定義

真正細菌(真正の細菌)とは、様々な特徴を持つ単細胞の原核微生物であり、世界各地の様々な環境で発見されます。 古細菌を除くすべての種類のバクテリアがこれに該当します。 真正細菌は非常に一般的であるため、このグループは生命の3つの領域のうちの1つを構成しています。

概要

原核生物には大きく分けて2つの種類があります。 真正細菌」と「古細菌」です。 真正細菌はドメイン「Bacteria」に、古細菌はドメイン「Archaebacteria」に含まれる。 真正細菌は、原核生物としての典型的な特徴を備えているが、胞子を形成する能力を持ち、病原性のある生物(=人や動物に病気を引き起こす)になることもある。

真正細菌の特徴

真正細菌は、定義された膜核を持たない微生物で、いくつかの一般的な特徴を持っています。 原核生物である真正細菌は、膜に結合した小器官を持っていません。 ほとんどの真正細菌は、ペプチドグリカンが鎖状に架橋された細胞壁で囲まれている。 これにより、真正細菌の壁は、環境が変化してもその形状や大きさを維持するのに必要な強度を備えている。 小さな分子は細胞壁を通って拡散することができますが、大きな分子やイオンが細胞内に入るためには、キャリアータンパク質やチャネルタンパク質が必要です。

典型的な真正細菌の構造

バクテリアの中には鞭毛(タンパク質のフィラメントで構成された構造で、動きに使われる)を持つものがあります。 また、ピリ(細胞の外側にある小さな突起で、表面にくっついたり、DNAを転送したりするのに使われる)を持つバクテリアもいます。 多数の細菌が表面に付着し、その周りを多糖類の袋が覆っている状態をバイオフィルムと呼ぶ。 この複合体は高い抗菌性を持っています。

細菌の細胞膜に含まれる液体が細胞質です。 主に水(約80%)で構成されていますが、溶けた栄養分や細胞骨格成分、DNAなどが含まれているため、ゲル状の粘性を持っています。

細菌のDNAはヌクレオイドに集中していますが、細胞質内では自由に浮遊しています。 細菌の染色体は円形であることが多いですが、直線的な形をしていることもあります。 細菌の染色体は円形であることが多いが、直線的な形をしていることもあり、これは複製を行う際に便利である。 細菌は二分一分裂や出芽によって無性生殖を行うことができる。 二回目の分裂を行うバクテリアは、まず伸長してDNAを複製してから、同じような大きさの2つの新しい細胞に分離します。 出芽は、親細胞が細胞膜の小さな延長を作り、そこに複製されたDNAを充填することで起こる。 二重分裂では2つの同じ大きさの娘細胞ができますが、出芽では親細胞がかなり大きいままで小さな新しい細胞ができます。

真正細菌は強靭な内胞を形成して生き延びる能力を持っています

飢餓のような複製に適していない極端な条件の時には、真正細菌は内胞を形成して生き延びます。

真正細菌は、飢餓のような複製に適していない極限状態の時に、内胞になる能力を持っています。 この状態では、超高温・超低温、酸性・塩基性、大量の放射線などに耐えることができます。 内包された菌は非常に殺しにくい。 驚くべきことに、何時間も煮沸しても生きています。 内包物はグラム陽性菌のみが作ることができる。 エンドスポアの中には細菌のDNAが残っていますが、細胞質は水分が抜けて非常に濃縮された状態になります。 これは、高熱から身を守るのに役立つと考えられている。 菌はカルシウムとジピコリン酸からなる強靭な皮膜を身にまとい、細胞内のDNAを安定させるための緻密で難攻不落のバリアーを形成する。

プラスミドは、バクテリアの円形DNAとは別にバクテリア内に存在します。 プラスミドは「レプリコン」とも呼ばれ、自律的に複製するDNA分子です。 プラスミドは「レプリコン」とも呼ばれ、自律的に複製を行うDNA分子で、細菌が生物間で遺伝子を伝達することを可能にします。 プラスミドは、細菌が新しい遺伝子や形質(抗生物質耐性など)を獲得する方法である水平遺伝子移動を可能にする。 これらは主に、環境条件の変化に対するバクテリアの迅速な突然変異を助ける。 プラスミドは、他の遺伝物質と同様に、複製の際に娘細胞に受け継がれます。

真正細菌のコロニーの3Dイラスト

アーケバクテリアと真正細菌

アーケバクテリアと真正細菌はどちらも原核生物です。 古細菌と真正細菌はどちらも原核生物ですが、遺伝的に異なるため、異なる生物学的領域に存在しています。 古細菌は地球上で最も古い生命体の一つであり、真正細菌は進化の後に誕生したと考えられています。

この2つのグループには他にもいくつかの違いがあります。 例えば、古細菌は抗生物質に弱く、真正細菌は耐性を持たない限り抗生物質に弱いという特徴があります。

真正細菌の種類

細菌は一般的に桿菌、球菌、螺旋菌の3つの形をしています。 桿菌は棒状、球菌は球状、スピリーラは螺旋状や波状の形をしています。 これらの形状は、近年のDNA研究で疑問視されるまでは、分類システムとしてよく用いられていた。 細菌は分裂した後もつながっていて、クラスター、フィラメント、タイトコイルなどの他の形を形成することがあります。

真正細菌はさまざまな形をとる

真正細菌は一般的にグラム陽性、グラム陰性、その他に分類されます。

バクテリアの中には、細胞壁を覆う外膜と呼ばれる層を持つものがあります。

バクテリアの中には、細胞壁の周りに外膜と呼ばれる層を持つものがあります。 グラム染色で確認できる細菌はグラム陽性と呼ばれる。 一般的に、グラム陰性菌には人間にとって病原性のある種が多く含まれているのに対し、グラム陽性菌は人間の健康に有益であるか無害である。

真正細菌の例

大腸菌と略されるEscherichia coliは、真正細菌ドメインに属する細菌である。 プロテオバクテリア門に分類されます。 大腸菌は棒状で、グラム陰性のため、細胞壁の周囲に膜があります。 大腸菌は、人間を含む様々な種類の温血動物の腸内に普通に存在していますが、適切な条件下では病原性を帯びることがあります。 ほとんどの菌株は無害(場合によっては有益)ですが、中には食中毒などの原因となるものもあります。

肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae、略称:S. pneumoniae)も一般的な真正細菌です。

肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)は、一般的な真正細菌です。 球形でグラム陽性です。 S. pneumoniaeは、健康な宿主の気道、鼻腔、副鼻腔に生息しています。 しかし、この細菌は病原性を帯びて体の他の部分に広がり、免疫力の低い宿主に肺炎や髄膜炎を引き起こすことがよくあります。

これらの例は、病原性細菌のグラム陽性とグラム陰性の分類がいかに誤解を招くかを示しています。

Quiz

1. 真正細菌に含まれない門は?
A. Chlamydias
B. 藍藻類
C.
A. クラミジア
B. アオコ
C. プロテオバクテリア
D. Archaebacteria

質問1の答え
Dが正解です。 Chlamydias、Blue-green algae、ProteobacteriaはEubacteriaというドメインの下にある門です。

2.バクテリアが取る一般的な形ではないものは何ですか?
A.
A.

A. Spirilli
B. Cocci
C.
A. Squamous

質問2の答え
Dが正しいです。 細菌は主に、スパイリリー、コクシ、バチリーの3種類の形をとります。

3.真正細菌はどのようにして増殖するのか? A. 二分一分裂
B. 出芽
C.
C. None of the above

第3問の答え
Cが正解です。 二重分裂は、真正細菌が増殖する際に用いる無性生殖プロセスです。 あまり一般的ではありませんが、発芽も増殖に利用できます。

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