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세균(bacteria)

미세한 단세포(單細胞)생물. 넓은 의미의 세균은 원핵균류를 가리키지만 좁은 의미로는 원핵균류 중에서 마이코플라즈마류 · 점액세균류 · 스피로헤타류 · 방선균류를 제외한 것을 가리킨다.


보통 세균이라고 하면 좁은 의미의 세균류를 가리키는 것이 대부분이다.


세균류는 세포벽이 있는 미소한 원핵세포로 되어 있는 단세포 생물이며 움직이지 않는 것도 있고 편모로 움직이는 것도 있다.


영양섭취법은 대개 종속영양을 하고 일부는 독립영양을 한다.


〔생태〕 세균은 부생(腐生) · 기생 · 공생으로 종속영양을 하거나, 자신이 스스로 필요로 하는 유기물을 무기물에서 생산하는 독립영양을 한다.


세균은 특히 비옥한 토양이나 물 속에 많으며, 1g 속에 약 30억 이상의 세균이 있다.


대개는 20~50℃에서 살지만 저온에서 사는 균이나 고온에서 사는 균도 있다.


세균은 여러 가지 영양섭취법으로 살아가며 동시에 지구의 환경에도 중요한 역할을 한다.


또한 이러한 역할에 의한 몇 가지 생산물은 인간에게 이용된다.


① 영양섭취법의 기본형 : 세균이 유기물을 만드는 데는 탄소원 · 수소공여체 · 에너지원이 필요하다.


에너지원 즉 ATP(아데노신 삼인산)를 생성하는 인산화에는 산화 · 환원반응에 의한 것과 광화학반응에 의한 것이 있으며 산화 · 환원반응에 의한 것은 세균류에서 일반적으로 일어나고 해당계(解糖系), TCA 회로계, 호흡 효소계에서 주로 일어난다.


또한 이러한 기본형의 모든 것이 나타나는 것은 슈도모나스(Pseudomonas)뿐이며, 광학반응에 의한 것은 홍색 세균류에 나타난다.


② 효소와의 관계 : 세균의 영양 섭취법의 기본형은 분자상 효소와의 관계에 따라 여러 가지로 분류된다.


타양균 관계에 관한 영양섭취법을 보면 혐기타양(嫌氣他養)에는 혐기발효와 혐기호흡이 있으며 호기(好氣)타양에는 호기발효와 일반적인 산소호흡이 있다.


〔체제〕 ① 형태 : 세균의 형태와 크기는 조건에 따라 다를 수도 있으나 대개의 경우 구균은 지름이 0.5~1μm이며, 간균은 구균과 비슷한 길이로 너비는 길이의 1/2~1/7 정도이다.


콤마균은 약간 구부러진 모양이고 나선균은 4~20회 정도 구부러져 있다.


특징적인 세포 집단으로는 연쇄상구균 · 연쇄상간균 · 포도상구균 등이며 이러한 균에는 서로 다른 특수한 세포 집단으로서 모상체(毛狀體)가 있다.


② 세포표층 : 세포의 세포막은 지질분자로 되어 있는 두 층의 안팎에 단백질이 산재해 있는 것으로 보이는 짧은 막이 있어 호흡관계 효소 외에 적게는 광합성의 전자전달계 효소를 내포하고 있다.


거의 모든 세균세포는 어떤 시기가 되면 폴리펩티드나 다당류의 점액층으로 덮이게 된다.


이 점액층은 세포를 유해한 적에서 보호해 주는 역할을 하며 세포에 따라서는 협막(莢膜)이 이런 역할을 하기도 한다.


③ 세포의 구조 : 세균의 원핵(핵산 DNA)은 기엠자 염색 등에 의해 선택적으로 염색되며, 염색된 입상부(粒狀部)는 핵 모양체를 하고 있다.


DNA는 세포막 또는 리소좀에 연결되어 있다.


리소좀이란 세포막의 일부가 몰입되어 휘말려 들어가듯이 생긴 막구조물을 말한다.


세포의 리보솜(RNA ; 단백질 복합체)은 진핵세포의 리보솜보다 작으며, 세포 속에 거의 균등하게 포함되어 있다.


또 세포 속에는 다당체 · 지질 등의 과립, 황과 탄산칼슘의 결정 등도 포함되어 있다.


〔생식〕 세균의 증식은 대개 2분열이며 한 번 분열하는데 15~20분 걸리고, 조건이 좋으면 하나의 세균이 24시간 안에 1021개가 되며 그 무게는 약 4t이 된다.


대장균은 필요한 무기염류 수 mg이 내포된 배양액 1㎖속에서 증식 36시간에 수십억 개가 된다.


출아라고 불리는 증식형식은 질산균 등에 나타난다.


또한 모생체의 세포 속에는 고니디아라는 내생포자(內生胞子) 내지는 극모(棘毛)가 있는 유주자(遊走子)가 생긴다.


간균은 세포 속에 하나의 휴면포자를 형성한다.





 







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