Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Mine sisu juurde
Vikipeedia
Otsing

Mikroorganismid

Allikas: Vikipeedia
(Ümber suunatud leheküljeltMikroob)
Kolibakterite kobar, suurendatud 10 000 korda

Mikroorganismid ehkmikroobid (rahvapäraselt kapisikud) on väikseimadorganismid, mis on nähtavad ainultmikroskoobiga. Mikroorganismidele vastanduvadmakroorganismid, mida on võimalik näha palja silmaga. Teadust, mis tegeleb mikroorganismidega, nimetataksemikrobioloogiaks.

Soolekepikesed mikroskoobi all

Evolutsioon

[muuda |muuda lähteteksti]

Ainuraksed mikroobid, esimesed elusorganismid Maal, tekkisid arvatavasti umbes 3,5 miljardit aastat tagasi.[1] Raku tekke aluseks oli membraani moodustumine teatud ürgsete orgaaniliste struktuuride ümber.Eukarüootse elu varasemaidmikrofossiilid on umbes 1,8 miljardit aastat vanad.[2] Teadlased on hinnanudmitokondrite jakloroplastide tekke samasse ajaperioodi. Järgnev evolutsioon oli väga aeglane ning mitmerakulised liigid ilmusid elustikku arvatavasti umbes miljard aastat tagasi, kuid neist pole fossiilseid tõendeid säilinud. Parimadfossiilinäited esimestest loomadest pärinevadAustraalias asuvast Ediacara mäestikust. Need on umbes 650 miljoni aasta vanused kivistised meduusisarnastest organismidest.[3]

Ajalugu

[muuda |muuda lähteteksti]
Leeuwenhoeki mikroskoop

Esimesed teadmised mikroorganismidest olid puudulikud ning põhinesid spekulatsioonidel, kuna uurimismetoodika ja -vahendid olid puudulikud.

Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723) oli üks esimesi teadlasi, kes ise konstrueeritud mikroskoopi kasutades heitis pilgu mikroorganismide keerukale maailmale. Leeuwenhoeki mikroskoop oli lihtne läätsega seadeldis, mis võimaldas läätse taha asetatud objekti lähemale ja kaugemale liigutada ning seega uuritavat teravustada. Teadlase mikroskoop suurendas 200–300 korda.[4] Ta uurisalgloomi,vetikaid,pärme jabaktereid, avastas spermatosoidid ning punased verelibled. Alates aastast 1673 saatis ta pidevaltLondoni Kuninglikule Seltsile kirju, milles kirjeldas oma tähelepanekuid mikroorganismide kohta.[4].

Leeuwenhoek sai inspiratsiooni oma mikroskoobi loomiseks inglise teadlaseltRobert Hooke’ilt (1635–1703), keda tänapäeval teatakse kui mikroskoobi täiustajat, organismide rakulise ehituse kirjeldajat jaHooke’i seaduse sõnastajat. Hooke’i peetakse karaku avastajaks.[5]

Lazzaro Spallanzani (1729–1799) tõestas, etkasvumeediumi steriliseerimisel mikroobid hukkuvad ning uued mikroorganismidekolooniad saavad kasvama hakata vaid siis, kui meedium puutub kokku õhuga.[6]

Louis Pasteur (1822–1895) arendas Spallanzani ideed veelgi edasi ning esines 1864. aastal Sorbonne’is ettekandega, millega tõestas, et mikroskoopilisi elusorganisme ei teki pidevalt eluta ainest, kummutades lõplikultisetärkamise õpetuse. Ta kasutas oma katsetes kurekaelagakolbe, milles olev ainete segusteriliseeriti. Kolvi otsas oli avaus, mis tagas õhu juurdepääsu, kuid kolvi kael takistas mikroobide liikumist. Kui kolb purustati, hakkasid mikroorganismid segus aktiivselt paljunema. Lisaks töötas Pasteur väljapastöriseerimine protsessi, lõivaktsiinidSiberi katku jamarutõve vastu.[7]

Robert Koch (1843–1910) oli meditsiinilise mikrobioloogia rajaja. Uurides mitmeid bakterioloogilisi haigusi ja kasvatades baktereidsöötmetel, leidis ta, et mitmeid haigustekitajaid on võimalik meediumil kasvatada ning seejärel süstida tervetesse loomadesse, põhjustades nende haigestumise.[8] Ta töötas välja kaKochi postulaadid.

Klassifikatsioon

[muuda |muuda lähteteksti]

Mikroorganismide hulka kuuluvadbakterid,mikroseened,arhed japrotistid; nende hulka ei kuulu agaviirused japrioonid, mida üldiselt loetakse elututeks, kuigi paljud mikrobioloogia harud uurivad ka viirustega seotud protsesse.

Eukarüoodid

[muuda |muuda lähteteksti]

Eukarüoodid on väga mitmekesinedomeen, kuhu kuuluvad nii silmaga nähtavad organismid kui ka paljud mikroorganismid. Erinevalt bakteritest ja arhedest on eukarüootidel olemasrakutuum, kus asub DNA, ning membraanidega ümbritsetudorganellid. Eukarüootide DNA on pakitud keerukatessekromosoomidesse[9]. Eukarüootides esinevad organellid –mitokondrid jakloroplastid – arvatakse olevat prokarüootset päritolu. Ehkki nad on eukarüootse raku osad, on neil oma DNA ning neid ei sünteesita kokku osadest, vaid neid tekib juurde olemasoleva organelli pooldumisel. Ilmselt tekkisidki eukarüootsed rakud prokarüoote "alla neelates".[3]

Protistid
[muuda |muuda lähteteksti]

Protistid on kõik eukarüoodid välja arvatud seened, loomad ja taimed. Nad võivad olla ainu- või hulkraksed. Protiste leidub peaaegu kõikjal, kus on vett. Traditsiooniliselt liigitatakse protiste nendetoitumistüübi alusel: ainurakse looma sarnased protistid ealgloomad, taimesarnased protistid e ainuraksedvetikad, seentesarnased limakud ja veeseened.[10] Paljud neist on olulisedprimaarprodutsendid, moodustades suure osa ookeanideplanktonist. Herbi- ja bakteriovoorsetel protistidel on tähtis roll mageveekogudeökosüsteemides. Mitmed protistid on ka haigustekitajad, neist tuntuim on parasiitne algloomplasmoodium, mis põhjustabmalaariat. Katoksoplasmoosi jatrihhomonoosi põhjustavad protistid.[11]

Loomad
[muuda |muuda lähteteksti]
Mikrofotovarbussidest.Heiti Pavese foto

Kuigi paljud mikroskoopilised loomad on hulkraksed, on enamikku neist ilma mikroskoobita peaaegu võimatu märgata.Aerjalalised javesikirbulised on väikesedlülijalgsete hõimkonda kuuluvad mikroorganismid, kes kooskeriloomade ja protistidega moodustavadzooplanktoni ehk loomhõljumi, mis on oluliseks toiduallikaks kõrgematele organismidele.[12] Huvitavad loomsed mikroorganismid onümarussid ehknematoodid, kes on levinud kogu Maal – meres, magevees, maismaal ja parasiitselt teistes organismides. NematoodCaenorhabditis elegans ehkvarbuss on bioloogias olulinemudelorganism. Üldiselt on mikroskoopilised loomad väga laia levialaga ning peavad muutlikele keskkonnatingimustele hästi vastu.[13]

Seened
[muuda |muuda lähteteksti]

Paljud seeneliigid on üherakulised. Tuntuimadpärmseened on teaduses mudelorganismina kasutatavadpagaripärm (Saccharomyces cerevisiae) ja pärmseenCandida albicans, mis põhjustab inimestel naha seenpõletikke. Need seened läbivad oma elutsüklis nii haploidse kui ka diploidse faasi ning paljunevadpungumise võijagunemise teel[14].

Taimed
[muuda |muuda lähteteksti]

Rohevetikate hulgas on mitmeid mikroskoopilisi liike. Kuigi paljud ainuraksed vetikad kuuluvad protistide hulka, paigutatakse osa neist taimede riiki:rohevetiktaimed (Chlorophyta) jamändvetiktaimed (Charophyta) on pisikesed vetikad, mida leidub enamasti mageveekogudes.Fotosünteesivõime muudab vetikad olulisteksprimaarprodutsentideks.[15]

Prokarüoodid

[muuda |muuda lähteteksti]

Prokarüoodid on organismid, millel puuduvadrakutuum ja membraaniga piiritletudorganellid. Nad elavad üldjuhul keskkonnas üksikute rakkudena, erandiks on teatudmüksobakterid, mis on teatud eluetapil võimelised moodustamaviljakehi[16]. Prokarüoodid liigitatakse kahte domeeni: bakterid ja arhed. Nad on võimelised elama ka ekstreemsetes keskkonnatingimustes – kuumaveeallikates, loomade seedetraktis, sügaval pinnases või ookeanide põhjas. Maad asustab umbkaudselt 4–6 × 1030 rakku prokarüoote, mis moodustab tohutu osa kogu elustikust.[17]

Bakterid
[muuda |muuda lähteteksti]
Bakteri pooldumine

Bakterid on mikroskoopilised organismid, mis elavad üksikrakkudena või moodustavad mitmerakulisi funktsioneerivaid kolooniaid. Nendegenoomiks onrõngas-DNA, mida nimetatakse kabakterikromosoomiks. DNA asub raku kõrgelt struktureeritud alas ehknukleoidis. Lisaks võib bakterites esineda väikseid DNA rõngasmolekule ehkplasmiide, misreplitseeruvad genoomist sõltumatult[18]. Bakterid paljunevadpooldumisega, mõnel juhul ka pungumise või sugulise paljunemise teel. Eriti huvitavalt paljunebEpulopiscium fishelsoni, mille tütarrakud arenevad organismi sees ja väljuvad hiljem pilude kaudu. Selline paljunemine meenutab sündimist.[19]

Arhed
[muuda |muuda lähteteksti]

Arhed ehk ürgid on samuti mikroskoopilisedprokarüoodid, mida hakati allesmolekulaaruuringute abil bakteritest eristama. RibosoomiRNA uuringute põhjal on arhedel rohkem ühist eukarüootide kui bakteritega. Alles 1990. aastal moodustati tänaseks tuntud kolm elusloodusedomeeni: bakterid, arhed ja eukarüoodid.[20] Arhed erinevad bakteritest geneetiliste ja biokeemiliste tegurite poolest. Näiteks arhederakumembraanides esinevad eeterlipiidid, bakterite membraanides aga esterlipiidid. Siiski sarnanevad arhede elutsükkel ja toitumine rohkem bakterite kui tüüpiliste eukarüootide omaga.[21]

Elupaigad ja ökoloogia

[muuda |muuda lähteteksti]

Mikroorganismid elavadMaal peaaegu kõikjal, kus on vett (ka geisrites ja ookeani põhjas), samuti sügaval maapinnas. Eluvõimelisi mikroorganisme on leitud isegi miljonite aastate vanusest igijääst. Mikroorganismid võivad olla kasümbiontses suhtes teiste organismidega:mutualismi puhul elavad kaks eri liigist organismi teineteisest sõltuvalt koos vastastikku kasulikku kooselu.Samblik on mutualistlik eluvorm, mis koosneb kahest sümbiondist:seenkomponendist jafotobionist (vetikas ja/või tsüaanobakter).Seeneniidistik võtab ümbritsevast keskkonnast vett, mineraalaineid ja süsihappegaasi. Bakteri- ja/või vetikarakud saavad seeneniidistikust vajalikud ained ning toodavadfotosünteesides toitaineid, mida seen fotobiondist imeb.[22]Parasitismi puhul on parasiit see, mis saab oma peremeesorganismi elutegevusest teatavat kasu. Parasiitne mikroorganism on näiteks peamiselt troopilises kliimas levivdüsenteeria-siseamööb (Entamoeba histolytica), mis inimese seedekulglasse sattudes hakkab seal paljunema ning soolerakke hävitama, põhjustades ägedat kõhulahtisust ja põletikke.[23]Ekstremofiilid on mikroorganismid, mis suudavad ellu jääda ka karmides keskkonnatingimustes, mis tavaliselt oleks elusorganismidele surmavad.[24] Teadlased on leidnud ekstremofiile, mis suudavad ellu jääda isegi vaakumis, on resistentsed suurtele annusteleultraviolettkiirgusele, millest võib järeldada, et teatud mikroorganismid oleksid võimelised isegi kosmoses ellu jääma.[25]Looduses on mikroorganismidaineringes sagelilagundajad, muundadesmineraliseerumise käigus surnud orgaanilised ained anorgaanilisteks aineteks, mida saavad uuesti kasutadaautotroofsed taimed. Kuna mõned mikroobid seovadlämmastikku, mängivad nad olulist rollilämmastikuringes.[26]

Kasutamine

[muuda |muuda lähteteksti]

Toiduainetööstus

[muuda |muuda lähteteksti]
Saccharomyces cerevisiae ehkpagaripärmi rakud mikroskoobi all

Paljusid mikroorganisme kasutatakse toiduainetööstuses, spetsiifilisemalt veini- ja õlletootmisel (pagaripärm), küpsetamisel (pagaripärm) ja marineerimisel (äädikhappebakterid)[27]. Eriline osa onpiimhappebakteritel piimatoodete käärimisel ehkfermentatsioonil – juustu, kohupiima ja muude hapupiimatoodete valmistamisel. Jogurtitele lisatakseprobiootilisi piimhappebaktereid, mis soodustavad seedeprotsesse ja pärsivad haigustekitajate paljunemist[28].

Energia

[muuda |muuda lähteteksti]

Mikroobideetanoolkäärimise tulemusena tekkivatetanooli kasutatakse autotööstuses bensiinilisandina. Energia tootmiseks kasutatakse ka lagunemisprotsessides tekkivatbiogaasi,metaani. Alates 2011. aasta märtsist sõidavadTartu linnas biogaasil töötavad bussid.[29] Lisaks uurivad teadlased võimalusi, kuidas vetikad saaksid efektiivselt toota vedelkütuseid.[30]

Biotervendus

[muuda |muuda lähteteksti]

Reovee puhastussüsteemides kasutatakse lisaks mehaanilisele ja keemilisele puhastamisele ka mitmeid mikroobiliike, mis on spetsiaalselt kasvatatud ja kohandatud, et puhastada vett ökoloogilisemal viisil ning vähem kemikaale kasutades.[31]

Teadus

[muuda |muuda lähteteksti]

Teaduses kasutatakse paljusid mikroorganisme nende lihtsa ehituse ja odava kasvatamise tõttumudelorganismidena. Mudelorganismid aitavad uuridageenide järjestusi, geenide toimet ja funktsioone ning üldse seoseidgenotüübi jafenotüübi vahel; need on aluseks metabolismi toimimise,arengubioloogia ja haiguste uuringutele.[32] Tähtsamad mikroskoopilised mudelorganismid on järgmised:

Vaata ka

[muuda |muuda lähteteksti]

Viited

[muuda |muuda lähteteksti]
  1. Thomas Cavalier-Smith (2006)."Cell evolution and Earth history: stasis and revolution"(PDF) (inglise). The Royal Society. Abstraktist.
  2. https://web.archive.org/web/20150923232822/http://www.ebc.ee/loengud/evol/evol97_6.html Loegukursus evolutsioonilisest bioloogiast, Richard Villems, fossiilid
  3. 3,03,1David Burne. "Evolutsioon linnulennult", tõlge eesti keelde Tallinn: Koolibri kirjastus, 2007. Lk 158–163
  4. 4,04,1J. R. Porter (juuni 1976).Antony van Leeuwenhoek: Tercentenary of His Discovery of Bacteria" Microbiol. Mol. Biol. Rev., lk 260–269
  5. "Robert Hooke and The Discovery of the Cell".Originaali arhiivikoopia seisuga 1. november 2012. Vaadatud 12. novembril 2012.
  6. Lazzaro Spallanzani Encyclopedia Britannica
  7. B. Lee Ligon.Biography: LouisPasteur: A controversial figure in a debate on scientific ethics Seminars in Pediatric Infectious Diseases Volume 13, Issue 2, April 2002, lk 134–141.
  8. Agnes Ullmann.Pasteur-Koch: Distinctive Ways of Thinking about Infectious Diseases American Society for Microbiology, ingliskeeles, august 2007,http://forms.asm.org/
  9. Eukaryota: More on Morphology University of California Museum of Paleontology,http://www.ucmp.berkeley.edu
  10. J. Stein Carter.Protista UC – Clermont College Biology courses, november 2004
  11. John W. Kimball.The Protists Kimball's Biology Pages, märts 2012
  12. Michael Anissimov.What are Some Common Microscopic Animals? wisegeek.com, september 2012
  13. C. elegans as a Model System Genes, Genomes, and Human Genetics, on-line course, Rutgers University
  14. Yeast – Life Cycle Science Encyclopedia,http://science.jrank.org
  15. Wim van Egmond.Green Algae Microscopy-UK
  16. http://gt.inkblue.net/bakterisystemaatika/Loeng/ delta- ja epsilonbakterid, bakterisüstemaatika loeng, Tiina Alamäe, 2007
  17. William B. Whitman, David C. Coleman, William J. Wiebe (juuni 1998).Prokaryotes: The unseen majority
  18. Maia Kivisaar.Bakterite geneetika geneetika üldkursus,http://vvv.ebc.ee/
  19. Esther R. Angert, Kendall D. Clements (veebruar 2004)."Initiation of intracellular offspring in Epulopiscium" (inglise). Molecular Microbiology Volume 51, Issue 3. Lk 827–835. Vaadatud 02.10.2012.
  20. C R Woese, O Kandler, M L Wheelis (juuni 1990)."Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya" (inglise). Abstraktist. Vaadatud 30.09.2012.{{netiviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  21. M De Rosa, A Gambacorta, A Gliozzi (märts 1986)."Structure, biosynthesis, and physicochemical properties of archaebacterial lipids" (inglise). Sissejuhatusest. Vaadatud 30.09.2012.{{netiviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)
  22. https://web.archive.org/web/20120803181524/http://www2.mcdaniel.edu/Biology/eco/mut/mutualism.html – Mutualism, McDaniel College, Biology Course
  23. http://www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/artikkel3190_3169.html "Selgrootu oht", Mati Martin, Eesti Loodus, märts 2010,http://www.eestiloodus.ee/index.php
  24. Robertson C, Harris J, Spear J, Pace N (2005). "Phylogenetic diversity and ecology of environmental Archaea". Curr Opin Microbiol 8 (6): 638–42. doi:10.1016/j.mib.2005.10.003.PMID 16236543.
  25. Horneck G (1981). "Survival of microorganisms in space: a review". Adv Space Res 1 (14): 39–48. doi:10.1016/0273-1177(81)90241-6.PMID 11541716.
  26. http://www.nhptv.org/natureworks/nwep11b.htm – Decomposers, Nature Files Consepts, NatureWorks
  27. http://www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/EL/vanaweb/9808/aadikas.html – "Vein + bakterid + hapnik = äädikas", Urmas Kokassaar, Eesti Loodus, august 1998
  28. https://web.archive.org/web/20121104161350/http://www.endla.joosu.ee/piim-ja-piimatooted/ kaubanduserialade riikliku õppekava moodul "Kaubaõpetus" teema "Toidukaubaõpetus" alateema "Piim ja piimatooted", kokkuvõtted Eesti piimatööstuste kodulehtedelt
  29. Mihkel Lendok.Biogaasibussid www.tartu.ee, märts 2011
  30. Carol Freedenthal (jaanuar 2010).LIQUID FUELS FROM ALGAE SHOW MANY ADVANTAGES Pipeline and Gas Journal, Vol. 237 No. 1,
  31. Kelly A. Reynolds.– Bioremediation: Using Microbes to Clean Up Hazardous Waste Water Conditioning & Purification Magazine, september 2002: volume 44, number 9
  32. Kaja Reisner."Caenorhabditis elegans – üks noobel uss" Eesti Loodus, mai 2003

Välislingid

[muuda |muuda lähteteksti]
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/w/index.php?title=Mikroorganismid&oldid=6824095"
Kategooria:
Peidetud kategooriad:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp