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박테리아의 세계

박테리아 27, 박테리아의 생태 본문

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박테리아 27, 박테리아의 생태

사용자 일심(一心) 2019. 9. 9. 01:08

자연의 분포
원핵 생물은 지구 표면에서 어디에나 존재 한다. 그들은 극지의 얼음에서 거품이 나는 온천 , 산 꼭대기에서 해저, 식물 과 동물의 몸에서 숲의 토양에 이르기까지 모든 접근 가능한 환경 에서 발견됩니다 . 일부 박테리아는 결빙 (0 ° C [32 ° F]) 온도에서 토양이나 물에서 자라는 반면 다른 박테리아는 끓는 온도 (100 ° C [212 ° F])에서 물에서 자랍니다. 각 박테리아는 특정 환경 틈새 시장에 살도록 적합합니다.해양 표면, 진흙 퇴적물, 토양 또는 다른 유기체 표면 일 수 있습니다. 공기 중의 박테리아 수준은 낮지 만 특히 먼지가 부유 한 경우에는 중요합니다. 오염되지 않은 자연 수역에서 박테리아 수는 밀리리터 당 수천이 될 수 있습니다. 비옥 한 토양에서 박테리아 수는 그램 당 수백만입니다. 과의 배설물 , 세균 수는 g 당 수십억 달러를 초과 할 수 있습니다.

원핵 생물은 서식지의 중요한 구성원입니다. 크기는 작지만 신진 대사 가 외부 환경의 요소를 변환 하는 데있어 신진 대사 가 유익한 , 때로는 해로운 거대한 역할을 한다는 것을 의미 합니다. 아마도 모든 자연 발생 물질과 많은 합성 물질 은 일부 종의 박테리아에 의해 분해 (대사) 될 수 있습니다. 암소 의 가장 큰 위 ,rumen 은 박테리아 가 풀과 사료에서 셀룰로오스 를 소화하여 지방산 과 아미노산으로 전환시키는 발효실로 젖소가 사용하는 기본 영양소이며 젖소의 우유 생산의 기초입니다 . 하수 또는 퇴비 더미 유기 폐기물은 식물 대사 적합한 영양소 또는 기체로 메탄 (CH 하나에 의해 변환 된 박테리아 4 ) 및 이산화탄소 . 식물과 동물을 포함한 모든 유기 물질의 잔류 물은 결국 박테리아와 다른 미생물의 활동을 통해 토양과 가스로 전환되어 더 성장할 수있게됩니다.

박테리아 : 유기 분해에서의 역할
박테리아 : 유기 분해에서
의 역할 유기 분해에서의 박테리아의 역할은 매립지와 물에서 원하지 않는 생물학적 물질을 제거하는 과정의 일부입니다.
브리태니커 백과 사전
많은 박테리아가 시냇물과 다른 곳에서 산다. 물 , 그리고 물 샘플에서 낮은 인구 밀도에서의 존재가 반드시 물이 소비에 적합하지 않다는 것을 나타내지는 않습니다 . 그러나 인간과 동물 의 장의 정상적인 거주자 인 대장균 과 같은 박테리아를 함유 한 물은 하수 나 배설물이 최근 그 수원을 오염 시켰음을 나타냅니다. 이러한 대장균 박테리아 는 병원체 (질병-유발 유기체) 자체 일 수 있고, 이들의 존재는 덜 덜 검출 된 다른 박테리아 및 바이러스 병원체가 존재할 수 있음을 시사한다. 정수장 에서 사용되는 절차 – 침전, 여과 및 염소화는 사람이 섭취 할 수있는 물에 존재할 수있는 이들 및 다른 미생물 및 감염원 을 제거하도록 설계되었습니다 . 또한,하수 처리 는 병원성 박테리아 및 바이러스가 폐수에서 상수도로 방출되는 것을 방지하기 위해 필요합니다. 하수 처리장은 또한 폐수에서 유기 물질 (단백질, 지방 및 탄수화물)의 붕괴를 시작합니다. 수중 미생물에 의한 유기물 분해는 산소 소비 ( 생화학 산소 요구량)), 산소 수준의 감소를 유발하여 폐수를받는 하천과 호수의 수생 생물에 매우 해로울 수 있습니다. 하수 처리의 한 가지 목표는 물 시스템으로 배출되기 전에 가능한 많은 유기 물질을 산화시켜 폐수의 생화학 적 산소 요구량을 줄이는 것입니다. 하수 소화 탱크 및 폭기 장치는 특히 이러한 목적으로 박테리아의 대사 능력을 이용합니다. (폐수 처리에 대한 자세한 내용 은 환경 작업 : 수질 오염 관리를 참조하십시오 .)

토양 박테리아는 토양 을 특징 짓는 다양한 물질, 부식질 및 미네랄 을 변형시켜 생화학 변화에 매우 적극적으로 작용 합니다. 탄소, 질소 및 황 과 같이 생명의 중심에있는 원소는 박테리아에 의해 무기 가스 화합물 에서 식물과 동물이 사용할 수있는 형태로 변환됩니다 . 박테리아는 또한 식물 및 동물 대사의 최종 생성물을 박테리아 및 다른 미생물에 의해 사용될 수있는 형태로 전환시킨다. 그만큼질소 순환 은 다양한 화학적 변화에 영향을 미치는 박테리아의 역할을 설명 할 수 있습니다. 질소는 질산염 , 아질산염, 이질 소 가스, 여러 질소 산화물, 암모니아 및 유기 아민 (하나 이상의 치환 된 탄화수소를 함유하는 암모니아 화합물) 과 같은 여러 산화 상태에서 자연적으로 존재한다 .질소 고정 은 대기에서 이질 소 가스를 살아있는 유기체가 사용할 수있는 형태로 변환하는 것입니다. Azotobacter , Clostridium pasteurianum 및 Klebsiella pneumoniae 와 같은 일부 질소 고정 박테리아 는 자유 생명체입니다.Rhizobium는 에 살고 친밀한 과 관련하여 콩과 식물 . Rhizobium의 인식과 침략 토양에 미생물 루트 특정 식물 호스트의 머리카락을, 식물 조직을 입력하고 루트 결절을 형성한다. 이 과정에서 박테리아는 많은 자유 생활 특성을 잃게됩니다. 이들은 식물에 의해 공급 된 탄소에 의존하게되고, 탄소와 교환하여 질소 기체를 암모니아로 전환하는데, 이는 식물이 단백질 합성 및 성장에 사용합니다. 또한, 많은 박테리아는 질산염이 전자 수용체로 사용될 때 세포 물질을 합성하기 위해 질산을 아민으로 전환하거나 암모니아로 전환 할 수 있습니다.탈질 박테리아 는 질산염을 이질 소 가스로 전환합니다. 암모니아 또는 유기 아민의 질산염으로의 전환은 호기성 유기체의 결합 된 활동에 의해 달성됩니다Nitrosomonas 와전자 공여체로서 암모니아를 사용하는 니트로 박터 .

(오른쪽) 질소 고정 박테리아 (Rhizobium)가있는 결절이있는 오스트리아 겨울 완두콩 식물 (Pisum sativum)의 뿌리.  (왼쪽) 뿌리 결절은 뿌리 줄기 박테리아와 식물의 뿌리 털 사이의 공생 관계의 결과로 발생합니다.  박테리아는 뿌리 털을 인식하고 분열하기 시작하여 (A), 감염 실 (B)을 통해 뿌리에 들어갑니다.
(오른쪽) 질소 고정 박테리아 ( Rhizobium )가 있는 결절이있는 오스트리아 겨울 완두콩 식물 ( Pisum sativum )의 뿌리 . (왼쪽) 뿌리 결절은 뿌리 줄기 박테리아와 식물의 뿌리 털 사이의 공생 관계의 결과로 발생합니다. 박테리아는 뿌리 털을 인식하고 분열하기 시작하여 (A), 감염 실 (B)을 통해 뿌리에 들어가서 박테리아가 뿌리 세포로 들어가서 결절 (C)을 형성하도록합니다.
(왼쪽) 백과 사전 Britannica, Inc .; (오른쪽) 사진, © John Kaprielian, National Audubon Society 컬렉션 / 사진 연구원
에서 탄소 순환 에서 이산화탄소는 식물과 영양 영양 생물 원핵 생물에 의해 세포 물질로 전환되고, 유기 탄소는 종속 영양 생명체에 의해 대기로 되돌아 온다. 미생물 분해의 주요 분해 산물은 이산화탄소이며, 이는 호기성 유기체를 호흡함으로써 형성됩니다.

탄소 대사의 또 다른 기체 최종 생성물 인 메탄 은 전지구 적 탄소주기의 비교적 작은 성분이지만 지역 상황에서 그리고 인간이 사용할 수 있는 재생 가능한 에너지 원 으로서 중요하다 . 메탄 생산은 고도로 전문적이고 확실하게 혐기성 물질에 의해 수행됩니다메탄 생성 원핵 생물, 모두 고세균 . 메탄올은 말단 전자 수용체로서 이산화탄소를 사용하고 수소 가스 (H 2 ) 로부터 전자를 받는다 . 메탄올 , 포름산 , 아세트산 및 메틸 아민을 포함한 이러한 유기체에 의해 몇 가지 다른 물질이 메탄으로 전환 될 수 있습니다 . 메탄올에 의해 사용될 수있는 매우 좁은 범위의 물질에도 불구하고 셀룰로오스 생산은 셀룰로오스, 전분 , 단백질, 아미노산, 지방, 알코올을 포함한 많은 유기 물질의 혐기성 분해 과정에서 매우 흔합니다.및 대부분의 다른 기판. 이들 물질로부터의 메탄 형성은 다른 혐기성 박테리아가 이들 물질을 아세테이트 또는 이산화탄소 및 수소 가스로 분해 한 다음 메탄 원에 의해 사용되도록 요구한다. 메탄 겐은 메탄 생산을 위해 대사 활동 중에 형성된 수소 가스를 제거하여 혼합물에서 다른 혐기성 박테리아의 성장을 지원합니다. 수소 가스의 소비는 다른 박테리아의 신진 대사를 자극합니다.

메탄 겐이 제한된 대사 능력을 가지고 산소에 상당히 민감하다는 사실에도 불구하고, 그들은 지구상에서 널리 퍼져 있습니다. 늪 이나 습지 와 같은 혐기성 환경 에서는 다량의 메탄이 생성 되지만 토양과 반추 동물 에도 상당량의 메탄이 생성됩니다 . 대기 중 메탄의 80 % 이상은 메탄 가스의 작용으로 생성되었으며 나머지는 석탄 침전물이나 천연 가스정 에서 방출됩니다 .

SpaceNext50



인간에게 박테리아의 중요성
음식의 박테리아
건강한 젖소의 우유 에는 처음에는 젖소의 피부와 우유 취급 절차에서 주로 나오는 박테리아가 거의 없습니다. 우유는 수많은 박테리아 에게 탁월한 성장 배지 이며 우유가 제대로 처리되지 않으면 박테리아가 빠르게 증가 할 수 있습니다. 병원성 박테리아가 있으면 박테리아의 성장으로 인해 우유가 손상되거나 심각한 건강상의 위험이 발생할 수 있습니다. 감염된 젖소에서 전염 될 수있는 질병에는 결핵 ( Mycobacterium tuberculosis ), 무딘 열 ( Brulla abortus ) 및 Q 열 ( Coxiella burnetii )이 있습니다. 또한 장티푸스 (Salmonella typhi )는 감염된 우유 취급 기의 우유를 통해 전염 될 수 있습니다.저온 살균 절차는 우유의 온도를 30 분 동안 63 ° C (145 ° F)로 또는 15 초 동안 71 ° C (160 ° F)로 증가시켜 존재할 수있는 병원성 박테리아를 죽입니다. 모든 미생물을 죽이지는 않습니다.

특정 박테리아는 우유를 유용한 유제품으로 전환합니다. 버터 밀크 , 요거트 , 치즈 . 상업적 배양 버터가 스타터로 접종 우유로부터 제조 문화 의 락토 코커스 (일반적 L. 락 티스 또는 L.의 락 티스 cremoris ).요거트 및 기타 발효유 제품은 서로 다른 박테리아 배양 균을 사용하여 유사한 방식으로 생산됩니다 . 많은치즈 는 마찬가지로 박테리아의 작용을 통해 만들어집니다. L. lactis 와 같은 산을 생성하는 박테리아의 우유에서 자라 면서 카제인이 두부로 침전됩니다. 수분 제거 및 염분 첨가 후, 다른 미생물의 작용을 통해 커드가 숙성된다. 다른 박테리아는 음식에 다른 풍미와 특성을 부여합니다. 예를 들어,락토 바실러스 카 제이 ,연쇄상 구균 thermophilus , 그리고Propionibacterium shermanii 는 숙성에 책임이 있습니다.스위스 치즈 와 독특한 맛과 큰 기포의 생산. 또한 Brevibacterium 리넨 은림 버거 치즈 및 금형 ( Penicillium 종)은로크 포르 와카망베르 치즈 . 다른 종류의 박테리아는 절인 제품, 소금에 절인 양배추 및 올리브를 포함하여 박테리아 발효를 통해 생산되는 다양한 식품의 제조 및 보존에 오랫동안 사용되어 왔습니다 .

음식에 전염되는 많은 병원성 박테리아의 독소는 섭취시 식중독 . 여기에는 다음에 의해 생성 된 독소 가 포함됩니다황색 포도상 구균 (Staphylococcus aureus )은 빠르고, 심각하지만 제한적인 위장 장애 또는 독소를 유발합니다.종종 치명적인 클로스 트리 디움 보툴리눔 . 생산품보툴리누스 독소는 밀봉 전에 불완전하게 조리 된 통조림 된 비 산성 식품에서 발생할 수 있습니다. C. 보툴리눔 은 혐기성 환경 에서 번성하는 식물성 박테리아 세포로 발아 될 수있는 내열성 포자를 형성하며 , 이는 매우 강력한 독소의 생성에 도움이 됩니다. 다른 음식에 의한 감염은 실제로 장티푸스, 살모넬라증 ( 살모넬라 종) 및 시겔 로시스 ( 시겔 라 디 센테 리에 )를 포함한 감염된 식품 취급자로부터 전염 됩니다.

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