미생물이란? What are Microorganisms?

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1 미생물이란? What are Microorganisms?

2 미생물은 생물이다 생물 (生物) 미생물 (微生物) ▪ 스스로 증식할 수 있는가? ▪ 먹이를 먹고 자랄 수 있는가?
▪ 외부의 반응에 적응하여 적절히 진화할 수 있는가? ▪ 미생물 (微生物)

3 태초에 미생물이 있었느니라! 우주는 언제? 태양계, 지구는 언제? 지구에 나타난 최초의 생명체는? 인류는 언제? 나는 언제?

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5 미생물 : 지구상에 나타난 최초의 생명체 스트로마톨라이트 광합성 박테리아의 화석 (Stromatolite)
35억년 전의 것 : 호주 서부 해안 현재에도 생성 중 호주 서부 해안 미국 플로리다 해안

6 최초의 미생물은 우리들의 조상인가?

7 Antony van Leeuwenhoek (1632 -1723, Netherland)

8 미생물의 발견 Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) 네덜란드의 상인
취미 : 현미경 제작 (최대배율 270배) 관찰 (빗물, 후추 침출액, 맥주, 침 등) 작은 운동성의 생물 발견 – animalcules (미소동물) 1673 : 최초의 미생물 현미경 관찰 보고 영국 왕립협회 1695 : ‘현미경으로 밝혀진 자연의 비밀’ 50년에 걸쳐 관찰 결과 계속 발표

9 레벤후크의 현미경

10 미생물의 특성 작은 벌레 미생물 작아도 생물입니다 별 놈이 다 있어요 아무데나 살아요 별 걸 다 먹어요 별 짓을 다 해요

11 너무 작아서 보이지 않아요 대장균 (Escherichia coli ) x 3900

12 작은 벌레 미생물 미생물 (微生物, Microorganism) 육안으로 관찰할 수 없다 현미경으로만 관찰 가능
Microscopic size ㎛ (10-6 m, 10-3 mm) 단위 사용 바이러스 : 광학현미경 관찰 불가 Submicroscopic size 전자현미경으로 관찰 nm 단위 사용

13 미생물 : 작아도 생물입니다 고등 동식물과 같이 세포(cell)로 구성
- 영양섭취, 생장, 증식 등 모든 생명현상은 고등 동식물과 비슷 - 유전자 구성 - 예외 : 바이러스(비세포성 미생물) ▪ 세포성 미생물 (cellular microorganism) 비세포성 미생물 (acellular microorganism)

14 미생물, 별 놈이 다 있어요 비세포성 바이러스 세포성 원핵미생물 진정세균 고세균 진핵미생물 진균(곰팡이, 효모) 조류 원생동물
비세포성 바이러스 세포성 원핵미생물 진정세균 고세균 진핵미생물 진균(곰팡이, 효모) 조류 원생동물

15 나도 미생물 - 버섯

16 나도 미생물 - 동충하초

17 나도 미생물 – 미역, 다시마, 김

18 나는 왜 커도 미생물인가? 고등생물 (동물, 식물) : 조직분화 ▪ 세포 - 조직 - 기관 - 계 - 개체
▪ 세포 - 조직 - 기관 계 개체 cell tissue organ system organism ▪ 각 세포는 독립적으로 존재 불가 * 줄기세포 (stem cell) 미생물 : 세포 덩어리 각 세포는 독립적으로 존재 가능

19 나는 어디에나 살아요 미생물이 없는 세상에서 살고 싶다! 광범위한 서식처 * 극한환경 (Extreme environment)
Extremophile : 대부분 고세균

20 Snow algae Sierra Nevada, California

21 Bacteria in boiling water Yellowstone National Park

22 Bacteria in Hydrothermal Vent (sulfur-oxidizing, at 350oC)

23 별 걸 다 먹어요

24 별 짓을 다 해요

25 Antony van Leeuwenhoek (1632 -1723, Netherland)

26 Robert Hooke English Scientist (1635 – 1703)
1678 복합현미경 개발 세포 (cell) 관찰 blue mold - leather

27 현미경(Microscope) 현미경의 세 주요 부분 좋은 현미경은? 광원(light source) 집광기(condenser)
렌즈(lens) – 대안렌즈(ocular) 대물렌즈(objective) 좋은 현미경은? 배율 (magnification) : 대물렌즈 x 대안렌즈의 배율 해상도(resolution) : 광원에 따라 대비력(contrast) : 염색

28 광학현미경(light microscope)
생물현미경(biological) ~1,500x, 개체 관찰 실체현미경(stereo) ~ 60x, 콜로니 관찰 명시야 현미경(bright field) 상대비 현미경(phase contrast) 암시야 현미경(dark field) 형광 현미경(fluorescence)

29 생물현미경과 실체현미경

30 Baker’s yeast (Saccharomyces cerevisiae)
명시야 현미경 상대비 현미경 암시야 현미경 Baker’s yeast (Saccharomyces cerevisiae)

31 Cyanobacteria Leucothrix mucor
암시야 현미경 형광현미경 형광현미경

32 3-D microscopy DIC (differential interference constrast)
AFM (atomic force microscope) CLSM (confocal scanning laser microscopy) DIC CLSM

33 전자현미경(Electron microscope)
투과전자현미경 TEM (Transmission Electron Microscope) 세포의 내부 구조 관찰 주사전자현미경 SEM(Scanning Electron Microscope) 세포의 표면 관찰

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35 미생물학의 성립 Louis Pasteur Robert Koch

36 Louis Pasteur (France, 1822-1895)
미생물학의 아버지 (미)생물의 자연발생설에 종지부 Swan neck flask 이용 실험 발효현상은 미생물의 작용에 의한 것임 포도주의 저온살균법 (Pasteurization) 개발 …

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38 Pasteur Institute

39 Robert Koch (Germany, 1843-1910)
세균학의 아버지 세균이 질병의 원인임을 최초로 증명 코흐의 가설 (Koch’s postulates) 탄저병균, 결핵균, 콜레라균, 흑사병균 발견 세균의 순수분리배양법, 세균 염색법 개발 1905 노벨 생리의학상 수상

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