본문내용
1. 미생물의 이해
1.1. 미생물학의 정의와 범위
미생물학(microbiology)은 현미경으로 관찰이 가능한 작은 생물체를 전문적으로 다루는 생물학의 분야이다. 미생물은 세상에 편재(널리 퍼져있음)되어있으며, 인체에 감염성을 가진 미생물은 극히 일부에 불과하다. 미생물학의 분류군에는 세균, 바이러스, 진균류, 원생동물, 조류 등이 포함되며, 특히 바이러스는 일반적으로 생물로 취급되지 않지만 미생물학에서 다루어진다. 이는 미생물학의 정의가 과학적으로 다소 명확하지 않을 수 있음을 시사한다.
미생물학의 주요 분야로는 면역학, 공중보건 및 전염병학, 식품·유제품·수생미생물학, 생명공학, 유전공학 및 DNA 재조합 기술 등이 있다. 미생물 연구의 장점은 번식속도가 빠르고 많은 수로 배양이 가능하며 세대가 짧다는 점이지만, 단점으로는 크기가 작아 직접적인 관찰을 위해 현미경이 필요하다는 점을 들 수 있다.
미생물 연구의 주요 분야에는 유전, 생리, 이익 및 손해의 특징, 환경 상호작용, 생물체와의 상호작용, 농업 및 산업에서의 활용 등이 있다. 즉, 미생물학은 미생물의 다양한 특성과 역할을 탐구하는 학문이라고 할 수 있다."
1.2. 미생물의 분류와 특성
1.2.1. 세균
세균은 지구상에 가장 널리 분포하고 있는 원핵생물로, 현미경으로 관찰이 가능한 크기를 가지고 있다. 세균은 크기가 대략 1μm 범위로 매우 작은 편이며, 핵막이나 막성 세포 소기관이 없는 전형적인 원핵세포의 구조를 가진다.
세균은 형태에 따라 구형의 알균(cocci), 막대 모양의 막대균(bacilli), 나선형의 나선균(spirillum) 등으로 분류된다. 알균은 단일균, 쌍알균, 사련알균, 포도알균, 사슬알균 등의 다양한 배열을 가지고 있다. 막대균은 단일막대균, 사슬막대균, 짧은막대균 등으로 세분화되며, 나선균에는 비브리오, 트레포네마, 보렐리아, 렙토스피라, 스피로헤타 등이 속한다.
세균의 생존과 증식에 필수적인 세포벽은 펩티도글리칸(peptidoglycan) 성분으로 구성되어 있다. 이러한 세포벽의 구조적 차이에 따라 그람양성균과 그람음성균으로 구분된다. 그람양성균은 두꺼운 펩티도글리칸층을 가지고 있어 염색약 처리 시 보라색으로 염색되지만, 그람음성균은 얇은 펩티도글리칸층과 지질다당체(LPS)층을 가지고 있어 붉게 염색된다.
세균의 병원성을 결정하는 중요한 요인 중 하나는 협막(capsule)이다. 협막은 세균 세포 외부에 존재하는 다당류 중합체로, 숙주의 면역방어기전을 방해하여 세균의 감염을 도와준다. 또한 편모는 세균의 운동성과 숙주 세포에 대한 부착에 관여하는 중요한 세포 표면 부속기관이다.
세균은 단세포 생물로 주로 이분열 방식으로 증식하며, 생존에 불리한 환경에서는 내구성이 강한 아포를 형성할 수 있다. 이처럼 세균은 다양한 형태와 특성을 가지고 있어 질병 유발, 산업적 이용 등 인류에게 큰 영향을 미치고 있다.
1.2.2. 바이러스
바이러스는 DNA 또는 RNA의 핵산으로 구성된 극미세 입자로, 일반적으로 생물로 취급되지는 않지만 미생물학의 연구 대상이 된다"". 바이러스는 숙주세포 내에서만 증식할 수 있으며, 숙주세포의 세포질 또는 핵 내에 침입하여 자신의 유전물질을 주입하고 숙주 세포의 생합성 기구를 이용해 증식한다"". 바이러스는 숙주세포에 따라 식물바이러스, 동물바이러스, 세균바이러스(박테리오파지) 등으로 구분되며, 크기는 대략 75,000~100,000 정도의 분자량 범위에 속한다"". 바이러스는 다른 세포 생물과 달리 핵막이나 세포소기관이 없으며, DNA 또는 RNA 중 한 종류의 핵산만을 가지고 있다는 특징이 있다"".
1.2.3. 진균
진균(fungi)은 광합성 능력이 없는 진핵생물이다. 균사체(mycelium)로 서로 얽혀 증식되며, 세포벽은 키틴과 다당류로 구성되어 있다. 섬유상의 균사를 가지는 곰팡이를 사상균(mold), 균사체를 형성하지 않지만 단세포의 난형 또는 구형을 이루는 곰팡이를 효모(yeast)라고 한다.
진균에는 병원성이 있는 종류가 많이 존재하여 의학적으로 중요하다. 피부, 손톱, 점막 등을 감염시키는 표재성 진균 감염증부터 폐나 신경계를 침범하는 심재성 진균 감염증까지 다양한 진균 질환이 있다. 대표적인 진균 감염증으로는 백선, 사상균증, 칸디다증, 콕시디오이데스 진균증 등이 있다. ...
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