|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Научная деятельность Луи Пастера. Луи пастер реферат микробиологияЛуи Пастер и его роль в микробиологии | Луи Пастер, химик по образованию, посвятил свою жизнь изучению микроорганизмов и разработке методов борьбы с заразными заболеваниями. Круг его интересов был обширен: Пастер изучал процессы брожения (1857) и самозарождения микробов (1860), болезни вина и пива (1865), шелковичных червей (1868). Он предложил вакцины против сибирской язвы (1881) и предохранительные прививки против бешенства (1885). С именем Пастера было связано решение длительного спора о самозарождении и размножении микробов, который продолжался с начала XVIII и до второй половины XIX века. Мысль о самозарождении живых существ была не новой. С давних времен считали, что .некоторые животные могут не только рождаться от себе подобных, но и возникать из неживой материи: лягушки — из ила, мыши — из старого зерна. Однако доказать, что в банке с илом лягушки не появляются, а мухи, вши и другие насекомые происходят от себе подобных, было довольно просто. Происхождение же микробов оставалось неясным, казалось, что они возникают, из «ничего».
Итальянский аббат Лаццаро Спаллацани проделал простой и остроумный опыт, который показал, что микроорганизмы происходят только от себе подобных. Он, наблюдая в капельке воды за одной микробной клеткой, увидел, как она увеличилась в размерах, истончилась в середине и разделилась на две особи. Русский исследователь М. М. Тереховский (1775) в своей работе «Об анималькулях» показал, что если настой, содержащий микроорганизмы, подвергнуть нагреванию и охлаждению, то анималькули погибают. Однако французский ученый Пуше и другие опровергали эти опыты, доказывая, что в прокипяченном бульоне через некоторое время микроорганизмы появляются вновь — самозарождаются.
Спор решила прекратить Французская академия, назначив премию тому, кто докажет истину. Этой премии был удостоен Луи Пастер, который доказал, что если бульон достаточно длительно кипятить, а затем плотно закрыть, прекратив доступ в него воздуха, то микроорганизмы в бульоне не разовьются. Возражения противников о том, что кипячение убивает в воздухе над жидкостью «воспроизводящую силу», необходимую для самозарождения, были тоже опровергнуты Пастером. Прокипяченный бульон долгое время остается прозрачным (микроорганизмы не развиваются), если горлышко изогнуто так, что пыль, а вместе с ней и микроорганизмы оседают на его стенках. Стоит лишь наклонить колбу и слегка смочить стенки горлышка, как в бульоне начинается развитие микроорганизмов. Так Пастером была окончательно опровергнута теория самозарождения микроорганизмов.
Пастер привлек внимание ученых к тому, что в основе многих известных процессов, таких, как брожение, гниение, находится жизнедеятельность микроорганизмов. Изучая процессы брожения (молочнокислого и маслянокислого), Пастер установил, что они вызываются микроорганизмами. Им впервые были обнаружены анаэробы — микробы, способные жить и размножаться без кислорода. Эти работы Пастера имели большое практическое значение. Изучая болезни вина и пива, их брожение и скисание, вызванные микроорганизмами, Пастер предложил практические меры, способные предохранить вино и пиво от порчи. Прогревание их при 60—70°С убивало микробов, не портило вкуса и предохраняло от скисания. Этот метод, получивший название пастеризации, широко используется в пищевой промышленности и в настоящее время. Открытие Пастера, связанное с доказательством роли микроорганизмов как причины возникновения различных гнилостных процессов, имело значение для развития медицины и, в частности, хирургии. Оно дало возможность знаменитому английскому хирургу Джозефу Листеру предложить систему мер, обеспечивающих защиту ран от попадания в них микробов, и тем самым предохранить больного от возникновения различных воспалительных процессов. Листером были предложены методы антисептики и асептики, противогнилостного лечения ран с помощью местного применения химических средств, а также способы уничтожения микробов в окружающей среде. Особенно велики заслуги Пастера в изучении сибирской язвы и бешенства. Пастер доказал, что палочковидные бактерии, обнаруженные в организме погибших от сибирской язвы животных, являются возбудителями этой болезни. Он предложил способы борьбы с сибирской язвой, вводя здоровым животным культуру сибиреязвенных бацилл, искусственно ослабленную в лабораторных условиях (противосибиреязвенная вакцина). Такая вакцинация создавала невосприимчивость их к заражению сибиреязвенными микробами. В конце 1880 г. Пастер посетил госпиталь, где в мучениях умирал от бешенства ребенок. Это произвело на ученого тяжелое впечатление. Начались поиски средства, способного победить болезнь. Почти 5 лет Пастер и его ученики Ру и Шамберлен искали способ предохранения человека, укушенного бешеным животным, от заболевания. Таким препаратом явилась вакцина, полученная из мозга кролика, содержащего измененный, фиксированный вирус бешенства (virus fixe — постоянный, фиксированный яд), который в отличие от уличного (собачьего) вируса утратил свою вирулентность для животных и человека. Получить фиксированный вирус бешенства Пастеру удалось путем повторного многократного пассирования через мозг кролика уличного вируса больной собаки. Вакцина против бешенства была с успехом испытана на 9-летнем мальчике, покусанном бешеной собакой, а затем на 19 русских крестьянах, прибывших в Париж из Смоленска после укусов бешеным волком.
Работами Пастера по созданию невосприимчивости к инфекционным заболеваниям были заложены основы вакцинопрофилактики, дающей блестящие результаты до настоящего времени. Открытие микроорганизмов, изучение и доказательство их роли в жизни человека вызвали необходимость систематизации и классификации. В XVIII веке крупнейший ученый-систематик К. Линней объединил все микроорганизмы в одну группу под названием «хаос». В конце XVIII — середине XIX веков их выделили в особую группу, отличающуюся от животных и растений (Мюллер, 1786), но некоторые микроорганизмы отнесли к растительному миру (Перти, 1852).
Кон в 1854 г. на основе сходства внешней формы, роста и размножения вибрионов с низшими водорослями отнес их в группу низших растений (Schizophita). Негели установил, что микроорганизмы, как и грибы, не имеют хлорофилла и питаются за счет разлагающихся органических веществ. Учитывая способ их размножения (греч. schizo — дробиться), он объединил их в особую группу грибоводробянок (Schizomycetes). Это название — шизомицеты — сохраняется за бактериями и в настоящее время.
Геккель в 1866 г. предложил объединить всю группу микроорганизмов под собирательным названием «протисты» (греч. protistos — самый первый). Как Коном, так и Негели в основу классификации микроорганизмов было положено изучение морфологии бактерий. Это привело к появлению в микробиологии двух направлений — мономорфизма и плеоморфизма.
Мономорфисты во главе с Коном считали, что у бактерий, как и у других организмов, существует постоянство формы. Как бы ни менялась форма микробной клетки в процессе развития, она всегда возвращается к своей основной, типичной. Поэтому среди бактерий можно выделить роды и виды, не переходящие друг в друга, имеющие наследственно закрепленные признаки, которые передаются из поколения в поколение. Плеоморфисты, возглавляемые Негели, наоборот, считали, что у бактерий нет постоянства формы. Она изменяется в зависимости от условий среды: микробы могут быть то шариками, то палочками, то вибрионами. Плеоморфисты полагали, что один и тот же микроб может вызвать инфекционную болезнь или процесс брожения в зависимости от условий существования. Некоторые из них вообще отрицали самостоятельность бактерий, считая их стадиями развития грибов. Как потом оказалось, многое в учении плеоморфистов было вызвано несовершенством методик культивирования бактерий на питательных средах. Загрязнение их различными видами микробов принималось за разные формы одного и того же микроба. В результате победу одержали мономорфисты, что сыграло положительную роль в развитии микробиологии, так как позволило изучить специфические свойства микроорганизмов, в том числе патогенных, вызывающих заболевание у человека и животных. Большое значение в этом направлении имели работы немецкого микробиолога Роберта Коха. |
Стр. | |
Введение | 3 |
1. Ранние годы жизни | 6 |
2. Изучение брожения | 8 |
3. Изучение самозарождения микроорганизмов | 10 |
4. Изучение инфекционных заболеваний | 11 |
Заключение | 15 |
Библиографический список | 17 |
Введение.
«При той степени, так называемой современной цивилизации, которой мы достигли, научная культура в своем наивысшем выражении, может быть, более необходима для морального состояния нации, чем для ее материального благополучия».
Середина XIX века явилась поворотным этапом в развитии микробиологии, этот этап называют так же эпохой Пастера. Луи Пастер является основоположником микробиологии как науки. Его пионерские исследования о брожении, выяснении роли микробов в круговороте веществ в природе и самопроизвольном зарождении составили теоретическую базу современной микробиологии. Пастер установил, что в определенных условиях культивирования патогенные микробы теряют свою вирулентность. На основе этого открытия он создает вакцины. Успехи медицинской микробиологии в области этиологии инфекционных болезней обусловили необходимость изучения механизмов защитных реакций организма от инфекционных агентов.
О Пастере написано много. Он оставил после себя массу документов, позволяющих в лабиринте творческой деятельности ученого проследить последовательную цепь его умозаключений и тщательно продуманную логику его экспериментального метода. Выдающиеся ученые не один раз принимались за изучение работ Пастера. Его творчество — целая эпопея, в которой всегда есть над, чем поразмыслить, что перевоссоздать, что позаимствовать.
Никогда не утомительно слушать рассказы из жизни ученого — жизни, которая может служить примером, хотя она и не напоминает гладкую дорогу. Научная деятельность Пастера обозначена вехами — эпизодами, когда Пастер ставил и разрешал очередную проблему.
Каждый из этапов своего творчества Пастер проводил как следственное дело: определял симптомы — улики, шаг за шагом реконструировал историю болезни — преступления, искал виновного — микроба и, что самое примечательное, находил средство исправить положение. Всю деятельность Пастера можно свести, как это показал автор отличной книги Жак Николь, к десяти основным исследованиям, увенчавшимся десятью успехами, что является большой редкостью в жизни ученых.
Значит ли это, что Пастер никогда не знал неудач? Нет, не значит. Несколько раз он попадал на ту дорогу, которая вела в тупик, например когда он изучал действие магнетизма на живые существа или когда пытался доказать инфекционное происхождение эпилепсии. Но каждый раз еще в самом начале ошибочного пути безотказная пастеровская логика подсказывала, что, встав на него, ни к чему прийти нельзя, поскольку к наблюдавшимся явлениям неприложимы экспериментальные критерии, которыми Пастер проверял любую гипотезу, никогда не доверяя предвзятым идеям, скоропалительным выводам. Достоверными результатами в глазах Пастера были только те, которые можно было проверить и воссоздать.
Поль Бер сказал однажды: «Смелость, с которой мосье Пастер что-либо утверждает, имея доказательства в руках, равна его робости, которую он испытывает, когда вывод не подтверждается экспериментом». Комментируя это высказывание, сам Пастер писал: «Я самый колеблющийся из людей, самый боязливый, когда нужно дать заключение, а доказательств не хватает. Зато ни один довод не мешает мне твердо защищать то, что я считаю верным, когда мои убеждения имеют солидную научную опору». И еще: «Вся моя жизнь прошла в формировании мотивированных мнений по различным вопросам чистой или прикладной науки в свете эксперимента, наблюдения и размышления. Самые смелые концепции, самые законные теории обретают душу и плоть только в день освещения их наблюдением и экспериментом. Только тонким опытом, хорошо продуманным и хорошо выполненным, можем мы заставить природу открыть ее секреты. Все иные методы всегда оказывались несостоятельными».
Луи Пастер родился 27 декабря 1822 года. Он был сыном отставного французского солдата, владельца небольшого кожевенного завода в местечке Доль.
Луи вырос в большой дружной семье. Отец Пастера, не получивший никакого образования, почти неграмотный человек, мечтал видеть сына образованным мужчиной и старался развить в нем стремление к знаниям. Сын радовал его своими успехами в учении и необыкновенным прилежанием. Луи много читал, любил рисовать, но, пожалуй, ничем особенно не выделялся из среды своих сверстников. И только исключительная точность, наблюдательность и способность работать с огромным увлечением позволяли предвидеть в нем будущего ученого.
Несмотря на слабое здоровье и недостаток средств, Луи Пастер с успехом завершил обучение сначала в колледже в Арбуа, а затем в Безансоне Окончив здесь курс со степенью бакалавра, он поступил в 1843 году в Высшую нормальную школу, готовящую учителей для средней школы. Луи особенно увлекся химией и физикой. В школе он слушал лекции Балара. А знаменитого химика Жана Батиста Дюма ходил слушать в Сорбонну. Работа в лаборатории захватила Пастора. В своем увлечении опытами он часто забывал об отдыхе
Закончив школу в 1847 году, Луи Пастер сдал экзамены на звание доцента физических наук. А спустя год защитил докторскую диссертацию. Тогда Пастеру еще не было и двадцати шести лет, но он уже приобрел известность своими исследованиями в области строения кристаллов. Молодой ученый дал ответ на вопрос, который до него оставался нерешенным, несмотря на усилия многих крупнейших ученых. Он открыл причину неодинакового влияния луча поляризованного света на кристаллы органических веществ. Это выдающееся открытие привело в дальнейшем к возникновению стереохимии — науки о пространственном расположении атомов в молекулах.
В том же 1848 году Пастер стал адъюнкт-профессором физики в Дижоне. Через три месяца он занимает новую должность адъюнкт-профессора химии в Страсбурге. Пастер принимал активное участие в революции 1848 года и даже вступил в Национальную гвардию.
В 1849 году Пастер женился на Мари Лаурен. У них родились четверо детей. Но двое их них, к сожалению, умерли совсем маленькими. Их семейные отношения были образцом для подражания. Луи и Мари уважали другу друга, ценили юмор.
В 1854 году Луи Пастера назначают деканом факультета естественных наук в Лилле. Со свойственной ему острой наблюдательностью. Пастер заметил, что асимметричные кристаллы встречаются в веществах, образующихся при брожении. Он заинтересовался явлениями брожения, стал изучать их, и эти занятия привели его к необыкновенным открытиям. Так Пастер — химик и физик — впервые прикоснулся к увлекательной области биологии.
2. Изучение брожения
Изучением брожения Пастер занялся с 1857 года. В то время господствовала теория что этот процесс имеет химическую природу (Ю. Либих), хотя уже публиковались работы о его биологическом характере (Ш. Каньяр де Латур, 1837), не имевшие признания. К 1861 Пастер показал, что образование спирта, глицерина и янтарной кислоты при брожении может происходить только в присутствии микроорганизмов, часто специфичных.
Луи Пастер доказал, что брожение есть процесс, тесно связанный с жизнедеятельностью дрожжевых грибков, которые питаются и размножаются за счет бродящей жидкости. При выяснении этого вопроса Пастеру предстояло опровергнуть господствовавший в то время взгляд Либиха на брожение, как на химический процесс. Особенно убедительны были опыты Пастера, произведенные с жидкостью, содержащей чистый сахар, различные минеральные соли, служившие пищей бродильному грибку, и аммиачную соль, доставлявшую грибку необходимый азот. Грибок развивался, увеличиваясь в весе; аммиачная соль тратилась. По теории Либиха, надо было ждать уменьшения в весе грибка и выделения аммиака, как продукта разрушения азотистого органического вещества, составляющего фермент. Вслед за тем Пастер показал, что и для молочного брожения также необходимо присутствие особого "организованного фермента" (как в то время называли живые клетки микробов), который размножается в бродящей жидкости, также увеличиваясь в весе, и при помощи которого можно вызывать ферментацию в новых порциях жидкости.
В это же время Луи Пастер сделал еще одно важное открытие. Он нашел, что существуют организмы, которые могут жить без кислорода. Для некоторых из них кислород не только не нужен, но и ядовит. Такие организмы называются строгими анаэробами. Их представители — микробы, вызывающие маслянокислое брожение. Размножение таких микробов вызывает прогорклость вина и пива. Брожение, таким образом, оказалось анаэробным процессом, "жизнью без кислорода", потому что на него отрицательно воздействует кислород (эффект Пастера).
В то же время организмы, способные как к брожению, так и к дыханию, в присутствии кислорода росли активнее, но потребляли меньше органического вещества из среды. Так было показано, что анаэробная жизнь менее эффективна. Сейчас показано, что из одного и того же количества органического субстрата аэробные организмы способны извлечь почти в 20 раз больше энергии, чем анаэробные.
3. Изучение самозарождения микроорганизмов.
В 1860—1862 Пастера, как и большинство учёных того времени, волновал вопрос о происхождении живых существ, изучению деятельности которых он отдал столько времени и сил. Он повторял опыты Спалланцани, но сторонники теории самозарождения утверждали, что для самозарождения микроскопических животных необходим натуральный, не нагретый воздух, т. к. по мнению виталистов, нагревание убивало «животворящую» или «плодотворную» силу. Ко всему прочему они утверждали (впрочем, Пастер и сам это понимал), что для чистоты эксперимента необходимо, чтобы в сосуд, содержащий не нагретый воздух, не проникли дрожжевые грибки и вибрионы. Задача показалась Пастеру невыполнимой.
Но вскоре, заручившись помощью французского учёного Антуана Балара, известного на весь мир открытием брома, он сумел найти выход из этой затруднительной ситуации. Пастер поручил своим помощникам приготовить весьма необычные колбы — их горлышки были вытянуты и загнуты книзу наподобие лебединых шей (S-образно), Балар подсказал эту идею и выплавил на огне первый экземпляр. В эти колбы он наливал отвар, кипятил его, не закупоривая сосуд, и оставлял в таком виде на несколько дней. По прошествии этого времени в отваре не оказывалось ни одного живого микроорганизма, несмотря на то, что не нагретый воздух свободно проникал в открытое горлышко колбы. Пастер объяснял это тем, что все микробы, содержащиеся в воздухе, просто-напросто оседают на стенках узкого горлышка и не добираются до питательной среды. Свои слова он подтвердил, хорошенько встряхнув колбу, так чтобы бульон ополоснул стенки изогнутого горлышка, и обнаружив на этот раз в капле отвара микроскопических животных
stud24.ru
|
..:::Счетчики:::.. |
|
|
|
|