सूक्ष्मजीवों की आकृति विज्ञान एक ऐसा विज्ञान है जो उनके आकार, संरचना, प्रजनन के तरीकों और गति का अध्ययन करता है।
मूल बातें और खोज
यह विज्ञान काफी व्यापक है और कई मुद्दों के अध्ययन से संबंधित है। इस तथ्य के बावजूद कि सभी सूक्ष्मजीव मानव आंखों के लिए अदृश्य हैं, वे अभी भी मौजूद हैं और शरीर के लिए "अच्छे" और बुरे दोनों हैं।
जीव की अभिव्यक्ति के सभी क्षेत्रों में सूक्ष्मजीव पाए जा सकते हैं: पानी, मिट्टी, वायु और साथ ही अन्य जीवों में।
पहली बार, प्रसिद्ध वैज्ञानिक लीउवेनहोएक, जिन्होंने पहला लेंस बनाया, जिससे वस्तुओं को दो सौ गुना तक बढ़ाना संभव हो गया, उन्होंने बैक्टीरिया के बारे में सीखा। और उसने जो देखा वह उसे पूरी तरह से चकित कर गया। वैज्ञानिक ने सीखा कि सूक्ष्मजीव हर जगह हैं, और वे सभी एक दूसरे से अलग हैं। इस प्रकार लीउवेनहोक सूक्ष्मजीवों का खोजकर्ता बन गया।
लुई पाश्चर ने सूक्ष्मजीवों के आकारिकी के रूप में इस तरह के एक प्रश्न से निपटना शुरू किया, और पाया कि उनकी न केवल एक अलग संरचना और आकार है, बल्कि आंदोलन और प्रजनन के तरीकों में भी भिन्नता है। उन्होंने पाया कि कुछ सूक्ष्मजीव मानव शरीर के लिए हानिकारक हैं, और कुछ, इसके विपरीत, लाभकारी हैं। उन्होंने यह भी पता लगाया कि खमीर जैसे रोगाणुओंकिण्वन प्रक्रियाओं की ओर अग्रसर करने में सक्षम।
जीवों की आकृति विज्ञान ने कई वैज्ञानिकों को घातक मानव रोगों से निपटने में मदद करने के लिए विभिन्न टीकों का आविष्कार करने में सक्षम बनाया है।
वर्गीकरण
सूक्ष्मजीवों को पृथ्वी ग्रह पर रहने वाले सबसे छोटे प्रतिनिधि माना जाता है। अधिकतर वे एककोशिकीय होते हैं और केवल एक बहुत शक्तिशाली सूक्ष्मदर्शी से ही देखे जा सकते हैं।
इस जीवन रूप का आकार माइक्रोमीटर और नैनोमीटर में मापा जाता है। प्रकृति में इनकी संख्या बहुत अधिक है, इसलिए इनकी संरचना, अस्तित्व के तरीके और गति में महत्वपूर्ण अंतर हैं।
स्थापित वर्गीकरण के अनुसार, रोगाणुओं को गैर-कोशिका, एककोशिकीय और बहुकोशिकीय में विभाजित किया गया है। साथ ही, उन्हें निम्नलिखित श्रेणियों में बांटा गया है: कवक, खमीर, फेज, बैक्टीरिया और वायरस।
बैक्टीरिया के बारे में थोड़ा
सूक्ष्मजीवों की आकृति विज्ञान जैसे विषय का अध्ययन करते समय बैक्टीरिया पर बहुत ध्यान देना चाहिए। अधिकतर वे एकल-कोशिका वाले जीव होते हैं (हालांकि अपवाद भी हैं) और उनके आकार काफी भिन्न होते हैं। उनमें से कुछ 500 माइक्रोन तक पहुंच जाते हैं।
कई प्रकार के बैक्टीरिया होते हैं जो अपने आकार में भिन्न होते हैं। इनमें छड़ के आकार के, गोलाकार और घुमावदार जीव शामिल हैं। आइए प्रत्येक प्रकार पर करीब से नज़र डालें।
चिकित्सा में गोलाकार जीवाणु को "कोक्सी" कहा जाता है। अधिकतर ये आकार में गोल होते हैं, हालांकि कभी-कभी अंडाकार और बीन के आकार के सूक्ष्मजीव भी पाए जाते हैं। वे न केवल अकेले, बल्कि जोड़े में भी रूप में स्थित हो सकते हैंजंजीर या लताएँ।
उनमें से कई का मानव शरीर पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, स्ट्रेप्टोकोकी एलर्जी का कारण बनता है, और स्टेफिलोकोसी प्युलुलेंट और भड़काऊ प्रक्रियाओं का कारण बनता है।
छड़ी के आकार के जीवाणु सबसे आम माने जाते हैं। इनमें सूक्ष्मजीव शामिल हैं जो तपेदिक, टाइफाइड बुखार, पेचिश का कारण बनते हैं।
कुछ प्रकार की छड़ें खराब पर्यावरणीय परिस्थितियों में बीजाणु बनाती हैं। ऐसे जीवाणुओं को बेसिली कहते हैं।
बीजाणुओं का बनना एक बहुत ही रोचक और जटिल प्रक्रिया है, क्योंकि इस प्रकार की कोशिका स्वयं सामान्य बेसिलस से बहुत अलग होती है। प्रत्येक बीजाणु में एक घना और मजबूत खोल होता है, जबकि पानी की मात्रा नगण्य होती है। ऐसी कोशिका को पोषक तत्वों की बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं होती है, यह गतिमान और गुणा करना बंद कर देती है। उसी समय, बीजाणु जीवन के लिए भयानक परिस्थितियों में हो सकते हैं, जैसे कि बहुत अधिक या निम्न तापमान। लेकिन जैसे ही उनके लिए अनुकूल माहौल आता है, वे तुरंत अपनी जीवन गतिविधि शुरू कर देते हैं।
मुड़े हुए जीवाणु प्रायः अल्पविराम या भँवर के रूप में पाए जाते हैं। आमतौर पर ऐसे सूक्ष्मजीव उपदंश और हैजा जैसी बीमारियों का कारण बनते हैं।
कई जीवाणु गति करने में सक्षम होते हैं, और वे इसे विभिन्न आकार और लंबाई के कशाभिका की सहायता से करते हैं।
जीवाणु विभाजन द्वारा प्रजनन करते हैं। यह प्रक्रिया बहुत तेज है (हर पंद्रह से बीस मिनट में)। सबसे तेज़ प्रजनन भोजन पर देखा जा सकता हैखाद्य पदार्थ और अन्य अत्यधिक पौष्टिक वातावरण।
वायरस
वायरस को सूक्ष्मजीवों के एक विशेष समूह के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है जिसमें सेलुलर संरचना नहीं होती है। ऐसे जीवन रूप अत्यंत छोटे होते हैं, इसलिए उन्हें केवल एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत ही देखा जा सकता है। कुछ प्रकार के वायरस केवल प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड से बने हो सकते हैं।
प्रत्येक व्यक्ति अपने जीवन में कम से कम एक बार इन सूक्ष्मजीवों के कारण होने वाली बीमारियों का सामना करता है। इसमें इन्फ्लूएंजा, हेपेटाइटिस, खसरा और कई अन्य बीमारियां शामिल हैं।
मशरूम
सूक्ष्मजीवों का यह समूह भी खास है। मशरूम में क्लोरोफिल नहीं होता है, और यह कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण भी नहीं करता है। उन्हें रेडीमेड खाना चाहिए। यही कारण है कि मशरूम अक्सर उपजाऊ मिट्टी या खाद्य उत्पादों पर पाए जाते हैं।
मशरूम प्रजनन के विभिन्न तरीकों की विशेषता है। इसमें न केवल अलैंगिक और यौन तरीके शामिल हैं, बल्कि वनस्पति भी शामिल हैं।
खमीर
यीस्ट विभिन्न प्रकार के आकार वाले एकल-कोशिका वाले गतिहीन जीव हैं। गोल और अंडाकार दोनों प्रकार के होते हैं, साथ ही छड़ के आकार और अर्धचंद्राकार दोनों प्रकार के होते हैं।
इस प्रकार का सूक्ष्मजीव काफी व्यापक होता है। वे पौधों पर, मिट्टी में और खराब होने वाले खाद्य पदार्थों में भी पाए जा सकते हैं। उनमें से कुछ शर्करा को कार्बन डाइऑक्साइड और एथिल अल्कोहल में बदलने में सक्षम हैं। इस प्रक्रिया को किण्वन कहा जाता है। खाद्य उद्योग में इसकी बहुत मांग है।
आकृति विज्ञानसूक्ष्मजीव: बैक्टीरिया
यह विचार करने योग्य है कि बैक्टीरिया हमारे ग्रह पर जीवन का पहला रूप है। उनकी मुख्य विशेषता कोशिका की संरचना है। यूकेरियोट्स (एक नाभिक युक्त कोशिकाएं) के विपरीत, प्रोकैरियोट्स (बैक्टीरिया) में एक नाभिक नहीं होता है।
ऐसे सूक्ष्मजीव जीवन के सभी क्षेत्रों में रहते हैं और सीधे मानव जीवन को भी प्रभावित करते हैं।
वैज्ञानिक भी उपयोगिता के सिद्धांत के अनुसार जीवाणुओं का वर्गीकरण करते हैं। लाभकारी प्रजातियां और हानिकारक हैं। उपयोगी प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल होते हैं, मानव पाचन तंत्र पर सकारात्मक प्रभाव डालते हैं, और अक्सर उद्योग में भी उपयोग किए जाते हैं।
सूक्ष्मजीवों के आकारिकी का अध्ययन उनके अस्तित्व का एक सामान्य विचार देता है, और कुछ स्थितियों में उनके लाभ और हानि का पता लगाना भी संभव बनाता है।
एक मानक जीवाणु कोशिका में निम्नलिखित घटक होते हैं:
- प्लाज्मा झिल्ली। यह कोशिका तत्व यूकेरियोटिक झिल्ली से अलग नहीं है।
- मेसोसोम एक विशेष घटक है, जिसकी सहायता से वंशानुगत सामग्री को कोशिका से जोड़ना संभव है।
- न्यूक्लियोटाइड। यह एक अपूर्ण रूप से निर्मित केन्द्रक है। इसमें सभी गुणसूत्र होते हैं।
- राइबोसोम विशेष अंग हैं जो लगभग चालीस प्रतिशत कोशिका स्थान पर कब्जा कर लेते हैं।
ऊपर सूचीबद्ध तत्वों के अलावा, प्रोकैरियोटिक कोशिका में भी शामिल हैं: एक कैप्सूल, एक कोशिका भित्ति और एक श्लेष्मा झिल्ली। कई बैक्टीरिया कर सकते हैंस्वतंत्र रूप से चलते हैं और सतहों से चिपके रहते हैं। वे विशेष कशाभिका और विली की सहायता से ऐसा करते हैं।
सूक्ष्मजीवों की आकृति विज्ञान: वायरस, कवक और खमीर की सूक्ष्म जीव विज्ञान
वायरस एक विशेष जीव है जिसकी कोई कोशिकीय संरचना नहीं होती है। इसके प्रत्येक कण में एक खोल होता है, साथ ही साथ सूचना का केंद्र में स्थित कोर होता है।
लेकिन कवक कोशिकाओं की संरचना अन्य सूक्ष्मजीवों की तुलना में अधिक जटिल होती है। उनकी कोशिकाओं में नाभिक और रिक्तिकाएं भी शामिल हैं। संरचना में, वे पौधों के समान हैं, लेकिन एक अलग आकार है। वे लंबे और शाखाओं वाले धागों की तरह दिखते हैं जिन्हें हाइपहे कहा जाता है। आमतौर पर ऐसे हाइपहाइट मायसेलियम बनाते हैं।
यीस्ट कोशिकाओं में यूकेरियोट्स के सभी तत्व होते हैं, लेकिन इसके अलावा इनमें अन्य घटक भी होते हैं। उनकी विशिष्टता इस तथ्य में निहित है कि उनमें जानवरों और पौधों दोनों के गुण हैं।
विनिमय प्रक्रिया
सूक्ष्मजीवों की आकृति विज्ञान और शरीर क्रिया विज्ञान आपको उनके जीवन के मुख्य चरणों को समझने की अनुमति देता है। बैक्टीरिया, अधिक जटिल जीवन रूपों की तरह, लिपिड, वसा और कार्बोहाइड्रेट को संश्लेषित करते हैं। लेकिन साथ ही, उनकी कोशिकाओं में होने वाली प्रक्रियाएं भिन्न होती हैं।
वैज्ञानिक दो प्रकार के यूकेरियोट्स में भेद करते हैं: स्वपोषी और विषमपोषी।
पहला प्रकार अकार्बनिक यौगिकों से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने में सक्षम है, जबकि दूसरा प्रकार कार्बनिक घटकों की परिवर्तन प्रक्रियाओं का उत्पादन करता है।
अक्सर परजीवी सूक्ष्मजीव विषमपोषी होते हैं। वे केवल उपयोगी भोजन करते हैंअपने मेजबान के शरीर में प्रवेश करने वाले पदार्थ।
सप्रोफाइट भी होते हैं। वे मृत जीवों से संश्लेषित पदार्थों को खाते हैं।
सूक्ष्मजीवों की संरचना का आकारिकी बैक्टीरिया के जीवन के अध्ययन का एक महत्वपूर्ण घटक है। हालांकि, कोशिका की संरचना के अलावा, यह चयापचय के प्रकारों पर भी विचार करने योग्य है। निर्माण के प्रकार की चर्चा ऊपर की गई है। एक ऊर्जा विनिमय भी है।
वैज्ञानिक निम्नलिखित प्रकार के ऊर्जा उत्पादन की पहचान करते हैं:
- प्रकाश संश्लेषण। यह प्रक्रिया ऑक्सीजन के साथ या बिना ऑक्सीजन के की जा सकती है।
- किण्वन। यह ऊर्जावान प्रतिक्रिया अणुओं के अलग होने के कारण होती है जो फॉस्फोरिक एसिड को एडीपी में स्थानांतरित करते हैं।
- सांस। सूक्ष्मजीव न केवल ऑक्सीजन के साथ, बल्कि कार्बनिक और खनिज यौगिकों की मदद से भी सांस ले सकते हैं।
वंशानुगत जानकारी का स्थानांतरण
प्रोकैरियोट्स द्वारा वंशानुगत जानकारी को स्थानांतरित करने के कई तरीके हैं (सूक्ष्मजीवों की आकृति विज्ञान और प्रणाली का वर्णन भी इस लेख में किया गया है)। आइए उनमें से प्रत्येक पर करीब से नज़र डालें:
- संयुग्मन वंशानुगत जानकारी को एक सूक्ष्मजीव से दूसरे में केवल उनके सीधे संपर्क द्वारा स्थानांतरित करने की एक विधि है;
- परिवर्तन - एक प्रकार का स्थानांतरण जिसके दौरान दाता प्राप्तकर्ताओं के साथ जानकारी साझा करते हैं;
- ट्रांसडक्शन फेज का उपयोग करके वंशानुगत सामग्री के सीधे हस्तांतरण की एक विधि है।
तरीकेसूक्ष्मजीव आकारिकी अध्ययन
प्रोकैरियोट्स की संरचना के सबसे सटीक अध्ययन के लिए माइक्रोस्कोपी और स्टेनिंग जैसी विधियों का उपयोग किया जाता है।
सूक्ष्मजीवों के आकारिकी का अध्ययन करने के लिए सूक्ष्म तरीकों को इलेक्ट्रॉन और प्रकाश सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके किया जाता है। विशेषज्ञों ने सबसे सटीक परिणामों के लिए कई तरीके विकसित किए हैं।
शोध की रूपात्मक पद्धति माइक्रोस्कोप का उपयोग करके कोशिका की संरचना, साथ ही इसकी गतिशीलता और पुनरुत्पादन की क्षमता की जांच करने की अनुमति देती है।
शारीरिक पद्धति आपको विभिन्न उत्तेजनाओं के साथ-साथ विभिन्न परिस्थितियों के अनुकूल होने की क्षमता के लिए सूक्ष्मजीवों की प्रतिक्रिया पर विचार करने की अनुमति देती है।
संवर्धन विधि की सहायता से किसी सूक्ष्म जीव का पोषक माध्यम में अध्ययन करना संभव है। यह तकनीक आपको बढ़ने और पुनरुत्पादन की क्षमता की पहचान करने की अनुमति देती है।
सूक्ष्मजीवों की आकृति विज्ञान (सूक्ष्म जीव विज्ञान) एक बहुत ही महत्वपूर्ण विज्ञान है जो बैक्टीरिया और अन्य एककोशिकीय जीवों का अध्ययन करता है। ऐसा मत सोचो कि बैक्टीरिया केवल प्रकृति और मानव शरीर को नुकसान पहुंचाते हैं। यह सच से बहुत दूर है। उनके बिना, पृथ्वी ग्रह पर जीवन असंभव होता।
