاديمير نيكولايفيتش شابوشنيكوف (1884-1968) هو مؤسس علم الأحياء الدقيقة الفني المحلي. عمله في فسيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة مكرس لدراسة أنواع مختلفة من التخمير. اكتشف ظاهرة الطبيعة ذات الطورين لعدد من العمليات الميكروبيولوجية وتطوير طرق السيطرة عليها. أصبح بحث V. N. Shaposhnikov الأساس لتنظيم الإنتاج الميكروبيولوجي للأحماض العضوية والمذيبات في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. قدمت أعمال Zinaida Vissarionovna Ermolyeva (1898-1974) مساهمة كبيرة في فسيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة والكيمياء الحيوية لها، وعلم الأحياء الدقيقة الطبية، وساهمت أيضًا في إنشاء الإنتاج الميكروبيولوجي لعدد من المضادات الحيوية المحلية. وهكذا، قامت بدراسة العوامل المسببة للكوليرا وغيرها من الضمات الشبيهة بالكوليرا، وتفاعلها مع جسم الإنسان، واقترحت معايير صحية لكلورة مياه الصنبور كوسيلة للوقاية من هذا المرض الخطير. ابتكرت واستخدمت دواءً لبكتيريا الكوليرا للوقاية، ثم دواءً معقدًا ضد الكوليرا والدفتيريا وحمى التيفوئيد. يعتمد استخدام الليزوزيم في الممارسة الطبية على عمل Z. V. Ermolyeva حول اكتشاف مصادر نباتية جديدة للليزوزيم وتحديد طبيعته الكيميائية وتطوير طريقة للعزل والتركيز. إن الحصول على سلالة محلية من منتج البنسلين وتنظيم الإنتاج الصناعي لعقار البنسلين-كرستوسين خلال الحرب الوطنية العظمى هو ميزة لا تقدر بثمن لـ Z. V. Ermolyeva. وكانت هذه الدراسات دافعا للبحث واختيار المنتجين المحليين للمضادات الحيوية الأخرى (الستربتوميسين، التتراسيكلين، الكلورامفينيكول، إيمولين). أعمال نيكولاي ألكساندروفيتش كراسيلنيكوف (1896-1973) مخصصة لدراسة الكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة - الفطريات الشعاعية. سمحت دراسة مفصلة لخصائص هذه الكائنات الحية الدقيقة لـ N. A. Krasilnikov بإنشاء مفتاح للفطريات الشعاعية. وكان العالم من أوائل الباحثين في ظاهرة التضاد في عالم الميكروبات، مما مكنه من عزل المضاد الحيوي المايستين mycetin. درس N. A. Krasilnikov أيضًا تفاعل الفطريات الشعاعية مع البكتيريا الأخرى و نباتات أعلى. يركز عمله في علم الأحياء الدقيقة في التربة على دور الكائنات الحية الدقيقة في تكوين التربة وتوزيعها في التربة وتأثيرها على الخصوبة. قادت إيلينا نيكولاييفنا كوندراتييفا (1925-1995)، طالبة في إن شابوشنيكوفا، دراسة علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية للكائنات الحية الدقيقة التي تقوم بالتمثيل الضوئي والتحلل الكيميائي. قامت بتحليل تفصيلي للخصائص الأيضية لهذه الكائنات بدائيات النوى وحددت الأنماط العامة لعملية التمثيل الضوئي واستقلاب الكربون. تحت قيادة إي إن كوندراتييفا، تم اكتشاف طريق جديد للتثبيت الذاتي لثاني أكسيد الكربون في البكتيريا الخضراء غير الكبريتية، وتم عزل وعزل ثاني أكسيد الكربون. دراسة تفصيليةسلالات من البكتيريا الضوئية لعائلة جديدة. وفي مختبرها، تم إنشاء مجموعة فريدة من البكتيريا الضوئية. كان EN Kondratyeva هو البادئ بالبحث في عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية الدقيقة الميثيلية التي تستخدم مركبات أحادية الكربون في عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها.

في القرن العشرين، ظهر علم الأحياء الدقيقة بشكل كامل كعلم مستقل. وقد أخذ تطويرها الإضافي في الاعتبار الاكتشافات التي تمت في مجالات أخرى من علم الأحياء (الكيمياء الحيوية، وعلم الوراثة، والبيولوجيا الجزيئية، وما إلى ذلك). حاليًا، يتم إجراء العديد من الدراسات الميكروبيولوجية بشكل مشترك من قبل متخصصين من مختلف التخصصات البيولوجية. العديد من إنجازات علم الأحياء الدقيقة في نهاية القرن العشرين - بداية الحادي والعشرينسيتم تلخيص القرون في الأقسام ذات الصلة من الكتاب المدرسي.

الاتجاهات الرئيسية في علم الأحياء الدقيقة الحديث.

بحلول نهاية القرن التاسع عشر، بدأ علم الأحياء الدقيقة، اعتمادًا على المهام المنجزة، ينقسم إلى عدد من المجالات. وهكذا تصنف دراسات القوانين الأساسية لوجود الكائنات الحية الدقيقة وتنوعها إلى علم الأحياء الدقيقة العام، أما علم الأحياء الدقيقة الخاص فهو يدرس خصائص مجموعاتها المختلفة. تتمثل مهمة علم الأحياء الدقيقة للتاريخ الطبيعي في تحديد طرق حياة الكائنات الحية الدقيقة في الموائل الطبيعية ودورها في العمليات الطبيعية. تتم دراسة خصائص مسببات الأمراض التي تسبب الأمراض للإنسان والحيوان وتفاعلها مع الكائن المضيف بواسطة علم الأحياء الدقيقة الطبي والبيطري، كما تتم دراسة العمليات الميكروبية في الزراعة وتربية الحيوان بواسطة علم الأحياء الدقيقة الزراعي. التربة والبحر والفضاء وما إلى ذلك. علم الأحياء الدقيقة - هذه أقسام مخصصة للخصائص الخاصة بها البيئات الطبيعيةالكائنات الحية الدقيقة والعمليات المرتبطة بها. وأخيرًا، يدرس علم الأحياء الدقيقة الصناعي (التقني)، كجزء من التكنولوجيا الحيوية، خصائص الكائنات الحية الدقيقة المستخدمة في الصناعات المختلفة. وفي الوقت نفسه، يتم فصل الكائنات الجديدة عن علم الأحياء الدقيقة التخصصات العلميةأولئك الذين يعملون في دراسة مجموعات معينة من الأشياء (علم الفيروسات، علم الفطريات، علم الطحالب، وما إلى ذلك). في نهاية القرن العشرين، تم تكثيف تكامل العلوم البيولوجية وتم إجراء العديد من الدراسات عند تقاطع التخصصات، مما شكل مجالات مثل علم الأحياء الدقيقة الجزيئي، والهندسة الوراثية، وما إلى ذلك.

في علم الأحياء الدقيقة الحديث، يمكن التمييز بين عدة اتجاهات رئيسية. مع تطوير وتحسين الترسانة المنهجية لعلم الأحياء، تم تكثيف البحوث الميكروبيولوجية الأساسية المخصصة لتوضيح المسارات الأيضية وطرق تنظيمها. يتطور تصنيف الكائنات الحية الدقيقة بسرعة، بهدف إنشاء تصنيف للكائنات من شأنه أن يعكس مكانة الكائنات الحية الدقيقة في نظام جميع الكائنات الحية والعلاقات الأسرية وتطور الكائنات الحية، أي. بناء شجرة النشوء والتطور. تعتبر دراسة دور الكائنات الحية الدقيقة في العمليات الطبيعية والأنظمة البشرية (علم الأحياء الدقيقة البيئي) ذات أهمية كبيرة بسبب الاهتمام المتزايد بالعلوم الحديثة. مشاكل بيئية. لقد تم جذب اهتمام كبير لدراسات علم الأحياء الدقيقة السكاني، والتي تتناول توضيح طبيعة الاتصالات بين الخلايا وطرق تفاعل الخلايا في مجتمع ما. مجالات علم الأحياء الدقيقة المرتبطة باستخدام الكائنات الحية الدقيقة في النشاط البشري لا تفقد أهميتها.

إن التطوير الإضافي لعلم الأحياء الدقيقة في القرن الحادي والعشرين، إلى جانب تراكم المعرفة الأساسية، يهدف إلى المساعدة في حل عدد من المشكلات. المشاكل العالميةإنسانية. نتيجة للموقف الهمجي تجاه الطبيعة والتلوث البيئي واسع النطاق مع النفايات البشرية، كان هناك خلل كبير في دورات المواد على كوكبنا. فقط الكائنات الحية الدقيقة، التي تمتلك أوسع القدرات الأيضية، واللدونة الأيضية العالية والمقاومة الكبيرة للعوامل الضارة، يمكنها تحويل الملوثات الثابتة والسامة إلى مركبات غير ضارة بالطبيعة، وفي بعض الحالات إلى منتجات مناسبة لمزيد من الاستخدام البشري. سيؤدي ذلك إلى تقليل انبعاث ما يسمى بـ " غازات الاحتباس الحراري"ويستقر تكوين الغاز في الغلاف الجوي للأرض. من خلال حماية البيئة من التلوث، ستساهم الكائنات الحية الدقيقة في نفس الوقت في ثبات الدورة العالمية للعناصر. يمكن للكائنات الحية الدقيقة، التي تنمو على النفايات الصناعية والزراعية، أن تكون بمثابة مصادر بديلة للوقود (الغاز الحيوي، والإيثانول الحيوي والكحوليات الأخرى، والهيدروجين الحيوي، وما إلى ذلك). سيؤدي هذا إلى حل مشاكل الطاقة البشرية المرتبطة باستنزاف الموارد المعدنية (النفط والفحم والغاز الطبيعي والجفت). يمكن تجديد الموارد الغذائية (خاصة البروتين) عن طريق إدخال كتلة حيوية ميكروبية رخيصة الثمن من سلالات سريعة النمو يتم الحصول عليها من نفايات صناعة الأغذية أو الوسائط البسيطة جدًا في النظام الغذائي. سيتم تسهيل الحفاظ على صحة السكان البشريين ليس فقط من خلال الدراسة الشاملة لخصائص الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض وتطوير طرق الحماية منها، ولكن أيضًا من خلال الانتقال إلى "الأدوية الطبيعية" (البروبيوتيك)، التي تزيد من المناعة. حالة جسم الإنسان.

علم أشكال ومجموعات وأحجام خلايا الكائنات الحية الدقيقة وتمايزها وكذلك التكاثر والتطور. - علم تنوع الكائنات الحية الدقيقة وتصنيفها حسب درجة العلاقة. حاليا، يعتمد تصنيف الكائنات الحية الدقيقة على الطرق البيولوجية الجزيئية. - علم التمثيل الغذائي (الأيض) للكائنات الحية الدقيقة، بما في ذلك طرق استهلاك العناصر الغذائية، وتحللها، وتخليق المواد، وكذلك طرق الحصول على الطاقة عن طريق الكائنات الحية الدقيقة نتيجة العمليات التخمير, التنفس اللاهوائي, التنفس الهوائيو البناء الضوئي.

علم بيئة الكائنات الحية الدقيقة هو العلم الذي يدرس تأثير العوامل البيئية على الكائنات الحية الدقيقة، وعلاقات الكائنات الحية الدقيقة مع الكائنات الحية الدقيقة الأخرى ودور الكائنات الحية الدقيقة في النظم البيئية.

علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والتكنولوجيا الحيوية للكائنات الحية الدقيقة - علم تطبيق عمليالكائنات الحية الدقيقة والإنتاج البيولوجي المواد الفعالة(المضادات الحيوية، الإنزيمات، الأحماض الأمينية، المركبات التنظيمية ذات الوزن الجزيئي المنخفض، الأحماض العضوية) والوقود الحيوي (الغازات الحيوية، الكحوليات) بمساعدة الكائنات الحية الدقيقة، شروط تكوينها وطرق تنظيم تكوين هذه المنتجات.

اقتراحات للقراءة

بول دي كروي. صائدي الميكروبات. منشورات علمية شعبية.

غوتشيف إم في، مينيفا إل.إيه. علم الاحياء المجهري. كتاب مدرسي للجامعات.

نيتروسوف إيه آي، كوتوفا آي بي. علم الأحياء الدقيقة العام. كتاب مدرسي للجامعات.

نيتروسوف إيه آي، كوتوفا آي بي. علم الاحياء المجهري. كتاب مدرسي للجامعات.

ورشة عمل حول علم الأحياء الدقيقة. إد. منظمة العفو الدولية. نيتروسوفا. درس تعليميللجامعات.

بيئة الكائنات الحية الدقيقة. إد. منظمة العفو الدولية. نيتروسوفا. كتاب مدرسي للجامعات.

زافارزين ج. محاضرات في علم الأحياء الدقيقة التاريخ الطبيعي. النشر العلمي.

كولوتيلوفا ن.ن.، زافارزين ج.أ. مقدمة في علم الأحياء الدقيقة للتاريخ الطبيعي. كتاب مدرسي للجامعات.

كوندراتيفا إي.ن. بدائيات النوى ذاتية التغذية. كتاب مدرسي للجامعات.

إيجوروف إن إس. أساسيات عقيدة المضادات الحيوية. كتاب مدرسي للجامعات.

علم الأحياء الدقيقة الصناعية. إد. ن.س. إيجوروفا. كتاب مدرسي للجامعات.

وزارة التعليم في الاتحاد الروسي

جامعة ولاية تولا

قسم التخصصات الصحية والنظافة والوقائية

تلفزيون تشيستنوفا، سموليانينوفا أو إل.

علم الأحياء الدقيقة الطبية وعلم الفيروسات

والمناعة

(دليل تعليمي وعملي للطلاب الجامعات الطبية).

تولا – 2008

يو دي سي 576.8

المراجعين : …………

علم الأحياء الدقيقة الطبية وعلم الفيروسات والمناعة: دليل تعليمي وعملي / إد. تلفزيون M422 تشيستنوفوي، أو.إل. سموليانينوفا، –…..، 2008. –….ص.

تمت كتابة الدليل التعليمي والعملي من قبل موظفي إدارة التخصصات الصحية والوقائية في تولا جامعة الدولةوفقًا للبرامج المعتمدة رسميًا لتدريس علم الأحياء الدقيقة (علم البكتيريا، الفيروسات، الفطريات، علم الأوليات) وعلم المناعة لطلاب الجامعات الطبية بجميع كلياتها.

في الدليل التعليمي والعملييتم تقديم وصف للمختبر البكتريولوجي، ويتم تحديد طرق البحث المجهري، وأساسيات إعداد الوسائط المغذية، ومعلومات حول التشكل والنظاميات وعلم وظائف الأعضاء للبكتيريا والفطريات والأوالي والفيروسات. ويرد أيضًا خصائص الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والفيروسات وطرق أبحاثها المختبرية.

علم الأحياء الدقيقة العام

مقدمة…………………………………………………………………………………………………………

قصة قصيرةتطور علم الأحياء الدقيقة ………………………………………

الموضوع 1. مورفولوجيا وتصنيف الكائنات الحية الدقيقة ...........................................

1.1. المعامل الميكروبيولوجية ومعداتها واحتياطات السلامة الأساسية وقواعد العمل فيها ............................................

1.2. هيكل وتصنيف الكائنات الحية الدقيقة ……………………………………………………

1.3. هيكل وتصنيف البكتيريا (بدائيات النوى) ……………………………………………….

1.4. هيكل وتصنيف الفطر ……………………………………………..

1.5. هيكل وتصنيف الأوليات ……………………………………………….

1.6. هيكل وتصنيف الفيروسات ……………………………………………

اختبار حول الموضوع …………………………………………………………..

الموضوع 2. المجهر ………………………………………………………..

2.1. المجاهر، تركيبها، أنواع المجهر، تقنيات الفحص المجهري للكائنات الحية الدقيقة، قواعد التعامل مع المجهر ……………………………………………………….

2.2. طرق تحضير وصبغ المستحضرات المجهرية ...............

اختبار حول الموضوع ……………………………………………………………………………………

الموضوع 3. فسيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة ………………………………………………….

3.1. نمو وتكاثر البكتيريا. مراحل التكاثر …………………………………………….

3.2 الأوساط المغذية، أسس تصنيفها، متطلبات الأوساط المغذية، طرق زراعة الكائنات الحية الدقيقة ………………………………………..

3.3. تغذية البكتيريا ………………………………………………………….

3.4. استقلاب الخلية البكتيرية ……………………………………………….

3.5. أنواع التبادل البلاستيكي …………………………………………………………………………………………………………………

3.6. مبادئ وطرق عزل الثقافات النقية. الانزيمات البكتيرية وتحديد هويتها. التعريف داخل النوع (الوسم الوبائي) ………………………..

3.7. ملامح فسيولوجيا الفطريات والأوالي والفيروسات وزراعتها ...............

3.8. العاثيات البكتيرية وبنيتها وتصنيفها وتطبيقها ............................................

اختبار حول الموضوع ……………………………………………………………

الموضوع 4. تأثير الظروف البيئية على الكائنات الحية الدقيقة …………………………………..

4.1. تأثير العوامل الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية على الكائنات الحية الدقيقة ...............

4.2. مفهوم التعقيم والتطهير والتعقيم والمطهرات. طرق ومعدات التعقيم. مراقبة جودة التطهير ………………………………………..

الموضوع 5. البكتيريا الطبيعية لجسم الإنسان ............................................................................

5.1. النورموفلورا وأهميتها للكائنات الحية الدقيقة. مفهوم النباتات العابرة، حالات الخلل الحيوي، تقييمها، طرق تصحيحها………………………………………………….

الموضوع 6. وراثة الميكروبات. ………………………………………………………………………………………………………………………..

6.1. هيكل الجينوم البكتيري. التباين المظهري والوراثي. الطفرات. التعديلات …………………………………………………………….

إعادة التركيب الجيني للكائنات الحية الدقيقة. أساسيات الهندسة الوراثية، تطبيق عملي ………………………………………………………………………………………………………….

اختبار حول الموضوع …………………………………………………………..

الموضوع 7. مضادات الميكروبات …………………………………………………………

7.1. المضادات الحيوية الطبيعية والاصطناعية. تصنيف المضادات الحيوية حسب التركيب الكيميائي والآلية والطيف ونوع العمل. طرق الحصول على ...............

7.2. مقاومة البكتيريا للأدوية وطرق التغلب عليها. طرق تحديد الحساسية للمضادات الحيوية ………………………………………………………..

الموضوع 8. عقيدة العدوى ……………………………………………………………….

8.1. مفهوم العدوى. أشكال العدوى وفترات الأمراض المعدية. المرضية والفوعة. العوامل المسببة للأمراض. السموم البكتيرية، طبيعتها، خواصها، إنتاجها ………………………………………………………………………………………………………………………………………

8.2. مفهوم المراقبة الوبائية للعملية المعدية. مفهوم الخزان ومصدر العدوى وطرق وعوامل الانتقال …………………………………………………………………………………………………………

اختبار حول الموضوع …………………………………………………………..

المناعة العامة ……………………………………………………………………………………………….

الموضوع 9. علم المناعة …………………………………………………………

9.1. مفهوم المناعة . أنواع المناعة. عوامل وقائية غير محددة ………….

9.2. الأجهزة المركزية والمحيطية لجهاز المناعة. خلايا الجهاز المناعي. أشكال الاستجابة المناعية ………………………………………………………

9.3. المتممة تركيبها، وظائفها، مسارات التنشيط. دور في المناعة ...............

9.4. المستضدات وخصائصها وأنواعها. مستضدات الكائنات الحية الدقيقة …………………………..

9.5. الأجسام المضادة وتكوين الأجسام المضادة. هيكل الغلوبولين المناعي. فئات الغلوبولين المناعي وخصائصها

96. التفاعلات المصلية وتطبيقاتها ..........................................................

9.7. حالات نقص المناعة. ردود الفعل التحسسية. الذاكرة المناعية. التسامح المناعي. عمليات المناعة الذاتية ………………………………………………

9.8. الوقاية المناعية، العلاج المناعي …………………………………………..

علم الأحياء الدقيقة الخاص …………………………………………………………….

الموضوع 10. مسببات الالتهابات المعوية …………………………………………

10.1. السالمونيلا ……………………………………………………………….

10.2. الشيجيلا …………………………………………………………………

10.3. الإشريكية ……………………………………………………………………………………………………………………………………

10.4. ضمة الكوليرا……………………………………………………………………………….

10.5. يرسينيا ………………………………………………………………………………………………….

الموضوع 11. العدوى السامة المنقولة بالغذاء. التسمم الغذائي …………………………………………

11.1. الخصائص العامة ومسببات الأمراض لـ PTI …………………………………………….

11.2. التسمم الوشيقي…………………………………………………………………………………………..

الموضوع 12. مسببات الأمراض الالتهابية القيحية ………………………………………………

12.1. المكورات المسببة للأمراض (المكورات العقدية، المكورات العنقودية) …………………………………………………..

12.2. البكتيريا سالبة الجرام (المستدمية النزلية، الزائفة الزنجارية، الكلبسيلة، المتقلبة)…

12.3. الالتهابات الكلوستريدية اللاهوائية وغير الكلوستريدية في الجروح ……………………

الموضوع 13. مسببات الأمراض المعدية المنقولة بالهواء البكتيرية ............................

13.1. البكتيريا الوتدية ………………………………………………………………

13.2. بورديتيلا ………………………………………………………………………………………………………………………………………

13.3. المكورات السحائية ………………………………………………………………….

13.4. المتفطرة …………………………………………………………..

13.5. الليجيونيلا ………………………………………………………………….

الموضوع 14. مسببات الأمراض المنقولة جنسياً ...........................

14.1. الكلاميديا ​​………………………………………………………………….

14.2. العامل المسبب لمرض الزهري ………………………………………………………….

14.3. المكورات البنية ……………………………………………………………………………………………………………….

الموضوع 15. مسببات أمراض الريكتسيا ...........................................................

الموضوع 16. العوامل المسببة للعدوى البكتيرية حيوانية المنشأ ............................................

16.1. فرانسيسيلا …………………………………………………………………

16.2. البروسيلا …………………………………………………………………

16.3 العامل المسبب للجمرة الخبيثة ………………………………………………………………………………

16.4. العامل المسبب للطاعون ……………………………………………………………………………………………

16.5. الليبتوسبيرا ………………………………………………………………..

الموضوع 17. الكائنات الأولية المسببة للأمراض ……………………………………………………………….

17.1. الملاريا المتصورة ……………………………………………………………………………………………………………………….

17.2. التوكسوبلازما ………………………………………………………………….

17.3. الليشمانيا …………………………………………………………………..

17.4. العامل المسبب لداء الأميبات ……………………………………………………………………………………………………………………….

17.5. الجيارديا ………………………………………………………………………………………………………………………………

الموضوع 18. الأمراض التي تسببها الفطريات المسببة للأمراض ………………………………………….

علم الفيروسات الخاص …………………………………………………………………..

الموضوع 19. مسببات الالتهابات الفيروسية التنفسية الحادة …………………………………………………………………

19.1. فيروسات الأنفلونزا ………………………………………………………….

19.2. نظير الانفلونزا. فيروسات الكمبيوتر …………………………………………………………………

19.3. الفيروسات الغدية ……………………………………………………………………………………………………………………………………

19.4. الفيروسات الأنفية …………………………………………………………….

19.5. الفيروسات الرجعية ……………………………………………………………….

الموضوع 20. مسببات العدوى الفيروسية المحمولة جواً ...........................................

20.1. فيروسات الحصبة والنكاف …………………………………………………………..

20.2. فيروس الهربس …………………………………………………………

20.3. فيروس الحصبة الألمانية …………………………………………………………

الموضوع 21. الفيروسات الجدري ……………………………………………………………….

21.1. العامل المسبب لمرض الجدري ………………………………………………………………………………………………….

الموضوع 22. الالتهابات الفيروسية المعوية ……………………………………………….

22.1. فيروس شلل الأطفال …………………………………………………………

22.2. فيروسات إيكو. فيروسات كوكساكي ……………………………………………………………

الموضوع 23. الفيروسات القهقرية ...........................................................

23.1. العامل المسبب للإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية ………………………………………………………………………………….

الموضوع 24. العدوى الفيروسية …………………………………………………………………………………….

24.1.الفيروسات الربدية ……………………………………………………………………….

24.2. الفيروسات المصفرة …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

24.3. فيروسات هانتا ……………………………………………………………….

الموضوع 25. العوامل المسببة لالتهاب الكبد الفيروسي ………………………………………………………………

25.1. فيروس التهاب الكبد أ ………………………………………………………

25.2. فيروس التهاب الكبد B…………………………………………………………………………………..

25.3. فيروس التهاب الكبد الوبائي سي …………………………………………………….

الجزء الأول. علم الأحياء الدقيقة العام

مقدمة.

علم الأحياء الدقيقة هو العلم الذي يدرس الكائنات المجهرية التي تسمى الكائنات الحية الدقيقة، وخصائصها البيولوجية، ونظامها، وبيئتها، وعلاقاتها مع الكائنات الحية الأخرى.

تشمل الكائنات الحية الدقيقة البكتيريا والفطريات الشعاعية والفطريات، بما في ذلك الفطريات الخيطية والخميرة والطفيليات والأشكال غير الخلوية - الفيروسات والعاثيات.

تلعب الكائنات الحية الدقيقة دورًا مهمًا للغاية في الطبيعة - فهي تقوم بتداول المواد العضوية وغير العضوية (N، P، S، إلخ)، وتمعدن بقايا النباتات والحيوانات. لكنها يمكن أن تسبب ضررًا كبيرًا - حيث تلحق الضرر بالمواد الخام والمنتجات الغذائية والمواد العضوية. وهذا قد يؤدي إلى تكوين مواد سامة.

العديد من أنواع الكائنات الحية الدقيقة هي عوامل مسببة للأمراض في البشر والحيوانات والنباتات.

وفي الوقت نفسه، تستخدم الكائنات الحية الدقيقة حاليا على نطاق واسع في اقتصاد وطني: باستخدام أنواع مختلفةتتلقى البكتيريا والفطريات الأحماض العضوية (الخليك والستريك وما إلى ذلك) والكحوليات والإنزيمات والمضادات الحيوية والفيتامينات وخميرة الأعلاف. الخبز، وصناعة النبيذ، والتخمير، وإنتاج منتجات الألبان، وتخمير الفواكه والخضروات، فضلا عن فروع أخرى من صناعة المواد الغذائية تعمل على أساس العمليات الميكروبيولوجية.

حاليًا، ينقسم علم الأحياء الدقيقة إلى الأقسام التالية:

علم الأحياء الدقيقة الطبية - يدرس الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض التي تسبب أمراضًا للإنسان ويطور طرقًا لتشخيص هذه الأمراض والوقاية منها وعلاجها. دراسة طرق وآليات انتشارها وطرق مكافحتها. بجوار مسار علم الأحياء الدقيقة الطبية توجد دورة منفصلة - علم الفيروسات.

يدرس علم الأحياء الدقيقة البيطري الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض التي تسبب الأمراض في الحيوانات.

تدرس التكنولوجيا الحيوية خصائص وظروف تطور الكائنات الحية الدقيقة المستخدمة للحصول على المركبات والأدوية المستخدمة في الاقتصاد الوطني والطب. يقوم بتطوير وتحسين الأساليب العلمية للتخليق الحيوي للإنزيمات والفيتامينات والأحماض الأمينية والمضادات الحيوية وغيرها من المواد النشطة بيولوجيا. كما تواجه التكنولوجيا الحيوية مهمة وضع تدابير لحماية المواد الخام والأغذية والمواد العضوية من التلف بواسطة الكائنات الحية الدقيقة، ودراسة العمليات التي تحدث أثناء تخزينها ومعالجتها.

يدرس علم الأحياء الدقيقة في التربة دور الكائنات الحية الدقيقة في تكوين وخصوبة التربة وفي تغذية النبات.

يدرس علم الأحياء الدقيقة المائية الكائنات الحية الدقيقة في المسطحات المائية، ودورها في السلسلة الغذائية، وفي دورة المواد، وفي تلوث ومعالجة مياه الشرب والصرف الصحي.

يعتبر علم وراثة الكائنات الحية الدقيقة أحد أحدث التخصصات الأساس الجزيئيوراثة وتنوع الكائنات الحية الدقيقة، وأنماط عمليات الطفرات، ويطور أساليب ومبادئ للتحكم في نشاط حياة الكائنات الحية الدقيقة والحصول على سلالات جديدة لاستخدامها في الصناعة والزراعة والطب.

تاريخ موجز لتطور علم الأحياء الدقيقة.

يعود الفضل في اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة إلى عالم الطبيعة الهولندي أ. ليفينهوك (1632-1723)، الذي ابتكر أول مجهر بقوة تكبير 300 مرة. في عام 1695 أصدر كتاب "أسرار الطبيعة" برسومات للمكورات والعصيات والحلزونات. وقد أثار هذا اهتماما كبيرا بين علماء الطبيعة. كانت الحالة العلمية في ذلك الوقت تسمح فقط بوصف الأنواع الجديدة (الفترة المورفولوجية).

ترتبط بداية الفترة الفسيولوجية بأنشطة العالم الفرنسي الكبير لويس باستور (1822-1895). يرتبط اسم باستور بأكبر الاكتشافات في مجال علم الأحياء الدقيقة: فقد بحث في طبيعة التخمر، وأثبت إمكانية الحياة بدون الأكسجين (اللاهوائيات)، ورفض نظرية التولد التلقائي، وحقق في أسباب فساد الخمور و جعة. واقترح طرقا فعالة لمكافحة مسببات الأمراض لفساد الأغذية (البسترة)، وطور مبدأ التطعيم وطرق الحصول على اللقاحات.

وقد أدخل ر. كوخ، وهو أحد معاصري باستير، الزراعة على الوسائط المغذية الصلبة، وحصر الكائنات الحية الدقيقة، وعزل الثقافات النقية، وتعقيم المواد.

ترتبط الفترة المناعية في تطور علم الأحياء الدقيقة باسم عالم الأحياء الروسي آي. متشنيكوف الذي اكتشف عقيدة مناعة الجسم ضد الأمراض المعدية (المناعة)، كان مؤسس نظرية البلعمة للمناعة، واكتشف التضاد في الميكروبات. بالتزامن مع آي. درس ميتشنيكوف آليات المناعة ضد الأمراض المعدية على يد الباحث الألماني الكبير ب. إرليخ، الذي ابتكر نظرية المناعة الخلطية.

جماليا ن.ف. - مؤسس علم المناعة والفيروسات، مكتشف البكتيريا.

دي. اكتشف إيفانوفسكي الفيروسات لأول مرة وأصبح مؤسس علم الفيروسات. أثناء عمله في حديقة نيكيتسكي النباتية في دراسة مرض فسيفساء التبغ، الذي تسبب في أضرار جسيمة لمزارع التبغ، في عام 1892. ووجد أن هذا المرض المنتشر في شبه جزيرة القرم سببه فيروس.

ن.ج. قام غابريشيفسكي بتنظيم أول معهد بكتريولوجي في موسكو. يمتلك أعمالاً حول دراسة الحمى القرمزية والدفتيريا والطاعون وغيرها من الأمراض. قام بتنظيم إنتاج مصل مضاد للدفتيريا في موسكو واستخدمه بنجاح لعلاج الأطفال.

بي.اف. زدرودوفسكي هو عالم مناعة وعالم ميكروبيولوجي معروف بأبحاثه الأعمال الأساسيةفي فسيولوجيا المناعة، وكذلك في مجال الريكتسيولوجيا وداء البروسيلات.

V.M. Zhdanov هو عالم فيروسات كبير، أحد منظمي القضاء العالمي على الجدري على هذا الكوكب، الذي وقف أصول علم الفيروسات الجزيئي والهندسة الوراثية.

م.ب. تشوماكوف هو عالم في مجال التكنولوجيا الحيوية المناعية وعالم الفيروسات، ومنظم معهد شلل الأطفال والتهاب الدماغ الفيروسي، ومؤلف لقاح شلل الأطفال الفموي.

ض ت. إرموليفا - مؤسس العلاج بالمضادات الحيوية المحلية

ظهرت الميكروبات على كوكبنا في وقت أبكر من الحيوانات والبشر. لقد ثبت أن الميكروبات المسببة للأمراض كانت موجودة في العصور القديمة. ويتجلى ذلك من خلال اكتشاف مستضدات البكتيريا المسببة للأمراض، على سبيل المثال العامل المسبب للطاعون، في بقايا المدافن القديمة (المومياوات). وحتى قبل اكتشاف الميكروبات، كان الناس يشتبهون في وجود عوامل خارجية تسبب المرض. لذلك يمكننا القول أن علم الأحياء الدقيقة نشأ قبل عصرنا ومرت بمسار تطور طويل. وفقا لمستوى المعرفة حول الميكروبات، مع ظهور الاكتشافات والأساليب الجديدة، وكذلك تشكيل اتجاهات جديدة، يمكن تقسيم تاريخ علم الأحياء الدقيقة إلى خمس فترات: 1) إرشادي؛ 2) المورفولوجية. 3) الفسيولوجية. 4) المناعية. 5) الوراثة الجزيئية.

فترة ارشادية

تبدأ هذه الفترة من اللحظة التي خمّن فيها أبقراط (القرنان الثالث والرابع قبل الميلاد) (التخمين الإرشادي) أن الأمراض التي تنتقل من شخص إلى آخر ناجمة عن مواد غير مرئية وغير حية. وقد أطلق على هذه المواد اسم "الميازماس". يجب أن أقول أنه في العصور القديمة، دون معرفة بوجود الميكروبات، استخدم الناس ثمار نشاط الميكروبات - صناعة النبيذ، والتخمير، وخبز الخبز، وما إلى ذلك.

فقط في القرنين الخامس عشر والسادس عشر. طبيب ايطاليوأثبت الشاعر جيراليمو فراكاستورو (1476 – 1553) الرأي القائل بأن الأمراض تنتج عن “العدوى الحية” التي تنقل الأمراض عن طريق الهواء أو عن طريق الأشياء، وأن هذه الكائنات تعيش في البيئة ولمكافحة الأمراض لا بد من عزل الكائنات الحية. المريض، وتدمير العدوى وغيرها. بالمناسبة، يعتبر فراكاستورو مؤسس علم الأوبئة لهذه الأعمال.

وهكذا، وعلى مدى ألفي عام، انتقل العلماء من التخمينات والافتراضات إلى الاقتناع بأن الأمراض التي تصيب الإنسان تسببها بعض الكائنات الحية غير المرئية.

الفترة المورفولوجية

تبدأ هذه الفترة من نهاية القرن السابع عشر - بداية القرن الثامن عشر، عندما اكتشف عالم الطبيعة الهولندي أنتوني فان ليفينهوك (1632 - 1723) البكتيريا. بالمجهر قام بتكوين أجسام مكبرة 150-300 مرة. بالنظر إلى كل شيء (الماء، الدم، البلاك من الأسنان، وما إلى ذلك)، اكتشف ليفينهوك العديد من "الحيوانات الصغيرة" الحية، والتي أطلق عليها اسم "الحيوانات". قام بعمل الرسومات والأوصاف بشكل منهجي، وأرسل رسائل إلى الجمعية العلمية الملكية في لندن. تم نشر هذه الرسائل في المجلات العلميةوبعد ذلك، في عام 1695، نُشر كتاب بعنوان «أسرار الطبيعة، اكتشافات أنتوني فان ليفينهوك باستخدام المجهر». وهكذا، كان ليفينهوك بمثابة بداية الفترة المورفولوجية التي تستمر حتى يومنا هذا. وكان أول روسي يرى الميكروبات هو بطرس الأكبر، الذي زار ليوينهوك في هولندا؛ كما أحضر المجهر إلى روسيا، وكان الباحث الأول هو الطبيب إم إم تيريخوفسكي (1740 - 0796).

بعد اكتشاف ليفينهوك، بدأت المسيرة المنتصرة لعلم الأحياء الدقيقة. تم اكتشاف بكتيريا جديدة وفطريات وأوالي، وفي نهاية القرن التاسع عشر. تم اكتشاف الفيروسات. لإثبات الدور المسبب للميكروبات في علم الأمراض البشرية، أجريت دراسات على الحيوانات، فضلا عن تجارب على العدوى الذاتية. وتجدر الإشارة إلى التجارب الجريئة التي أجرتها عالمة الأوبئة الروسية دانيلا سامويلوفيتش (1724 - 1810)، والتي أصابت نفسها بإفرازات الدبل من مريض الطاعون. تاريخيًا، تم إجراء عدد من التجارب على العدوى الذاتية بمواد أو ثقافات مسببات الأمراض المأخوذة من مريض مصاب بالكوليرا (بيتنهوفر، آي آي ميتشنيكوف، دي كيه زابولوتني، إن إف جماليا)، والتيفوس (جي إن مينخ)، والطاعون (بي بي سميرنوف)، وشلل الأطفال. فيروس (M. N. Chumakov)، إلخ.

نهاية القرن التاسع عشر تميزت باكتشاف الفيروسات. في عام 1892، عالم النبات الروسي د. اكتشف إيفانوفسكي (1864 - 1920) مملكة الفيروسات أثناء دراسته لمرض فسيفساء التبغ. ثم تم اكتشاف العديد من الفيروسات التي تصيب الإنسان والحيوان والنبات والبكتيريا. في النصف الأول من القرن العشرين. تم تشكيل نظام مستقل - علم الفيروسات، وفي عام 1992 احتفل العالم كله بالذكرى المئوية لاكتشاف الفيروسات بواسطة د. ايفانوفسكي.

إن اكتشاف وظهور أنواع جديدة من الميكروبات، وكذلك التغيرات في الخصائص المسببة للأمراض للميكروبات المعروفة بالفعل، أمر طبيعي تماما، لأنه من ناحية، يتم تحسين الأساليب الميكروبيولوجية، ومن ناحية أخرى، ممثلو العالم المصغر هم تتطور مع القوانين العامة لعلم الأحياء وعلم الوراثة. وفي العشرين إلى الثلاثين عامًا الماضية فقط، تم اكتشاف أكثر من ثلاثين نوعًا جديدًا ومعدلًا من الميكروبات المعروفة. تم دمجهم جميعًا في مجموعة من الإصابات الخطيرة التي لا يمكن التنبؤ بها.

وفي المستقبل، يتوقع البشر أيضًا ظهور مسببات أمراض جديدة أو متغيرة للأمراض المعدية. ومن الأمثلة على ذلك الدور المتزايد لفيروسات سرطان الدم T-cell، وفيروسات التهاب الكبد، والبريونات، وما إلى ذلك في علم الأمراض البشرية.

الفترة الفسيولوجية

منذ اكتشاف الميكروبات، بطبيعة الحال، نشأ السؤال ليس فقط عن دورها في علم الأمراض البشرية، ولكن أيضًا عن بنيتها، وخصائصها البيولوجية، والعمليات الحيوية، والبيئة، وما إلى ذلك.

لذلك، منذ منتصف القرن التاسع عشر، بدأت الدراسة المكثفة لفسيولوجيا البكتيريا. هذه الفترة، التي بدأت في القرن التاسع عشر وتستمر حتى يومنا هذا، كانت تسمى تقليديًا الفترة الفسيولوجية في تطور علم الأحياء الدقيقة.

لعبت أعمال العالم الفرنسي المتميز لويس باستور (1822 – 1895) دورًا رئيسيًا خلال هذه الفترة. كونه كيميائيًا من خلال التدريب، ويمتلك سعة الاطلاع الواسعة، وموهبة التجريب وحكمة منظم العلوم، قام L. Pasteur بعدد من الاكتشافات الأساسية الأساسية في العديد من مجالات العلوم، مما سمح له بأن يصبح مؤسسًا لعدد من العلوم: علم الأحياء الدقيقة، والتكنولوجيا الحيوية، والتطهير، والكيمياء المجسمة.

اكتشف ل. باستور:

1. طبيعة التخمر؛

2. اللاهوائية.

3. دحض نظرية التوليد التلقائي.

4. برر مبدأ التعقيم؛

5. تطوير مبدأ التطعيم وطرق الحصول على اللقاحات.

في سن السادسة والعشرين، دافع L. باستور عن أطروحته للدكتوراه "حول مركبات الزرنيخ من البوتاسيوم والصوديوم والأمونيا"، والتي أثبت فيها أنه عند زراعة الفطر، يتم استيعاب بعض الأيزومرات الفراغية فقط. وهكذا، أصبح L. باستور مؤسس الكيمياء المجسمة.

قبل باستور، سادت نظرية ليبج الكيميائية للتخمير. توصل باستير إلى اكتشاف أثبت فيه أن التخمر (حمض اللبنيك، الكحول، الخليك) هو ظاهرة بيولوجية تسببها الميكروبات وإنزيماتها، أي. أصبح باستور مؤسس التكنولوجيا الحيوية.

قبل باستور، كانت هناك نظرية التولد التلقائي لجميع الكائنات الحية، أي. كان يعتقد أن الحيوانات لا تنحدر من بعضها البعض فحسب، بل تنشأ أيضًا تلقائيًا (تولد الضفادع من الطين، وما إلى ذلك). وهكذا، فإن الميكروبات أيضًا تتولد ذاتيًا. دحض باستور هذا الموقف بتجاربه. وأثبت أنه إذا ترك مرق معقم في دورق مفتوح فإنه سوف ينبت، ولكن إذا تم وضع مرق معقم في دورق يتواصل مع الهواء من خلال أنبوب زجاجي حلزوني، فإن المرق لن ينبت، لأن البكتيريا مع جزيئات الغبار من الهواء سوف يترسب على الأجزاء المنحنية من الأنبوب الحلزوني ولن يسقط في المرق.

كما أثبت باستير أن بعض البكتيريا لا تستطيع تحمل الأكسجين فحسب، بل تعيش وتتكاثر فقط في بيئة خالية من الأكسجين. وهكذا تم اكتشاف ظاهرة اللاهوائية، وتم تسمية مجموعة الميكروبات باللاهوائية.

أدى إثبات دور الميكروبات في العمليات الأنزيمية إلى قيام باستور بحل عدد من المشكلات العملية، وعلى وجه الخصوص، تطوير طريقة لمكافحة أمراض النبيذ عن طريق تسخينه عند درجة حرارة 50 - 60 درجة مئوية من أجل تدمير البكتيريا. تُستخدم هذه الطريقة، التي كانت تسمى آنذاك بالبسترة، على نطاق واسع اليوم في صناعة المواد الغذائية.

تم تقديم مساهمة كبيرة في تطوير علم الأحياء الدقيقة خلال هذه الفترة من قبل عالم البكتيريا الألماني روبرت كوخ (1843 - 1910)، الذي اقترح تلوين البكتيريا، والتصوير المجهري، وطريقة للحصول على الثقافات النقية، بالإضافة إلى ثالوث هينلي كوخ الشهير لإنشاء الدور المسبب للميكروبات في الأمراض المعدية. وبحسب الثالوث، لإثبات دور الميكروبات في حدوث مرض معين، لا بد من ثلاثة شروط:

1. بحيث يتم اكتشاف الميكروب عند المريض فقط ولا يتم اكتشافه عند الأصحاء والمرضى المصابين بأمراض أخرى؛

2. يجب الحصول على مزرعة ميكروبية نقية.

3. يجب أن يسبب الميكروب مرضا مماثلا عند إصابة الحيوانات.

طرح هنلي هذه المبادئ أمام كوخ، وقام كوخ بصياغتها وتطويرها. في الوقت الحاضر، يتمتع هذا الثالوث بأهمية نسبية، لأنه من الصعب أحيانًا إعادة إنتاج المرض في الحيوانات (على سبيل المثال، الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية) وغالبًا ما يوجد العامل الممرض في الأفراد الأصحاء (النقل).

وهكذا بدأت دراسة الخصائص البيولوجية والفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة منذ نهاية القرن التاسع عشر. وطوال القرن العشرين. أدى إلى معرفة عمليات الحياة العميقة للبكتيريا والفيروسات والأوالي.

الفترة المناعية

ترتبط هذه الفترة في تطور علم الأحياء الدقيقة في المقام الأول بأسماء العالم الفرنسي ل. باستور وعالم الأحياء الروسي آي. متشنيكوف (1843 – 1916) والكيميائي الألماني بول إرليخ (1854 – 1915). يمكن بحق أن يطلق على هؤلاء العلماء اسم مؤسسي علم المناعة.

اكتشف L. Pasteur وطور مبدأ التطعيم، I.I. Mechnikov - نظرية البلعمة، طرح P. Ehrlich فرضية حول الأجسام المضادة وطور النظرية الخلطية للمناعة.

تجدر الإشارة إلى أنه منذ أكثر من 200 عام، اكتشف الطبيب الإنجليزي إدوارد جينر (1749 - 1823) طريقة لخلق مناعة ضد مسبب مرض الجدري، وذلك عن طريق تلقيح الشخص بفيروس جدري البقر. لقد كان اكتشافًا عظيمًا، لكنه كان ذا طبيعة تجريبية. وفقط ل. باستير هو الذي أثبت علمياً مبدأ التطعيم وطريقة الحصول على اللقاحات ونشره في العديد من البلدان. في صيف عام 1886، تم إنشاؤه بواسطة I. I. بدأ العمل في أوديسا وبيرم. متشنيكوف وطالبه الموهوب ن.ف. محطات باستور الأولى في الجمالية.

وبفضل الإنسانية الممتنة للاكتشافات التي تم تحقيقها، وباستخدام الأموال التي تم جمعها من خلال الاكتتاب الدولي، قامت ببناء معهد باستور في باريس عام 1888، والذي لا يزال يعمل حتى اليوم. عمل هؤلاء العلماء في معهد باستور كأول طالب من باستور N.I. يصاب بالجدري في البشر عن طريق تلقيح البشر (على سبيل المثال، عدوى فيروس نقص المناعة البشرية I.I. Mechnikov، E. Roux، A. Calmette (الذي ابتكر لقاح VCG)، A.M. Bezredka (اقترح طريقة لإزالة التحسس)، J. Bordet (عالم الكيمياء المناعية)، G. Ramon (طور طريقة لإنتاج السموم) وغيرها الكثير.

تم تقديم مساهمة كبيرة من قبل I. I. Mechnikov، الذي حصل على جائزة نوبل في عام 1908 لتطوير نظرية البلعمة. بالإضافة إلى ذلك، I. I. كان Mechnikov مهتما بعملية الشيخوخة ودور البكتيريا البشرية الطبيعية، ويعتبر بحق مؤسس علم الشيخوخة وعقيدة دسباقتريوز. الخصم الأول. Mechnikov، P. Ehrlich حصل أيضًا على جائزة نوبل في عام 1908 عن النظرية الخلطية للمناعة.

في عام 1900، اكتشف R. Koch فرط الحساسية المتأخرة، في عام 1902 - 1905. سي. ريتشيت، جيه. بورتييه، جي.بي. وصف ساخاروف فرط الحساسية الفورية، في الخمسينيات من القرن الماضي، تم اكتشاف التسامح مع المستضدات (P. Medovar، M. Hasek)، والذاكرة المناعية (F. Burnet). في الوقت نفسه، تمت دراسة بنية الغلوبولين المناعي (R. Porter و E. Edelman)، وتم اكتشاف الإنترفيرون (A. Isaacs و J. Lindeman) وغيرها من أجهزة المناعة. بالإضافة إلى ذلك، تم تخصيص العديد من الدراسات لدراسة الخلايا الليمفاوية ودورها في المناعة، وتفاعلات الخلايا التعاونية، وما إلى ذلك.

في منتصف القرن العشرين، ظهر علم المناعة كعلم مستقل له أهداف وغايات وبنية وتصنيف.

الفترة الوراثية الجزيئية

أعطى التطور في النصف الثاني من القرن العشرين في البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة والهندسة الوراثية وهندسة البروتين وغيرها من العلوم زخمًا لتطوير الجوانب الجزيئية والوراثية لعلم الأحياء الدقيقة.

خلال هذه الفترة، تم فك رموز التركيب الجزيئي للبكتيريا والفيروسات، وبنية وتكوين الجينوم الخاص بها، والعوامل المسببة للأمراض، وعوامل الدفاع المناعي.

إن فك رموز جينات البكتيريا والفيروسات وتخليقها جعل من الممكن إنشاء الحمض النووي المؤتلف بشكل مصطنع، وعلى أساسه، الحصول على سلالات مؤتلفة من الكائنات الحية الدقيقة التي تستخدم على نطاق واسع للحصول على المواد النشطة بيولوجيا (الهرمونات، والأدوية، والبروتينات الغذائية، والسكريات، وما إلى ذلك). ). أتاحت الهندسة الوراثية الحصول على اللقاحات والأدوية التشخيصية (اللقاح ضد التهاب الكبد B، والأجسام المضادة وحيدة النسيلة، وما إلى ذلك).

يجري تطوير علم الوراثة المناعية، والغرض منه هو الوقاية الجينية والعلاج الجيني لنقص المناعة. يستخدم التشخيص الجيني (تفاعل البلمرة المتسلسل) على نطاق واسع في علم الأحياء الدقيقة.

لقد تم تحقيق خطوات كبيرة في دراسة نظام التوافق النسيجي، الذي حل مشاكل زراعة الأعضاء أثناء زراعة الأعضاء والأنسجة، ومشاكل عدم التوافق بين الأم والجنين في أمراض النساء والتوليد.

لقد شهد العلاج الكيميائي والعلاج بالمضادات الحيوية للأمراض المعدية تطوراً. تم إنشاء عدد كبير من الأدوية المضادة للفيروسات والمضادة للبكتيريا.

وبالتالي، فإن التقدم في علم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة لم يضمن النجاح في مكافحة الأمراض المعدية فحسب، بل فتح أيضا طرقا وأساليب جديدة لتشخيص وعلاج الأمراض غير المعدية.