वैज्ञानिक सूक्ष्म जीवविज्ञानी और उनकी उपलब्धियाँ। सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास का सार इतिहास। सूक्ष्म जीव विज्ञान के विज्ञान का उद्भव

रूसी सूक्ष्म जीव विज्ञान के संस्थापक एल. त्सेंकोवस्की (1822-1887) हैं। उनके शोध की वस्तुएँ सूक्ष्म प्रोटोजोआ, शैवाल और कवक थीं। उन्होंने खोजा और वर्णन किया बड़ी संख्याप्रोटोजोआ, उनकी आकृति विज्ञान और विकास चक्र का अध्ययन किया। इससे उन्हें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति मिली कि पौधों और जानवरों की दुनिया के बीच कोई स्पष्ट सीमा नहीं है। उन्होंने रूस में पहले पाश्चर स्टेशनों में से एक का भी आयोजन किया और एंथ्रेक्स के खिलाफ एक टीका ("लाइव त्सेनकोवस्की वैक्सीन") का प्रस्ताव रखा।

आई. मेचनिकोव (1845-1916) का नाम सूक्ष्म जीव विज्ञान - प्रतिरक्षा विज्ञान में एक नई दिशा के विकास से जुड़ा है। विज्ञान में पहली बार, मेचनिकोव ने विकसित किया और प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की जैविक सिद्धांतप्रतिरक्षा, जो इतिहास में मेचनिकोव के फागोसाइटिक सिद्धांत के रूप में दर्ज हुई। यह सिद्धांत शरीर के सेलुलर सुरक्षात्मक उपकरणों के विचार पर आधारित है। मेचनिकोव ने जानवरों (डैफनिया, स्टारफिश लार्वा) पर प्रयोगों में साबित किया कि ल्यूकोसाइट्स और मेसोडर्मल मूल की अन्य कोशिकाओं में शरीर में प्रवेश करने वाले विदेशी कणों (सूक्ष्मजीवों सहित) को पकड़ने और पचाने की क्षमता होती है। फागोसाइटोसिस नामक इस घटना ने प्रतिरक्षा के फागोसाइटिक सिद्धांत का आधार बनाया और इसे सार्वभौमिक मान्यता प्राप्त हुई है। उठाए गए सवालों को और विकसित करते हुए, मेचनिकोव ने शरीर की सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया के रूप में सूजन का एक सामान्य सिद्धांत तैयार किया और प्रतिरक्षा विज्ञान में एक नई दिशा बनाई - एंटीजन विशिष्टता का सिद्धांत। वर्तमान में, अंग और ऊतक प्रत्यारोपण की समस्या के विकास और कैंसर प्रतिरक्षा विज्ञान के अध्ययन के संबंध में यह तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है।

मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी के क्षेत्र में मेचनिकोव के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में हैजा के रोगजनन और हैजा जैसे विब्रियोस, सिफलिस, तपेदिक और आवर्तक बुखार के जीव विज्ञान का अध्ययन शामिल है। मेचनिकोव माइक्रोबियल विरोध के सिद्धांत के संस्थापक हैं, जिसने एंटीबायोटिक चिकित्सा के विज्ञान के विकास के आधार के रूप में कार्य किया। माइक्रोबियल विरोध के विचार का उपयोग मेचनिकोव द्वारा दीर्घायु की समस्या को विकसित करने में किया गया था। शरीर की उम्र बढ़ने की घटना का अध्ययन करते हुए, मेचनिकोव इस निष्कर्ष पर पहुंचे। इसका सबसे अहम कारण यही है जीर्ण विषाक्ततापुटीय सक्रिय बैक्टीरिया द्वारा बड़ी आंत में उत्पादित क्षय उत्पादों द्वारा शरीर का।

व्यावहारिक रुचि के क्षेत्र के कीट - अनाज बीटल से निपटने के लिए कवक इसारिया विध्वंसक के उपयोग पर मेचनिकोव के शुरुआती कार्य हैं। वे मेचनिकोव को कृषि पौधों के कीटों को नियंत्रित करने की जैविक विधि का संस्थापक मानने का कारण देते हैं, एक ऐसी विधि जो इन दिनों बढ़ती अनुप्रयोग और लोकप्रियता पा रही है। इस प्रकार, आई.आई. मेचनिकोव, एक उत्कृष्ट रूसी जीवविज्ञानी, जिन्होंने एक प्रयोगकर्ता, शिक्षक और वैज्ञानिक ज्ञान के प्रवर्तक के गुणों को संयोजित किया, एक महान भावना और काम के व्यक्ति थे, जिनका सर्वोच्च पुरस्कार 1909 में फागोसाइटोसिस पर उनके शोध के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। हमारे देश में सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास का सबसे महान वैज्ञानिक, मित्र और सहयोगी आई. मेचनिकोव, एन.एफ. के नाम से भी गहरा संबंध है। गामालेया (1859-1949)। गामालेया ने अपना पूरा जीवन संक्रामक रोगों के अध्ययन और उनके रोगजनकों से निपटने के उपायों के विकास के लिए समर्पित कर दिया। गामालेया ने तपेदिक, हैजा और रेबीज के अध्ययन में एक बड़ा योगदान दिया; 1886 में, आई. मेचनिकोव के साथ मिलकर, उन्होंने ओडेसा में पहला पाश्चर स्टेशन आयोजित किया और रेबीज के खिलाफ टीकाकरण को व्यवहार में लाया। उन्होंने पक्षियों में हैजा जैसी बीमारी के प्रेरक एजेंट एवियन विब्रियो की खोज की - और इल्या इलिच के सम्मान में इसका नाम मेचनिकोव विब्रियो रखा। फिर मानव हैजा के खिलाफ एक टीका प्राप्त किया गया।

गामालेया ने संक्रामक रोगों की महामारी विज्ञान पर भी बहुत ध्यान दिया। वह इम्यूनोलॉजी के क्षेत्र के एक प्रमुख विशेषज्ञ थे। चेचक के टीके के उत्पादन के लिए एक मूल विधि विकसित करने के बाद, उन्होंने सबसे पहले बैक्टीरिया से सबसे पूर्ण एंटीजन को अलग करने और तथाकथित रासायनिक टीके तैयार करने के लिए उनका उपयोग करने का विचार प्रस्तावित किया। गामालेया उस समय अज्ञात एक एजेंट - एक बैक्टीरियोफेज - के प्रभाव में बैक्टीरिया के सहज लसीका की घटना का निरीक्षण और वर्णन करने वाले पहले व्यक्ति थे। इसलिए, गामालेया को न केवल मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी के संस्थापकों में से एक माना जाता है, बल्कि इम्यूनोलॉजी और वायरोलॉजी का भी।

एस.एन.विनोग्रैडस्की, वी.एल. ओमेलेन्स्की, बी.एल. इसाचेंको, डी.आई. इवानोव्स्की, जी.ए. नाडसन, जो सामान्य सूक्ष्म जीव विज्ञान में कुछ दिशाओं के संस्थापक थे। उदाहरण के लिए, मृदा सूक्ष्मजीवों की पारिस्थितिकी के सिद्धांत का निर्माण रूसी शोधकर्ता एस. विनोग्रैडस्की (1856-1953) के नाम के साथ अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। विनोग्रैडस्की ने सूक्ष्मजीव जगत की शारीरिक विविधता के ज्ञान में भी महान योगदान दिया। उन्होंने सल्फर बैक्टीरिया और आयरन बैक्टीरिया के शरीर विज्ञान पर शास्त्रीय कार्य किया, जिसके परिणामस्वरूप बैक्टीरिया में केमोसिंथेसिस की खोज हुई - जो 19वीं शताब्दी की सबसे बड़ी खोज थी।

एस विनोग्रैडस्की ने साबित किया कि ऐसे बैक्टीरिया हैं जो खनिज यौगिकों (हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया) और कार्बन डाइऑक्साइड, आदि के ऑक्सीकरण की ऊर्जा का उपयोग करके स्वतंत्र रूप से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करते हैं। अर्थात्, सूक्ष्मजीवों के एक नए प्रकार के पोषण की खोज की गई - ऑटोट्रॉफ़िज़्म।

विनोग्रैडस्की की निरंतर आवश्यकता सूक्ष्मजीवों का उनके प्राकृतिक आवास या प्राकृतिक परिस्थितियों के जितना करीब हो सके अध्ययन करने की थी। इस सिद्धांत का पालन करते हुए, उन्होंने मिट्टी के सूक्ष्मजीवों के अध्ययन के लिए सरल और मूल तरीके विकसित किए। ऐच्छिक (चयनात्मक) वातावरण की पद्धति को सामान्य मान्यता और व्यापक उपयोग प्राप्त हुआ है, जिससे इसे अलग करना संभव हो गया है प्रकृतिक वातावरणअनेक नये सूक्ष्मजीव पदार्थों के चक्र में उनकी भूमिका निर्धारित करते हैं।

एस. विनोग्रैडस्की ने 300 से अधिक पुस्तकें प्रकाशित कीं वैज्ञानिक कार्यमृदा सूक्ष्मजीवों की पारिस्थितिकी और शरीर विज्ञान के लिए समर्पित। उन्हें मृदा सूक्ष्म जीव विज्ञान का जनक माना जाता है। रूसी सूक्ष्म जीव विज्ञान के उत्कृष्ट संस्थापकों में से एक में एस. विनोग्रैडस्की के छात्र वी.एल. भी शामिल होना चाहिए। ओमाल्यांस्की (1867-1928)। वह न केवल एक उल्लेखनीय वैज्ञानिक थे, बल्कि एक प्रतिभाशाली शिक्षक और सूक्ष्म जीव विज्ञान की उपलब्धियों को लोकप्रिय बनाने वाले भी थे। पाश्चर की तरह वी. ओमेलेन्स्की को रसायन विज्ञान के क्षेत्र में गहरा ज्ञान था, जिसने उनके और सूक्ष्मजीवों के पारिस्थितिक अध्ययन का आधार बनाया। वी. ओमेलेन्स्की की वैज्ञानिक रुचियों का दायरा बहुत विस्तृत है, लेकिन उनके शोध की मुख्य दिशा प्रकृति में पदार्थों के चक्र के अध्ययन से संबंधित है, जिसमें उन्होंने सूक्ष्मजीवों को एक महत्वपूर्ण भूमिका सौंपी। अपघटन प्रक्रियाओं का अध्ययन कार्बनिक पदार्थ, वह सेल्युलोज-विघटनकारी बैक्टीरिया को अलग करने वाले, उनके शरीर विज्ञान और प्रक्रिया के रसायन विज्ञान का वर्णन करने वाले पहले व्यक्ति थे।

ओमेलेन्स्की ने नाइट्रोजन चक्र में शामिल सूक्ष्मजीवों, विशेष रूप से मुक्त-जीवित नाइट्रोजन फिक्सर्स और नाइट्रिफायर्स का गहराई से और व्यापक रूप से अध्ययन किया। ओमेलेन्स्की के नवीनतम कार्यों में से एक, "चट्टानों के मौसम में सूक्ष्मजीवों की भूमिका," अनुसंधान के एक नए क्षेत्र से संबंधित है। इस कार्य ने भूवैज्ञानिक सूक्ष्म जीव विज्ञान का आधार बनाया।

ओमेलेन्स्की की महान योग्यता पहली रूसी पाठ्यपुस्तक "फंडामेंटल्स ऑफ माइक्रोबायोलॉजी" का निर्माण है, जो 1909 में प्रकाशित हुई थी और 9 संस्करणों से गुजरी थी। इसमें, ओमेलेन्स्की ने सूक्ष्मजीवविज्ञानी अनुसंधान के परिणामों का सारांश दिया और नाइट्रोजन, कार्बन, सल्फर और लौह सहित व्यक्तिगत तत्वों की प्रकृति में चक्र के सामान्य चित्र दिए। दशकों से यह पाठ्यपुस्तक विशेषज्ञों के लिए एक संदर्भ पुस्तक रही है।

सूक्ष्म जीव विज्ञान में पारिस्थितिक दिशा बी.एल. द्वारा सफलतापूर्वक विकसित की गई थी। इसाचेंको (1871-1948)। जलीय सूक्ष्म जीव विज्ञान के क्षेत्र में कार्य व्यापक रूप से ज्ञात हो गए हैं। वह आर्कटिक महासागर में सूक्ष्मजीवों के वितरण का अध्ययन करने वाले पहले व्यक्ति थे और उन्होंने भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं और जल निकायों में पदार्थों के संचलन में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका बताई।

डी.आई. ने घरेलू और विश्व सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास में एक महान योगदान दिया। इवानोव्स्की (1864-1920), जिन्होंने 1892 में पादप विषाणुओं की खोज की और इस तरह एक नए विज्ञान - वायरोलॉजी - की नींव रखी। इवानोव्स्की के शोध के महत्व पर जोर देते हुए, अंग्रेजी वायरोलॉजिस्ट एन. पिरी ने लिखा: "सैद्धांतिक प्राकृतिक विज्ञान के लिए इवानोव्स्की की खोज का अत्यधिक महत्व इस तथ्य में निहित है कि उन्होंने प्रोटीन निकायों के अस्तित्व का एक नया रूप खोजा।" इवानोव्स्की के विचारों ने वायरोलॉजी की बाद की शानदार सफलताओं में निर्णायक भूमिका निभाई, जिसके परिणामस्वरूप मनुष्यों, जानवरों, पौधों और सूक्ष्मजीवों के अधिकांश वायरल रोगों के प्रेरक एजेंटों की खोज की गई। अमेरिकी वायरोलॉजिस्ट स्टेनली के निष्कर्ष के अनुसार, वायरोलॉजी में इवानोव्स्की के नाम को माइक्रोबायोलॉजी में पाश्चर और कोच के नामों के समान ही माना जाना चाहिए।

10. गोलाकार आकृतियाँ(कोक्सी) - गोलाकार जीवाणुआकार 0.5 - 1.0 माइक्रोन; कोशिकाओं की पारस्परिक व्यवस्था के अनुसार, माइक्रोकोकी, डिप्लोकोकी, स्ट्रेप्टोकोकी, टेट्राकोकी, सार्सिना और स्टेफिलोकोकी को प्रतिष्ठित किया जाता है।

माइक्रोकॉसी (अव्य। छोटा) - अलग-अलग स्थित कोशिकाएँ या "पैकेट" के रूप में।

डिप्लोकॉसी (अव्य. डबल) - जोड़े में व्यवस्थित होते हैं, क्योंकि कोशिकाएँ विभाजन के बाद अलग नहीं होती हैं।

स्ट्रेप्टोकोकी (ग्रीक स्ट्रेप्टोस से - श्रृंखला) गोल या आयताकार आकार की कोशिकाएं होती हैं जो एक ही तल में कोशिका विभाजन के कारण और विभाजन स्थल पर उनके बीच संबंध बनाए रखने के कारण एक श्रृंखला बनाती हैं।

सार्सिन्स (लैटिन सार्सिना से - बंडल, बेल) - 8 या अधिक कोक्सी के पैकेट के रूप में व्यवस्थित होते हैं, क्योंकि वे तीन परस्पर लंबवत विमानों में कोशिका विभाजन द्वारा बनते हैं।

स्टैफिलोकोकी (ग्रीक स्टैफाइल से - अंगूर का गुच्छा) विभिन्न स्तरों में विभाजन के परिणामस्वरूप अंगूर के गुच्छा के रूप में स्थित कोक्सी हैं।

छड़ के आकार के बैक्टीरिया आकार, कोशिका सिरे के आकार और में भिन्न होते हैं तुलनात्मक स्थितिकोशिकाएं. कोशिकाओं की लंबाई 1.0 से 8.0 तक, मोटाई 0.5 से 2.0 माइक्रोन तक होती है। छड़ें आकार में नियमित (एस्चेरिचिया कोली) या अनियमित (कोरीनबैक्टीरिया) हो सकती हैं, जिनमें शाखाएं भी शामिल हैं, जैसे एक्टिनोमाइसेट्स। थोड़ी घुमावदार छड़ों को विब्रियोस (विब्रियो कॉलेरी) कहा जाता है। अधिकांश छड़ के आकार के बैक्टीरिया बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित होते हैं क्योंकि कोशिकाएँ विभाजित होने के बाद अलग हो जाती हैं।

प्राथमिक निकाय एक इंट्रासेल्युलर रिक्तिका के निर्माण के साथ एंडोसाइटोसिस द्वारा उपकला कोशिका में प्रवेश करते हैं। कोशिका के अंदर, वे बड़े हो जाते हैं और विभाजित जालीदार पिंडों में बदल जाते हैं, जिससे रिक्तिकाएं (समावेशन) में समूह बन जाते हैं। प्राथमिक निकायों का निर्माण जालीदार निकायों से होता है, जो एक्सोसाइटोसिस या कोशिका लसीका द्वारा कोशिकाओं को छोड़ देते हैं।

माइकोप्लाज्मा छोटे बैक्टीरिया (0.15 - 1.0 µm) होते हैं, जो साइटोप्लाज्म से घिरे होते हैं प्लाज्मा झिल्लीऔर कोशिका भित्ति का अभाव है। कोशिका भित्ति की अनुपस्थिति के कारण, माइकोप्लाज्मा आसमाटिक रूप से संवेदनशील होते हैं। उनके विभिन्न आकार हैं: कोकॉइड, फिलामेंटस, फ्लास्क के आकार का। ये रूप माइकोप्लाज्मा की शुद्ध संस्कृतियों की चरण-विपरीत माइक्रोस्कोपी के तहत दिखाई देते हैं। रोगजनक माइकोप्लाज्मा क्रोनिक संक्रमण का कारण बनता है - माइकोप्लाज्मोसिस।

एक्टिनोमाइसेट्स शाखायुक्त, फिलामेंटस या रॉड के आकार के ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया हैं। उन्हें अपना नाम (ग्रीक एक्टिस - रे, मायकेस - मशरूम से) ड्रूसन के प्रभावित ऊतकों में गठन के कारण मिला - केंद्र से निकलने वाली किरणों के रूप में कसकर जुड़े धागे के कण और फ्लास्क के आकार की मोटाई में समाप्त होते हैं। एक्टिनोमाइसेट्स माइसेलियम के विखंडन द्वारा छड़ के आकार और कोकॉइड बैक्टीरिया के समान कोशिकाओं में विभाजित हो सकते हैं। एक्टिनोमाइसेट्स के हवाई हाइफ़े पर, बीजाणु बन सकते हैं जो प्रजनन के लिए काम करते हैं। एक्टिनोमाइसीट बीजाणु आमतौर पर गर्मी प्रतिरोधी नहीं होते हैं।

एक्टिनोमाइसेट्स के साथ एक सामान्य फ़ाइलोजेनेटिक शाखा तथाकथित नोकार्डिफ़ॉर्म (नोकार्डियोफ़ॉर्म) एक्टिनोमाइसेट्स द्वारा बनाई जाती है - रॉड के आकार के, अनियमित आकार के बैक्टीरिया का एक सामूहिक समूह। उनके व्यक्तिगत प्रतिनिधि शाखा रूप बनाते हैं। इनमें Corynebacterium, bdycobacterium, Hocardia आदि जेनेरा के बैक्टीरिया शामिल हैं।

नोकार्डी-जैसे एक्टिनोमाइसेट्स को कोशिका भित्ति में शर्करा अरेबिनोज, गैलेक्टोज, साथ ही माइकोलिक एसिड और बड़ी मात्रा में फैटी एसिड की उपस्थिति से पहचाना जाता है। माइकोलिक एसिड और कोशिका भित्ति लिपिड बैक्टीरिया के एसिड प्रतिरोध को निर्धारित करते हैं, विशेष रूप से, माइकोबैक्टीरिया ट्यूबरकुलोसिस और कुष्ठ रोग (जब ज़ीहल-नील्सन के अनुसार दाग होते हैं, तो वे लाल होते हैं, और गैर-एसिड प्रतिरोधी बैक्टीरिया और ऊतक तत्व, थूक नीले होते हैं)।

जटिल रूप सर्पिल-आकार के बैक्टीरिया होते हैं, उदाहरण के लिए स्पिरिला, जो कॉर्कस्क्रू-आकार की जटिल कोशिकाओं की तरह दिखते हैं। रोगजनक स्पिरिला में प्रेरक एजेंट सोडोकू (चूहे के काटने की बीमारी) शामिल है। जटिल लोगों में कैम्पिलोबैक्टर, हेलिकोबैक्टर भी शामिल हैं, जिनमें उड़ते हुए सीगल के पंख की तरह वक्र होते हैं; स्पाइरोकेट्स जैसे बैक्टीरिया भी उनके करीब हैं।

स्पाइरोकीट्स पतले, लंबे, घुमावदार (सर्पिल आकार के) बैक्टीरिया होते हैं जो कोशिकाओं में लचीलेपन के कारण अपनी गतिशीलता में स्पाइरिलम से भिन्न होते हैं। स्पाइरोकेट्स में एक बाहरी झिल्ली कोशिका भित्ति होती है जो एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के साथ प्रोटोप्लाज्मिक सिलेंडर के चारों ओर होती है। कोशिका भित्ति की बाहरी झिल्ली के नीचे (पेरिप्लाज्म में) पेरिप्लास्मिक फाइब्रिल (फ्लैगेला) होते हैं, जो स्पाइरोकीट के प्रोटोप्लाज्मिक सिलेंडर के चारों ओर घूमते हुए इसे एक पेचदार आकार (स्पिरोकीट के प्राथमिक कर्ल) देते हैं। तंतु कोशिका के सिरों से जुड़े होते हैं और एक दूसरे की ओर निर्देशित होते हैं। तंतुओं का दूसरा सिरा मुक्त होता है। तंतुओं की संख्या और व्यवस्था विभिन्न प्रजातियों में भिन्न-भिन्न होती है। फाइब्रिल स्पाइरोकेट्स की गति में शामिल होते हैं, जिससे कोशिकाओं को घूर्णी, झुकने और अनुवाद संबंधी गति मिलती है। इस मामले में, स्पाइरोकेट्स लूप, कर्ल और मोड़ बनाते हैं, जिन्हें सेकेंडरी कर्ल कहा जाता है।

स्पाइरोकेट्स रंगों को अच्छी तरह से नहीं समझते हैं। उन्हें रोमानोव्स्की-गिम्सा विधि या सिल्वरिंग का उपयोग करके दाग दिया जाता है, और उनके जीवित रूप में उनकी जांच सिंगल-कंट्रास्ट या डार्क-फील्ड माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके की जाती है।

लेप्टोस्पाइरा (जीनस लेप्टोस्पाइरा) में उथले और लगातार कर्ल होते हैं - एक मुड़ी हुई रस्सी के रूप में। इन स्पाइरोकेट्स के सिरे हुक की तरह घुमावदार होते हैं और सिरे मोटे होते हैं। द्वितीयक कर्ल बनाते हुए, वे अक्षर S या C का आकार ले लेते हैं; 2 अक्षीय धागे हैं। रोगजनक प्रतिनिधि एल. पूछताछ से लेप्टोस्पायरोसिस होता है।

बैक्टीरिया का औसत आकार 0.5-5 माइक्रोन होता है। उदाहरण के लिए, एस्चेरिचिया कोली का आयाम 0.3-1 गुणा 1-6 माइक्रोन है, स्टैफिलोकोकस ऑरियस का व्यास 0.5-1 माइक्रोन है, बैसिलस सबटिलिस 0.75 गुणा 2-3 माइक्रोन है। सबसे बड़ा ज्ञात जीवाणु थियोमार्गरिटा नामिबिएन्सिस है, जो 750 माइक्रोन (0.75 मिमी) के आकार तक पहुंचता है। दूसरा है एपुलोपिसियम फिशेलसोनी, जिसका व्यास 80 माइक्रोन और लंबाई 700 माइक्रोन तक होती है और यह सर्जिकल मछली एकेंथुरस निग्रोफस्कस के पाचन तंत्र में रहता है। एक्रोमैटियम ऑक्सालिफ़ेरम 33 गुणा 100 माइक्रोन, बेगियाटोआ अल्बा - 10 गुणा 50 माइक्रोन के आकार तक पहुंचता है। स्पाइरोकीट्स 0.7 µm की मोटाई के साथ लंबाई में 250 µm तक बढ़ सकते हैं। वहीं, बैक्टीरिया में सेलुलर संरचना वाले सबसे छोटे जीव शामिल हैं। माइकोप्लाज्मा मायकोइड्स का आकार 0.1-0.25 माइक्रोन होता है, जो तंबाकू मोज़ेक, काउपॉक्स या इन्फ्लूएंजा जैसे बड़े वायरस के आकार के समान होता है। सैद्धांतिक गणना के अनुसार, 0.15-0.20 माइक्रोन से कम व्यास वाली एक गोलाकार कोशिका स्वतंत्र प्रजनन में असमर्थ हो जाती है, क्योंकि इसमें भौतिक रूप से सभी आवश्यक बायोपॉलिमर और संरचनाएं पर्याप्त मात्रा में नहीं होती हैं।

हालाँकि, नैनोबैक्टीरिया का वर्णन किया गया है जो "स्वीकार्य" आकार से छोटे हैं और सामान्य बैक्टीरिया से बहुत अलग हैं। वे, वायरस के विपरीत, स्वतंत्र विकास और प्रजनन (बेहद धीमी गति से) करने में सक्षम हैं। अब तक उनका बहुत कम अध्ययन किया गया है, उनके जीवित स्वभाव पर सवाल उठाए जा रहे हैं।

किसी कोशिका की त्रिज्या में रैखिक वृद्धि के साथ, इसकी सतह त्रिज्या के वर्ग के अनुपात में बढ़ जाती है, और इसका आयतन घन के अनुपात में बढ़ जाता है, इसलिए, छोटे जीवों में सतह से आयतन का अनुपात बड़े जीवों की तुलना में अधिक होता है, जिसका अर्थ है पर्यावरण के साथ पदार्थों का अधिक सक्रिय आदान-प्रदान। विभिन्न संकेतकों द्वारा मापी गई बायोमास की प्रति इकाई मेटाबोलिक गतिविधि बड़े रूपों की तुलना में छोटे रूपों में अधिक होती है। इसलिए, सूक्ष्मजीवों के लिए भी छोटे आकार अधिक जटिल यूकेरियोट्स की तुलना में विकास और प्रजनन की दर में बैक्टीरिया और आर्किया को लाभ देते हैं और उनकी महत्वपूर्ण पारिस्थितिक भूमिका निर्धारित करते हैं।

11. जीवाणु कोशिका की संरचना का सामान्य आरेख चित्र में दिखाया गया है 2. जीवाणु कोशिका का आंतरिक संगठन जटिल होता है। सूक्ष्मजीवों के प्रत्येक व्यवस्थित समूह की अपनी विशिष्ट संरचनात्मक विशेषताएं होती हैं।

कोशिका भित्ति। जीवाणु कोशिका एक घनी झिल्ली से ढकी होती है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बाहर स्थित इस सतह परत को कोशिका भित्ति कहा जाता है (चित्र 2, 14)। दीवार सुरक्षात्मक और सहायक कार्य करती है, और कोशिका को एक स्थायी, विशिष्ट आकार (उदाहरण के लिए, रॉड या कोकस का आकार) भी देती है और कोशिका के बाहरी कंकाल का प्रतिनिधित्व करती है। यह घना खोल बैक्टीरिया को पौधों की कोशिकाओं के समान बनाता है, जो उन्हें जानवरों की कोशिकाओं से अलग करता है, जिनमें नरम खोल होते हैं। जीवाणु कोशिका के अंदर, आसमाटिक दबाव बाहरी वातावरण की तुलना में कई गुना और कभी-कभी दसियों गुना अधिक होता है। इसलिए, यदि कोशिका दीवार जैसी घनी, कठोर संरचना द्वारा संरक्षित नहीं की गई तो कोशिका जल्दी से टूट जाएगी।

कोशिका भित्ति की मोटाई 0.01-0.04 माइक्रोन होती है। यह बैक्टीरिया के शुष्क द्रव्यमान का 10 से 50% तक बनता है। कोशिका भित्ति बनाने वाली सामग्री की मात्रा बैक्टीरिया के विकास के दौरान बदलती है और आमतौर पर उम्र के साथ बढ़ती है।

दीवारों का मुख्य संरचनात्मक घटक, आज तक अध्ययन किए गए लगभग सभी जीवाणुओं में उनकी कठोर संरचना का आधार, म्यूरिन (ग्लाइकोपेप्टाइड, म्यूकोपेप्टाइड) है। यह एक जटिल संरचना का कार्बनिक यौगिक है, जिसमें नाइट्रोजन ले जाने वाली शर्करा - अमीनो शर्करा और 4-5 अमीनो एसिड शामिल हैं। इसके अलावा, कोशिका भित्ति अमीनो एसिड का एक असामान्य आकार (डी-स्टीरियोइसोमर्स) होता है, जो प्रकृति में बहुत कम पाया जाता है।

कोशिका भित्ति के घटक भाग, उसके घटक, एक जटिल, मजबूत संरचना बनाते हैं।

क्रिश्चियन ग्राम द्वारा 1884 में पहली बार प्रस्तावित धुंधला विधि का उपयोग करके, बैक्टीरिया को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव। ग्राम-पॉजिटिव जीव कुछ एनिलिन रंगों, जैसे कि क्रिस्टल वायलेट, को बांधने में सक्षम होते हैं, और आयोडीन और फिर अल्कोहल (या एसीटोन) के साथ उपचार के बाद आयोडीन-डाई कॉम्प्लेक्स को बनाए रखते हैं। वही बैक्टीरिया जिनमें एथिल अल्कोहल के प्रभाव में यह कॉम्प्लेक्स नष्ट हो जाता है (कोशिकाएं बदरंग हो जाती हैं) को ग्राम-नेगेटिव के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका दीवारों की रासायनिक संरचना अलग-अलग होती है।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में, कोशिका भित्ति की संरचना में म्यूकोपेप्टाइड्स के अलावा, पॉलीसेकेराइड (जटिल, उच्च-आणविक शर्करा), टेइकोइक एसिड (संरचना और संरचना में जटिल यौगिक, शर्करा, अल्कोहल, अमीनो एसिड और फॉस्फोरिक एसिड शामिल होते हैं) शामिल हैं। ). पॉलीसेकेराइड और टेकोइक एसिड दीवार के ढांचे - म्यूरिन से जुड़े होते हैं। हम अभी तक नहीं जानते कि ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति के ये घटक किस संरचना का निर्माण करते हैं। पतले खंडों (लेयरिंग) की इलेक्ट्रॉनिक तस्वीरों का उपयोग करते हुए, दीवारों में कोई ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया नहीं पाया गया। संभवतः ये सभी पदार्थ आपस में बहुत मजबूती से जुड़े हुए हैं।

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की दीवारें रासायनिक संरचना में अधिक जटिल होती हैं; उनमें जटिल परिसरों - लिपोप्रोटीन और लिपोपॉलीसेकेराइड में प्रोटीन और शर्करा से जुड़े लिपिड (वसा) की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की तुलना में ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका दीवारों में आम तौर पर कम म्यूरिन होता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की दीवार संरचना भी अधिक जटिल होती है। इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके यह पाया गया कि इन जीवाणुओं की दीवारें बहुपरतीय हैं (चित्र 6)।

भीतरी परत म्यूरिन से बनी होती है। इसके ऊपर ढीले-ढाले प्रोटीन अणुओं की एक विस्तृत परत होती है। यह परत बदले में लिपोपॉलीसेकेराइड की परत से ढकी होती है। सबसे ऊपरी परत में लिपोप्रोटीन होते हैं।

कोशिका दीवार पारगम्य है: पोषक तत्व इसके माध्यम से कोशिका में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करते हैं, और चयापचय उत्पाद कोशिका में बाहर निकलते हैं। पर्यावरण. उच्च आणविक भार वाले बड़े अणु खोल से नहीं गुजरते हैं।

कैप्सूल. कई जीवाणुओं की कोशिका भित्ति ऊपर से श्लेष्मा पदार्थ की एक परत से घिरी होती है - एक कैप्सूल (चित्र 7)। कैप्सूल की मोटाई कोशिका के व्यास से कई गुना अधिक हो सकती है, और कभी-कभी यह इतनी पतली होती है कि इसे केवल एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप - एक माइक्रोकैप्सूल के माध्यम से देखा जा सकता है।

कैप्सूल कोशिका का एक अनिवार्य हिस्सा नहीं है, यह उन स्थितियों के आधार पर बनता है जिनमें बैक्टीरिया खुद को पाते हैं। यह कोशिका के लिए एक सुरक्षा कवच के रूप में कार्य करता है और जल चयापचय में भाग लेता है, कोशिका को सूखने से बचाता है।

कैप्सूल की रासायनिक संरचना अक्सर पॉलीसेकेराइड होती है। कभी-कभी उनमें ग्लाइकोप्रोटीन (शर्करा और प्रोटीन के जटिल परिसर) और पॉलीपेप्टाइड्स (जीनस बैसिलस) होते हैं, दुर्लभ मामलों में - फाइबर (जीनस एसिटोबैक्टर) से।

कुछ जीवाणुओं द्वारा सब्सट्रेट में स्रावित श्लेष्म पदार्थ, उदाहरण के लिए, खराब दूध और बियर की श्लेष्म-तार जैसी स्थिरता का कारण बनते हैं।

कोशिकाद्रव्य। केन्द्रक और कोशिका भित्ति को छोड़कर कोशिका की संपूर्ण सामग्री को साइटोप्लाज्म कहा जाता है। साइटोप्लाज्म (मैट्रिक्स) के तरल, संरचनाहीन चरण में राइबोसोम, झिल्ली प्रणाली, माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड और अन्य संरचनाएं, साथ ही आरक्षित पोषक तत्व होते हैं। साइटोप्लाज्म में एक अत्यंत जटिल, बारीक संरचना (स्तरित, दानेदार) होती है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके कोशिका संरचना के कई दिलचस्प विवरण सामने आए हैं।

जीवाणु प्रोटोप्लास्ट की बाहरी लिपोप्रोटॉइड परत, जिसमें विशेष भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कहलाती है (चित्र 2, 15)।

साइटोप्लाज्म के अंदर सभी महत्वपूर्ण संरचनाएं और अंगक होते हैं।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है - यह कोशिका में पदार्थों के प्रवेश और बाहर चयापचय उत्पादों की रिहाई को नियंत्रित करती है।

झिल्ली के माध्यम से, एंजाइमों से जुड़ी एक सक्रिय जैव रासायनिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप पोषक तत्व कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं। इसके अलावा, कुछ कोशिका घटकों का संश्लेषण झिल्ली में होता है, मुख्य रूप से कोशिका भित्ति और कैप्सूल के घटक। अंत में, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में सबसे महत्वपूर्ण एंजाइम (जैविक उत्प्रेरक) होते हैं। झिल्लियों पर एंजाइमों की व्यवस्थित व्यवस्था उनकी गतिविधि को विनियमित करना और दूसरों द्वारा कुछ एंजाइमों के विनाश को रोकना संभव बनाती है। झिल्ली से जुड़े राइबोसोम हैं - संरचनात्मक कण जिन पर प्रोटीन संश्लेषित होता है। झिल्ली में लिपोप्रोटीन होते हैं। यह काफी मजबूत है और बिना आवरण वाली कोशिका के अस्थायी अस्तित्व को सुनिश्चित कर सकता है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कोशिका के शुष्क द्रव्यमान का 20% तक बनाती है।

प्लाज़्मा झिल्ली और कोशिका भित्ति के बीच डेस्मोज़ - पुलों के रूप में एक संबंध होता है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली अक्सर कोशिका में आक्रमण - को जन्म देती है। ये आक्रमण साइटोप्लाज्म में विशेष झिल्ली संरचनाएं बनाते हैं जिन्हें मेसोसोम कहा जाता है। कुछ प्रकार के मेसोसोम अपनी झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग किए गए पिंड होते हैं। इन झिल्लीदार थैलियों के अंदर असंख्य पुटिकाएं और नलिकाएं भरी होती हैं (चित्र 2)। ये संरचनाएँ बैक्टीरिया में विभिन्न प्रकार के कार्य करती हैं। इनमें से कुछ संरचनाएँ माइटोकॉन्ड्रिया के अनुरूप हैं। अन्य एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम या गोल्गी तंत्र के कार्य करते हैं। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के आक्रमण से बैक्टीरिया का प्रकाश संश्लेषक उपकरण भी बनता है। साइटोप्लाज्म के आक्रमण के बाद, झिल्ली बढ़ती रहती है और ढेर बनाती है (तालिका 30), जिसे पौधे के क्लोरोप्लास्ट कणिकाओं के अनुरूप थायलाकोइड स्टैक कहा जाता है। इन झिल्लियों में, जो अक्सर जीवाणु कोशिका के अधिकांश साइटोप्लाज्म को भरती हैं, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को अंजाम देने वाले रंगद्रव्य (बैक्टीरियोक्लोरोफिल, कैरोटीनॉयड) और एंजाइम (साइटोक्रोम) स्थानीयकृत होते हैं।

बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म में 200A व्यास वाले राइबोसोम, प्रोटीन-संश्लेषक कण होते हैं। एक पिंजरे में उनकी संख्या एक हजार से अधिक है। राइबोसोम में आरएनए और प्रोटीन होते हैं। बैक्टीरिया में, कई राइबोसोम साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से स्थित होते हैं, उनमें से कुछ झिल्ली से जुड़े हो सकते हैं।

राइबोसोम कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण के केंद्र हैं। साथ ही, वे अक्सर एक-दूसरे से जुड़ते हैं, जिससे समुच्चय बनते हैं जिन्हें पॉलीराइबोसोम या पॉलीसोम कहा जाता है।

जीवाणु कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में अक्सर विभिन्न आकृतियों और आकारों के कण होते हैं। हालाँकि, उनकी उपस्थिति को सूक्ष्मजीव के किसी प्रकार के स्थायी संकेत के रूप में नहीं माना जा सकता है, यह आमतौर पर पर्यावरण की भौतिक और रासायनिक स्थितियों से संबंधित है; कई साइटोप्लाज्मिक समावेशन ऐसे यौगिकों से बने होते हैं जो ऊर्जा और कार्बन के स्रोत के रूप में काम करते हैं। ये आरक्षित पदार्थ तब बनते हैं जब शरीर को पर्याप्त पोषक तत्वों की आपूर्ति की जाती है, और इसके विपरीत, इसका उपयोग तब किया जाता है जब शरीर खुद को पोषण के मामले में कम अनुकूल परिस्थितियों में पाता है।

कई जीवाणुओं में, कणिकाओं में स्टार्च या अन्य पॉलीसेकेराइड होते हैं - ग्लाइकोजन और ग्रैनुलोसा। कुछ बैक्टीरिया, जब चीनी युक्त माध्यम में विकसित होते हैं, तो कोशिका के अंदर वसा की बूंदें होती हैं। दानेदार समावेशन का एक अन्य व्यापक प्रकार वॉलुटिन (मेटाक्रोमैटिन ग्रैन्यूल) है। इन दानों में पॉलीमेटाफॉस्फेट (फॉस्फोरिक एसिड अवशेष युक्त एक आरक्षित पदार्थ) होता है। पॉलीमेटाफॉस्फेट शरीर के लिए फॉस्फेट समूहों और ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्य करता है। सल्फर-मुक्त मीडिया जैसी असामान्य पोषण संबंधी स्थितियों में बैक्टीरिया में वॉलुटिन जमा होने की अधिक संभावना होती है। कुछ सल्फर बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म में सल्फर की बूंदें होती हैं।

विभिन्न संरचनात्मक घटकों के अलावा, साइटोप्लाज्म में एक तरल भाग होता है - घुलनशील अंश। इसमें प्रोटीन, विभिन्न एंजाइम, टी-आरएनए, कुछ रंगद्रव्य और कम आणविक भार यौगिक - शर्करा, अमीनो एसिड होते हैं।

साइटोप्लाज्म में कम आणविक भार यौगिकों की उपस्थिति के परिणामस्वरूप, सेलुलर सामग्री और बाहरी वातावरण के आसमाटिक दबाव में अंतर उत्पन्न होता है, और यह दबाव विभिन्न सूक्ष्मजीवों के लिए भिन्न हो सकता है। उच्चतम आसमाटिक दबाव ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में देखा जाता है - 30 एटीएम; ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में यह बहुत कम होता है - 4-8 एटीएम।

परमाणु उपकरण. परमाणु पदार्थ, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए), कोशिका के मध्य भाग में स्थानीयकृत होता है।

बैक्टीरिया में उच्च जीवों (यूकेरियोट्स) के रूप में ऐसा कोई नाभिक नहीं होता है, लेकिन इसका एनालॉग होता है - "परमाणु समकक्ष" - न्यूक्लियॉइड (चित्र 2, 8 देखें), जो परमाणु पदार्थ के संगठन का एक विकासवादी रूप से अधिक आदिम रूप है। ऐसे सूक्ष्मजीव जिनमें वास्तविक केन्द्रक नहीं होता, लेकिन उसका एक एनालॉग होता है, उन्हें प्रोकैरियोट्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। सभी जीवाणु प्रोकैरियोट्स हैं। अधिकांश जीवाणुओं की कोशिकाओं में, डीएनए का बड़ा हिस्सा एक या कई स्थानों पर केंद्रित होता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, डीएनए एक विशिष्ट संरचना - नाभिक में स्थित होता है। कोर एक झिल्ली से घिरा होता है।

बैक्टीरिया में, सच्चे नाभिक के विपरीत, डीएनए कम कसकर पैक किया जाता है; न्यूक्लियॉइड में झिल्ली, न्यूक्लियोलस या गुणसूत्रों का एक सेट नहीं होता है। बैक्टीरियल डीएनए मुख्य प्रोटीन - हिस्टोन - से जुड़ा नहीं है और फाइब्रिल के बंडल के रूप में न्यूक्लियॉइड में स्थित है।

कशाभिका। कुछ जीवाणुओं की सतह पर उपांग संरचनाएँ होती हैं; उनमें से सबसे व्यापक हैं फ्लैगेल्ला - बैक्टीरिया की गति के अंग।

फ्लैगेलम को दो जोड़ी डिस्क का उपयोग करके साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के नीचे लंगर डाला जाता है। बैक्टीरिया में एक, दो या कई फ्लैगेल्ला हो सकते हैं। उनका स्थान अलग-अलग है: कोशिका के एक सिरे पर, दो सिरे पर, पूरी सतह पर, आदि (चित्र 9)। बैक्टीरियल फ्लैगेल्ला का व्यास 0.01-0.03 माइक्रोन होता है, उनकी लंबाई कोशिका की लंबाई से कई गुना अधिक हो सकती है। बैक्टीरियल फ्लैगेला एक प्रोटीन - फ्लैगेलिन - से बना होता है और मुड़े हुए पेचदार तंतु होते हैं।

23 एंजाइम या एन्जाइम (अक्षांश से)।किण्व, ग्रीक ζύμη, ἔνζυμον - खमीर) - आमतौर पर प्रोटीन अणु या आरएनए अणु (राइबोजाइम) या उनके कॉम्प्लेक्स जो जीवित प्रणालियों में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज (उत्प्रेरित) करते हैं। एंजाइम-उत्प्रेरित प्रतिक्रिया में अभिकारकों को सब्सट्रेट कहा जाता है, और परिणामी पदार्थों को उत्पाद कहा जाता है। एंजाइम सब्सट्रेट विशिष्ट होते हैं (ATPase केवल ATP के टूटने को उत्प्रेरित करता है, और फॉस्फोराइलेज़ किनेज़ फॉस्फोराइलेट केवल फॉस्फोरिलेज़ को उत्प्रेरित करता है)। एंजाइम गतिविधि को सक्रियकर्ताओं और अवरोधकों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है (सक्रियकर्ता बढ़ते हैं, अवरोधक कम होते हैं)। प्रोटीन एंजाइम राइबोसोम पर संश्लेषित होते हैं, और आरएनए नाभिक में संश्लेषित होते हैं।

एंजाइमों के कार्य

एंजाइम सभी जीवित कोशिकाओं में मौजूद होते हैं और कुछ पदार्थों (सब्सट्रेट) को अन्य (उत्पादों) में बदलने में मदद करते हैं। एंजाइम जीवित जीवों में होने वाली लगभग सभी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं - वे 4000 से अधिक विभिन्न जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। एंजाइम सभी जीवन प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, शरीर के चयापचय को निर्देशित और विनियमित करते हैं।

सभी उत्प्रेरकों की तरह, एंजाइम आगे और पीछे दोनों प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं, जिससे प्रक्रिया की सक्रियण ऊर्जा कम हो जाती है। इस मामले में, रासायनिक संतुलन न तो आगे बढ़ता है और न ही पीछे। गैर-प्रोटीन उत्प्रेरक की तुलना में एंजाइमों की एक विशिष्ट विशेषता उनकी उच्च विशिष्टता है - प्रोटीन के लिए कुछ सब्सट्रेट्स का बाध्यकारी स्थिरांक 10−10 mol/l या उससे कम तक पहुंच सकता है। प्रत्येक एंजाइम अणु प्रति सेकंड कई हजार से लेकर कई मिलियन "ऑपरेशन" करने में सक्षम है। उदाहरण के लिए, एक बछड़े के गैस्ट्रिक म्यूकोसा में मौजूद एंजाइम रेनिन का एक अणु, 37 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 10 मिनट में दूध कैसिइनोजेन के लगभग 10 6 अणुओं को जमा देता है। इसके अलावा, एंजाइमों की दक्षता गैर-प्रोटीन उत्प्रेरकों की दक्षता से कहीं अधिक है - एंजाइम प्रतिक्रियाओं को लाखों और अरबों गुना तेज करते हैं, गैर-प्रोटीन उत्प्रेरक - सैकड़ों और हजारों गुना। कैटेलिटिकली परफेक्ट एंजाइम भी देखें

एंजाइमों के मूल गुण

एंजाइमों में, प्रोटीन होने के कारण, कार्बनिक यौगिकों के इस वर्ग के कई गुण होते हैं जो अकार्बनिक उत्प्रेरक के गुणों से भिन्न होते हैं।

एंजाइमों की थर्मल लैबिलिटी। रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर तापमान पर निर्भर करती है, इसलिए एंजाइम-उत्प्रेरित प्रतिक्रियाएं भी तापमान में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील होती हैं। यह स्थापित किया गया है कि अधिकांश जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर तापमान में 10 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ 2 गुना बढ़ जाती है और, इसके विपरीत, तापमान में 10 डिग्री सेल्सियस की कमी के साथ 2 गुना कम हो जाती है। इस सूचक को तापमान गुणांक कहा जाता है। हालांकि, एंजाइम की प्रोटीन प्रकृति के कारण, बढ़ते तापमान के साथ थर्मल विकृतीकरण प्रतिक्रिया दर में कमी के साथ एंजाइम की प्रभावी एकाग्रता को कम कर देगा। इस प्रकार, 45-50 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं के तापमान पर, रासायनिक गतिकी के सिद्धांत के अनुसार प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है। 50 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, एंजाइम प्रोटीन का थर्मल विकृतीकरण प्रतिक्रिया दर पर काफी प्रभाव डालना शुरू कर देता है, जिससे एंजाइमी प्रक्रिया पूरी तरह से बंद हो जाती है (चित्र 4.16)।

इस प्रकार, थर्मोलेबिलिटी, या बढ़े हुए तापमान के प्रति संवेदनशीलता, एंजाइमों के विशिष्ट गुणों में से एक है जो उन्हें अकार्बनिक उत्प्रेरक से अलग करती है। उत्तरार्द्ध की उपस्थिति में, बढ़ते तापमान के साथ प्रतिक्रिया दर तेजी से बढ़ती है (चित्र 4.16 में वक्र "ए" देखें)। 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, लगभग सभी एंजाइम अपनी गतिविधि खो देते हैं (एकमात्र अपवाद, जाहिर है, एक मांसपेशी ऊतक एंजाइम - मायोकिनेज है, जो 100 डिग्री सेल्सियस तक हीटिंग का सामना कर सकता है)। गर्म रक्त वाले जानवरों में अधिकांश एंजाइमों की क्रिया के लिए इष्टतम तापमान 40°C है; इन परिस्थितियों में, प्रतिक्रियाशील अणुओं की गतिज ऊर्जा में वृद्धि के कारण प्रतिक्रिया दर अधिकतम होती है। कम तापमान (0 डिग्री सेल्सियस और नीचे) पर, एंजाइम, एक नियम के रूप में, नष्ट नहीं होते हैं, हालांकि उनकी गतिविधि लगभग शून्य हो जाती है। सभी मामलों में, उचित तापमान के संपर्क में आने का समय महत्वपूर्ण है। वर्तमान में, पेप्सिन, ट्रिप्सिन और कई अन्य एंजाइमों के लिए, सीधा संबंध का अस्तित्व सिद्ध हो चुका है

चावल। 4.17. पीएच पर एंजाइम-उत्प्रेरित प्रतिक्रिया की दर की निर्भरता (तीर पीएच इष्टतम को इंगित करता है)।

एंजाइम निष्क्रियता की दर और प्रोटीन विकृतीकरण की डिग्री के बीच। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एंजाइमों की थर्मोलेबिलिटी निश्चित रूप से सब्सट्रेट की एकाग्रता, पर्यावरण के पीएच और अन्य कारकों से प्रभावित होती है। पर्यावरण के पीएच पर एंजाइम गतिविधि की निर्भरता। एंजाइम आमतौर पर हाइड्रोजन आयन सांद्रता के एक संकीर्ण क्षेत्र के भीतर सबसे अधिक सक्रिय होते हैं, जो जानवरों के ऊतकों के लिए मुख्य रूप से विकास की प्रक्रिया में विकसित 6.0-8.0 के शारीरिक पीएच मान से मेल खाता है। जब ग्राफिक रूप से प्लॉट किया जाता है, तो घंटी के आकार के वक्र में एक विशिष्ट बिंदु होता है जिस पर एंजाइम अधिकतम गतिविधि प्रदर्शित करता है; इस बिंदु को इस एंजाइम की क्रिया के लिए पर्यावरण का इष्टतम pH कहा जाता है (चित्र 4.17)। हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता पर एंजाइम गतिविधि की निर्भरता का निर्धारण करते समय, प्रतिक्रिया माध्यम के विभिन्न पीएच मानों पर की जाती है, आमतौर पर इष्टतम तापमान पर और सब्सट्रेट की पर्याप्त उच्च (संतृप्त) सांद्रता की उपस्थिति पर। तालिका में तालिका 4.3 कई एंजाइमों के लिए इष्टतम पीएच मान दिखाती है।

तालिका में डेटा से. 4.3 यह स्पष्ट है कि एंजाइम क्रिया का पीएच इष्टतम शारीरिक सीमा के भीतर है। अपवाद पेप्सिन है, जिसका पीएच इष्टतम 2.0 है (पीएच 6.0 पर यह सक्रिय और स्थिर नहीं है)। यह समझाया गया है, सबसे पहले, संरचनात्मक संगठनएंजाइम अणु और, दूसरा, तथ्य यह है कि पेप्सिन गैस्ट्रिक जूस का एक घटक है जिसमें मुक्त हाइड्रोक्लोरिक एसिड होता है, जो इस एंजाइम की क्रिया के लिए एक इष्टतम अम्लीय वातावरण बनाता है। दूसरी ओर, आर्गिनेज का पीएच इष्टतम अत्यधिक क्षारीय क्षेत्र (लगभग 10.0) में होता है; यकृत कोशिकाओं में ऐसा कोई वातावरण नहीं है, इसलिए, विवो में, आर्गिनेज स्पष्ट रूप से अपने इष्टतम पीएच क्षेत्र में कार्य नहीं करता है।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, एंजाइम अणु पर पर्यावरण के पीएच में परिवर्तन का प्रभाव अम्लीय और बुनियादी समूहों (विशेष रूप से, डाइकारबॉक्सिलिक एमिनो एसिड के सीओओएच समूह, सिस्टीन के एसएच समूह) के आयनीकरण की स्थिति और डिग्री को प्रभावित करना है , हिस्टिडीन का इमिडाज़ोल नाइट्रोजन, एनएच 2 समूह लाइसिन, आदि)। पर्यावरण के इष्टतम पीएच से तेज बदलाव के साथ, एंजाइम गठनात्मक परिवर्तनों से गुजर सकते हैं, जिससे विकृतीकरण या एंजाइम अणु के चार्ज में बदलाव के कारण गतिविधि का नुकसान हो सकता है। माध्यम के विभिन्न पीएच मानों पर, सक्रिय केंद्र आंशिक रूप से आयनित या गैर-आयनित रूप में हो सकता है, जो प्रोटीन की तृतीयक संरचना को प्रभावित करता है और तदनुसार, सक्रिय एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स के गठन को प्रभावित करता है। इसके अलावा, सब्सट्रेट और सहकारकों की आयनीकरण अवस्था महत्वपूर्ण है।

एंजाइम विशिष्टता. एंजाइमों में क्रिया की उच्च विशिष्टता होती है। यह गुण अक्सर उन्हें अकार्बनिक उत्प्रेरकों से महत्वपूर्ण रूप से अलग करता है। इस प्रकार, बारीक पिसा हुआ प्लैटिनम और पैलेडियम दसियों हज़ार की कमी (आण्विक हाइड्रोजन की भागीदारी के साथ) को उत्प्रेरित कर सकता है रासायनिक यौगिकविभिन्न संरचनाएँ. जैसा कि उल्लेख किया गया है, एंजाइम की उच्च विशिष्टता एंजाइम के सब्सट्रेट के अणुओं और सक्रिय केंद्र के अद्वितीय संरचनात्मक संगठन के बीच गठनात्मक और इलेक्ट्रोस्टैटिक संपूरकता द्वारा निर्धारित की जाती है, जो घटना के लिए "मान्यता", उच्च आत्मीयता और चयनात्मकता प्रदान करती है। जीवित चीजों की कोशिकाओं में एक साथ होने वाली हजारों अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं में से एक प्रतिक्रिया।

क्रिया के तंत्र के आधार पर, सापेक्ष (या समूह) और पूर्ण विशिष्टता वाले एंजाइमों को प्रतिष्ठित किया जाता है। इस प्रकार, कुछ हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों की क्रिया के लिए, सब्सट्रेट अणु में रासायनिक बंधन का प्रकार सबसे महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, पेप्सिन जानवरों और पौधों की उत्पत्ति के प्रोटीन को समान सीमा तक तोड़ता है, इस तथ्य के बावजूद कि ये प्रोटीन रासायनिक संरचना और अमीनो एसिड संरचना और भौतिक रासायनिक गुणों दोनों में एक दूसरे से काफी भिन्न होते हैं। हालाँकि, पेप्सिन कार्बोहाइड्रेट या वसा को नहीं तोड़ता है। इसे इस तथ्य से समझाया गया है कि अनुप्रयोग का बिंदु, पेप्सिन की क्रिया का स्थल पेप्टाइड -सीओ-एनएच बंधन है। लाइपेज की क्रिया के लिए, जो वसा के हाइड्रोलिसिस को ग्लिसरॉल और फैटी एसिड में उत्प्रेरित करता है, एक समान साइट एस्टर बंधन है। ट्रिप्सिन, काइमोट्रिप्सिन, पेप्टिडेज़, एंजाइम जो पॉलीसेकेराइड में α-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड (लेकिन सेलूलोज़ में मौजूद β-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड नहीं) को हाइड्रोलाइज़ करते हैं, उनमें समान समूह विशिष्टता होती है, आमतौर पर, ये एंजाइम पाचन प्रक्रिया में शामिल होते हैं, और उनकी समूह विशिष्टता होती है अधिक संभावना यह है कि हर चीज़ का एक निश्चित जैविक अर्थ होता है। कुछ इंट्रासेल्युलर एंजाइम भी सापेक्ष विशिष्टता से संपन्न होते हैं, उदाहरण के लिए, हेक्सोकाइनेज, जो एटीपी की उपस्थिति में लगभग सभी हेक्सोज के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करता है, हालांकि कोशिकाओं में एक ही समय में प्रत्येक हेक्सोज के लिए विशिष्ट एंजाइम होते हैं जो समान फॉस्फोराइलेशन करते हैं (देखें) अध्याय 10).

क्रिया की पूर्ण विशिष्टता एक एंजाइम की केवल एक सब्सट्रेट के परिवर्तन को उत्प्रेरित करने की क्षमता है। सब्सट्रेट की संरचना में कोई भी परिवर्तन (संशोधन) इसे एंजाइम की क्रिया के लिए दुर्गम बना देता है। ऐसे एंजाइमों के उदाहरण हैं आर्गिनेज, जो प्राकृतिक परिस्थितियों में (शरीर में) आर्जिनिन को तोड़ता है, यूरियाज़, जो यूरिया के टूटने को उत्प्रेरित करता है, आदि।

ऑप्टिकली आइसोमेरिक एल- और डी-फॉर्म या ज्यामितीय (सीआईएस- और ट्रांस-) आइसोमर्स के अस्तित्व के कारण, तथाकथित स्टीरियोकेमिकल विशिष्टता के अस्तित्व का प्रायोगिक प्रमाण है। रासायनिक पदार्थ. इस प्रकार, एल- और डी-एमिनो एसिड के ऑक्सीडेस ज्ञात हैं, हालांकि प्राकृतिक प्रोटीन में केवल एल-एमिनो एसिड पाए जाते हैं। प्रत्येक प्रकार का ऑक्सीडेस केवल उसके विशिष्ट स्टीरियोआइसोमर पर कार्य करता है।

स्टीरियोकेमिकल विशिष्टता का एक स्पष्ट उदाहरण बैक्टीरियल एस्पार्टेट डिकार्बोक्सिलेज़ है, जो केवल एल-एसपारटिक एसिड से सीओ 2 को हटाने को उत्प्रेरित करता है, इसे एल-अलैनिन में परिवर्तित करता है। स्टीरियोस्पेसिफिकिटी उन एंजाइमों द्वारा प्रदर्शित की जाती है जो उत्प्रेरित और सिंथेटिक प्रतिक्रियाएं करते हैं। इस प्रकार, अमोनिया और α-कीटोग्लूटारेट से, एल-आइसोमरग्लूटामिक एसिड, जो प्राकृतिक प्रोटीन का हिस्सा है, सभी जीवित जीवों में संश्लेषित होता है। यदि कोई यौगिक दोहरे बंधन के चारों ओर परमाणुओं के समूहों की विभिन्न व्यवस्था के साथ सीआईएस और ट्रांस आइसोमर्स के रूप में मौजूद है, तो, एक नियम के रूप में, इनमें से केवल एक ज्यामितीय आइसोमर्स एंजाइम की क्रिया के लिए सब्सट्रेट के रूप में काम कर सकता है। उदाहरण के लिए, फ्यूमरेज़ केवल फ्यूमरिक एसिड (ट्रांस आइसोमर) के रूपांतरण को उत्प्रेरित करता है, लेकिन मैलिक एसिड (सीआईएस आइसोमर) पर कार्य नहीं करता है:

इस प्रकार, उनकी क्रिया की उच्च विशिष्टता के कारण, एंजाइम यह सुनिश्चित करते हैं कि कोशिकाओं और पूरे जीव के माइक्रोस्पेस में संभावित परिवर्तनों की एक विशाल विविधता से केवल कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाएं उच्च गति पर होती हैं, जिससे चयापचय की तीव्रता को नियंत्रित किया जाता है।

चयापचय में एंजाइमों की भूमिका.

मानव इतिहास में सूक्ष्म जीव विज्ञान एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इस विज्ञान की उत्पत्ति ईसा पूर्व 6ठी-5वीं शताब्दी में हुई थी। इ। उस दूर के समय में, लोगों को पहले से ही यह एहसास होने लगा था कि बीमारियाँ यूं ही सामने नहीं आती हैं। और ऐसा सूक्ष्म, आंखों के लिए अदृश्य सूक्ष्मजीवों के कारण होता है। विज्ञान कैसे उत्पन्न हुआ और कैसे आकार लिया?

सूक्ष्म जीव विज्ञान क्या है?

माइक्रोबायोलॉजी एक विज्ञान है जो विभिन्न सूक्ष्मजीवों की जीवन प्रक्रियाओं के अनुसंधान और अध्ययन से संबंधित है जिन्हें विशेष उपकरणों के बिना नहीं देखा जा सकता है। उनकी विभिन्न प्रकार की उत्पत्ति हो सकती है: पौधे, जानवर। मूलभूत विज्ञानों में से एक सूक्ष्म जीव विज्ञान है। इसके गहन अध्ययन के लिए कई अन्य विज्ञानों का उपयोग किया जाता है, अर्थात्:

• रसायन विज्ञान;
• भौतिक विज्ञान;
• कोशिका विज्ञान;
• जीवविज्ञान, आदि

सूक्ष्म जीव विज्ञान केवल दो प्रकार के होते हैं: सामान्य, व्यक्तिगत। सामान्य सूक्ष्म जीव विज्ञान विभिन्न स्तरों पर छोटे सूक्ष्मजीवों की संरचना और जीवन प्रक्रियाओं के अध्ययन से संबंधित है। और व्यक्तिगत सूक्ष्म जीव विज्ञान (या निजी) व्यक्तिगत प्रकार के रोगाणुओं के अध्ययन से संबंधित है।

19वीं शताब्दी में, चिकित्सा के क्षेत्र में, विशेष रूप से सूक्ष्म जीव विज्ञान में प्रगति ने प्रतिरक्षा विज्ञान के निर्माण में योगदान दिया, जिसे आज एक सामान्य जैविक अनुशासन माना जाता है। सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास में, तीन मुख्य चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

1. इस तथ्य का खुलासा करते हुए कि प्रकृति में वास्तव में छोटे सूक्ष्मजीव हैं जिनका विशेष उपकरणों के बिना पता नहीं लगाया जा सकता है।
2. प्रजातियों का विभेदन.
3. प्रतिरक्षा और रोगों (संक्रामक) का अध्ययन।

सूक्ष्म जीव विज्ञान का मुख्य कार्य सूक्ष्मजीवों के गुणों का विस्तृत अध्ययन करना है। इस प्रयोजन के लिए, विशेष उपकरण का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, सूक्ष्मदर्शी। इनकी मदद से आप छोटे-छोटे जीवों को देख सकते हैं और उनका आकार और स्थान निर्धारित कर सकते हैं। चिकित्सा में, एक प्रयोग का अभ्यास किया जाता है जब छोटे सूक्ष्मजीवों को जानबूझकर एक स्वस्थ जानवर में प्रत्यारोपित किया जाता है। इससे संक्रमण के प्रत्येक चरण का पुनर्निर्माण और अध्ययन करने में मदद मिलती है।

फ्रांसीसी खोजकर्ता लुई पाश्चर

27 दिसंबर, 1822 को भविष्य के महान वैज्ञानिक लुई पाश्चर का जन्म पूर्वी फ़्रांस में हुआ था। कम उम्र में ही उनकी रुचि कला के क्षेत्र में थी। लेकिन बाद में उनकी रुचि प्राकृतिक विज्ञान में हो गई। उन्होंने पेरिस में पढ़ाई की हाई स्कूल. अपनी पढ़ाई पूरी करने के बाद उनका भाग्य एक विज्ञान शिक्षक बनने का था।

बी 48 वर्ष XIXसदी, लुई ने अपने स्वयं के वैज्ञानिक अनुसंधान के परिणाम प्रस्तुत किए। उन्होंने ही सबूत दिया कि टार्टरिक एसिड में 2 प्रकार के क्रिस्टल होते हैं जो प्रकाश को पूरी तरह से अलग-अलग तरीकों से ध्रुवीकृत करते हैं। इस महत्वपूर्ण घटना ने विज्ञान में उनकी शानदार सफलता की शुरुआत को चिह्नित किया।

लुई पाश्चर सूक्ष्म जीव विज्ञान के निर्माता हैं। उनका काम शुरू होने से पहले, वैज्ञानिकों ने केवल यह मान लिया था कि खमीर ने रासायनिक प्रक्रिया बनाई है। और लुई पाश्चर, अध्ययनों की एक श्रृंखला आयोजित करने के बाद, इस तथ्य को साबित करने में सक्षम थे। उन्होंने पाया कि ऐसे सूक्ष्मजीव 2 प्रकार के होते हैं: कुछ अल्कोहल बनाते हैं, जबकि अन्य इसे नष्ट कर देते हैं। बाद में वह यह पता लगाने में सफल रहे कि धीमी गति से गर्म करने से अनावश्यक बैक्टीरिया नष्ट हो जाते हैं, जिससे अल्कोहल युक्त उत्पादों की गुणवत्ता में काफी वृद्धि हुई है।

वैज्ञानिक की रुचि भोजन पर फफूंद के बनने में भी थी। बाद में उन्होंने साबित किया कि फफूंदी पर्यावरण में मौजूद बीजाणुओं के कारण होती है। अंतरिक्ष में इनकी संख्या जितनी कम होगी, भोजन उतनी ही धीमी गति से खराब होगा।

उनके शोध से फ्रांस में रेशम उद्योग को बचाने में मदद मिली। और कई मानव जीवन भी, क्योंकि उन्होंने ही रेबीज के टीके का आविष्कार किया था।

जर्मन वैज्ञानिक रॉबर्ट कोच

कोच रॉबर्ट को पास्टसर का समकालीन माना जाता है। उनका जन्म दिसंबर 1843 में हुआ था. 23 साल की उम्र में उन्होंने मेडिकल यूनिवर्सिटी से स्नातक की उपाधि प्राप्त की और डिप्लोमा प्राप्त किया, जिसके बाद उन्होंने कई चिकित्सा संस्थानों में काम किया।

उनका महत्वपूर्ण करियर एक जीवाणुविज्ञानी के रूप में काम से शुरू हुआ। उन्होंने बीमार जानवरों पर एंथ्रेक्स का अध्ययन किया। उनके शोध से पता चला कि संक्रमित व्यक्तियों में बहुत सारे विदेशी सूक्ष्मजीव होते हैं जो स्वस्थ जानवरों में नहीं होते हैं। ये जीवाणु छड़ के आकार के थे।

कोच को बाद में तपेदिक में रुचि हो गई। पहला अध्ययन एक श्रमिक की लाश पर किया गया था जो उपभोग से मर गया था। अंगों के विस्तृत अध्ययन से रोगजनक बैक्टीरिया की पहचान नहीं हो पाई। तब कोच ने सुझाव दिया कि नमूनों को रंगीन किया जाना चाहिए। और वास्तव में, वैज्ञानिक ने फेफड़े के ऊतकों के बीच कुछ छड़ें देखीं। बाद में, रॉबर्ट कोच ने तपेदिक के खिलाफ एक टीका विकसित किया, लेकिन यह बीमारी का इलाज नहीं कर सका, लेकिन इसने 100% निर्धारित किया कि रोगी संक्रमित था या नहीं। यह टीका आज भी प्रयोग में है।

सूक्ष्म जीव विज्ञान के विज्ञान का उद्भव

मनुष्य को उनकी आधिकारिक खोज से बहुत पहले ही सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के प्रभावों का सामना करना पड़ा। लोग जानबूझकर दूध, किण्वित आटा और शराब को किण्वित करते थे। यहां तक ​​कि प्राचीन यूनानी वैज्ञानिक के कार्यों में भी बीमारियों और खतरनाक रोगजनक धुएं के बीच संबंध के बारे में वह जो सुझाव देते हैं, उसके बारे में पंक्तियां पाई गईं।

एंथोनी वैन लीउवेनहॉक ने अपने आविष्कार किए गए आवर्धक कांच की मदद से इन अनुमानों की पुष्टि की। इसकी मदद से एंथोनी आसपास की वस्तुओं की जांच करने में सक्षम था। यह पता चला कि छोटे जीव इन वस्तुओं पर रहते हैं जो नग्न आंखों के लिए अदृश्य हैं। लेकिन वह कभी भी लोगों को खतरनाक बीमारियों से संक्रमित करने में अपनी भागीदारी साबित नहीं कर पाए।

बीमारियों की रोकथाम के लिए घरों में निवारक उपचार की व्यवस्था हिंदुओं द्वारा की जाती थी। 1771 में, मॉस्को में, एक सैन्य डॉक्टर ने पहली बार प्लेग से संक्रमित लोगों के सामानों को कीटाणुरहित किया और उन लोगों को टीका भी लगाया, जिनका संक्रमित लोगों के साथ संपर्क था।

सबसे दिलचस्प कहानी चेचक के टीकाकरण की खोज के बारे में है। इसका उपयोग फारसियों, तुर्कों और चीनियों द्वारा भी किया जाता था। यह इस तरह हुआ: कमजोर बैक्टीरिया को एक व्यक्ति में पेश किया गया, क्योंकि यह माना जाता था कि इस तरह से बीमारी आसान हो जाएगी। अंग्रेजी डॉक्टर एडवर्ड जेनर ने कहा कि ज्यादातर लोग जिन्हें चेचक नहीं है, वे संक्रमित लोगों के निकट संपर्क से संक्रमित नहीं हुए। यह तथ्य उन दूधवालों में देखा गया जो चेचक से संक्रमित गायों के संपर्क में थे। इस तथ्य का अध्ययन लगभग 10 वर्षों तक चला। परिणामस्वरूप, वैज्ञानिक ने एक स्वस्थ लड़के को बीमार गाय के खून का इंजेक्शन लगाया। बाद में, जेनर ने युवक को एक बीमार व्यक्ति के कीटाणुओं का टीका लगाया। इस तरह एक वैक्सीन की खोज हुई, जिसकी बदौलत लोगों को इस भयानक बीमारी से मुक्ति मिल गई।

घरेलू वैज्ञानिकों द्वारा अनुसंधान

माइक्रोबायोलॉजी के क्षेत्र में दुनिया भर के वैज्ञानिक शोधकर्ताओं द्वारा की गई सबसे प्रसिद्ध खोजें यह स्पष्ट करती हैं कि लगभग किसी भी बीमारी पर काबू पाया जा सकता है। गठन में भारी निवेश आधुनिक विज्ञानघरेलू शोधकर्ताओं द्वारा योगदान दिया गया। 1698 में पीटर प्रथम की मुलाकात लीउवेनहॉक से हुई, जिन्होंने बदले में उसे माइक्रोस्कोप का संचालन दिखाया।

एल.एस. त्सेंकोवस्की ने उसका प्रकाशन किया वैज्ञानिक अनुसंधान, जिसमें सूक्ष्मजीवों को पौधे की उत्पत्ति के जीवों के रूप में वर्गीकृत किया गया था। उन्होंने एंथ्रेक्स के खिलाफ लड़ाई में पाश्चर के तरीकों का भी इस्तेमाल किया।

आई.आई. मेचनिकोव ने प्रतिरक्षा का सिद्धांत बनाया। उन्होंने मजबूत तर्क दिया कि शरीर की असंख्य कोशिकाओं के पास वायरल बैक्टीरिया को अपने आप दबाने की पूरी संभावना है। उनका अध्ययन सूजन के अध्ययन का आधार बन गया। मेचनिकोव ने मानव शरीर का अध्ययन किया और यह समझने की कोशिश की कि वह बूढ़ा क्यों होता है। प्रोफेसर एक ऐसी विधि खोजना चाहते थे जिससे जीवन प्रत्याशा बढ़े। उनका मानना ​​था कि पुटीय सक्रिय सूक्ष्मजीवों की गतिविधि के दौरान उत्पन्न होने वाले जहरीले तत्व मानव शरीर को जहर देते हैं। मेचनिकोव के अनुसार, शरीर को किण्वित दूध सूक्ष्मजीवों से आबाद किया जाना चाहिए जो हानिकारक सूक्ष्मजीवों को दबाते हैं। प्रोफेसर का मानना ​​था कि इस तरह जीवन प्रत्याशा में काफी वृद्धि की जा सकती है।

मेचनिकोव ने बड़ी संख्या में गंभीर बीमारियों का अध्ययन किया: तपेदिक, टाइफाइड, हैजा और कई अन्य।

तकनीकी सूक्ष्म जीव विज्ञान

तकनीकी सूक्ष्म जीव विज्ञान उन बैक्टीरिया का अध्ययन करता है जिनका उपयोग विटामिन और कुछ पदार्थों के उत्पादन में किया जाता है। इस क्षेत्र में मुख्य समस्या विनिर्माण (विशेषकर खाद्य क्षेत्र में) में वैज्ञानिक और तकनीकी तकनीकों का विकास माना जाता है।

औद्योगिक सूक्ष्म जीव विज्ञान में महारत हासिल करना एक विशेषज्ञ को उत्पादन में सभी आम तौर पर स्वीकृत स्वच्छता मानकों के श्रमसाध्य अनुपालन की आवश्यकता के लिए निर्देशित करता है। इस विज्ञान का अध्ययन करके आप कई उत्पादों को खराब होने से बचा सकते हैं। खाद्य उद्योग में भावी विशेषज्ञों द्वारा इस विषय का अधिक अध्ययन किया जा रहा है।

नवीन प्रौद्योगिकियाँ

माइक्रोबायोलॉजी नवीन प्रौद्योगिकियों का आधार है। सूक्ष्मजीवों और उनकी दुनिया का अभी तक पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है। अधिकांश वैज्ञानिकों को विश्वास है कि सूक्ष्मजीवों की मदद से ऐसी तकनीकें विकसित करना संभव है जिनका कोई एनालॉग नहीं होगा। यह जैव प्रौद्योगिकी ही है जो नवीनतम तकनीकी खोजों का आधार बनेगी।

तेल और कोयले के भंडार की खोज करते समय बैक्टीरिया का उपयोग किया जाता है। यह कोई रहस्य नहीं है कि ईंधन भंडार पहले से ही ख़त्म हो रहे हैं। इसलिए, वैज्ञानिक पहले से ही नवीकरणीय स्रोतों से अल्कोहल निकालने के लिए सूक्ष्मजीवविज्ञानी तरीकों के उपयोग की सिफारिश कर रहे हैं।

सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रौद्योगिकियाँ पर्यावरण और ऊर्जा समस्याओं को दूर करने में मदद करेंगी। हालांकि, अविश्वसनीय रूप से, कार्बनिक अवशेषों का सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रसंस्करण पर्यावरण को साफ करना संभव बनाता है, साथ ही बायोगैस प्राप्त करना संभव बनाता है जो प्राकृतिक गैस से कमतर नहीं है। इस प्रकार की ईंधन निष्कर्षण विधि में बड़े व्यय की आवश्यकता नहीं होती है। आज, प्रकृति में प्रसंस्करण के लिए बड़ी मात्रा में प्रयुक्त सामग्री मौजूद है।

कई आधुनिक वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि भविष्य में, यह जीव विज्ञान ही है जो कई ऊर्जा और पर्यावरणीय कठिनाइयों को दूर करना संभव बना देगा जिनके कम से कम समय में सामने आने की पूरी संभावना है।

माइक्रोबायोलॉजी एक लंबे विकास पथ से गुजरी है, जिसका अनुमान कई सहस्राब्दियों से है। पहले से मौजूद V-IV सहस्राब्दीईसा पूर्व. मनुष्य ने सूक्ष्मजीवों के अस्तित्व के बारे में जाने बिना ही उनकी गतिविधियों का आनंद उठाया। वाइन बनाना, ब्रेड पकाना, पनीर बनाना, चमड़ा टैनिंग सूक्ष्मजीवों की भागीदारी से होने वाली प्रक्रियाओं से ज्यादा कुछ नहीं हैं। फिर, प्राचीन काल में, वैज्ञानिकों और विचारकों ने यह मान लिया था कि कई बीमारियाँ जीवित प्रकृति के कुछ बाहरी अदृश्य कारणों से होती हैं।

नतीजतन, सूक्ष्म जीव विज्ञान की उत्पत्ति हमारे युग से बहुत पहले हुई थी। अपने विकास में, यह कई चरणों से गुज़रा, कालानुक्रमिक रूप से उतना संबंधित नहीं था जितना कि मुख्य उपलब्धियों और खोजों द्वारा निर्धारित किया गया था।

सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास के इतिहास को पाँच चरणों में विभाजित किया जा सकता है: अनुमानी, रूपात्मक, शारीरिक, प्रतिरक्षाविज्ञानी और आणविक आनुवंशिक।

अनुमानी काल (IV-III सहस्राब्दी ईसा पूर्व - 16वीं शताब्दी ईस्वी) सत्य को खोजने के तार्किक और पद्धतिगत तरीकों से जुड़ा हुआ है, अर्थात। किसी भी प्रयोग और साक्ष्य की तुलना में अनुमान। उस समय के विचारकों (हिप्पोक्रेट्स, रोमन लेखक वरो, आदि) ने संक्रामक रोगों, मियाज़मा और छोटे अदृश्य जानवरों की प्रकृति के बारे में धारणाएँ बनाईं। इन विचारों को कई सदियों बाद इतालवी चिकित्सक डी. फ्रैकास्टोरो (1478 - 1553) के लेखन में एक सुसंगत परिकल्पना के रूप में तैयार किया गया, जिन्होंने जीवित कॉन्टैगियम विवम का विचार व्यक्त किया, जो बीमारी का कारण बनता है। इसके अलावा, प्रत्येक बीमारी अपने स्वयं के संक्रमण के कारण होती है। खुद को बीमारियों से बचाने के लिए, उन्हें रोगी को अलग करने, संगरोध करने, मास्क पहनने और सिरके से वस्तुओं का इलाज करने की सिफारिश की गई।

इस प्रकार, डी. फ्रैकास्टोरो महामारी विज्ञान के संस्थापकों में से एक थे, यानी, बीमारियों के गठन के कारणों, स्थितियों और तंत्रों और उनकी रोकथाम के तरीकों का विज्ञान।

हालाँकि, सूक्ष्मदर्शी के आविष्कार के बाद अदृश्य रोगजनकों के अस्तित्व का प्रमाण संभव हो गया। सूक्ष्मजीवों की खोज में प्राथमिकता डच शौकिया प्रकृतिवादी एंटोनियो लीउवेनहॉक (1बी32 - 1723) की है। कपड़ा व्यापारी ए. लेवेनगुक को कांच पीसने का शौक था और उन्होंने एक माइक्रोस्कोप का निर्माण करके इस कला को पूर्णता तक पहुंचाया, जिससे संबंधित वस्तुओं को 300 गुना बड़ा करना संभव हो गया।

माइक्रोस्कोप (बारिश का पानी, आसव, दंत पट्टिका, रक्त, मल, शुक्राणु) के तहत विभिन्न वस्तुओं का अध्ययन करते हुए, ए. लीउवेनहॉक ने सबसे छोटे जानवरों को देखा, जिन्हें उन्होंने एनिमलकुली कहा। ए लीउवेनहोक ने नियमित रूप से रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन को अपनी टिप्पणियों की सूचना दी, और 1695 में उन्होंने उन्हें "एंथनी लीउवेनहॉक द्वारा खोजे गए प्रकृति के रहस्य" पुस्तक में सारांशित किया।

इस प्रकार, ए. लीउवेनहॉक द्वारा माइक्रोस्कोप के आविष्कार के साथ, सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास में अगला चरण शुरू होता है, जिसे रूपात्मक कहा जाता है।

ए लीउवेनहॉक की खोज ने विशेषज्ञों का भारी ध्यान आकर्षित किया और उनके कई छात्र और अनुयायी थे। हालाँकि, सूक्ष्मजीवों की उपस्थिति, उनके रहने की स्थिति, उद्देश्य और मानव रोगों की घटना में भागीदारी के बारे में प्रश्न अस्पष्ट रहे। बाद में कई वैज्ञानिकों के अध्ययन में इन प्रश्नों के स्पष्ट उत्तर दिये गये।

हालाँकि बीमारियों का उद्भव अब खोजे गए सूक्ष्मजीवों से जुड़ा था, लेकिन प्रत्यक्ष प्रमाण की आवश्यकता थी। और उन्हें रूसी महामारी विज्ञानी डी. समोइलोविच (1744 - 1805) द्वारा प्राप्त किया गया था। यह साबित करने के लिए कि प्लेग एक विशेष रोगज़नक़ के कारण होता है, उन्होंने प्लेग से पीड़ित एक व्यक्ति के बुबो के स्राव से खुद को संक्रमित कर लिया और प्लेग से बीमार हो गए। सौभाग्य से, डी. समोइलोविच बच गये। इसके बाद, एक विशेष सूक्ष्मजीव की संक्रामकता को साबित करने के लिए स्व-संक्रमण पर वीरतापूर्ण प्रयोग रूसी डॉक्टरों जी.एन. मिंख और ओ.ओ. मोचुटकोवस्की, आई. आई. मेचनिकोव और अन्य द्वारा किए गए।

सूक्ष्मजीवों की उपस्थिति और प्रजनन की विधि का प्रश्न सहज पीढ़ी के तत्कालीन प्रमुख सिद्धांत के साथ विवाद में हल किया गया था। इस तथ्य के बावजूद कि 18वीं शताब्दी के मध्य में इतालवी वैज्ञानिक एल. स्पैलनजानी ने। माइक्रोस्कोप के तहत बैक्टीरिया के विभाजन को देखा, इस राय का खंडन नहीं किया गया कि वे स्वयं उत्पन्न होते हैं (सड़न, गंदगी आदि से उत्पन्न होते हैं)।

यह उत्कृष्ट फ्रांसीसी वैज्ञानिक लुई पाश्चर (1822 - 1895) द्वारा किया गया था, जिन्होंने एक मजाकिया प्रयोग में, जो अपनी सादगी में शानदार था, दिखाया कि सहज पीढ़ी मौजूद नहीं है। एल. पाश्चर ने एक फ्लास्क में एक बाँझ शोरबा रखा, जो एक घुमावदार एस-आकार की ट्यूब के माध्यम से वायुमंडलीय हवा के साथ संचार करता था। ऐसे अनिवार्य रूप से खुले फ्लास्क में, लंबे समय तक खड़े रहने पर शोरबा पारदर्शी रहता था, क्योंकि ट्यूब की वक्रता सूक्ष्मजीवों को हवा से धूल के साथ फ्लास्क में प्रवेश करने की अनुमति नहीं देती थी।

19वीं सदी में सूक्ष्म जीव विज्ञान का तेजी से विकास हुआ। कई संक्रामक रोगों (एंथ्रेक्स, प्लेग, टेटनस, डिप्थीरिया, पेचिश, हैजा, तपेदिक, आदि) के प्रेरक एजेंटों की खोज हुई।

अंततः, 1892 में, रूसी वनस्पतिशास्त्री डी.आई. इवानोव्स्की (1864. 1920) ने वायरस की खोज की - विरा साम्राज्य के प्रतिनिधि। ये जीवित प्राणी उन फिल्टरों से गुज़रे जो बैक्टीरिया को बनाए रखते थे और इसलिए उन्हें फ़िल्टर करने योग्य वायरस कहा जाता था। सबसे पहले, तंबाकू रोग का कारण बनने वाले वायरस की खोज की गई जिसे "तंबाकू मोज़ेक" के नाम से जाना जाता है, फिर पैर और मुंह रोग वायरस, पीला बुखार और कई अन्य वायरस की खोज की गई। हालाँकि, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के आविष्कार के बाद ही वायरल कणों को देखना संभव हो सका, क्योंकि प्रकाश माइक्रोस्कोप में वायरस दिखाई नहीं देते हैं। आज तक, वायरस के साम्राज्य (वीरा) में वायरस की 1000 से अधिक रोगजनक प्रजातियां शामिल हैं। हाल ही में कई नए वायरस खोजे गए हैं, जिनमें एड्स का कारण बनने वाला वायरस भी शामिल है।

इसमें कोई संदेह नहीं कि नए वायरस और बैक्टीरिया की खोज का दौर जारी रहेगा। नए सूक्ष्मजीवों की खोज के साथ-साथ न केवल उनकी संरचना, बल्कि उनकी जीवन गतिविधि का भी अध्ययन किया गया। इसलिए, 19वीं शताब्दी, विशेष रूप से इसके उत्तरार्ध को, आमतौर पर सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास में शारीरिक अवधि कहा जाता है। यह चरण एल. पाश्चर के नाम से जुड़ा है, जो मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी के साथ-साथ इम्यूनोलॉजी और जैव प्रौद्योगिकी के संस्थापक बने।

एक बहुमुखी शिक्षित, प्रतिभाशाली प्रयोगकर्ता, फ्रेंच एकेडमी ऑफ मेडिसिन के सदस्य, एल. पाश्चर ने कई उत्कृष्ट खोजें कीं। 1857 से 1885 तक की अल्प अवधि में उन्होंने सिद्ध कर दिया कि किण्वन (लैक्टिक एसिड, अल्कोहलिक, एसिटिक एसिड) कोई रासायनिक प्रक्रिया नहीं है, बल्कि सूक्ष्मजीवों के कारण होता है। सहज पीढ़ी के सिद्धांत का खंडन किया; अवायवीयता की घटना की खोज की, अर्थात्। ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में सूक्ष्मजीवों के रहने की संभावना। कीटाणुशोधन, सड़न रोकनेवाला और एंटीसेप्टिक्स की नींव रखी; टीकाकरण के माध्यम से संक्रामक रोगों से बचाव का तरीका खोजा।

एल. पाश्चर की कई खोजों से मानवता को अत्यधिक व्यावहारिक लाभ हुआ। गर्म करने (पाश्चुरीकरण) से बीयर और वाइन के रोग, सूक्ष्मजीवों के कारण होने वाले लैक्टिक एसिड उत्पाद नष्ट हो गए; घावों की शुद्ध जटिलताओं को रोकने के लिए एंटीसेप्टिक्स पेश किए गए थे; एल पाश्चर के सिद्धांतों के आधार पर संक्रामक रोगों से निपटने के लिए कई टीके विकसित किए गए हैं।

हालाँकि, एल. पाश्चर के कार्यों का महत्व केवल इन व्यावहारिक उपलब्धियों से कहीं अधिक है। एल. पाश्चर ने सूक्ष्म जीव विज्ञान और प्रतिरक्षा विज्ञान को मौलिक रूप से नई स्थिति में लाया, लोगों के जीवन, अर्थशास्त्र, उद्योग, संक्रामक विकृति विज्ञान में सूक्ष्मजीवों की भूमिका को दिखाया और उन सिद्धांतों को निर्धारित किया जिनके द्वारा हमारे समय में सूक्ष्म जीव विज्ञान और प्रतिरक्षा विज्ञान विकसित हो रहे हैं।

इसके अलावा, एल. पाश्चर विज्ञान के एक उत्कृष्ट शिक्षक और आयोजक थे। पेरिस में पाश्चर संस्थान की स्थापना 1888 में हुई लोक उपचार, अभी भी दुनिया के अग्रणी वैज्ञानिक संस्थानों में से एक है। यह कोई संयोग नहीं है कि मानव इम्युनोडेफिशिएंसी वायरस (एचआईवी) की खोज इस संस्थान के वैज्ञानिक एल. मॉन्टैग्नियर (उसी समय अमेरिकी आर. गैलो) ने की थी।

माइक्रोबायोलॉजी के विकास में शारीरिक अवधि जर्मन वैज्ञानिक रॉबर्ट कोच के नाम के साथ भी जुड़ी हुई है, जिन्होंने बैक्टीरिया की शुद्ध संस्कृति प्राप्त करने, माइक्रोस्कोपी के दौरान बैक्टीरिया को धुंधला करने और माइक्रोफोटोग्राफी के तरीके विकसित किए। आर. कोच द्वारा तैयार कोच ट्रायड भी जाना जाता है, जिसका उपयोग अभी भी रोग के प्रेरक एजेंट की पहचान करने के लिए किया जाता है।

टीकाकरण पर एल. पाश्चर के कार्य की खोज की गई नया मंचसूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास में, जिसे सही मायने में "इम्यूनोलॉजिकल" कहा जाता है।

एक संवेदनशील जानवर के माध्यम से या प्रतिकूल परिस्थितियों (तापमान, सुखाने) के तहत सूक्ष्मजीवों को रखकर सूक्ष्मजीवों के क्षीणन (कमजोर) के सिद्धांत ने एल. पाश्चर को रेबीज, एंथ्रेक्स और चिकन हैजा के खिलाफ टीके प्राप्त करने की अनुमति दी; इस सिद्धांत का उपयोग अभी भी टीकों की तैयारी में किया जाता है। नतीजतन, एल. पाश्चर वैज्ञानिक प्रतिरक्षा विज्ञान के संस्थापक हैं, हालांकि उनसे पहले अंग्रेजी चिकित्सक ई. जेनर द्वारा विकसित लोगों को काउपॉक्स से संक्रमित करके चेचक को रोकने की विधि ज्ञात थी। हालाँकि, इस पद्धति को अन्य बीमारियों की रोकथाम के लिए विस्तारित नहीं किया गया है।

एल. पाश्चर के काम के बाद, कई अध्ययन सामने आए जिन्होंने टीकाकरण के बाद प्रतिरक्षा के गठन के कारणों और तंत्रों को समझाने की कोशिश की। आई. आई. मेचनिकोव और पी. एर्लिच के कार्यों ने इसमें उत्कृष्ट भूमिका निभाई।

पी. एर्लिच, एक जर्मन रसायनज्ञ, ने प्रतिरक्षा का एक विनोदी (लैटिन हास्य - तरल से) सिद्धांत सामने रखा। उनका मानना ​​था कि प्रतिरक्षा रक्त में एंटीबॉडी के निर्माण के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है जो जहर को बेअसर करती है। इसकी पुष्टि एंटीटॉक्सिन की खोज से हुई - एंटीबॉडी जो उन जानवरों में विषाक्त पदार्थों को बेअसर करते हैं जिन्हें डिप्थीरिया या टेटनस टॉक्सिन (ई. बेरिंग, एस. किताज़ातो) का इंजेक्शन लगाया गया था। हालाँकि, आई. आई. मेचनिकोव (1845 - 1916) के अध्ययन से पता चला कि विशेष कोशिकाएँ, मैक्रो- और माइक्रोफेज, प्रतिरक्षा के निर्माण में प्रमुख भूमिका निभाते हैं। ये कोशिकाएं बैक्टीरिया सहित विदेशी कणों को अवशोषित और पचाती हैं। फागोसाइटोसिस पर आई. आई. मेचनिकोव के अध्ययन ने स्पष्ट रूप से साबित कर दिया है कि, ह्यूमरल के अलावा, सेलुलर प्रतिरक्षा भी मौजूद है। एल. पाश्चर के निकटतम सहायक और अनुयायी आई. आई. मेचनिकोव को योग्य रूप से इम्यूनोलॉजी के संस्थापकों में से एक माना जाता है। उनके कार्य ने प्रतिरक्षा सक्षम कोशिकाओं के अध्ययन की नींव रखी रूपात्मक आधारप्रतिरक्षा प्रणाली, इसकी एकता और जैविक सार. प्रतिरक्षाविज्ञानी अवधि को आनुवंशिक रूप से विदेशी पदार्थों (एंटीजन) के प्रति प्रतिरक्षा प्रणाली की मुख्य प्रतिक्रियाओं की खोज की विशेषता है: एंटीबॉडी का गठन और फागोसाइटोसिस/विलंबित-प्रकार की अतिसंवेदनशीलता (डीटीएच), तत्काल-प्रकार की अतिसंवेदनशीलता (आईएचटी), सहिष्णुता, प्रतिरक्षाविज्ञानी स्मृति। एचआरटी और एचएनटी दो अंतर्निहित एलर्जी प्रतिक्रियाएं हैं (ग्रीक एलोस से - अन्य और एर्गन - क्रिया), यानी एंटीजन के लिए असामान्य, विकृत प्रतिक्रिया के कारण कुछ नैदानिक ​​​​लक्षणों की विशेषता वाली बीमारियां। उदाहरण के लिए, सीरम की तैयारी, एंटीबायोटिक्स, पशु और पौधों के प्रोटीन, घर की धूल, फुलाना, ऊन आदि से एलर्जी की प्रतिक्रिया हो सकती है।

1915 में, रूसी डॉक्टर एम. रायस्की ने पहली बार प्रतिरक्षाविज्ञानी स्मृति की घटना देखी, अर्थात्। एक ही एंटीजन के बार-बार प्रशासन के लिए एंटीबॉडी का तेजी से ऊर्जावान उत्पादन।

इसके बाद, एफ. वर्नेट ने इसे एंटीजन के साथ प्रारंभिक मुठभेड़ के बाद शरीर में मेमोरी कोशिकाओं - टी-लिम्फोसाइट्स - के निर्माण से जोड़ा। 1953 में, अंग्रेजी वैज्ञानिक पी. मेडावर और चेक वैज्ञानिक एम. हसेक ने सहिष्णुता, सहिष्णुता, एंटीजन के प्रतिरोध की घटना की खोज की, अर्थात। ऐसी स्थिति जिसमें प्रतिरक्षा प्रणाली किसी एंटीजन के प्रति प्रतिक्रिया नहीं करती। स्व-एंटीजन के प्रति सहनशीलता भ्रूण काल ​​के दौरान विकसित होती है और इसे भ्रूण काल ​​के दौरान या बच्चे या जानवर के जन्म के तुरंत बाद एंटीजन पेश करके कृत्रिम रूप से बनाया जा सकता है। अंग और ऊतक प्रत्यारोपण की समस्या को हल करने के लिए सर्जरी में प्रतिरक्षाविज्ञानी सहिष्णुता की घटना का उपयोग किया जाता है।

इस अवधि के दौरान मनुष्यों और जानवरों के सामान्य अंगों और ऊतकों के एंटीजन और मनुष्यों और जानवरों में व्यक्तिगत, एंटीजेनिक अंतर की खोज के महत्व पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए। इन एंटीजेनिक अंतरों का एक सामान्य संकेत मनुष्यों में व्यक्तिगत रक्त प्रकार है। घरेलू शोधकर्ता एल.ए. ज़िल्बर (1957) ने घातक ट्यूमर के एंटीजन की खोज की, जो एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा के अध्ययन की शुरुआत थी।

सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास की प्रतिरक्षाविज्ञानी अवधि के दौरान, प्रतिरक्षा के कई सिद्धांत बनाए गए: पी. एर्लिच का हास्य सिद्धांत, आई. आई. मेचनिकोव का फागोसाइटिक सिद्धांत, एन. एर्ने का इडियोटाइपिक इंटरैक्शन का सिद्धांत, पिट्यूटरी-हाइपोथैलेमिक-एड्रेनल पी. एफ. ज़ड्रोडोव्स्की, आदि का प्रतिरक्षा विनियमन का सिद्धांत। हालाँकि, ऑस्ट्रेलियाई प्रतिरक्षाविज्ञानी एफ. बर्नेट (1899 - 1986) द्वारा बनाया गया सबसे क्लोनल चयन सिद्धांत प्रतिरक्षा की कई घटनाओं और तंत्रों को समझाने के लिए स्वीकार्य है। अमेरिकी वैज्ञानिक एस. तनेगावा ने इस सिद्धांत के आनुवंशिक पहलुओं को विकसित किया।

हमारी सदी के 50-60 के दशक में माइक्रोबायोलॉजी और इम्यूनोलॉजी का विशेष रूप से तेजी से विकास हुआ। निम्नलिखित कारणों ने इसमें योगदान दिया:

· आणविक जीव विज्ञान, आनुवंशिकी, जैव-कार्बनिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण खोजें;

· आनुवंशिक इंजीनियरिंग, जैव प्रौद्योगिकी, कंप्यूटर विज्ञान जैसे नए विज्ञानों का उद्भव;

· नए तरीकों और वैज्ञानिक उपकरणों का निर्माण जो हमें जीवित प्रकृति के रहस्यों में गहराई से प्रवेश करने की अनुमति देते हैं।

इस प्रकार, 50 के दशक से, सूक्ष्म जीव विज्ञान और प्रतिरक्षा विज्ञान के विकास में एक आणविक आनुवंशिक अवधि शुरू हुई, जो कई मौलिक रूप से महत्वपूर्ण वैज्ञानिक उपलब्धियों और खोजों की विशेषता है। इसमे शामिल है:

· कई वायरस और बैक्टीरिया की आणविक संरचना और आणविक जैविक संगठन को समझना; जीवन के सबसे सरल रूपों, "संक्रामक प्रोटीन" प्रियन की खोज;

· कुछ एंटीजन की रासायनिक संरचना और रासायनिक संश्लेषण को समझना। उदाहरण के लिए, लाइसोजाइम का रासायनिक संश्लेषण, एड्स वायरस पेप्टाइड्स (आर.वी. पेत्रोव, वी.टी. इवानोव, आदि);

· नए एंटीजन की खोज, उदाहरण के लिए ट्यूमर एंटीजन (एल.ए. ज़िल्बर और अन्य), हिस्टोकम्पैटिबिलिटी एंटीजन (एचएलए सिस्टम);

· एंटीबॉडी-इम्युनोग्लोबुलिन की संरचना को समझना;

· वायरल एंटीजन प्राप्त करने के लिए जानवरों और पौधों की कोशिकाओं के संवर्धन और उन्हें औद्योगिक पैमाने पर विकसित करने की एक विधि का विकास;

· पुनः संयोजक बैक्टीरिया और पुनः संयोजक वायरस का उत्पादन। वायरस और बैक्टीरिया के व्यक्तिगत जीन का संश्लेषण। बैक्टीरिया और वायरस के पुनः संयोजक उपभेदों को प्राप्त करना जो पैतृक व्यक्तियों के गुणों को जोड़ते हैं या नए गुण प्राप्त करते हैं;

मोनोक्लोनल एंटीबॉडी का उत्पादन करने के लिए प्रतिरक्षा बी-लिम्फोसाइट्स, एंटीबॉडी उत्पादकों और कैंसर कोशिकाओं के संलयन द्वारा हाइब्रिडोमा का निर्माण

· इम्युनोमोड्यूलेटर, इम्युनोसाइटोकिन्स (इंटरल्यूकिन्स, इंटरफेरॉन, मायलोपेप्टाइड्स, आदि), प्रतिरक्षा प्रणाली के अंतर्जात प्राकृतिक नियामकों की खोज और विभिन्न रोगों की रोकथाम और उपचार के लिए उनका उपयोग;

· जैव प्रौद्योगिकी विधियों और आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीकों का उपयोग करके टीके (हेपेटाइटिस बी वैक्सीन, मलेरिया, एचआईवी एंटीजन और अन्य एंटीजन), जैविक रूप से सक्रिय पेप्टाइड्स (इंटरफेरॉन, इंटरल्यूकिन, विकास कारक, आदि) प्राप्त करना;

· प्राकृतिक या सिंथेटिक एंटीजन और उनके टुकड़ों के साथ-साथ एक कृत्रिम वाहक के आधार पर सिंथेटिक टीकों का विकास। सहायक (सहायक)। प्रतिरक्षा उत्तेजक;

· जन्मजात और अधिग्रहित इम्युनोडेफिशिएंसी का अध्ययन, इम्यूनोपैथोलॉजी में उनकी भूमिका और इम्यूनोकरेक्टिव थेरेपी का विकास। ऐसे विषाणुओं की खोज जो रोग प्रतिरोधक क्षमता की कमी का कारण बनते हैं;

· संक्रामक और गैर-संक्रामक रोगों (एंजाइम इम्यूनोएसे, रेडियोइम्यूनोएसे, इम्यूनोब्लॉटिंग, न्यूक्लिक एसिड संकरण) के निदान के लिए मौलिक रूप से नए तरीकों का विकास। संकेत, सूक्ष्मजीवों की पहचान, संक्रामक और गैर-संक्रामक रोगों (ट्यूमर, हृदय, ऑटोइम्यून, अंतःस्रावी, आदि) के निदान के साथ-साथ कुछ स्थितियों (गर्भावस्था, रक्त आधान) में विकारों का पता लगाने के लिए इन विधियों के आधार पर परीक्षण प्रणालियों का निर्माण , अंग प्रत्यारोपण और आदि)

प्रतिरक्षा के सिद्धांत. प्रतिरक्षा के सिद्धांतों का विकास. प्रतिरक्षा का फागोसाइटिक सिद्धांत। आई. आई. मेचनिकोव

संक्रामक रोगों के विकास में रोगजनक सूक्ष्मजीवों की भूमिका की पहचान और कृत्रिम रूप से प्रतिरक्षा बनाने की संभावना ने उन कारकों के अध्ययन को प्रेरित किया है जो शरीर को संक्रामक एजेंटों से बचाते हैं।

पाश्चर ने समाप्त शक्ति का सिद्धांत प्रस्तावित किया; इस सिद्धांत के अनुसार, "प्रतिरक्षा" एक ऐसी स्थिति का प्रतिनिधित्व करती है जिसमें मानव शरीर (एक पोषक माध्यम के रूप में) रोगाणुओं के विकास का समर्थन नहीं करता है।

हालाँकि, लेखक को तुरंत एहसास हुआ कि उनका सिद्धांत कई टिप्पणियों की व्याख्या नहीं कर सकता है। विशेष रूप से, पाश्चर ने दिखाया कि यदि आप किसी मुर्गी को एंथ्रेक्स से संक्रमित करते हैं और उसके पैरों को ठंडे पानी में रखते हैं, तो उसमें रोग विकसित हो जाएगा (सामान्य परिस्थितियों में, मुर्गियां एंथ्रेक्स के प्रति प्रतिरक्षित होती हैं)। घटना के विकास से शरीर के तापमान में 1-2 डिग्री सेल्सियस की कमी आई, यानी शरीर में पोषक माध्यम की किसी भी कमी का कोई सवाल ही नहीं हो सकता।

प्रतिरक्षा का फागोसाइटिक सिद्धांत। आई. आई. मेचनिकोव

1883 में, चार्ल्स डार्विन की विकासवादी शिक्षाओं और जैविक विकास के विभिन्न चरणों में जानवरों में पाचन के अध्ययन के आधार पर प्रतिरक्षा का एक सिद्धांत सामने आया। नए सिद्धांत के लेखक, आई. आई. मेचनिकोव ने अमीबा, कोइलेंटरेट्स की एंडोडर्म कोशिकाओं और मेसेनकाइमल मूल की कुछ कोशिकाओं (रक्त मोनोसाइट्स, ऊतक मैक्रोफेज) में पदार्थों के इंट्रासेल्युलर पाचन की समानता की खोज की। मेचनिकोव ने ग्रीक से "फैगोसाइट्स" शब्द की शुरुआत की। फेज, खाओ, + किटोस, कोशिका, और बाद में उन्हें माइक्रोफेज और मैक्रोफेज में विभाजित करने का प्रस्ताव दिया गया। इस विभाजन को पी. एर्लिच की उपलब्धियों से भी सुविधा मिली, जिन्होंने धुंधलापन के माध्यम से कई प्रकार के ल्यूकोसाइट्स को अलग किया। सूजन की तुलनात्मक विकृति विज्ञान पर शास्त्रीय कार्यों में, आई. आई. मेचनिकोव ने रोगजनकों के उन्मूलन में फागोसाइटिक कोशिकाओं की भूमिका साबित की। 1901 में, उनका स्मारकीय अंतिम कार्य "संक्रामक रोगों में प्रतिरक्षा" पेरिस में प्रकाशित हुआ था।

फागोसाइटिक सिद्धांत के प्रसार में एक महत्वपूर्ण योगदान ई. रॉक्स और आई. आई. मेचनिकोव (ए. एम. बेज्रेडका, आई. जी. सवचेंको, एल. ए. तारासेविच, एफ. या. चिस्टोविच, वी. आई. इसेव) के छात्रों के काम द्वारा किया गया था।

आई. आई. मेचनिकोव (1845-1916)

उत्कृष्ट रूसी वैज्ञानिक। 1882 में, रूसी प्रकृतिवादियों और डॉक्टरों के सम्मेलन में, मेचनिकोव ने अपना प्रसिद्ध भाषण "शरीर की सुरक्षा पर" दिया, जिसमें उन्होंने संक्रामक रोगों के प्रति शरीर की प्रतिरक्षा के लिए गहरा वैज्ञानिक औचित्य दिया। इस सिद्धांत को प्रतिरक्षा का फैगोसाइटिक सिद्धांत कहा जाता है। इस सिद्धांत का निर्माण विभिन्न समुद्री जानवरों (जेलीफ़िश, स्पंज, मोलस्क, आदि) में इंट्रासेल्युलर पाचन की उनकी टिप्पणियों पर आधारित था। मेचनिकोव ने इन जानवरों के शरीर में विशेष, "भटकती" कोशिकाओं की खोज की जो विभिन्न रोगाणुओं सहित शरीर में प्रवेश करने वाले सभी विदेशी निकायों से मिलती हैं, पकड़ती हैं और निगल जाती हैं। उन्होंने "भटकती" कोशिकाओं को फागोसाइट्स, यानी खाने वाली कोशिकाएं कहा।

मेचनिकोव ने इस बात पर जोर दिया कि फागोसाइट्स शरीर की रक्षा करते हैं और, उनकी गतिविधि के परिणामस्वरूप, संक्रामक रोगों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित होती है। शरीर की प्रतिरक्षा के अमर सिद्धांत और प्रतिरक्षा के जैविक सिद्धांत ने चिकित्सा के विकास में एक नया चरण खोला। इस खोज के लिए 1908 में आई. आई. मेचनिकोव को नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

चार्ल्स निकोल ने लाक्षणिक रूप से मेचनिकोव को "माइक्रोबायोलॉजी का कवि" कहा, जिन्हें माइक्रोबियल विरोध के सिद्धांत को विकसित करने का श्रेय दिया जाता है, जो एंटीबायोटिक दवाओं के उत्पादन के लिए सैद्धांतिक आधार बन गया, कई संक्रामक रोगों के इलाज के लिए इस्तेमाल की जाने वाली दवाएं। मेचनिकोव प्रायोगिक सिफलिस और हैजा पर मूल शोध के भी मालिक हैं।

मेचनिकोव ने बुढ़ापे के कारणों का अध्ययन किया। यह मानते हुए कि "बुढ़ापा एक बीमारी है जिसका इलाज किया जाना चाहिए," उन्होंने बताया कि यह आंतों के माइक्रोफ्लोरा के प्रतिनिधियों के अपशिष्ट उत्पादों के कारण शरीर के पुराने नशा के प्रभाव में विकसित होता है। उन्होंने ऐसे उत्पादों में इंडोल, फिनोल और स्काटोल को शामिल किया। पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया को विस्थापित करने के लिए, मेचनिकोव ने एक आहार का प्रस्ताव रखा जिसमें मुख्य रूप से सब्जियां, फल और खट्टा दूध शामिल था, जिसमें लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया होते हैं, जो पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया के विरोधी होते हैं।

आई. आई. मेचनिकोव के नाम को राष्ट्रीय मान्यता प्राप्त है। सोवियत सरकार ने एक स्वर्ण पदक और मेचनिकोव पुरस्कार की स्थापना की, जो जीव विज्ञान के क्षेत्र में सर्वोत्तम कार्य के लिए दिया जाता है।

एम. एम. टेरेखोव्स्की (1740-1796) के कार्यों को नोट करना असंभव नहीं है। 1770 से, टेरेखोव्स्की ने विदेश में स्ट्रासबर्ग विश्वविद्यालय में लगभग पांच वर्षों तक काम किया, जो अपने मेडिकल स्कूल के लिए प्रसिद्ध था। यहां टेरेखोव्स्की ने अपने डॉक्टरेट शोध प्रबंध का बचाव किया - उनका मुख्य वैज्ञानिक कार्य। शोध प्रबंध का शीर्षक था "लिनिअस सिलिअट्स के अंधेरे का साम्राज्य।" इसने विभिन्न संक्रमणों में सूक्ष्म जीवों के उद्भव की प्रकृति और तरीकों की खोज करने का कार्य निर्धारित किया। बड़ी संख्या में प्रयोगों के आधार पर, वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि "पशु" जीवित प्राणी हैं। वे उच्च तापमान, जहर और विद्युत प्रवाह से मर जाते हैं। सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्ष "जानवरों" की सहज पीढ़ी की असंभवता थी, जिसने उस समय के कई वैज्ञानिकों के विचारों का खंडन किया। टेरेखोव्स्की ने लिखा है कि हार्वे (1578-1651) की प्रसिद्ध स्थिति - "प्रत्येक जीवित वस्तु एक अंडे से आती है" - एक स्वयंसिद्ध शक्ति प्राप्त करती है।

रूस लौटने पर, टेरेखोव्स्की ने चिकित्सा में काम किया शिक्षण संस्थानों. 1782 में, उन्हें सेंट पीटर्सबर्ग जनरल लैंड हॉस्पिटल के प्रोफेसर और बॉटनिकल गार्डन (अब यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज का बॉटनिकल इंस्टीट्यूट) के निदेशक के पद पर नियुक्त किया गया था।

1835 में, इस समय तक एकत्रित तथ्यों के आधार पर, के. एहरेनबर्ग ने एक बहुत ही महत्वपूर्ण शीर्षक के साथ एक पुस्तक प्रकाशित की: "सिलियेट्स एज़ परफेक्ट ऑर्गेनिज्म।" उन्होंने निचले प्राणियों को 22 वर्गों में विभाजित किया। पुस्तक के साथ सिलिअट्स का एक एटलस भी था, जिनमें से कई का विस्तार से वर्णन किया गया था और बाइनरी नामकरण के अनुसार नाम दिए गए थे। तीन वर्गों में बैक्टीरिया शामिल थे।



रूसी संघ के शिक्षा मंत्रालय

तुला राज्य विश्वविद्यालय

स्वच्छता, स्वच्छता और निवारक अनुशासन विभाग

चेस्टनोवा टी.वी., स्मोल्यानिनोवा ओ.एल.

मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी, वायरसोलॉजी

और इम्यूनोलॉजी

(मेडिकल विश्वविद्यालयों के छात्रों के लिए शैक्षिक और व्यावहारिक मैनुअल)।

तुला - 2008

यूडीसी 576.8

समीक्षक:…………

मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी, वायरोलॉजी और इम्यूनोलॉजी: शैक्षिक और व्यावहारिक मैनुअल / एड। एम422 टी.वी. चेस्टनोवॉय, ओ.एल. स्मोल्यानिनोवा, –….., 2008. –….पी.

शैक्षिक और व्यावहारिक मैनुअल मेडिकल विश्वविद्यालयों के छात्रों के लिए माइक्रोबायोलॉजी (बैक्टीरियोलॉजी, वायरोलॉजी, माइकोलॉजी, प्रोटोजूलॉजी) और इम्यूनोलॉजी पढ़ाने के लिए आधिकारिक तौर पर अनुमोदित कार्यक्रमों के अनुसार तुला स्टेट यूनिवर्सिटी के सैनिटरी-स्वच्छता और निवारक विषयों के विभाग के कर्मचारियों द्वारा लिखा गया था। सभी संकाय.

शैक्षिक और व्यावहारिक मैनुअल बैक्टीरियोलॉजिकल प्रयोगशाला का वर्णन करता है, सूक्ष्म अनुसंधान विधियों की रूपरेखा, पोषक तत्व मीडिया तैयार करने की मूल बातें, और बैक्टीरिया, कवक, प्रोटोजोआ और वायरस की आकृति विज्ञान, व्यवस्थित और शरीर विज्ञान के बारे में जानकारी शामिल है। विभिन्न रोगजनक सूक्ष्मजीवों, वायरस की विशेषताएं और उनके प्रयोगशाला अनुसंधान के तरीके भी दिए गए हैं।

सामान्य सूक्ष्म जीव विज्ञान

परिचय…………………………………………………………………………………………………………

सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास का संक्षिप्त इतिहास………………………………………………

विषय 1. सूक्ष्मजीवों की आकृति विज्ञान और वर्गीकरण………………………………..

1.1. सूक्ष्मजैविक प्रयोगशालाएँ, उनके उपकरण, बुनियादी सुरक्षा सावधानियाँ और उनमें काम के नियम…………………………………………………………………………..

1.2. सूक्ष्मजीवों की संरचना और वर्गीकरण…………………………………………………………

1.3. बैक्टीरिया (प्रोकैरियोट्स) की संरचना और वर्गीकरण…………………………………………………….

1.4. मशरूम की संरचना और वर्गीकरण……………………………………………………..

1.5. प्रोटोजोआ की संरचना एवं वर्गीकरण……………………………………………….

1.6. वायरस की संरचना और वर्गीकरण…………………………………………………………………………

विषय पर परीक्षण…………………………………………………………………………..

विषय 2. माइक्रोस्कोपी……………………………………………………………………..

2.1. माइक्रोस्कोप, उनकी संरचना, माइक्रोस्कोपी के प्रकार, सूक्ष्मजीवों के लिए माइक्रोस्कोपी तकनीक, माइक्रोस्कोप को संभालने के नियम…………………………………………………….

2.2. सूक्ष्म तैयारी तैयार करने और रंगने की विधियाँ……………………..

विषय पर परीक्षण……………………………………………………………………………….

विषय 3. सूक्ष्मजीवों का शरीर क्रिया विज्ञान………………………………………………………….

3.1. बैक्टीरिया की वृद्धि और प्रजनन. प्रजनन चरण…………………………………………………….

3.2. पोषक माध्यम, उनके वर्गीकरण के सिद्धांत, पोषक माध्यम की आवश्यकताएं, सूक्ष्मजीवों की खेती के तरीके……………………………………..

3.3. जीवाणुओं का पोषण…………………………………………………………………….

3.4. जीवाणु कोशिका का चयापचय…………………………………………………….

3.5. प्लास्टिक एक्सचेंज के प्रकार………………………………………………………………………………

3.6. शुद्ध संस्कृतियों को अलग करने के सिद्धांत और तरीके। जीवाणु एंजाइम, उनकी पहचान। अंतःविशिष्ट पहचान (महामारी विज्ञान अंकन)…………………………..

3.7. कवक, प्रोटोजोआ, वायरस और उनकी खेती के शरीर विज्ञान की विशेषताएं………………

3.8. बैक्टीरियोफेज, उनकी संरचना, वर्गीकरण और अनुप्रयोग……………………………………………………..

विषय पर परीक्षण………………………………………………………………………………

विषय 4. सूक्ष्मजीवों पर पर्यावरणीय परिस्थितियों का प्रभाव………………………………..

4.1. सूक्ष्मजीवों पर भौतिक, रासायनिक और जैविक कारकों का प्रभाव………….

4.2. नसबंदी, कीटाणुशोधन, सड़न रोकनेवाला और एंटीसेप्टिक्स की अवधारणा। बंध्याकरण के तरीके, उपकरण। कीटाणुशोधन गुणवत्ता नियंत्रण……………………………………………………..

विषय 5. मानव शरीर का सामान्य माइक्रोफ्लोरा………………………………………………………….

5.1. नॉर्मोफ़्लोरा, सूक्ष्मजीवों के लिए इसका महत्व। क्षणिक वनस्पतियों की अवधारणा, डिस्बायोटिक स्थितियाँ, उनका मूल्यांकन, सुधार के तरीके………………………………………………..

विषय 6. रोगाणुओं की आनुवंशिकी। …………………………………………………………………………..

6.1. जीवाणु जीनोम की संरचना. फेनोटाइपिक और जीनोटाइपिक परिवर्तनशीलता. उत्परिवर्तन. संशोधन…………………………………………………………………………..

सूक्ष्मजीवों का आनुवंशिक पुनर्संयोजन. जेनेटिक इंजीनियरिंग के मूल सिद्धांत, व्यावहारिक अनुप्रयोग…………………………………………………………………………………………………….

विषय पर परीक्षण…………………………………………………………………………..

विषय 7. रोगाणुरोधी………………………………………………………………………….

7.1. एंटीबायोटिक्स प्राकृतिक और सिंथेटिक। रासायनिक संरचना, तंत्र, स्पेक्ट्रम और क्रिया के प्रकार के आधार पर एंटीबायोटिक दवाओं का वर्गीकरण। प्राप्त करने की विधियाँ………………………….

7.2. जीवाणुओं की औषधि प्रतिरोधक क्षमता, उस पर काबू पाने के उपाय। एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति संवेदनशीलता निर्धारित करने के तरीके………………………………………………………………………………..

विषय 8. संक्रमण का सिद्धांत…………………………………………………………………………..

8.1. संक्रमण की अवधारणा. संक्रमण के रूप और संक्रामक रोगों की अवधि। रोगज़नक़ और विषाणु. रोगजनकता कारक. जीवाणु विष, उनकी प्रकृति, गुण, उत्पादन…………………………………………………………………………………….

8.2. संक्रामक प्रक्रिया की महामारी विज्ञान निगरानी की अवधारणा। जलाशय की अवधारणा, संक्रमण का स्रोत, मार्ग और संचरण के कारक…………………………………………………………

विषय पर परीक्षण…………………………………………………………………………..

सामान्य इम्यूनोलॉजी……………………………………………………………………………….

विषय 9. इम्यूनोलॉजी……………………………………………………………………

9.1. प्रतिरक्षा की अवधारणा. रोग प्रतिरोधक क्षमता के प्रकार. निरर्थक कारकसुरक्षा……………।

9.2. प्रतिरक्षा प्रणाली के केंद्रीय और परिधीय अंग। प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाएँ. प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के रूप……………………………………………………………………

9.3. पूरक, इसकी संरचना, कार्य, सक्रियण मार्ग। प्रतिरक्षा में भूमिका………………..

9.4. एंटीजन, उनके गुण और प्रकार। सूक्ष्मजीवों के प्रतिजन……………………………………

9.5. एंटीबॉडी और एंटीबॉडी का निर्माण। इम्युनोग्लोबुलिन की संरचना. इम्युनोग्लोबुलिन के वर्ग और उनके गुण …………………………………………………………………………………………………

96. सीरोलॉजिकल प्रतिक्रियाएं और उनका अनुप्रयोग……………………………………………….

9.7. इम्युनोडेफिशिएंसी की स्थिति। एलर्जी। इम्यूनोलॉजिकल मेमोरी. प्रतिरक्षात्मक सहनशीलता. स्वप्रतिरक्षी प्रक्रियाएं……………………………………………………

9.8. इम्यूनोप्रोफिलैक्सिस, इम्यूनोथेरेपी………………………………………………..

निजी सूक्ष्म जीव विज्ञान…………………………………………………………………….

विषय 10. आंतों के संक्रमण के रोगजनक…………………………………………………….

10.1. साल्मोनेला…………………………………………………………………………..

10.2. शिगेला………………………………………………………………………….

10.3. एस्चेरिचिया……………………………………………………………………………………………….

10.4. विब्रियो कोलरा………………………………………………………………………………।

10.5. यर्सिनिया………………………………………………………………………….

विषय 11. खाद्य जनित विषाक्त संक्रमण। खाद्य विषाक्तता……………………………………………………

11.1. सामान्य विशेषताएँऔर पीटीआई के रोगज़नक़……………………………………………….

11.2. बोटुलिज़्म………………………………………………………………………………..

विषय 12. प्युलुलेंट-सूजन संबंधी रोगों के रोगजनक………………………………………………

12.1. रोगजनक कोक्सी (स्ट्रेप्टोकोकी, स्टेफिलोकोकी)…………………………………………………………..

12.2. ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया (हीमोफिलस इन्फ्लुएंजा, स्यूडोमोनास एरुगिनोसा, क्लेबसिएला, प्रोटियस)…

12.3. घाव अवायवीय क्लोस्ट्रीडियल और गैर-क्लोस्ट्रीडियल संक्रमण……………………

विषय 13. जीवाणुयुक्त वायुजनित संक्रमण के रोगजनक……………………………….

13.1. कोरिनेबैक्टीरिया…………………………………………………………………………

13.2. बोर्डेटेला………………………………………………………………………………………………

13.3. मेनिंगोकोकी…………………………………………………………………………..

13.4. माइकोबैक्टीरिया…………………………………………………………………………..

13.5. लीजिओनेला………………………………………………………………………………..

विषय 14. यौन संचारित रोगों (एसटीडी) के रोगजनक………………………

14.1. क्लैमाइडिया………………………………………………………………………………..

14.2. सिफलिस का प्रेरक एजेंट………………………………………………………………………….

14.3. गोनोकोकी……………………………………………………………………………….

विषय 15. रिकेट्सियल रोगों के रोगजनक…………………………………………………………………………..

विषय 16. बैक्टीरियल ज़ूनोटिक संक्रमण के प्रेरक कारक……………………………….

16.1. फ़्रांसिसेला…………………………………………………………………………

16.2. ब्रुसेला……………………………………………………………………………….

16.3.एंथ्रेक्स का प्रेरक एजेंट…………………………………………………………………….

16.4. प्लेग का प्रेरक एजेंट……………………………………………………………………

16.5. लेप्टोस्पाइरा…………………………………………………………………………..

विषय 17. रोगजनक प्रोटोजोआ…………………………………………………………………………..

17.1. प्लाज्मोडियम मलेरिया………………………………………………………………………….

17.2. टोक्सोप्लाज्मा……………………………………………………………………………….

17.3. लीशमैनिया………………………………………………………………………………..

17.4. अमीबियासिस का प्रेरक कारक…………………………………………………………………….

17.5. जिआर्डिया………………………………………………………………………………………………

विषय 18. रोगजनक कवक के कारण होने वाले रोग………………………………………………..

निजी वायरसोलॉजी………………………………………………………………………………..

विषय 19. तीव्र श्वसन वायरल संक्रमण के रोगजनक……………………………………………………………………………………

19.1. इन्फ्लूएंजा वायरस………………………………………………………………………….

19.2. पैराइन्फ्लुएंजा। पीसी वायरस……………………………………………………………………………………

19.3. एडेनोवायरस …………………………………………………………………………………………

19.4. राइनोवायरस ………………………………………………………………………………..

19.5. पुन:वायरस………………………………………………………………………….

विषय 20. वायरल वायुजनित संक्रमण के रोगजनक……………………………………..

20.1. खसरा और कण्ठमाला के वायरस…………………………………………………………………………..

20.2. हर्पीस वायरस………………………………………………………………………………

20.3. रूबेला वायरस…………………………………………………………………………

विषय 21. पॉक्सीवायरस………………………………………………………………………….

21.1. चेचक का प्रेरक कारक………………………………………………………………………….

विषय 22. एंटरोवायरल संक्रमण…………………………………………………………..

22.1. पोलियोमाइलाइटिस वायरस…………………………………………………………………………

22.2. ईसीएचओ वायरस। कॉक्ससेकी वायरस……………………………………………………………………

विषय 23. रेट्रोवायरस………………………………………………………………………………

23.1. एचआईवी संक्रमण का प्रेरक एजेंट ………………………………………………………………………………..

विषय 24. आर्बोवायरल संक्रमण……………………………………………………………………………….

24.1.रबडोवायरस……………………………………………………………………………….

24.2. फ्लेविवायरस …………………………………………………………………………………………

24.3. हंतावायरस ……………………………………………………………………………….

विषय 25. वायरल हेपेटाइटिस के प्रेरक एजेंट…………………………………………………………………………

25.1. हेपेटाइटिस ए वायरस………………………………………………………………………….

25.2. हेपेटाइटिस बी वायरस……………………………………………………………………..

25.3. हेपेटाइटिस सी वायरस……………………………………………………………………..

भाग एक। सामान्य सूक्ष्म जीव विज्ञान

परिचय।

माइक्रोबायोलॉजी एक विज्ञान है जो सूक्ष्म जीवों, जिन्हें सूक्ष्मजीव कहा जाता है, उनकी जैविक विशेषताओं, व्यवस्थित विज्ञान, पारिस्थितिकी और अन्य जीवों के साथ संबंधों का अध्ययन करता है।

सूक्ष्मजीवों में बैक्टीरिया, एक्टिनोमाइसेट्स, कवक शामिल हैं, जिनमें फिलामेंटस कवक, यीस्ट, प्रोटोजोआ और गैर-सेलुलर रूप - वायरस, फ़ेज शामिल हैं।

सूक्ष्मजीव प्रकृति में अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं - वे कार्बनिक और अकार्बनिक (एन, पी, एस, आदि) पदार्थों का संचलन करते हैं, पौधों और जानवरों के अवशेषों को खनिज बनाते हैं। लेकिन वे बहुत नुकसान पहुंचा सकते हैं - कच्चे माल, खाद्य उत्पादों और जैविक सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं। इसके परिणामस्वरूप विषाक्त पदार्थों का निर्माण हो सकता है।

कई प्रकार के सूक्ष्मजीव मनुष्यों, जानवरों और पौधों में रोगों के प्रेरक एजेंट हैं।

इसी समय, सूक्ष्मजीवों का वर्तमान में राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: विभिन्न प्रकार के बैक्टीरिया और कवक की मदद से, कार्बनिक अम्ल (एसिटिक, साइट्रिक, आदि), अल्कोहल, एंजाइम, एंटीबायोटिक्स, विटामिन और फ़ीड खमीर प्राप्त होते हैं। . बेकिंग, वाइनमेकिंग, ब्रूइंग, डेयरी उत्पादों का उत्पादन, फलों और सब्जियों का किण्वन, साथ ही खाद्य उद्योग की अन्य शाखाएं सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाओं के आधार पर काम करती हैं।

वर्तमान में, सूक्ष्म जीव विज्ञान को निम्नलिखित वर्गों में विभाजित किया गया है:

मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी - मानव रोगों का कारण बनने वाले रोगजनक सूक्ष्मजीवों का अध्ययन करती है और इन बीमारियों के निदान, रोकथाम और उपचार के लिए तरीके विकसित करती है। उनके प्रसार के तरीकों और तंत्रों और उनसे निपटने के तरीकों का अध्ययन करता है। मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी के पाठ्यक्रम के बगल में एक अलग पाठ्यक्रम है - वायरोलॉजी।

पशु चिकित्सा सूक्ष्म जीव विज्ञान उन रोगजनक सूक्ष्मजीवों का अध्ययन करता है जो जानवरों में बीमारियों का कारण बनते हैं।

जैव प्रौद्योगिकी राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था और चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले यौगिकों और दवाओं को प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सूक्ष्मजीवों के विकास की विशेषताओं और स्थितियों की जांच करती है। यह एंजाइम, विटामिन, अमीनो एसिड, एंटीबायोटिक्स और अन्य जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के जैवसंश्लेषण के लिए वैज्ञानिक तरीकों का विकास और सुधार करता है। जैव प्रौद्योगिकी को कच्चे माल, भोजन और कार्बनिक पदार्थों को सूक्ष्मजीवों द्वारा खराब होने से बचाने के उपाय विकसित करने और उनके भंडारण और प्रसंस्करण के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन करने का भी काम करना पड़ता है।

मृदा सूक्ष्म जीव विज्ञान मिट्टी के निर्माण और उर्वरता तथा पौधों के पोषण में सूक्ष्मजीवों की भूमिका का अध्ययन करता है।

जलीय सूक्ष्म जीव विज्ञान जल निकायों के माइक्रोफ्लोरा, खाद्य श्रृंखलाओं में इसकी भूमिका, पदार्थों के चक्र में, पीने और अपशिष्ट जल के प्रदूषण और उपचार में अध्ययन करता है।

सूक्ष्मजीवों की आनुवंशिकी, सबसे युवा विषयों में से एक के रूप में, सूक्ष्मजीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के आणविक आधार, उत्परिवर्तन प्रक्रियाओं के पैटर्न की जांच करती है, सूक्ष्मजीवों की जीवन गतिविधि को नियंत्रित करने और उद्योग में उपयोग के लिए नए उपभेद प्राप्त करने के तरीकों और सिद्धांतों को विकसित करती है। कृषिऔर दवा.

सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास का एक संक्षिप्त इतिहास।

सूक्ष्मजीवों की खोज का श्रेय डच प्रकृतिवादी ए. लीउवेनहॉक (1632-1723) को है, जिन्होंने 300 गुना आवर्धन वाला पहला माइक्रोस्कोप बनाया था। 1695 में उन्होंने कोक्सी, रॉड्स और स्पिरिला के चित्रों के साथ "प्रकृति का रहस्य" पुस्तक प्रकाशित की। इससे प्राकृतिक वैज्ञानिकों में बहुत रुचि पैदा हुई। उस समय विज्ञान की स्थिति केवल नई प्रजातियों (रूपात्मक काल) का वर्णन करने की अनुमति देती थी।

शारीरिक काल की शुरुआत महान फ्रांसीसी वैज्ञानिक लुई पाश्चर (1822-1895) की गतिविधियों से जुड़ी है। पाश्चर का नाम सूक्ष्म जीव विज्ञान के क्षेत्र में सबसे बड़ी खोजों से जुड़ा है: उन्होंने किण्वन की प्रकृति की जांच की, ऑक्सीजन के बिना जीवन की संभावना (एनेरोबायोसिस) स्थापित की, सहज पीढ़ी के सिद्धांत को खारिज कर दिया, और वाइन के खराब होने के कारणों की जांच की और बियर। उन्होंने भोजन के खराब होने (पाश्चुरीकरण) के रोगजनकों से निपटने के लिए प्रभावी तरीके प्रस्तावित किए, टीकाकरण के सिद्धांत और टीके प्राप्त करने के तरीके विकसित किए।

पाश्चर के समकालीन आर. कोच ने ठोस पोषक माध्यमों पर बुआई, सूक्ष्मजीवों की गिनती, शुद्ध संस्कृतियों को अलग करना और सामग्रियों को स्टरलाइज़ करना शुरू किया।

सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास में प्रतिरक्षाविज्ञानी अवधि रूसी जीवविज्ञानी आई.आई. के नाम से जुड़ी है। मेचनिकोव, जिन्होंने संक्रामक रोगों के प्रति शरीर की प्रतिरक्षा (प्रतिरक्षा) के सिद्धांत की खोज की, प्रतिरक्षा के फागोसाइटिक सिद्धांत के संस्थापक थे, और रोगाणुओं में विरोध की खोज की। इसके साथ ही आई.आई. मेचनिकोव ने प्रमुख जर्मन शोधकर्ता पी. एर्लिच द्वारा संक्रामक रोगों के प्रति प्रतिरक्षा के तंत्र का अध्ययन किया, जिन्होंने ह्यूमरल प्रतिरक्षा का सिद्धांत बनाया।

गामालेया एन.एफ. - इम्यूनोलॉजी और वायरोलॉजी के संस्थापक, बैक्टीरियोफैगी की खोज की।

डि इवानोव्स्की ने सबसे पहले वायरस की खोज की और वायरोलॉजी के संस्थापक बने। 1892 में निकित्स्की बॉटनिकल गार्डन में तंबाकू मोज़ेक रोग के अध्ययन पर काम करते हुए, जिसने तंबाकू के बागानों को भारी नुकसान पहुंचाया था। पाया गया कि क्रीमिया में फैली यह बीमारी एक वायरस के कारण होती है।

एन.जी. गैब्रिचेव्स्की ने मॉस्को में पहला बैक्टीरियोलॉजिकल इंस्टीट्यूट आयोजित किया। वह स्कार्लेट ज्वर, डिप्थीरिया, प्लेग और अन्य संक्रमणों के अध्ययन पर काम करते हैं। उन्होंने मॉस्को में एंटी-डिप्थीरिया सीरम के उत्पादन का आयोजन किया और बच्चों के इलाज के लिए इसका सफलतापूर्वक उपयोग किया।

पी.एफ. ज़ड्रोडोव्स्की एक प्रतिरक्षाविज्ञानी और सूक्ष्म जीवविज्ञानी हैं, जो प्रतिरक्षा के शरीर विज्ञान के साथ-साथ रिकेट्सियोलॉजी और ब्रुसेलोसिस के क्षेत्र में अपने मौलिक काम के लिए जाने जाते हैं।

वी.एम. ज़्दानोव एक प्रमुख वायरोलॉजिस्ट हैं, जो ग्रह पर चेचक के वैश्विक उन्मूलन के आयोजकों में से एक हैं, जो आणविक विषाणु विज्ञान और आनुवंशिक इंजीनियरिंग के मूल में खड़े थे।

एमपी। चुमाकोव एक इम्यूनोबायोटेक्नोलॉजिस्ट और वायरोलॉजिस्ट, इंस्टीट्यूट ऑफ पोलियोमाइलाइटिस और वायरल एन्सेफलाइटिस के आयोजक, एक मौखिक पोलियो वैक्सीन के लेखक हैं।

जेड.वी. एर्मोलेयेवा - घरेलू एंटीबायोटिक चिकित्सा के संस्थापक

कजाकिस्तान गणराज्य के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय
पूर्वी कजाकिस्तान राज्य विश्वविद्यालय का नाम रखा गया एस.अमांझोलोवा

जीव विज्ञान विभाग

अमूर्त

अनुशासन: "सूक्ष्मजीवों और वायरस का जीव विज्ञान और विकास"

विषय पर: "सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास का इतिहास"

द्वारा पूरा किया गया: समूह यूबीजी-09 (ए) के छात्र
ग्रुशकोव्स्काया डी., फ़ेफ़ेलोवा एन.
जाँच की गई: कालेनोवा के.एस.एच.

उस्त-कामेनोगोर्स्क, 2011

योजना:
परिचय………………………………………………………………3

1. सूक्ष्मजीवों की खोज…………………………………………………………4
2. सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास में वर्णनात्मक (रूपात्मक) अवधि (17वीं शताब्दी का अंत - 19वीं शताब्दी के मध्य)………………..5
2.1.किण्वन और क्षय की प्रक्रियाओं की प्रकृति के बारे में विचारों का विकास……5
2.2.संक्रामक रोगों की सूक्ष्मजैविक प्रकृति के बारे में विचारों का विकास…………………………………………………………………………………….7
3.शारीरिक काल (पेस्टरियन) (19वीं सदी का दूसरा भाग)………………………………………………………………………….8
3.1. लुई पाश्चर की वैज्ञानिक गतिविधि…………………………………………8
3.2. 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में सूक्ष्म जीव विज्ञान का विकास……………………10
4. 20वीं सदी में सूक्ष्म जीव विज्ञान का विकास…………………………15

निष्कर्ष.................... ............................. .................................................. ............18

साहित्य.......................... ....................... ………………………………… ...... ............... .......... 19

परिचय

माइक्रोबायोलॉजी एक विज्ञान है जो उन जीवों की संरचना, व्यवस्थित विज्ञान, शरीर विज्ञान, जैव रसायन, आनुवंशिकी और पारिस्थितिकी का अध्ययन करता है जो आकार में छोटे होते हैं और नग्न आंखों के लिए अदृश्य होते हैं। इन जीवों को सूक्ष्मजीव या माइक्रोब्स कहा जाता है।
लंबे समय तक, एक व्यक्ति अदृश्य प्राणियों से घिरा रहता था, उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पादों का उपयोग करता था (उदाहरण के लिए, जब खट्टे आटे से रोटी पकाना, शराब और सिरका तैयार करना), जब इन प्राणियों ने बीमारियों का कारण बना या भोजन की आपूर्ति खराब कर दी, तो उन्हें पीड़ा हुई, लेकिन ऐसा हुआ उनकी उपस्थिति पर संदेह नहीं है. मुझे संदेह नहीं हुआ क्योंकि मैंने नहीं देखा, और मैंने इसलिए भी नहीं देखा क्योंकि इन सूक्ष्म जीवों का आकार दृश्यता की सीमा से बहुत नीचे था जिसे देखने में मानव आँख सक्षम है। यह ज्ञात है कि इष्टतम दूरी (25-30 सेमी) पर सामान्य दृष्टि वाला व्यक्ति एक बिंदु के रूप में 0.07-0.08 मिमी मापने वाली वस्तु को अलग कर सकता है। एक व्यक्ति छोटी वस्तुओं पर ध्यान नहीं दे सकता। यह उसकी दृष्टि के अंग की संरचनात्मक विशेषताओं से निर्धारित होता है।
निर्मित प्राकृतिक बाधा को दूर करने और मानव आँख की क्षमताओं का विस्तार करने का प्रयास बहुत पहले किया गया था। इस प्रकार, प्राचीन बेबीलोन में पुरातात्विक खुदाई के दौरान, उभयलिंगी लेंस पाए गए - सबसे सरल ऑप्टिकल उपकरण। लेंस पॉलिश किए गए रॉक क्रिस्टल से बने होते थे। हम मान सकते हैं कि अपने आविष्कार के साथ मनुष्य ने सूक्ष्म जगत की राह पर पहला कदम उठाया।
ऑप्टिकल तकनीक में और सुधार 16वीं और 17वीं शताब्दी में हुआ। और खगोल विज्ञान के विकास से जुड़ा है। इस समय, डच ग्लास ग्राइंडर ने पहली दूरबीनें डिज़ाइन कीं। यह पता चला कि यदि लेंस दूरबीन की तुलना में अलग तरीके से स्थित हैं, तो आप बहुत छोटी वस्तुओं को बड़ा कर सकते हैं। इस प्रकार का एक सूक्ष्मदर्शी 1610 में जी. गैलीलियो द्वारा बनाया गया था। सूक्ष्मदर्शी के आविष्कार ने जीवित प्रकृति के अध्ययन के नए अवसर खोले।
पहले सूक्ष्मदर्शी में से एक, जिसमें दो उभयलिंगी लेंस शामिल थे, जिसने लगभग 30 गुना वृद्धि दी थी, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी और आविष्कारक आर. हुक द्वारा पौधों की संरचना का अध्ययन करने के लिए डिजाइन और उपयोग किया गया था। कॉर्क के अनुभागों की जांच करते हुए, उन्होंने लकड़ी के ऊतकों की नियमित सेलुलर संरचना की खोज की। इन कोशिकाओं को बाद में उनके द्वारा "कोशिकाएं" कहा गया और "माइक्रोग्राफी" पुस्तक में दर्शाया गया। यह आर. हुक ही थे जिन्होंने उन संरचनात्मक इकाइयों को नामित करने के लिए "सेल" शब्द की शुरुआत की, जिनसे एक जटिल जीवित जीव का निर्माण होता है। माइक्रोवर्ल्ड के रहस्यों में आगे की पैठ ऑप्टिकल उपकरणों के सुधार के साथ अटूट रूप से जुड़ी हुई है।

1.सूक्ष्मजीवों की खोज

सूक्ष्मजीवों की खोज 17वीं शताब्दी के अंत में हुई थी, लेकिन उनकी गतिविधियाँ और यहाँ तक कि व्यावहारिक अनुप्रयोग भी बहुत पहले ही ज्ञात थे। उदाहरण के लिए, अल्कोहलिक, लैक्टिक एसिड और एसिटिक एसिड किण्वन के उत्पाद सबसे प्राचीन काल में तैयार और उपयोग किए जाते थे। इन उत्पादों की उपयोगिता उनमें "जीवित आत्मा" की उपस्थिति से बताई गई थी। हालाँकि, संक्रामक रोगों के कारणों की पहचान करते समय अदृश्य प्राणियों के अस्तित्व का विचार सामने आने लगा। इस प्रकार, हिप्पोक्रेट्स (छठी शताब्दी ईसा पूर्व), और बाद में वरो (दूसरी शताब्दी) ने सुझाव दिया कि संक्रामक रोग अदृश्य प्राणियों के कारण होते हैं। लेकिन केवल 16वीं शताब्दी में, इतालवी वैज्ञानिक गिरालामो फ्रैकास्टोरो इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में बीमारियों का संचरण सबसे छोटे जीवित प्राणियों की मदद से होता है, जिसे उन्होंने कॉन्टैगियम विवम नाम दिया था। हालाँकि, ऐसी धारणाओं का कोई सबूत नहीं था।
यदि हम मान लें कि सूक्ष्म जीव विज्ञान उस समय उत्पन्न हुआ जब मनुष्य ने पहले सूक्ष्मजीवों को देखा, तो हम बिल्कुल सटीक रूप से सूक्ष्म जीव विज्ञान के "जन्मदिन" और खोजकर्ता के नाम का संकेत दे सकते हैं। यह आदमी डेल्फ़्ट का एक निर्माता, डचमैन एंटोनी वैन लीउवेनहॉक (1632-1723) है। सन के रेशों की संरचना में रुचि होने के कारण, उन्होंने अपने लिए कई खुरदरे लेंसों को पॉलिश किया। बाद में, लीउवेनहॉक को इस नाजुक और श्रमसाध्य काम में रुचि हो गई और उन्होंने लेंस के निर्माण में महान पूर्णता हासिल की, जिसे उन्होंने "माइक्रोस्कोपी" कहा। बाहरी रूप में, ये चांदी या पीतल में बने एकल उभयलिंगी चश्मे थे, लेकिन उनके ऑप्टिकल गुणों में, लीउवेनहॉक लेंस, जो 200 - 270 गुना का आवर्धन प्रदान करते थे, उनके बराबर नहीं था। उनकी सराहना करने के लिए, यह याद रखना पर्याप्त है कि एक उभयलिंगी लेंस के आवर्धन की सैद्धांतिक सीमा 250 - 300 गुना है।
कोई प्राकृतिक शिक्षा न होने के बावजूद, लेकिन स्वाभाविक जिज्ञासा रखते हुए, लीउवेनहॉक हाथ में आने वाली हर चीज को दिलचस्पी से देखता था: तालाब का पानी, दंत पट्टिका, काली मिर्च का आसव, लार, रक्त और बहुत कुछ। 1673 से, लीउवेनहॉक ने अपनी टिप्पणियों के परिणाम रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन को भेजना शुरू किया, जिसके बाद उन्हें सदस्य चुना गया। कुल मिलाकर, लीउवेनहॉक ने रॉयल सोसाइटी ऑफ़ लंदन को 170 से अधिक पत्र लिखे, और बाद में अपनी प्रसिद्ध "माइक्रोस्कोपी" में से 26 पत्र उसे सौंप दिए। यहाँ एक पत्र का अंश दिया गया है: “24 अप्रैल, 1676 को, मैंने एक माइक्रोस्कोप के नीचे पानी को देखा और बड़े आश्चर्य के साथ उसमें बड़ी संख्या में छोटे जीवित जीव देखे। उनमें से कुछ अपनी चौड़ाई से 3-4 गुना अधिक लम्बे थे, हालाँकि वे जूँ के शरीर को ढँकने वाले बालों से अधिक मोटे नहीं थे। दूसरों का आकार नियमित अंडाकार था। एक तीसरे प्रकार के जीव भी थे - सबसे असंख्य - पूँछ वाले छोटे जीव।" इस परिच्छेद में दिए गए विवरण और लीउवेनहोक के पास उपलब्ध लेंसों की ऑप्टिकल क्षमताओं की तुलना करके, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि लीउवेनहोक 1676 में बैक्टीरिया को देखने वाले पहले व्यक्ति थे।
लीउवेनहॉक ने हर जगह सूक्ष्मजीवों की खोज की और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि उनके आसपास की दुनिया सूक्ष्म निवासियों द्वारा घनी आबादी वाली थी। लीउवेनहॉक ने बैक्टीरिया सहित देखे गए सभी सूक्ष्मजीवों को छोटे जानवर माना, जिन्हें उन्होंने "एनिमलक्यूल्स" कहा, और आश्वस्त थे कि उनकी संरचना बड़े जीवों की तरह ही थी, यानी, उनके पाचन अंग, पैर, पूंछ आदि थे। । ।डी।
लीउवेनहॉक की खोजें इतनी अप्रत्याशित और यहां तक ​​कि शानदार थीं कि लगभग 50 बाद के वर्षों तक वे सार्वभौमिक आश्चर्य का कारण बनी रहीं। 1698 में हॉलैंड में रहते हुए, पीटर प्रथम ने लीउवेनहॉक का दौरा किया और उससे बात की। इस यात्रा से, पीटर I रूस में एक माइक्रोस्कोप लाया, और बाद में, 1716 में, उसके दरबार की कार्यशालाओं में पहले घरेलू माइक्रोस्कोप का निर्माण किया गया।

2. सूक्ष्म जीव विज्ञान के विकास में वर्णनात्मक (रूपात्मक) अवधि (17वीं सदी का अंत - 19वीं सदी के मध्य)

2.1. किण्वन और क्षय प्रक्रियाओं की प्रकृति के बारे में विचारों का विकास

सूक्ष्मजीवों द्वारा की जाने वाली कई प्रक्रियाओं के बारे में मनुष्य को प्राचीन काल से ही जानकारी है। सबसे पहले, यह सड़न और किण्वन है। प्राचीन ग्रीक और रोमन लेखकों के लेखन में वाइन, खट्टा दूध और ब्रेड बनाने की विधियां पाई जा सकती हैं, जो रोजमर्रा की जिंदगी में किण्वन के व्यापक उपयोग का संकेत देती हैं। मध्य युग में, कीमियागरों ने इन प्रक्रियाओं को नजरअंदाज नहीं किया और अन्य विशुद्ध रासायनिक परिवर्तनों के साथ उनका अध्ययन किया। इसी अवधि के दौरान किण्वन प्रक्रियाओं की प्रकृति का पता लगाने का प्रयास किया गया था।
गैस की रिहाई से जुड़ी प्रक्रियाओं को दर्शाने के लिए शब्द "किण्वन" ("किण्वन") का उपयोग पहली बार डच कीमियागर जे.बी. द्वारा किया गया था। वैन हेल्मोंट (1577-1644)। जे. वैन हेल्मोंट ने अंगूर के रस के किण्वन के दौरान बनने वाली गैस (कार्बन डाइऑक्साइड), कोयले को जलाने पर निकलने वाली गैस और "चूना पत्थरों पर सिरका डालने पर दिखाई देने वाली गैस" के बीच समानता की खोज की, यानी। जब क्षार किसी अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करता है। इसके आधार पर जे. वैन हेल्मोंट इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि ऊपर वर्णित सभी रासायनिक परिवर्तन एक ही प्रकृति के हैं। बाद में, किण्वन को गैसों की रिहाई के साथ होने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं के समूह से अलग किया जाने लगा। किण्वन की भौतिक प्रेरक शक्ति, इसके सक्रिय सिद्धांत को दर्शाने के लिए, "एंजाइम" शब्द का उपयोग किया गया था। विशुद्ध रूप से रासायनिक प्रक्रियाओं के रूप में किण्वन और सड़न का दृष्टिकोण 1697 में जर्मन चिकित्सक और रसायनज्ञ जी.ई. द्वारा तैयार किया गया था। स्टालेम (1660-1734)। जी. स्टाल के विचारों के अनुसार, किण्वन और सड़न रासायनिक परिवर्तन हैं जो "एंजाइम" अणुओं के प्रभाव में होते हैं, जो अपने अंतर्निहित आंतरिक सक्रिय आंदोलन को किण्वित सब्सट्रेट के अणुओं तक पहुंचाते हैं, अर्थात। प्रतिक्रिया के लिए एक प्रकार के उत्प्रेरक के रूप में कार्य करें। क्षय और किण्वन की प्रक्रियाओं की प्रकृति पर जी. स्टाल के विचारों को उनके समय के सबसे महान रसायनज्ञों में से एक, जे. लिबिग द्वारा पूरी तरह से साझा और बचाव किया गया था। हालाँकि, इस दृष्टिकोण को सभी शोधकर्ताओं ने स्वीकार नहीं किया।
लीउवेनहॉक द्वारा वर्णित "ग्लोब्यूल्स" (खमीर) और किण्वन और सड़न की घटना के बीच संबंध के बारे में पहले अनुमानों में से एक फ्रांसीसी प्रकृतिवादी जे.एल.एल. का है। बफ़न (1707-1788)। फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए. लावोइसियर (1743-1794), जिन्होंने अल्कोहलिक किण्वन के दौरान चीनी के रासायनिक परिवर्तनों का मात्रात्मक अध्ययन किया, किण्वन प्रक्रिया में खमीर की भूमिका को समझने के बहुत करीब आ गए। 1793 में उन्होंने लिखा: “थोड़ा सा शराब बनानेवाला का खमीर किण्वन को पहली प्रेरणा देने के लिए पर्याप्त है: फिर यह अपने आप जारी रहता है। मैं सामान्य रूप से एंजाइम की क्रिया पर कहीं और रिपोर्ट करूंगा।" हालाँकि, वह ऐसा करने में विफल रहा: ए. लावोइसियर फ्रांसीसी बुर्जुआ क्रांति के आतंक का शिकार बन गया।
19वीं सदी के 30 के दशक से गहन सूक्ष्म अवलोकनों का दौर शुरू हुआ। 1827 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ जे. डेमासियर (1783-1862) ने यीस्ट माइकोडर्मा सेरेविसिया की संरचना का वर्णन किया, जो बीयर की सतह पर एक फिल्म बनाता है, और आश्वस्त होकर कि ये सबसे छोटे जानवर हैं, उन्हें सिलिअट्स के रूप में वर्गीकृत किया। हालाँकि, जे. डेमासियर के काम में किण्वन प्रक्रिया और किण्वन तरल की सतह पर विकसित होने वाली फिल्म के बीच संभावित संबंध का कोई संकेत नहीं है। दस साल बाद, फ्रांसीसी वनस्पतिशास्त्री सी. कैग्नार्ड डी लैटौर (1777-1859) ने अल्कोहलिक किण्वन के दौरान बनी तलछट की गहन सूक्ष्म जांच की और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि इसमें जीवित प्राणी शामिल हैं, जिनकी महत्वपूर्ण गतिविधि किण्वन का कारण है। लगभग उसी समय, जर्मन प्रकृतिवादी एफ. कुत्ज़िंग (1807-1893) ने अल्कोहल से सिरके के निर्माण का अध्ययन करते हुए, एक श्लेष्म द्रव्यमान की ओर ध्यान आकर्षित किया जो अल्कोहल युक्त तरल की सतह पर एक फिल्म की तरह दिखता था। श्लेष्म द्रव्यमान का अध्ययन करते हुए, एफ. कुत्ज़िंग ने पाया कि इसमें सूक्ष्म जीवित जीव होते हैं और इसका पर्यावरण में सिरका के संचय से सीधा संबंध है। एक अन्य जर्मन प्रकृतिवादी टी. श्वान (1810-1882) भी इसी तरह के निष्कर्ष पर पहुंचे।
इस प्रकार, सी. कैग्निआर्ड डी लैटौर, एफ. कुत्ज़िंग और टी. श्वान, एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से और लगभग एक साथ, किण्वन प्रक्रियाओं और सूक्ष्म जीवित प्राणियों की महत्वपूर्ण गतिविधि के बीच संबंध के बारे में निष्कर्ष पर पहुंचे। इन अध्ययनों से मुख्य निष्कर्ष स्पष्ट रूप से एफ. कुट्ज़िंग द्वारा तैयार किया गया था: “अब हमें प्रत्येक किण्वन प्रक्रिया पर रसायन विज्ञान द्वारा अब तक विचार किए गए से अलग तरीके से विचार करना चाहिए। अल्कोहलिक किण्वन की पूरी प्रक्रिया खमीर की उपस्थिति पर निर्भर करती है, जबकि एसिटिक एसिड किण्वन एसिटिक एसिड मदर की उपस्थिति पर निर्भर करती है।
हालाँकि, तीन शोधकर्ताओं द्वारा व्यक्त किण्वन "एंजाइम" की जैविक प्रकृति के बारे में विचारों को स्वीकार नहीं किया गया। इसके अलावा, उन्हें किण्वन की भौतिक-रासायनिक प्रकृति के सिद्धांत के अनुयायियों की कड़ी आलोचना का सामना करना पड़ा, जिन्होंने अपने वैज्ञानिक विरोधियों पर "निष्कर्षों में तुच्छता" और इस "अजीब परिकल्पना" का समर्थन करने के लिए किसी भी सबूत की अनुपस्थिति का आरोप लगाया। किण्वन प्रक्रियाओं की भौतिक रासायनिक प्रकृति का सिद्धांत प्रमुख रहा।

2.2.संक्रामक रोगों की सूक्ष्मजीवी प्रकृति के बारे में विचारों का विकास

यहां तक ​​कि प्राचीन यूनानी चिकित्सक हिप्पोक्रेट्स (लगभग 460-377 ईसा पूर्व) ने सुझाव दिया था कि संक्रामक रोग अदृश्य जीवित प्राणियों के कारण होते हैं। एविसेना (सी. 980-1037) ने "कैनन ऑफ मेडिसिन" में प्लेग, चेचक और अन्य बीमारियों के "अदृश्य" रोगजनकों के बारे में लिखा। इसी तरह के विचार इतालवी चिकित्सक, खगोलशास्त्री और कवि जी. फ्रैकास्त्रो (1478-1553) के कार्यों में पाए जा सकते हैं।
रूसी महामारी विज्ञानी डी.एस. को इस बात पर गहरा विश्वास था कि संक्रामक रोग जीवित सूक्ष्म प्राणियों के कारण होते हैं। समोइलोविच (1744-1805), जिन्होंने माइक्रोस्कोप के तहत प्लेग के प्रेरक एजेंट का पता लगाने की कोशिश की। सूक्ष्मदर्शी और सूक्ष्मदर्शी प्रौद्योगिकी की अपूर्णता के कारण वह असफल रहे। हालाँकि, डी.एस. समोइलोविच द्वारा उनके विचार के अनुसार विकसित रोगियों के कीटाणुशोधन और अलगाव के उपाय महामारी के खिलाफ लड़ाई में बहुत प्रभावी साबित हुए और दुनिया भर में व्यापक रूप से जाने गए।
उल्लेखनीय है कि डी. समोइलोविच के समकालीन एम. टेरेखोव्स्की (1740-1796), जो पहले रूसी प्रोटिस्टोलॉजिस्ट-प्रयोगकर्ता थे, ने प्रोटोजोआ की जीवित प्रकृति की स्थापना की और 1775 में, दुनिया में पहली बार सूक्ष्मजीवों पर एक प्रयोगात्मक अनुसंधान पद्धति लागू की। , उनकी व्यवहार्यता पर तापमान, विद्युत निर्वहन, ऊर्ध्वपातन, अफ़ीम, एसिड और क्षार के प्रभाव का निर्धारण करना। कड़ाई से नियंत्रित परिस्थितियों में सूक्ष्मजीवों की गति, वृद्धि और प्रजनन का अध्ययन करते हुए, टेरेखोवस्की ने सबसे पहले बताया कि विभाजन वृद्धि और आकार में वृद्धि से पहले होता है। उन्होंने विभिन्न उबले हुए तरल पदार्थों (इन्फ्यूजन) में प्रोटोजोआ की सहज पीढ़ी की असंभवता को भी साबित किया। उन्होंने अपने काम "लिनिअस की तरल अराजकता पर" में अपनी टिप्पणियों को रेखांकित किया।
1827 में, इतालवी प्रकृतिवादी ए. बस्सी (1773-1856) ने रेशमकीटों की बीमारी का अध्ययन करते हुए, रोग के संचरण की खोज की जब एक सूक्ष्म कवक एक बीमार व्यक्ति से एक स्वस्थ व्यक्ति में स्थानांतरित हो जाता है। इस प्रकार, ए. बस्सी इस रोग की सूक्ष्मजीवी प्रकृति को प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध करने वाले पहले व्यक्ति थे। संक्रामक रोगों की सूक्ष्मजीवी प्रकृति के विचार को लंबे समय तक मान्यता नहीं मिली है। प्रमुख सिद्धांत यह था कि रोगों का कारण शरीर में रासायनिक प्रक्रियाओं के प्रवाह में विभिन्न गड़बड़ी को माना जाता था।
1846 में जर्मन एनाटोमिस्ट एफ. हेनले (1809-1885) ने अपनी पुस्तक "मैनुअल ऑफ रेशनल पैथोलॉजी" में संक्रामक रोगों को पहचानने के बुनियादी सिद्धांतों को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया था। बाद में, एफ. हेनले के विचार, एक सामान्य रूप में तैयार किए गए (एफ. हेनले स्वयं मानव संक्रामक रोगों के एक भी प्रेरक एजेंट को देखने में असमर्थ थे), आर. कोच द्वारा प्रयोगात्मक रूप से प्रमाणित किए गए और "हेनले-कोच" नाम से विज्ञान में प्रवेश किया गया। त्रय"।

3. शारीरिक काल (पेस्टरियन) (19वीं सदी का दूसरा भाग)

3.1. लुई पाश्चर की वैज्ञानिक गतिविधि

शारीरिक काल की शुरुआत 19वीं सदी के 60 के दशक में हुई और यह उत्कृष्ट फ्रांसीसी वैज्ञानिक, पेशे से रसायनज्ञ, लुई पाश्चर (1822-1895) की गतिविधियों से जुड़ा है। माइक्रोबायोलॉजी न केवल अपने तीव्र विकास के लिए, बल्कि एक विज्ञान के रूप में इसके गठन के लिए भी पाश्चर का ऋणी है। पाश्चर का नाम सबसे बड़ी खोजों से जुड़ा है जिसने उन्हें विश्व प्रसिद्धि दिलाई: किण्वन (1857), सहज पीढ़ी (1860), शराब और बीयर के रोग (1865), रेशमकीट के रोग (1868), संक्रमण और टीके (1881), रेबीज़ (1885) .
पाश्चर ने अपने वैज्ञानिक करियर की शुरुआत क्रिस्टलोग्राफी पर काम से की। उन्होंने पाया कि वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय रेसिमिक एसिड के लवणों के पुन: क्रिस्टलीकरण पर, दो प्रकार के क्रिस्टल बनते हैं। एक प्रकार के क्रिस्टल से तैयार किया गया घोल ध्रुवीकृत प्रकाश के तल को दाईं ओर घुमाता है, और दूसरे प्रकार के क्रिस्टल से - बाईं ओर। पाश्चर ने आगे पता लगाया कि रेसिमिक टार्टरिक एसिड के घोल में उगाया गया साँचा केवल एक आइसोमेरिक रूप (डेक्सट्रोटोटेट्री) का उपभोग करता है। इस अवलोकन ने पाश्चर को सब्सट्रेट्स पर सूक्ष्मजीवों के विशिष्ट प्रभावों के बारे में निष्कर्ष निकालने की अनुमति दी और सूक्ष्मजीवों के शरीर विज्ञान के बाद के अध्ययन के लिए सैद्धांतिक आधार के रूप में कार्य किया। निचले सांचों के बारे में पाश्चर के अवलोकन ने सामान्य तौर पर सूक्ष्मजीवों की ओर उनका ध्यान आकर्षित किया।
1854 में, पाश्चर को लिली विश्वविद्यालय में पूर्णकालिक प्रोफेसर का पद प्राप्त हुआ। यहीं पर उन्होंने अपना माइक्रोबायोलॉजिकल शोध शुरू किया, जिसने एक स्वतंत्र वैज्ञानिक अनुशासन के रूप में माइक्रोबायोलॉजी की नींव रखी।
किण्वन प्रक्रियाओं का अध्ययन शुरू करने का कारण लिले निर्माता से पाश्चर की अपील थी जिसमें शराब का उत्पादन करने के लिए चुकंदर के रस के किण्वन में व्यवस्थित विफलताओं के कारणों का पता लगाने में मदद करने का अनुरोध किया गया था। 1857 के अंत में प्रकाशित शोध के नतीजे निस्संदेह साबित हुए कि अल्कोहलिक किण्वन की प्रक्रिया सूक्ष्मजीवों के एक निश्चित समूह - खमीर की महत्वपूर्ण गतिविधि का परिणाम है और हवा तक पहुंच के बिना स्थितियों में होती है।
अल्कोहलिक किण्वन के अध्ययन के साथ-साथ, पाश्चर ने लैक्टिक किण्वन का अध्ययन करना शुरू किया और यह भी दिखाया कि इस प्रकार का किण्वन सूक्ष्मजीवों के कारण होता है, जिसे उन्होंने "लैक्टिक एसिड यीस्ट" कहा। पाश्चर ने अपने शोध के परिणामों को अपने प्रकाशित कार्यों "मेमोरर ऑन लैक्टिक किण्वन" में प्रस्तुत किया।
वास्तव में, पाश्चर के शोध के नतीजे सिर्फ नए वैज्ञानिक डेटा नहीं हैं, वे किण्वन की भौतिक और रासायनिक प्रकृति के तत्कालीन प्रमुख सिद्धांत का एक साहसिक खंडन हैं, जो उस समय के महानतम वैज्ञानिक अधिकारियों द्वारा समर्थित और बचाव किया गया था: आई. बर्ज़ेलियस, ई. मित्शेर्लिच, जे. लिबिग। लैक्टिक एसिड किण्वन एक चीनी अणु के दो ट्रायोज़ में अपघटन की सबसे सरल "रासायनिक" प्रक्रिया है, और यह प्रमाण कि यह अपघटन सूक्ष्म जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि से जुड़ा है, किण्वन की जैविक प्रकृति के सिद्धांत का समर्थन करने वाला एक शक्तिशाली तर्क था।
किण्वन की जैविक प्रकृति के समर्थन में दूसरा तर्क प्रोटीन मुक्त माध्यम में अल्कोहलिक किण्वन करने की संभावना का पाश्चर का प्रयोगात्मक प्रमाण था। किण्वन के रासायनिक सिद्धांत के अनुसार, किण्वन एक "एंजाइम" की उत्प्रेरक गतिविधि का परिणाम है, जो प्रोटीन प्रकृति का एक पदार्थ है।
ब्यूटिरिक एसिड किण्वन के अध्ययन ने पाश्चर को इस निष्कर्ष पर पहुंचाया कि कुछ सूक्ष्मजीवों का जीवन न केवल मुक्त ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में आगे बढ़ सकता है, बल्कि बाद वाला उनके लिए हानिकारक है। इन अवलोकनों के परिणाम 1861 में एक रिपोर्ट में प्रकाशित हुए थे जिसका शीर्षक था "एनिमलकुली-सिलियेट्स मुक्त ऑक्सीजन के बिना रह रहे हैं और किण्वन का कारण बन रहे हैं।" ब्यूटिरिक एसिड किण्वन की प्रक्रिया पर मुक्त ऑक्सीजन के नकारात्मक प्रभाव की खोज, शायद, आखिरी बिंदु थी जिसने किण्वन की रासायनिक प्रकृति के सिद्धांत को पूरी तरह से खारिज कर दिया, क्योंकि यह ऑक्सीजन था जिसे यौगिक की भूमिका सौंपी गई थी जिसने किण्वन दिया "एंजाइम" के प्रोटीन कणों की आंतरिक गति को पहला प्रोत्साहन। किण्वन के क्षेत्र में अध्ययनों की एक श्रृंखला के माध्यम से, पाश्चर ने किण्वन के रासायनिक सिद्धांत की असंगतता को दृढ़ता से साबित कर दिया, जिससे उनके विरोधियों को अपनी त्रुटियां स्वीकार करने के लिए मजबूर होना पड़ा। 1861 में एनारोबायोसिस पर अपने काम के लिए, पाश्चर को फ्रेंच एकेडमी ऑफ साइंसेज से पुरस्कार और रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन से पदक मिला। किण्वन के क्षेत्र में बीस वर्षों के शोध के परिणाम को पाश्चर ने "बीयर, इसके रोगों, उनके कारणों, किण्वन के एक नए सिद्धांत के अनुप्रयोग के साथ इसे स्थिर बनाने के तरीकों पर शोध" (1876) में संक्षेपित किया था।
1865 में, फ्रांसीसी सरकार ने रेशमकीट किसानों की मदद करने के अनुरोध के साथ पाश्चर की ओर रुख किया, जो रेशमकीट रोगों के कारण भारी नुकसान उठा रहे थे। पाश्चर ने इस मुद्दे का अध्ययन करने के लिए लगभग पांच साल समर्पित किए और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि रेशमकीट रोग कुछ सूक्ष्मजीवों के कारण होते हैं। पाश्चर ने रोग के पाठ्यक्रम का विस्तार से अध्ययन किया - पेब्राइन रेशमकीट और रोग से निपटने के लिए व्यावहारिक सिफारिशें विकसित कीं: उन्होंने तितलियों और प्यूपा के शरीर में रोग के प्रेरक एजेंटों के लिए एक माइक्रोस्कोप के तहत देखने, रोगग्रस्त व्यक्तियों को अलग करने और उन्हें नष्ट करने आदि का प्रस्ताव रखा। .
रेशमकीटों के संक्रामक रोगों की सूक्ष्मजैविक प्रकृति स्थापित करने के बाद, पाश्चर को यह विचार आया कि पशु और मानव रोग भी सूक्ष्मजीवों के प्रभाव से होते हैं। इस दिशा में उनका पहला काम यह साबित करना था कि वर्णित अवधि के दौरान व्यापक रूप से फैलने वाला बच्चों का बुखार एक निश्चित सूक्ष्म रोगज़नक़ के कारण होता था। पाश्चर ने बुखार के प्रेरक एजेंट की पहचान की, दिखाया कि इसका कारण चिकित्सा कर्मियों की ओर से एंटीसेप्टिक नियमों की उपेक्षा थी, और शरीर में रोगज़नक़ के प्रवेश के खिलाफ सुरक्षा के तरीके विकसित किए।
संक्रामक रोगों के अध्ययन के क्षेत्र में पाश्चर के आगे के काम से चिकन हैजा, ऑस्टियोमाइलाइटिस, प्युलुलेंट फोड़े और गैस गैंग्रीन के प्रेरक एजेंटों में से एक के प्रेरक एजेंटों की खोज हुई। इस प्रकार पाश्चर ने दिखाया और सिद्ध किया कि प्रत्येक रोग एक विशिष्ट सूक्ष्मजीव के कारण होता है।
1879 में, चिकन हैजा का अध्ययन करते समय, पाश्चर ने उन रोगाणुओं की संस्कृति प्राप्त करने के लिए एक विधि विकसित की जो रोग के प्रेरक एजेंट होने की क्षमता खो देते हैं, अर्थात, विषाक्तता खो देते हैं, और इस खोज का उपयोग शरीर को बाद के संक्रमण से बचाने के लिए किया। उत्तरार्द्ध ने प्रतिरक्षा के सिद्धांत के निर्माण का आधार बनाया।
पाश्चर ने संक्रामक रोगों के अपने अध्ययन को उनसे सक्रिय रूप से निपटने के उपायों के विकास के साथ जोड़ा। विषैले सूक्ष्मजीवों की कमजोर संस्कृतियों को प्राप्त करने की तकनीक के आधार पर, जिन्हें "वैक्सीन" कहा जाता है, पाश्चर ने एंथ्रेक्स और रेबीज से निपटने के तरीके खोजे। पाश्चर के टीके दुनिया भर में व्यापक हो गए। जिन संस्थानों में रेबीज के खिलाफ टीकाकरण किया जाता है, उन्हें पाश्चर के सम्मान में पाश्चर स्टेशन नाम दिया गया है।
पाश्चर के कार्यों को उनके समकालीनों ने सराहा और अंतर्राष्ट्रीय मान्यता प्राप्त की। 1888 में, अंतरराष्ट्रीय सदस्यता के माध्यम से जुटाए गए धन का उपयोग करके, पाश्चर के लिए पेरिस में एक वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थान बनाया गया था, जो वर्तमान में उनके नाम पर है। पाश्चर इस संस्थान के पहले निदेशक थे। एल. पाश्चर की खोजों से पता चला कि नग्न आंखों के लिए अदृश्य माइक्रोवर्ल्ड कितना विविध, असामान्य और सक्रिय है और इसका अध्ययन गतिविधि के कितने विशाल क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है।

3.2. 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में सूक्ष्म जीव विज्ञान का विकास

19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में सूक्ष्म जीव विज्ञान द्वारा प्राप्त सफलताओं का आकलन करते हुए, फ्रांसीसी शोधकर्ता पी. टेनेरी ने अपने काम "यूरोप में प्राकृतिक विज्ञान के विकास का ऐतिहासिक रेखाचित्र" में लिखा: "बैक्टीरियोलॉजिकल खोजों के सामने, अन्य का इतिहास 19वीं सदी के आखिरी दशकों में प्राकृतिक विज्ञान कुछ हद तक फीका लगता है।''
इस अवधि के दौरान सूक्ष्म जीव विज्ञान की सफलताएं सीधे तौर पर एल. पाश्चर द्वारा सूक्ष्म जीव विज्ञान अनुसंधान में पेश किए गए नए विचारों और पद्धतिगत दृष्टिकोणों से संबंधित हैं। पाश्चर की खोजों के महत्व की सराहना करने वाले पहले लोगों में अंग्रेजी सर्जन जे. लिस्टर थे, उन्होंने महसूस किया कि ऑपरेशन के बाद होने वाली मौतों के एक बड़े प्रतिशत का कारण, सबसे पहले, अज्ञानता के कारण बैक्टीरिया के साथ घावों का संक्रमण और दूसरा, अनुपालन में विफलता है। बुनियादी एंटीसेप्टिक नियमों के साथ।
पाश्चर के साथ मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी के संस्थापकों में से एक, जर्मन माइक्रोबायोलॉजिस्ट आर. कोच (1843-1910) थे, जिन्होंने संक्रामक रोगों के रोगजनकों का अध्ययन किया था। कोच ने एंथ्रेक्स के अध्ययन के साथ एक ग्रामीण चिकित्सक के रूप में अपना शोध शुरू किया और 1877 में उन्होंने इस बीमारी के प्रेरक एजेंट - बैसिलस एन्थ्रेसीस को समर्पित एक काम प्रकाशित किया। इसके बाद, कोच का ध्यान उस समय की एक और गंभीर और व्यापक बीमारी - तपेदिक की ओर आकर्षित हुआ। 1882 में, कोच ने तपेदिक के प्रेरक एजेंट की खोज की घोषणा की, जिसे उनके सम्मान में "कोच बैसिलस" नाम दिया गया था। (1905 में, कोच को तपेदिक पर उनके शोध के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।) कोच ने 1883 में हैजा के प्रेरक एजेंट की भी खोज की।
कोच ने सूक्ष्मजीवविज्ञानी अनुसंधान विधियों के विकास पर बहुत ध्यान दिया। उन्होंने एक प्रकाश उपकरण डिजाइन किया, बैक्टीरिया की माइक्रोफोटोग्राफी के लिए एक विधि प्रस्तावित की, एनिलिन रंगों के साथ बैक्टीरिया को धुंधला करने के लिए तकनीक विकसित की, और जिलेटिन का उपयोग करके ठोस पोषक मीडिया पर सूक्ष्मजीवों को बढ़ाने के लिए एक विधि प्रस्तावित की। शुद्ध संस्कृतियों के रूप में बैक्टीरिया प्राप्त करने से उनके गुणों के अधिक गहन अध्ययन के लिए नए दृष्टिकोण खुले और सूक्ष्म जीव विज्ञान के और तेजी से विकास के लिए प्रेरणा के रूप में कार्य किया। हैजा, तपेदिक, डिप्थीरिया, प्लेग, ग्लैंडर्स और लोबार निमोनिया के प्रेरक एजेंटों की शुद्ध संस्कृतियाँ अलग कर दी गईं।
कोच ने प्रयोगात्मक रूप से संक्रामक रोगों की पहचान पर एफ. हेनले द्वारा पहले से रखे गए प्रावधानों की पुष्टि की, जो "हेनले-कोच ट्रायड" नाम के तहत विज्ञान में प्रवेश किया (बाद में, हालांकि, यह पता चला कि यह सभी संक्रामक एजेंटों पर लागू नहीं है)।
रूसी सूक्ष्म जीव विज्ञान के संस्थापक एल. त्सेंकोवस्की (1822-1887) हैं। उनके शोध की वस्तुएँ सूक्ष्म प्रोटोजोआ, शैवाल और कवक थीं। उन्होंने बड़ी संख्या में प्रोटोजोआ की खोज की और उनका वर्णन किया, उनकी आकृति विज्ञान और विकास चक्र का अध्ययन किया। इससे उन्हें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति मिली कि पौधों और जानवरों की दुनिया के बीच कोई स्पष्ट सीमा नहीं है। उन्होंने रूस में पहले पाश्चर स्टेशनों में से एक का भी आयोजन किया और एंथ्रेक्स के खिलाफ एक टीका ("लाइव त्सेनकोवस्की वैक्सीन") का प्रस्ताव रखा।
आई. मेचनिकोव (1845-1916) का नाम सूक्ष्म जीव विज्ञान - प्रतिरक्षा विज्ञान में एक नई दिशा के विकास से जुड़ा है। विज्ञान में पहली बार, मेचनिकोव ने प्रतिरक्षा के जैविक सिद्धांत को विकसित और प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की, जो इतिहास में मेचनिकोव के फागोसाइटिक सिद्धांत के रूप में दर्ज हुआ। यह सिद्धांत शरीर के सेलुलर सुरक्षात्मक उपकरणों के विचार पर आधारित है। मेचनिकोव ने जानवरों (डैफनिया, स्टारफिश लार्वा) पर प्रयोगों में साबित किया कि ल्यूकोसाइट्स और मेसोडर्मल मूल की अन्य कोशिकाओं में शरीर में प्रवेश करने वाले विदेशी कणों (सूक्ष्मजीवों सहित) को पकड़ने और पचाने की क्षमता होती है। फागोसाइटोसिस नामक इस घटना ने प्रतिरक्षा के फागोसाइटिक सिद्धांत का आधार बनाया और इसे सार्वभौमिक मान्यता प्राप्त हुई है। उठाए गए सवालों को और विकसित करते हुए, मेचनिकोव ने शरीर की सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया के रूप में सूजन का एक सामान्य सिद्धांत तैयार किया और प्रतिरक्षा विज्ञान में एक नई दिशा बनाई - एंटीजन विशिष्टता का सिद्धांत। वर्तमान में, अंग और ऊतक प्रत्यारोपण की समस्या के विकास और कैंसर प्रतिरक्षा विज्ञान के अध्ययन के संबंध में यह तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है।
मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी के क्षेत्र में मेचनिकोव के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में हैजा के रोगजनन और हैजा जैसे विब्रियोस, सिफलिस, तपेदिक और आवर्तक बुखार के जीव विज्ञान का अध्ययन शामिल है। मेचनिकोव माइक्रोबियल विरोध के सिद्धांत के संस्थापक हैं, जिसने एंटीबायोटिक चिकित्सा के विज्ञान के विकास के आधार के रूप में कार्य किया। माइक्रोबियल विरोध के विचार का उपयोग मेचनिकोव द्वारा दीर्घायु की समस्या को विकसित करने में किया गया था। शरीर की उम्र बढ़ने की घटना का अध्ययन करते हुए, मेचनिकोव इस निष्कर्ष पर पहुंचे। इसका सबसे महत्वपूर्ण कारण पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया द्वारा बड़ी आंत में उत्पादित पुटीय सक्रिय उत्पादों के साथ शरीर की पुरानी विषाक्तता है।
खेत के कीट - अनाज बीटल से निपटने के लिए कवक इसारिया विध्वंसक के उपयोग पर मेचनिकोव के शुरुआती काम व्यावहारिक रुचि के हैं। वे मेचनिकोव को कृषि पौधों के कीटों को नियंत्रित करने की जैविक विधि का संस्थापक मानने का कारण देते हैं, एक ऐसी विधि जो इन दिनों बढ़ती अनुप्रयोग और लोकप्रियता पा रही है।
इस प्रकार, आई.आई. मेचनिकोव, एक उत्कृष्ट रूसी जीवविज्ञानी, जिन्होंने एक प्रयोगकर्ता, शिक्षक और वैज्ञानिक ज्ञान के प्रवर्तक के गुणों को संयोजित किया, एक महान भावना और काम के व्यक्ति थे, जिनका सर्वोच्च पुरस्कार 1909 में फागोसाइटोसिस पर उनके शोध के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।
सूक्ष्म जीव विज्ञान के क्षेत्र में सबसे बड़े वैज्ञानिकों में से एक आई. मेचनिकोव के मित्र और सहयोगी एन.एफ. हैं। गामालेया (1859-1949)। गामालेया ने अपना पूरा जीवन संक्रामक रोगों के अध्ययन और उनके रोगजनकों से निपटने के उपायों के विकास के लिए समर्पित कर दिया। गामालेया ने तपेदिक, हैजा और रेबीज के अध्ययन में एक बड़ा योगदान दिया; 1886 में, आई. मेचनिकोव के साथ मिलकर, उन्होंने ओडेसा में पहला पाश्चर स्टेशन आयोजित किया और रेबीज के खिलाफ टीकाकरण को व्यवहार में लाया। उन्होंने पक्षियों में हैजा जैसी बीमारी के प्रेरक एजेंट एवियन विब्रियो की खोज की - और इल्या इलिच के सम्मान में इसका नाम मेचनिकोव विब्रियो रखा। फिर मानव हैजा के खिलाफ एक टीका प्राप्त किया गया।
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