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(Microbial diversity)
(Physiological Diversity of microorganisms(미생물의 생리적 다양성))
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">진화는 지구의 모든 생명체에서 일어나는 형태이다. 우리가 현재 볼 수 있는 microbial cells의 다양성은 4억 년 전에 일어난 진화적 변화이다. 미생물의 다양성은 많은 방법으로 살펴볼 수 있다. 예를 들면, 세포의 크기의 다양함을 포함하여, 세포의 모양(morphology), 대사 방법(physiology), 운동성(motility), 세포 분화의 장치(mechanism), 병원성(pathogenicity), 발달하는 생물, 극 환경(extremes)에 대한 적응성, 그리고 많은 다른 세포 생물의 해석 등을 통해서 살펴볼 수 있다.</span> </p>
 
<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">진화는 지구의 모든 생명체에서 일어나는 형태이다. 우리가 현재 볼 수 있는 microbial cells의 다양성은 4억 년 전에 일어난 진화적 변화이다. 미생물의 다양성은 많은 방법으로 살펴볼 수 있다. 예를 들면, 세포의 크기의 다양함을 포함하여, 세포의 모양(morphology), 대사 방법(physiology), 운동성(motility), 세포 분화의 장치(mechanism), 병원성(pathogenicity), 발달하는 생물, 극 환경(extremes)에 대한 적응성, 그리고 많은 다른 세포 생물의 해석 등을 통해서 살펴볼 수 있다.</span> </p>
 
<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;</p>
 
<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;</p>
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== Physiological Diversity of microorganisms(미생물의 생리적 다양성) ==
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&nbsp;<html><a name="[문서의 처음]"></a></html>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">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.</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;(organic chemicals, inorganic chemicals, light)</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><br /></span></p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">※Chemoorganotrophs(유기물을 탄소원으로 이용하는 미생물)</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;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.&nbsp; </span></p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px 0px 0px 99px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: -99px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">✴Aerobes : 산소가 있는 환경에서만 compound로부터 에너지를 끌어낼 수 있는 microorganisms</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px 0px 0px 110px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: -110px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">✴Anaerobes : 산소가 없는 환경에서만 compound로부터 에너지를 끌어낼 수 있는 microorganisms</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px 0px 0px 88px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: -88px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><br /></span></p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px 0px 0px 88px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: -88px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">※Chemolithotrophs(무기물을 이용하여 에너지를 끌어내는 미생물)</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;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.&nbsp; 이들은, 모두 inorganic compound에 특이성을 가지고 있어서, 각자 이용하는 inorganic compound가 다르다.</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;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.</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><br /></span></p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">※Phototrophs</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;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.&nbsp; 예를 들어, ATP는 빛에너지를 이용하여 생산한다.</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;✴oxygenic photosynthesis : cyanobacteria, their phylogenic relatives</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;산소를 생성하는 characterists</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;✴anoxygenic photosynthesis : purple &amp; green bacteria</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;산소를 생성하지 않는 characterists</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><br /></span></p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">※Heterotrophs and Autotrophs</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;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.</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><br /></span></p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">※Habitats and extreme environments</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;미생물은 토양, 물, 동물, 식물, 사람을 포함, 모든 환경에서 서식할 수 있다.</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;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.</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;&nbsp;예를 들면, 끓는점 정도의 hot springs, 얼음으로 뒤덮인 호수, 빙하, 극지방의 바다, 염도가 높은 물, pH가 0 또는 12 정도 되는 토양 등이 있다.</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px 0px 0px 95px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: -95px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;✴Tolerant : extreme한 환경에 내성이 있다. 그 환경을 좋아해서 사는 것이 아니라, 그 환경에 대한 저항력이 있어서 살아남을 수 있는 것.</span> </p>
 +
<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px 0px 0px 84px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: -84px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;✴require : extreme한 환경에서만 자라나는 것들. 다른 환경에서는 살 수 없고, extreme한 환경에서만 살아갈 수 있다. 이러한 종들을 extremophiles라고 부른다.(phile의 의미가 loveing)</span> </p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;한컴바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><span style="FONT-SIZE: 13px; COLOR: #000000; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;한컴바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify"><br /></span></p>
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<p style="FONT-SIZE: 13px; MARGIN: 0px; COLOR: #000000; TEXT-INDENT: 0px; LINE-HEIGHT: 21px; FONT-FAMILY: &quot;한컴바탕&quot;; TEXT-ALIGN: justify">&nbsp;</p>

Revision as of 13:30, 8 May 2006

 

an overview of microbial life

 <html></html>

1. cell structure


1-1 elements of cell and vial structure



➀ cell → 생물의 몸을 구성하는 최소단위이다.

➁ cell wall →cell의 structure를 고정시키는 역할을 한다.

                   이 cell wall 은 식물세포에서는 볼 수 있지만 동물세포에서는 볼수 없다.

➂ cytoplasm(세포질) → 세포핵, 세포벽, 세포내 함유물 등을 제외한 부분인 세포질체를 구성하고 있는 물질이 세포질이다. 세포질은 콜로이드 구조인데, 전자현미경으로 보면 매우 가는 섬유와 이들 섬유사이에 있는 여러 물질의 물리학적 성질을 가진다. 세포질은 점성, 탄성 등의 물리학적 성질을 가진다. 화학적 성분으로서는 단백질을 주 성분으로 하며 탄수화물, 지질 등을 함유하고 또 RNA를 함유하고 있다.

                        ※cytoplasm의 주요 components

                         ❍ macromoleule (protein, nucleic acid)

                         ❍ small organic molecule (macromolecules의 전구물질)

                         ❍ various inorganic ions



➃ Ribosome : protein synthesis(단백질 합성)에 중요한 역할을 한다.


➄ mitochondrion : 세포속 소기관으로 세포내의 호흡을 관장하는 중심적 역할을 한다.

 또 당이 지질의 이화작용으로 생성되는 피루브산, 아세틸 CoA의 산화와 전자전달계를 통한 산화적 인산화에도 관여한다. 이렇게 미토콘드리아는 당과 지방산의 산화와 그것에 수반하는 산화적 인산화에 중심적 역할을 하기도 한다.


 

Prokaryotic cell & Eukaryotic cell

 <html></html>

1-2 <prokaryotic cell & eukayotic cell>


cell의 구조적 특징으로 크게 두가지 type으로 나누어 볼수 있다.

prokayotic cell과 eukayotic cell로 나눌수 있는데 eukayotic cell 은 prokaryotic cell에 비해서 더 크고 구조적으로도 더 복잡하다. 그리고 eukayotic cell의 더 큰 특징은 membrane(막)으로 둘러싸인 구조로 되어있는 organelles이 cell 안에 들어 있다. organelles는 nucleus, mitochondria, chloroplasts(in photosynthetic cell only)를 포함한다. 보통 Algae, fungi, protozoa, plants, animal 이 eukayotic cell이다.

반면에 prokaryotes cell은 비교적 간단한 구조로 이루어져있다. 그리고 eukayotic cell 안에서 볼 수 있었던 organelles를 찾아 볼 수 없다. 또 eukayotic cell 안에는 nucleus(핵)이 있고 그 nucleoid membrane(핵막)이 있어 핵을 감싸고 있지만 prokayote cell은 nucleoid 라 해서 유전물질을 가지고 있는 유전정보 덩어리가 cytoplasm(세포질)에 있고 핵막이 없다.

 

Virus

 <html></html>

microorgani는의 주요한 class 중 하나이지만 cell 이라고는 할 수 없다. 그 이유는 cell 이 가지고 있는 여러 가지 특징들이 virus에 없기 때문이다. 첫 번째로 cell 이라고 한다면 open system으로 주변 환경(environment)과 communication이 이루어져야 하는데 virus는 그렇지 못하다. 둘째로 protein을 형성하지 않는다. 섯째로 cell은 분화하고 변화하는데 virus는 매우 안정된 구조를 가지고 유지하고 있다. 마지막으로 virus는 자기 자신 스스로 물질대사를 할 수 있는 능력이 없기 때문에 host cell 이 필요로 하다. 쉽게 말해 다른 cell 에 붙어서 기생하는 것이다.

 

Arrangement of DNA in Microbial cell

 <html></html>

모든 cell 들의 사는 과정에서 그들의 genetic makeup(유전자구조) 즉 genes의 complement(the genome)의 관여를 받는다. cell 안에서 gene은 protein을 암호화 하고 있는 DNA의 조각이거나 ribosomal RNA와 같은 다른 RNA분자이다.


2-1 Nucleus vs Nucleid


prokaryotic 과 eukaryotic cells의 genomes는 다르다.prokaryotic cell 안에는 bacterial chomosome이라 불리는 large double-stranded molecule로 DNA가 존재한다. 그리고 이것들이 뭉쳐서 있는 것을 nucleoid라 한다. 대부분 prokaryote cell 안의 DNA는 circular(원형)이고 single chromosome(haploid)이다. 그래서 single copy만을 생성한다. 또 적은 양의 extrachromosomal DNA가 있고 이것들이 보통 원형 모양으로 정렬되어 있는 것을 plasmid라 부른다. eukaryotes cell안에 DNA는 nucleus 내에서 선모양 으로 매우 조직되어 있는 상태로 모아져 있는데 이렇게 모아져 잇는 것을 chromosomes라 한다. chromosome 수는 그 종 마다 매우 다양하게 나타난다. gene expression을 위해 필요한 proteins와 DNA가 pakage 되어 있다. eukaryotes cell은 일반적으로 각각의 gene 마다 two copies로 되어 있어서 diploid라 한다.


<html></html>   <html></html>   ✴mitosis : chromosome이 2배로 증가 하고 cell division(분화)시 같은 양으로 나뉘어 들어간다.
<html></html><html></html>✴<html></html>meiosis : chromosome이 haploid 하고 gamete(배우자)cell에서 일어난다.



2-2 genes, genomes의 간단한 예



ex) E.coli : 4.68 milion base pair of DNA

            4300 개의 genes.

  

    Eukaryotic cell : 더 많은 수의 genome을 갖는다.

                      E.coli 에 비해 1000배 많은 DNA, 7배 많은 genes.

 

Arrangement of DNA in Microbial cell

 <html></html>

모든 cell 들의 사는 과정에서 그들의 genetic makeup(유전자구조) 즉 genes의 complement(the genome)의 관여를 받는다. cell 안에서 gene은 protein을 암호화 하고 있는 DNA의 조각이거나 ribosomal RNA와 같은 다른 RNA분자이다.


2-1 Nucleus vs Nucleid


prokaryotic 과 eukaryotic cells의 genomes는 다르다.prokaryotic cell 안에는 bacterial chomosome이라 불리는 large double-stranded molecule로 DNA가 존재한다. 그리고 이것들이 뭉쳐서 있는 것을 nucleoid라 한다. 대부분 prokaryote cell 안의 DNA는 circular(원형)이고 single chromosome(haploid)이다. 그래서 single copy만을 생성한다. 또 적은 양의 extrachromosomal DNA가 있고 이것들이 보통 원형 모양으로 정렬되어 있는 것을 plasmid라 부른다. eukaryotes cell안에 DNA는 nucleus 내에서 선모양 으로 매우 조직되어 있는 상태로 모아져 있는데 이렇게 모아져 잇는 것을 chromosomes라 한다. chromosome 수는 그 종 마다 매우 다양하게 나타난다. gene expression을 위해 필요한 proteins와 DNA가 pakage 되어 있다. eukaryotes cell은 일반적으로 각각의 gene 마다 two copies로 되어 있어서 diploid라 한다.


<html></html>   <html></html>   ✴mitosis : chromosome이 2배로 증가 하고 cell division(분화)시 같은 양으로 나뉘어 들어간다.
<html></html><html></html>✴<html></html>meiosis : chromosome이 haploid 하고 gamete(배우자)cell에서 일어난다.



2-2 genes, genomes의 간단한 예



ex) E.coli : 4.68 milion base pair of DNA

            4300 개의 genes.

  

    Eukaryotic cell : 더 많은 수의 genome을 갖는다.

                      E.coli 에 비해 1000배 많은 DNA, 7배 많은 genes.

 

Microbial diversity

 <html></html>

진화는 지구의 모든 생명체에서 일어나는 형태이다. 우리가 현재 볼 수 있는 microbial cells의 다양성은 4억 년 전에 일어난 진화적 변화이다. 미생물의 다양성은 많은 방법으로 살펴볼 수 있다. 예를 들면, 세포의 크기의 다양함을 포함하여, 세포의 모양(morphology), 대사 방법(physiology), 운동성(motility), 세포 분화의 장치(mechanism), 병원성(pathogenicity), 발달하는 생물, 극 환경(extremes)에 대한 적응성, 그리고 많은 다른 세포 생물의 해석 등을 통해서 살펴볼 수 있다.

 

Physiological Diversity of microorganisms(미생물의 생리적 다양성)

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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)


 

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