Physiological Diversity of microorganisms(미생물의 생리적 다양성)

모든 세포는 에너지를 필요로 하고, 에너지를 습득해야만 한다. 모든 세포는 또한, replication을 위한 유전적 mechanisms를 필요로 하고, 그들의 환경에 다양성을 적응시킨다. 이러한 생산은 높은 에너지를 필요로 하고, 그러므로 에너지의 근원은 모든 세포를 위해서 최고로 중요한 것이다. 에너지는 자연에서 세 가지 방법으로 얻을 수있다.

  (organic chemicals, inorganic chemicals, light)

※Chemoorganotrophs(유기물을 탄소원으로 이용하는 미생물)

  compound의 산화(oxidation)에 의해서 에너지를 많이 저장하고 있는 ATP(adenosine triphosphate)를 합성해 낸다. 이와 같이, organic compound(유기물)로부터 에너지를 얻어내는 생물체를 통틀어서 chemoorganotrophs라고 하고, 대부분의 microorganisms가 여기에 속한다. 

✴Aerobes : 산소가 있는 환경에서만 compound로부터 에너지를 끌어낼 수 있는 microorganisms

✴Anaerobes : 산소가 없는 환경에서만 compound로부터 에너지를 끌어낼 수 있는 microorganisms

※Chemolithotrophs(무기물을 이용하여 에너지를 끌어내는 미생물)

  procaryotes(원핵생물)의 대부분이 inorganic compounds(무기물)을 이용해서 에너지를 얻을 수 있다. 이러한 대사의 형태를 chemolithotrophy라고 하고, 이러한 일을 수행할 수 있는 생물체를 chemolithotrophs라고 한다. 이러한 대사 과정을 통해 에너지를 얻는 생물체는 prokaryotes에서만 찾을 수 있고, 더 넓게 나가면 Bacteria와 Archaea까지 확대할 수 있다.  이들은, 모두 inorganic compound에 특이성을 가지고 있어서, 각자 이용하는 inorganic compound가 다르다.

  이들은 chemoorganotrophs와 경쟁을 일으키지 않는다. 게다가, chemoorganotrophs의 waste products(분비물질)인 H2나 H2S같은 무기물을 산화한다. 그러므로 chemolithotrophs는 다른 organism이 사용할 능력이 없는 resources를 이용하여 에너지를 얻는 방법을 발전시켰다.

※Phototrophs

  phototrophic microorganisms는 빛을 에너지원으로 사용할 수 있도록 색소를 포함하ㅗ 있다. 그래서 이 세포들은 색상을 띄고 있다. chemotrophic organisms와 달리, phototrophs는 에너지를 얻기 위한 화학적 source를 필요로 하지 않는다.  예를 들어, ATP는 빛에너지를 이용하여 생산한다.

  ✴oxygenic photosynthesis : cyanobacteria, their phylogenic relatives

                               산소를 생성하는 characterists

  ✴anoxygenic photosynthesis : purple & green bacteria

                                 산소를 생성하지 않는 characterists

※Heterotrophs and Autotrophs

  모든 세포는 탄사원을 주요 영양성분으로 요구한다. 미생물 세포는 탄소원을 organic compound에서 얻어내는 heterotrophs와 공기 중의 CO2를 탄소원으로 사용하는 autotrophs로 나눌 수 있다. 그러므로 Chemoorganotrophs는 organic compound를 이용해서 에너지를 형성하기 때문에 heterotrophs이다. 이와 대조적으로, chemolithtrophs와 대부분의 phototrophs는 무기물을 합성하거나 빛을 이용해서 에너지를 얻어내고, organic compound없이 공기중의 CO2를 탄소원으로 이용하기 때문에 autotrophs이다. Autotrophs는 primary producers라고 부르기도 한다. 왜냐하면, 공기중의 CO2를 이용하여 에너지를 합성하고, chemoorganotrophs가 이것을 이용하기 때문이다.

※Habitats and extreme environments

  미생물은 토양, 물, 동물, 식물, 사람을 포함, 모든 환경에서 서식할 수 있다.

  어떤 종류의 미생물들이 서식하는 환경이, 사람이 살거나 다른 microorganismes가 살기엔 너무 극한 환경인 경우도 있다. 이러한 환경을 extreme environments라고 하고, 이러한 곳에서 살아가는 미생물 종들을 extremophiles(극한 미생물)라고 한다.

  예를 들면, 끓는점 정도의 hot springs, 얼음으로 뒤덮인 호수, 빙하, 극지방의 바다, 염도가 높은 물, pH가 0 또는 12 정도 되는 토양 등이 있다.

 ✴Tolerant : extreme한 환경에 내성이 있다. 그 환경을 좋아해서 사는 것이 아니라, 그 환경에 대한 저항력이 있어서 살아남을 수 있는 것.

 ✴require : extreme한 환경에서만 자라나는 것들. 다른 환경에서는 살 수 없고, extreme한 환경에서만 살아갈 수 있다. 이러한 종들을 extremophiles라고 부른다.(phile의 의미가 loveing)