Термин «микробиология» происходит из сочетания двух греческих слов – «mikros», что означает «малый, маленький» и «logos», что обычно переводят как «наука». Таким образом, микробиология — наука о микроорганизмах и связанных с ними биологических системах. Она изучает бактерии и археи, микроскопические грибы и протистов, а вирусы рассматривает вирусология; называть все эти объекты «мельчайшими растениями» неверно. Сферой ее интересов является изучение их роста, развития и размножения, их экология, использование в быту и медицине.
История использования микроорганизмов на нашей планете насчитывает несколько тысяч лет. Получить всем нам известные кисломолочные продукты, вино, пиво и уксус невозможно без деятельности соответствующих микроорганизмов.
Изучение микроорганизмов началось с изобретением микроскопа. С помощью этого нового инструмента в конце XVII в. Антони ван Левенгук смог разглядеть бактерии. Но отцом микробиологии тем не менее считается немецкий ученый Роберт Кох. В 1870-х гг. он продемонстрировал, какие именно микроорганизмы вызывают опасные заболевания.
Подлинным основателем микробиологии считается французский микробиолог и химик Луи Пастер. В 1860-1863-х годах путем долгих химических опытов он доказал главенствующую роль микроорганизмов в процессе брожения. Его работы легли в основу новой науки – микробиологии. В становление новой науки большой вклад был внесен голландскими (А. Клюйвер, М. Бейеринк, К. Нил) и немецкими (Р. Кох, Э. Беринг) биологами.
В конце 19 века микробиология появилась и в России. Первыми русскими учеными-микробиологами были С.Н. Виноградский и его ученик В.Л. Омелянский. В 20 веке обширный вклад внесли И.И. Мечников, Л.А. Тарасевич и Д.К. Заболотный.
Как наука микробиология подразделяется на ряд самостоятельных дисциплин. Среди них наиболее важными являются:
Две наиболее важные группы, которые изучают микробиологи, — это одноклеточные бактерии и протисты. Клетка бактерии во много сотен раз меньше средней человеческой клетки. Многие бактерии живут внутри и снаружи тела человека. Современные оценки показывают, что число бактериальных и человеческих клеток в организме взрослого человека одного порядка и в среднем близко к соотношению 1:1, а не 10:1. Почти все они безобидны и даже полезны, но некоторые вызывают заболевания. Бактерии — прокариоты: у них нет оформленного ядра и большинства мембранных органелл эукариот, но есть рибосомы и множество сложных внутриклеточных структур. Обычно в клетках бактерий мембрану окружают прочные стенки, сохраняющие содержимое. У бактерий снаружи могут быть похожие на хвостики жгутики для перемещения и похожие на волоски отростки, называемые пилусами, которыми они держатся за другие клетки или за поверхность. Прокариоты археи внешне похожи на бактерии, но у них другое эволюционное наследие.
Протисты — разнообразные эукариотические организмы, многие из которых одноклеточные, но среди них встречаются колониальные и многоклеточные формы. Термин объединяет несколько очень разных эволюционных линий, а не одно естественное царство. Одни протисты передвигаются с помощью одного или двух жгутиков, а другие используют реснички — похожие на волоски отростки, — которые при движении создают потоки вокруг клетки. Третьи же передвигаются путем деформации клетки. Существуют протисты, больше похожие на животных тем, что потребляют пищу, тогда как другие, подобно растениям, получают энергию от фотосинтеза. Дрожжи, хотя и являются одноклеточными, относятся к грибам.