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hanetinの日記

日々の勉強のアウトプット。今は災害医療・微生物学を勉強中

真核細胞と細菌の違い

 ・細胞質に遺伝子が存在する。(核を持たない)

・環状DNA

・末端複製問題がない

・細胞内小器官を持たない

細胞壁セルロースではなくペプチドグリカン

・転写と翻訳が同時

・30Sと50Sのサブユニットからなる70Sのリボソーム

細胞内寄生細菌

 細胞内寄生細菌には、サルモネラ菌赤痢菌、結核菌、リステリア、ブルセラ、フランシセラ、レジオネラ、リケッチア、クラミジアなどがあり、宿主のなかに寄生し増殖する。これによって、抗体、補体、リゾチーム等の酵素、デフェンシンなどの抗菌ペプチドなどの液性免疫が作用することができない。抗生物質も膜透過性が低いものは作用できない。その代わり、細胞内では、異物を除去するためにスーパーオキサイドや一酸化窒素などのラジカル、リソソームの消化酵素などがあり、それを回避するためにSOD(スーパーオキシドディスムターゼ)やカタラーゼを発現したり、複雑強固な膜構造を持つという特徴がある。細胞性免疫によりマクロファージによって殺菌される。

細菌の分類や性質について

微生物学

生物学上の位置

 

 R.H.Whittakerによる五界説によると、生物は動物界、植物界、菌類界、プロティスタ界、モネラ界に分けられる。モネラ界は全ての原核生物を含むため、原核生物である細菌や古細菌モネラ界に属する。真核細胞を持つ微生物はプロティスタ界か菌類界に属する。

 リボソームRNAの塩基配列の比較による分類(ドメイン分類法)では、真核生物からなるEukarya、細菌からなるBacteria、古細菌からなるArchaeaの3ドメインに分けらられ、古細菌は細菌よりも真核生物に近いとされている。

図.3ドメイン説による分類

 

細菌の分類

 

グラム染色による分類

 デンマーク人の医師C.Gramによって開発された方法で、2種類の色素によってグラム陽性菌グラム陰性菌に染め分ける。細菌の細胞壁の違いを反映した方法。グラム陽性菌は紫色、グラム陰性菌はピンク色に染色される。

形態による分類

 球菌、桿菌、ラセン菌など。

球菌、桿菌、らせん菌

酸素要求性による分類

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腸内細菌の役割

微生物学

 胎児は母体内にいるときは無菌環境に存在するが、産道及び環境中に存在する微生物に曝露してはじめて体内に常在微生物叢を形成する。これは主に体表面や体腔表面に存在するが特に腸内に存在するものを腸内細菌という。一般に腸内に100種類以上、100兆個以上の細菌が存在し、糞便の半分は菌体あるいは死菌体である。

 

腸内細菌の役割
  • 常在細菌叢による病原微生物の排除

・・・侵入してきた病原菌と増殖場所や栄養の取り合いをして定着を阻害。

  • 腸管免疫系の刺激

・・・腸管粘膜からのIgA抗体産生を誘導し生体内の免疫系を活性化。

  • 食物の消化、吸収の補助

・・・食物繊維を分解し短鎖脂肪酸を合成。人の消化管は自力でデンプンやグリコーゲン以外の食物繊維である多くの多糖類を分解できない。腸内細菌が嫌気発酵することによって、一部が酪酸やプロピオン酸のような短鎖脂肪酸に変換されてエネルギー源として吸収される。

  • ビタミンの合成

・・・例えば血液凝固に関わるビタミンKを合成する。そのため抗菌薬を長期投与すると、ビタミン不足になることがあり注意が必要。

 

 

 

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コッホの条件

微生物学

  コッホの条件とは、その微生物が特定の感染症の病原体である条件のこと。

  • その病気の病変部に必ず存在すること
  • その病気から分離、純培養できること
  • 純培養し、動物に接種すると同じ病気が現れること
  • その病変部から再び分離できること

 

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原核細胞、真核細胞、ウイルスの特徴

微生物学

 

原核細胞と真核細胞

原核細胞

  • 核膜なし
  • 細胞内小器官なし
  • リボソーム70S(30S+50S)
  • 細胞壁ペプチドグリカン
  • 転写と同時に翻訳

真核細胞

ウイルス

 主に核酸タンパク質からなる高分子集合体。他の生物の細胞に寄生することで増殖。光学顕微鏡では観察できず、電子顕微鏡で観察可能。核酸としてDNAまたはRNAを含む。

 

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生態系での微生物の分布と役割

微生物学

 微生物とは、通常肉眼では見えない「小さな生物」という意味。この生物を扱うのが微生物学。対象は、真菌、原虫、細菌、ウイルス。前者の3つは生物の基本単位である細胞を持つため微生物に分類されるが、ウイルスはただの核酸とタンパク質の集合体であるため厳密には微生物に分類されない。しかし、生物的機能(核酸をもち、宿主細胞に寄生して増殖する)と、各種疾病の原因となるため、微生物として取り扱い学ぶ。

 

 ※・膜構造

  ・解糖系、クエン酸回路などの代謝経路

  ・自己増殖能

  を持つものを「細胞=生物」という。

 

微生物の分布

 微生物は環境中や体内などあらゆる場所に存在する。

 ▼環境・・・多いところから順に

       土壌:数十万/g

       河川:数十~数十万/ml

       海洋:数十/ml

       大気:数/ml

 ▼体内・・・皮膚、消化管、呼吸器上部、下部尿道、膣

 

微生物の役割

 体内に侵入して感染症の原因となり体に有害な働きをするものや、食物連鎖において分解者として地球上の汚物を浄化する有益な働きをするものなど様々。食品の生産や、抗生物質等の医薬品生産にかかわるものもある。

 ※抗生物質・・・微生物が産生し、他の微生物などの生体細胞の増殖や機能を阻害する物質の総称。ex)ペニシリン

 

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