현대 생명 공학은 유전학, 미생물학, 생화학, 자연 과학 등 많은 과학을 기반으로 합니다. 그들의 연구의 주요 대상은 박테리아와 미생물입니다. 생명 공학의 많은 문제를 해결하는 것은 박테리아의 사용입니다. 오늘날 인간 생활에서의 사용 범위는 매우 광범위하고 다양하여 다음과 같은 산업 발전에 귀중한 기여를 합니다.
약리학 및 의학에서 박테리아의 적용 분야는 너무 광범위하고 중요하여 인간의 많은 질병 치료에서 박테리아의 역할은 매우 중요합니다. 우리 삶에서 혈액 대체제, 항생제, 아미노산, 효소, 항바이러스제 및 항암제, 진단용 DNA 샘플, 호르몬제를 만들 때 필요합니다.
과학자들은 호르몬 인슐린을 담당하는 유전자를 확인함으로써 의학에 귀중한 기여를 했습니다. 이를 대장균에 이식하여 인슐린을 생산하여 많은 환자의 생명을 구했습니다. 일본 과학자들은 플라크를 파괴하는 물질을 분비하는 박테리아를 발견하여 인간의 우식증을 예방합니다.
고온에 둔감하기 때문에 과학 연구에서 가치가 있는 효소를 암호화하는 유전자가 호열성 박테리아에서 파생됩니다. 의학에서 비타민 생산에는 미생물 Clostridium이 사용되며 인간의 건강에 중요한 역할을 하는 리보플라빈을 얻습니다.
항균 물질을 생산하는 박테리아의 능력은 항생제 생성에 사용되어 많은 전염병 치료 문제를 해결하여 한 명 이상의 생명을 구했습니다.
추출 산업에서 생명공학을 사용하면 비용과 에너지 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 따라서 철을 산화시키는 능력이 있는 lithotrophic 박테리아(Thiobacillus ferrooxidous)의 사용은 습식 야금에 사용됩니다. 박테리아 침출로 인해 귀금속은 내력이 낮은 암석에서 채굴됩니다. 메탄 함유 박테리아는 오일 생산을 증가시키는 데 사용됩니다. 일반적인 방법으로 오일을 추출하면 자연 매장량의 절반 이하가 장에서 추출되며 미생물의 도움으로 매장량이보다 효율적으로 방출됩니다.
미생물학적 침출은 아연, 니켈, 구리, 코발트를 생산하기 위해 오래된 광산에서 사용됩니다. 광산 산업에서 황산 잔류 물은 지지체, 재료 및 환경에 파괴적인 영향을 미치기 때문에 박테리아 황산염은 오래된 광산의 환원 반응에 사용됩니다. 혐기성 미생물은 유기물의 철저한 분해에 기여합니다. 이 속성은 야금 산업에서 정수에 사용됩니다.
사람은 양모, 인조 가죽, 섬유 원료, 향수 및 화장품 생산에 박테리아를 사용합니다.
분해에 관여하는 박테리아는 정화조를 청소하는 데 사용됩니다. 이 방법의 기본은 미생물이 하수를 먹고 산다는 것입니다. 이 방법은 악취 제거 및 폐수 소독을 보장합니다. 정화조에 사용되는 미생물은 실험실에서 재배됩니다. 그들의 작용 결과는 유기물을 환경에 무해한 단순한 물질로 분해함으로써 결정됩니다. 정화조의 종류에 따라 혐기성 또는 호기성 미생물이 선택됩니다. 정화조 외에도 호기성 미생물이 바이오 필터에 사용됩니다.
미생물은 또한 저수지와 배수구의 수질을 유지하고 석유 제품에서 오염된 바다와 바다의 표면을 청소하는 데 필요합니다.
우리 삶에서 생명 공학의 발전으로 인류는 활동의 거의 모든 영역에서 앞으로 나아갔습니다.
연구와 업무에 지식 기반을 사용하는 학생, 대학원생, 젊은 과학자들은 매우 감사할 것입니다.
의약, 농업에서의 미생물 사용; 프로바이오틱스의 이점
로드니코바 이나
소개
사람들은 수천 년 동안 생명 공학자로 활동했습니다. 다양한 미생물을 사용하여 빵을 굽고, 맥주를 만들고, 치즈와 기타 젖산 제품을 만들었지만 그 존재조차 몰랐습니다. 사실 "생명공학"이라는 용어 자체가 우리말로 등장한 지 얼마 되지 않아 "산업미생물학", "기술생화학" 등의 단어가 사용되었는데, 아마도 발효는 가장 오래된 생명공학적 과정이었을 것입니다. 이것은 기원전 6천년경으로 거슬러 올라가는 서판에 있는 바빌론의 발굴 중에 1981년에 발견된 맥주를 만드는 과정에 대한 설명에 의해 입증됩니다. 이자형. 기원전 3천년. 이자형. 수메르인들은 최대 24가지 종류의 맥주를 생산했습니다. 덜 오래된 생명 공학 과정은 포도주 양조, 베이킹 및 젖산 제품 획득입니다.
이상에서 우리는 그것이 꽤 있음을 알 수 있습니다. 장기인간의 생명은 살아있는 미생물과 불가분의 관계에 있습니다. 그리고 수년 동안 사람들이 무의식적으로 박테리아와 "협업"을 성공적으로 수행했다면, 질문을 하는 것이 논리적일 것입니다. 사실, 왜 이 분야에 대한 지식을 확장해야 합니까? 어쨌든 모든 것이 괜찮은 것 같습니다. 빵을 굽고 맥주를 양조하고 와인과 케 피어를 만드는 방법을 알고 있습니다. 그 밖에 무엇이 필요합니까? 왜 생명공학이 필요한가? 이 초록에서 몇 가지 답을 찾을 수 있습니다.
의학 및 박테리아
인류의 역사를 통틀어(20세기 초까지) 가족은 많은 자녀를 낳았습니다. 매우 자주 아이들은 성인이 될 때까지 살지 않았고 콜레라, 괴저 및 전염병과 같은 심각한 질병은 말할 것도 없이 우리 시대에 쉽게 치료할 수 있는 폐렴까지 많은 질병으로 사망했습니다. 이 모든 질병은 병원체에 의해 발생하며 치료할 수 없는 것으로 간주되었지만 마침내 의학 과학자들은 다른 박테리아 또는 이들의 효소에서 추출한 추출물이 "악" 박테리아를 극복할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 이것은 Alexander Fleming이 기본 금형의 예에서 처음 발견했습니다.
어떤 종류의 박테리아는 곰팡이와 잘 어울리지만 연쇄상 구균과 포도상 구균은 곰팡이가있는 곳에서 발생하지 않는 것으로 나타났습니다. 유해한 박테리아의 번식에 대한 이전의 수많은 실험에서 그 중 일부는 다른 박테리아를 파괴할 수 있고 일반 환경에서 발달을 허용하지 않는 것으로 나타났습니다. 이 현상을 그리스어 "anti" - Against and "bios" - life에서 "antibiosis"라고 불렀습니다. 효과적인 항균제를 찾기 위해 노력하면서 Fleming은 이것을 아주 잘 알고 있었습니다. 그는 의심할 여지 없이 신비한 곰팡이가 있는 컵에서 만났습니다. 그는 곰팡이를 조심스럽게 연구하기 시작했습니다. 얼마 후 곰팡이에서 항균 물질을 분리하는 데까지 성공했습니다. 그가 다룬 곰팡이에 특정 라틴어 이름이 Penicilium notatum이 있었기 때문에 그는 결과 물질을 penicillin이라고 명명했습니다. .따라서 1929년 런던 세인트 메리 병원의 실험실에서 우리에게 잘 알려진 페니실린이 탄생했습니다.
실험 동물에 대한 물질의 예비 테스트에서 혈액에 주입해도 해를 끼치 지 않으며 동시에 약한 용액에서도 연쇄상 구균과 포도상 구균을 완벽하게 억제하는 것으로 나타났습니다. 소위 상악강의 화농성 염증으로 병에 걸린 플레밍의 조수인 Dr. Stuart Greddock은 페니실린 추출물을 복용하기로 결정한 첫 번째 사람이었습니다. 그는 곰팡이에서 추출한 소량의 추출물을 캐비티에 주입했고 3시간 후 그의 건강 상태가 크게 개선된 것을 확인할 수 있었습니다.
따라서 부상자가 상처의 심각성이 아니라 그와 관련된 감염으로 사망한 평시와 전쟁 시 수백만 명의 생명을 구한 항생제 시대가 시작되었습니다. 미래에는 페니실린을 기반으로 한 새로운 항생제가 개발되어 널리 사용됩니다.
생명공학 및 농업
의학의 획기적인 결과는 급속한 인구 통계학적 증가였습니다. 인구가 급격히 증가하여 더 많은 식량이 필요하게 되었고, 이로 인한 환경 악화로 인해 핵실험, 산업의 발달, 경작지의 부식질 고갈, 많은 식물과 가축의 질병이 나타났습니다.
처음에는 사람들이 동식물을 항생제로 치료했고 결과가 나타났습니다. 이러한 결과를 살펴보겠습니다. 예, 야채, 과일, 허브 등을 성장기 동안 강력한 살균제로 처리하면 일부 병원체(전부는 아니지만 완전하지는 않음)의 발병을 억제하는 데 도움이 될 것이지만, 첫째, 이는 독극물이 축적되고 과일의 독소, 즉 태아의 유익한 특성이 감소하고 두 번째로 유해한 미생물이 독성 물질에 대한 면역력을 빠르게 발달시키고 후속 치료는 점점 더 강력한 항생제로 수행되어야합니다.
동물의 세계에서도, 그리고 불행히도 인간에서도 같은 현상이 관찰됩니다. 또한 온혈항생제의 체내에는 여러 부정적인 결과 dysbacteriosis, 임산부의 태아 기형 등과 같은.
어떻게 될 것인가? 자연 자체가 이 질문에 답합니다! 그리고 그 답은 프로바이오틱스입니다!
생명 공학 및 유전 공학의 주요 연구소는 놀라운 생존력과 다른 미생물과의 싸움에서 "승리"하는 능력을 가진 새로운 알려진 미생물의 개발 및 선택에 오랫동안 종사해 왔습니다. "bacillus subtilis" 및 "Licheniformis"와 같은 이러한 엘리트 균주는 사람, 동물, 식물을 믿을 수 없을 정도로 효과적이고 완전히 안전하게 치료하는 데 널리 사용됩니다. 이것이 어떻게 가능한지? 그리고 방법은 다음과 같습니다. 사람과 동물의 몸에는 반드시 필요한 박테리아가 많이 포함되어 있습니다. 그들은 소화 과정, 효소 형성에 관여하며 인간 면역 체계의 거의 70%를 구성합니다. 어떤 이유로 든 (항생제 복용, 영양 실조) 사람의 박테리아 균형이 방해되면 그는 새로운 유해한 미생물로부터 보호받지 못하고 95 %의 경우 다시 아플 것입니다. 동물에게도 동일하게 적용됩니다. 그리고 몸에 들어가는 엘리트 균주는 병원성 식물상을 적극적으로 증식하고 파괴하기 시작합니다. 위에서 이미 언급했지만 더 큰 생존력을 가지고 있습니다. 따라서 엘리트 미생물 균주의 도움으로 항생제가없고 자연과 조화롭게 건강하게 거대 유기체를 유지하는 것이 가능합니다. 그 자체로 신체에 있기 때문에 이러한 균주는 유익하고 해를 끼치 지 않기 때문입니다.
다음과 같은 이유로 항생제보다 낫습니다.
초항생제를 비즈니스에 도입한 것에 대한 소우주의 반응은 명백하며 과학자들이 이미 사용할 수 있는 실험 자료, 즉 초미생물의 탄생을 따릅니다.
미생물은 놀라울 정도로 완벽한 자가 개발 및 자가 학습 생물학적 기계로, 유전적 기억에 항생제의 유해한 영향에 대해 생성한 보호 메커니즘을 기억하고 정보를 후손에게 전달할 수 있습니다.
박테리아는 효소, 아미노산, 비타민 및 박테리오신이 생성되는 일종의 "생물 반응기"로, 항생제와 마찬가지로 병원체를 중화합니다. 그러나 그것에 대한 중독이나 화학 항생제 사용의 전형적인 부작용은 없습니다. 반대로, 그들은 장벽을 정화하고 필요한 투과성을 증가시킬 수 있습니다. 영양소, 장내 미생물의 생물학적 균형을 회복하고 전체 면역 체계를 자극합니다.
과학자들은 자연이 매크로 유기체, 즉 온혈 동물의 위장관에 있는 미생물을 포함하여 병원성 미생물총의 성장과 발달을 억제하는 능력이 있는 박테리아 - 부생식물의 건강을 유지하기 위한 자연적인 방법을 이용했습니다. 자연환경과 격리되어 있었다.
수백만 년에 걸친 지구상의 생물 진화는 병원성 미생물을 비병원성 미생물로 억제하는 훌륭하고 완벽한 메커니즘을 만들어 냈으므로 이 접근 방식의 성공을 의심할 이유가 없습니다. 경쟁에서 비병원성 미생물총은 대다수의 경우에 승리하며, 그렇지 않다면 오늘날 우리는 지구에 존재하지 않을 것입니다.
전술한 내용을 바탕으로 농업용 비료와 살균제를 생산하는 과학자들도 화학적 관점에서 생물학적 관점으로 이동하려고 시도했습니다. 그리고 결과는 천천히 나타나지 않았습니다! 동일한 고초균이 세균성 암, 푸사리움 시들음, 뿌리 및 뿌리썩음병 등과 같은 원예 작물의 질병을 유발하는 병원성 대표자의 70가지 변종과 성공적으로 싸우는 것으로 밝혀졌습니다. 단일 살균제를 처리하지 마십시오! 또한이 박테리아는 식물의 식물에 분명히 긍정적 인 영향을 미칩니다. 과일의 충전 및 숙성 기간이 단축되고 과일의 유용한 품질이 증가하며 질산염 함량이 감소합니다. 독성 물질그리고 가장 중요한 것은 광물질 비료의 필요성이 크게 감소한다는 것입니다!
엘리트 박테리아 균주를 포함하는 제제는 이미 러시아 및 국제 전시회에서 1위를 차지하고 있으며 효율성 및 환경 친화성으로 메달을 획득하고 있습니다. 소규모 및 대규모 농업 생산자는 이미 적극적으로 사용하기 시작했으며 살균제와 항생제는 점차 과거의 일이되고 있습니다.
Bio-Ban의 제품은 Flora-S와 Fitop-Flora-S로, 농축 부식산(포화 부식토는 우수한 수확을 보장함)과 질병 통제를 위한 박테리아 균주 "bacillus subtilis"를 포함하는 건조 토탄 부식질 비료를 제공합니다. 이러한 준비 덕분에 황폐한 토지를 단기간에 복구하고 토지 생산성을 높이고 질병으로부터 작물을 보호하고 가장 중요한 것은 위험한 농업 지역에서 우수한 수확량을 얻을 수 있습니다!
위의 주장은 프로바이오틱스의 장점을 이해하고 과학자들이 20세기는 항생제의 세기, 21세기는 프로바이오틱스의 세기라고 말하는 이유를 이해하기에 충분하다고 생각합니다!
새로운 품종의 동물, 식물 품종, 미생물 계통을 개선하고 새로운 품종을 만드는 과학으로서의 육종 개념과 중요성. 생물권에서 미생물의 역할과 중요성, 그리고 그 사용의 특징에 대한 평가. 유산균의 형태.
프레젠테이션, 2015년 3월 17일 추가됨
테스트, 2009년 5월 12일에 추가됨
유전자 변형 동식물을 얻는 기본 방법. 의학, 화학 산업, 농업의 유전자 변형 미생물. 유전자 조작 유기체의 부작용: 독성, 알레르기, 종양학.
학기 논문, 2014년 11월 11일 추가됨
동물과 식물의 차이점. 번식을위한 동물 선택의 특징. 하이브리드 화, 분류 란 무엇입니까? 현대 품종동물 선택. 미생물 사용 분야, 유용한 특성, 선택 방법 및 특징.
프레젠테이션, 2010년 5월 26일 추가됨
주제, 주요 과제 및 의료 미생물학 발전의 역사에 대한 연구. 미생물의 체계 및 분류. 세균 형태의 기초. 박테리아 세포의 구조적 특징 연구. 인간의 삶에서 미생물의 중요성.
강의, 2013년 10월 12일 추가됨
Probiotics는 병원성 미생물에 대한 길항 활성을 가진 인간을 위한 비병원성 박테리아입니다. 프로바이오틱 유산균의 특징을 안다. 프로바이오틱스 특성을 지닌 발효유 제품의 분석.
초록, 2017년 4월 17일 추가됨
지구 생명체의 기원에 대한 가설. L. Pasteur의 작품에서 미생물의 생화학 적 활동, 자연에서의 역할, 인간 및 동물의 삶에 대한 연구. 유전 연구박테리아 및 바이러스, 표현형 및 유전형 가변성.
초록, 2013년 12월 26일 추가됨
프로바이오틱스가 인체 건강에 미치는 영향. 프로피온산균의 면역자극, 항돌연변이 특성. 프로바이오틱 박테리아의 생화학적 특성에 대한 요오드의 영향. 요오드화 약물의 질적 특성, 생화학적 매개변수.
기사, 2013년 8월 24일 추가됨
첫 번째 및 두 번째 단계, 아미노산, 유기산, 비타민의 미생물 합성 제품 생산. 항생제의 대규모 생산. 알코올 및 폴리올 생산. 바이오 프로세스의 주요 유형. 식물의 대사 공학.
박테리아는 생물권과 인간의 삶 모두에서 매우 중요합니다. 박테리아는 많은 생물학적 과정, 특히 자연의 물질 순환에 참여합니다. 생물권에 대한 중요성:
© 부패성 박테리아는 무생물의 질소 함유 유기 화합물을 파괴하여 부식질로 만듭니다.
© 미네랄화 박테리아는 부식질의 복잡한 유기 화합물을 단순한 무기 물질로 분해하여 식물이 이용할 수 있도록 합니다.
© 많은 박테리아가 대기 질소를 고정할 수 있습니다. 더구나, 아조토박터, 토양에서 자유롭게 생활하며 식물과 독립적으로 질소를 고정하고, 결절 박테리아고등 식물 (주로 콩과 식물)의 뿌리와의 공생에서만 활동을 보여줍니다. 이러한 박테리아 덕분에 토양은 질소가 풍부하고 식물의 수확량이 증가합니다.
© 동물(주로 초식 동물)과 인간의 내장에 있는 공생 박테리아는 섬유질의 흡수를 보장합니다.
© 박테리아는 분해자일 뿐만 아니라 유기물의 생산자(생성자)이기도 합니다. ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ는 다른 유기체에 의해 이용되어야 합니다. 한 유형의 박테리아 활동의 결과로 형성된 화합물은 다른 유형의 박테리아에 대한 에너지원으로 작용할 수 있습니다.
© 또한 이산화탄소, 유기물이 분해되는 동안 H2, H2S, CH2 등의 다른 가스도 대기로 들어갑니다.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, 박테리아는 대기의 가스 구성을 조절합니다.
© 박테리아는 또한 토양 형성 과정(토양 형성 암석의 미네랄 파괴, 부식질 형성)에서 중요한 역할을 합니다.
박테리아의 수명 동안 형성된 일부 물질은 인간에게도 중요합니다. 그 의미는 다음과 같습니다.
© 박테리아의 활동은 소금에 절인 양배추, 마초 사육을 위해 젖산 제품을 얻는 데 사용됩니다.
© 유기산, 알코올, 아세톤, 효소 제제를 얻기 위해;
© 현재 박테리아는 의학, 수의학 및 축산업에 사용되는 많은 생물학적 활성 물질(항생제, 아미노산, 비타민 등)의 생산자로 활발히 사용됩니다.
© 유전 공학 방법 덕분에 박테리아의 도움으로 인간 인슐린 및 인터페론과 같은 필요한 물질을 얻을 수 있습니다.
© 박테리아의 참여 없이는 담배 잎 건조, 무두질을 위한 가죽 준비, 아마 및 대마 섬유의 침용 과정에서 발생하는 과정이 불가능합니다.
© Man은 또한 박테리아를 사용하여 폐수를 처리합니다.
식물, 동물 및 인간의 질병을 일으키는 병원성 박테리아가 부정적인 역할을합니다.
많은 박테리아가 식품 부패를 유발하여 그 과정에서 독성 물질을 방출합니다.
구조
박테리아는 매우 작은 살아있는 유기체입니다. 그들은 매우 높은 배율의 현미경에서만 볼 수 있습니다. 모든 박테리아는 단세포입니다. 박테리아 세포의 내부 구조는 식물과 동물의 세포와 다릅니다. 그들은 핵이나 색소체가 없습니다. 핵 물질과 색소가 존재하지만 "분산" 상태입니다. 형태는 다양하다.
박테리아 세포는 보호 및 지원 기능을 수행하고 박테리아에 영구적이고 특징적인 모양을 부여하는 세포벽인 특수 조밀한 껍질로 덮여 있습니다. 박테리아의 세포벽은 식물 세포의 껍질과 비슷합니다. 투과성입니다. 이를 통해 영양소는 세포로 자유롭게 전달되고 대사 산물은 환경으로 나갑니다. 종종 점액의 추가 보호 층이 박테리아의 세포벽 위에 생성됩니다(캡슐). 캡슐의 두께는 세포 자체의 직경보다 몇 배 더 클 수 있지만 매우 작을 수 있습니다. 캡슐은 세포의 필수 부분이 아니며 박테리아가 들어가는 조건에 따라 형성됩니다. 박테리아가 건조되는 것을 방지합니다.
일부 박테리아의 표면에는 긴 편모(1개, 2개 또는 다수) 또는 짧고 얇은 융모가 있습니다. 편모의 길이는 박테리아의 몸 크기보다 몇 배 더 클 수 있습니다.
박테리아는 편모와 융모의 도움으로 움직입니다.
박테리아 세포 내부에는 조밀하고 움직이지 않는 세포질이 있습니다. 그것은 계층 구조를 가지고 있으며 액포가 없으므로 다양한 단백질 (효소)과 예비 영양소가 세포질의 바로 그 물질에 있습니다. 박테리아 세포에는 핵이 없습니다. 세포의 중앙 부분에는 유전 정보를 전달하는 물질이 집중되어 있습니다. 박테리아 - 핵산 - DNA. 그러나 이 물질은 핵에 틀이 잡혀 있지 않습니다.
세균 세포의 내부 조직은 복잡하고 자체 특정 기능. 세포질은 세포질막에 의해 세포벽과 분리됩니다. 세포질에서 주요 물질 또는 기질, 리보솜 및 가장 많은 기능을 수행하는 소수의 막 구조 다양한 기능(미토콘드리아의 유사체, 소포체, 골지체). 세균 세포의 세포질은 종종 과립을 포함합니다 다양한 모양및 크기. 과립은 에너지와 탄소의 공급원으로 작용하는 화합물로 구성될 수 있습니다. 지방 방울은 박테리아 세포에서도 발견됩니다.
포자 형성
포자는 박테리아 세포 내부에 형성됩니다. 포자 형성 과정에서 박테리아 세포는 일련의 생화학 적 과정을 거칩니다. 양을 줄여줍니다 무료 물, 효소 활성이 감소합니다. 이것은 불리한 환경 조건에 대한 포자의 저항성을 보장합니다 ( 높은 온도, 높은 염 농도, 건조 등). 포자 형성은 소수의 박테리아 그룹에서만 나타나는 특징입니다. 포자는 박테리아의 생활사에서 필수적인 단계가 아닙니다. 포자 형성은 영양소가 부족하거나 대사 산물이 축적될 때만 시작됩니다. 포자 형태의 박테리아는 오랫동안 휴면 상태를 유지할 수 있습니다. 박테리아 포자는 장기간의 끓임과 매우 긴 동결을 견뎌냅니다. 유리한 조건이 발생하면 분쟁이 발아되어 실행 가능하게 됩니다. 박테리아 포자는 불리한 조건에서 생존하기 위한 적응입니다. 세균 포자는 운반하는 데 사용됩니다. 불리한 조건. 그들은 세포 내용물의 내부에서 형성됩니다. 이 경우 포자 주위에 새롭고 밀도가 높은 껍질이 형성됩니다. 포자는 매우 낮은 온도(-273°C까지)와 매우 높은 온도를 견딜 수 있습니다. 포자는 끓는 물에 의해 죽지 않습니다.
음식
많은 박테리아에는 엽록소 및 기타 색소가 있습니다. 그들은 식물(시아노박테리아, 보라색 박테리아)처럼 광합성을 수행합니다. 다른 박테리아는 황, 철 화합물 등의 무기 물질로부터 에너지를 얻지만 광합성에서와 같이 탄소의 공급원은 이산화탄소입니다.
생식
박테리아는 하나의 세포를 두 개로 나누어 번식합니다. 특정 크기에 도달하면 박테리아는 두 개의 동일한 박테리아로 나뉩니다. 그런 다음 그들 각각은 먹이를 먹고, 자라며, 나누기 시작합니다. 세포의 신장 후 가로 격막이 점차 형성되고 딸 세포가 갈라집니다. 많은 박테리아에서 특정 조건에서 분열 후 세포는 특징적인 그룹으로 연결된 상태로 유지됩니다. 이 경우 분할면의 방향과 분할수에 따라, 다른 형태. 발아에 의한 번식은 예외적으로 박테리아에서 발생합니다.
유리한 조건에서 많은 박테리아의 세포 분열은 20-30분마다 발생합니다. 이러한 빠른 번식으로 5일 만에 한 박테리아의 자손은 모든 바다와 대양을 채울 수 있는 덩어리를 형성할 수 있습니다. 간단한 계산으로 하루에 72세대(720,000,000,000,000,000,000개의 세포)를 형성할 수 있음을 알 수 있습니다. 무게로 환산하면 - 4720톤. 그러나 이것은 대부분의 박테리아가 햇빛, 건조, 음식 부족, 종 간의 투쟁의 결과로 최대 65-100ºC의 가열 등의 영향으로 빠르게 죽기 때문에 자연에서는 발생하지 않습니다.
자연에서 박테리아의 역할. 유통과 생태
박테리아는 수역, 공기, 토양 어디에나 있습니다. 공중에 가장 적은 수가 있습니다(그러나 붐비는 장소에는 없음). 강의 물에는 1cm3에 최대 400,000개, 토양에는 1g에 최대 1,000,000,000개가 있을 수 있습니다. 박테리아는 산소에 대해 다른 태도를 가지고 있습니다. 일부는 필요하고 다른 일부는 파괴적입니다. 대부분의 박테리아의 경우 +4 ~ +40 °C의 온도가 가장 좋습니다. 직사광선은 많은 박테리아를 죽입니다.
엄청난 수로 발생하는(종 수가 2500에 달함) 박테리아는 많은 자연 과정에서 예외적으로 중요한 역할을 합니다. 곰팡이 및 토양 무척추 동물과 함께 식물 잔류 물 (떨어지는 잎, 가지 등)을 부식질로 분해하는 데 참여합니다. 부생균의 활동은 식물의 뿌리에 흡수되는 미네랄 염의 형성으로 이어집니다. 나방 뿌리의 조직에 살고 있는 결절 박테리아와 일부 자유 생활 박테리아는 식물이 접근할 수 없는 대기 질소를 동화시키는 놀라운 능력을 가지고 있습니다. 따라서 박테리아는 자연의 물질 순환에 참여합니다.
토양 미생물.토양의 박테리아 수는 1g에 수억 및 수십억의 개체로 매우 높습니다. 그들은 물과 공기보다 토양에 훨씬 더 풍부합니다. 토양의 총 박테리아 수는 다양합니다. 박테리아의 수는 토양의 유형, 상태, 층의 깊이에 따라 다릅니다. 토양 입자의 표면에서 미생물은 작은 마이크로콜로니(각각 20-100개 세포)에 있습니다. 종종 그들은 유기물의 응고 두께, 살아있는 식물 뿌리 및 죽어가는 식물 뿌리, 얇은 모세관 및 내부 덩어리에서 발생합니다. 토양 미생물은 매우 다양합니다. 박테리아의 다른 생리학적 그룹은 부패성, 질화, 질소 고정, 유황 박테리아 등 여기에서 발견됩니다. 그 중에는 호기성 및 혐기성, 포자 및 비 포자 형태가 있습니다. 미생물총은 토양 형성 요인 중 하나입니다. 토양에서 미생물의 발달 영역은 살아있는 식물의 뿌리에 인접한 영역입니다. 근권이라고 하며 그 안에 들어 있는 미생물의 총체를 근권 미생물총이라고 합니다.
수역의 미생물.물은 미생물이 많이 자라는 자연 환경입니다. 대부분은 토양에서 물에 들어갑니다. 물에 있는 박테리아의 수, 그 안에 있는 영양소의 존재를 결정하는 요소. 가장 깨끗한 물은 지하수 우물과 샘입니다. 개방된 저수지와 강에는 박테리아가 매우 풍부합니다. 가장 많은 수의 박테리아는 해안에 더 가까운 물의 표층에서 발견됩니다. 해안에서 멀어지고 깊이가 증가함에 따라 박테리아의 수는 감소합니다. 순수한 물 1ml에 100-200 개의 박테리아가 포함되어 있으며 오염되어 있습니다 - 100-300,000 이상. 바닥 미사, 특히 박테리아가 막을 형성하는 표층에 많은 박테리아가 있습니다. 이 필름에는 황화수소를 황산으로 산화시켜 물고기가 죽는 것을 방지하는 많은 유황과 철 박테리아가 있습니다. 미사에는 포자가 있는 형태가 더 많고 물에는 포자가 없는 형태가 우세합니다. 종 구성 면에서 수중 미생물총은 토양 미생물총과 유사하지만 특정 형태도 발견됩니다. 미생물은 물에 빠진 다양한 폐기물을 파괴하여 점차적으로 소위 물의 생물학적 정화를 수행합니다.
공기 미생물.공기 미생물총은 토양 및 물 미생물총보다 적습니다. 박테리아는 먼지와 함께 공기 중으로 올라가 잠시 머물다가 지표면에 정착하여 영양 부족이나 자외선의 영향으로 죽습니다. 공기 중 미생물의 수는 지리적 영역, 지형, 계절, 먼지 오염 등 먼지의 각 티끌은 미생물의 운반체입니다. 공기 중 대부분의 박테리아 산업 기업. 시골의 공기가 더 깨끗합니다. 가장 깨끗한 공기는 숲, 산, 눈 덮인 공간입니다. 공기의 상층에는 세균이 더 적습니다. 공기 미생물총에는 자외선에 대한 내성이 다른 많은 박테리아와 포자균이 있습니다.
인체의 미생물총.완전히 건강한 사람이라도 사람의 몸은 항상 미생물총의 운반체입니다. 인체가 공기 및 토양과 접촉하면 병원체(파상풍균, 가스괴저 등)를 비롯한 다양한 미생물이 의복 및 피부에 정착합니다. 인체의 노출된 부분이 가장 자주 오염됩니다. E. coli, staphylococci는 손에서 발견됩니다. 구강 내에는 100종 이상의 미생물이 있습니다. 온도, 습도, 영양 잔류물이 있는 구강은 미생물이 발달하기 좋은 환경입니다. 위장은 산성 반응을 일으키므로 그 안에 있는 대부분의 미생물이 죽습니다. 소장에서 시작하여 반응은 알칼리성이 됩니다. 미생물에 유리합니다. 대장의 미생물군은 매우 다양합니다. 각 성인은 배설물과 함께 매일 약 180억 개의 박테리아를 배출합니다. 인간보다 더 많은 개인 지구. 외부 환경(뇌, 심장, 간, 방광 등)과 연결되지 않은 내부 장기는 일반적으로 미생물이 없습니다. 미생물은 질병이 있는 동안에만 이 기관에 들어갑니다.
인간의 삶에서 박테리아의 중요성
발효 과정은 매우 중요합니다. 이것은 일반적으로 탄수화물의 분해라고 불리는 것입니다. 따라서 발효의 결과로 우유는 케 피어 및 기타 제품으로 변합니다. ensiling 사료도 발효입니다. 발효는 인간의 장에서도 발생합니다. 적절한 박테리아(예: 대장균)가 없으면 장이 정상적으로 기능할 수 없습니다. 자연에서 유용한 부패는 일상 생활에서 매우 바람직하지 않습니다(예: 육류 제품의 부패). 발효(예: 우유를 신는 것)도 항상 유용한 것은 아닙니다. 제품이 열화되지 않도록 소금에 절인, 건조, 통조림, 냉장고에 보관하십시오. 따라서 박테리아의 활동이 감소합니다.
병원성 박테리아
세균 포자는 곰팡이 포자와 달리 번식하지 않지만 불리한 조건을 견디는 적응 역할. 각 박테리아는 단 하나의 포자로 변합니다. 환경 조건이 적절해지면 포자는 정상적인 신진 대사를 통해 박테리아로 다시 재생됩니다.
포자 상태에서 많은 박테리아는 임계 온도(끓는 온도에서 깊은 영하까지)에서 생존할 수 있으며 수백 년 동안 생존할 수 있습니다.
박테리아 포자가 형성되면 수분 손실로 인해 세포질의 부피가 감소합니다. 결과적으로 포자는 일반적으로 박테리아 자체보다 작고 가볍습니다.
포자는 바람에 의해 쉽게 운반되므로 포자의 형성은 보호 메커니즘뿐만 아니라 정착 방법으로도 간주될 수 있습니다.
균류의 포자는 정착에도 사용되지만 여기서 주요 기능은 번식이며 원핵 생물의 경우는 그렇지 않습니다.
분쟁은 다양한 방식으로 형성될 수 있습니다. 대부분의 경우 소위 내생 포자가 형성됩니다. 이 경우 세포막이 안쪽으로 부풀어 오르고 세포질이 내용물과 함께 통과하고 나머지 박테리아는 외부와 내부에서 세포막으로 둘러싸인 보호 층으로 변합니다.
박테리아는 35억 년 이상 동안 지구에 살고 있습니다. 이 기간 동안 그들은 많은 것을 배웠고 많은 것에 적응했습니다. 이제 그들은 사람들을 돕고 있습니다. 박테리아와 인간은 떼려야 뗄 수 없는 관계가 되었습니다. 박테리아의 총 질량은 엄청납니다. 약 5000억 톤입니다.
유익한 박테리아는 가장 중요한 두 가지 생태학적 기능을 수행합니다. 즉, 질소를 고정하고 유기 잔류물의 광물화에 참여합니다. 자연에서 박테리아의 역할은 전 세계적입니다. 그들은 지구의 생물권에서 화학 원소의 이동, 집중 및 분산에 관여합니다.
인간에게 유익한 박테리아의 중요성은 큽니다. 그들은 그의 몸에 거주하는 전체 인구의 99%를 구성합니다. 그들 덕분에 사람은 살고 숨 쉬고 먹습니다.
중요한. 그들은 완전한 생명 유지를 제공합니다.
박테리아는 매우 간단합니다. 과학자들은 그들이 행성 지구에 처음 등장했다고 제안합니다.
인간의 몸에는 유용하고 모두가 살고 있습니다. 인체와 박테리아 사이의 기존 균형은 수세기 동안 연마되었습니다.
과학자들이 계산한 것처럼 인체에는 500~1000가지의 다양한 유형의 박테리아 또는 수조 마리의 이 놀라운 테넌트가 포함되어 있으며, 이는 총 무게의 최대 4kg입니다. 최대 3kg의 미생물체가 장에서만 발견됩니다. 나머지는 비뇨 생식기, 피부 및 인체의 다른 구멍에 있습니다. 미생물은 생후 첫 몇 분부터 신생아의 몸을 채우고 마침내 10-13년에 걸쳐 장내 미생물총의 구성을 형성합니다.
연쇄상구균, 유산균, 비피더스균, 장내세균, 진균, 장바이러스, 비병원성 원생동물이 장에 산다. 유산균과 비피더스균은 장내 세균총의 60%를 차지합니다. 이 그룹의 구성은 항상 일정하며 가장 많고 주요 기능을 수행합니다.
이 유형의 박테리아의 중요성은 엄청납니다.
쌀. 1. 사진은 비피더스균입니다. 컴퓨터 시각화.
인간에 대한 이러한 유형의 박테리아의 중요성은 큽니다.
쌀. 2. 사진은 대장균(3D 컴퓨터 이미지)입니다.
쌀. 3. 사진 속 유익균은 유산균(3D 컴퓨터 이미지).
가연성 미생물(부패 유발), 그들이 가지고 있는 여러 효소의 도움으로 죽은 동식물의 잔해를 분해할 수 있습니다. 단백질이 분해되면 질소와 암모니아가 방출됩니다.
요로박테리아인간과 지구의 모든 동물이 매일 분비하는 요소를 분해하십시오. 그 양은 거대하며 연간 5천만 톤에 이릅니다.
특정 유형의 박테리아는 암모니아 산화에 관여합니다. 이 과정을 니트로화라고 합니다.
탈질 미생물토양에서 대기로 분자 산소를 반환합니다.
쌀. 4. 사진에서 유익한 박테리아는 가연성 미생물입니다. 그들은 죽은 동물과 식물의 잔해를 부패에 노출시킵니다.
인간, 동물, 식물, 곰팡이 및 박테리아의 삶에서 박테리아의 중요성은 엄청납니다. 아시다시피 질소는 정상적인 존재에 필요합니다. 그러나 박테리아는 기체 상태에서 질소를 흡수할 수 없습니다. 남조류는 질소와 결합하여 암모니아를 형성할 수 있음이 밝혀졌습니다( 남세균), 자유 생활 질소 고정제그리고 특별한 . 이 모든 유용한 박테리아는 결합된 질소의 최대 90%를 생성하고 토양의 질소 기금에 최대 1억 8천만 톤의 질소를 포함합니다.
결절 박테리아는 콩과 식물 및 바다 갈매 나무속과 잘 공존합니다.
알팔파, 완두콩, 루핀 및 기타 콩과 식물과 같은 식물에는 뿌리에 결절 박테리아가 서식하는 소위 "아파트"가 있습니다. 이 식물은 질소를 풍부하게 하기 위해 고갈된 토양에 심습니다.
쌀. 5. 사진은 콩과 식물의 뿌리털 표면에 있는 결절 박테리아를 보여줍니다.
쌀. 6. 콩과 식물의 뿌리 사진.
쌀. 7. 사진에서 유익한 박테리아는 남조류입니다.
탄소는 동물의 세포에서 가장 중요한 물질이며, 플로라뿐만 아니라 식물의 세계. 그것은 세포의 건조 물질의 50%를 구성합니다.
동물이 먹는 섬유질에는 많은 양의 탄소가 있습니다. 위장에서 섬유질은 미생물의 작용으로 분해된 다음 분뇨의 형태로 밖으로 나옵니다.
섬유질 분해 셀룰로오스 박테리아. 그들의 작업 결과 토양은 부식질이 풍부하여 비옥도가 크게 증가하고 이산화탄소는 대기로 돌아갑니다.
쌀. 8. 세포내 공생체는 녹색, 가공목재의 덩어리는 황색이다.
단백질과 지질에는 다량의 인이 포함되어 있으며, 그 광물화가 수행됩니다. 너. 메가테리움(부패 박테리아 속에서).
철 박테리아광물화 과정에 참여 유기 화합물철분 함유. 늪과 호수에서의 활동의 결과로 많은 양의 철광석및 철망간 침전물.
유황 박테리아물과 흙에 산다. 그들 중 많은 것들이 분뇨에 있습니다. 그들은 유기 기원의 황 함유 물질의 광물화 과정에 참여합니다. 유기 황 함유 물질의 분해 과정에서 황화수소 가스가 방출되어 인체에 매우 유독합니다. 환경, 모든 생물을 포함합니다. 유황 박테리아는 중요한 활동의 결과로 이 가스를 비활성의 무해한 화합물로 바꿉니다.
쌀. 9. 생명이 없는 것처럼 보이지만 리오 틴토 강에는 여전히 생명이 있습니다. 이들은 다양한 철 산화 박테리아와 이곳에서만 볼 수 있는 다른 많은 종입니다.
쌀. 10. Winogradsky 컬럼의 녹색 유황 박테리아.
유기 화합물의 광물화에 적극적으로 참여하는 박테리아는 지구의 클리너(질서)로 간주됩니다. 그들의 도움으로 죽은 식물과 동물의 유기물은 부식질로 변하고 토양 미생물은 미네랄 염, 식물의 뿌리, 줄기 및 잎 시스템의 구성에 필요합니다.
쌀. 11. 저장소에 들어가는 유기 물질의 광물화는 생화학적 산화의 결과로 발생합니다.
식물 유기체의 세포는 펙틴이라는 특수 물질로 서로(시멘트) 결합합니다. 일부 유형의 부티르산 박테리아는 이 물질을 발효시키는 능력이 있으며, 이 물질은 가열되면 젤라틴 덩어리(펙티스)로 변합니다. 이 기능은 섬유질이 많은 식물(아마, 대마)을 담글 때 사용합니다.
쌀. 12. 신탁을 얻는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 가장 일반적인 방법은 섬유질 부분과 주변 조직의 연결이 미생물의 영향으로 파괴되는 생물학적 방법입니다. 인피식물의 펙틴 물질이 발효되는 과정을 엽(lobe)이라고 하고, 물에 적신 짚을 트러스트(trust)라고 합니다.
물 정화 박테리아, 산도 수준을 안정시킵니다. 그들의 도움으로 바닥 퇴적물이 감소하고 물에 사는 물고기와 식물의 건강이 향상됩니다.
최근 여러 나라의 과학자 그룹이 합성 세제 및 일부 약물의 일부인 세제를 파괴하는 박테리아를 발견했습니다.
쌀. 13. 제노박테리아의 활동은 오일 제품으로 오염된 토양과 수역을 정화하는 데 널리 사용됩니다.
쌀. 14. 물을 정화하는 플라스틱 돔. 여기에는 탄소 함유 물질을 먹고 사는 종속 영양 박테리아와 암모니아와 질소 함유 물질을 먹고 사는 독립 영양 박테리아가 있습니다. 튜브 시스템은 그들을 살아있게 합니다.
능력 티오황산화세균구리와 우라늄 광석을 농축하는 데 사용됩니다.
쌀. 15. 사진에서 유익한 박테리아는 Thiobacilli와 Acidithiobacillus ferrooxidans입니다(전자현미경 사진). 그들은 황화물 광석의 부유선광 농축 동안 형성된 폐기물의 침출을 위해 구리 이온을 추출할 수 있습니다.
부티르산 미생물도처에 있습니다. 이러한 미생물에는 25가지 이상의 유형이 있습니다. 그들은 단백질, 지방 및 탄수화물의 분해 과정에 참여합니다.
Butyric 발효는 Clostridium 속에 속하는 혐기성 포자 형성 박테리아에 의해 발생합니다. 그들은 다양한 설탕, 알코올, 유기산, 전분, 섬유를 발효시킬 수 있습니다.
쌀. 16. 사진에서 부티르산 미생물(컴퓨터 시각화).
동물 세계의 많은 종은 섬유를 기반으로 하는 식물을 먹습니다. 섬유질(셀룰로오스)을 소화하기 위해 동물은 위장관의 특정 부분에 거주하는 특수 미생물의 도움을 받습니다.
동물의 중요한 활동에는 엄청난 양의 분뇨가 동반됩니다. 그로부터 일부 미생물은 유기 합성의 연료 및 원료로 사용되는 메탄("습지 가스")을 생성할 수 있습니다.
쌀. 17. 자동차 연료로서의 메탄 가스.
인간의 삶에서 박테리아의 역할은 엄청납니다. 유산균은 식품 산업에서 널리 사용됩니다.
유산균은 우유 연쇄상 구균, 크림색 연쇄상 구균, 불가리아, 호산성, 곡물 호열성 및 오이 스틱. Streptococcus와 Lactobacillus 속의 박테리아는 제품에 더 두꺼운 질감을 부여합니다. 중요한 활동의 결과로 치즈의 품질이 향상됩니다. 그들은 치즈에 특정한 치즈 풍미를 줍니다.
쌀. 18. 사진에서 유익한 박테리아 - 유산균 ( 핑크색), 불가리아 간균 및 호열성 연쇄상 구균.
쌀. 19. 사진 속 유익한 세균은 케피어(티베트 또는 우유) 버섯과 젖산 스틱이 우유에 직접 도입되기 전입니다.
쌀. 20. 유제품.
쌀. 21. 호열성 연쇄상구균(Streptococcus thermophilus)은 모짜렐라 치즈 제조에 사용됩니다.
쌀. 22. 곰팡이 페니실린에는 많은 옵션이 있습니다. 벨벳 같은 크러스트, 녹색 정맥, 독특한 맛과 치즈의 약용 암모니아 향이 독특합니다. 치즈의 버섯 맛은 숙성 장소와 기간에 따라 다릅니다.
쌀. 23. Bifiliz - 많은 양의 살아있는 비피도박테리아와 리소자임을 함유하는 경구 투여용 생물학적 제제.
식품 산업은 주로 효모 종 Saccharomyces cerevisiae를 사용합니다. 그들은 알코올 발효를 수행하기 때문에 베이킹 사업에서 널리 사용됩니다. 알코올은 베이킹 중에 증발하고 이산화탄소 거품이 빵 부스러기를 형성합니다.
1910년부터 소시지에 효모가 첨가되었습니다. Saccharomyces cerevisiae 종의 효모는 와인, 맥주 및 크바스 생산에 사용됩니다.
쌀. 24. Kombucha는 식초 막대와 효모의 친근한 공생입니다. 지난 세기에 우리 지역에 나타났습니다.
쌀. 25. 건식 및 습식 효모는 제빵 산업에서 널리 사용됩니다.
쌀. 26. Saccharomyces cerevisiae 효모 세포와 Saccharomyces cerevisiae - "진짜" 와인 효모의 현미경 사진.
파스퇴르는 또한 특수 미생물이 아세트산 산화에 참여한다는 것을 증명했습니다. 식초 스틱자연에서 널리 발견되는 것. 그들은 식물에 정착하고 익은 야채와 과일에 침투합니다. 절인 야채와 과일, 와인, 맥주 및 크 바스에 많은 것들이 있습니다.
식초 스틱이 에틸 알코올을 아세트산으로 산화시키는 능력은 오늘날 식품 목적으로 사용되는 식초를 생산하고 동물 사료의 준비(통조림)에 사용됩니다.
쌀. 27. 사료를 엔실링하는 과정. 사일리지는 영양가가 높은 즙이 많은 사료입니다.
미생물의 중요한 활동에 대한 연구를 통해 과학자들은 항균 약물, 비타민, 호르몬 및 효소 합성에 일부 박테리아를 사용할 수 있게 되었습니다.
그들은 많은 전염성 및 바이러스 성 질병과 싸우는 데 도움이됩니다. 대부분의 항생제가 생산됩니다. 방선균, 덜 자주 비미세균. 곰팡이에서 추출한 페니실린은 박테리아의 세포벽을 파괴합니다. 연쇄상 구균미생물 세포의 리보솜을 비활성화하는 스트렙토마이신을 생성합니다. 건초 스틱또는 고초균환경을 산성화합니다. 그들은 많은 항균 물질의 형성으로 인해 부패성 및 조건부 병원성 미생물의 성장을 억제합니다. 건초 스틱은 조직의 부패성 부패의 결과로 형성된 물질을 파괴하는 효소를 생성합니다. 그들은 아미노산, 비타민 및 면역 활성 화합물의 합성에 관여합니다.
오늘날 과학자들은 유전 공학 기술을 사용하여 인슐린과 인터페론 생산을 위해
가축 사료와 인간 식품에 첨가할 수 있는 특별한 단백질을 생산하기 위해 많은 박테리아가 사용되어야 합니다.
쌀. 28. 사진에서 건초 간균 또는 Bacillus subtilis의 포자(파란색으로 칠함).
쌀. 29. 바이오스포린-바이오파마는 바실러스속의 비병원성 세균을 함유한 국산의약품이다.
오늘날 이 기술이 널리 사용되는 식물박테리아안전한 제초제 생산을 위해 독소 바실러스 투린지엔시스곤충에게 위험한 Cry-toxin을 방출하여 식물 해충과의 싸움에서 미생물의 이러한 기능을 사용할 수 있습니다.
단백질을 구성하는 아미노산 사이의 프로테아제 또는 펩타이드 결합을 절단합니다. 아밀라아제는 전분을 분해합니다. 건초 스틱 (B. 서브틸리스) 프로테아제와 아밀라아제를 생성합니다. 박테리아 아밀라아제는 세탁 세제 제조에 사용됩니다.
쌀. 30. 미생물의 중요한 활동에 대한 연구를 통해 과학자들은 인간의 이익을 위해 미생물의 특성 중 일부를 적용할 수 있습니다.
인간의 삶에서 박테리아의 중요성은 엄청납니다. 유익한 박테리아는 수천 년 동안 인간의 끊임없는 동반자였습니다. 인간의 임무는 우리 내부와 환경에 살고 있는 미생물 사이에서 발달된 이 섬세한 균형을 방해하지 않는 것입니다. 인간의 삶에서 박테리아의 역할은 엄청납니다. 과학자들은 미생물의 유익한 특성을 끊임없이 발견하고 있으며 일상 생활과 생산에서의 사용은 특성에 의해서만 제한됩니다.
"우리가 미생물에 대해 알고 있는 것" 섹션의 기사가장 인기있는토양 미생물총의 총 생화학적 활성을 측정하는 방법
세포 조직의 미생물 특성
미생물의 광범위한 분포는 자연에서 미생물의 엄청난 역할을 나타냅니다. 그들의 참여로 토양과 수역의 다양한 유기 물질의 분해가 일어나고 자연의 물질과 에너지의 순환을 결정합니다. 토양 비옥도, 석탄, 석유 및 기타 많은 광물의 형성은 그들의 활동에 달려 있습니다. 미생물은 풍화작용에 관여한다 바위및 기타 자연적 과정.
많은 미생물이 산업 및 농업 생산에 사용됩니다. 따라서 베이킹, 발효유 제품의 제조, 포도주 양조, 비타민, 효소, 식품 및 사료 단백질, 유기산 및 농업, 산업 및 의약에서 사용되는 많은 물질의 생산은 다양한 미생물의 활동을 기반으로 합니다. 작물 생산 및 축산업에서 미생물의 사용은 특히 중요합니다. 질소로 토양을 풍부하게하는 것은 미생물 제제의 도움으로 농작물의 해충을 통제하는 것에 달려 있습니다. 적절한 요리및 사료 저장, 사료 단백질 생성, 동물 영양을 위한 항생제 및 미생물 물질.
미생물은 인공적으로 합성된 xenobiotics, 토양 및 수역에 떨어지고 오염시키는 비천연 기원 물질의 분해 과정에 긍정적인 영향을 미칩니다.
유익한 미생물과 함께 큰 그룹농업 동물, 식물, 곤충 및 인간의 다양한 질병을 일으키는 소위 병원성 또는 병원성 미생물. 그들의 중요한 활동의 결과로 인간과 동물의 전염병 전염병이 발생하여 경제 발전과 사회 생산력에 영향을 미칩니다.
최신 과학 데이터는 토양 미생물과 그 미생물이 환경에 미치는 과정에 대한 이해를 크게 확대했을 뿐만 아니라 산업 및 농업 생산에서 새로운 산업을 창출하는 것을 가능하게 했습니다. 예를 들어, 토양미생물이 분비하는 항생제가 발견되어 인간, 동식물의 치료 및 농산물의 저장에 사용될 가능성이 보여졌습니다. 비타민, 아미노산, 식물 성장 자극제 - 성장 물질 등 생물학적 활성 물질을 형성하는 토양 미생물의 능력이 발견되었습니다. 농장 동물에게 먹이를 주기 위해 미생물의 단백질을 사용하는 방법이 발견되었습니다. 공기에서 토양으로 질소의 흐름을 향상시키는 미생물 제제가 확인되었습니다.
유전적으로 변형된 형태의 유익한 미생물을 얻는 새로운 방법의 발견으로 인해 미생물을 농업 및 산업 생산뿐만 아니라 의약에서도 보다 광범위하게 사용할 수 있게 되었습니다. 유전자 또는 유전 공학의 개발은 특히 유망합니다. 그 성과는 생명 공학의 발전, 단백질, 효소, 비타민, 항생제, 성장 물질 및 축산업 및 작물 생산에 필요한 기타 제품을 합성하는 생산성이 높은 미생물의 출현을 보장했습니다.
인류는 수천 년 동안 알지도 못하는 사이에 항상 미생물과 접촉해 왔습니다. 태곳적부터 사람들은 반죽의 발효를 관찰하고, 술을 준비하고, 발효유를 만들고, 치즈를 만들고, 옮기고 다양한 질병, 전염병을 포함합니다. 성서 책에서 후자의 증거는 시체를 태우고 목욕을 하라는 권고와 함께 전염병(아마도 전염병)의 징후입니다.
현재 허용되는 미생물 분류에 따라 영양 유형에 따라 에너지 및 탄소 소비원에 따라 여러 그룹으로 나뉩니다. 그래서 햇빛의 에너지를 이용하는 광영양생물과 다양한 유기물과 무기물을 에너지원으로 하는 화학영양생물이 있다.
미생물이 환경에서 탄소를 얻는 형태에 따라 이산화탄소를 유일한 탄소 공급원으로 사용하는 독립 영양("자가 영양")과 종속 영양("타인을 희생하여 먹이를 주는")의 두 그룹으로 나뉩니다. ), 다소 복잡한 환원 유기 화합물의 조성에서 탄소를받습니다.
따라서 미생물은 에너지와 탄소를 얻는 방법에 따라 광독립영양생물, 광종속영양생물, 화학독립영양생물, 화학종속영양생물로 나눌 수 있다. 그룹 내에는 전자 공여체 (H-donor)라고 불리는 산화 가능한 기질의 특성에 따라 차례로 유기 물질의 분해 중에 에너지를 소비하는 유기 영양 생물과 쇄석 생물 (그리스 암석에서 유래)이 있습니다. 무기 물질의 산화로 인해 에너지를 받는 물질. 따라서 미생물이 사용하는 에너지원과 전자 공여체에 따라 광유기영양생물, 광쇄석영양생물, 화학유기영양생물, 화학무기영양생물을 구별해야 합니다. 따라서 8가지 가능한 음식 유형이 있습니다.
각 미생물 그룹에는 특정 유형의 영양이 있습니다. 다음은 가장 일반적인 영양 유형에 대한 설명과 이를 수행하는 미생물에 대한 간략한 목록입니다.
광영양에서 에너지의 원천은 햇빛입니다. Photolithoautotrophy는 빛 에너지를 사용하여 CO 2 및 무기 화합물 (H 2 0, H 2 S, S °)에서 세포 물질을 합성하는 미생물의 영양 특성 유형입니다. 광합성을 수행합니다. 이 그룹에는 시아노박테리아, 보라색 유황 박테리아 및 녹색 유황 박테리아가 포함됩니다.
남조류(Cyanobacteria1es order)는 녹색 식물과 마찬가지로 물의 수소를 사용하여 광화학적인 방법으로 CO 2 를 유기물로 환원합니다.
CO 2 + H 2 0 가벼운-› (CH 2 O) * + O 2
보라색 유황 박테리아(Chromatiaceae과)에는 이러한 미생물의 광합성 능력을 결정하는 박테리오클로로필 a 및 b와 다양한 카로티노이드 색소가 포함되어 있습니다.
CO 2를 복원하려면 유기물이 그룹의 박테리아는 H 2 5의 일부인 수소를 사용합니다. 동시에 황 과립은 세포질에 축적되어 황산으로 산화됩니다.
CO 2 + 2H 2 S 빛-› (CH 2 O) + H 2 + 2S
3CO 2 + 2S + 5H 2 O 빛-> 3 (CH 2 0) + 2H 2 SO 4
보라색 유황 박테리아는 일반적으로 절대 혐기성입니다.
녹색 유황 박테리아(클로로비아세아과)에는 다양한 카로티노이드뿐만 아니라 소량의 박테리오클로로필과 함께 녹색 박테리오클로로필이 포함되어 있습니다. 보라색 유황세균과 같이 엄격한 혐기성이며 광합성 과정에서 황화수소, 황화물 및 아황산염을 산화시킬 수 있으며, 대부분의 경우 50^" 2로 산화되는 황을 축적합니다.
광유기이종영양은 광합성 외에도 간단한 유기 화합물을 사용하여 에너지를 얻을 수 있는 미생물의 영양 특성 유형입니다. 보라색 비황 박테리아가 이 그룹에 속합니다.
보라색 비황 박테리아(Rhjdospirillaceae과)에는 박테리오클로로필 a와 b와 다양한 카로티노이드가 포함되어 있습니다. 그들은 황화수소 (H 2 S)를 산화시키고 황을 축적하여 환경으로 방출 할 수 없습니다.
화학영양학에서 에너지원은 무기 및 유기 화합물입니다. Chemolithoautotrophy는 H 2, NH 4 +, NO 2 -, Fe 2+, H 2 S, S °, S0z 2 -, S 2 0z와 같은 무기 화합물의 산화에서 에너지를 얻는 미생물의 영양 특성 유형입니다. 2- , CO 등. 산화 과정 자체를 화학 합성이라고 합니다. 화학 독립 영양 세포의 모든 구성 요소를 구성하는 탄소는 이산화탄소에서 얻습니다.
1887-1890년에 미생물(철 박테리아 및 질화 박테리아)의 화학 합성이 발견되었습니다. 유명한 러시아 미생물학자 S.N. 비노그라드스키. 화학 독립 영양은 질화 박테리아(암모니아 또는 아질산염 산화), 황 박테리아(황화수소, 원소 황 및 일부 단순 무기 황 화합물 산화), 수소를 물로 산화시키는 박테리아, 철 화합물을 산화시킬 수 있는 철 박테리아 등에 의해 수행됩니다.
이 박테리아에 의해 유발되는 화학 독립 영양 과정에서 얻은 에너지의 양에 대한 아이디어는 다음 반응에 의해 제공됩니다.
NH3 + 11/2 0 2 - HNO 2 + H 2 0 + 2.8 10 5 J
HN0 2 + 1/2 0 2 - HN0 3 + 0.7 105J
H 2 S + 1/2 0 2 - S + H 2 0 + 1.7 10 5 J
S + 11/2 0 2 - H 2 S0 4 + 5.0 10 5 J
H 2 + 1/ 2 0 2 - H 2 0 + 2.3 10 5 J
2FeС0 3 + 1/2 0 2 + ZN 2 0 - 2Fe(OH) 3 + 2С0 2 + 1.7 10 5 J
화학 유기 이종 영양은 유기 화합물에서 필요한 에너지와 탄소를 얻는 미생물의 영양 특성 유형입니다. 이러한 미생물 중에는 토양 및 기타 기질에 서식하는 많은 호기성 및 혐기성 종이 있습니다.
