Тема 2 История микробиологии Микробы так малы что

Тема 2. История микробиологии Микробы так малы, что нам никогда не понять их до конца, … Давайте не сомневаться в том, в чем никто не уверен. Хилейр Беллок

Периоды развития микробиологии n n n 1. Описательный период (первоначальный, допастеровский), 1673 -1850 гг. 2. Пастеровский период II-я половина XIX века. 3. Послепастеровский период (физиологический), к. XIX – нач. XX в. 4. Биохимический период, 1940 -1970 гг. 5. Генно-инженерный период, с 1970 г.

n n n когда и кем были сделаны первоначальные наблюдения? как возникли первые идеи? в чем состояли решающие эксперименты?

открытия были сделаны случайным образом и часто при проведении экспериментов в другой области n n n Эдуард Бухнер (1860 -1917) открыл процесс брожения в бесклеточном экстракте дрожжей, Александер Флеминг (1881 -1955), изучая морфологию колоний стафилококков, обнаружил лизис бактерий, Ф. Гриффит открыл трансформацию ДНК при изучении патогенных свойств Pneumococcus.

наград всегда меньше, чем тех, кто их достоин. n Многие открытия были сделаны независимо практически в одно и то же время разными исследователями, и часто несколько ученых вносили вклад в одно открытие.

открытия и теории многих ученых создали основу сразу для нескольких направлений микробиологии. n n n n Антон де Бари (1831 -1888), Луи Пастер (1822 -1895), Фердинанд Кон (1828 -1898), Мартин Бейеринк (1851 -1931), Сергей Николаевич Виноградский (1856 -1953), Вильгельм Пфеффер (1845 -1920), Роберт Кох (1843 -1910).

Джироламо Фракасторо (1478 -1553), врач и поэт из Вероны, n n n трактат «О контагии, о контагиозных болезнях и лечении» - мысль об инфекции как следствии передачи «контагиума» —мельчайших живых телец, вызывающих данную болезнь. видел в контагиумах причину не только болезней человека и домашних животных, но также и разложения растительных остатков. медицинская поэма Фракасторо, озаглавленная «Сифилис, или французская болезнь» (1530).

Antony van Leeuwenhoek, 1632 – 1723 n ввел понятие о бактериях, благодаря тому, что смог их увидеть. В 1676 г. впервые увидел бактерии в капле воды n

Открытие мира микроорганизмов связано с развитием оптической техники Галилео Галилей (G. Galilei, 1564 -1642) – создал в 1610 г. первый микроскоп home. swipnet. se

n n n Первый микроскоп с хорошим разрешением был создан в 1821 г. выдающимся итальянским математиком и физиком Джованни Амичи (1784 -1863). Первые микрофотографии получил Роберт Кох в 1876 -1877 гг. с использованием водноиммерсионного объектива. Масляно-иммерсионные объективы впервые использовали Эрнст Аббе (1840 -1905) и Карл Цейсе (1816 -1888) в Йене в 1878 г. Флуоресцентный микроскоп создал Дж. Барнард в 1919 г. ; Фриц Цернике (1888 -1966) разработал метод фазового контраста и изобрел фазовоконтрастный микроскоп (1935), который с 1940 г. начала производить фирма Цейсса в Йене. Электронный микроскоп был создан в 1934 г. в Бельгии Л. Мартоном и в Германии Эрнстом Руской.

Отто Мюллер (1730 -1784), датский исследователь. n n Первым, кто ввел порядок в разнообразие описанных форм микроорганизмов, В работе «Анималкулы в настоях, реках и морях» , опубликованной в 1786 г. , содержались описания 379 различных видов микробов.

Методы культивирования микроорганизмов n n В 1873 г. Джозеф Листер (1827 -1912) ввел в практику метод серийных разведений бактерий в жидкой среде для получения чистых культур. Плотные среды в виде природных субстратов (экскременты животных, навозные шарики, срезы картофеля и моркови) использовали для выращивания грибов. В 1852 г. Ц. Виттадини впервые применил желатин.

med. javeriana. edu. co n med. javeriana. edu. co Джозеф Листер (J. Lister, 1827 -1912) – английский хирург впервые ввел в медицинскую практику методы предупреждения заражения ран.

n n n Кох использовал плотную прозрачную среду с желатином и метод выделения чистой культуры на плотной среде, разлитой в стеклянные тарелки (1881). Заменить желатин агаром в качестве отвердителя предложила Фанни Хессе, супруга Вальтера Хессе (1846 -1911). Стеклянные тарелки были заменены стеклянными чашками Петри (1887).

n Сотрудник лаборатории Пастера Ч. Шамберлан (1851 -1908) ввел в лабораторную практику автоклав для стерилизации сред и фарфоровые фильтры (свечи Шамберлана) для очистки культуральной жидкости от микроорганизмов.

Луи Пастер (1822 -1895) n n по образованию химик В 1850 -х гг. Пастер доказал, что каждый тип брожения вызывают особые микроорганизмы. Высказал предположение, что и возбудители инфекций специфичны для каждого вида болезней. Первым взялся за изучение природы инфекционных болезней: стал исследовать болезни вина и пива, куриную холеру и болезнь тутового шелкопряда. Отец микробиологии

Научная деятельность Луи Пастера Louis Pasteur, 1822 -1895 n n n www. geocities. com 1857 - Брожения 1860 - Самопроизвольное зарождение 1865 - Болезни вина и пива 1868 - Болезни шелковичных червей 1881 - Зараза и вакцина 1885 - Предохранение от бешенства

Роберт Кох (R. Koch, 1843 -1910) – немецкий врач, микробиолог, один из основоположников медицинской микробиологии. www. biologie. de Занимался изучением возбудителей инфекционных заболеваний.

Роберт Кох (1843 -1910) n n были выработаны этапы бактериологического исследования, постулаты Коха. работы «Методы изучения, охранения и фотографирования бактерий» , «Изучение этиологии раневых инфекций» . Методы выделения чистых культур микроорганизмов. развитие важных концепций, открытие нескольких видов бактерий и создание основных методов и принципов бактериологии

Изучение процессов брожения положило начало развитию физиологии и биохимии бактерий n Об участии живых организмов в образовании спирта в 1837 г. одновременно сообщили в своих работах Ф. Кютцинг, Шарль Каньяр де Латур (1777 -1859) и Т. Шванн.

Жорж-Луи Леклерк де Бюффон (G. L. L. Buffon, 1707– 1788) Французский натуралист, предположил о связи дрожжей с брожением. commons. wikimedia. org

Антуан Лоран Лавуазье (A. L. Lavoisier, 1743– 1794) Французский химик, писал о роли дрожжей в спиртовом брожении. web. sbu. edu

Ж. Б. Демазьер (J. В. Demazier, 1783– 1862) Французский химик, в 1827 г. описал строение дрожжей. Шарль Каньяр де Латур (Ch. Cagniard de Latour, 1777– 1859) Французский ученый естествоиспытатель, установил, что жизнедеятельность живых существ является причиной брожения.

Теодор Шванн (Th. Schwann, 1810– 1882) – немецкий ученый, изучал строение тканей и клеток. www. torinoscienza. it/ Совместно с Фридрихом Кютцингом (F. Kuthzing, 1807– 1893) установил, что микроорганизмы участвуют в образовании уксуса из спирта.

n В экспериментах 1857 -1961 гг. Пастер открыл, что различные типы брожения и образование уксуса вызывают определенные организмы, а также доказал существование анаэробных бактерий, участвующих в процессах гниения (1863).

n n Наиболее распространенный объект биохимических и генетических исследований, бактерия Escherichia coli, была описана в 1885 г. Теодором. Эшерихом (1857 -1911) как Bacterium coli commune. Продукты вызываемого ею брожения впервые определил (1901) Артур Гарден (1865 -1940).

Литоавтотрофия (хемосинтез) n Литоавтотрофия была впервые описана в 1887 г. русским физиологом растений С. Н. Виноградским, работавшим в лаборатории де Бари в Страсбурге. Сергей Николаевич Виноградский

С. Н. Виноградский (1856 -1953) n n n Открыл новый способ жизни, получивший название аноргоксидация, или хемосинтез; теперь оно известно как литотрофия. Исследуя нитрифицирующие бактерии (1891), Виноградский открыл также источник углерода, необходимый для биосинтетических процессов – ассимиляцию бактериями углекислоты. Выделил бактерии-нитрификаторы из почвы и получил их рост на одной минеральной среде.

метод накопительных культур. n n n Виноградский (1887) получил смешанную культуру бесцветных и пурпурных серных бактерий ( «колонка Виноградского» ). немецкий ученый М. Бейеринк, работавший в Дельфте, выделил множество видов специализированных бактерий. Принципы, разработанные Виноградским и Бейеринком, используются в наше время для выделения микробов с особыми потребностями в источниках питания или в экстремальных условиях. Те же принципы лежат в основе методов отбора мутантов и рекомбинантов в современных генетических исследованиях.

Бейеринк Мартинус Виллем (М. Beyerinck, 1851 -1931) голландский ботаник и микробиолог n n n www. profburgwijk. nl 1888 - исследовал физиологию клубеньковых бактерий. 1911 - обнаружил в почве аэробные бактерииазотфиксаторы. Изучал процессы денитрификации и сульфатредукции.

Фототаксис и фотосинтез n n n пигментированные бактерии были описаны К. Эренбергом (1838), М. Перти (1852), Р. Ланкестером (1873), Э. Вармингом (1875) и Ф. Коном (1875). Первым исследователем, изучавшим физиологию пурпурных бактерий (1883), был Теодор Энгельманн (1843 -1910). Он описал ряд феноменов, вызываемых светом, например выделение кислорода на свету талломом зеленых водорослей, к которому устремлялись подвижные аэробные бактерии ( «аэротаксис» ).

n n Концепция о механизме фотосинтеза у зеленых растений и пурпурных бактерий была предложена Корнелиусом ван Нилем (1897 -1985) в 1931 г. Он работал с чистыми культурами обеих групп пурпурных бактерий и вывел общее уравнение фотосинтеза.

n Изучение фотосинтеза у автотрофных бактерий началось после выяснения Мелвином Кальвином (1911 -1997), А. Бейсоном и Дж. Бассамом пути фиксации СО 2 У Chlorella и Scenedesmus (1954).

Фиксация молекулярного азота n n n Клубеньковые бактерии были затем выделены М. Бейеринком (1888) и названы Bacterium radidcola. Открытие свободноживущих азотфиксирующих бактерий: Clostridium pasteurianum (1895) принадлежит С. Н. Виноградскому. Открытие аэробных азотфиксаторов (Azotobacter chroococcum) принадлежит М. Бейеринку и А. ван Дельдену (1902).

n в 1901 г. Бейеринк пришел к выводу, что цианобактерии, например Anabena и Nostoc, способны фиксировать молекулярный азот; количественные эксперименты К. Древса (1928) и Г. Фогга (1942) подтвердили это предположение.

Анаболизм и катаболизм, реакции метаболических путей n Дальнейший импульс (1911 -1912) к изучению процессов брожения дали работы К. Нейберга (1877 -1956) в Берлине и С. П. Костычева (1887 -1931) с коллегами в Москве (1912 -1913), которые исследовали кинетику окислительновосстановительных реакций.

n n В 1920 -х гг. были получены чистые культуры большинства бактерийбродильщиков. Орла-Йенсен (1919) изучил большое число молочнокислых бактерий и провел разделение между гомо- и гетероферментативным типами осуществляемого ими брожения.

n n Гарден определил продукты сбраживания глюкозы клетками Е. coli и обнаружил (1906) отличия от него процессов брожения, осуществляемых Aerobacter (нынешнее название — Klebsiella) и Serratia. В опытах с бациллами и псевдомонадами в числе продуктов брожения был обнаружен ацетоин.

n Масляно-кислое брожение, открытое в 1861 г. Пастером, изучали на культурах Granulobacter (Clostridium) butyricum (Бейеринк, 1894) и Clostridium pasteurianum (Виноградский, 1895).

n Клюйвер и X. Донкер разделили известные бактерии, сбраживающие сахара, на ряд групп, таких как спиртовые дрожжи, настоящие молочнокислые бактерии, настоящие пропионовокислые бактерии, бактерии группы Е. coli, маслянокислые и ацетоно -бутиловые бактерии.

биохимическое единство жизни n n Они одновременно установили, что основные реакции метаболизма являются общими для различных организмов: «От слона до маслянокислых бактерий — все одинаково» . В подробной публикации «Единство в биохимии» (1926). Клюйвер и Донкер развили концепцию окислительно-восстановительных процессов, протекающих по энергетическому градиенту.

Гетеротрофная фиксация СО 2 n была открыта в 1935 г. Харландом Вудом (1907 -1991) при изучении им пропионовокислого брожения в лаборатории К. Веркмана в Эймсе (шт. Айова, США).

n Факторы роста и витамины были впервые обнаружены у молочнокислых бактерий. После того как Орла-Йенсен (1936) установил зависимость роста молочнокислых бактерий от наличия в среде рибофлавина.

Ценковский Лев Семенович (1822 -1887) – родоначальник русской микробиологии n n n bio. 1 september. ru Открыл и описал большое число простейших. Организовал одну из первых Пастеровских станций в России. В 1883 г. предложил вакцину против сибирской язвы.

Мечников Илья Ильич (1845 -1916) – основоположник медицинской микробиологии в России n n n molbiol. ru 1883 г. – создал фагоцитарную теорию иммунитета. 1888 работал в институте Пастера. 1909 г. – получил Нобелевскую премию за исследования по фагоцитозу (вместе с Паулем Эрлихом).

Гамалея Николай Федорович (1859 - 1949) – изучал возбудителей бешенства, туберкулеза, холеры, чумы, воспалительных процессов. molbiol. ru Заболотный Даниил Кириллович (1866 -1929) – основоположник эпидемиологии. Изучал пути распространения чумы и холеры. molbiol. ru

Виноградский Сергей Николаевич (1856 -1953) – основатель экологической микробиологии n n www. cultinfo. ru Предложил создавать элективные условия для выделения микроорганизмов. Открыл процесс фиксации азота. 1893 г. – выделил из почвы анаэробный азотфиксатор Clostridium pasteurianum. Открыл хемосинтез у бактерий.

Бейеринк Мартинус Виллем (М. Beyerinck, 1851 -1931) голландский ботаник и микробиолог n n www. profburgwijk. nl n 1888 - исследовал физиологию клубеньковых бактерий. 1911 - обнаружил в почве аэробные бактерииазотфиксаторы. Изучал процессы денитрификации и сульфатредукции.

Омелянский Василий Леонидович (1867 -1928) n Проводил исследования в области экологии микроорганизмов. n В 1909 г. – написал первый русский учебник «Основы микробиологии» . www. ras. ru

Открытие вирусов www. cultinfo. ru Ивановский Дмитрий Иосифович (1864 - 1920) – русский физиолог растений и микробиолог, основоположник вирусологии. В 1892 г. обнаружил вирус табачной мозаики. В 1898 г. независимо вирус табачной мозаики был описан М. Бейеринком.

Микология – наука о грибах Де Бари Генрих Антон (Heinrich Anton De Bary, 1831– 1888) – немецкий ботаник, основоположник микологии. n Изучал жизненный цикл и процесс оплодотворения грибов. n Предложил систематику грибов. n Описал морфологию, эволюцию и биологию грибов, лишайников и миксомицетов. de. wikipedia. org

Воронин Михаил Степанович (1838 -1903) – академик, основатель отечественной микологии и фитопатологии, ученик Де Бари. n n library. petrsu. ru n Один из первооткрывателей азотфиксирующих клубеньковых бактерий. Первым высказал мысль о симбиозе грибов с высшими растениями. Открыл жизненные циклы многих фитопатогенов.

Ячевский Артурович (1863 -1932) n n n user. rol. ru Русский ботаник, сотрудник Петербургского ботанического сада В 1907 г. организовал и возглавил Бюро по микологии и фитопатологии. В 1897 г. составил первый определитель грибов, в него вошли 1000 видов, описанных автором

Достижения русских микробиологов в XX веке Надсон Георгий Адамович (1867 -1940) – ботаникмикробиолог, первый директор института микробиологии (1934) Основоположник радиобиологии и радиационной микробиологии. Изучал геологическую деятельность микроорганизмов. www. ihst. ru

Исаченко Борис Лаврентьевич (1871 -1948) – микробиолог и ботаник, академик АН СССР Основоположник морской микробиологии. Изучал роль микроорганизмов в круговороте веществ в водоемах. www. ras. ru

Имшенецкий Александрович (1904 -1992) n n n www. ras. ru Академик, возглавлял ИНМИ в 1949 -1984 гг. Труды по морфологии, экологической физиологии микроорганизмов, их роли в круговороте веществ в природе. Автор работ по космической биологии. 1955 г. – присуждена медаль Л. Пастера.

Красильников Николай Александрович (1896 -1973) n n Крупнейший специалист по систематике микроорганизмов. Создатель первого отечественного определителя бактерий. www. ras. ru n Изучал процессы микробного антагонизма и симбиоза с растениями.

Мишустин Евгений Николаевич (1901 -1991) n n n www. ras. ru Исследовал роль почвенных микроорганизмов в процессах: самоочищения почвы; фиксации азота; повышения биологической продуктивности земледелия.

n n Антибиотическая активность была описана еще в 19 в. Начало изучению антибиотиков положили открытие пенициллина Флемингом в 1929 г. и последующие фундаментальные исследования Говарда Флори (1898 -1968) и Эрнста Чейна (1906 -1979), проведенные в конце 1940 -х гг.

Открытие пенициллина www. adb. online. anu. edu. au recherche-technologie. wallonie. be Александр Флеминг (A. Fleming, 1881 -1955) Хоуард Флори (Howard Walter Florey, 18981968) historiadelamedicina. org Эрнст Чейн (Ernst Boris Chain, 19061979)

Ермольева Зинаида Виссарионовна (18981974) – микробиолог, академик АМН n n molbiol. ru n Изучение возбудителей холеры и методов борьбы с ними. Получение первых образцов отечественных антибиотиков: пенициллина (1942), стрептомицина (1947), тетрациклина и др. Получение интерферона.

Шапошников Владимир Николаевич (18841968) – академик, основатель технической микробиологии. n n n www. ras. ru Внес крупный вклад в изучение физиологии микроорганизмов. Открыл двухфазность процессов брожения. Заложил основы промышленного производства молочной кислоты, ацетона, уксуса и др.

Костычев Сергей Павлович (1877 -1931) www. ras. ru Буткевич Владимир Степанович (1872 -1942) www. ras. ru Разработали технологию промышленного получения лимонной кислоты с помощью гриба Aspergillus niger.