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미생물이야기 세균 특징에 대해 알아보자.
2013-08-05 14:24:52
이엠생명과학연구원

세균의 특징

 
  1. 특 징
 
  • 원핵세포 구조
  • 폭 1㎛ 내외의 구형 또는 막대형의 단세포형
  • 분열(fission)에 의하여 번식
  • 자연의 공기, 흙, 물 등에 널리 분포(흙 1g 중에는 수백만∼수천만의 세균이 존재)
  • 발효, 양조산업에 이용
  • 식중독, 경구전염병, 부패의 원인
  2. 식품과 관련이 깊은 세균
 
식품의 악변(惡變) 전분식품 Bacillus, Serratia
당과 당질식품 Bacillus, Leuconostoc
야채, 과일 Erwinia
육류 Pseudomonas, Alcaligenes, Clostridium
어류, 해산물 Pseudomonas, Alcaligenes(Achromobacter)
식중독의 원인이 되는 것 Clostridium, Staphylococcus, Salmonell, Proteus, Vibrio, Bacillus, Escherichia
식품에의 이용 청국장 Bacillus, natto(납두균)
요구르트 등의 발효유 Streptococcus, Lactobacillus, Leuconostoc
치즈 Lactobacillus, Streptococcus
식초 Acetobacter
침채류(沈菜類) Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacillus
젓갈류 Staphylococcus, Bacillus, Micrococcus, Pseudomonas, Moraxella
아미노산발효 Brevibecterium, Corynebacterium
핵산발효 Brevibacterium, Bacillus
유산발효 Lactobacillus
효소생산
  Amylase
  Protease
 
Bacillus
Bacillus



     
  •  
 

형태 및 구조

 
  1. 형태 : 구균, 간균, 나선균
 
  • 구균(coccus)
    • 단구균(monococcus) : 분열 후 세포가 각각 떨어져 존재
    • 쌍구균(diplococcus) : 분열 후 2개씩 연결
    • 연쇄상구균(streptococcus) : 한 방향으로만 분열하며 길게 연결
    • 4련구균(pediococcus, tetracoccus) : 2방향으로 분열
    • 8련구균(sarcina) : 3방향으로 분열
    • 포도상구균(staphylococcus) : 분열방향이 불규칙해서 포도송이와 같은 모양
  • 간균(bacillus)
    • 장간균(long rod) : 길이가 폭의 2배 이상의 것
    • 단간균(short rod) : 길이가 폭의 2배 이하의 것
    • 연쇄상간균(streptobacillus) : 간균이 한 방향으로 길게 연결된 것
    • Coryne형(coryne form) : 세포가 V, Y, L자 모양으로 연결되어 존재
  • 나선균(spirillum)
    • 호균(vibrio) : 짧은 쉼표 모양
    • 나선균(spirillum) : 긴 나선상

  2. 세균세포의 구조
 
  • 세포 구조
  • 세균세포 각 부위의 특징
    구조 기능 화학조성분
    편모 운동력 단백질(flagellin)
    선모(pili) 유성적인 접합과정에서 DNA의 이동 통로와 부착기관 단백질(pilin)
    협막(또는 점질층) 건조와 기타 유해요인에 대한 세포의 보호 다당류나 폴리펩타이드 중합체
    세포벽 세포의 기계적 보호 Gram 양성균 : peptidoglycan, teichoic acid
    Gram 음성균 : peptidoglycan, lipopolysaccharide, lipoprotein
    세포막 투과 및 수송능 단백질과 지질
    메소좀(mesosome) 세포의 호흡능이 집중된 부위로 추정 단백질과 지질
    리보좀(ribosome) 단백질 합성 대부분 RNA와 단백질
    세포함유물(또는 액포) 영양원의 저장, 축적 변화가 심하나 대개 탄수화물
    핵부위 세균세포의 유전(genome) 대부분 DNA
  3. 편모
 
  • 세균의 운동기관
  • 편모의 유무, 착생부위 및 수는 세균분류의 중요한 지표
  • 편모 착생 위치에 따른 분류
    극모(polar flagella) 주모
    (peritrichous flagella)
    단극모
    (monotrichous flagella)
    속극모
    (lophotrichous flagella)
    양극모
    (amphitrichous flagella)


  4. Gram 염색
 
  • 세균분류에 중요한 염색법
  • Gram 염색법
    세균 세포를 slide glass위에서 도말, 풍건, 고정 → crystall violet 용액으로 1분간 염색 → 남은 염색액을 2초 이내에 수세 → iodine용액(Lugol's solution)에 1분간 매염 → 수세 → 수분을 제거하고 95% 알코올 용액에서 30초간 탈색 →수세 →safranin으로 20초간 염색 →수세 →건조 →검경
    ※ gram 양성균은 보라색, gram 음성균은 붉은색으로 염색
  • Gram 양성균과 음성균의 예
    Gram 양성 세균 Gram 음성 세균
    Streptococcus lactis,
    Staphylococcus aureus,
    Lactobacillus acidophilus,
    Bacillus subtilis,
    Clostridium tetani(파상풍균)
    Escherichia coli(대장균),
    Salmonella typhi(티프스균),
    Pseudomonas aeruginosa(녹농균),
    Vibrio cholerae(콜레라균)
     

    Gram 양성 구균

    Gram 음성 간균
  5. 포자형성
 
  • 유포자 세균(spore-forming bacteria)
    • 영양 등 환경조건이 나쁘면 세포내에 포자(내생포자; endospore)를 형성하는 세균
  • 세균의 포자는 내구체로서 열, 건조, 방사선, 화학약품 등에 대한 저항성이 매우 강하다.
  • 포자 형성 여부는 세균분류의 중요한 지표
  • 유포자 세균의 종류
    영양세포의 형태 특징 GC 함량(mole %)
    Bacillus 간균 호기성 또는 통성혐기성, catalase 생성 32∼69
    Clostridium 간균 편성혐기성, 발효, 황산염 환원 않음 38∼40
    Sporolactobacillus 간균 미호기성, catalase 생성 않음 24∼54
    Desulfotomaculum 간균 편성혐기성, 황산염 환원 37∼50
    Sporosarcina 구균 편성호기성 40∼42
  • 포자형성 과정
  • 포자낭의 형태와 내생포자 형성균의 생활환



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