**Введение** Физиологическая микробиология представляет собой ключевую дисциплину, изучающую функциональные аспекты микроорганизмов, их метаболическую активность, взаимодействие с окружающей средой и роль в биологических процессах. Её становление и развитие неразрывно связаны с прогрессом в области биологии, медицины и биохимии, а также с усовершенствованием методов исследования. История физиологической микробиологии отражает эволюцию научных представлений о микроорганизмах — от первоначального описания их морфологии до глубокого понимания физиологических механизмов, лежащих в основе их жизнедеятельности. Зарождение физиологической микробиологии как самостоятельной науки можно отнести к середине XIX века, когда работы Луи Пастера и Роберта Коха заложили фундамент для изучения физиологии микроорганизмов. Пастер, доказав роль микробов в брожении и опровергнув теорию самозарождения, открыл путь к исследованию их метаболических процессов. Кох, разработав методы чистых культур, позволил изучать микроорганизмы в контролируемых условиях, что стало основой для экспериментальной физиологии бактерий. Дальнейшее развитие дисциплины было обусловлено открытием ферментативных процессов, биохимических циклов и молекулярных механизмов, регулирующих рост и размножение микроорганизмов. В XX веке достижения в области генетики, молекулярной биологии и биоинформатики значительно расширили представления о физиологии микробов, позволив исследовать их на геномном и протеомном уровнях. Современная физиологическая микробиология охватывает широкий спектр направлений, включая изучение экстремофильных организмов, симбиотических взаимодействий и применения микробов в биотехнологии. Актуальность изучения истории физиологической микробиологии обусловлена необходимостью осмысления пройденного научного пути, анализа ключевых открытий и их влияния на современные исследования. Данный реферат направлен на систематизацию исторических этапов развития дисциплины, оценку вклада выдающихся учёных и выявление тенденций, определивших её современное состояние. Рассмотрение эволюции физиологической микробиологии позволит не только глубже понять её методологические основы, но и прогнозировать перспективы дальнейших исследований в этой области.

Зарождение физиологической микробиологии как самостоятельной научной дисциплины связано с развитием представлений о микроорганизмах и их роли в природных и патологических процессах. Первые попытки изучения физиологии микроорганизмов предпринимались ещё в XVII веке, когда Антони ван Левенгук с помощью собственноручно сконструированного микроскопа впервые описал «анималькули» — микроскопические организмы, обнаруженные в различных субстратах. Однако систематическое исследование их жизнедеятельности стало возможным лишь в XIX веке благодаря трудам Луи Пастера и Роберта Коха, заложивших основы экспериментального подхода к изучению микробов. Пастер, опровергнув теорию самозарождения, доказал, что микроорганизмы размножаются только от себе подобных, а также установил их участие в процессах брожения и гниения. Его работы по изучению метаболизма дрожжей и бактерий стали фундаментом для понимания физиологических механизмов, лежащих в основе жизнедеятельности микробов. Кох, в свою очередь, разработал методы чистых культур, что позволило выделять и изучать отдельные виды микроорганизмов, а также связать их с конкретными заболеваниями. Эти достижения способствовали формированию представлений о физиологической специализации микробов и их адаптации к различным условиям среды. Важным этапом в становлении физиологической микробиологии стали исследования Сергея Виноградского и Мартина Бейеринка, открывших хемосинтез и явление азотфиксации. Виноградский ввёл понятие «автотрофии», доказав способность некоторых бактерий синтезировать органические вещества из неорганических соединений, что расширило понимание метаболического разнообразия микроорганизмов. Бейеринк, разработав метод элективных культур, выявил существование микроорганизмов, способных к анаэробному дыханию и использующих необычные субстраты, такие как сера и железо. Эти открытия заложили основы экологической микробиологии и показали, что физиологические процессы у микробов гораздо разнообразнее, чем у высших организмов. Развитие биохимии в начале XX века позволило углубить знания о ферментативных процессах у микроорганизмов. Работы Отто Варбурга, Ханса Кребса и других учёных раскрыли механизмы клеточного дыхания и биосинтеза, а также продемонстрировали универсальность многих биохимических путей у разных видов. Открытие антибиотиков Александром Флемингом и последующее изучение их механизмов действия показали, что микроорганизмы способны продуцировать биологически активные вещества, что стимулировало развитие промышленной микробиологии. Таким образом, к середине XX века физиологическая микробиология сформировалась как наука, изучающая функциональные аспекты жизни микроорганизмов, их метаболизм, рост, размножение и взаимодействие с окружающей средой. Дальнейшее развитие молекулярной биологии и генетики позволило раскрыть молекулярные основы физиологических процессов, что сделало микробиологию одной из ключевых дисциплин в современной биологии и медицине.

Физиологическая микробиология как научная дисциплина сформировалась благодаря ряду фундаментальных открытий, определивших её развитие на протяжении XIX–XX веков. Одним из ключевых достижений стало доказательство микробной природы брожения, осуществлённое Луи Пастером в середине XIX века. Его работы опровергли теорию спонтанного зарождения микроорганизмов и установили роль микробов в биохимических процессах. Пастер продемонстрировал, что брожение является результатом метаболической активности дрожжей и бактерий, что заложило основы изучения физиологии микроорганизмов. Важным этапом стало открытие Робертом Кохом методов чистого культивирования бактерий, включая использование агаровых сред и питательных бульонов. Эти методики позволили изолировать и изучать отдельные виды микроорганизмов, что стало основой для развития бактериологии. Кох также сформулировал критерии, известные как постулаты Коха, которые установили связь между конкретным микроорганизмом и вызываемым им заболеванием. Данные принципы не только способствовали развитию медицинской микробиологии, но и углубили понимание физиологических механизмов патогенности. В конце XIX века Сергей Виноградский открыл хемосинтез — процесс, при котором бактерии (нитрифицирующие и серобактерии) получают энергию за счёт окисления неорганических соединений. Это открытие расширило представления о метаболическом разнообразии микроорганизмов и их роли в биогеохимических циклах. Параллельно Мартин Бейеринк разработал концепцию элективных сред, что позволило выделять микроорганизмы с определёнными физиологическими свойствами, включая азотфиксирующие бактерии. XX век ознаменовался изучением молекулярных механизмов микробной физиологии. Открытие пенициллина Александром Флемингом в 1928 году привело к развитию антибиотикотерапии и стимулировало исследования метаболизма микроорганизмов. Работы Джеймса Уотсона, Фрэнсиса Крика и Розалинды Франклин по структуре ДНК заложили основу молекулярной генетики, что позволило изучать регуляцию генов у бактерий. Исследования Жака Моно и Франсуа Жакоба в 1960-х годах раскрыли механизмы оперонной организации генома у Escherichia coli, что стало ключом к пониманию регуляции метаболических путей. Современный этап развития физиологической микробиологии связан с применением омиксных технологий (геномики, протеомики, метаболомики), позволяющих анализировать физиологические процессы на системном уровне. Открытие экстремофильных микроорганизмов, способных существовать в условиях высоких температур, давления или кислотности, изменило представления о границах жизни и адаптационных механизмах. Исследования микробных сообществ (микробиомов) демонстрируют их роль в поддержании гомеостаза макроорганизмов и биосферы в целом. Таким образом, физиологическая микробиология продолжает развиваться, интегрируя достижения биохимии, генетики и экологии для решения актуальных научных и прикладных задач.

Современная физиологическая микробиология представляет собой динамично развивающуюся научную дисциплину, интегрирующую достижения молекулярной биологии, генетики, биохимии и биоинформатики. Одним из ключевых направлений является изучение метаболических путей микроорганизмов, включая их адаптацию к экстремальным условиям среды. Разработка методов метагеномного анализа позволила исследовать микробные сообщества in situ, что существенно расширило понимание их функционального разнообразия. Особое внимание уделяется исследованию синтрофии – взаимовыгодного метаболического взаимодействия между различными видами микроорганизмов, что имеет фундаментальное значение для биотехнологий и экологии. Важным направлением является изучение роли микробиоты в физиологии макроорганизмов. Установлено, что симбиотические микроорганизмы участвуют в регуляции иммунных реакций, метаболизма и даже нейрофизиологических процессов. Это открывает перспективы для разработки пробиотиков и синбиотиков, направленных на коррекцию дисбиотических состояний. Современные методы, такие как высокопроизводительное секвенирование и масс-спектрометрия, позволяют детально анализировать состав и функциональную активность микробиоты, что способствует развитию персонализированной медицины. В области промышленной микробиологии актуальны исследования, направленные на создание штаммов-продуцентов с заданными свойствами. Методы геномного редактирования, включая CRISPR-Cas9, обеспечивают возможность направленной модификации метаболических путей, что повышает эффективность биосинтеза ценных соединений. Перспективным направлением является конструирование синтетических микробных консорциумов для биоремедиации и переработки отходов. Развитие физиологической микробиологии тесно связано с внедрением искусственного интеллекта и машинного обучения для анализа больших данных. Алгоритмы предсказания структуры белков и моделирования метаболических сетей ускоряют процесс идентификации новых биокатализаторов и антимикробных агентов. Кроме того, активно исследуются возможности использования экстремофильных микроорганизмов в астробиологии и создании замкнутых биологических систем для космических миссий. Перспективы развития дисциплины включают углубление знаний о кворум-сенсинге и межклеточной коммуникации микроорганизмов, что может привести к созданию новых стратегий борьбы с инфекциями. Интеграция нанотехнологий и микробиологии открывает возможности для разработки биосенсоров и targeted delivery систем. Таким образом, физиологическая микробиология продолжает оставаться одной из наиболее перспективных областей биологической науки, способствуя решению глобальных проблем медицины, экологии и биотехнологии.

**Заключение** Физиологическая микробиология, как научная дисциплина, прошла сложный и многогранный путь развития, начиная с первых наблюдений микроорганизмов в XVII веке и заканчивая современными исследованиями их метаболических и генетических механизмов. Формирование этой области знания стало возможным благодаря трудам таких учёных, как Антони ван Левенгук, Луи Пастер, Роберт Кох и их последователей, которые заложили основы понимания физиологии микроорганизмов. Развитие методов культивирования, микроскопии и молекулярно-биологических технологий позволило раскрыть ключевые аспекты жизнедеятельности микробов, включая их роль в биогеохимических циклах, симбиозе и патогенезе. Особое значение имело открытие ферментативных процессов, что привело к становлению промышленной микробиологии и биотехнологии. Исследования в области генетики микроорганизмов, включая работы Дж. Уотсона, Ф. Крика и других, открыли новые горизонты в изучении регуляции метаболизма и адаптационных механизмов. Современные достижения, такие как CRISPR-Cas9 и метагеномный анализ, демонстрируют, что физиологическая микробиология продолжает оставаться одной из наиболее динамично развивающихся наук, оказывая влияние на медицину, экологию и биотехнологию. Таким образом, история физиологической микробиологии отражает не только эволюцию научных представлений о микроорганизмах, но и их практическое применение в решении глобальных проблем человечества. Дальнейшее развитие этой дисциплины, несомненно, приведёт к новым открытиям, углубляющим понимание фундаментальных процессов жизни и расширяющим возможности их использования в науке и промышленности.