박테리아는 Monera계(kingdom)에 속하는 생물로서, 생명체들 중에 가장 많이 번성하였다. 흙, 물속과 같이 외부환경에서도 살지만, 동물의 위나 장과 같이 다른 생물의 안에서도 살기도 한다. 대부분의 병원성 균은 박테리아이다. 크기는 0.5μm부터 0.5mm까지 다양하며, 그들은 식물세포나 곰팡이 세포와 마찬가지로 세포벽을 가지고 있으나, 셀룰로오즈(cellulose)가 아닌 펩티도글리칸(peptidoglycan)이 주 성분인 점이 다르다.
세균의 구조
세균은 원핵생물의 특징을 그대로 가지고 있으며 핵막이나 미토콘드리아, 엽록체와 같은 구조를 가지고 있지 않다. 세균의 구조 중에 가장 주목해야 할 것은 세포벽인데, 박테리아는 세포벽의 화학적 구성성분으로 두 가지의 박테리아로 나눌 수 있다. 첫 번째는 펩티도글리칸을 가진 세균이며, 두 번째는 지질다당체(lipopolysaccharide)를 밖에 가지고 있고 세포벽과 세포막 사이에 펩티도글리칸을 가지고 있는 세균으로 나뉜다. 전자를 그람양성균, 후자를 그람음성균으로도 나눌 수 있다. 이러한 구분은 백신개발 등을 할 때 매우 중요한 구분이 된다.
세균의 물질대사
고등생물과 달리 박테리아는 종류에 따라 여러 물질대사법을 가지고 있다. 크게 혐기성세균과 호기성세균으로 나눌 수 있는데, 혐기성세균은 산소를 매개로 에너지를 만들지 않고 발효를 하면서 부산물로 알코올과 같은 산화물들을 배출한다. 이러한 혐기성세균들을 이용하여 김치나 된장과 같은 발효식품을 만들거나 술을 담그기도 한다. 호기성세균은 고등생물과 마찬가지로 산소를 매개로한 호흡을 통해 에너지를 얻는다. 어떤 세균들은 환경에 따라 호기성세균이 되기도 하고 혐기성세균이 되기도 한다.
세균의 유전공학적 이용
대장균 등의 세균에는 플라스미드(plasmid)라고 하는 원형 DNA를 가지고 있다. 이 DNA는 대장균의 원래 DNA와는 다른 부수적인 것으로, 자체적으로 복제가 가능하며, 다른 세포로도 이동할 수 있다. 이러한 성질을 이용하여 원하는 유전자를 플라스미드에 끼워 넣고 대장균을 배양하면 그 유전자를 대량으로 얻을 수 있는데, 이를 유전자재조합 기술이라고 한다. 이 기술은 여러 유전학 실험실에서 널리 사용되고 있으며 항생제나 의약품 생산에 널리 쓰인다.
세균과 질병
질병과 관련된 세균으로는 결핵균, 파상풍균, 콜레라균 등이 있다. 이러한 균들은 체내에 감염되면 빠른 속도로 퍼지며, 공기나 물, 음식 등으로 전염될 가능성이 높기 때문에 위험하다. 세균에 따라서는 인간의 신체 중에 어느 부위에 존재하느냐에 따라 병원균이 되기도 하고 병원균이 아닐 수도 있다. 예를 들면 피부, 구강, 대장, 질 등에 존재하는 균들은 인간과 공생하면서 병을 일으키지 않는다.
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