미생물학

Microbiology

미생물을 연구하는 생물학의 한 분야.

 

1-1 introduction to microbiology

❍ microbiology(미생물학)

간단히 말해 미생물(microorganism)을 연구목적으로 하는 학문이다.

미생물이라는 생명체를 대상으로 연구하는 생명과학의 한 분야이다.

분류, 생리, 유전에 관한 것을 생물화학, 생물물리학, 면역학, 유전학 분야에서

주로 연구하고 생태학적 분야를 비롯한 응용분야는 유전자공학, 발효공학에서 다룬다.

초기의 미생물학은 사람, 동물, 곡식류의 병원미생물을 주로 다루는 의학, 수의학, 식물병리학에서 시작하여, 식품의 발효와 저장문제를 다루는 식품과학과 함께 발전해 왔다.

그러나 오늘날에는 생명현상을 밝히는 기초학문으로서 분자생물학과 함께 중요한 위치를 차지하며, 유전공학과 항생물질의 생산 또는 에너지와 환경오염의 문제 해결에도 중요한 역할을 하고 있다.

1-2 introduction to microorganism(미생물의 소개)

❍ microorganism(미생물)

간단히 말해 눈으로 볼 수 없는 0.1 nm 이하의 크기인 미세한 생물

주로 단일세포 또는 균사로써 몸을 이루며, 생물로서 최소 생활단위를 영위한다.

조류(algae), 균류(bacteria), 원생동물(protozoa), 사상균류(mold),

효모류(yeast)와 한계적 생물이라고 할 수 있는 바이러스(virus) 등이 이에 속한다.

이들은 지구상 어디에서나 습기가 있는 곳에는 생육할 수 있으며

인간생활과 밀접한 관계가 있다.

사람을 비롯한 동식물에 질병을 가져오는 병원미생물, 독소를 생성하여

식중독을 일으키는 미생물, 의식주에 관계되는 각종 물질을 변질, 부패시키는

원인 생물인 유해미생물도 잘 알려져 있다. 이러한 미생물의 특유한 성질을 이용하여

식품, 의약품 그 밖의 공업생산품 등 생산공업 에도 많이 이용하며, 간편한 시설로써

계속 배양시킬 수 있는 생물자원으로도 각광을 받고 있다.

미생물의 균주개발에는 유전자공학적인 방법이 도입되어 이용되고 있다.

자연계에서는 동식물의 시체, 배설물, 부후물 등을 분해하는 청소부 역할을

함에 따라 수질환경 및 토양의 지력보존에도 이들 미생물이 많이 이용되고 있다.

2. microorganisms as cells.

cell은 미생물뿐 아니라 모든 유기체들의 생명에 가장 기본적인 요소이다.

cell은 membrane & cell wall 에 의해 다른 call로부터 분리되어 있다.

하지만 membrane에 의해 분리되어 있다고 해서 완전히 closed system 즉 cell이 서로 서로 단절되어있는 것을 뜻하는 것은 아니다. cell은 open system 으로 communicate & exchange material(with environment) 끊임없는 변화가 일어난다.

모든cell들은 4가지의 chemical components로 이루어졌다.

-protein, nucleic acid, lipids, polysaccharides로 이 모두를 macromolecule라 부른다.

macromolecules의 arrangement와 chemistry는 cell마다 다르다.

이것이 organism을 구분 짓는 역할을 가능하게 해준다.

cytoplasmic membrane은 cell의 내부와 외부를 구분 짓는 역할(barrier)을 해준다.

그리고 cell내 cytoplasm에서 cell membrane에 의해 다양한 structure 존재 가능하게 한다. 마지막으로 cell의 가장 중요한 것 중하나는  nucleus or nucleoid 이다.

이건 cell내의 핵으로써 genetic information을 가지고 있다. DNA(deoxiribose)에 저장, ribosome은 새로운 protein을 cell 내에서 합성한다.

2-1 characteristics of living systems

1) Metabolism

environment와 cell 사이에서                               

물질의 transformation이 일어난다.

✩cell = open system 

2) Reproduction(growth)

하나의 cell(mother cell)에서

두 개의 daughter cell(딸세포)로

division(분화) 한다.

✩cell 차원에서는 growth 이다.

3) Differentiation

새로운 substance나 structure가 형성 된다.

(reproduction, dispersal, survival)

4) communication

그들의 environment에서

chemical signal을 서로 주고받는다.

(다른 cell로부터의 produced된 것들이

확산에 의해서 이웃 cell에 전달된다.)

5) movement

모두 다 움직일 수 있는 것은 아니다.

6) evolution

character의 change를 자손에서

형질을 전달한다.

생장에 알맞은 환경에서 evolution ➝ 진화

그렇지 못하면 도태 되고 만다.

2-2 cell as machines and as coding devices.

✒machine : chemical transformation

          enzyme에 의해서 촉매반응이 일어난다.

✒cording devices : genetic information(DNA) 저장.

                    reproduction동안 offspring에 전달된다.

✒DNA : replication, translation ➙ RNA형성 ➙ translation ➙ protein 형성