미생물의 특성과 역사

미생물 세포란 생명체의 기본을 형성하는 역동적인 실체이다

세포에게 있어서는 막과 벽이란 것이 있다

세포막과 세포벽이다

세포막(Cell Membrane)은 세포 내부와 외부 환경을 나누는 장벽이며 반투막성이란 특징을 가지고 있어서 선택적으로 영양분을 받고, 노폐물을 배출할 수 있다

세보벽(Cell Wall)은 대부분의 미생물에 존재하며, 세포에게 있어 구조적 강도를 제공한다

(이미지 출처 : http://globalbiology.wikispaces.com/Epic+Its)

세포의 특성으로 크게 6가지가 존재한다

세포의 특성은 대사, 생식, 분화, 운동, 진화, 그리고 상호소통이 있다

1. 대사(Metabolism)은 영양분의 화학적 전환이며 세포에게 있어 영양분을 흡수하고 부산물을 배출한다

2. 생식, 생장이라고 불리어지기도 하는 것이다

생식은 Reproduction 이라 쓰며, 생장은 Growth 라 쓰여진다 대부분 Growth, 생장을 쓴다

생장이란 기계장치로써의 역할을 하는 세포와 암호화장치의 역할을 하는 세포 간의 결합이다

하나의 세포에서 2개의 세포로 생성되는 것을 말하기도 하다

3. 분화는 세포를 변형시키는 새로운 물질, 구조의 형성이라 하며 일부의 미생물에게만 발생한다

또한 이 분화는 환경이 열약할때만 분화하게 되는데 예를 들어서 알코올 70%에서는 대부분의 미생물이 죽게 되어지는데 포자균은 여기에서 살아남아 분화할 수 있게 된다

또한, 분화는 2가지로 분리가 된다

Differentiation과 Proliferation 이다

Differentiation 은 세포의 능력을 변화, 더 기능적으로 특성화 되는 것이다

Proliferation 은 세포 능력을 스스로 분화, Renew, Regenerate 하는 것이다

4. 운동(Motility)이다

미생물에게 있어 편모등이 있다는 것이다

5. 진화(Evolution)이다

진화는 자손에게 전달되는 유전적 변화이며, 핵, DNA의 돌연변이를 통해서 진화하게 되는 것이다

6. 마지막으로 상호소통(Comunicatjon) 이다

상호소통은 화학신호를 생성하여 주변의 세포들과 상호소통하며 큰 예시로 암세포들이 있다

이는 일부 세포에게서만 발견된다

미생물과 환경으로 자연에게서 존재하는 미생물들은 개체군(Population)으로 서식하게 되는데 이 개체군이 모여 미생물 군집을 이뤄 이롭거나, 중립이거나, 해롭거나 상호작용을 하게 된다

이러한 다양한 미생물 군집을 이루는 생태계는 물리적, 화학적 요인을 총괄하게 되며 이에 따라 미생물들은 온도, pH, O2 에 따라 조절하게되며, 영향을 받아 영양분을 제거하고, 노폐물을 방출한다

이 예시로 37도에서 최대로 서식하게 되는 세균이라던가, 28도에서 최대로 서식하는 진균(곰팡이와 효모), 호기성, 혐기성, 통성 혐기성의 특성을 가지는 미생물들이 존재하게 된다

(이미지 출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Phylogenetic_tree#/media/File:Neomuratree.svg)

이러한 미생물들의 진화로 각각의 특징을 가진 미생물들이 분화하게 되었는데 이 미생물의 공통의 조상은 LUCA라 불리어지는 것이 있다

LUCA는 세균, 고세균(원핵처럼 핵이 없는 것, 예시로 메탄 생산균, 극호염균, 호염성균, 초고온성균) 그리고 진핵 생물로 분화된 것이다

이 LUCA 이후, 시안세균(Cyanobacteria)가 생성되었는데 이 세균은 광합성 세균으로 산소를 생성해 생명의 씨앗을 퍼트린 출발점이다

지구의 역사 46억년동안, 38~39억년 전에 최초의 세포가 생성되었고 20억년 전, 산소를 생성, 10억년 전까지 미생물이란 생명만 존재했던 것이다

이런 미생물들은 현재 2.5 ~ 5 * 10^30 개가 있다고 추정한다...

대부분 미생물들은 해양 표면에 가장 많이 존재한다

이런 미생물들이 인간에 대한 영향으로는 과거에 가장 많았던 질병 5가지가 있다

독성 폐렴, Stretoccus pnewnoniae

결핵, Mycobacterium tuberculosis

위장염, Fleticobacter pylori

소아질환, Salmonella tiplae (식중독)

디프테리아 Corynebacterium diptheriae

가 있으며 이들은 페니실린으로 모두 비중이 적어졌다

2016/03/12 - [미생물학] - 미생물학 입문, 미생물 분리와 확인법, 사용되는 분야

위 링크에도 많이 썼지만 인간에 대해 나쁜 점으로 질병과, 음식물 부패가 있다

또한 농업에서는 뿌리혹 박테리아, 질소고정세균의 질소 박테리아에서부터 소의 반추위에서의 섬유소 분해세균, 토양과 물의 영양분 재생, 요구르트, 치즈, 맥주등이 있다

또한 산업에서 생물연료(메탄), 공해배출 제거, 항생제, 인슐린, 임상의학등 연구에서도 만이 쓰여진다

이런 미생물의 역사적 시작은 대표적으로 5명이 있다

후크(Hooke)는 미생물, 곰팡이를 최초로 현미경으로 기술하였으며

Antoni van leeuvenhoed는 세균을 최초로 기술하였으며

Ferdinand cohn은 세균학을 만들고 세균의 내생포자를 발견

Louis pasteur는 세포가 광학 이성질체를 구분한다는 것과 자연발생설이 틀렸다는 것을 증명하였고

Koch는 미생물이 질병과의 연관성을 설명하며 고채 배지를 개발해낸 것이 있다