माइक्रोबायोलॉजी क्या है?
सूक्ष्म जीव विज्ञान सूक्ष्मजीवों की पहचान, जीवन शैली, शरीर क्रिया विज्ञान और चयापचय का अध्ययन करता है
छवि: सीडीसी अनप्लैश पर
सूक्ष्म जीव विज्ञान जीव विज्ञान की वह शाखा है जो सूक्ष्मजीवों का अध्ययन करती है। यह शब्द ग्रीक से आया है सूक्ष्म, जिसका अर्थ है छोटा, और BIOS तथा लोगो, जीवन का विज्ञान। इस प्रकार, इसके अध्ययन में पर्यावरण और अन्य प्रजातियों के साथ उनके संबंधों के अलावा, सूक्ष्मजीवों की पहचान, जीवन के तरीके, शरीर विज्ञान और चयापचय को शामिल किया गया है।
सूक्ष्म जीव विज्ञान का उदय
1674 में डचमैन एंटनी वैन लीउवेनहोक द्वारा आविष्कार किए गए माइक्रोस्कोप के निर्माण से माइक्रोबायोलॉजी उत्पन्न हुई। उन्होंने मिट्टी, लार और मल के नमूनों में सूक्ष्म प्राणियों का निरीक्षण करने के लिए उपकरण का उपयोग किया, उन्हें "पशुधन" कहा। लीउवेनहोक की खोज ने पृथ्वी पर जीवन के उद्भव की उत्पत्ति के बारे में एक महत्वपूर्ण बहस को जन्म दिया है।
एबियोजेनेसिस सिद्धांत, या सहज पीढ़ी सिद्धांत, अरस्तू के सबसे प्रसिद्ध रक्षक के रूप में था और इसे 19 वीं शताब्दी तक मान्य माना जाता था। इस सिद्धांत के अनुसार, "जानवरों" पौधों और जानवरों के ऊतकों के अपघटन का परिणाम होगा। इस विचारधारा के समर्थकों का मानना था कि जीवन की उत्पत्ति निर्जीव वस्तुओं से हुई है।
सूक्ष्मदर्शी की खोज और सूक्ष्म जीव विज्ञान के अन्य अध्ययनों ने जैवजनन के सिद्धांत के उद्भव की अनुमति दी, जिसने इस विचार का विरोध करना शुरू कर दिया कि कच्चा पदार्थ एक नए अस्तित्व को जन्म दे सकता है। इस सिद्धांत के अनुसार, सभी जीवित प्राणी अन्य पहले से मौजूद जीवित प्राणियों से उत्पन्न होते हैं, अर्थात, पहले से मौजूद "पशुवंश" नए "पशुवंश" को जन्म देंगे। इस सिद्धांत की व्याख्या करने के लिए किए गए सबसे उल्लेखनीय अध्ययन 1668 में फ्रांसेस्को रेडी द्वारा किए गए थे, और लुई पाश्चर द्वारा 1862 में, एबियोजेनेसिस के सिद्धांत को स्थायी रूप से त्याग दिया गया था।
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सूक्ष्म जीव क्या हैं
सूक्ष्मजीव, जिन्हें सामान्य रूप से "रोगाणु" और "सूक्ष्मजीव" कहा जाता है, सूक्ष्म प्राणी हैं, उनमें से कई नग्न आंखों के लिए अदृश्य हैं, और जो संरचना और जीवन के तरीकों की एक आश्चर्यजनक विविधता प्रस्तुत करते हैं। बैक्टीरिया, कवक, प्रोटोजोआ, वायरस और शैवाल सूक्ष्मजीवों के समूह का हिस्सा हैं।
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प्रजातियों की इस विविधता के साथ, सूक्ष्म जीव एकमात्र ऐसे प्राणी थे जो ग्रह पर सभी स्थानों के अनुकूल थे: वे हवा में, समुद्र के तल पर, भूमिगत और यहां तक कि हमारे अंदर भी हैं। साओ पाउलो में अस्पताल अल्बर्ट आइंस्टीन के माइक्रोबायोलॉजिस्ट जैसीर पास्टर्नक कहते हैं, "हमारे शरीर में मानव कोशिकाओं की तुलना में अधिक जीवाणु कोशिकाएं हैं"।
सूक्ष्मजीवों का महत्व
यद्यपि वे जीवन के सबसे छोटे रूप हैं, सूक्ष्म जीव पृथ्वी के अधिकांश बायोमास का निर्माण करते हैं और अन्य जीवों के लिए आवश्यक कई रासायनिक प्रतिक्रियाएं करते हैं। इसके अलावा, मनुष्य, पौधे और जानवर पोषक तत्वों के पुनर्चक्रण और कार्बनिक पदार्थों के क्षरण के लिए सूक्ष्म रूप से माइक्रोबियल गतिविधि पर निर्भर हैं। इसलिए, जीवन के समर्थन और रखरखाव के लिए सूक्ष्मजीव अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।
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सूक्ष्म जीव विज्ञान के क्षेत्र
माइक्रोबायोलॉजी अध्ययन का एक व्यापक क्षेत्र है, जो विभिन्न शोधों को करने की अनुमति देता है। माइक्रोबायोलॉजी की गतिविधि के क्षेत्र हैं: मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी, फार्मास्युटिकल माइक्रोबायोलॉजी, एनवायरनमेंटल माइक्रोबायोलॉजी, फूड माइक्रोबायोलॉजी और माइक्रोबियल माइक्रोबायोलॉजी।
चिकित्सा सूक्ष्म जीव विज्ञान
मेडिकल माइक्रोबायोलॉजी रोगजनक सूक्ष्मजीवों पर केंद्रित है। इसका प्रदर्शन संक्रामक रोगों के नियंत्रण और रोकथाम से संबंधित है।
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फार्मास्युटिकल माइक्रोबायोलॉजी
फार्मास्युटिकल माइक्रोबायोलॉजी सूक्ष्मजीवों के अध्ययन पर केंद्रित है जो दवाओं, विशेष रूप से एंटीबायोटिक दवाओं के निर्माण में भाग लेते हैं।
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पर्यावरण सूक्ष्म जीव विज्ञान
जैव-भू-रासायनिक चक्रों से संबंधित पर्यावरण सूक्ष्म जीव विज्ञान, बैक्टीरिया और कवक पर केंद्रित है जो प्रकृति में पाए जाने वाले कार्बनिक पदार्थों और रासायनिक पदार्थों के अपघटन में कार्य करते हैं।
खाद्य सूक्ष्म जीव विज्ञान
खाद्य सूक्ष्म जीव विज्ञान में खाद्य उद्योग में उपयोग किए जाने वाले सूक्ष्मजीवों के अध्ययन के उद्देश्य के रूप में, खाद्य सुरक्षा और शेल्फ जीवन, पारंपरिक उत्पादों के प्रसंस्करण और नए खाद्य उत्पादों के विकास पर ध्यान देने के साथ, विभिन्न उपभोक्ता दर्शकों के लिए उपयुक्त संवेदी विशेषताओं के साथ।
माइक्रोबायोलॉजी माइक्रोबायोलॉजी
सूक्ष्म जीव विज्ञान सूक्ष्म जीव विज्ञान सूक्ष्मजीवों के आनुवंशिक और आणविक हेरफेर पर अपना अध्ययन केंद्रित करता है।
सूक्ष्मजीवों का वर्गीकरण
उनकी विशेषताओं के अनुसार, सूक्ष्मजीवों को वर्गीकृत किया जा सकता है: प्रोकैरियोट्स या यूकेरियोट्स, ऑटोट्रॉफ़्स या हेटरोट्रॉफ़्स, और एककोशिकीय या बहुकोशिकीय।
प्रोकैरियोट्स या यूकेरियोट्स
यूकेरियोटिक प्राणियों में जटिल संरचनाएं होती हैं, जो आंतरिक झिल्लियों, साइटोस्केलेटन और एक नाभिक द्वारा निर्मित होती हैं। दूसरी ओर, प्रोकैरियोट्स में एक नाभिक और अन्य झिल्ली-बद्ध अंग नहीं होते हैं।
स्वपोषी या विषमपोषी
जबकि ऑटोट्रॉफ़ प्रकाश या अकार्बनिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके अपना भोजन बनाते हैं, हेटरोट्रॉफ़ ऊर्जा के लिए ऑटोट्रॉफ़ द्वारा बनाए गए कार्बनिक अणुओं पर निर्भर करते हैं और अपनी श्वसन कुर्सी को पूरा करते हैं।
एकल-कोशिका या बहु-कोशिका
एककोशिकीय जीव केवल एक कोशिका से बनते हैं और बहुकोशिकीय जीव विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं से बनते हैं।
उदाहरण
- बैक्टीरिया यूकेरियोटिक और एककोशिकीय सूक्ष्म जीव हैं। यद्यपि स्वपोषी जीवाणु होते हैं, विशाल बहुमत विषमपोषी होते हैं और अन्य जीवित प्राणियों द्वारा उत्पादित पदार्थों पर भोजन करते हैं।
- कवक यूकेरियोटिक सूक्ष्मजीव, हेटरोट्रॉफ़ हैं और एककोशिकीय हो सकते हैं, जैसे खमीर, या बहुकोशिकीय, जैसे मशरूम।
- शैवाल यूकेरियोटिक सूक्ष्म जीव, प्रकाश संश्लेषक स्वपोषी हैं और एककोशिकीय या बहुकोशिकीय हो सकते हैं।
- प्रोटोजोआ यूकेरियोटिक, हेटरोट्रॉफ़िक और एककोशिकीय सूक्ष्म जीव हैं।
- वायरस अकोशिकीय सूक्ष्मजीव होते हैं जिनका अपना चयापचय नहीं होता है। इसलिए, इसकी सभी गतिविधियों को दूसरे जीव के भीतर किया जाता है।
बॉलीवुड
सूक्ष्मजीवों को उनके जीवन के तरीके के अनुसार अलग-अलग समूहों में विभाजित किया जाता है, जो कि सैप्रोब, परजीवी या सहजीवन हो सकते हैं।
सैप्रोब्स
पुनर्चक्रण सूक्ष्मजीवों के रूप में जाना जाता है, सैप्रोब मृत कार्बनिक पदार्थों के डीकंपोजर होते हैं, और डिनर, अर्थात, वे बिना पता लगाने योग्य लाभ या हानि के संघ बनाए रखते हैं।
- कवक और बैक्टीरिया मुख्य सूक्ष्मजीव हैं जो कार्बनिक पदार्थों को विघटित करते हैं।
- कवक और बैक्टीरिया के बीच मिट्टी में सहभोजवाद का एक उदाहरण देखा जा सकता है। कवक द्वारा सेल्युलोज के क्षरण से उत्पन्न ग्लूकोज का उपयोग कुछ बैक्टीरिया द्वारा किया जाता है।
परजीवी
परजीवी सूक्ष्म जीव हैं जो अन्य जीवों की जीवित कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाते हैं, और विभिन्न डिग्री में प्रकट हो सकते हैं। क्या वे हैं:
- अनिवार्य परजीवीवाद: इसके अस्तित्व के लिए मेजबान पर पूर्ण निर्भरता है;
- एकाधिक परजीवीवाद: सूक्ष्मजीव में कई मेजबान होते हैं;
- वैकल्पिक परजीवीवाद: उनके पास दो जीवन की आदतें हो सकती हैं, एक मेजबान (परजीवी जीवन आदत) और इसके बाहर (मुक्त जीवन आदत) दोनों में जीवित रहना;
- अतिपरजीविता: एक ऐसी स्थिति जिसमें दूसरा परजीवी पहले परजीवी में विकसित हो जाता है;
सहजीवन
सूक्ष्मजीव जो दीर्घावधि में जुड़ते हैं, जो दोनों व्यक्तियों के लिए लाभकारी संबंध हो सकते हैं या नहीं। ये संघ पारस्परिक या विरोधी हो सकते हैं।
पारस्परिक सहजीवन
पारस्परिक सहजीवन एक लाभकारी संबंध है जहां सूक्ष्मजीवों के बीच रूपात्मक और शारीरिक संपर्क होता है। लाइकेन इस जुड़ाव का एक उदाहरण है, जो कवक और शैवाल या सायनोबैक्टीरिया और कवक के बीच होता है। जबकि शैवाल और सायनोबैक्टीरिया कवक को कार्बनिक यौगिक प्रदान करते हैं, वे जीवित रहने के लिए अधिक अनुकूल वातावरण की गारंटी देते हैं, क्योंकि वे उन्हें सुरक्षा प्रदान करते हैं।
विरोधी सहजीवन
प्रतिपक्षी सहजीवन एक ऐसा संबंध है जहां एक सूक्ष्मजीव को दूसरे की कीमत पर नुकसान होता है। जीवाणुओं के विकास को बाधित करने वाले एंटीबायोटिक पदार्थ उत्पन्न करने वाले कवक इस संघ का एक उदाहरण हैं।
रोगजनक सूक्ष्मजीव
वे सूक्ष्मजीव हैं जो अपने अस्तित्व और विकास के अनुकूल परिस्थितियों में अपने मेजबान में संक्रामक रोग पैदा करने में सक्षम हैं। इस वर्ग में आने वाले बैक्टीरिया, कवक, वायरस, प्रोटोजोआ और शैवाल हैं।
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गैर-रोगजनक सूक्ष्मजीव
ये सूक्ष्म जीव हैं जो हमारे आस-पास प्रकृति की विभिन्न प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं और जो स्वास्थ्य समस्याओं का कारण नहीं बनते हैं। कुछ मामलों में ये फायदेमंद भी होते हैं। प्रोबायोटिक्स जैसे लैक्टोबेसिलस इस वर्ग का एक उदाहरण हैं, क्योंकि इन जीवित सूक्ष्मजीवों के सेवन से हमारे जठरांत्र संबंधी मार्ग में सूक्ष्मजीव संतुलन में सुधार होता है।
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निष्कर्ष
एक बुनियादी और अनुप्रयुक्त विज्ञान के रूप में सूक्ष्म जीव विज्ञान का बहुत महत्व है। बुनियादी विज्ञान सूक्ष्मजीवों के शारीरिक, जैव रासायनिक और आणविक अध्ययनों पर प्रकाश डालता है। दूसरी ओर, अनुप्रयुक्त विज्ञान, अपने अध्ययन को औद्योगिक, खाद्य और रोग या कीट नियंत्रण प्रक्रियाओं पर केंद्रित करता है।
हाल के वर्षों में सूक्ष्म जीव विज्ञान में प्रगति के बावजूद, यह अनुमान लगाया गया है कि ग्रह पर सूक्ष्मजीवों की सभी प्रजातियों में से केवल एक प्रतिशत को ही सूचीबद्ध किया गया है। यद्यपि उनका अध्ययन तीन शताब्दियों से अधिक समय से किया जा रहा है, फिर भी इस महत्वपूर्ण क्षेत्र के विकास के लिए अभी भी बहुत जगह है।
