BScmikrobifiziologia.pdf - Biomérnöki Tanszék - Debreceni Egyetem

A mikroorganizmus (οργανον) tudományos jellemzése sem könnyű feladat, mégpedigazért, mert morfológiailag és fiziológiailag is változatos formában léteznek a Regnum plantarum(növényvilág), illetve a Regnum animale (állatvilág) különböző taxonómiai egységeibe soroltmikroszkopikus méretű állandóságra törekvő, de változékony, önreprodukcióra, és fejlődésre(evolúcióra) képes lények. Külső energiaforrást hasznosítva, de szelekciós nyomás alatt állóönszabályozott rendszerként létező sejtjeikben jelenik meg az élet a maga teljesbonyolultságában. Az élő sejt a környezet változására adekvát módon reagálva képesfennmaradását biztosítani. Ezek a szervezetek a létért folytatott ádáz küzdelemben, finomanszabályozott lebomlási és felépülési folyamat során, a környezettel bizonyos fokú dinamikusegyensúlyra törekedve, végül is a biotóppal egységet képező közösséget alkotva, népesítik be arendelkezésre álló élőhelyet. Ennek a szövevényes állapotnak a fenntartását szolgálómechanizmus működését kívánja bemutatni az élettan, amely végül is az élőlényekre jellemzőtulajdonságokat, az élet lényegének az ismertető jegyeit foglalja rendszerbe. A profitra törekvőipari vezetés nem sajnálja a kutatásra adott anyagi támogatást, mert az ipari jellegű kutatásieredmények gyakorlati alkalmazása bőven megtéríti a kutatás támogatására fordított anyagi erőt.Kezdetben az egyes biológiai folyamatok végbemenetelét katalizáló enzimek kristályosformában való előállítása és a működését jellemző kinetikai adatok gyűjtése lebegett célként akutatók szeme előtt. Hamarosan kiderült azonban, hogy az élő sejtben nem a kristályos enzimek(fehérjék) oldatai végzik a feladatot, hanem funkcionális csoportokba szerveződve, egymáshozszorosan illeszkedve, külcsönhaítást kiváltó asszociátumok formájában, sokszor szintekristályvizükben létezve teljesítik feladatukat. – Hol kezdődik az élet? Élőlény vajon a vírus,amely kristályosítható, kristályos formában korlátlan ideig tárolható, végül a gazdaszervezetbejutva bonyolult, többé-kevésbé ismert módon önmagához hasonló molekula-aggregátumokképződését irányítja?Nemcsak a vírus, de a baktérium esetében is elgondolkodtató a kérdés: „Meddig él abaktérium?” – Minél kedvezőbb körülmények közé kerül a kérdéses mikroba, annál rövidebbidő alatt osztódik. Húslevesben az Escherichia coli tenyészet élő egyedszáma 37 o C-on 20 percalatt megkétszereződik. Életideje tehát 20 perc? Kedvezőtlen körülmények között viszont asejtszám kétszereződését több órán keresztül folyó lassú fejlődési ciklus jellemzi. Ez esetben azéletidő több óra? Az életműködést fenntartó sejtállomány az osztódás előtt megkétszereződik,majd az eredeti sejttartalom az osztódás után egyenlő megoszlásban a két önálló utódbantalálható. Izotóppal jelzett molekulák felhasználásával több osztódáson keresztül követhetjük akiindulási sejt anyagainak a jelenlétét az utódokban.A kérdés megkerülhető, ha az egyed életideje helyett a baktériumtömeg mennyiségétmérjük. Tehetjük, mert a baktériumtelep az önmagához hasonló, azonos biológiai állapotbanlevő egyedek összessége. A kedvező életkörülmények fenntartása esetén a tenyészet elvileg adinfinitum osztódóképes. Ebből következően, az élet örök?Mi legyen az álláspontunk az endospóraképzéskor? Az mégsem állítható, hogy aspóraképződés az egyed halála, hiszen kedvező körülmények közé kerülve a spórából esetlegcsak évek múlva újra vegetatív lény fejlődik. Eldöntendő, hogy vajon ugyanaz a lény jelent-emeg, amelyik endospórát képzett, vagy ez egy másik egyed? Az endospóra képződés elsőlépése a DNS állomány megkétszeretődése, amelynek egyik példányát őrzi a spóra.Szerencsére nem ezeket a filozófiai problémákat kell boncolgatnunk, hanemösszefoglalni az általános élettani ismereteket, mindenki számára jól áttekinthető, könnyenérthető formában. A mikrobiális élettan valójában egységes szemlélettel a biológia egészélővilágra érvényes alapjelenségeit tárja fel. A szakterület művelője a biofizika, a biokémia, amikrobiológia, a sejtbiológia, a genetika és a számításterchnika specialistái által feltárteredményeket hasznosítva a “Hogyan történik?” kérdésre akar korszerű választ adni. Akörnyező világ jelenségeinek megismerhetőségébe vetett bizalom, és az okság elvének4