La microbiologia studia organismi microscopici, come i batteri, funghi e virus, che sono diventati visibili solo dopo l'invenzione del microscopio nel XVII secolo.
L'abiogenesi sostiene la formazione spontanea dei microrganismi dalla materia inanimata, mentre la teoria dell'evoluzione sostiene che i microrganismi si formano da altri già presenti. Esperimenti di Redi e Spallanzani dimostrarono l'esistenza di microorganismi.
Pasteur dimostrò che i microrganismi possono trasformare la materia organica, causando fermentazione o putrefazione, e sviluppò tecniche per prevenire la crescita di questi organismi, come la sterilizzazione.
Le scoperte di Semelweiss e Lister dimostrarono l'importanza delligiene chirurgica nella prevensione delle infezioni. Koch formulò i postulati per identificare microrganismi responsabili di malattie, come il carboncino ematico.
I virus furono scoperti attraverso esperimenti con filtri che non bloccavano batteri ma catturavano agenti causanti malattie. I funghi e le alghe sono eucarioti, mentre i batteri e gli archebatteri sono procarioti.
I batteri sono unicellulari, dotati di parete batterica e possono riprodursi attraverso la scissione binaria. Gli archebatteri vivono in condizioni estreme e includono metanobatteri, alofili estremi e termofili.
I funghi sono unicellulari (lieviti) o pluricellulari (muffe), non fotosintetici e dotati di parete chitica. Alcuni funghi patogeni possono assumere forme differenti in ambienti diversi, come lieviti o muffe.
Le alghe sono unicellulari o pluricellulari, generalmente dotate di cloroplasti per la fotosintesi e producono gran parte dell'ossigeno atmosferico.
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