Луи Пастер и его вклад в развитие микробиологии и иммунологии

План

Введение

1. Рассмотрение биографии Л. Пастера

2. Работы в области химии

3. Изучение брожения

4. Изучение инфекционных заболеваний

5. Интересные факты

Заключение

Список использованной литературы

Введение

«Если бы микроорганизмы исчезли с земной поверхности, она была бы завалена мертвыми организмами и трупами различного вида». Л.Пастер.

Микробиология - наука, изучающая строение, жизнедеятельность и экологию микроорганизмов -- мельчайших форм жизни растительного или животного происхождения, не видимых невооруженным глазом.

Микробиология изучает всех представителей микромира (бактерии, грибы, простейшие, вирусы). По своей сути микробиология является биологической фундаментальной наукой, играющую одну из главных ролей в развитии современной медицины и одним из наиболее перспективных направлений исследований. Историю развития микробиологии можно разделить на пять этапов: эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический и молекулярно-генетический.

Луи Пастер, биографии и научной деятельности которого посвящен этот реферат - фигура, имеющая ключевое значение в развитии данной науки.

Цель реферата: рассмотреть биографию Л.Пастера. Проанализировать научную деятельность данного ученого с историко-социальной позиции, оценить значимость его трудов для развития науки.

Задачи:

ь Проанализировать биографию Л.Пастера, выделив в ней ключевые моменты;

ь Рассмотреть его научные достижения (химия, микробиология, иммунология);

ь На основе полученных данных оформить вывод, тем самым обобщая итоги проделанной работы.

1. Рассмотрение биографии Л. Пастера

Луи Пастер родился во французской Юре в 1822 году. Его отец, Жан Пастер, был кожевником и ветераном Наполеоновских войн. Луи учился в коллеже Арбуа, где был самым молодым учеником. Здесь он увлёкся чтением книг и смог стать помощником учителя. Сохранились письма Пастера этих лет, адресованные сёстрам, в которых описана зависимость «успеха» от «желания и труда». Затем он получил место младшего преподавателя в Безансоне, продолжая учиться. Там учителя посоветовали поступить в Высшую нормальную школу в Париже, что ему и удалось в 1843. Окончил её в 1847 году.

Пастер проявил себя талантливым художником, его имя значилось в справочниках портретистов XIX века. Он оставил портреты своих сестёр и матери, но, в связи с увлечением химией, заниматься живописью бросил. Пастели и портреты родителей и друзей, написанные Пастером в возрасте 15 лет, теперь выставлены и хранится в музее Института Пастера в Париже. Его работы были высоко оценены -- Луи получил степень бакалавра искусств (1840) и степень бакалавра наук (1842) в Высшей нормальной школе. После непродолжительной службы профессором физики вДижонском лицее в 1848 году, Пастер становится профессором химии в Страсбургском университете, где он в 1849 году познакомился и начал ухаживать за Мари Лоран, дочерью ректора университета. 29 мая 1849 года они поженились, в браке родилось пятеро детей, однако только двое из них дожили до взрослого возраста (остальные трое умерли от брюшного тифа). Перенесенные личные трагедии вдохновили Пастера на поиск причин и принудили попытаться найти лекарства от заразных болезней, таких как тиф.

В 1854 году Луи Пастер был назначен деканом нового факультета естественных наук в Лилле. По этому поводу Пастер произнес своё часто цитируемое впоследствии замечание: « Dans les champs de l'observation, le hasard ne favorise que les esprits prйparйs» (В общей массе шанс выпадает только подготовленному уму). В 1856 году он переезжает в Париж, где занимает пост директора по учебной работе (directeur des йtudes) в Высшей нормальной школе. Таким образом, Луи Пастер берёт под свой контроль Высшую нормальную школу и начинает проведение серии реформ (1858-1867). Система приёма экзаменов становится более жёсткой, что способствует улучшению результатов, укреплению знаний, усилению конкуренции и повышению престижа учебного заведения. Однако, несмотря на повышение уровня научной работы, проведенные Пастером реформы привели к двум серьёзным восстаниям студентов.

Умер Луи Пастер в 1895 году, недалеко от Парижа, от осложнений, вызванных серией инсультов, которая началась в 1868 году. Он был похоронен в соборе Нотр-Дам-де-Пари, однако его останки были перезахоронены в склепе в Институте Пастера, (Лилль, Париж), в память о его заслугах и работах по биологической защите. В настоящее время тело французского химика и микробиолога лежит под зданием Института Пастера, своды которого покрыты византийской мозаикой, иллюстрирующей его достижения.

ь Именем Пастера названы более 2 000 улиц во многих городах мира. Например, в США: Пало-Альто (исторический центр Силиконовой долины) и Ирвайн, в штате Калифорния, Бостон и Полк, штат Флорида; улицы рядом с Университетом Техасского Научного центра здоровья в Сан-Антонио; в городах Квебек, Jonquiиre, Сан-Сальвадор-де-Жужуй и Буэнос-Айрес (Аргентина) etc.

ь Институт Пастера (фр. Institut Pasteur) - французский частный некоммерческий научный институт в Париже, занимающийся исследованиями в области биологии, микроорганизмов, инфекционных заболеваний ивакцин. Пастер являлся первым директором данного исследовательского заведения. Институт был основан 4 июня 1887 года на средства, собранные по международной подписке и открыт 14 ноября 1888 года.

ь После реформы министра Э. Фора 1968 года, Страсбургский университет был разделён на три, один из которых, рейтинговый и крупнейший в стране, носил имя Пастера c 1970 года вплоть до слияния страсбургских университетов в один в 2009 году в результате новой реформы.

ь В России имя Луи Пастера носит НИИ эпидемиологии и микробиологии, основанный в 1923 году и находящийся в Санкт-Петербурге.

2. Работы в области химии

Первую научную работу Пастер опубликовал в 1848 году. Изучая физические свойства винной кислоты, он обнаружил, что кислота, полученная при брожении, обладает оптической активностью -- способностью вращать плоскость поляризации света, в то время как химически синтезированная изомерная ей виноградная кислота этим свойством не обладает. Изучая кристаллы под микроскопом, он выделил два их типа, являющихся как бы зеркальным отражением друг друга. При растворении кристаллов одного типа раствор поворачивал плоскость поляризации по часовой стрелке, а другого -- против. Раствор из смеси двух типов кристаллов в соотношении 1:1 не обладал оптической активностью.

Пастер пришёл к заключению, что кристаллы состоят из молекул различной структуры. Химические реакции создают оба их типа с одинаковой вероятностью, однако живые организмы используют лишь один из них. Таким образом, впервые была показана хиральность молекул. Как было открыто позже, аминокислоты также хиральны, причём в составе живых организмов присутствуют лишь их L-формы (за редким исключением).

Позже Пастер установил, что оптическая изомерия характерна для многих органических соединений, при этом природные продукты, в отличие от синтетических, представлены только одной из двух изомерных форм. Он установил также возможность разделения оптических изомеров с помощью микроорганизмов, усваивающих один из них. Эти исследования легли в основу стереохимии - нового направления структурной химии.

Докторская диссертация Пастера на тему кристаллографии привлекла внимание Мишеля Фюйе, который помог ученому получить должность профессора химии в Страсбурге. В 1854 году Пастер был назначен деканом нового факультета науки в Лилле. Именно по этому поводу профессор произнес свое часто цитируемое высказывание: "В области наблюдений удача благоволит только подготовленному уму". В 1856 году он стал руководителем и директором научных исследований в Йcole Normale Supйrieure.

3. Изучение брожения

Изучением брожения Пастер занялся с 1857 года. 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 - это 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 Ю. Либиха на брожение, как на химический процесс. Особенно убедительны были опыты Пастера, произведенные с питательной средой, содержащей чистый сахар и различные минеральные соли, служившие ресурсом для развития бродильному грибку, и аммиачную соль, доставлявшую грибку необходимый азот. Грибок развивался, увеличиваясь в весе, а 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 этим Пастер показал, что и для молочного брожения необходимо присутствие особого микроорганизма, который размножается в бродящем субстрате, также увеличиваясь в весе, и при помощи которого можно вызывать ферментацию в новых порциях жидкости.

Луи Пастер занялся процессом брожения не случайно. Он понимал, что для Франции, как винодельческой страны, проблема старения и "заболевания" вина особо актуальна. В это же время Луи Пастер сделал еще одно важное открытие. Он нашел, что существуют организмы, которые могут жить без кислорода. Для них кислород не только не нужен, но и вреден. Такие организмы он назвал анаэробными. Представители их -- микробы, вызывающие масляно-кислое брожение. Размножение таких микробов вызывает прогорклость вина и пива.

Брожение, таким образом, было анаэробным процессом, жизнью без дыхания, потому что на него отрицательно воздействовал кислород. 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 считается, что из одного количества органического субстрата аэробные организмы способны извлечь в 20 раз больше энергии, чем анаэробные.

В 1864 году к Пастеру обращаются французские виноделы с просьбой помочь им в разработке средств и методов борьбы с болезнями вина. Результатом его исследований явилась монография, в которой Пастер показал, что болезни вина вызываются различными микроорганизмами, причем каждая болезнь имеет особого возбудителя. Для уничтожения вредных «организованных ферментов» он предложил прогревать вино при температуре 50--60 градусов. Этот метод, получивший название пастеризация, нашел широкое применение и в лабораториях, и в пищевой промышленности.

4. Изучение инфекционных заболеваний

Начав с разгадки "болезней" вина и пива, ученый всю свою дальнейшую жизнь посвятил изучению микроорганизмов и поискам средств борьбы с возбудителями опасных заразных болезней животных и человека. Работы Пастера обнаружили ошибочность распространенного в медицине того времени взгляда, по которому любые болезни возникают либо внутри организма, либо под влиянием испорченного воздуха ("миазмы"). Пастер показал, что болезни, которые называют заразными, могут возникать только в результате заражения, т. е. проникновения в организм из внешней среды микробов.

На этом принципе и в наше время основана вся теория и практика борьбы с заразными болезнями человека , животных и растений. Большинство ученых придерживались других теорий, которые не позволяли им успешно бороться за жизнь людей.

Сенсационные открытия немецкого ученого Р. Коха доказали, что Пастер был прав. Пастер пошел дальше. Он решил бороться с болезнями. Серия его многочисленных опытов была посвящена изучению микробов сибирской язвы, от эпидемии которой в то время страдали французские скотоводы. Он обнаружил, что животное, раз перенесшее эту болезнь и сумевшее ее перебороть, больше не подвергались опасности заболевания: оно приобретало иммунитет к микробам сибирской язвы. Это был первый серьезный шаг в истории вакцинации.

В 1865 Пастер был приглашен своим бывшим учителем на юг Франции, чтобы найти причину болезни шелковичных червей. После публикации в 1876 работы Роберта Коха «Этиология сибирской язвы» Пастер полностью посвятил себя иммунологии, окончательно установив специфичность возбудителей сибирской язвы, родильной горячки, холеры, бешенства, куриной холеры и др. болезней, развил представления об искусственном иммунитете, предложил метод предохранительных прививок, в частности от сибирской язвы (1881), бешенства (совместно с Эмилем Ру 1885).

Первая прививка против бешенства была сделана 6 июля 1885 года 9-летнему Йозефу Майстеру по просьбе его матери. Лечение закончилось успешно, мальчик поправился.

Для получения культур с ослабленной вирулентностью, необходимых для приготовления вакцин, применялись различные приемы. В то время они носили чисто эмпирический характер, но цель достигалась прекрасно. Было ли это длительное выдерживание культур в термостате, выращивании при супраоптимальной температуре, высушивание мозга кролика, содержащего вирус бешенства, - во всех случаях наблюдалось уменьшение вирулентности при сохранении иммуногенности.

Получение культуры, пригодной для приготовления вакцин, Пастер рассматривал как первый этап в работе, второй этап заключался в разработке способов применения вакцины. Здесь он выступал уже как первый иммунолог, изучавший условия образования активного иммунитета у животных и человека. В исследованиях с животными был также третий этап - проверка эффективности иммунизации, когда привитому животному вводилась неослабленная культура патогенного микроба. Отсутствие заболевания подтверждало существование активного иммунитета.

О значении метода прививок Пастера говорит тот факт, что после его работ, усилиями ученых всех стран, были разработаны предохранительные прививки почти против всех известных инфекционных заболеваний, как бактериальной, так и вирусной этиологии. Они резко снизили заболеваемость населения этими болезнями и позволили почти полностью ликвидировать отдельные инфекции.

Среди современников Пастера были врачи, утверждавшие, что микробы не причина, а следствие болезни, а некоторые при этом допускали их самозарождение в организме больного. Опытным путем была доказана верность другого тезиса - без проникновения микроба нет инфекционной болезни. И этот тезис, выдвинутый Пастером, остался незыблемым и по сей день.

5. Интересные факты

· Пастер всю жизнь занимался биологией и лечил людей, не получив ни медицинского, ни биологического образования.

· Также Пастер в детстве занимался живописью. Когда Ж.- Л. Жером увидел спустя годы его работы, он сказал: «Как хорошо, что Луи выбрал науку. Он был бы нам большой конкурент».

· В 1868 году (в возрасте 45 лет) у Пастера произошло кровоизлияние в мозг. Он остался инвалидом: левая рука бездействовала, левая нога волочилась по земле. Он едва не погиб, но, в конце концов, поправился. Более того, он совершил после этого самые значительные открытия: создал вакцину против сибирской язвы и прививки против бешенства. Когда учёный умер, оказалось, что огромная часть мозга была у него разрушена. Скончался Пастер от уремии.

· По словам И. И. Мечникова, Пастер был страстный патриот и ненавистник немцев. Когда ему приносили с почты немецкую книгу или брошюру, он брал её двумя пальцами и отбрасывал с чувством великого отвращения.

· Позднее его именем был назван род бактерий -- пастерелла (Pasteurella), вызывающих септические заболевания, к открытию которых он, по-видимому, не имел отношения.

· Пастер был награждён орденами почти всех стран мира. Всего у него было около 200 наград.

О весьма забавном курьезном случае из жизни великого биолога пишет интернет-издание People.su:

«Величайший французский химик и микробиолог Луи Пастер, сумевший создать такие необходимые прививки от бешенства и сибирской язвы, тем не менее, никогда не имел ни медицинского, ни биологического образования. Отсутствие «корочки», к счастью, никак не мешало великому ученому спасать жизни.

Был, правда, один случай, когда Луи Пастеру пришлось приложить для спасения жизни не столько знания и опыт, сколько смекалку и хитрость. Вдвойне удивительно, что спасать ему пришлось… собственную жизнь.

Как человек, всецело посвятивший себя науке, стрелок из Луи был никудышный. Одно дело знать культуру бактерии оспы, совсем другое - палить по чем зря. Отсутствие навыков стрельбы диктовало в то время и правила поведения в обществе, в том смысле, что дерзкого и невоспитанного человека завсегда могли вызвать на дуэль. Прекрасно зная об этом, Луи Пастер всегда отличался довольно спокойным и покладистым характером.

Тем не менее, осторожность к словам и внимательность к своим жестам и поступкам не уберегла его от обвинений в оскорблении. И однажды, когда французский химик был полностью поглощен работой над изучением культуры возбудителя оспы, к нему в лабораторию ворвался незнакомец и заявил, что является секундантом одного вельможи. Далее он пояснил удивленному и обескураженному ученому, что тот когда-то оскорбил честь и достоинство важного человека, и теперь вельможа желает вызвать его на дуэль.

На самом ли деле оскорбление имело место быть, или ученого просто спутали с другим человеком, нам не узнать никогда. Но перед Луи Пастером встала довольно сложная задача: выиграть дуэль, чтобы на радость потомкам сделать-таки свои великие открытия. Но как же победить в дуэли, не умея стреляться? Тогда химик пошел на хитрость и заявил секунданту, что, как вызванный на дуэль, он имеет право выбора оружия. И, недолго думая, он выбирает… дуэль на пробирках!

Ничего не понимающему секунданту он пояснил, что он предлагает вельможе две пробирки, в одной из которых находятся бактерии оспы. Вторая же пробирка заполнена чистой водой. После того, как оскорбленный выпьет содержимое одной, Луи, не теряя ни секунды, опустошит вторую.

К счастью, правила дуэлей позволяли бросившему вызов снять свои претензии. Конечно же, услышав предложение ученого и микробиолога, он поспешил воспользоваться правом отказаться от дуэли. На радость своим родным и миллионам людей, получивших заветные прививки, открытые Пастером в будущем.

Таким удивительным образом пробирка со страшной болезнью однажды спасла жизнь».

Заключение

Значение трудов Л. Пастера выходит далеко за рамки сугубо практических достижений. Пастер вывел микробиологию и иммунологию на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов в жизни людей, экономике, промышленности, инфекционной патологии, заложил принципы, по которым развиваются микробиология и иммунология и в наше время.

Из биографии ученого можно сделать вывод, что он, безотносительно своих достижений на поприще классической науки, являлся также талантливым педагогом и организатором науки, будучи новатором в указанной области.

Принцип аттенуации (ослабления) микроорганизмов с помощью пассажей через восприимчивое животное или при выдерживании микроорганизмов в неблагоприятных условиях (температура, высушивание) позволил Л. Пастеру получить вакцины против бешенства, сибирской язвы, куриной холеры; этот принцип до настоящего времени используется при приготовлении вакцин.

Следовательно, Л. Пастер является основоположником научной иммунологии, хотя и до него был известен метод предупреждения оспы путем заражения людей коровьей оспой, разработанный английским врачом Э. Дженнером. Однако этот метод не был распространен на профилактику других болезней.

Список использованной литературы

1. Имшенский А.А. Луи Пастер. Жизнь и творчество. М., 1961, с. 25-30.

2. Блинкин С.А. Люди большого мужества. М., 1963, с. 210.

3. Завадовский М.М. Л. Пастер. - 1934, с. 172.

4. Журнал «Микробиология, Эпидемиология и Иммунология» №11/2. М., 1972.

5. Воробьев А.А., Быков А.С., Пашков Б.О., Рыбакова А.М. Микробиология. М.: Медицина, 1998, с. 336.

6. Пастер, Луи. Статья Википедии // http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80,_%D0%9B%D1%83%D0%B8

Размещено на Allbest.ru