Գիտնականները մանրէաբանները և նրանց ձեռքբերումները. Մանրէաբանության զարգացման վերացական պատմություն. Մանրէաբանության գիտության առաջացումը

Ռուսական մանրէաբանության հիմնադիրը Լ.Ցենկովսկին է (1822-1887 թթ.): Նրա հետազոտության օբյեկտներն էին մանրադիտակային նախակենդանիները, ջրիմուռները և սնկերը։ Նա հայտնաբերել և նկարագրել է մեծ թվով նախակենդանիներ, ուսումնասիրել նրանց մորֆոլոգիան և զարգացման ցիկլերը։ Սա թույլ տվեց նրան եզրակացնել, որ բույսերի և կենդանիների աշխարհի միջև չկա հստակ սահման: Նա նաև կազմակերպեց Ռուսաստանում Պաստերի առաջին կայաններից մեկը և առաջարկեց սիբիրախտի դեմ պատվաստանյութ («կենդանի Ցենկովսկու պատվաստանյութ»):

Ի.Մեչնիկովի (1845-1916) անունը կապված է մանրէաբանության նոր ուղղության՝ իմունոլոգիայի զարգացման հետ։ Գիտության մեջ առաջին անգամ Մեչնիկովը մշակեց և փորձնականորեն հաստատեց անձեռնմխելիության կենսաբանական տեսությունը, որը պատմության մեջ մտավ որպես Մեչնիկովի ֆագոցիտային տեսություն: Այս տեսությունը հիմնված է մարմնի բջջային պաշտպանիչ սարքերի գաղափարի վրա: Մեչնիկովը կենդանիների վրա (դաֆնիա, ծովաստղերի թրթուրներ) փորձերով ապացուցեց, որ լեյկոցիտները և մեզոդերմալ ծագման այլ բջիջները կարող են գրավել և մարսել օտար մասնիկները (ներառյալ մանրէները), որոնք մտնում են մարմին: Այս երեւույթը, որը կոչվում է ֆագոցիտոզ, հիմք է հանդիսացել իմունիտետի ֆագոցիտային տեսության համար եւ ստացել համընդհանուր ճանաչում։ Հետագա զարգացնելով բարձրացված հարցերը՝ Մեչնիկովը ձևակերպեց բորբոքման ընդհանուր տեսությունը՝ որպես օրգանիզմի պաշտպանիչ ռեակցիա և ստեղծեց իմունոլոգիայի նոր ուղղություն՝ հակագենի յուրահատկության ուսմունք։ Ներկայումս այն դառնում է ավելի ու ավելի կարևոր՝ կապված օրգանների և հյուսվածքների փոխպատվաստման խնդրի զարգացման և քաղցկեղի իմունոլոգիայի ուսումնասիրության հետ։

Բժշկական մանրէաբանության բնագավառում Մեչնիկովի ամենակարևոր աշխատությունները ներառում են խոլերայի պաթոգենեզի և խոլերանման թրթռումների, սիֆիլիսի, տուբերկուլյոզի և ռեցիդիվ տենդի կենսաբանությունը։ Մեչնիկովը մանրէաբանական անտագոնիզմի դոկտրինի հիմնադիրն է, որը հիմք է ծառայել հակաբիոտիկ թերապիայի գիտության զարգացման համար։ Մանրէաբանական անտագոնիզմի գաղափարը Մեչնիկովն օգտագործել է երկարակեցության խնդրի զարգացման համար։ Ուսումնասիրելով մարմնի ծերացման երեւույթը՝ Մեչնիկովը եկել է եզրակացության. Որ դրա ամենակարևոր պատճառը մարմնի քրոնիկ թունավորումն է փտած բակտերիաների կողմից հաստ աղիքում արտադրվող քայքայման արտադրանքներով:

Գործնական հետաքրքրություն են ներկայացնում Մեչնիկովի վաղ աշխատանքները՝ կապված դաշտային վնասատուի՝ հացահատիկի բզեզի դեմ պայքարում Isaria destructor սնկերի օգտագործման վերաբերյալ: Նրանք հիմք են տալիս Մեչնիկովին համարել գյուղատնտեսական բույսերի վնասատուների դեմ պայքարի կենսաբանական մեթոդի հիմնադիրը, մի մեթոդ, որն այս օրերին աճող կիրառություն և տարածում է գտնում։ Այսպիսով, Ի.Ի. Մեչնիկովը, ականավոր ռուս կենսաբան, ով միավորում էր փորձարարի, ուսուցչի և գիտական ​​գիտելիքների խթանման հատկանիշները, մեծ ոգու և աշխատանքի տեր մարդ էր, որի բարձրագույն մրցանակը 1909 թվականին նրան Նոբելյան մրցանակ շնորհելն էր ֆագոցիտոզի վերաբերյալ իր հետազոտության համար: Մեր երկրում մանրէաբանության զարգացումը սերտորեն կապված է նաև մեծագույն գիտնական, ընկեր և գործընկեր Ի.Մեչնիկովի անվան հետ, Ն.Ֆ. Գամալեյա (1859-1949): Գամալեան իր ողջ կյանքը նվիրել է վարակիչ հիվանդությունների ուսումնասիրությանը և դրանց հարուցիչների դեմ պայքարի միջոցների մշակմանը։ Գամալեան մեծ ներդրում է ունեցել տուբերկուլյոզի, խոլերայի և կատաղության ուսումնասիրության մեջ, 1886 թվականին Ի. Մեչնիկովի հետ կազմակերպել է Օդեսայում առաջին Պաստերի կայանը և գործնականում ներմուծել կատաղության դեմ պատվաստումը։ Նա հայտնաբերել է թռչնի վիբրիոն՝ թռչունների մոտ խոլերայի նման հիվանդության հարուցիչը, և այն անվանել է Մեչնիկով վիբրիո՝ ի պատիվ Իլյա Իլյիչի: Այնուհետեւ ստացվել է մարդու խոլերայի դեմ պատվաստանյութ։

Գամալեան մեծ ուշադրություն է դարձրել նաև վարակիչ հիվանդությունների համաճարակաբանությանը։ Նա իմունոլոգիայի բնագավառի խոշոր մասնագետ էր։ Ծաղկի դեմ պատվաստանյութի արտադրության օրիգինալ մեթոդ մշակելով՝ նա նախ առաջարկեց բակտերիայից առավել ամբողջական անտիգենները մեկուսացնելու և այսպես կոչված քիմիական պատվաստանյութեր պատրաստելու գաղափարը: Գամալեան առաջինն էր, ով դիտարկեց և նկարագրեց բակտերիաների ինքնաբուխ լիզման ֆենոմենը՝ այն ժամանակ անհայտ գործակալի՝ բակտերիոֆագի ազդեցության տակ։ Ուստի Գամալեան համարվում է ոչ միայն բժշկական մանրէաբանության, այլ նաև իմունոլոգիայի և վիրուսաբանության հիմնադիրներից մեկը։

Ս.Ն.Վինոգրադսկի, Վ.Լ. Օմելյանսկի, Բ.Լ. Իսաչենկո, Դ.Ի. Իվանովսկին, Գ.Ա. Նադսոնը, ովքեր ընդհանուր մանրէաբանության որոշակի ուղղությունների հիմնադիրներն էին։ Հողի միկրոօրգանիզմների էկոլոգիայի ուսմունքի ստեղծումը, օրինակ, անքակտելիորեն կապված է ռուս հետազոտող Ս. Վինոգրադսկու (1856-1953) անվան հետ։ Վինոգրադսկին մեծ ներդրում է ունեցել նաև մանրէաբանական աշխարհի ֆիզիոլոգիական բազմազանության իմացության գործում։ Նա կատարեց դասական աշխատանքներ ծծմբային բակտերիաների և երկաթի բակտերիաների ֆիզիոլոգիայի վերաբերյալ, որոնց արդյունքում հայտնաբերվեց բակտերիաների մեջ քիմոսինթեզի հայտնաբերումը, որը 19-րդ դարի ամենամեծ հայտնագործությունն էր:

Ս.Վինոգրադսկին ապացուցեց, որ կան բակտերիաներ, որոնք ինքնուրույն սինթեզում են օրգանական նյութեր՝ օգտագործելով հանքային միացությունների (ծծմբաջրածին, ամոնիակ) և ածխածնի երկօքսիդի օքսիդացման էներգիան և այլն։ Այսինքն՝ հայտնաբերվել է միկրոօրգանիզմների սնուցման նոր տեսակ՝ ավտոտրոֆիզմ։

Վինոգրադսկու մշտական ​​պահանջն էր ուսումնասիրել միկրոօրգանիզմները իրենց բնական միջավայրում կամ բնական միջավայրին հնարավորինս մոտ պայմաններում: Այս սկզբունքով նա մշակել է հողի միկրոօրգանիզմների ուսումնասիրման պարզ ու ինքնատիպ մեթոդներ։ Ընտրովի (ընտրովի) կրիչների մեթոդը դարձել է համընդհանուր ճանաչված և լայնորեն կիրառված՝ հնարավորություն տալով մեկուսացնել մի շարք նոր միկրոօրգանիզմներ բնական միջավայրից և որոշել դրանց դերը նյութերի ցիկլում։

Ս. Վինոգրադսկին հրապարակել է ավելի քան 300 գիտական ​​աշխատություն հողի միկրոօրգանիզմների էկոլոգիայի և ֆիզիոլոգիայի վերաբերյալ: Նա իրավամբ համարվում է հողի մանրէաբանության հայրը։ Ռուսական մանրէաբանության նշանավոր հիմնադիրներից մեկը պետք է ներառի նաև Ս. Վինոգրադսկու ուսանող Վ.Լ. Օմալյանսկին (1867-1928): Նա ոչ միայն նշանավոր գիտնական էր, այլ նաև տաղանդավոր ուսուցիչ և մանրէաբանության նվաճումների հանրահռչակող։ Վ.Օմելյանսկին, ինչպես և Պաստերը, ուներ խորը գիտելիքներ քիմիայի բնագավառում, ինչը հիմք հանդիսացավ նրա և միկրոօրգանիզմների էկոլոգիական ուսումնասիրության համար։ Վ.Օմելյանսկու գիտական ​​հետաքրքրությունների շրջանակը շատ լայն է, սակայն նրա հետազոտության հիմնական ուղղությունը կապված է բնության մեջ նյութերի ցիկլի ուսումնասիրության հետ, որում նա նշանակալի դեր է հատկացրել միկրոօրգանիզմներին։ Ուսումնասիրելով օրգանական նյութերի տարրալուծման գործընթացները՝ նա առաջինն է մեկուսացրել ցելյուլոզը քայքայող բակտերիաները, նկարագրել դրանց ֆիզիոլոգիան և բուն գործընթացի քիմիան։

Օմելյանսկին խորը և համակողմանիորեն ուսումնասիրել է ազոտի ցիկլում ներգրավված միկրոօրգանիզմները, հատկապես ազատ ապրող ազոտի ամրագրող սարքերը և ազոտային սարքերը: Օմելյանսկու վերջին աշխատություններից մեկը՝ «Միկրոօրգանիզմների դերը ժայռերի եղանակային պայմաններում», պատկանում է հետազոտության նոր ոլորտին։ Այս աշխատանքը ստեղծեց երկրաբանական մանրէաբանության հիմքը։

Օմելյանսկու մեծ վաստակը ռուսերեն առաջին «Միկրոբիոլոգիայի հիմունքներ» դասագրքի ստեղծումն է, որը լույս է տեսել 1909 թվականին և անցել 9 հրատարակությամբ։ Դրանում Օմելյանսկին ամփոփել է մանրէաբանական հետազոտությունների արդյունքները և տվել առանձին տարրերի, այդ թվում՝ ազոտի, ածխածնի, ծծմբի և երկաթի բնույթով ցիկլի ընդհանուր դիագրամներ։ Տասնամյակներ շարունակ այս դասագիրքը տեղեկատու է մասնագետների համար։

Էկոլոգիական ուղղությունը մանրէաբանության մեջ հաջողությամբ մշակվել է Բ.Լ. Իսաչենկո (1871-1948). Լայնորեն հայտնի են դարձել ջրային մանրէաբանության բնագավառի աշխատանքները։ Նա առաջինն էր, ով ուսումնասիրեց միկրոօրգանիզմների տարածումը Հյուսիսային Սառուցյալ օվկիանոսում և մատնանշեց նրանց կարևոր դերը երկրաբանական գործընթացներում և ջրային մարմիններում նյութերի շրջանառության մեջ։

Կենցաղային և համաշխարհային մանրէաբանության զարգացման գործում մեծ ներդրում է ունեցել Դ.Ի. Իվանովսկին (1864-1920), ով 1892 թվականին հայտնաբերեց բույսերի վիրուսները և դրանով իսկ հիմք դրեց նոր գիտության՝ վիրուսաբանության: Ընդգծելով Իվանովսկու հետազոտության կարևորությունը՝ անգլիացի վիրուսաբան Ն. Պիրին գրել է. «Իվանովսկու հայտնագործության հսկայական նշանակությունը տեսական բնական գիտության համար կայանում է նրանում, որ նա հայտնաբերել է սպիտակուցային մարմինների գոյության նոր ձև»։ Իվանովսկու գաղափարները որոշիչ դեր խաղացին վիրուսաբանության հետագա փայլուն հաջողություններում, որոնց արդյունքում հայտնաբերվեցին մարդկանց, կենդանիների, բույսերի և միկրոօրգանիզմների վիրուսային հիվանդությունների մեծ մասի հարուցիչները։ Ամերիկացի վիրուսաբան Սթենլիի եզրակացության համաձայն, վիրուսաբանության մեջ Իվանովսկու անունը պետք է դիտարկել նույն լույսի ներքո, ինչ Պաստերի և Կոխի անունները մանրէաբանության մեջ։

10. Գնդաձեւ ձեւեր(cocci) - գնդաձեւ բակտերիաներ 0,5 - 1,0 մկմ չափի; Ըստ բջիջների փոխադարձ դասավորության՝ առանձնանում են միկրոկոկերը, դիպլոկոկերը, streptococci, tetracocci, sarcina և staphylococci։

Micrococci (լատ. փոքր) - առանձին տեղակայված բջիջներ կամ «փաթեթների» տեսքով:

Դիպլոկոկներ (լատ. կրկնակի) - դասավորված են զույգերով, քանի որ բջիջները բաժանվելուց հետո չեն առանձնանում։

Ստրեպտոկոկները (հունարեն streptos - շղթայից) կլոր կամ երկարավուն ձևի բջիջներ են, որոնք շղթա են կազմում նույն հարթությունում բջիջների բաժանման և բաժանման վայրում նրանց միջև կապը պահպանելու պատճառով:

Սարկինները (լատիներեն sarcina - փաթեթ, բալ) - դասավորված են 8 կամ ավելի կոկկիների փաթեթների տեսքով, քանի որ դրանք ձևավորվում են բջիջների բաժանման ժամանակ երեք փոխադարձ ուղղահայաց հարթություններում:

Ստաֆիլոկոկները (հունարեն staphyle-ից՝ խաղողի ողկույզ) կոկիկներ են, որոնք տեղակայված են խաղողի ողկույզի տեսքով՝ տարբեր հարթություններում բաժանվելու արդյունքում։

Ձողաձև բակտերիաները տարբերվում են չափերով, բջիջների ծայրերի ձևով և բջիջների հարաբերական դասավորությամբ։ Բջջի երկարությունը տատանվում է 1,0-ից մինչև 8,0, հաստությունը՝ 0,5-ից մինչև 2,0 մկմ: Ձողերը կարող են լինել կանոնավոր (Escherichia coli) կամ անկանոն (corynebacteria) ձևով, ներառյալ ճյուղավորվողները, ինչպիսիք են ակտինոմիցետները: Թեթևակի կորացած ձողերը կոչվում են վիբրիոներ (Vibrio cholerae): Ձողաձև բակտերիաների մեծ մասը դասավորված են պատահականորեն, քանի որ բջիջները բաժանվելուց հետո բաժանվում են:

Տարրական մարմինները էպիթելային բջիջ են մտնում էնդոցիտոզով՝ ներբջջային վակուոլի ձևավորմամբ։ Բջջի ներսում դրանք մեծանում են և վերածվում բաժանվող ցանցանման մարմինների՝ վակուոլներում (ներառումներ) կազմելով կլաստերներ։ Տարրական մարմինները ձևավորվում են ցանցային մարմիններից, որոնք դուրս են գալիս բջիջներից՝ էկզոցիտոզով կամ բջիջների լիզմամբ։

Միկոպլազմաները փոքր բակտերիաներ են (0,15 - 1,0 մկմ), շրջապատված ցիտոպլազմային թաղանթով և առանց բջջային պատի: Բջջային պատի բացակայության պատճառով միկոպլազմաները osmotically զգայուն են: Ունեն տարբեր ձևեր՝ կոկոիդ, թելիկ, կոլբաման։ Այս ձևերը տեսանելի են միկոպլազմայի մաքուր կուլտուրաների ֆազային կոնտրաստային մանրադիտակի տակ: Պաթոգեն միկոպլազմաները առաջացնում են քրոնիկական վարակներ՝ միկոպլազմոզ:

Ակտինոմիցետները ճյուղավորվող, թելիկ կամ ձողաձեւ գրամ դրական բակտերիաներ են։ Նրանք ստացել են իրենց անունը (հունարեն actis - ray, mykes - սունկ) ազդակիր հյուսվածքներում դրուզենի ձևավորման պատճառով `սերտորեն միահյուսված թելերի հատիկներ` կենտրոնից տարածվող ճառագայթների տեսքով և ավարտվում կոլբայի ձևավորված խտացումներով: Ակտինոմիցետները կարող են բաժանվել միցելիումի մասնատման միջոցով ձողաձև և կոկոիդ բակտերիաների նման բջիջների: Ակտինոմիցետների օդային հիֆերի վրա կարող են առաջանալ սպորներ, որոնք ծառայում են վերարտադրությանը։ Ակտինոմիցետների սպորները սովորաբար ջերմակայուն չեն:

Ակտինոմիցետների հետ ընդհանուր ֆիլոգենետիկ ճյուղը ձևավորվում է այսպես կոչված նոկարդիֆորմ (nocardioform) ակտինոմիցետներով՝ ձողաձև, անկանոն ձևով բակտերիաների կոլեկտիվ խումբ: Նրանց առանձին ներկայացուցիչները կազմում են ճյուղավորվող ձեւեր։ Դրանք ներառում են Corynebacterium, bdycobacterium, Hocardia սեռի բակտերիաները և այլն:

Նոկարդիման ակտինոմիցետները տարբերվում են բջջային պատում արաբինոզի, գալակտոզայի, ինչպես նաև միկոլիկ թթուների և մեծ քանակությամբ ճարպաթթուների առկայությամբ։ Միկոլիկ թթուները և բջջային պատի լիպիդները որոշում են բակտերիաների, մասնավորապես, տուբերկուլյոզի և բորոտության միկոբակտերիաների թթվային դիմադրությունը (երբ ներկվում են ըստ Ziehl-Neelsen-ի, դրանք կարմիր են, իսկ ոչ թթվակայուն բակտերիաները և հյուսվածքային տարրերը, թուքը կապույտ են):

Խճճված ձևերը պարուրաձև մանրէներ են, օրինակ՝ սպիրիլլան, որոնք ունեն խցանահանաձև ոլորված բջիջների տեսք։ Պաթոգեն սպիրիլլան ներառում է սոդոկու հարուցիչը (առնետի խայթոցի հիվանդություն): Խճճվածների թվում են նաև Campylobacter-ը, Helicobacter-ը, որոնք ունեն թռչող ճայի թևի կորեր. բակտերիաները, ինչպիսիք են սպիրոխետները, նույնպես մոտ են դրանց:

Սպիրոխետները բարակ, երկար, ոլորված (պարուրաձև) բակտերիաներ են, որոնք տարբերվում են սպիրիլումից իրենց շարժունակությամբ՝ բջիջների ճկման փոփոխությունների պատճառով։ Սպիրոխետներն ունեն արտաքին թաղանթային բջջային պատը, որը շրջապատում է պրոտոպլազմիկ գլանը՝ ցիտոպլազմային թաղանթով։ Բջջային պատի արտաքին թաղանթի տակ (պերիպլազմում) կան պերիպլազմային մանրաթելեր (դրոշակներ), որոնք, ասես պտտվելով սպիրոխետի պրոտոպլազմիկ գլանի շուրջը, տալիս են պարուրաձև ձև (սպիրոխետի առաջնային գանգուրներ)։ Մանրաթելերը կցվում են բջջի ծայրերին և ուղղված են միմյանց։ Ֆիբրիլների մյուս ծայրն ազատ է։ Մանրաթելերի քանակը և դասավորությունը տարբերվում է տեսակների միջև: Ֆիբրիլները ներգրավված են սպիրոխետների շարժման մեջ՝ տալով բջիջներին պտտվող, ճկվող և թարգմանական շարժում։ Այս դեպքում սպիրոխետները առաջացնում են օղակներ, գանգուրներ և թեքություններ, որոնք կոչվում են երկրորդական գանգուրներ:

Սպիրոխետները լավ չեն ընկալում ներկանյութերը։ Դրանք ներկվում են Ռոմանովսկի-Գիեմսա մեթոդով կամ արծաթապատմամբ, իսկ կենդանի ձևով հետազոտվում են մեկ կոնտրաստային կամ մուգ դաշտի մանրադիտակի միջոցով։

Leptospira (սեռ Leptospira) ունեն մակերեսային և հաճախակի գանգուրներ՝ ոլորված պարանի տեսքով: Այս սպիրոխետների ծայրերը կորացած են կեռիկների պես՝ ծայրերում խտացումներով։ Ձևավորելով երկրորդական գանգուրներ, նրանք ընդունում են S կամ C տառերի ձևը; ունեն 2 առանցքային թելեր: Լեպտոսպիրոզ է առաջացնում ախտածին ներկայացուցիչ Լ.

Բակտերիաների միջին չափը 0,5-5 միկրոն է։ Escherichia coli-ն, օրինակ, ունի 0,3-1 1-6 միկրոն չափեր, Staphylococcus aureus-ը՝ 0,5-1 միկրոն, Bacillus subtilis-ը՝ 0,75-ը 2-3 միկրոն: Հայտնի ամենախոշոր մանրէը Thiomargarita namibiensis-ն է, որի չափը հասնում է 750 միկրոն (0,75 մմ): Երկրորդը Epulopiscium fishelsoni-ն է, որն ունի 80 մկմ տրամագիծ և մինչև 700 մկմ երկարություն և ապրում է Acanthurus nigrofuscus վիրաբուժական ձկան մարսողական համակարգում։ Achromatium oxaliferum-ը հասնում է 33-ից 100 միկրոն չափերի, Beggiatoa alba-ն՝ 10-ից 50 միկրոն: Սպիրոխետները կարող են աճել մինչև 250 մկմ երկարությամբ՝ 0,7 մկմ հաստությամբ: Միաժամանակ բակտերիաները ներառում են բջջային կառուցվածք ունեցող ամենափոքր օրգանիզմները։ Mycoplasma mycoides-ի չափը 0,1-0,25 միկրոն է, որը նման է այնպիսի խոշոր վիրուսների չափերին, ինչպիսիք են ծխախոտի խճանկարը, կովի ծաղիկը կամ գրիպը: Ըստ տեսական հաշվարկների, 0,15-0,20 մկմ տրամագծով գնդաձև բջիջը դառնում է անկախ վերարտադրության անկարող, քանի որ այն ֆիզիկապես չի պարունակում բոլոր անհրաժեշտ կենսապոլիմերներն ու կառուցվածքները բավարար քանակությամբ:

Այնուամենայնիվ, նկարագրվել են նանոբակտերիաներ, որոնք ավելի փոքր են, քան «ընդունելի» չափերը և շատ են տարբերվում սովորական բակտերիաներից: Նրանք, ի տարբերություն վիրուսների, ունակ են ինքնուրույն աճի և վերարտադրության (չափազանց դանդաղ): Դրանք մինչ այժմ քիչ են ուսումնասիրվել, նրանց կենդանի էությունը կասկածի տակ է դրվում։

Բջջի շառավիղի գծային մեծացմամբ նրա մակերեսը մեծանում է շառավղի քառակուսու հարաբերակցությամբ, իսկ ծավալը՝ խորանարդի համամասնությամբ, հետևաբար փոքր օրգանիզմներում մակերեսի և ծավալի հարաբերակցությունը ավելի մեծ է, քան ավելի մեծերի մոտ, ինչը առաջինների համար նշանակում է նյութերի ավելի ակտիվ փոխանակում շրջակա միջավայրի հետ: Նյութափոխանակության ակտիվությունը, որը չափվում է տարբեր ցուցանիշներով, կենսազանգվածի մեկ միավորի վրա փոքր ձևերով ավելի բարձր է, քան խոշորներում: Հետևաբար, փոքր չափերը նույնիսկ միկրոօրգանիզմների համար տալիս են բակտերիաների և արխեային առավելություններ աճի և վերարտադրության արագության մեջ՝ համեմատած ավելի բարդ էուկարիոտների հետ և որոշում նրանց կարևոր էկոլոգիական դերը:

11. Բակտերիալ բջջի կառուցվածքի ընդհանուր դիագրամը ներկայացված է նկարում 2. Բակտերիալ բջջի ներքին կազմակերպումը բարդ է. Միկրոօրգանիզմների յուրաքանչյուր համակարգված խումբ ունի իր կառուցվածքային առանձնահատկությունները:

Բջջային պատը. Բակտերիալ բջիջը ծածկված է խիտ թաղանթով։ Այս մակերեսային շերտը, որը գտնվում է ցիտոպլազմային թաղանթից դուրս, կոչվում է բջջային պատ (նկ. 2, 14): Պատը կատարում է պաշտպանիչ և օժանդակ գործառույթներ, ինչպես նաև բջիջին տալիս է մշտական, բնորոշ ձև (օրինակ՝ ձողի կամ կոկի ձև) և ներկայացնում է բջջի արտաքին կմախքը։ Այս խիտ կեղևը բակտերիաներին նմանեցնում է բույսերի բջիջներին, ինչը նրանց տարբերում է կենդանական բջիջներից, որոնք ունեն փափուկ պատյաններ։ Բակտերիաների բջջի ներսում օսմոտիկ ճնշումը մի քանի անգամ, իսկ երբեմն տասնյակ անգամ ավելի բարձր է, քան արտաքին միջավայրում։ Հետեւաբար, բջիջը արագ կպատռվեր, եթե այն պաշտպանված չլիներ այնպիսի խիտ, կոշտ կառուցվածքով, ինչպիսին բջջային պատն է:

Բջջային պատի հաստությունը 0,01-0,04 մկմ է։ Այն կազմում է բակտերիաների չոր զանգվածի 10-ից 50%-ը։ Բջջային պատը կազմող նյութի քանակը բակտերիաների աճի ժամանակ փոխվում է և սովորաբար մեծանում է տարիքի հետ:

Պատերի հիմնական կառուցվածքային բաղադրիչը, նրանց կոշտ կառուցվածքի հիմքը մինչ օրս ուսումնասիրված գրեթե բոլոր բակտերիաներում, մուրեյնն է (գլիկոպեպտիդ, մուկոպեպտիդ): Սա բարդ կառուցվածքի օրգանական միացություն է, որը ներառում է ազոտ պարունակող շաքարներ՝ ամինաշաքարներ և 4-5 ամինաթթուներ։ Ավելին, բջջային պատի ամինաթթուներն ունեն անսովոր ձև (D-ստերեոիզոմերներ), որը հազվադեպ է հանդիպում բնության մեջ:

Բջջային պատի բաղկացուցիչ մասերը, նրա բաղադրիչները կազմում են բարդ, ամուր կառուցվածք։

Օգտագործելով ներկման մեթոդը, որն առաջին անգամ առաջարկվել է 1884 թվականին Քրիստիան Գրամի կողմից, բակտերիաները կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ գրամ դրական և գրամ-բացասական: Գրամ-դրական օրգանիզմները կարող են կապել որոշ անիլինային ներկեր, օրինակ՝ բյուրեղյա մանուշակագույնը, և յոդով, իսկ հետո ալկոհոլով (կամ ացետոնով) մշակվելուց հետո պահպանում են յոդ-ներկի համալիրը: Նույն բակտերիաները, որոնցում այս համալիրը քայքայվում է էթիլային սպիրտի ազդեցության տակ (բջիջները գունաթափվում են), դասակարգվում են որպես գրամ-բացասական։

Գրամ-դրական և գրամ-բացասական բակտերիաների բջջային պատերի քիմիական բաղադրությունը տարբեր է.

Գրամ դրական բակտերիաներում բջջային պատերը, ի լրումն մուկոպեպտիդների, ներառում են պոլիսախարիդներ (համալիր, բարձր մոլեկուլային շաքարներ), տեյխոյաթթուներ (բաղադրությամբ և կառուցվածքով բարդ միացություններ, որոնք բաղկացած են շաքարներից, սպիրտներից, ամինաթթուներից և ֆոսֆորական թթվից): Պոլիսաքարիդները և տեյխոյան թթուները կապված են պատի շրջանակի հետ՝ մուրեին: Մենք դեռ չգիտենք, թե ինչ կառուցվածք են կազմում գրամ դրական բակտերիաների բջջային պատի այս բաղադրիչները։ Բարակ հատվածների էլեկտրոնային լուսանկարների միջոցով (շերտավորում) պատերին գրամ դրական բակտերիաներ չեն հայտնաբերվել: Հավանաբար այս բոլոր նյութերը շատ սերտորեն փոխկապակցված են։

Գրամ-բացասական բակտերիաների պատերը քիմիական բաղադրությամբ ավելի բարդ են, դրանք պարունակում են զգալի քանակությամբ լիպիդներ (ճարպեր), որոնք կապված են սպիտակուցների և շաքարների հետ բարդ բարդույթների մեջ՝ լիպոպրոտեիններ և լիպոպոլիսաքարիդներ: Ընդհանուր առմամբ, գրամ-բացասական բակտերիաների բջջային պատերում ավելի քիչ մուրեին կա, քան գրամ դրական բակտերիաներում: Ավելի բարդ է նաև գրամ-բացասական բակտերիաների պատի կառուցվածքը։ Էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով պարզվել է, որ այդ բակտերիաների պատերը բազմաշերտ են (նկ. 6):

Ներքին շերտը բաղկացած է մուրեյնից։ Սրա վերևում կա սպիտակուցի մոլեկուլների ավելի լայն շերտ: Այս շերտն իր հերթին պատված է լիպոպոլիսախարիդների շերտով։ Ամենաբարձր շերտը բաղկացած է լիպոպրոտեիններից:

Բջջային պատը թափանցելի է. դրա միջոցով սննդանյութերն ազատորեն անցնում են բջիջ, իսկ նյութափոխանակության արտադրանքները դուրս են գալիս շրջակա միջավայր: Բարձր մոլեկուլային քաշ ունեցող մեծ մոլեկուլները պատյանով չեն անցնում։

Պարկուճ. Բազմաթիվ բակտերիաների բջջային պատը վերևում շրջապատված է լորձաթաղանթի շերտով՝ պարկուճով (նկ. 7): Պարկուճի հաստությունը կարող է շատ անգամ ավելի մեծ լինել, քան բջջի տրամագիծը, իսկ երբեմն այն այնքան բարակ է, որ այն կարելի է տեսնել միայն էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով՝ միկրոպարկուճով:

Պարկուճը բջջի էական մասը չէ, այն ձևավորվում է կախված այն պայմաններից, որոնցում հայտնվում են բակտերիաները։ Այն ծառայում է որպես բջիջի պաշտպանիչ ծածկույթ և մասնակցում է ջրային նյութափոխանակությանը՝ պաշտպանելով բջիջը չորանալուց։

Պարկուճների քիմիական բաղադրությունը առավել հաճախ պոլիսախարիդներ են: Երբեմն դրանք բաղկացած են գլիկոպրոտեիններից (շաքարների և սպիտակուցների բարդ համալիրներ) և պոլիպեպտիդներից (սեռ Bacillus), հազվադեպ դեպքերում՝ մանրաթելից (սեռ Acetobacter)։

Որոշ բակտերիաների կողմից սուբստրատի մեջ արտազատվող լորձաթաղանթները առաջացնում են, օրինակ, փչացած կաթի և գարեջրի լորձաթելային խտությունը:

Ցիտոպլազմ. Բջջի ամբողջ պարունակությունը, բացառությամբ միջուկի և բջջային պատի, կոչվում է ցիտոպլազմա: Ցիտոպլազմայի հեղուկ, կառուցվածք չունեցող փուլը (մատրիքս) պարունակում է ռիբոսոմներ, թաղանթային համակարգեր, միտոքոնդրիաներ, պլաստիդներ և այլ կառուցվածքներ, ինչպես նաև պահուստային սննդանյութեր։ Ցիտոպլազմն ունի չափազանց բարդ, նուրբ կառուցվածք (շերտավոր, հատիկավոր)։ Էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով բացահայտվել են բջջի կառուցվածքի շատ հետաքրքիր մանրամասներ։

Բակտերիալ պրոտոպլաստի արտաքին լիպոպրոտոիդ շերտը, որն ունի հատուկ ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ, կոչվում է ցիտոպլազմային թաղանթ (նկ. 2, 15):

Ցիտոպլազմայի ներսում կան բոլոր կենսական կառույցներն ու օրգանելները:

Շատ կարևոր դեր է խաղում ցիտոպլազմային թաղանթը` այն կարգավորում է նյութերի մուտքը բջիջ և նյութափոխանակության արտադրանքի արտազատումը դեպի արտաքին:

Մեմբրանի միջոցով սնուցիչները կարող են ներթափանցել բջիջ՝ ֆերմենտների մասնակցությամբ ակտիվ կենսաքիմիական գործընթացի արդյունքում: Բացի այդ, թաղանթում տեղի է ունենում բջջային որոշ բաղադրիչների սինթեզ, հիմնականում՝ բջջային պատի և պարկուճի բաղադրիչներ։ Ի վերջո, ցիտոպլազմային թաղանթը պարունակում է ամենակարևոր ֆերմենտները (կենսաբանական կատալիզատորներ): Թաղանթների վրա ֆերմենտների պատվիրված դասավորությունը հնարավորություն է տալիս կարգավորել դրանց գործունեությունը և կանխել որոշ ֆերմենտների ոչնչացումը մյուսների կողմից: Մեմբրանի հետ կապված են ռիբոսոմները՝ կառուցվածքային մասնիկներ, որոնց վրա սինթեզվում է սպիտակուցը։ Մեմբրանը բաղկացած է լիպոպրոտեիններից։ Այն բավականաչափ ամուր է և կարող է ապահովել առանց պատյանի բջիջի ժամանակավոր գոյությունը։ Ցիտոպլազմիկ թաղանթը կազմում է բջջի չոր զանգվածի մինչև 20%-ը։

Պլազմային թաղանթի և բջջային պատի միջև կապ կա դեզմոզների՝ կամուրջների տեսքով։ Ցիտոպլազմիկ թաղանթը հաճախ առաջացնում է ինվագինացիաներ՝ ներխուժումներ բջիջ: Այս ներխուժումները ցիտոպլազմայում ձևավորում են հատուկ թաղանթային կառուցվածքներ, որոնք կոչվում են մեսոսոմներ: Մեզոսոմների որոշ տեսակներ ցիտոպլազմից առանձնացված մարմիններ են իրենց սեփական թաղանթով։ Այս թաղանթային պարկերի ներսում լցված են բազմաթիվ վեզիկուլներ և խողովակներ (նկ. 2): Այս կառույցները բակտերիաների մեջ կատարում են մի շարք գործառույթներ: Այս կառույցներից մի քանիսը միտոքոնդրիայի անալոգներ են: Մյուսները կատարում են էնդոպլազմիկ ցանցի կամ Գոլջիի ապարատի գործառույթները։ Ցիտոպլազմային թաղանթի ինվագինացիայով ձևավորվում է նաև բակտերիաների ֆոտոսինթետիկ ապարատը։ Ցիտոպլազմայի ներխուժումից հետո թաղանթը շարունակում է աճել և ձևավորում կույտեր (Աղյուսակ 30), որոնք բույսերի քլորոպլաստի հատիկների անալոգիայի համաձայն կոչվում են թիլաոիդ կույտեր: Այս թաղանթներում, որոնք հաճախ լրացնում են բակտերիալ բջջի ցիտոպլազմայի մեծ մասը, տեղայնացված են պիգմենտները (բակտերիոքլորոֆիլ, կարոտինոիդներ) և ֆերմենտները (ցիտոքրոմներ), որոնք իրականացնում են ֆոտոսինթեզի պրոցեսը։

Բակտերիաների ցիտոպլազմը պարունակում է ռիբոսոմներ՝ 200Ա տրամագծով սպիտակուցներ սինթեզող մասնիկներ։ Նրանք հազարից ավելի են վանդակում։ Ռիբոսոմները բաղկացած են ՌՆԹ-ից և սպիտակուցից։ Բակտերիաների մեջ շատ ռիբոսոմներ ազատորեն տեղակայված են ցիտոպլազմայում, դրանցից մի քանիսը կարող են կապված լինել թաղանթների հետ:

Ռիբոսոմները բջջում սպիտակուցի սինթեզի կենտրոններն են։ Միևնույն ժամանակ, նրանք հաճախ կապվում են միմյանց հետ՝ ձևավորելով ագրեգատներ, որոնք կոչվում են պոլիռիբոսոմներ կամ պոլիսոմներ։

Բակտերիալ բջիջների ցիտոպլազմը հաճախ պարունակում է տարբեր ձևերի և չափերի հատիկներ: Այնուամենայնիվ, դրանց առկայությունը չի կարող դիտարկվել որպես միկրոօրգանիզմի մշտական ​​նշան, դա սովորաբար մեծապես կապված է շրջակա միջավայրի ֆիզիկական և քիմիական պայմանների հետ: Բազմաթիվ ցիտոպլազմային ներդիրներ կազմված են միացություններից, որոնք ծառայում են որպես էներգիայի և ածխածնի աղբյուր։ Այս պահուստային նյութերը ձևավորվում են, երբ մարմինը մատակարարվում է բավարար սննդանյութերով, և, ընդհակառակը, օգտագործվում են, երբ մարմինը հայտնվում է սնուցման առումով ոչ բարենպաստ պայմաններում։

Շատ բակտերիաներում հատիկները բաղկացած են օսլայից կամ այլ պոլիսախարիդներից՝ գլիկոգենից և գրանուլոզայից։ Որոշ բակտերիաներ, երբ աճում են շաքարով հարուստ միջավայրում, բջջի ներսում ունենում են ճարպի կաթիլներ: Հացահատիկային ներդիրների մեկ այլ տարածված տեսակ է վոլուտինը (մետախրոմատինի հատիկներ): Այս հատիկները բաղկացած են պոլիմետաֆոսֆատից (պահուստային նյութ, որը պարունակում է ֆոսֆորաթթվի մնացորդներ)։ Պոլիմետաֆոսֆատը օրգանիզմի համար ծառայում է որպես ֆոսֆատ խմբերի և էներգիայի աղբյուր։ Բակտերիաներն ավելի հավանական է, որ վոլուտին կուտակեն անսովոր սննդային պայմաններում, օրինակ՝ ծծմբից ազատ միջավայրում: Որոշ ծծմբային բակտերիաների ցիտոպլազմում կան ծծմբի կաթիլներ։

Բացի տարբեր կառուցվածքային բաղադրիչներից, ցիտոպլազմը բաղկացած է հեղուկ մասից՝ լուծվող ֆրակցիայից։ Այն պարունակում է սպիտակուցներ, տարբեր ֆերմենտներ, t-RNA, որոշ պիգմենտներ և ցածր մոլեկուլային միացություններ՝ շաքարներ, ամինաթթուներ։

Ցիտոպլազմում ցածր մոլեկուլային միացությունների առկայության արդյունքում առաջանում է տարբերություն բջջային պարունակության և արտաքին միջավայրի օսմոտիկ ճնշման մեջ, և այդ ճնշումը կարող է տարբեր լինել տարբեր միկրոօրգանիզմների համար: Ամենաբարձր օսմոտիկ ճնշումը դիտվում է գրամ դրական բակտերիաների մոտ՝ 30 ատմ, գրամ-բացասական բակտերիաներում այն ​​շատ ավելի ցածր է՝ 4-8 ատմ։

Միջուկային ապարատ. Միջուկային նյութը՝ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթուն (ԴՆԹ), տեղայնացված է բջջի կենտրոնական մասում։

Բակտերիաները չունեն այնպիսի միջուկ, ինչպիսին բարձրագույն օրգանիզմներն են (էուկարիոտները), այլ ունեն իրենց անալոգը` «միջուկային համարժեքը»` նուկլեոիդը (տես Նկ. 2, 8), որը միջուկային նյութի կազմակերպման էվոլյուցիոն առումով ավելի պարզունակ ձև է: Այն միկրոօրգանիզմները, որոնք չունեն իրական միջուկ, բայց ունեն դրա անալոգը, դասակարգվում են որպես պրոկարիոտներ։ Բոլոր բակտերիաները պրոկարիոտներ են: Բակտերիաների մեծ մասի բջիջներում ԴՆԹ-ի հիմնական մասը կենտրոնացած է մեկ կամ մի քանի վայրերում: Էուկարիոտ բջիջներում ԴՆԹ-ն գտնվում է կոնկրետ կառուցվածքում՝ միջուկում։ Միջուկը շրջապատված է թաղանթով։

Բակտերիաներում ԴՆԹ-ն ավելի քիչ ամուր է փաթեթավորված՝ ի տարբերություն իրական միջուկների. Նուկլեոիդը չունի թաղանթ, միջուկ կամ քրոմոսոմների հավաքածու։ Բակտերիալ ԴՆԹ-ն կապված չէ հիմնական սպիտակուցների՝ հիստոնների հետ և գտնվում է նուկլեոիդում՝ մանրաթելերի կապոցի տեսքով:

Դրոշակ. Որոշ բակտերիաներ մակերեսի վրա ունեն հավելումների կառուցվածք. Դրանցից առավել տարածված են դրոշակները՝ բակտերիաների շարժման օրգանները։

Դրոշակը խարսխված է ցիտոպլազմային թաղանթի տակ՝ օգտագործելով երկու զույգ սկավառակներ: Բակտերիաները կարող են ունենալ մեկ, երկու կամ շատ դրոշակներ: Նրանց գտնվելու վայրը տարբեր է՝ խցի մի ծայրում, երկուսում՝ ամբողջ մակերեսով և այլն (նկ. 9): Բակտերիալ դրոշակները ունեն 0,01-0,03 մկմ տրամագիծ, դրանց երկարությունը կարող է շատ անգամ մեծ լինել, քան բջջի երկարությունը։ Բակտերիալ դրոշակները բաղկացած են սպիտակուցից՝ ֆլագելինից և ոլորված պտուտակավոր թելեր են:

23 Ֆերմենտներ կամ ֆերմենտներ (լատ.fermentum, հուն ζύμη, ἔνζυμον - թթխմոր) - սովորաբար սպիտակուցի մոլեկուլներ կամ ՌՆԹ մոլեկուլներ (ռիբոզիմներ) կամ դրանց բարդույթները, որոնք արագացնում են (կատալիզացնում) քիմիական ռեակցիաները կենդանի համակարգերում։ Ֆերմենտային կատալիզացված ռեակցիայի ռեակտիվները կոչվում են սուբստրատներ, իսկ ստացված նյութերը՝ արտադրանք։ Ֆերմենտները հատուկ են սուբստրատներին (ATPase-ն կատալիզացնում է միայն ATP-ի քայքայումը, իսկ ֆոսֆորիլազ կինազը ֆոսֆորիլացնում է միայն ֆոսֆորիլազը): Ֆերմենտային ակտիվությունը կարող է կարգավորվել ակտիվացնողների և ինհիբիտորների միջոցով (ակտիվատորներն ավելանում են, ինհիբիտորները նվազում են), սպիտակուցային ֆերմենտները սինթեզվում են ռիբոսոմների վրա, իսկ ՌՆԹ-ն՝ միջուկում։

Ֆերմենտների գործառույթները

Ֆերմենտները առկա են բոլոր կենդանի բջիջներում և օգնում են որոշ նյութեր (սուբստրատներ) վերածել մյուսների (արտադրանքի): Ֆերմենտները գործում են որպես կատալիզատորներ կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող գրեթե բոլոր կենսաքիմիական ռեակցիաներում. նրանք կատալիզացնում են ավելի քան 4000 տարբեր կենսաքիմիական ռեակցիաներ: Ֆերմենտները կենսական դեր են խաղում կյանքի բոլոր գործընթացներում՝ ուղղորդելով և կարգավորելով օրգանիզմի նյութափոխանակությունը։

Ինչպես բոլոր կատալիզատորները, ֆերմենտները արագացնում են ինչպես առաջ, այնպես էլ հետադարձ ռեակցիաները՝ նվազեցնելով գործընթացի ակտիվացման էներգիան։ Այս դեպքում քիմիական հավասարակշռությունը չի շեղվում ոչ առաջ, ոչ հետ: Ոչ սպիտակուցային կատալիզատորների համեմատ ֆերմենտների տարբերակիչ առանձնահատկությունը նրանց բարձր յուրահատկությունն է. որոշ սուբստրատների միացման հաստատունը սպիտակուցին կարող է հասնել 10−10 մոլ/լ կամ ավելի քիչ: Ֆերմենտի յուրաքանչյուր մոլեկուլ կարող է վայրկյանում կատարել մի քանի հազարից մինչև մի քանի միլիոն «գործողություններ»: Օրինակ, հորթի ստամոքսի լորձաթաղանթում պարունակվող ռենին ֆերմենտի մեկ մոլեկուլը 37 °C ջերմաստիճանում 10 րոպեում կաթում է մոտ 106 մոլեկուլ կաթի կազեինոգեն: Ավելին, ֆերմենտների արդյունավետությունը շատ ավելի բարձր է, քան ոչ սպիտակուցային կատալիզատորների արդյունավետությունը՝ ֆերմենտները արագացնում են ռեակցիաները միլիոնավոր և միլիարդավոր անգամներով, ոչ սպիտակուցային կատալիզատորները՝ հարյուրավոր և հազարավոր անգամներով։ Տես նաև Կատալիզապես կատարյալ ֆերմենտ

ՖԵՐՄԵՆՏՆԵՐԻ ՀԻՄՆԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

Ֆերմենտները, լինելով սպիտակուցներ, ունեն օրգանական միացությունների այս դասին բնորոշ մի շարք հատկություններ, որոնք տարբերվում են անօրգանական կատալիզատորների հատկություններից։

Ֆերմենտների ջերմային կայունությունը. Քիմիական ռեակցիաների արագությունը կախված է ջերմաստիճանից, ուստի ֆերմենտային կատալիզացված ռեակցիաները նույնպես զգայուն են ջերմաստիճանի փոփոխությունների նկատմամբ։ Հաստատվել է, որ կենսաքիմիական ռեակցիաների մեծ մասի արագությունը 10°C-ով ջերմաստիճանի բարձրացման դեպքում ավելանում է 2 անգամ, իսկ 10°C-ով ջերմաստիճանի նվազման դեպքում, ընդհակառակը, նվազում է 2 անգամ։ Այս ցուցանիշը կոչվում է ջերմաստիճանի գործակից: Այնուամենայնիվ, ելնելով ֆերմենտի սպիտակուցային բնույթից, ջերմաստիճանի բարձրացմամբ ջերմային դենատուրացիան կնվազեցնի ֆերմենտի արդյունավետ կոնցենտրացիան՝ ռեակցիայի արագության համապատասխան նվազմամբ: Այսպիսով, 45–50°C-ից չգերազանցող ջերմաստիճանում ռեակցիայի արագությունը մեծանում է ըստ քիմիական կինետիկայի տեսության։ 50°C-ից բարձր ջերմաստիճանում ֆերմենտի սպիտակուցի ջերմային դենատուրացիան սկսում է մեծ ազդեցություն ունենալ ռեակցիայի արագության վրա, ինչը հանգեցնում է ֆերմենտային գործընթացի ամբողջական դադարեցմանը (նկ. 4.16):

Այսպիսով, ջերմակայունությունը կամ ջերմաստիճանի բարձրացման նկատմամբ զգայունությունը ֆերմենտների բնորոշ հատկություններից մեկն է, որը կտրուկ տարբերում է դրանք անօրգանական կատալիզատորներից։ Վերջինիս առկայության դեպքում ռեակցիայի արագությունը աստիճանաբար մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ (տե՛ս կորը «ա» նկ. 4.16-ում): 100°C ջերմաստիճանի դեպքում գրեթե բոլոր ֆերմենտները կորցնում են իրենց ակտիվությունը (միակ բացառությունը, ակնհայտորեն, մկանային հյուսվածքի մեկ ֆերմենտն է՝ միոկինազը, որը կարող է դիմակայել մինչև 100°C տաքացմանը)։ Տաք արյուն ունեցող կենդանիների մոտ ֆերմենտների մեծ մասի գործողության օպտիմալ ջերմաստիճանը 40°C է; Այս պայմաններում ռեակցիայի արագությունը առավելագույնն է՝ կապված արձագանքող մոլեկուլների կինետիկ էներգիայի ավելացման հետ: Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում (0°C և ցածր) ֆերմենտները, որպես կանոն, չեն քայքայվում, թեև դրանց ակտիվությունը նվազում է գրեթե մինչև զրոյի։ Բոլոր դեպքերում կարևոր է համապատասխան ջերմաստիճանի ազդեցության ժամանակը: Ներկայումս պեպսինի, տրիփսինի և մի շարք այլ ֆերմենտների համար ուղղակի կապի առկայությունը ապացուցված է.

Բրինձ. 4.17. Ֆերմենտով կատալիզացված ռեակցիայի արագության կախվածությունը pH-ից (սլաքը ցույց է տալիս pH օպտիմալը):

ֆերմենտների ապաակտիվացման արագության և սպիտակուցի դենատուրացիայի աստիճանի միջև: Հարկ է նշել, որ ֆերմենտների ջերմայնացման վրա միանշանակ ազդում են սուբստրատի կոնցենտրացիան, միջավայրի pH-ը և այլ գործոններ։ Ֆերմենտների ակտիվության կախվածությունը շրջակա միջավայրի pH-ից: Ֆերմենտները սովորաբար առավել ակտիվ են ջրածնի իոնի կոնցենտրացիայի նեղ գոտում, որը կենդանիների հյուսվածքների համար հիմնականում համապատասխանում է էվոլյուցիայի գործընթացում զարգացած 6.0–8.0 pH-ի ֆիզիոլոգիական արժեքներին: Երբ գրաֆիկորեն գծագրվում է, զանգակաձև կորը ունի որոշակի կետ, որտեղ ֆերմենտը առավելագույն ակտիվություն է ցուցաբերում. այս կետը կոչվում է միջավայրի օպտիմալ pH այս ֆերմենտի գործողության համար (նկ. 4.17): Ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայից ֆերմենտային գործունեության կախվածությունը որոշելիս ռեակցիան իրականացվում է միջավայրի տարբեր pH արժեքներով, սովորաբար օպտիմալ ջերմաստիճանում և սուբստրատի բավական բարձր (հագեցնող) կոնցենտրացիաների առկայությամբ: Աղյուսակում Աղյուսակ 4.3-ում ներկայացված են pH-ի օպտիմալ արժեքները մի շարք ֆերմենտների համար:

Աղյուսակի տվյալներից: 4.3 կարելի է տեսնել, որ ֆերմենտի գործողության pH օպտիմալը գտնվում է ֆիզիոլոգիական արժեքների մեջ: Բացառություն է կազմում պեպսինը, որի pH օպտիմալը 2.0 է (pH 6.0-ում այն ​​ակտիվ և կայուն չէ): Սա բացատրվում է, առաջին հերթին, ֆերմենտի մոլեկուլի կառուցվածքային կազմակերպմամբ և, երկրորդ, նրանով, որ պեպսինը ստամոքսահյութի բաղադրիչ է, որը պարունակում է ազատ աղաթթու, որը ստեղծում է օպտիմալ թթվային միջավայր այս ֆերմենտի գործողության համար: Մյուս կողմից, արգինազի pH օպտիմալը գտնվում է բարձր ալկալային գոտում (մոտ 10.0); Լյարդի բջիջներում նման միջավայր չկա, հետևաբար, in vivo, արգինազը, ըստ երևույթին, չի գործում իր օպտիմալ pH գոտում:

Ժամանակակից հասկացությունների համաձայն, շրջակա միջավայրի pH-ի փոփոխությունների ազդեցությունը ֆերմենտի մոլեկուլի վրա պետք է ազդի թթվային և հիմնային խմբերի իոնացման վիճակի և աստիճանի վրա (մասնավորապես, դիկարբոքսիլային ամինաթթուների COOH խումբը, ցիստեինի SH խումբը. , հիստիդինի իմիդազոլ ազոտը, NH 2 խմբի լիզինը և այլն): Շրջակա միջավայրի օպտիմալ pH-ից կտրուկ տեղաշարժերի դեպքում ֆերմենտները կարող են ենթարկվել կոնֆորմացիոն փոփոխությունների, ինչը հանգեցնում է ակտիվության կորստի՝ դենատուրացիայի կամ ֆերմենտի մոլեկուլի լիցքի փոփոխության պատճառով: Միջավայրի տարբեր pH արժեքների դեպքում ակտիվ կենտրոնը կարող է լինել մասամբ իոնացված կամ ոչ իոնացված ձևով, ինչը ազդում է սպիտակուցի երրորդական կառուցվածքի և, համապատասխանաբար, ակտիվ ֆերմենտ-սուբստրատային համալիրի ձևավորման վրա: Բացի այդ, կարևոր է սուբստրատների և կոֆակտորների իոնացման վիճակը:

Ֆերմենտի առանձնահատկությունը. Ֆերմենտներն ունեն գործողության բարձր սպեցիֆիկություն։ Այս հատկությունը հաճախ զգալիորեն տարբերում է դրանք անօրգանական կատալիզատորներից: Այսպիսով, մանր աղացած պլատինը և պալադիումը կարող են կատալիզացնել տարբեր կառուցվածքների տասնյակ հազարավոր քիմիական միացությունների վերականգնումը (մոլեկուլային ջրածնի մասնակցությամբ): Ֆերմենտի բարձր սպեցիֆիկությունը որոշվում է, ինչպես նշվեց, ֆերմենտի սուբստրատի մոլեկուլների և ակտիվ կենտրոնի եզակի կառուցվածքային կազմակերպման միջև կոնֆորմացիոն և էլեկտրաստատիկ փոխլրացման միջոցով, որն ապահովում է «ճանաչում», բարձր մերձեցում և ընտրողականություն առաջացման համար: մեկ ռեակցիա հազարավոր այլ քիմիական ռեակցիաներից, որոնք միաժամանակ տեղի են ունենում կենդանի էակներում՝ բջիջներում:

Կախված գործողության մեխանիզմից՝ առանձնանում են հարաբերական (կամ խմբային) և բացարձակ սպեցիֆիկությամբ ֆերմենտներ։ Այսպիսով, որոշ հիդրոլիտիկ ֆերմենտների գործողության համար առավել կարևոր է ենթաշերտի մոլեկուլում քիմիական կապի տեսակը։ Օրինակ, պեպսինը նույն չափով քայքայում է կենդանական և բուսական ծագման սպիտակուցները, չնայած այն հանգամանքին, որ այդ սպիտակուցները զգալիորեն տարբերվում են միմյանցից և՛ քիմիական կառուցվածքով, և՛ ամինաթթուների կազմով, և՛ ֆիզիկաքիմիական հատկություններով: Այնուամենայնիվ, պեպսինը չի քայքայում ոչ ածխաջրերը, ոչ ճարպերը: Դա բացատրվում է նրանով, որ պեպսինի կիրառման կետը, գործողության վայրը պեպտիդ -CO-NH կապն է։ Լիպազի գործողության համար, որը կատալիզացնում է ճարպերի հիդրոլիզը գլիցերինի և ճարպաթթուների մեջ, նմանատիպ տեղ է էսթերային կապը: Տրիպսինը, քիմոտրիպսինը, պեպտիդազները, ֆերմենտները, որոնք հիդրոլիզացնում են α-գլիկոզիդային կապերը (բայց ոչ ցելյուլոզում առկա β-գլիկոզիդային կապերը) պոլիսախարիդներում և այլն: Սովորաբար այս ֆերմենտները ներգրավված են մարսողության գործընթացում, և նրանց խմբային առանձնահատկությունն է. ավելի հավանական է, որ ամեն ինչ որոշակի կենսաբանական նշանակություն ունի: Որոշ ներբջջային ֆերմենտներ օժտված են նաև հարաբերական յուրահատկությամբ, օրինակ՝ հեքսոկինազը, որը կատալիզացնում է գրեթե բոլոր հեքսոզների ֆոսֆորիլացումը ATP-ի առկայության դեպքում, թեև միևնույն ժամանակ բջիջներում կան յուրաքանչյուր հեքսոզի համար հատուկ ֆերմենտներ, որոնք կատարում են նույն ֆոսֆորիլացումը (տես. Գլուխ 10):

Գործողության բացարձակ առանձնահատկությունը ֆերմենտի կարողությունն է կատալիզացնելու միայն մեկ սուբստրատի փոխակերպումը: Սուբստրատի կառուցվածքի ցանկացած փոփոխություն (փոփոխություն) այն դարձնում է անհասանելի ֆերմենտի գործողության համար: Նման ֆերմենտների օրինակներ են արգինազը, որը բնական պայմաններում քայքայում է արգինինը (օրգանիզմում), ուրեազը, որը կատալիզացնում է միզանյութի քայքայումը և այլն։

Կա այսպես կոչված ստերեոքիմիական յուրահատկության առկայության փորձարարական վկայություն՝ պայմանավորված քիմիական նյութերի օպտիկական իզոմերային L- և D ձևերի կամ երկրաչափական (cis- և trans-) իզոմերների առկայությամբ: Այսպիսով, հայտնի են L- և D-ամինաթթուների օքսիդազները, թեև բնական սպիտակուցներում հայտնաբերված են միայն L-ամինաթթուներ: Օքսիդազների յուրաքանչյուր տեսակ գործում է միայն իր հատուկ ստերեոիզոմերի վրա։

Ստերեոքիմիական յուրահատկության հստակ օրինակ է բակտերիալ ասպարտատ դեկարբոքսիլազը, որը կատալիզացնում է CO 2-ի հեռացումը միայն L-ասպարտիկ թթվից՝ այն փոխակերպելով L-ալանինի: Ստերեոսպեցիֆիկությունը դրսևորվում է կատալիզացնող և սինթետիկ ռեակցիաներ կատարող ֆերմենտներով: Այսպիսով, ամոնիակից և α-կետօղլուտարատից բոլոր կենդանի օրգանիզմներում սինթեզվում է բնական սպիտակուցների մաս կազմող L-իզոմերգլուտամիկ թթուն։ Եթե ​​միացությունը գոյություն ունի ցիս և տրանս իզոմերների տեսքով՝ ատոմների խմբերի տարբեր դասավորվածությամբ կրկնակի կապի շուրջ, ապա, որպես կանոն, այդ երկրաչափական իզոմերներից միայն մեկը կարող է ծառայել որպես ֆերմենտի գործողության սուբստրատ։ Օրինակ, ֆումարազը կատալիզացնում է միայն ֆումարաթթվի (տրանս իզոմեր) փոխակերպումը, բայց չի գործում մալեյաթթվի վրա (cis իզոմեր).

Այսպիսով, իրենց գործողության բարձր յուրահատկության շնորհիվ, ֆերմենտները ապահովում են, որ բջիջների և ամբողջ օրգանիզմի միկրոտարածությունում մեծ արագությամբ տեղի են ունենում միայն որոշակի քիմիական ռեակցիաներ հնարավոր փոխակերպումների հսկայական բազմազանությունից՝ դրանով իսկ կարգավորելով նյութափոխանակության ինտենսիվությունը:

Ֆերմենտների դերը նյութափոխանակության մեջ.

Մանրէաբանությունը կենսական դեր է խաղում մարդկության պատմության մեջ: Այս գիտության ծագումը վերաբերում է մ.թ.ա 6-5-րդ դարերին։ ե. Այդ հեռավոր ժամանակներում մարդիկ արդեն սկսել էին հասկանալ, որ հիվանդությունները հենց այնպես չեն ի հայտ գալիս։ Եվ դա տեղի է ունենում մանրադիտակային, աչքի համար անտեսանելի միկրոօրգանիզմների շնորհիվ։ Ինչպե՞ս առաջացավ և ձևավորվեց գիտությունը:

Ի՞նչ է մանրէաբանությունը:

Մանրէաբանությունը գիտություն է, որը զբաղվում է տարբեր միկրոօրգանիզմների կենսագործունեության ուսումնասիրությամբ և ուսումնասիրությամբ, որոնք հնարավոր չէ տեսնել առանց հատուկ սարքավորումների: Նրանք կարող են ունենալ տարբեր ծագման տեսակներ՝ բուսական, կենդանական։ Հիմնարար գիտություններից մեկը մանրէաբանությունն է։ Դրա խորը ուսումնասիրության համար օգտագործվում են բազմաթիվ այլ գիտություններ, մասնավորապես.

• քիմիա;
• ֆիզիկա;
• բջջաբանություն;
• կենսաբանություն և այլն։

Կան միայն երկու տեսակի մանրէաբանություն՝ ընդհանուր, անհատական։ Ընդհանուր մանրէաբանությունը զբաղվում է տարբեր մակարդակներում փոքր միկրոօրգանիզմների կառուցվածքի և կյանքի գործընթացների ուսումնասիրությամբ: Իսկ անհատական ​​մանրէաբանությունը (կամ մասնավոր) զբաղվում է մանրէների առանձին տեսակների ուսումնասիրությամբ։

19-րդ դարում բժշկության, մասնավորապես՝ մանրէաբանության ոլորտում առաջընթացը նպաստեց իմունոլոգիայի ձևավորմանը, որն այսօր համարվում է ընդհանուր կենսաբանական դիսցիպլինա։ Մանրէաբանության զարգացման մեջ կարելի է առանձնացնել երեք հիմնական փուլ.

1. Բացահայտելով այն փաստը, որ բնության մեջ իսկապես կան մանր միկրոօրգանիզմներ, որոնք հնարավոր չէ հայտնաբերել առանց հատուկ սարքավորումների։
2. Տեսակների տարբերակում.
3. Իմունիտետի և հիվանդությունների ուսումնասիրություն (վարակիչ):

Մանրէաբանության հիմնական խնդիրը միկրոօրգանիզմների հատկությունների մանրամասն ուսումնասիրությունն է։ Այդ նպատակով օգտագործվում են հատուկ սարքավորումներ, օրինակ՝ մանրադիտակներ։ Նրանց օգնությամբ դուք կարող եք տեսնել փոքր օրգանիզմներ և որոշել դրանց ձևն ու գտնվելու վայրը: Բժշկության մեջ փորձ է կատարվում, երբ մանր միկրոօրգանիզմները դիտավորյալ տեղադրվում են առողջ կենդանու մեջ: Սա օգնում է վերականգնել և ուսումնասիրել վարակի յուրաքանչյուր փուլը:

Ֆրանսիացի հետախույզ Լուի Պաստեր

1822 թվականի դեկտեմբերի 27-ին արևելյան Ֆրանսիայում ծնվել է ապագա մեծ գիտնական Լուի Պաստերը։ Վաղ տարիքից հետաքրքրվել է արվեստի բնագավառով։ Սակայն հետագայում նա սկսեց հետաքրքրվել բնական գիտություններով։ Սովորել է Փարիզում՝ Ecole Superieure-ում։ Ուսումն ավարտելուց հետո նրան վիճակված էր դառնալ բնագիտության ուսուցիչ։

19-րդ դարի 48-ին Լուիը ներկայացրեց սեփական գիտական ​​հետազոտությունների արդյունքները։ Նա էր, ով ապացույցներ ներկայացրեց, որ գինեթթուն պարունակում է 2 տեսակի բյուրեղներ, որոնք լույսը բևեռացնում են բոլորովին այլ ձևերով։ Այս նշանակալից իրադարձությունը նշանավորեց գիտության մեջ նրա փայլուն հաջողությունների սկիզբը։

Լուի Պաստերը մանրէաբանության ստեղծողն է։ Մինչ նրա աշխատանքը սկսելը, գիտնականները միայն ենթադրում էին, որ խմորիչը ձևավորում է քիմիական գործընթացը: Եվ Լուի Պաստերը մի շարք ուսումնասիրություններ կատարելուց հետո կարողացավ ապացուցել այս փաստը։ Նա հայտնաբերել է, որ նման միկրոօրգանիզմների 2 տեսակ կա՝ ոմանք առաջացնում են ալկոհոլ, իսկ մյուսները ոչնչացնում են այն։ Ավելի ուշ նրան հաջողվել է պարզել, որ դանդաղ տաքացման դեպքում ոչնչացվում են ավելորդ բակտերիաները, ինչը զգալիորեն բարձրացրել է ալկոհոլ պարունակող արտադրանքի որակը։

Գիտնականին հետաքրքրել է նաեւ սննդի վրա բորբոս առաջացնելը։ Հետագայում նա ապացուցեց, որ բորբոսությունը առաջանում է շրջակա միջավայրի սպորների պատճառով: Որքան քիչ են դրանք տիեզերքում, այնքան սննդամթերքը դանդաղ է փչանում։

Նրա հետազոտությունները օգնեցին փրկել մետաքսի արդյունաբերությունը Ֆրանսիայում: Եվ նաև բազմաթիվ մարդկային կյանքեր, քանի որ հենց նա է հորինել կատաղության դեմ պատվաստանյութը։

Գերմանացի գիտնական Ռոբերտ Կոխ

Կոխ Ռոբերտը համարվում է Պասթերի ժամանակակիցը։ Նրա ծնունդը տեղի է ունեցել 1843 թվականի դեկտեմբերին։ 23 տարեկանում ավարտել է բժշկական համալսարանը և ստացել դիպլոմ, որից հետո աշխատել է մի քանի բուժհաստատություններում։

Նրա նշանակալի կարիերան սկսվել է մանրէաբան աշխատանքով: Նա ուսումնասիրել է սիբիրախտը հիվանդ կենդանիների վրա։ Նրա հետազոտությունը ցույց է տվել, որ վարակված անհատներն ունեն բազմաթիվ օտար միկրոօրգանիզմներ, որոնք չունեն առողջ կենդանիները: Այս բակտերիաները ձողաձեւ էին։

Հետագայում Կոխը սկսեց հետաքրքրվել տուբերկուլյոզով։ Առաջին ուսումնասիրությունները կատարվել են սպառումից մահացած բանվորի դիակի վրա։ Օրգանների մանրամասն ուսումնասիրությունը չի հանգեցրել ախտածին բակտերիաների հայտնաբերմանը: Այնուհետեւ Կոխը առաջարկեց, որ նմուշները պետք է գունավորվեն: Եվ իսկապես, գիտնականը թոքերի հյուսվածքների արանքում ինչ-որ ձողիկներ է նկատել։ Այնուհետև Ռոբերտ Կոխը տուբերկուլյոզի դեմ պատվաստանյութ է մշակել, սակայն այն չի կարողացել բուժել հիվանդությունը, բայց 100%-ով որոշել է՝ հիվանդը վարակվա՞ծ է, թե՞ ոչ։ Այս պատվաստանյութն այսօր էլ օգտագործվում է։

Մանրէաբանության գիտության առաջացումը

Մարդը բախվել է միկրոօրգանիզմների կենսագործունեության ազդեցությանը շատ ավելի վաղ, քան նրանց պաշտոնական բացահայտումը: Մարդիկ միտումնավոր խմորեցին կաթը, խմորեցին խմորն ու գինին: Նույնիսկ հին հույն գիտնականի աշխատություններում տողեր են հայտնաբերվել այն մասին, թե ինչ է նա առաջարկում հիվանդությունների և վտանգավոր պաթոգեն գոլորշիների միջև կապի մասին։

Էնթոնի վան Լեուվենհուկը հաստատել է այս ենթադրությունները իր հորինած խոշորացույցի օգնությամբ։ Նրա օգնությամբ Էնթոնին կարողացավ զննել շրջապատող առարկաները։ Պարզվել է, որ անզեն աչքով անտեսանելի այս առարկաների վրա ապրում են փոքր օրգանիզմներ։ Բայց նա երբեք չի կարողացել ապացուցել նրանց մասնակցությունը մարդկանց վտանգավոր հիվանդություններով վարակելուն։

Հիվանդությունների կանխարգելման նպատակով տան կանխարգելիչ բուժումը նախատեսված էր հինդուիստների կողմից: 1771 թվականին Մոսկվայում ռազմական բժիշկը առաջին անգամ ախտահանեց ժանտախտով վարակված մարդկանց իրերը, ինչպես նաև պատվաստեց նրանց, ովքեր շփվում էին վարակվածների հետ։

Ամենահետաքրքրաշարժ պատմությունը ջրծաղիկի դեմ պատվաստման հայտնաբերման մասին է: Այն օգտագործել են նաև պարսիկները, թուրքերը և չինացիները։ Դա տեղի ունեցավ այսպես՝ մարդուն ներկայացրեցին թուլացած բակտերիաներ, քանի որ կարծում էին, որ այս կերպ հիվանդությունն ավելի հեշտ կլինի։ Անգլիացի բժիշկ Էդվարդ Ջենները նշել է, որ ջրծաղիկ չունեցող մարդկանց մեծ մասը վարակվածների հետ սերտ շփման արդյունքում չի վարակվել։ Այս փաստը նկատել են կթվորուհիները, ովքեր շփվել են ջրծաղիկով վարակված կովերի հետ։ Այս փաստի ուսումնասիրությունը տեւել է մոտ 10 տարի։ Արդյունքում գիտնականը հիվանդ կովի արյուն է ներարկել առողջ տղայի մեջ։ Ավելի ուշ Ջենները երիտասարդին պատվաստել է հիվանդ մարդու մանրէներով։ Ահա թե ինչպես է հայտնաբերվել պատվաստանյութ, որի շնորհիվ մարդիկ ազատվել են այս սարսափելի հիվանդությունից։

Տեղական գիտնականների հետազոտություն

Մանրէաբանության ոլորտում ամենահայտնի հայտնագործությունները, որոնք արվել են աշխարհի տարբեր ծայրերից եկած գիտաշխատողների կողմից, ցույց են տալիս, որ գրեթե ցանկացած հիվանդություն կարելի է հաղթահարել։ Ներքին հետազոտողները հսկայական ներդրում են կատարել ժամանակակից գիտության ձևավորման գործում։ Պիտեր I-ը 1698 թվականին ծանոթացավ Լեուվենհուկի հետ, որն իր հերթին ցույց տվեց նրան մանրադիտակի աշխատանքը։

Լ.Ս. Ցենկովսկին հրապարակել է իր գիտական ​​հետազոտությունը, որտեղ միկրոօրգանիզմները դասակարգվել են որպես բուսական ծագման օրգանիզմներ։ Պաստերի մեթոդները կիրառել է նաև սիբիրյան խոցի դեմ պայքարում։

Ի.Ի. Մեչնիկովը ձևավորեց անձեռնմխելիության տեսությունը: Նա հիմնավոր փաստարկներ բերեց, որ մարմնի բազմաթիվ բջիջներ ունեն բոլոր հնարավորությունները ինքնուրույն ճնշելու վիրուսային բակտերիաները: Նրա ուսումնասիրությունները հիմք են դարձել բորբոքումների ուսումնասիրության համար։ Մեչնիկովն ուսումնասիրել է մարդու մարմինը և փորձել հասկանալ, թե ինչու է այն ծերանում: Պրոֆեսորը ցանկանում էր գտնել մի մեթոդ, որը կբարձրացնի կյանքի տեւողությունը: Նա կարծում էր, որ թունավոր տարրերը, որոնք առաջանում են փտած միկրոօրգանիզմների գործունեության ընթացքում, թունավորում են մարդու մարմինը: Ըստ Մեչնիկովի, մարմինը պետք է բնակեցվի ֆերմենտացված կաթի միկրոօրգանիզմներով, որոնք ճնշում են վնասակար միկրոօրգանիզմներին: Պրոֆեսորը կարծում էր, որ այս կերպ կյանքի տեւողությունը կարող է զգալիորեն աճել։

Մեչնիկովն ուսումնասիրել է մեծ թվով լուրջ հիվանդություններ՝ տուբերկուլյոզ, տիֆ, խոլերա և շատ ուրիշներ։

Տեխնիկական մանրէաբանություն

Տեխնիկական մանրէաբանությունը ուսումնասիրում է բակտերիաները, որոնք օգտագործվում են վիտամինների և որոշ նյութերի արտադրության մեջ: Այս ոլորտում հիմնական խնդիրը համարվում է արտադրության (հատկապես սննդի ոլորտում) գիտատեխնիկական տեխնիկայի աճը։

Արդյունաբերական մանրէաբանության յուրացումը մասնագետին ուղղորդում է արտադրության մեջ բոլոր ընդհանուր ընդունված սանիտարական ստանդարտներին քրտնաջան համապատասխանության անհրաժեշտությանը: Ուսումնասիրելով այս գիտությունը՝ դուք կարող եք կանխել բազմաթիվ ապրանքների փչացումը։ Թեման ավելի շատ ուսումնասիրվում է սննդի արդյունաբերության ապագա մասնագետների կողմից։

Նորարարական տեխնոլոգիաներ

Մանրէաբանությունը նորարարական տեխնոլոգիաների հիմքն է։ Միկրոօրգանիզմները և նրանց աշխարհը դեռ ամբողջությամբ ուսումնասիրված չեն: Գիտնականների մեծ մասը վստահ է, որ միկրոօրգանիզմների օգնությամբ հնարավոր է զարգացնել տեխնոլոգիաներ, որոնք նման չեն ունենա։ Հենց բիոտեխնոլոգիան է դառնալու նորագույն տեխնոլոգիական հայտնագործությունների հիմքը։

Նավթի և ածխի հանքավայրերը հետազոտելիս օգտագործվում են բակտերիաներ։ Գաղտնիք չէ, որ վառելիքի պաշարներն արդեն սպառվում են։ Ուստի գիտնականներն արդեն խորհուրդ են տալիս օգտագործել մանրէաբանական մեթոդներ՝ վերականգնվող աղբյուրներից սպիրտներ հանելու համար։

Մանրէաբանական տեխնոլոգիաները կօգնեն հաղթահարել բնապահպանական և էներգետիկ խնդիրները։ Անհավանական է, սակայն, որ օրգանական մնացորդների մանրէաբանական մշակումը հնարավորություն է տալիս մաքրել շրջակա միջավայրը, ինչպես նաև ստանալ կենսագազ, որը չի զիջում բնական գազին։ Վառելիքի արդյունահանման այս տեսակ մեթոդը մեծ ծախսեր չի պահանջում։ Այսօր բնության մեջ կա մեծ քանակությամբ օգտագործված նյութ՝ մշակման համար։

Բազմաթիվ ժամանակակից գիտնականներ կարծում են, որ ապագայում հենց կենսաբանությունն է, որը հնարավորություն կտա հաղթահարել բազմաթիվ էներգետիկ և բնապահպանական դժվարություններ, որոնք ունեն հնարավոր ամենակարճ ժամանակում հայտնվելու բոլոր հնարավորությունները:

Մանրէաբանությունն անցել է զարգացման երկար ճանապարհ, որը գնահատվում է հազարամյակներ: Արդեն մ.թ.ա V-IV հազարամյակում։ մարդը վայելում էր միկրոօրգանիզմների գործունեության պտուղները՝ չիմանալով դրանց գոյության մասին։ Գինեգործությունը, հացի թխումը, պանրի պատրաստումը, կաշվի դաբաղը ոչ այլ ինչ են, քան միկրոօրգանիզմների մասնակցությամբ տեղի ունեցող գործընթացներ։ Այնուհետև, հին ժամանակներում, գիտնականներն ու մտածողները ենթադրում էին, որ շատ հիվանդություններ առաջանում են կենդանի բնության որոշ կողմնակի անտեսանելի պատճառներով:

Հետևաբար, մանրէաբանությունը ծագել է մեր դարաշրջանից շատ առաջ: Իր զարգացման ընթացքում այն ​​անցել է մի քանի փուլերով, որոնք ոչ այնքան կապված են ժամանակագրական առումով, որքան որոշվում են հիմնական ձեռքբերումներով և բացահայտումներով:

Մանրէաբանության զարգացման պատմությունը կարելի է բաժանել հինգ փուլերի՝ էվրիստիկական, մորֆոլոգիական, ֆիզիոլոգիական, իմունոլոգիական և մոլեկուլային գենետիկական։

Էվրիստիկ ժամանակաշրջանը (մ.թ.ա. IV-IIV հազարամյակ - մ.թ. XVI դ.) կապված է ավելի շուտ ճշմարտությունը գտնելու տրամաբանական և մեթոդական մեթոդների հետ, այսինքն. էվրիստիկա, քան որևէ փորձի և ապացույցի հետ: Այն ժամանակվա մտածողները (Հիպոկրատը, հռոմեացի գրող Վարրոն և այլն) ենթադրություններ էին անում վարակիչ հիվանդությունների, միազմայի և փոքր անտեսանելի կենդանիների բնույթի մասին։ Այս գաղափարները շատ դարեր անց ձևակերպվել են համահունչ վարկածի մեջ իտալացի բժիշկ Դ. Ֆրակաստորոյի (1478 - 1553) աշխատություններում, ով արտահայտել է կենդանի վարակի (contagium vivum) գաղափարը, որն առաջացնում է հիվանդություն: Ընդ որում, յուրաքանչյուր հիվանդություն առաջանում է իր վարակով։ Հիվանդություններից պաշտպանվելու համար նրանց խորհուրդ է տրվել մեկուսացնել հիվանդին, կարանտինի ենթարկել, դիմակ կրել, առարկաները բուժել քացախով։

Այսպիսով, Դ.Ֆրակաստորոն համաճարակաբանության, այսինքն՝ հիվանդությունների առաջացման պատճառների, պայմանների և մեխանիզմների և դրանց կանխարգելման մեթոդների գիտության հիմնադիրներից էր։

Սակայն անտեսանելի պաթոգենների գոյության ապացույցը հնարավոր դարձավ մանրադիտակի գյուտից հետո։ Միկրոօրգանիզմների հայտնաբերման առաջնահերթությունը պատկանում է հոլանդացի սիրողական բնագետ Անտոնիո Լեուվենհուկին (1b32 - 1723): Սպիտակեղենի վաճառական Ա.Լևենգուքը սիրում էր ապակի հղկելը և այս արվեստը հասցրեց կատարելության՝ կառուցելով մանրադիտակ, որը հնարավորություն տվեց 300 անգամ մեծացնել խնդրո առարկա առարկաները։

Մանրադիտակի տակ ուսումնասիրելով տարբեր առարկաներ (անձրևի ջուր, թուրմեր, ատամնափառ, արյուն, կղանք, սերմնաբջիջ) Ա.Լիուենհուկը դիտարկել է ամենափոքր կենդանիներին, որոնց նա անվանել է կենդանակուլի։ Ա.Լիուենհուկը պարբերաբար զեկուցում էր իր դիտարկումները Լոնդոնի թագավորական ընկերությանը, իսկ 1695 թվականին նա դրանք ամփոփեց «Բնության գաղտնիքները, որոնք հայտնաբերեցին Էնթոնի Լյուվենհուկը» գրքում։

Այսպիսով, A. Leeuwenhoek-ի կողմից մանրադիտակի գյուտով սկսվում է մանրէաբանության զարգացման հաջորդ փուլը, որը կոչվում է մորֆոլոգիական:

Ա. Լևենհուկի հայտնագործությունը գրավեց մասնագետների հսկայական ուշադրությունը, և նա ուներ բազմաթիվ ուսանողներ և հետևորդներ: Այնուամենայնիվ, միկրոօրգանիզմների արտաքին տեսքի, նրանց կենսապայմանների, նպատակի և մարդու հիվանդությունների առաջացմանը մասնակցության վերաբերյալ հարցերը մնացին անհասկանալի: Հետագայում այս հարցերին տրվեցին հստակ պատասխաններ բազմաթիվ գիտնականների ուսումնասիրություններում:

Թեև հիվանդությունների առաջացումը կապված էր այժմ հայտնաբերված միկրոօրգանիզմների հետ, ուղղակի ապացույցներ էին անհրաժեշտ։ Իսկ դրանք ձեռք են բերել ռուս համաճարակաբան Դ.Սամոյլովիչը (1744 - 1805 թթ.): Ապացուցելու համար, որ ժանտախտը առաջացել է հատուկ հարուցիչից, նա ինքն իրեն վարակել է ժանտախտով տառապող մարդու բուբոյի սեկրեցներով ու հիվանդացել ժանտախտով։ Բարեբախտաբար, Դ.Սամոյլովիչը ողջ է մնացել։ Այնուհետև, որոշակի միկրոօրգանիզմի վարակիչ լինելն ապացուցելու համար ինքնավարակի հերոսական փորձեր են իրականացվել ռուս բժիշկներ Գ. Ն. Մինխի և Օ. Օ. Մոչուտկովսկու, Ի. Ի. Մեչնիկովի և այլոց կողմից:

Միկրոօրգանիզմների առաջացման և վերարտադրության մեթոդի հարցը լուծվեց ինքնաբուխ առաջացման այն ժամանակվա գերիշխող տեսության հետ վեճի արդյունքում: Չնայած այն հանգամանքին, որ իտալացի գիտնական Լ.Սպալլանզանին 18-րդ դարի կեսերին. դիտարկել է մանրադիտակի տակ բակտերիաների բաժանումը, այն կարծիքը, որ դրանք ինքնառաջանում են (առաջանում են փտումից, կեղտից և այլն) չի հերքվել։

Դա արեց ֆրանսիացի ականավոր գիտնական Լուի Պաստերը (1822 - 1895), ով սրամիտ փորձի մեջ, որը փայլուն էր իր պարզությամբ, ցույց տվեց, որ ինքնաբուխ սերունդ գոյություն չունի: Լ.Պաստերը կոլբայի մեջ դրեց ստերիլ արգանակ, որը շփվում էր մթնոլորտային օդի հետ կոր S-աձև խողովակի միջոցով: Նման էապես բաց կոլբայի մեջ արգանակը երկար ժամանակ կանգնելիս մնում էր թափանցիկ, քանի որ խողովակի կորությունը թույլ չէր տալիս միկրոօրգանիզմներին օդից փոշու հետ ներթափանցել կոլբայի մեջ։

Մանրէաբանության արագ զարգացումը 19-րդ դարում. հանգեցրել է բազմաթիվ վարակիչ հիվանդությունների (սիբիրախտ, ժանտախտ, տետանուս, դիֆթերիա, դիզենտերիա, խոլերա, տուբերկուլյոզ և այլն) հարուցիչների հայտնաբերմանը։

Ի վերջո, 1892 թվականին ռուս բուսաբան Դ.Ի.Իվանովսկին (1864. 1920) հայտնաբերեց վիրուսներ՝ վիրա թագավորության ներկայացուցիչներ։ Այս կենդանի արարածները անցնում էին ֆիլտրերի միջով, որոնք պահպանում էին բակտերիաները և այդ պատճառով էլ կոչվում էին զտվող վիրուսներ։ Սկզբում հայտնաբերվեց ծխախոտի հիվանդությունը հարուցող վիրուսը, որը հայտնի է որպես «ծխախոտի խճանկար», այնուհետև ախտահարման վիրուսը, դեղին տենդը և շատ այլ վիրուսներ։ Այնուամենայնիվ, վիրուսային մասնիկները հնարավոր դարձավ տեսնել միայն էլեկտրոնային մանրադիտակի գյուտից հետո, քանի որ վիրուսները տեսանելի չեն լուսային մանրադիտակներում: Մինչ օրս վիրուսների թագավորությունը (վիրա) ներառում է վիրուսների մինչև 1000 ախտածին տեսակ։ Միայն վերջերս են հայտնաբերվել մի շարք նոր վիրուսներ, այդ թվում՝ ՁԻԱՀ-ի պատճառող վիրուսը։

Կասկածից վեր է, որ նոր վիրուսների ու բակտերիաների բացահայտումների շրջանը շարունակվելու է։ Նոր միկրոօրգանիզմների հայտնաբերումն ուղեկցվել է ոչ միայն դրանց կառուցվածքի, այլեւ կենսագործունեության ուսումնասիրությամբ։ Ուստի 19-րդ դարը, հատկապես նրա երկրորդ կեսը, սովորաբար կոչվում է մանրէաբանության զարգացման ֆիզիոլոգիական շրջան։ Այս փուլը կապված է Լ.Պաստերի անվան հետ, ով դարձավ բժշկական մանրէաբանության, ինչպես նաև իմունոլոգիայի և կենսատեխնոլոգիայի հիմնադիրը։

Բազմակողմանի կրթված, փայլուն փորձարար, Ֆրանսիայի բժշկության ակադեմիայի անդամ Լ. Պաստերը մի շարք ակնառու հայտնագործություններ արեց: 1857 թվականից մինչև 1885 թվականը կարճ ժամանակահատվածում նա ապացուցեց, որ խմորումը (կաթնաթթու, ալկոհոլային, քացախաթթու) քիմիական գործընթաց չէ, այլ առաջանում է միկրոօրգանիզմների կողմից։ Հերքել է ինքնաբուխ առաջացման տեսությունը. հայտնաբերել է անաէրոբիոզի ֆենոմենը, այսինքն. թթվածնի բացակայության պայմաններում ապրող միկրոօրգանիզմների հնարավորությունը. Դրեցին ախտահանման, ասեպտիկի և հակասեպտիկների հիմքերը. հայտնաբերել է պատվաստումների միջոցով վարակիչ հիվանդություններից պաշտպանվելու միջոց։

Լ.Պաստերի հայտնագործություններից շատերը հսկայական գործնական օգուտներ բերեցին մարդկությանը։ Ջեռուցմամբ (պաստերիզացումով) հաղթահարվեցին գարեջրի և գինու հիվանդությունները, կաթնաթթվային մթերքները, որոնք առաջացել են միկրոօրգանիզմներից; Ներդրվել են հակասեպտիկներ՝ վերքերի թարախային բարդությունները կանխելու համար. L. Pasteur-ի սկզբունքների հիման վրա մշակվել են բազմաթիվ պատվաստանյութեր՝ վարակիչ հիվանդությունների դեմ պայքարելու համար։

Այնուամենայնիվ, Լ.Պաստերի աշխատանքների նշանակությունը շատ ավելին է, քան այս գործնական ձեռքբերումները: Լ. Պաստերը մանրէաբանությունն ու իմունոլոգիան հասցրեց սկզբունքորեն նոր դիրքերի, ցույց տվեց միկրոօրգանիզմների դերը մարդկանց կյանքում, տնտեսագիտության, արդյունաբերության, վարակիչ պաթոլոգիայի մեջ և դրեց այն սկզբունքները, որոնցով մանրէաբանությունն ու իմունոլոգիան զարգանում են մեր ժամանակներում։

Լ.Պաստերը, բացի այդ, ականավոր ուսուցիչ էր և գիտության կազմակերպիչ։ 1888 թվականին հանրային միջոցներով հիմնադրված Փարիզի Պաստերի ինստիտուտը մինչ օրս աշխարհի առաջատար գիտական ​​հաստատություններից մեկն է։ Պատահական չէ, որ մարդու իմունային անբավարարության վիրուսը (ՄԻԱՎ) հայտնաբերել է այս ինստիտուտի գիտնական Լ. Մոնտանյեն (ամերիկյան Ռ. Գալլոյի հետ միաժամանակ)։

Մանրէաբանության զարգացման ֆիզիոլոգիական ժամանակաշրջանը կապված է նաև գերմանացի գիտնական Ռոբերտ Կոխի անվան հետ, ով մշակել է բակտերիաների մաքուր կուլտուրաներ ստանալու, մանրադիտակի ընթացքում բակտերիաների ներկման և միկրոլուսանկարչության մեթոդներ: Հայտնի է նաև Ռ.Կոխի կողմից ձևակերպված Կոխի եռյակը, որը մինչ այժմ օգտագործվում է հիվանդության հարուցիչը հայտնաբերելու համար։

Պատվաստման վերաբերյալ Լ.Պաստերի աշխատանքը նոր փուլ է բացել մանրէաբանության զարգացման մեջ, որն իրավամբ կոչվում է «իմունաբանական»:

Միկրոօրգանիզմների թուլացման (թուլացման) սկզբունքը զգայուն կենդանու միջով անցումների կամ միկրոօրգանիզմներին անբարենպաստ պայմաններում (ջերմաստիճան, չորացում) պահելու միջոցով թույլ տվեց Լ. Պաստերին ստանալ կատաղության, սիբիրախտի և հավի խոլերայի դեմ պատվաստանյութեր. այս սկզբունքը դեռ օգտագործվում է պատվաստանյութերի պատրաստման ժամանակ: Հետևաբար, Լ.Պաստերը գիտական ​​իմունոլոգիայի հիմնադիրն է, թեև նրանից առաջ հայտնի էր անգլիացի բժիշկ Է.Ջենների կողմից մշակված ջրծաղիկի կանխարգելման մեթոդը՝ մարդկանց կովով վարակելու միջոցով։ Սակայն այս մեթոդը չի տարածվել այլ հիվանդությունների կանխարգելման վրա։

Լ.Պաստերի աշխատանքից հետո հայտնվեցին բազմաթիվ հետազոտություններ, որոնք փորձում էին բացատրել պատվաստումից հետո իմունիտետի ձևավորման պատճառներն ու մեխանիզմները։ Դրանում ակնառու դեր են խաղացել Ի.Ի.Մեխնիկովի և Պ.Էրլիխի ստեղծագործությունները։

Գերմանացի քիմիկոս Պ.Էրլիխը առաջ է քաշել անձեռնմխելիության հումորային (լատիներեն հումորից՝ հեղուկ) տեսությունը։ Նա կարծում էր, որ իմունիտետն առաջանում է արյան մեջ հակամարմինների առաջացման արդյունքում, որոնք չեզոքացնում են թույնը։ Դա հաստատվել է հակատոքսինների հայտնաբերմամբ՝ հակամարմիններ, որոնք չեզոքացնում են տոքսինները կենդանիների մոտ, որոնց ներարկվել է դիֆթերիայի կամ տետանուսի տոքսին (Է. Բերինգ, Ս. Կիտազատո)։ Այնուամենայնիվ, Ի.Ի.Մեխնիկովի (1845 - 1916 թթ.) ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ հատուկ բջիջները՝ մակրո- և միկրոֆագերը, մեծ դեր են խաղում իմունիտետի ձևավորման գործում: Այս բջիջները կլանում և մարսում են օտար մասնիկները, ներառյալ բակտերիաները: I. I. Mechnikov-ի հետազոտությունը ֆագոցիտոզի վերաբերյալ համոզիչ կերպով ապացուցեց, որ բացի հումորալից, կա բջջային իմունիտետ: Ի.Ի.Մեխնիկովը՝ Լ.Պաստերի ամենամոտ օգնականն ու հետևորդը, արժանիորեն համարվում է իմունոլոգիայի հիմնադիրներից մեկը։ Նրա աշխատանքով սկիզբ դրվեց իմունային կոմպետենտ բջիջների՝ որպես իմունային համակարգի մորֆոլոգիական հիմքի, նրա միասնության և կենսաբանական էության ուսումնասիրության։ Իմունաբանական շրջանը բնութագրվում է գենետիկորեն օտար նյութերի (հակիգենների) նկատմամբ իմունային համակարգի հիմնական ռեակցիաների հայտնաբերմամբ՝ հակամարմինների ձևավորում և ֆագոցիտոզ/հետաձգված տիպի գերզգայունություն (DTH), անմիջական տիպի գերզգայունություն (IHT), հանդուրժողականություն, իմունոլոգիական հիշողություն: HRT-ն և HNT-ն ալերգիայի հիմքում ընկած երկու ռեակցիա են (հունարենից allos - այլ և ergon - գործողություն), այսինքն ՝ հիվանդություններ, որոնք բնութագրվում են որոշակի կլինիկական ախտանիշներով ՝ անտիպիկ, այլասերված ռեակցիայի պատճառով անտիգենին: Ալերգիկ ռեակցիաները կարող են առաջանալ, օրինակ, շիճուկի պատրաստուկների, հակաբիոտիկների, կենդանական և բուսական սպիտակուցների, տնային փոշու, բմբուլի, բուրդի և այլնի նկատմամբ։

1915 թվականին ռուս բժիշկ Մ.Ռայսկին առաջին անգամ դիտարկել է իմունոլոգիական հիշողության երևույթները, այսինքն. հակամարմինների արագ էներգետիկ արտադրություն նույն անտիգենի կրկնակի ընդունման համար:

Հետագայում Ֆ.Վեռնետը դա կապեց մարմնում հիշողության բջիջների՝ T-լիմֆոցիտների ձևավորման հետ, հակագենի հետ նախնական հանդիպումից հետո: 1953 թվականին անգլիացի գիտնական Պ.Մեդավարը և չեխ գիտնական Մ.Հաշեկը հայտնաբերեցին հանդուրժողականության, հանդուրժողականության, հակագենի նկատմամբ դիմադրողականության ֆենոմենը, այսինքն. վիճակ, որի դեպքում իմունային համակարգը չի արձագանքում հակագենին: Սեփական անտիգենների նկատմամբ հանդուրժողականությունը զարգանում է սաղմնային ժամանակաշրջանում և կարող է արհեստականորեն ստեղծվել՝ սաղմնային շրջանում կամ երեխայի կամ կենդանու ծնվելուց անմիջապես հետո անտիգեն ներմուծելու միջոցով: Իմունաբանական հանդուրժողականության ֆենոմենը կիրառվում է վիրաբուժության մեջ՝ օրգանների և հյուսվածքների փոխպատվաստման խնդիրը լուծելու համար։

Հարկ է նաև նշել, որ այս ժամանակահատվածում մարդկանց և կենդանիների նորմալ օրգանների և հյուսվածքների անտիգենների և մարդկանց և կենդանիների անհատական, հակագենային տարբերությունների հայտնաբերման կարևորությունը: Այս հակագենային տարբերությունների ընդհանուր ցուցանիշը մարդկանց արյան առանձին խմբերն են: Տեղական հետազոտող Լ.Ա.Զիլբերը (1957թ.) հայտնաբերել է չարորակ ուռուցքների անտիգեններ, ինչը հակաուռուցքային իմունիտետի ուսումնասիրության սկիզբն է։

Մանրէաբանության զարգացման իմունոլոգիական շրջանում ստեղծվել են իմունիտետի մի շարք տեսություններ՝ Պ.Էրլիխի հումորալ տեսություն, Ի.Ի.Մեխնիկովի ֆագոցիտային տեսություն, Ն.Էռնեի իդիոտիպիկ փոխազդեցությունների տեսություն, հիպոֆիզի-հիպոթալամիկ-ադրենալ։ Պ. Ֆ. Զդրոդովսկու անձեռնմխելիության կարգավորման տեսությունը և այլն: Այնուամենայնիվ, ամենաշատը Ավստրալացի իմունոլոգ Ֆ. Բերնեթի (1899 - 1986 թթ.) ստեղծած կլոնային ընտրության տեսությունը մնում է ընդունելի իմունիտետի բազմաթիվ երևույթների և մեխանիզմների բացատրության համար: Ամերիկացի գիտնական Ս.Տանեգավան մշակել է այս տեսության գենետիկական կողմերը։

Մանրէաբանությունը և իմունոլոգիան հատկապես արագ զարգացում են ստացել մեր դարի 50-60-ական թվականներին։ Դրան նպաստեցին հետևյալ պատճառները.

· մոլեկուլային կենսաբանության, գենետիկայի, կենսաօրգանական քիմիայի բնագավառում ամենակարեւոր հայտնագործությունները;

· նոր գիտությունների առաջացումը, ինչպիսիք են գենետիկական ճարտարագիտությունը, կենսատեխնոլոգիան, համակարգչային գիտությունը;

· նոր մեթոդների և գիտական ​​սարքավորումների ստեղծում, որոնք թույլ են տալիս ավելի խորը թափանցել կենդանի բնության գաղտնիքները:

Այսպիսով, 50-ական թվականներից սկսվեց մանրէաբանության և իմունոլոգիայի զարգացման մոլեկուլային գենետիկական շրջանը, որը բնութագրվում է մի շարք հիմնարար կարևոր գիտական ​​նվաճումներով և հայտնագործություններով։ Դրանք ներառում են.

· բազմաթիվ վիրուսների և բակտերիաների մոլեկուլային կառուցվածքի և մոլեկուլային կենսաբանական կազմակերպման վերծանում; կյանքի ամենապարզ ձևերի՝ «վարակիչ սպիտակուցի» պրիոնի հայտնաբերում.

· որոշ անտիգենների քիմիական կառուցվածքի և քիմիական սինթեզի վերծանում. Օրինակ, լիզոզիմի քիմիական սինթեզը, ՁԻԱՀ-ի վիրուսի պեպտիդները (Ռ.Վ. Պետրով, Վ.Տ. Իվանով և այլն);

· նոր անտիգենների հայտնաբերում, օրինակ՝ ուռուցքային անտիգեններ (L.A. Zilber և ուրիշներ), հիստոմատատիվության անտիգեններ (HLA համակարգ);

· հակամարմինների-իմունոգոլոբուլինների կառուցվածքի վերծանում;

· Կենդանիների և բույսերի բջիջների մշակման և արդյունաբերական մասշտաբով աճեցնելու մեթոդի մշակում` վիրուսային անտիգեններ ստանալու նպատակով.

· ռեկոմբինանտ բակտերիաների և ռեկոմբինանտ վիրուսների արտադրություն. Վիրուսների և բակտերիաների առանձին գեների սինթեզ։ Ստանալով բակտերիաների և վիրուսների ռեկոմբինանտ շտամներ, որոնք համատեղում են ծնողական անհատների հատկությունները կամ ձեռք են բերում նոր հատկություններ.

· հիբրիդոմների ստեղծում՝ իմունային B-լիմֆոցիտների, հակամարմիններ արտադրողների և քաղցկեղային բջիջների միաձուլմամբ՝ մոնոկլոնալ հակամարմիններ արտադրելու համար

· իմունոմոդուլատորների, իմունոցիտոկինների (ինտերլեյկիններ, ինտերֆերոններ, միելոպեպտիդներ և այլն), իմունային համակարգի էնդոգեն բնական կարգավորիչների հայտնաբերում և դրանց օգտագործումը տարբեր հիվանդությունների կանխարգելման և բուժման համար.

· պատվաստանյութերի (հեպատիտ B-ի պատվաստանյութ, մալարիայի, ՄԻԱՎ-ի անտիգեններ և այլ անտիգեններ), կենսաբանական ակտիվ պեպտիդների (ինտերֆերոններ, ինտերլեյկիններ, աճի գործոններ և այլն) ստացում կենսատեխնոլոգիայի մեթոդների և գենետիկական ինժեներիայի տեխնիկայի միջոցով.

· բնական կամ սինթետիկ անտիգենների և դրանց բեկորների, ինչպես նաև արհեստական ​​կրիչի հիման վրա սինթետիկ պատվաստանյութերի մշակում։ օժանդակ (օգնական): իմունային խթանիչ;

· բնածին և ձեռքբերովի իմունային անբավարարությունների ուսումնասիրություն, դրանց դերը իմունոպաթոլոգիայում և իմունոկորեկտիվ թերապիայի զարգացումը: Իմունային անբավարարություն առաջացնող վիրուսների հայտնաբերում;

· Վարակիչ և ոչ վարակիչ հիվանդությունների ախտորոշման սկզբունքորեն նոր մեթոդների մշակում (ֆերմենտային իմունային անալիզներ, ռադիոիմունային անալիզներ, իմունոբլոտինգ, նուկլեինաթթվի հիբրիդացում): Այս մեթոդների հիման վրա թեստային համակարգերի ստեղծում՝ ցուցումների, միկրոօրգանիզմների նույնականացման, վարակիչ և ոչ վարակիչ հիվանդությունների (ուռուցքներ, սրտանոթային, աուտոիմուն, էնդոկրին և այլն) ախտորոշման, ինչպես նաև որոշակի պայմաններում (հղիություն, արյան փոխներարկում) խանգարումների հայտնաբերման համար։ օրգանների փոխպատվաստում և այլն)

Իմունիտետի տեսություններ. Իմունիտետի տեսությունների զարգացում: Իմունիտետի ֆագոցիտային տեսություն. I. I. Mechnikov

Վարակիչ հիվանդությունների զարգացման գործում պաթոգեն միկրոօրգանիզմների դերի բացահայտումը և արհեստականորեն իմունիտետ ստեղծելու հնարավորությունը դրդել են ուսումնասիրել այն գործոնները, որոնք պաշտպանում են մարմինը վարակիչ նյութերից:

Պաստերն առաջարկեց սպառված ուժի տեսությունը. Համաձայն այս տեսության՝ «իմունիտետը» ներկայացնում է մի վիճակ, երբ մարդու մարմինը (որպես սննդարար միջավայր) չի աջակցում մանրէների զարգացմանը։

Այնուամենայնիվ, հեղինակը արագ հասկացավ, որ իր տեսությունը չի կարող բացատրել մի շարք դիտարկումներ: Մասնավորապես, Պաստերը ցույց է տվել, որ եթե հավին վարակեք սիբիրյան խոցով և նրա ոտքերը սառը ջրում պահեք, ապա այն կզարգանա հիվանդությունը (նորմալ պայմաններում հավերը անձեռնմխելի են սիբիրախտից): Երևույթի զարգացումը հանգեցրեց մարմնի ջերմաստիճանի 1-2 °C-ով նվազմանը, այսինքն՝ խոսք լինել չէր կարող օրգանիզմում սնուցող միջավայրի սպառման մասին։

Իմունիտետի ֆագոցիտային տեսություն. I. I. Mechnikov

1883 թվականին հայտնվեց իմունիտետի տեսությունը՝ հիմնված Չարլզ Դարվինի էվոլյուցիոն ուսմունքների վրա և հիմնված կենսաբանական զարգացման տարբեր փուլերում կենդանիների մարսողության ուսումնասիրության վրա։ Նոր տեսության հեղինակ Ի.Ի. Մեչնիկովը հայտնաբերել է նյութերի ներբջջային մարսողության նմանությունը ամեոբաներում, կոելենտերատների էնդոդերմային բջիջներում և մեզենխիմային ծագման որոշ բջիջներում (արյան մոնոցիտներ, հյուսվածքային մակրոֆագներ): Մեչնիկովը հունարենից ներմուծել է «ֆագոցիտներ» տերմինը։ phages, eat, + kytos, բջիջ, իսկ ավելի ուշ առաջարկեց դրանք բաժանել միկրոֆագերի և մակրոֆագների: Այս բաժանմանը նպաստել են նաև Պ.Էրլիխի ձեռքբերումները, ով ներկելու միջոցով տարբերել է լեյկոցիտների մի քանի տեսակներ։ Բորբոքման համեմատական ​​պաթոլոգիայի վերաբերյալ դասական աշխատություններում Ի.Ի.Մեխնիկովն ապացուցել է ֆագոցիտային բջիջների դերը պաթոգենների վերացման գործում: 1901 թվականին Փարիզում լույս է տեսել նրա «Իմունիտետը վարակիչ հիվանդությունների ժամանակ» մոնումենտալ վերջնական աշխատությունը։

Ֆագոցիտային տեսության տարածման գործում զգալի ներդրում է ունեցել Է.Ռուի և Ի.Ի.Մեխնիկովի ուսանողների (Ա. Մ. Բեզրեդկա, Ի. Գ. Սավչենկո, Լ. Ա. Տարասևիչ, Ֆ. Յա. Չիստովիչ, Վ. Ի. Իսաև) աշխատանքը։

I. I. Mechnikov (1845–1916)

Ռուս ականավոր գիտնական. 1882 թվականին ռուս բնագետների և բժիշկների համագումարում Մեչնիկովը արտասանեց իր հայտնի ելույթը «Մարմնի պաշտպանության մասին», որում նա խորը գիտական ​​հիմնավորում տվեց մարմնի իմունիտետին վարակիչ հիվանդությունների նկատմամբ: Այս տեսությունը կոչվում է իմունիտետի ֆագոցիտային տեսություն։ Այս տեսության ձևավորումը հիմնված էր տարբեր ծովային կենդանիների (մեդուզա, սպունգեր, փափկամարմիններ և այլն) ներբջջային մարսողության վերաբերյալ նրա դիտարկումների վրա։ Մեչնիկովն այս կենդանիների մարմնում հայտնաբերել է հատուկ, «թափառող» բջիջներ, որոնք հանդիպում, գրավում և խժռում են մարմին մտնող բոլոր օտար մարմինները, այդ թվում՝ տարբեր մանրէներ: Նա «թափառող» բջիջները անվանեց ֆագոցիտներ, այսինքն՝ ուտող բջիջներ:

Մեչնիկովն ընդգծել է, որ ֆագոցիտները պաշտպանում են օրգանիզմը, և նրանց գործունեության արդյունքում ձևավորվում է իմունիտետ վարակիչ հիվանդությունների նկատմամբ։ Մարմնի անձեռնմխելիության անմահ վարդապետությունը և անձեռնմխելիության նրա կենսաբանական տեսությունը նոր փուլ բացեցին բժշկության զարգացման մեջ։ Այս հայտնագործության համար 1908 թվականին Ի.Ի.Մեխնիկովը արժանացել է Նոբելյան մրցանակի։

Չարլզ Նիկոլը պատկերավոր կերպով Մեչնիկովին անվանեց «մանրէաբանության բանաստեղծ», ում վերագրվում է մանրէների անտագոնիզմի ուսմունքի մշակումը, որը դարձավ տեսական հիմք հակաբիոտիկների արտադրության համար, դեղամիջոցներ, որոնք օգտագործվում են մի շարք վարակիչ հիվանդությունների բուժման համար: Մեչնիկովին է պատկանում նաև փորձարարական սիֆիլիսի և խոլերայի բնօրինակ հետազոտությունը։

Մեչնիկովն ուսումնասիրել է ծերության պատճառները. Կարծելով, որ «ծերությունը հիվանդություն է, որը պետք է բուժվի», նա նշեց, որ այն զարգանում է աղիքային միկրոֆլորայի ներկայացուցիչների թափոններից առաջացած օրգանիզմի քրոնիկական թունավորման ազդեցության տակ։ Այդպիսի ապրանքների թվում նա ներառել է ինդոլը, ֆենոլը և սկաթոլը։ Փտած բակտերիաները տեղահանելու համար Մեչնիկովն առաջարկեց դիետա, որը բաղկացած է հիմնականում բանջարեղենից, մրգերից և թթու կաթից, որոնք պարունակում են կաթնաթթվային բակտերիաներ, որոնք փտած բակտերիաների հակառակորդներ են:

Ի.Ի.Մեխնիկովի անունը վայելում է ազգային ճանաչում։ Խորհրդային կառավարությունը սահմանել է ոսկե մեդալ և Մեչնիկովի անվան մրցանակ, որը շնորհվում է կենսաբանության բնագավառում լավագույն աշխատանքի համար։

Անհնար է չնկատել Մ.Մ.Տերեխովսկու (1740-1796) ստեղծագործությունները։ 1770 թվականից Տերեխովսկին մոտ հինգ տարի աշխատեց արտասահմանում՝ Ստրասբուրգի համալսարանում, որը հայտնի էր իր բժշկական դպրոցով։ Այստեղ Տերեխովսկին պաշտպանեց իր դոկտորական ատենախոսությունը՝ իր հիմնական գիտական ​​աշխատանքը։ Ատենախոսությունը վերնագրված էր «Linnaeus’ Ciliates-ի խավարի թագավորությունը»: Այն խնդիր է դրել ուսումնասիրել տարբեր թուրմերի մեջ մանրադիտակային արարածների առաջացման բնույթն ու ուղիները։ Բազմաթիվ փորձերի հիման վրա գիտնականը եկել է այն եզրակացության, որ «կենդանիները» կենդանի էակներ են։ Նրանք մահանում են բարձր ջերմաստիճանից, թույներից և էլեկտրական հոսանքից։ Ամենակարևոր եզրակացությունը «կենդանիների» ինքնաբուխ առաջացման անհնարինությունն էր, ինչը հակասում էր այն ժամանակվա շատ գիտնականների տեսակետներին։ Տերեխովսկին գրել է, որ Հարվիի (1578-1651) հայտնի դիրքորոշումը՝ «ամեն կենդանի էակ գալիս է ձվից», ձեռք է բերում աքսիոմի ուժ։

Ռուսաստան վերադառնալուց հետո Տերեխովսկին աշխատել է բժշկական դպրոցներում։ 1782 թվականին հաստատվել է Պետերբուրգի գլխավոր ցամաքային հիվանդանոցի պրոֆեսորի կոչումով և Բուսաբանական այգու (այժմ՝ ԽՍՀՄ ԳԱ Բուսաբանական ինստիտուտի) տնօրենի կոչումով։

1835թ.-ին, հիմնվելով մինչ այդ կուտակված փաստերի վրա, Կ. Էրենբերգը հրատարակեց մի գիրք՝ շատ նշանակալից վերնագրով. «Կիլիատները որպես կատարյալ օրգանիզմներ»: Նա ցածր էակներին բաժանեց 22 դասի։ Գրքին ուղեկցվում էր թարթիչավորների ատլասը, որոնցից շատերը մանրամասն նկարագրված էին և անվանվում ըստ երկուական անվանացանկի։ Երեք դասերը ներառում էին բակտերիաներ:



ՌՈՒՍԱՍՏԱՆԻ ԴԱՇՆՈՒԹՅԱՆ ԿՐԹՈՒԹՅԱՆ ՆԱԽԱՐԱՐՈՒԹՅՈՒՆ

ՏՈՒԼԱ ՊԵՏԱԿԱՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ

Սանիտարահիգիենիկ և կանխարգելիչ կարգապահության վարչություն

CHESTNOVA T.V., SMOLYANINOVA O.L.

ԲԺՇԿԱԿԱՆ մանրէաբանություն, ՎԻՐՈՒՍԱԲԱՆՈՒԹՅՈՒՆ

ԵՎ ԻՄՈՒՆՈԼՈԳԻԱ

(Ուսումնական և գործնական ձեռնարկ բժշկական բուհերի ուսանողների համար):

ՏՈՒԼԱ – 2008թ

UDC 576.8

Գրախոսներ՝ ……………

Բժշկական մանրէաբանություն, վիրուսաբանություն և իմունաբանություն. Ուսումնական և գործնական ձեռնարկ / Էդ. M422 T.V. Չեստնովոյ, Օ.Լ. Սմոլյանինովա, –….., 2008. -….p.

Ուսումնական և գործնական ձեռնարկը գրվել է Տուլայի պետական ​​համալսարանի սանիտարահիգիենիկ և կանխարգելիչ առարկաների ամբիոնի աշխատակիցների կողմից՝ համաձայն Բժշկական բուհերի ուսանողների մանրէաբանության (մանրէաբանություն, վիրուսաբանություն, սնկաբանություն, նախակենդանաբանություն) և իմունոլոգիայի ուսուցման պաշտոնապես հաստատված ծրագրերի: բոլոր ֆակուլտետները։

Ուսումնական և գործնական ձեռնարկը նկարագրում է մանրէաբանական լաբորատորիան, նախանշում է մանրադիտակային հետազոտության մեթոդները, սննդանյութերի պատրաստման հիմունքները և պարունակում է տեղեկատվություն բակտերիաների, սնկերի, նախակենդանիների և վիրուսների մորֆոլոգիայի, սիստեմատիկական և ֆիզիոլոգիայի մասին: Տրված են նաև տարբեր ախտածին միկրոօրգանիզմների, վիրուսների բնութագրերը և դրանց լաբորատոր հետազոտության մեթոդները։

ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ՄԱՆՐԱԲԱՆՈՒԹՅԱՆ

Ներածություն…………………………………………………………………………………………………………………

Մանրէաբանության զարգացման համառոտ պատմություն………………………………………………………………

Թեմա 1. Միկրոօրգանիզմների մորֆոլոգիա և դասակարգում……………………………………………

1.1. Մանրէաբանական լաբորատորիաները, դրանց սարքավորումները, հիմնական անվտանգության նախազգուշական միջոցները և դրանցում աշխատանքի կանոնները……………………………………………………………………………………………

1.2. Միկրոօրգանիզմների կառուցվածքը և դասակարգումը…………………………………………………………………………

1.3. Բակտերիաների (պրոկարիոտների) կառուցվածքը և դասակարգումը……………………………………………………………………

1.4. Սնկերի կառուցվածքը և դասակարգումը…………………………………………………………………..

1.5. Նախակենդանիների կառուցվածքը և դասակարգումը……………………………………………………………….

1.6. Վիրուսների կառուցվածքը և դասակարգումը…………………………………………………………………

Թեստ թեմայի շուրջ……………………………………………………………………………………………

Թեմա 2. Մանրադիտակ………………………………………………………………………………..

2.1. Մանրադիտակներ, դրանց կառուցվածքը, մանրադիտակի տեսակները, միկրոօրգանիզմների մանրադիտակի տեխնիկան, մանրադիտակով աշխատելու կանոնները…………………………………………………………………

2.2. Մանրադիտակային պատրաստուկների պատրաստման և ներկման մեթոդներ………………………..

Թեստ………………………………………………………………………………………………………………

Թեմա 3. Միկրոօրգանիզմների ֆիզիոլոգիա…………………………………………………………………….

3.1. Բակտերիաների աճ և վերարտադրություն: Վերարտադրման փուլերը……………………………………………………………………

3.2 Սննդային միջավայրեր, դրանց դասակարգման սկզբունքները, սննդարար միջավայրին ներկայացվող պահանջները, միկրոօրգանիզմների մշակման մեթոդները…………………………………………………

3.3. Բակտերիաների սնուցում…………………………………………………………………………………

3.4. Բակտերիալ բջջի նյութափոխանակությունը ………………………………………………………………………

3.5. Պլաստիկ փոխանակման տեսակները…………………………………………………………………………………………

3.6. Մաքուր մշակույթների մեկուսացման սկզբունքներն ու մեթոդները. Բակտերիալ ֆերմենտներ, դրանց նույնականացում. Ներտեսակային նույնականացում (համաճարակաբանական նշում)…………………………………

3.7. Սնկերի, նախակենդանիների, վիրուսների ֆիզիոլոգիայի առանձնահատկությունները և դրանց մշակումը………………

3.8. Բակտերիոֆագները, դրանց կառուցվածքը, դասակարգումը և կիրառումը…………………………………………………………

Թեստ թեմայի շուրջ …………………………………………………………………………………………………

Թեմա 4. Շրջակա միջավայրի պայմանների ազդեցությունը միկրոօրգանիզմների վրա……………………………………………..

4.1. Ֆիզիկական, քիմիական և կենսաբանական գործոնների ազդեցությունը միկրոօրգանիզմների վրա…………….

4.2. Ստերիլիզացման, ախտահանման, ասեպսիսի և հակասեպտիկների հայեցակարգը: Ստերիլիզացման մեթոդներ, սարքավորումներ. Ախտահանման որակի հսկողություն……………………………………………………………

Թեմա 5. Մարդու մարմնի նորմալ միկրոֆլորան………………………………………………………………………

5.1. Նորմոֆլորան, նրա նշանակությունը միկրոօրգանիզմների համար. Անցողիկ ֆլորայի հայեցակարգը, դիսբիոտիկ պայմանները, դրանց գնահատումը, ուղղման մեթոդները………………………………………………………

Թեմա 6. Մանրէների գենետիկա. ………………………………………………………………………………………………..

6.1. Բակտերիաների գենոմի կառուցվածքը. Ֆենոտիպային և գենոտիպային փոփոխականություն: Մուտացիաներ. Փոփոխություններ……………………………………………………………………………………..

Միկրոօրգանիզմների գենետիկ վերահամակցություններ. Գենետիկական ճարտարագիտության հիմունքներ, գործնական կիրառություն……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Թեստ թեմայի շուրջ……………………………………………………………………………………………

Թեմա 7. Հակամանրէային նյութեր………………………………………………………………………………………

7.1. Հակաբիոտիկներ բնական և սինթետիկ. Հակաբիոտիկների դասակարգումն ըստ քիմիական կառուցվածքի, մեխանիզմի, սպեկտրի և գործողության տեսակի: Ստանալու եղանակները………………………………………

7.2. Բակտերիաների դեղորայքային դիմադրություն, այն հաղթահարելու ուղիներ. Հակաբիոտիկների նկատմամբ զգայունության որոշման մեթոդներ……………………………………………………………………………………………

Թեմա 8. Վարակման ուսմունք…………………………………………………………………………………………

8.1. Վարակման հայեցակարգ. Վարակման ձևերը և վարակիչ հիվանդությունների ժամանակաշրջանները. Պաթոգենություն և վիրուլենտություն: Պաթոգենության գործոններ. Բակտերիալ տոքսիններ, դրանց բնույթը, հատկությունները, արտադրությունը…………………………………………………………………………………………………

8.2. Վարակիչ գործընթացի համաճարակաբանական հսկողության հայեցակարգը. Ջրամբարի հայեցակարգը, վարակի աղբյուրը, փոխանցման ուղիները և գործոնները…………………………………………………………………

Թեստ թեմայի շուրջ……………………………………………………………………………………………

ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ԻՄՈՒՆՈԼՈԳԻԱ …………………………………………………………………………………………

Թեմա 9. Իմունոլոգիա…………………………………………………………………………………

9.1. Իմունիտետի հայեցակարգը. Իմունիտետի տեսակները. Ոչ սպեցիֆիկ պաշտպանիչ գործոններ……………….

9.2. Իմունային համակարգի կենտրոնական և ծայրամասային օրգանները. Իմունային համակարգի բջիջները. Իմունային պատասխանի ձևերը………………………………………………………………………………………

9.3. Կոմպլեմենտ, նրա կառուցվածքը, գործառույթները, ակտիվացման ուղիները: Դերը անձեռնմխելիության մեջ ………………………..

9.4. Հակագեններ, դրանց հատկությունները և տեսակները. Միկրոօրգանիզմների անտիգեններ………………………………………

9.5. Հակամարմիններ և հակամարմինների ձևավորում. Իմունոգլոբուլինների կառուցվածքը. Իմունոգլոբուլինների դասերը և դրանց հատկությունները ……………………………………………………………………………………………………………

96. Շճաբանական ռեակցիաները և դրանց կիրառումը……………………………………………………………

9.7. Իմունային անբավարարության վիճակներ. Ալերգիկ ռեակցիաներ. Իմունաբանական հիշողություն. Իմունաբանական հանդուրժողականություն. Աուտոիմուն պրոցեսներ……………………………………………………………………

9.8. Իմունոպրոֆիլակտիկա, իմունոթերապիա……………………………………………………………..

ՄԱՍՆԱՎՈՐ մանրէաբանություն………………………………………………………………………………

Թեմա 10. Աղիքային վարակների հարուցիչներ…………………………………………………………….

10.1. Սալմոնելլա………………………………………………………………………………………

10.2. Շիգելլա………………………………………………………………………………………………

10.3. Էշերիխիա………………………………………………………………………………………………………………

10.4. Վիբրիո խոլերա…………………………………………………………………………………………………………………….

10.5. Երսինիա……………………………………………………………………………………

Թեմա 11. Սննդային տոքսիկ վարակներ. Սննդային թունավոր նյութեր………………………………………………………………

11.1. PTI-ի ընդհանուր բնութագրերը և պաթոգենները……………………………………………………………

11.2. Բոտուլիզմ……………………………………………………………………………………………..

Թեմա 12. Թարախային-բորբոքային հիվանդությունների հարուցիչներ………………………………………………………………

12.1. Պաթոգեն կոկիկներ (streptococci, staphylococci)……………………………………………………………………

12.2. Գրամ-բացասական բակտերիաներ (Haemophilus influenzae, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella, Proteus)…

12.3. Վերքի անաէրոբ կլոստրիդային և ոչ կլոստրիդիալ վարակներ…………………………

Թեմա 13. Բակտերիալ օդակաթիլային վարակների հարուցիչներ……………………………….

13.1. Corynebacteria………………………………………………………………………………………

13.2. Բորդետելլա………………………………………………………………………………………………………………

13.3. Մենինգոկոկ……………………………………………………………………………………

13.4. Միկոբակտերիաներ……………………………………………………………………………………

13.5. Լեգիոնելլա…………………………………………………………………………………………..

Թեմա 14. Սեռական ճանապարհով փոխանցվող հիվանդությունների (ՍՃՓՀ) հարուցիչներ…………………………

14.1. Քլամիդիա…………………………………………………………………………………………

14.2. Սիֆիլիսի հարուցիչը………………………………………………………………………………………………

14.3. Գոնոկոկի…………………………………………………………………………………………

Թեմա 15. Ռիկետցիալ հիվանդությունների հարուցիչներ………………………………………………………………………………………

Թեմա 16. Բակտերիալ զոոնոզային վարակների հարուցիչները…………………………………….

16.1. Ֆրանսիսելլա………………………………………………………………………………………………

16.2. Բրյուսելա……………………………………………………………………………………………

16.3 Սիբիրախտի հարուցիչը……………………………………………………………………………………………

16.4. Ժանտախտի հարուցիչը………………………………………………………………………………………

16.5. Լեպտոսպիրա……………………………………………………………………………………..

Թեմա 17. Պաթոգեն նախակենդանիներ……………………………………………………………………………………

17.1. Պլազմոդիում մալարիա……………………………………………………………………………………

17.2. Տոքսոպլազմա…………………………………………………………………………………………

17.3. Լեյշմանիա………………………………………………………………………………………..

17.4. Ամեբիազի հարուցիչը………………………………………………………………………………

17.5. Ջիարդիա………………………………………………………………………………………………………………

Թեմա 18. Հիվանդություններ, որոնք առաջանում են ախտածին սնկերի կողմից……………………………………………………………

ՄԱՍՆԱՎՈՐ ՎԻՐՈՒՍԱԲԱՆՈՒԹՅՈՒՆ……………………………………………………………………………………

Թեմա 19. Սուր շնչառական վիրուսային վարակների հարուցիչներ…………………………………………………………………………………………………

19.1. Գրիպի վիրուսներ………………………………………………………………………………………

19.2. Parainfluenza. PC վիրուսներ…………………………………………………………………………………………………

19.3. Ադենովիրուսներ………………………………………………………………………………………………………………

19.4. Ռինովիրուսներ…………………………………………………………………………………………..

19.5. Ռեովիրուսներ……………………………………………………………………………………………

Թեմա 20. Վիրուսային օդակաթիլային վարակների հարուցիչներ………………………………………..

20.1. Կարմրուկի և խոզուկի վիրուսները………………………………………………………………………………………

20.2. Հերպեսի վիրուս ………………………………………………………………………………………

20.3. Կարմրախտի վիրուս ………………………………………………………………………………………

Թեմա 21. Պոքսիվիրուսներ………………………………………………………………………………………

21.1. Ջրծաղիկի հարուցիչը……………………………………………………………………………………………

Թեմա 22. Էնտերովիրուսային վարակներ……………………………………………………………………..

22.1. Պոլիովիրուս…………………………………………………………………………………

22.2. ECHO վիրուսներ. Coxsackie վիրուսներ……………………………………………………………………………………

Թեմա 23. Ռետրովիրուսներ……………………………………………………………………………………………

23.1. ՄԻԱՎ վարակի հարուցիչը…………………………………………………………………………………………………

Թեմա 24. Արբովիրուսային վարակներ……………………………………………………………………………………………

24.1. Ռաբդովիրուսներ………………………………………………………………………………………

24.2. Ֆլավիվիրուսներ……………………………………………………………………………………………………………

24.3. Հանտավիրուսներ……………………………………………………………………………………………

Թեմա 25. Վիրուսային հեպատիտի հարուցիչները…………………………………………………………………………………………

25.1. Հեպատիտ A վիրուս ………………………………………………………………………………………

25.2. Հեպատիտ B վիրուս………………………………………………………………………………………

25.3. Հեպատիտ C վիրուս…………………………………………………………………………………

ԱՌԱՋԻՆ ՄԱՍ. ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ՄԱՆՐԱԲԱՆՈՒԹՅԱՆ

Ներածություն.

Մանրէաբանությունը գիտություն է, որն ուսումնասիրում է մանրադիտակային արարածները, որոնք կոչվում են միկրոօրգանիզմներ, նրանց կենսաբանական բնութագրերը, սիստեմատիկան, էկոլոգիան և այլ օրգանիզմների հետ հարաբերությունները:

Միկրոօրգանիզմների թվում են բակտերիաները, ակտինոմիցետները, սնկերը, այդ թվում՝ թելանման սնկերը, խմորիչները, նախակենդանիները և ոչ բջջային ձևերը՝ վիրուսները, ֆագերը։

Բնության մեջ չափազանց կարևոր դեր են խաղում միկրոօրգանիզմները՝ նրանք իրականացնում են օրգանական և անօրգանական (N, P, S և այլն) նյութերի շրջանառություն, հանքայնացնում են բուսական և կենդանական մնացորդները։ Բայց դրանք կարող են մեծ վնաս պատճառել՝ վնաս պատճառելով հումքին, սննդամթերքին և օրգանական նյութերին: Սա կարող է հանգեցնել թունավոր նյութերի ձևավորման:

Միկրոօրգանիզմների շատ տեսակներ հանդիսանում են մարդկանց, կենդանիների և բույսերի հիվանդությունների հարուցիչներ:

Միևնույն ժամանակ, միկրոօրգանիզմները ներկայումս լայնորեն կիրառվում են ժողովրդական տնտեսության մեջ՝ տարբեր տեսակի բակտերիաների և սնկերի օգնությամբ ստացվում են օրգանական թթուներ (քացախ, կիտրոն և այլն), սպիրտներ, ֆերմենտներ, հակաբիոտիկներ, վիտամիններ, կերային խմորիչ։ . Մանրէաբանական պրոցեսների հիման վրա գործում են հացագործությունը, գինեգործությունը, գարեջրագործությունը, կաթնամթերքի արտադրությունը, մրգերի և բանջարեղենի խմորումը, ինչպես նաև սննդի արդյունաբերության այլ ճյուղեր։

Ներկայումս մանրէաբանությունը բաժանված է հետևյալ բաժինների.

Բժշկական մանրէաբանություն - ուսումնասիրում է մարդու հիվանդություններ առաջացնող պաթոգեն միկրոօրգանիզմները և մշակում այդ հիվանդությունների ախտորոշման, կանխարգելման և բուժման մեթոդներ: Ուսումնասիրում է դրանց տարածման ուղիներն ու մեխանիզմները, դրանց դեմ պայքարի մեթոդները։ Բժշկական մանրէաբանության կուրսին կից գործում է առանձին կուրս՝ վիրուսաբանություն։

Անասնաբուժական մանրէաբանությունը ուսումնասիրում է կենդանիների հիվանդություններ առաջացնող պաթոգեն միկրոօրգանիզմները:

Կենսատեխնոլոգիան ուսումնասիրում է միկրոօրգանիզմների զարգացման առանձնահատկությունները և պայմանները, որոնք օգտագործվում են ազգային տնտեսության և բժշկության մեջ օգտագործվող միացությունների և դեղամիջոցների ձեռքբերման համար: Այն մշակում և կատարելագործում է ֆերմենտների, վիտամինների, ամինաթթուների, հակաբիոտիկների և այլ կենսաբանական ակտիվ նյութերի կենսասինթեզի գիտական ​​մեթոդները: Կենսատեխնոլոգիան նաև խնդիր ունի մշակել հումքը, սննդամթերքը և օրգանական նյութերը միկրոօրգանիզմների փչացումից պաշտպանելու և դրանց պահպանման և վերամշակման ընթացքում տեղի ունեցող գործընթացներն ուսումնասիրելու համար:

Հողի մանրէաբանությունը ուսումնասիրում է միկրոօրգանիզմների դերը հողի ձևավորման և բերրիության և բույսերի սնուցման գործում:

Ջրային մանրէաբանությունը ուսումնասիրում է ջրային մարմինների միկրոֆլորան, նրա դերը սննդային շղթաներում, նյութերի ցիկլում, խմելու և կեղտաջրերի աղտոտման և մաքրման գործում:

Միկրոօրգանիզմների գենետիկան, որպես ամենաերիտասարդ գիտություններից մեկը, ուսումնասիրում է միկրոօրգանիզմների ժառանգականության և փոփոխականության մոլեկուլային հիմքերը, մուտագենեզի պրոցեսների օրինաչափությունները, մշակում միկրոօրգանիզմների կենսագործունեության վերահսկման մեթոդներ և սկզբունքներ և արդյունաբերության, գյուղատնտեսության և բժշկության մեջ օգտագործելու համար նոր շտամներ ստանալու համար։ .

Մանրէաբանության զարգացման համառոտ պատմություն.

Միկրոօրգանիզմների հայտնաբերման վարկը պատկանում է հոլանդացի բնագետ Ա.Լեուվենհուկին (1632-1723), ով ստեղծել է 300 անգամ խոշորացմամբ առաջին մանրադիտակը։ 1695 թ նա հրատարակել է «Բնության գաղտնիքները» գիրքը՝ կոկիների, ձողերի և սպիրիլայի նկարներով։ Սա մեծ հետաքրքրություն առաջացրեց բնագետների շրջանում։ Գիտության վիճակն այն ժամանակ թույլ էր տալիս նկարագրել միայն նոր տեսակներ (ձևաբանական շրջան)։

Ֆիզիոլոգիական շրջանի սկիզբը կապված է ֆրանսիացի մեծ գիտնական Լուի Պաստերի (1822-1895) գործունեության հետ։ Պաստերի անունը կապված է մանրէաբանության ոլորտում ամենամեծ հայտնագործությունների հետ. նա ուսումնասիրել է խմորման բնույթը, հաստատել առանց թթվածնի կյանքի հնարավորությունը (անաէրոբիոզ), մերժել է ինքնաբուխ առաջացման տեսությունը և ուսումնասիրել գինիների փչացման պատճառները և Գարեջուր. Առաջարկել է սննդամթերքի փչացման (պաստերիզացում) հարուցիչների դեմ պայքարի արդյունավետ ուղիներ, մշակել է պատվաստման սկզբունքը և պատվաստանյութերի ստացման մեթոդները։

Ռ. Կոխը՝ Պաստերի ժամանակակիցը, ներկայացրեց ցանքը պինդ սննդանյութերի վրա, միկրոօրգանիզմների հաշվառում, մաքուր կուլտուրաների մեկուսացում և նյութերի մանրէազերծում։

Մանրէաբանության զարգացման իմունաբանական շրջանը կապված է ռուս կենսաբան Ի.Ի. Մեչնիկովը, ով հայտնաբերել է վարակիչ հիվանդությունների նկատմամբ մարմնի իմունիտետի (իմունիտետի) ուսմունքը, եղել է անձեռնմխելիության ֆագոցիտային տեսության հիմնադիրը և հայտնաբերել անտագոնիզմ մանրէների մեջ։ Միաժամանակ Ի.Ի. Մեչնիկովն ուսումնասիրել է ինֆեկցիոն հիվանդությունների նկատմամբ իմունիտետի մեխանիզմները գերմանացի խոշոր հետազոտող Պ.Էրլիխի կողմից, ով ստեղծել է հումորալ իմունիտետի տեսությունը։

Գամալեյա Ն.Ֆ. – իմունոլոգիայի և վիրուսաբանության հիմնադիրը, հայտնաբերեց բակտերիոֆագիան:

Դ.Ի. Իվանովսկին առաջին անգամ հայտնաբերեց վիրուսները և դարձավ վիրուսաբանության հիմնադիրը: Նիկիտսկու բուսաբանական այգում ծխախոտի խճանկարային հիվանդության ուսումնասիրության ժամանակ, որը հսկայական վնաս է հասցրել ծխախոտի պլանտացիաներին, 1892 թ. պարզել է, որ Ղրիմում տարածված այս հիվանդությունը պայմանավորված է վիրուսով։

Ն.Գ. Գաբրիչևսկին Մոսկվայում կազմակերպեց առաջին մանրէաբանական ինստիտուտը։ Նրան են պատկանում կարմիր տենդի, դիֆթերիայի, ժանտախտի և այլ վարակների ուսումնասիրման աշխատանքները։ Նա Մոսկվայում կազմակերպեց հակադիֆթերիայի շիճուկի արտադրությունը և հաջողությամբ օգտագործեց այն երեխաների բուժման համար։

Պ.Ֆ. Զդրոդովսկին իմունոլոգ և մանրէաբան է, որը հայտնի է իմունիտետի ֆիզիոլոգիայի, ինչպես նաև ռիկետսիոլոգիայի և բրուցելյոզի բնագավառում իր հիմնարար աշխատանքով։

Վ.Մ. Ժդանովը խոշոր վիրուսաբան է, մոլորակի վրա ջրծաղիկի գլոբալ վերացման կազմակերպիչներից մեկը, ով կանգնած է եղել մոլեկուլային վիրուսաբանության և գենետիկական ինժեներիայի ակունքներում:

Մ.Պ. Չումակովը իմունոբիոտեխնոլոգ և վիրուսաբան է, Պոլիոմիելիտի և վիրուսային էնցեֆալիտի ինստիտուտի կազմակերպիչ, բանավոր պոլիոմիելիտի պատվաստանյութի հեղինակ։

Զ.Վ. Էրմոլիևա - կենցաղային հակաբիոտիկ թերապիայի հիմնադիր

ՂԱԶԱԽՍՏԱՆԻ ՀԱՆՐԱՊԵՏՈՒԹՅԱՆ ԿՐԹՈՒԹՅԱՆ ԵՎ ԳԻՏՈՒԹՅԱՆ ՆԱԽԱՐԱՐՈՒԹՅՈՒՆ
ԱՐԵՎԵԼՅԱՆ ՂԱԶԱԽՍՏԱՆԻ ԱՆՎԱՆ ՊԵՏԱԿԱՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ Ս.ԱՄԱՆԺՈԼՈՎԱ

Կենսաբանության բաժին

Վերացական

Առարկա՝ «Միկրոօրգանիզմների և վիրուսների կենսաբանություն և զարգացում»

«Մանրէաբանության զարգացման պատմություն» թեմայով.

Ավարտեց՝ UBG-09 (A) խմբի ուսանողներ
Գրուշկովսկայա Դ., Ֆեֆելովա Ն.
Ստուգել է` Կալենովա Կ.Շ.

Ուստ-Կամենոգորսկ, 2011 թ

Պլան:
Ներածություն………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

1. ՄԻԿՐՈՕՐԳԱՆԻԶՄՆԵՐԻ ԲԱՑԱՀԱՅՏՈՒՄ…………………………………………………………………………………
2. ՆԿԱՐԱԳՐԱԿԱՆ (ՄՈՐՖՈԼՈԳԻԱԿԱՆ) ԺԱՄԱՆԱԿԸ ՄԱՆՐԵՍԱԲԱՆՈՒԹՅԱՆ ԶԱՐԳԱՑՄԱՆ ՄԵՋ (17-րդ ԴԱՐԻ ՎԵՐՋ – 19-րդ ԴԱՐԻ ԿԵՍԵՐ)…………………..5.
2.1. Գաղափարների մշակում խմորման և քայքայման գործընթացների բնույթի մասին……5
2.2. Վարակիչ հիվանդությունների մանրէաբանական բնույթի մասին պատկերացումների մշակում……………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱԿԱՆ ԺԱՄԱՆԱԿ (ՊԱՍՏԵՐՅԱՆ) (19-րդ ԴԱՐԻ ԵՐԿՐՈՐԴ ԿԵՍ)…………………………………………………………………………………………….8
3.1. Լուի Պաստերի գիտական ​​գործունեությունը…………………………………………………………8
3.2. Մանրէաբանության զարգացումը 19-րդ դարի երկրորդ կեսին……………………….10
4. Մանրէաբանության ԶԱՐԳԱՑՈՒՄԸ 20-ՐԴ ԴԱՐՈՒՄ…………………………………15.

Եզրակացություն ...................................................... ................................ ...................... ...... 18

Գրականություն ...................................................... .......................................................... ........... 19

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

Մանրէաբանությունը գիտություն է, որն ուսումնասիրում է փոքր չափերով և անզեն աչքով անտեսանելի օրգանիզմների կառուցվածքը, սիստեմատիկան, ֆիզիոլոգիան, կենսաքիմիան, գենետիկան և էկոլոգիան: Այս օրգանիզմները կոչվում են միկրոօրգանիզմներ կամ մանրէներ։
Երկար ժամանակ մարդ ապրում էր անտեսանելի արարածներով շրջապատված, օգտագործում էր նրանց կենսագործունեության արտադրանքը (օրինակ՝ թթու խմորից հաց թխելիս, գինի և քացախ պատրաստելիս), տառապում էր, երբ այդ արարածները հիվանդություն էին առաջացնում կամ փչացնում սննդի պաշարները, բայց չկասկածեք նրանց ներկայությունը: Ես չէի կասկածում, որովհետև չէի տեսնում, և չէի տեսնում, որովհետև այս միկրո-արարածների չափերը շատ ավելի ցածր էին տեսանելիության սահմանից, որը կարող է մարդու աչքը: Հայտնի է, որ նորմալ տեսողություն ունեցող մարդը օպտիմալ հեռավորության վրա (25-30 սմ) կարող է կետի տեսքով տարբերել 0,07-0,08 մմ չափի առարկան։ Մարդը չի կարող նկատել ավելի փոքր առարկաներ։ Սա որոշվում է նրա տեսողության օրգանի կառուցվածքային առանձնահատկություններով։
Ստեղծված բնական պատնեշը հաղթահարելու և մարդու աչքի հնարավորություններն ընդլայնելու փորձեր արվել են շատ վաղուց։ Այսպիսով, Հին Բաբելոնի հնագիտական ​​պեղումների ժամանակ հայտնաբերվել են բիուռուցիկ ոսպնյակներ՝ ամենապարզ օպտիկական գործիքները: Ոսպնյակները պատրաստված էին փայլեցված քարե բյուրեղից։ Կարելի է համարել, որ նրանց գյուտով մարդն առաջին քայլն արեց դեպի միկրոաշխարհ տանող ճանապարհին։
Օպտիկական տեխնոլոգիաների հետագա կատարելագործումը սկսվում է 16-17-րդ դարերից: և կապված է աստղագիտության զարգացման հետ։ Այդ ժամանակ հոլանդական ապակե սրճաղացները նախագծեցին առաջին աստղադիտակները: Պարզվել է, որ եթե ոսպնյակները տեղակայված են այլ կերպ, քան աստղադիտակում, դուք կարող եք մեծացնել շատ փոքր առարկաներ: Այս տեսակի մանրադիտակը ստեղծվել է 1610 թվականին Գ.Գալիլեոյի կողմից։ Մանրադիտակի գյուտը նոր հնարավորություններ բացեց կենդանի բնությունն ուսումնասիրելու համար։
Առաջին մանրադիտակներից մեկը, որը բաղկացած է երկու երկուռուցիկ ոսպնյակներից, որոնք ավելացել են մոտավորապես 30 անգամ, նախագծվել և օգտագործվել է անգլիացի ֆիզիկոս և գյուտարար Ռ. Հուկի կողմից բույսերի կառուցվածքն ուսումնասիրելու համար: Ուսումնասիրելով խցանի հատվածները՝ նա հայտնաբերեց փայտի հյուսվածքի կանոնավոր բջջային կառուցվածքը։ Այդ բջիջները հետագայում նրա կողմից կոչվեցին «բջիջներ» և պատկերվեցին «Միկրոգրաֆիա» գրքում։ Ռ. Հուկն էր, ով ներմուծեց «բջիջ» տերմինը՝ նշելու այն կառուցվածքային միավորները, որոնցից կառուցված է բարդ կենդանի օրգանիզմ: Հետագա ներթափանցումը միկրոաշխարհի գաղտնիքների մեջ անքակտելիորեն կապված է օպտիկական գործիքների կատարելագործման հետ:

1.ՄԻԿՐՈՕՐԳԱՆԻԶՄՆԵՐԻ ԲԱՑԱՀԱՅՏՈՒՄ

Միկրոօրգանիզմները հայտնաբերվել են 17-րդ դարի վերջին, սակայն դրանց գործունեությունը և նույնիսկ գործնական կիրառությունները հայտնի էին շատ ավելի վաղ։ Օրինակ՝ ալկոհոլային, կաթնաթթվային և քացախաթթվային խմորումների արտադրանքները պատրաստվել և օգտագործվել են ամենահին ժամանակներում։ Այս ապրանքների օգտակարությունը բացատրվում էր դրանցում «կենդանի ոգու» առկայությամբ։ Այնուամենայնիվ, անտեսանելի արարածների գոյության գաղափարը սկսեց առաջանալ վարակիչ հիվանդությունների պատճառները բացահայտելիս: Այսպիսով, Հիպոկրատը (մ.թ.ա. 6-րդ դար), իսկ ավելի ուշ Վարրոն (2-րդ դար) ենթադրել է, որ վարակիչ հիվանդությունները առաջանում են անտեսանելի արարածների կողմից: Բայց միայն 16-րդ դարում իտալացի գիտնական Ջիրալամո Ֆրակաստորոն եկավ այն եզրակացության, որ հիվանդությունների փոխանցումը մարդուց մարդուն իրականացվում է ամենափոքր կենդանի արարածների օգնությամբ, որոնց նա տվել է contagium vivum անունը։ Այդուհանդերձ, նման ենթադրությունների ապացույցներ չկային։
Եթե ​​ենթադրենք, որ մանրէաբանությունն առաջացել է այն պահին, երբ մարդը տեսել է առաջին միկրոօրգանիզմները, ապա կարող ենք միանգամայն ճշգրիտ նշել մանրէաբանության «ծննդյան օրը» և հայտնաբերողի անունը։ Այս մարդը հոլանդացի Անտոնի վան Լեուվենհուկն է (1632-1723), արտադրող Դելֆտից: Հետաքրքրված լինելով կտավատի մանրաթելի կառուցվածքով, նա իր համար փայլեցրեց մի քանի կոպիտ ոսպնյակներ: Ավելի ուշ Լևենհուկը հետաքրքրվեց այս նուրբ և տքնաջան աշխատանքով և հասավ մեծ կատարելության ոսպնյակների արտադրության մեջ, որոնք նա անվանեց «մանրադիտակ»: Արտաքին տեսքով դրանք արծաթից կամ արույրից շրջանակված մեկ երկուռուցիկ ակնոցներ էին, բայց իրենց օպտիկական հատկություններով Leeuwenhoek ոսպնյակները, որոնք ապահովում էին 200 - 270 անգամ խոշորացում, հավասարը չունեին: Դրանք գնահատելու համար բավական է հիշել, որ երկուռուցիկ ոսպնյակի խոշորացման տեսական սահմանը 250-300 անգամ է։
Չունենալով բնական կրթություն, բայց ունենալով բնական հետաքրքրասիրություն՝ Լեուվենհուկը հետաքրքրությամբ նայում էր այն ամենին, ինչ ձեռքի էր հասնում՝ լճակի ջուր, ատամնաբուժական ափսե, պղպեղի թուրմ, թուք, արյուն և շատ ավելին: 1673 թվականից Լյուվենհուկը սկսեց իր դիտարկումների արդյունքներն ուղարկել Լոնդոնի թագավորական ընկերություն, որի անդամ ընտրվեց հետագայում։ Ընդհանուր առմամբ, Լյուվենհուկը գրել է ավելի քան 170 նամակ Լոնդոնի թագավորական ընկերությանը, իսկ ավելի ուշ նրան կտակել է իր հայտնի «մանրադիտակից» 26-ը: Ահա մի հատված նամակից. «1676թ. ապրիլի 24-ին ես նայեցի ջրին մանրադիտակի տակ և մեծ զարմանքով տեսա դրա մեջ հսկայական քանակությամբ փոքրիկ կենդանի արարածներ: Դրանցից մի քանիսը լայնությունից 3-4 անգամ երկար էին, թեև ավելի հաստ չէին, քան ոջիլի մարմինը ծածկող մազերը։ Մյուսներն ունեին կանոնավոր օվալաձեւ ձեւ։ Կային նաև օրգանիզմների երրորդ տեսակը՝ ամենաբազմաթիվը՝ պոչերով փոքրիկ արարածներ»։ Համեմատելով այս հատվածում տրված նկարագրությունը և Լյուվենհուկի տրամադրության տակ գտնվող ոսպնյակների օպտիկական հնարավորությունները՝ կարող ենք եզրակացնել, որ Լյուվենհուկն առաջինն էր, ով տեսավ բակտերիաներ 1676 թվականին։
Լեուվենհուկը ամենուր միկրոօրգանիզմներ է հայտնաբերել և եկել այն եզրակացության, որ իրեն շրջապատող աշխարհը խիտ բնակեցված է միկրոսկոպիկ բնակիչներով: Լյուվենհուկը իր տեսած բոլոր միկրոօրգանիզմները, ներառյալ բակտերիաները, համարում էր փոքր կենդանիներ, որոնց նա անվանում էր «կենդանիներ», և համոզված էր, որ դրանք կառուցված են այնպես, ինչպես մեծ օրգանիզմները, այսինքն՝ ունեն մարսողական օրգաններ, ոտքեր, պոչեր և այլն։ ..դ.
Լյուվենհուկի հայտնագործությունները այնքան անսպասելի և նույնիսկ ֆանտաստիկ էին, որ հաջորդող գրեթե 50 տարիների ընթացքում դրանք համընդհանուր զարմանք առաջացրին: 1698 թվականին Հոլանդիայում գտնվելու ժամանակ Պիտեր I-ն այցելեց Լյուվենհուկին և զրուցեց նրա հետ: Այս ճանապարհորդությունից Պետրոս I-ը մանրադիտակ բերեց Ռուսաստան, իսկ ավելի ուշ՝ 1716 թվականին, նրա արքունիքի արհեստանոցներում արտադրվեցին առաջին կենցաղային մանրադիտակները:

2. ՆԿԱՐԱԳՐԱԿԱՆ (ՄՈՐՖՈԼՈԳԻԱԿԱՆ) ԺԱՄԱՆԱԿԸ ՄԱՆՐԵԲԱՆՈՒԹՅԱՆ ԶԱՐԳԱՑՄԱՆ ՄԵՋ (17-րդ ԴԱՐԻ ՎԵՐՋ – 19-րդ ԴԱՐԻ ԿԵՍԻՆ)

2.1. Ֆերմենտացման և քայքայման գործընթացների բնույթի մասին պատկերացումների զարգացում

Միկրոօրգանիզմների կողմից իրականացվող բազմաթիվ գործընթացներ մարդուն հայտնի են եղել անհիշելի ժամանակներից։ Սա առաջին հերթին փտում և խմորում է: Հին հույն և հռոմեացի հեղինակների աշխատություններում կարելի է գտնել գինու, թթու կաթի և հացի պատրաստման բաղադրատոմսեր, որոնք վկայում են ֆերմենտացման լայն կիրառման մասին առօրյա կյանքում: Միջնադարում ալքիմիկոսները չանտեսեցին այս գործընթացները և ուսումնասիրեցին դրանք զուտ քիմիական այլ փոխակերպումների հետ մեկտեղ: Հենց այս ժամանակահատվածում փորձեր արվեցին պարզելու խմորման գործընթացների բնույթը։
«Ֆերմենտացիա» («fermentatio») տերմինը գազի արտազատման գործընթացները նշելու համար առաջին անգամ օգտագործել է հոլանդացի ալքիմիկոս Ջ.Բ. վան Հելմոնտ (1577-1644). Ջ. վան Հելմոնտը նմանություններ է հայտնաբերել խաղողի հյութի խմորման ժամանակ առաջացած գազի (ածխածնի երկօքսիդի), ածուխի այրման ժամանակ արտազատվող գազի և այն գազի միջև, որը հայտնվում է «երբ քացախը լցնում են կրաքարերի վրա», այսինքն. երբ ալկալին արձագանքում է թթվի հետ: Դրա հիման վրա Ջ. վան Հելմոնտը եկել է այն եզրակացության, որ վերը նկարագրված բոլոր քիմիական փոխակերպումները նույն բնույթի են։ Հետագայում խմորումները սկսեցին տարբերվել գազերի արտազատմամբ ուղեկցվող քիմիական պրոցեսների խմբից։ Ֆերմենտացման նյութական շարժիչ ուժը, դրա ակտիվ սկզբունքը նշելու համար օգտագործվել է «ֆերմենտ» տերմինը։ Խմորման և փտածության տեսակետը որպես զուտ քիմիական գործընթացներ ձևակերպվել է 1697 թվականին գերմանացի բժիշկ և քիմիկոս Գ.Է. Ստալեմ (1660-1734). Ըստ G. Stahl-ի պատկերացումների, խմորումը և փտելը քիմիական փոխակերպումներ են, որոնք տեղի են ունենում «ֆերմենտային» մոլեկուլների ազդեցության տակ, որոնք իրենց բնորոշ ներքին ակտիվ շարժումը փոխանցում են խմորվող սուբստրատի մոլեկուլներին, այսինքն. հանդես գալ որպես ռեակցիայի մի տեսակ կատալիզատոր: Գ.Ստալի տեսակետները քայքայման և խմորման գործընթացների բնույթի վերաբերյալ ամբողջությամբ կիսել և պաշտպանել է իր ժամանակի մեծագույն քիմիկոսներից մեկը՝ Ջ.Լիբիգը։ Սակայն այս տեսակետը ոչ բոլոր հետազոտողների կողմից էր ընդունվել։
Leeuwenhoek-ի նկարագրած «գլոբուլների» (խմորիչի) և խմորման և փտման երևույթների միջև կապի մասին առաջին ենթադրություններից մեկը պատկանում է ֆրանսիացի բնագետ Ջ.Լ.Լ. Բուֆոն (1707-1788): Ֆրանսիացի քիմիկոս Ա.Լավուազյեն (1743-1794), ով քանակապես ուսումնասիրել է շաքարի քիմիական փոխակերպումները ալկոհոլային խմորման ժամանակ, շատ մոտ է եկել խմորիչի դերը խմորման գործընթացում հասկանալուն։ 1793 թվականին նա գրել է. «Մի քիչ գարեջրի խմորիչը բավական է խմորման առաջին խթանը տալու համար. այնուհետև այն շարունակվում է ինքն իրեն։ Ես այլ տեղ կզեկուցեմ ընդհանրապես ֆերմենտի գործողության մասին»։ Սակայն դա նրան չհաջողվեց. Ա.Լավուազեն դարձավ ֆրանսիական բուրժուական հեղափոխության տեռորի զոհը։
19-րդ դարի 30-ական թվականներից սկսվեց ինտենսիվ մանրադիտակային դիտարկումների շրջանը։ 1827 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Ջ.Դեմազյեն (1783-1862) նկարագրել է Mycoderma cerevisiae խմորիչի կառուցվածքը, որը թաղանթ է կազմում գարեջրի մակերեսին և, համոզված լինելով, որ դրանք ամենափոքր կենդանիներն են, դասակարգել է որպես թարթիչավոր կենդանիներ։ Այնուամենայնիվ, J.Desier-ի աշխատության մեջ չկա որևէ ցուցում խմորման գործընթացի և ֆերմենտացնող հեղուկի մակերեսին առաջացող թաղանթի միջև հնարավոր կապի մասին: Տասը տարի անց ֆրանսիացի բուսաբան Կ.Կանարդ դե Լատուրը (1777-1859) մանրակրկիտ մանրադիտակային հետազոտություն կատարեց ալկոհոլային խմորման ժամանակ առաջացած նստվածքի վրա և եկավ այն եզրակացության, որ այն բաղկացած է կենդանի էակներից, որոնց կենսագործունեությունը խմորման պատճառն է։ Գրեթե միաժամանակ գերմանացի բնագետ Ֆ.Կյուցինգը (1807-1893), ուսումնասիրելով ալկոհոլից քացախի ձևավորումը, ուշադրություն հրավիրեց լորձաթաղանթի վրա, որը թաղանթ էր հիշեցնում ալկոհոլ պարունակող հեղուկի մակերեսին։ Ուսումնասիրելով լորձաթաղանթային զանգվածը՝ Ֆ.Կյուցինգը պարզել է, որ այն բաղկացած է միկրոսկոպիկ կենդանի օրգանիզմներից և անմիջականորեն կապված է շրջակա միջավայրում քացախի կուտակման հետ։ Նման եզրակացության է եկել մեկ այլ գերմանացի բնագետ Տ.Շվանը (1810-1882 թթ.):
Այսպիսով, C. Cagniard de Latour-ը, F. Kützing-ը և T. Schwann-ը, միմյանցից անկախ և գրեթե միաժամանակ, եկան եզրակացության խմորման գործընթացների և միկրոսկոպիկ կենդանի էակների կենսագործունեության միջև կապի մասին։ Այս ուսումնասիրություններից հիմնական եզրակացությունը հստակ ձևակերպվել է Ֆ. Կյուցինգի կողմից. «Այժմ մենք պետք է յուրաքանչյուր ֆերմենտացման գործընթաց դիտարկենք այլ կերպ, քան մինչ այժմ դրանք համարում է քիմիան: Ալկոհոլային խմորման ողջ գործընթացը կախված է խմորիչի առկայությունից, մինչդեռ քացախաթթվի խմորումը կախված է քացախաթթվային մոր առկայությունից»:
Այնուամենայնիվ, երեք հետազոտողների կողմից արտահայտված ֆերմենտացման «ֆերմենտի» կենսաբանական բնույթի մասին գաղափարները չընդունվեցին։ Ավելին, նրանք ենթարկվեցին խիստ քննադատության ֆերմենտացման ֆիզիկաքիմիական բնույթի տեսության կողմնակիցների կողմից, ովքեր իրենց գիտական ​​հակառակորդներին մեղադրեցին «եզրակացությունների անլուրջության» և այս «տարօրինակ վարկածը» հաստատող որևէ ապացույցի բացակայության մեջ։ Գերիշխող մնաց ֆերմենտացման պրոցեսների ֆիզիկաքիմիական բնույթի տեսությունը։

2.2.Վարակիչ հիվանդությունների մանրէաբանական բնույթի մասին պատկերացումների մշակում

Նույնիսկ հին հույն բժիշկ Հիպոկրատը (մ.թ.ա. մոտ 460-377 թթ.) ենթադրում էր, որ վարակիչ հիվանդությունները առաջանում են անտեսանելի կենդանի էակների կողմից: Ավիցեննան (մոտ 980-1037) «Բժշկության կանոնում» գրել է ժանտախտի, ջրծաղիկի և այլ հիվանդությունների «անտեսանելի» հարուցիչների մասին։ Նմանատիպ մտքեր կարելի է գտնել իտալացի բժիշկ, աստղագետ և բանաստեղծ Գ.Ֆրակաստրոյի (1478-1553) աշխատություններում։
Ռուս համաճարակաբան Դ.Ս.-ն խորապես համոզված էր, որ վարակիչ հիվանդությունները առաջանում են կենդանի մանրադիտակային արարածների կողմից։ Սամոյլովիչը (1744-1805), որը փորձել է մանրադիտակի տակ հայտնաբերել ժանտախտի հարուցիչը։ Նա ձախողվեց մանրադիտակների և մանրադիտակային տեխնոլոգիայի անկատարության պատճառով։ Այնուամենայնիվ, Դ.Ս. Սամոյլովիչի կողմից իր գաղափարին համապատասխան մշակված հիվանդների ախտահանման և մեկուսացման միջոցառումները շատ արդյունավետ են դարձել համաճարակների դեմ պայքարում և լայնորեն հայտնի են դարձել ամբողջ աշխարհում:
Հարկ է նշել, որ Դ.Սամոյլովիչի ժամանակակից Մ.Տերեխովսկին (1740-1796), ռուս առաջին պրոտոլոգ-փորձարարը հաստատել է նախակենդանիների կենդանի էությունը և 1775 թվականին աշխարհում առաջին անգամ կիրառել է փորձարարական հետազոտության մեթոդ միկրոօրգանիզմների նկատմամբ։ , որոշելով ջերմաստիճանի, էլեկտրական լիցքաթափումների, սուբլիմատի, ափիոնի, թթուների և ալկալիների ազդեցությունը դրանց կենսունակության վրա։ Ուսումնասիրելով միկրոօրգանիզմների շարժումը, աճը և վերարտադրությունը խիստ վերահսկվող պայմաններում՝ Տերեխովսկին առաջինն է նշել, որ բաժանմանը նախորդում է աճը և չափի մեծացումը։ Նա նաև ապացուցեց նախակենդանիների ինքնաբուխ առաջացման անհնարինությունը տարբեր եփած հեղուկներում (թուրմեր)։ Նա ուրվագծել է իր դիտարկումները «Լիննեուսի հորդառատ քաոսի մասին» աշխատության մեջ։
1827թ.-ին իտալացի բնագետ Ա.Բասսին (1773-1856թթ.), ուսումնասիրելով մետաքսի որդերի հիվանդությունը, հայտնաբերեց հիվանդության փոխանցումը, երբ միկրոսկոպիկ սունկը հիվանդ անհատից տեղափոխվում է առողջ: Այսպիսով, Ա.Բասսին առաջինն էր, ով փորձնականորեն ապացուցեց այս հիվանդության մանրէաբանական բնույթը։ Վարակիչ հիվանդությունների մանրէաբանական բնույթի գաղափարը երկար ժամանակ ճանաչում չի ստացել։ Գերիշխող տեսությունն այն էր, որ հիվանդությունների պատճառ են համարվում օրգանիզմում քիմիական պրոցեսների հոսքի տարբեր խանգարումները։
1846 թվականին գերմանացի անատոմիստ Ֆ. Հենլեն (1809-1885) իր «Ռացիոնալ պաթոլոգիայի ձեռնարկ» գրքում հստակ սահմանել է վարակիչ հիվանդությունների ճանաչման հիմնական սկզբունքները: Հետագայում Ֆ. Հենլեի գաղափարները՝ ձևակերպված ընդհանուր ձևով (Ինքը՝ Ֆ. Հենլը, չկարողացավ տեսնել մարդու վարակիչ հիվանդությունների մեկ հարուցիչ), փորձնականորեն հիմնավորվեց Ռ. Կոխի կողմից և մտավ գիտություն «Հենլե-Կոխ» անունով։ եռյակ»:

3. ՖԻԶԻՈԼՈԳԻԱԿԱՆ ՇՐՋԱՆ (ՊԱՍՏԵՐՅԱՆ) (19-րդ ԴԱՐԻ ԵՐԿՐՈՐԴ ԿԵՍ)

3.1. Լուի Պաստերի գիտական ​​գործունեությունը

Ֆիզիոլոգիական շրջանի սկիզբը սկսվում է 19-րդ դարի 60-ական թվականներից և կապված է ֆրանսիացի ականավոր գիտնական, մասնագիտությամբ քիմիկոս Լուի Պաստերի (1822-1895) գործունեության հետ։ Մանրէաբանությունը Պաստերին պարտական ​​է ոչ միայն իր բուռն զարգացման, այլև որպես գիտության ձևավորմանը։ Պաստերի անունը կապված է ամենամեծ հայտնագործությունների հետ, որոնք նրան համաշխարհային հռչակ են բերել՝ խմորում (1857), ինքնաբուխ սերունդ (1860), գինու և գարեջրի հիվանդություններ (1865), մետաքսի որդերի հիվանդություններ (1868), վարակ և պատվաստանյութեր (1881), կատաղություն (1885) .
Պաստերն իր գիտական ​​կարիերան սկսել է բյուրեղագիտության վրա աշխատանքով։ Նա հայտնաբերեց, որ օպտիկապես ոչ ակտիվ ռասեմիկ թթվի աղերի վերաբյուրեղացման ժամանակ առաջանում են երկու տեսակի բյուրեղներ։ Մի տեսակի բյուրեղներից պատրաստված լուծույթը բևեռացված լույսի հարթությունը պտտում է աջ, իսկ մեկ այլ տեսակի բյուրեղներից՝ ձախ: Պաստերը այնուհետև հայտնաբերեց, որ ռասեմիկ գինձաթթվի լուծույթում աճեցված բորբոսը սպառում է իզոմերային ձևերից միայն մեկը (dextrorotatory): Այս դիտարկումը Պաստերին թույլ տվեց եզրակացություն անել սուբստրատների վրա միկրոօրգանիզմների հատուկ ազդեցության մասին և տեսական հիմք հանդիսացավ միկրոօրգանիզմների ֆիզիոլոգիայի հետագա ուսումնասիրության համար: Ստորին կաղապարների մասին Պաստերի դիտարկումները նրա ուշադրությունը գրավեցին ընդհանրապես միկրոօրգանիզմների վրա։
1854 թվականին Պաստերը ստանում է Լիլի համալսարանի լրիվ դրույքով պրոֆեսորի պաշտոնը։ Այստեղ էր, որ նա սկսեց իր մանրէաբանական հետազոտությունները, որոնք հիմք դրեցին մանրէաբանությանը՝ որպես անկախ գիտական ​​առարկայի։
Ֆերմենտացման գործընթացների ուսումնասիրությունը սկսելու պատճառը Լիլ արտադրողի դիմումն էր Պաստերին՝ խնդրանքով օգնել պարզել ճակնդեղի հյութի խմորման համակարգված ձախողումների պատճառները ալկոհոլ արտադրելու համար: Հետազոտության արդյունքները, որոնք հրապարակվել են 1857 թվականի վերջին, անկասկած ապացուցեցին, որ ալկոհոլային խմորման գործընթացը միկրոօրգանիզմների որոշակի խմբի՝ խմորիչի կենսագործունեության արդյունք է և տեղի է ունենում օդի հասանելիության պայմաններում:
Ալկոհոլային խմորման ուսումնասիրության հետ գրեթե միաժամանակ Պաստերը սկսեց ուսումնասիրել կաթնաթթվային խմորումը և նաև ցույց տվեց, որ խմորման այս տեսակը առաջանում է միկրոօրգանիզմների կողմից, որոնք նա անվանեց «կաթնաթթվային խմորիչ»: Իր հետազոտության արդյունքները Պաստերը ներկայացրել է իր հրատարակած «Հուշեր կաթնաթթվային խմորման մասին» աշխատություններում։
Իրոք, Պաստերի հետազոտության արդյունքները պարզապես նոր գիտական ​​տվյալներ չեն, դրանք համարձակորեն հերքում են խմորման ֆիզիկական և քիմիական բնույթի այն ժամանակվա գերիշխող տեսությունը, որն աջակցում և պաշտպանում էր այն ժամանակվա մեծագույն գիտական ​​հեղինակությունները. I. Berzelius, E. Mitscherlich, J. Liebig. Կաթնաթթվային խմորումը շաքարի մոլեկուլի երկու տրիոզների տարրալուծման ամենապարզ «քիմիական» գործընթացն է, և ապացույցը, որ այս տարրալուծումը կապված է միկրոսկոպիկ օրգանիզմների կենսագործունեության հետ, հզոր փաստարկ էր, որը պաշտպանում էր խմորումների կենսաբանական բնույթի տեսությունը:
Ֆերմենտացման կենսաբանական բնույթի հաստատման երկրորդ փաստարկը Պաստերի փորձարարական ապացույցն էր սպիտակուցից զերծ միջավայրում ալկոհոլային խմորում իրականացնելու հնարավորության մասին։ Ըստ ֆերմենտացման քիմիական տեսության՝ վերջինս պրոտեինային բնույթի նյութ հանդիսացող «ֆերմենտի» կատալիտիկ ակտիվության արդյունք է։
Բութիրաթթվի խմորման ուսումնասիրությունը Պաստերին հանգեցրեց այն եզրակացության, որ որոշ միկրոօրգանիզմների կյանքը ոչ միայն կարող է շարունակվել ազատ թթվածնի բացակայության դեպքում, այլև վերջինս վնասակար է նրանց համար: Այս դիտարկումների արդյունքները հրապարակվել են 1861 թվականին «Կենդանիներ, որոնք ապրում են առանց ազատ թթվածնի և խմորում են առաջացնում» վերնագրով զեկույցում։ Ազատ թթվածնի բացասական ազդեցության բացահայտումը յուղաթթվի խմորման գործընթացի վրա, թերևս, վերջին կետն էր, որը լիովին հերքեց խմորումների քիմիական բնույթի տեսությունը, քանի որ թթվածնին էր վերապահված միացության դերը, որը տալիս էր. առաջին խթանը «ֆերմենտի» սպիտակուցային մասնիկների ներքին շարժմանը: Խմորումների ոլորտում մի շարք ուսումնասիրությունների միջոցով Պաստերը համոզիչ կերպով ապացուցեց խմորումների քիմիական տեսության անհամապատասխանությունը՝ ստիպելով իր հակառակորդներին ընդունել իրենց սխալները։ Անաէրոբիոզի վերաբերյալ իր աշխատանքի համար 1861 թվականին Պաստերը մրցանակ ստացավ Ֆրանսիայի Գիտությունների ակադեմիայից և մեդալ Լոնդոնի թագավորական ընկերության կողմից։ Խմորման ոլորտում քսան տարվա հետազոտությունների արդյունքը Պաստերն ամփոփել է «Գարեջրի, դրա հիվանդությունների, դրանց պատճառների, այն կայուն դարձնելու ուղիների, խմորման նոր տեսության կիրառմամբ հետազոտություն» աշխատության մեջ (1876 թ.):
1865 թվականին ֆրանսիական կառավարությունը դիմեց Պաստերին՝ խնդրելով օգնել մետաքսագործներին, որոնք մեծ կորուստներ էին կրում մետաքսի հիվանդությունների պատճառով։ Պաստերը մոտ հինգ տարի նվիրեց այս հարցի ուսումնասիրությանը և եկավ այն եզրակացության, որ մետաքսի որդերի հիվանդությունները պայմանավորված են որոշակի միկրոօրգանիզմներով։ Պաստերը մանրամասն ուսումնասիրել է հիվանդության ընթացքը՝ պեբրինային մետաքսի որդերը և մշակել է հիվանդության դեմ պայքարի գործնական առաջարկություններ. նա առաջարկել է մանրադիտակի տակ փնտրել հիվանդության հարուցիչները թիթեռների և ձագերի մարմնում, առանձնացնել հիվանդ անհատներին և ոչնչացնել դրանք և այլն։ .
Հաստատելով մետաքսի որդերի վարակիչ հիվանդությունների մանրէաբանական բնույթը, Պաստերը եկել է այն մտքին, որ կենդանիների և մարդկանց հիվանդությունները նույնպես առաջանում են միկրոօրգանիզմների ազդեցությամբ։ Նրա առաջին աշխատանքն այս ուղղությամբ եղել է ապացուցել, որ նկարագրված ժամանակահատվածում տարածված մանկական տենդը պայմանավորված է որոշակի մանրադիտակային պաթոգենով: Պաստերը բացահայտեց տենդի հարուցիչը, ցույց տվեց, որ դրա պատճառը բժշկական անձնակազմի կողմից հակասեպտիկ կանոնների անտեսումն է, և մշակեց պաշտպանվելու մեթոդներ պաթոգեն օրգանիզմի ներթափանցումից:
Վարակիչ հիվանդությունների ուսումնասիրման ոլորտում Պաստերի հետագա աշխատանքը հանգեցրեց նրան, որ հայտնաբերվեցին հավի խոլերայի, օստեոմիելիտի, թարախային թարախակույտերի և գազային գանգրենայի հարուցիչներից մեկը։ Այս կերպ Պաստերը ցույց տվեց ու ապացուցեց, որ յուրաքանչյուր հիվանդություն առաջանում է կոնկրետ միկրոօրգանիզմից։
1879-ին, հավի խոլերան ուսումնասիրելիս, Պաստերը մշակեց մի մեթոդ ՝ միկրոբների կուլտուրաներ ստանալու համար, որոնք կորցնում են հիվանդության պատճառական գործակալ լինելու ունակությունը, այսինքն ՝ կորցնում են վիրուսությունը և օգտագործեց այս հայտնագործությունը ՝ պաշտպանելու մարմինը հետագա վարակից: Վերջինս հիմք է հանդիսացել անձեռնմխելիության տեսության ստեղծման համար։
Պաստերը զուգակցել է վարակիչ հիվանդությունների իր ուսումնասիրությունը դրանց դեմ ակտիվ պայքարի միջոցների մշակման հետ։ Վիրուլենտ միկրոօրգանիզմների թուլացած մշակույթների ստացման տեխնիկայի հիման վրա, որոնք կոչվում են «պատվաստանյութեր», Պաստերը գտել է սիբիրախտի և կատաղության դեմ պայքարելու ուղիներ: Պաստերի պատվաստանյութերը լայն տարածում գտան ամբողջ աշխարհում։ Հաստատությունները, որտեղ իրականացվում են կատաղության դեմ պատվաստումներ, կոչվում են Պաստերի կայաններ՝ ի պատիվ Պաստերի։
Պաստերի աշխատանքները գնահատվել են նրա ժամանակակիցների կողմից և արժանացել միջազգային ճանաչման։ 1888 թվականին Փարիզում Պաստերի համար կառուցվել է գիտահետազոտական ​​ինստիտուտ՝ օգտագործելով միջազգային բաժանորդագրության միջոցով հավաքագրված միջոցները, որոնք ներկայումս կրում են նրա անունը։ Պաստերը այս ինստիտուտի առաջին տնօրենն էր։ Լ.Պաստերի հայտնագործությունները ցույց տվեցին, թե որքան բազմազան, անսովոր և ակտիվ է անզեն աչքով անտեսանելի միկրոաշխարհը և գործունեության ինչպիսի հսկայական դաշտ է ներկայացնում դրա ուսումնասիրությունը:

3.2. Մանրէաբանության զարգացումը 19-րդ դարի երկրորդ կեսին

Գնահատելով 19-րդ դարի երկրորդ կեսին մանրէաբանության ձեռք բերած հաջողությունները՝ ֆրանսիացի հետազոտող Պ.Տեններին իր «Եվրոպայում բնական գիտության զարգացման պատմական ուրվագիծը» աշխատության մեջ գրում է. 19-րդ դարի վերջին տասնամյակների բնական գիտությունները մի փոքր ավելի գունատ են թվում»։
Այս ժամանակահատվածում մանրէաբանության հաջողություններն ուղղակիորեն կապված են Լ.Պաստերի կողմից մանրէաբանական հետազոտությունների մեջ ներդրված նոր գաղափարների և մեթոդաբանական մոտեցումների հետ: Առաջիններից մեկը, ով գնահատեց Պաստերի հայտնագործությունների նշանակությունը, անգլիացի վիրաբույժ Ջ. հիմնական հակասեպտիկ կանոններով.
Բժշկական մանրէաբանության հիմնադիրներից մեկը Պաստերի հետ միասին եղել է գերմանացի մանրէաբան Ռ.Կոխը (1843-1910), ով ուսումնասիրել է վարակիչ հիվանդությունների հարուցիչները։ Կոխը սկսեց իր հետազոտությունը, երբ դեռ գյուղական բժիշկ էր, ուսումնասիրելով սիբիրախտը և 1877 թվականին նա հրատարակեց աշխատություն՝ նվիրված այս հիվանդության հարուցիչին՝ Bacillus anthracis-ին: Դրանից հետո Կոխի ուշադրությունը գրավեց ժամանակի մեկ այլ լուրջ և տարածված հիվանդություն՝ տուբերկուլյոզը։ 1882 թվականին Կոխը հայտարարեց տուբերկուլյոզի հարուցիչի հայտնաբերման մասին, որը նրա պատվին կոչվեց «Կոխի բացիլ»։ (1905 թվականին Կոխը արժանացել է Նոբելյան մրցանակի՝ տուբերկուլյոզի վերաբերյալ իր հետազոտությունների համար):
Կոխը մեծ ուշադրություն է դարձրել մանրէաբանական հետազոտության մեթոդների մշակմանը։ Նա նախագծեց լուսավորող սարք, առաջարկեց բակտերիաների միկրոլուսանկարման մեթոդ, մշակեց բակտերիաները անիլինային ներկերով ներկելու տեխնիկա և առաջարկեց միկրոօրգանիզմների աճեցման մեթոդ՝ ժելատին օգտագործելով պինդ սննդարար միջավայրում: Մաքուր մշակույթների տեսքով բակտերիաների ձեռքբերումը նոր մոտեցումներ բացեց դրանց հատկությունների ավելի խորը ուսումնասիրության համար և խթան հանդիսացավ մանրէաբանության հետագա արագ զարգացման համար: Մեկուսացվել են խոլերայի, տուբերկուլյոզի, դիֆթերիայի, ժանտախտի, գեղձերի և լոբարային թոքաբորբի հարուցիչների մաքուր կուլտուրաները:
Քոչը փորձարարական կերպով հիմնավորեց Ֆ. Հենլեի կողմից նախկինում առաջ քաշված ինֆեկցիոն հիվանդությունների ճանաչման մասին դրույթները, որոնք գիտության մեջ մտան «Հենլե-Կոխ եռյակ» (հետագայում, սակայն, պարզվեց, որ այն կիրառելի չէ բոլոր վարակիչ հարուցիչների համար)։
Ռուսական մանրէաբանության հիմնադիրը Լ.Ցենկովսկին է (1822-1887 թթ.): Նրա հետազոտության օբյեկտներն էին մանրադիտակային նախակենդանիները, ջրիմուռները և սնկերը։ Նա հայտնաբերել և նկարագրել է մեծ թվով նախակենդանիներ, ուսումնասիրել նրանց մորֆոլոգիան և զարգացման ցիկլերը։ Սա թույլ տվեց նրան եզրակացնել, որ բույսերի և կենդանիների աշխարհի միջև չկա հստակ սահման: Նա նաև կազմակերպեց Ռուսաստանում Պաստերի առաջին կայաններից մեկը և առաջարկեց սիբիրախտի դեմ պատվաստանյութ («կենդանի Ցենկովսկու պատվաստանյութ»):
Ի.Մեչնիկովի (1845-1916) անունը կապված է մանրէաբանության նոր ուղղության՝ իմունոլոգիայի զարգացման հետ։ Գիտության մեջ առաջին անգամ Մեչնիկովը մշակեց և փորձնականորեն հաստատեց անձեռնմխելիության կենսաբանական տեսությունը, որը պատմության մեջ մտավ որպես Մեչնիկովի ֆագոցիտային տեսություն: Այս տեսությունը հիմնված է մարմնի բջջային պաշտպանիչ սարքերի գաղափարի վրա: Մեչնիկովը կենդանիների վրա (դաֆնիա, ծովաստղերի թրթուրներ) փորձերով ապացուցեց, որ լեյկոցիտները և մեզոդերմալ ծագման այլ բջիջները կարող են գրավել և մարսել օտար մասնիկները (ներառյալ մանրէները), որոնք մտնում են մարմին: Այս երեւույթը, որը կոչվում է ֆագոցիտոզ, հիմք է հանդիսացել իմունիտետի ֆագոցիտային տեսության համար եւ ստացել համընդհանուր ճանաչում։ Հետագա զարգացնելով բարձրացված հարցերը՝ Մեչնիկովը ձևակերպեց բորբոքման ընդհանուր տեսությունը՝ որպես օրգանիզմի պաշտպանիչ ռեակցիա և ստեղծեց իմունոլոգիայի նոր ուղղություն՝ հակագենի յուրահատկության ուսմունք։ Ներկայումս այն դառնում է ավելի ու ավելի կարևոր՝ կապված օրգանների և հյուսվածքների փոխպատվաստման խնդրի զարգացման և քաղցկեղի իմունոլոգիայի ուսումնասիրության հետ։
Բժշկական մանրէաբանության բնագավառում Մեչնիկովի ամենակարևոր աշխատությունները ներառում են խոլերայի պաթոգենեզի և խոլերանման թրթռումների, սիֆիլիսի, տուբերկուլյոզի և ռեցիդիվ տենդի կենսաբանությունը։ Մեչնիկովը մանրէաբանական անտագոնիզմի դոկտրինի հիմնադիրն է, որը հիմք է ծառայել հակաբիոտիկ թերապիայի գիտության զարգացման համար։ Մանրէաբանական անտագոնիզմի գաղափարը Մեչնիկովն օգտագործել է երկարակեցության խնդրի զարգացման համար։ Ուսումնասիրելով մարմնի ծերացման երեւույթը՝ Մեչնիկովը եկել է եզրակացության. Որ դրա ամենակարևոր պատճառը մարմնի քրոնիկ թունավորումն է փտած բակտերիաների կողմից հաստ աղիքում արտադրվող քայքայման արտադրանքներով:
Գործնական հետաքրքրություն են ներկայացնում Մեչնիկովի վաղ շրջանի աշխատանքները դաշտային վնասատուի՝ հացահատիկի բզեզի դեմ պայքարում Isaria destructor սնկերի օգտագործման վերաբերյալ: Նրանք հիմք են տալիս Մեչնիկովին համարել գյուղատնտեսական բույսերի վնասատուների դեմ պայքարի կենսաբանական մեթոդի հիմնադիրը, մի մեթոդ, որն այս օրերին աճող կիրառություն և տարածում է գտնում։
Այսպիսով, Ի.Ի. Մեչնիկովը, ականավոր ռուս կենսաբան, ով միավորում էր փորձարարի, ուսուցչի և գիտական ​​գիտելիքների խթանման հատկանիշները, մեծ ոգու և աշխատանքի տեր մարդ էր, որի բարձրագույն մրցանակը 1909 թվականին նրան Նոբելյան մրցանակ շնորհելն էր ֆագոցիտոզի վերաբերյալ իր հետազոտության համար:
Մանրէաբանության բնագավառի խոշորագույն գիտնականներից մեկը Ի. Մեչնիկովի ընկեր և գործընկեր Ն.Ֆ. Գամալեյա (1859-1949): Գամալեան իր ողջ կյանքը նվիրել է վարակիչ հիվանդությունների ուսումնասիրությանը և դրանց հարուցիչների դեմ պայքարի միջոցների մշակմանը։ Գամալեան մեծ ներդրում է ունեցել տուբերկուլյոզի, խոլերայի և կատաղության ուսումնասիրության մեջ, 1886 թվականին Ի. Մեչնիկովի հետ կազմակերպել է Օդեսայում առաջին Պաստերի կայանը և գործնականում ներմուծել կատաղության դեմ պատվաստումը։ Նա հայտնաբերել է թռչնի վիբրիոն՝ թռչունների մոտ խոլերայի նման հիվանդության հարուցիչը, և այն անվանել է Մեչնիկով վիբրիո՝ ի պատիվ Իլյա Իլյիչի: Այնուհետեւ ստացվել է մարդու խոլերայի դեմ պատվաստանյութ։
և այլն .................