본문내용
1. 최신병원미생물학
1.1. 개요
최신병원미생물학은 병원균으로 알려진 미생물에 대한 최신 지식을 포함한다. 병원미생물은 사람에게 감염병을 일으킬 수 있는 세균, 바이러스, 진균, 원생동물 등의 미생물을 의미한다. 이들 병원미생물의 특성, 증식 과정, 숙주와의 상호작용, 감염병의 예방과 관리 등에 대한 내용이 최신병원미생물학의 주요 주제이다. 특히 최근 발생한 신종 및 재출현 감염병, 내성균의 증가 등 새로운 이슈에 대해서도 다룬다. 또한 항생물질과 화학요법제의 개발과 활용, 감염병 관리를 위한 소독법 등 최신의 의학적 기술과 방법론도 포함된다. 따라서 최신병원미생물학은 감염병의 예방과 관리를 위해 필수적인 학문 분야이다.
1.2. 미생물의 형태와 구조
미생물은 그 균종에 따라 특유한 형태를 나타내지만, 배양 조건이나 항생물질 등의 영향을 받아 이상 형태를 보일 수 있다. 미생물의 배열은 세포 분열 방향에 따라 결정된다. 알균(cocci)은 직경이 약 1㎛ 크기의 구형이며, 단알균(monococci), 쌍알균(diplococci), 사슬알균(streptococci), 포도알균(staphylococci), 4련알균(tetrad), 8련알균(sarcina) 등으로 분류된다. 막대균(bacillus)은 종에 따라 크기와 형태가 다양하며, 짧은막대균(coccobacillus), 긴막대균(filamentous bacillus), 사슬막대균(streptobacillus) 등으로 구분된다. 나선균(spirillum)은 가늘고 길게 꼬여 있는 형태가 대부분이다.
미생물은 단세포성 생물로 견고한 세포벽을 가지며, 세포 내에 생명 유지에 필요한 기능을 수행하는 간단한 구조로 되어 있다. 편모는 단백질로 이루어진 미생물의 표면 구조로, 운동성에 관여한다. 섬모는 미생물의 표면 부착과 유전자 전달에 관여한다. 협막은 다당체와 단백질로 이루어져 미생물 세포를 보호하고 병원성 발현에 관여한다. 그람양성균은 두꺼운 펩티드 글리칸층을, 그람음성균은 얇은 펩티드 글리칸층과 지질다당체, 인지질, 지단백 등을 갖는 다층 구조를 가진다. 세포질막은 선택적 투과성을 가지며 물질 이동, 효소 부착, 항생제 작용 부위 등의 기능을 한다. 리보솜은 단백질 합성에 관여하며, 항생제의 작용 부위이다. 아포는 열, 약품, 건조 등의 환경 스트레스에 강한 저항성을 가지는 미생물의 구조이다.
1.3. 미생물의 증식
미생물은 증식(growth)을 통해 개체 수가 증가한다. 미생물의 증식에는 다양한 영양 요구사항과 환경 조건들이 필요하다.
탄소원, 질소원, 무기물, 발육인자 등의 영양 공급이 이루어져야 미생물이 증식할 수 있다. 이 중 탄소원인 포도당, 질소원인 단백질 등이 필수적이다.
온도, 산소, 수분 활성도, pH, 삼투압, 이산화탄소 등의 환경 요인들도 미생물 증식에 중요한 역할을 한다. 최적의 온도 범위와 산소 농도에서 미생물이 가장 빠르게 증식할 수 있다. 수분 활성도와 pH가 적절하지 않으면 미생물의 증식이 저해된다. 높은 삼투압이나 낮은 이산화탄소 농도도 증식을 억제할 수 있다.
미생물은 이분열 방식으로 증식한다. 세포질막과 세포벽이 안쪽으로 이동하여 격벽이 형성되고, 각 자손 세포에 완전한 염색체가 분리되면서 증식이 이루어진다. 이러한 세포 분열 과정을 통해 개체 수가 지수적으로 증가한다.
미생물의 증식 곡선은 유도기, 대수증식기, 극기정지기, 대수사멸기의 4단계로 나타난다. 유도기에는 RNA 함량이 증가하고 효소 활성이 강해져 증식을 준비한다. 대수증식기에는 대사가 활발해지면서 규칙적으로 이분열한다. 극기정지기에는 더 이상 개체 수가 증가하지 않는다. 대수사멸기에는 사멸과 약화로 인해 생균 수가 감소한다.
고체배지에서 미생물은 집락(colony)을 형성하며 증식한다. 집락의 중심부 세포는 사멸 단계에 접어들지만, 가장자리 세포는 지수적으로 증식을 계속한다. 단일 집락은 하나의 모체로부터 유래된 세포들의 집합이다.
1.4. 숙주의 방어기전
인체는 병원성 미생물의 침입에 대해 여러 가지 방어기구를 가지고 있다. 이러한 방어기구에는 피부와 점막의 물리적 장벽, 화학적 장벽, 식균작용, 염증반응 등이 포함된다.
피부와 점막은 강하고 두꺼운 구조로 되어 있어 미생물의 침입을 막는 물리적 장벽 역할을 한다. 또한 피부 분비물과 점액에는 살균작용이 있어 미생물의 증식을 억제한다. 호흡기와 소화기관에서는 섬모와 점액이 미생물의 침입을 막아준다. 재채기와 기침은 호흡기로 들어오는 미생물을 제거하는 인체의 방어 방법이다. 장관에서는 담즙이 여러 가지 균종에 대해 살균작용을...
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