연구 및 응용 환경 미생물 개체



그 환경 미생물학 자연 환경에서 미생물의 다양성과 기능을 연구하고 오염 된 토양과 물의 생물학적 정화 과정에서 대사 능력을 응용하는 과학입니다. 그것은 대개 다음과 같은 분야로 구분됩니다 : 미생물 생태학, 지질 미생물학 및 생물학적 복원.

미생물학 (마이크: 작음, 바이오스: 인생, 로고 : 연구)의 학제 간 연구 방법 만 볼 광학 현미경을 통해 미세한 단세포 생물 (1 ~ 30 마이크론)의 크고 다양한 그룹 (눈에 보이지 않는 인간의 눈에).

미생물학 분야에 속한 유기체는 여러 측면에서 서로 다르며 매우 다른 분류 학적 범주에 속합니다. 이들은 격리 된 세포 또는 관련 세포로 존재하며 다음과 같습니다 :

  • eubacteria와 archaebacteria와 같은 주 원핵 생물 (핵이없는 단세포 생물).
  • 효모, 사상균, 미세 조류 및 원생 동물과 같은 단순 진핵 생물 (핵이 정의 된 단세포 생물).
  • 바이러스 (세포질이 아니지만 현미경 적).

미생물은 같은 등급 또는 다른 종류의 다른 세포와 독립적으로 모든 중요한 과정 (성장, 신진 대사, 에너지 생성 및 생식)을 수행 할 수 있습니다..

색인

  • 1 관련 미생물 특성
    • 1.1 외부 환경과의 상호 작용
    • 1.2 신진 대사
    • 1.3 매우 다양한 환경에 적응
    • 1.4 극한 환경
    • 1.5 Extremophile 미생물
  • 2 환경 미생물학에 적용되는 분자 생물학
    • 2.1 격리 및 미생물 배양
    • 2.2 분자 생물학 도구
  • 3 환경 미생물학 분야
    • 3.1 - 미생물 생태학
    • 3.2 - 생균 생물학
    • 3.3 - 중재 개선
  • 4 환경 미생물학의 응용
  • 5 참고

관련된 미생물 특성

외부 환경과의 상호 작용

자유로운 생명체 인 단세포 유기체는 특히 외부 환경에 노출되어있다. 또한, 세포의 크기 (형태와 대사 유연성에 영향을 미친)가 매우 작고, 표면 / 부피 비율이 높기 때문에 환경과의 광범위한 상호 작용이 발생합니다.

이로 인해 생존과 미생물의 생태 분포는 생리적으로 빈번한 환경 변화에 적응할 수있는 능력에 달려있다..

신진 대사

높은 표면 / 체적 비율은 높은 미생물 대사율을 생성합니다. 이것은 빠른 성장 속도와 세포 분화와 관련이 있습니다. 또한, 자연에 광범위한 미생물 대사 다양성이있다.

미생물은 내부와 외부의 다양한 물질을 변형시키는 화학 기계로 간주 될 수 있습니다. 이것은 특정 화학 반응의 속도를 가속시키는 효소 활성 때문입니다.

매우 다양한 환경에 적응

일반적으로, 미생물 미생물 서식지는 존재하는 영양소의 유형 및 양뿐만 아니라 그 물리 화학적 조건과 관련하여 동적이고 이질적이다.

미생물 생태계가 있습니다.

  • 육지 (암석 및 토양에서).
  • 수생 (바다, 연못, 호수, 강, 온천, 대수층).
  • 고등 생물 (동식물).

극한 환경

미생물은 지구상의 거의 모든 환경, 친숙한 생물 또는 더 높은 생물에서 발견됩니다..

온도, 염분, pH 및 물 가용성에 대한 극단적 인 조건을 가진 환경은 "극한기"미생물을 나타낸다. 이들은 대부분 Archaea라고 불리는 박테리아와 Eukarya와 차별화 된 일차 생물학적 영역을 형성하는 archaea (또는 archaebacteria)입니다..

극심한 미생물

극한 미생물의 다양성은 다음과 같습니다 :

  • 호 열성 광물 : 40 ° C 이상의 온도에서 최적의 성장을 보임 (열 샘 주민).
  • Psychophilic : 20 ° C 이하의 온도에서 최적의 성장 (얼음이있는 장소의 거주자).
  • Acidófilos : 2 (산성)에 가까운 낮은 pH 조건에서 최적 성장. 산성 열수 및 수중 화산 균열에 존재.
  • 호 열성 염소 (Halophiles) : 성장하기 위해 고농도의 소금 (NaCl)이 필요합니다 (소금물에서와 같이).
  • Xerophiles : 가뭄, 즉 낮은 수분 활동 (칠레의 아타 카마 (Atacama)와 같은 사막 주민).

환경 미생물학에 적용되는 분자 생물학

격리 및 미생물 배양

미생물의 일반적인 특성과 대사 능력을 연구하기 위해서는 실험실에서 자연 환경과 격리되고 순수한 배양 (다른 미생물이없는) 상태로 유지되어야합니다..

자연에 존재하는 미생물 중 단 1 %만이 실험실에서 분리되고 재배됩니다. 이는 특정 영양 요구 사항을 무시하고 다양한 기존 환경 조건을 시뮬레이션하기가 어렵 기 때문입니다.

분자 생물학 도구

미생물 생태학 분야에 분자 생물학 기술을 적용함으로써 실험실에서의 격리 및 문화의 필요성없이 기존 미생물의 생물 다양성을 탐구 할 수있었습니다. 그것은 자연의 미세 서식지에서 미생물을 확인하는 것을 허용했다., 현장에서.

이는 실험실에서 최적의 성장 조건을 시뮬레이션하기가 복잡한 극한 미생물 연구에 특히 중요합니다.

다른 한편, 유전자 조작 미생물을 이용한 재조합 DNA 기술은 생물학적 정화 과정에서 환경 오염 물질을 제거 할 수있게했다.

환경 미생물학 분야

처음에 지적했듯이, 환경 미생물학의 다양한 연구 영역에는 미생물 생태학, 지질 미생물학 및 생물학적 복원의 분야가 포함됩니다.

-미생물 생태학

미생물 생태학은 자연 환경에서 미생물의 기능적 역할의 다양성 연구를 통해 미생물학을 생태 이론과 융합시킨다..

미생물은 지구상에서 가장 큰 바이오 매스를 대표하므로 생태계의 생태 역사에 영향을 미친다는 것은 놀랄 일이 아닙니다.

이러한 영향의 예는 산소의 축적으로 인한 호기성 생명체의 출현이다 (OR2)은 시아 노 박테리아의 광합성 활동에 의해 생성 된 원시 대기.

미생물 생태학 연구 분야

미생물 생태학은 미생물학의 다른 모든 분야에 대해 횡단하며 연구합니다.

  • 미생물 다양성과 그 진화 역사.
  • 인구의 미생물과 지역 사회의 인구 사이의 상호 작용.
  • 미생물과 식물 사이의 상호 작용.
  • 식물 병원체 (세균성, 곰팡이 성 및 바이러스 성).
  • 미생물과 동물 사이의 상호 작용.
  • 미생물 군집, 그들의 구성 및 계승 과정.
  • 환경 조건에 대한 미생물 적응.
  • 미생물 서식지 유형 (atmo-ecosphere, hydro-ecosphere, litho-ecosphere 및 극단적 인 서식지).

-지구 생물학

지질학 및 지구 화학 (육지 생물 지 화학 순환) 과정에 영향을 미치는 미생물 활동을 연구합니다.

여기에는 퇴적암과 화성암과 접촉 최근 퇴적물, 지하수 기관으로 특히 환경, 대기, 수계 및 지구권에서 발생하는 지각의 풍.

그것은 환경에서 미네랄과 상호 작용하는 미생물을 전문적으로 분해하고, 변형시키고, 변형시키고, 침전시키는 것입니다..

지질 생물학 연구 분야

지구 미생물학 연구 :

  • 미생물의 지질 학적 과정과의 상호 작용 (토양 형성, 암석 파손, 광물과 화석 연료의 합성 및 분해).
  • 강수량에 의한 또는 생태계에서의 용해에 의한 미생물 기원의 광물의 형성 (예를 들어, 대수층에서).
  • 지세권의 생지 화학 순환에 미생물 개입.
  • 표면에 미생물의 원하지 않는 덩어리를 형성하는 미생물 상호 작용 (생물 파울 링). 이러한 생물 파울 링은 그들이 서식하는 표면의 퇴화를 야기 할 수 있습니다. 예를 들어, 그들은 금속 표면을 부식시킬 수 있습니다 (생분해).
  • 원시 환경에서 미생물과 미네랄 간의 상호 작용에 대한 화석 증거.

예를 들어, 스트로마 톨라이트는 얕은 물의 계층화 된 화석 광물 구조이다. 그들은 원시 시아 노 박테리아의 벽에서 나오는 탄산염으로 구성되어있다..

-생물학적 정화

생물학적 복원은 인간의 건강과 환경 물질의 물, 토양 및 유해 오염 복구 프로세스의 생물학 작용제 (미생물 및 / 또는 효소와 식물)의 응용 프로그램을 연구.

기존의 환경 문제 중 많은 부분은 지구 생태계의 미생물 성분을 사용하여 해결할 수 있습니다.

생물학적 정화의 연구 분야

Bioremediation 연구 :

  • 환경 위생 과정에서 적용 가능한 미생물 대사 능력.
  • 무기 및 생체 이물질 (천연 생합성 과정에 의해 생성되지 독성 합성 제품) 미생물 오염과 상호 작용. 대부분의 연구 생체 이물질 중, 설포 네이트, 석유 탄화수소 및 농약 alquilbencílicos 할로 카본, 니트로 방향족, 폴리 염화 비 페닐, 다이옥신입니다. 가장 연구 무기 원소 중, 중금속은.
  • 환경 오염 물질의 생분해 성 현장에서 그리고 실험실에서.

환경 미생물학의 응용

이 광대 한 과학의 여러 응용 프로그램 중에서 우리는 언급 할 수 있습니다 :

  • 상업적 가치가있는 공정에서 잠재적 인 응용을 가진 새로운 미생물 대사 경로의 발견.
  • 미생물 계통 발생 관계의 재구성.
  • 대수층 및 공중 식수 공급 분석.
  • 회수를 위해 매질에서 금속의 용해 또는 침출 (생물 표백)..
  • 오염 된 지역의 생물학적 정화 과정에서 중금속의 바이오 하이드로 메타 릴 또는 생체 역학.
  • 지하 대수층에 용해 된 방사성 폐기물 용기의 생물 방역에 관여하는 미생물의 생물학적 방제.
  • 원시적 인 지상의 역사, 고 환경과 원시 형태의 삶의 재건.
  • 화성과 같은 다른 행성에서 화석화 된 생명체를 찾기위한 유용한 모델 구축.
  • 중금속과 같은 생체 내 또는 무기 물질로 오염 된 지역 위생.

참고 문헌

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