Microorganism 정의 및 발견
미생물이란 사람의 눈으로 확인되지 않는 작은 생명체로 지름 1mm 이하의 작은 존재로, 단세포 또는 미분화 다세포 구조를 가집니다. 동물과 식물을 제외한 비 세포성 바이러스, 세균, 진균, 고균 등의 생명체로 약 35억 년 전에 미생물이 출현했다고 추정합니다. 미생물은 단세포나 핵이 없는 대신 핵 양체, 세포 소기관과 세포골격이 없는 원핵생물은 세균과 고균이며, 진핵생물은 핵과 세포 소기관과 세포골격 보유하고 있습니다.
미생물은 렌즈나 확대경의 개발을 통해서 확인 또는 발견이 되었습니다. 복합현미경의 개발 및 개량은 얀센(Z. Jansen)과 갈릴레이(G. Galilei)이며, 스텔루티(F. Stelluti)의 꿀벌과 바구미 관찰을 현미경 관찰의 시초로 봅니다. 1660년대 훅(R. Hookes)이 책 '마이크로 그래피아'생물의 미시적 구조를 관찰해 기록했습니다. 루벤 훅(Leeuwenhoek)은 미생물을 처음 관찰하고 기록에 남긴 인물로, 고배율 확대경을 만들어 코르크나 타액, 식물의 잎과 피 등의 시료에 존재하는 미생물을 관찰해 기록했습니다.
발생과 기원, 발전
고대의 생물 발생 기원설은 생물 속생설과 자연 발생설이 있습니다. 생물 속생설은 생물의 종자가 있어 이로 인해 생물이 발생한다는 것이며, 자연 발생설은 생물은 무생물로부터 자연적으로 발생한다는 것입니다. 후자는 이후에 파스퇴르와 틴달 등의 실험적 반증에 의해 부정되기도 했습니다.
질병의 원인은 여러 가지가 있는데, 고대 이집트인 및 유대인에는 병은 신의 벌로 인함이라고 생각하는 신벌설이 있었고, 히포크라테스는 지진, 홍수, 화산 등 자연재해나 지변에 의해 질병이 유행한다는 사기설을 주장했습니다. 16세기 프라카스 토로는 눈에 보이지 않는 생명체가 질병을 야기한다고 제안했습니다. 레벤후크가 미생물을 발견하기는 했지만, 질병의 원인으로 연결 짓지 못했습니다.
파스퇴르는 양조의 3대 원리를 발표하고, 저온살균법을 통해 포도주나 맥주 등의 산패를 방지하며 장기간 보존할 수 있는 방법을 개발했으며, 강독성 탄저균을 고온에서 장기간 배양함으로써 약독화하는 데 성공해 생균 백신을 개발하고 광견병 백신, 콜레라 백신 등을 개발했습니다. 리스터는 페놀을 분무하여 수술부위 및 수술도구를 소독하여 수술 후 감염 증상 발생을 줄이는 무균 수술법의 시초가 되었습니다. 제너는 우두를 사람에게 접종하여 천연두를 예방하는 종두법을 개발했으며, 1928년 플레밍은 포도상구균의 증식을 억제하는 현상을 관찰하고 이 진균의 배양액에서 페니실린을 분리했습니다. 1944년 왁스만은 토양에서 체계적으로 분리한 방선균의 배양액에서 스트렙토마이신을 발견했습니다.
원핵 미생물의 형태와 구조
모양에 따라 구균과 간균, 비브리오, 코리네 박테리아, 나선형 세균으로 명칭 하며, 구균은 배열 상태에 따라 다눅균과 쌍구균, 연쇄상구균, 사련 구균 등으로 나뉩니다. 간균은 한 방향으로 성장하고 분열하며 길이와 폭의 비가 차이가 나는데 단 간균과 쌍 간균, 연쇄상 간균, 간구 균으로 나뉩니다.
세균의 구조 중에서 먼저 세균의 당피는 세균을 싸고 있는 당을 포함한 물질을 통칭하며, 세포벽 바깥쪽의 끈적끈적한 젤라틴 형태의 물질로 다당류나 폴리펩타이드로 구성됩니다. 당피는 숙주 내 보체나 식세포로부터 세균을 보호하므로 병원성에 중요하고, 생물막을 형성해 항생제 내성의 원인이 되는 역할을 합니다.
세균의 세포벽은 대부분 단단한 편으로, 세포의 모양을 결정하고 삼투압으로부터 세포를 보호하는 역할을 합니다. 그람 양성 세균의 세포벽은 복층의 두꺼운 펩티도글리칸으로 구성되어 있으며, 그람음성 세균의 세포벽은 단층의 얇은 펩티도글리칸을 가져 외부에 세포 외막이 존재합니다. 세포벽은 세균을 삼투압으로부터 보호하는데, 라이소자임이나 세니실린을 처리하면 세포벽이 분해됩니다.
많은 진핵 미생물들도 세포벽을 가지지만, 원핵생물의 세포벽 구조보다는 화학적으로 단순한 편입니다. 진균의 세포벽은 키틴과 질소 함유 다당류 등으로 구성되며 조류의 세포벽은 셀룰로오스를 포함한 여러 종류의 당으로 구성되어 칼슘, 규소 등이 침착되어 딱딱한 세포벽을 형성하기도 합니다.
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