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微生物

1676年、アントニ・ファン・レーウェンフックは王立協会に、コショウの浸出液1滴に100万を超える生き物がいたと伝えました。細菌、古細菌、菌類、原生生物、ウイルスを知り、グラフで細菌を培養し、微生物の存在が科学者によって証明された過程をたどりましょう。

進み具合

このコースについて

1676年、アントニー・ファン・レーウェンフックは、一滴のコショウ水に百万を超える生き物がいたと王立協会に伝えました。彼の最初の観察は、医師レイニエル・デ・フラーフの紹介で 1673年にロンドンの王立協会へ届き、1723年に亡くなるまで協会に手紙を書き続けました。

六つの単元は、微生物とは何か、細菌と古細菌、細菌の増え方の速さ、菌類と原生生物、ウイルス、病原菌の発見の歴史です。ほとんどの細菌は、二つに分かれる単純な分裂である二分裂で増えますが、水平遺伝子伝達によって遺伝子を交換することもあります。増殖の単元では、OpenStax の例を使い、30 分で倍になる細胞一つが 24 時間でどうなるかを考えます。対数目盛に切り替えると、曲線が直線になります。また、100,000 個の細胞が 2 時間の増殖で何個になるかも計算します。ウイルスのカプシドには大きく三つの形があります。タバコモザイクウイルスのようならせん状の棒、多面体、そして頭部と尾部と尾繊維を持つバクテリオファージのような複合型です。

歴史の単元では、病原菌が存在することの証明をたどります。1668年、フランチェスコ・レディは肉を六つの瓶に入れ、二つは開けたまま、二つはガーゼで覆い、二つは密閉しました。ウジがわいたのは開けた瓶だけでした。1847年、イグナーツ・ゼンメルワイスは、解剖室から直接やってきた医師や医学生が担当する病棟で、産褥熱で亡くなる母親が 10〜20 パーセントいることに気づきました。1892年、ドミトリー・イワノフスキーは、病気のタバコの植物から取った汁を、あらゆる細菌を止める磁器製のフィルターに通しましたが、その汁は植物を病気にしました。1928年、アレクサンダー・フレミングは、培養皿の一枚にアオカビが生え、その近くの細菌が育っていないことを発見しました。

はじめる前に

微生物の大半は単細胞なので、準備には細胞が最適で、特に核のある細胞とない細胞の違いが大切です。増殖の単元では数を何度も倍にするので、2のべき乗に慣れていると問題が速く解けます。

終わったら

学び終えると、細菌、菌類、原生生物、ウイルスの大きさを比べ、パン生地がふくらむ理由を説明し、何回か倍になった後の細胞数を数えられます。細菌の増殖の段階を挙げ、フレミングのカビとペニシリンの話を語り、ウイルスに何が入っているかを述べ、パスツールの白鳥の首フラスコは澄んだままだったのにレディの口を開けた壺はそうでなかった理由を説明できます。

  1. 1微生物とは肉眼でやっと見える大きさは約100マイクロメートルです。一般的な細菌は、その約100分の1です。
  2. 2細菌と古細菌実験室で条件がよければ、大腸菌1個は約20分で2個になります。
  3. 3細菌が増える速さ30分ごとに分裂する1個の細胞は、栄養が無限にあれば、24時間で281兆4749億7671万656個になります。
  4. 4菌類と原生生物1928年、アレクサンダー・フレミングは、ロンドンのセント・メアリー病院で、培養皿に生えたカビの周囲で細菌の増殖が止まっていることに気づきました。
  5. 5ウイルス1892年、ドミトリ・イワノフスキーは、病気のタバコの汁を、細菌をすべて通さない磁製ろ過器に通しました。それでも、その汁で植物は病気になりました。
  6. 6病原体の発見1668年、フランチェスコ・レディは6個の瓶に肉を入れ、2個は開けたまま、2個はガーゼで覆い、2個は密閉しました。肉にウジがわいたのは、開けたままの瓶だけでした。

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このコースの出典 (15)
  • OpenStax Microbiology 1.1 What Our Ancestors Knew (fermented drink from rice, honey and fruit in Neolithic China by 7000 BC, Saccharomyces cerevisiae in bread, Leeuwenhoek 1675 "animalcules" in rain water, Golden Age of Microbiology 1857 to 1914; openstax.org/books/microbiology/pages/1-1-what-our-ancestors-knew)
  • 1.3 Types of Microorganisms (about 100 µm to see with the eye, animal cell about 10 µm, bacteria about 1 µm, viruses about 100 nm, three domains, coccus/bacillus/spirillum, archaea without peptidoglycan and in extreme places such as Morning Glory pool, protists, algae, diatoms 2 to 200 µm, protozoa with cilia, flagella or pseudopods, fungi with chitin walls, more than 1000 yeast species, molds and penicillin, helminths, prions about one-tenth of a virus; .../1-3-types-of-microorganisms)
  • 3.1 Spontaneous Generation (Aristotle, van Helmont's mice recipe of 3 weeks, Redi 1668 with six jars, Needham 1745, Spallanzani, Pasteur 1858 gun-cotton filter, swan-neck flasks, Alhumbert Prize 1862, 1864 lecture; .../3-1-spontaneous-generation)
  • 3.2 Foundations of Modern Cell Theory (Semmelweis 1847, 10 to 20 percent vs 1 percent, chlorinated lime; Snow; Pasteur 1856 fermentation; Lister 1867 carbolic acid; Koch's postulates; .../3-2-foundations-of-modern-cell-theory)
  • 6.1 Viruses (acellular, obligate intracellular parasites, DNA or RNA never both, capsid, envelope, spikes, helical/polyhedral/complex, 20 nm to 900 nm, Ivanovski 1892 with the Chamberland filter of 1884, pore 0.1 µm, Beijerinck 1898 and virus = poison, Stanley 1935, host range, bacteriophages, FDA 2006 phage spray on lunch meats; .../6-1-viruses)
  • 9.1 How Microbes Grow (binary fission, FtsZ Z ring, generation time, E. coli 20 minutes, human generation 25 years, M. tuberculosis 15 to 20 hours, M. leprae 14 days, 2^48 = 281,474,976,710,656 after 24 h at 30 minutes, Nn = N0 2^n, lag/log/stationary/death, budding, fragmentation, Epulopiscium; .../9-1-how-microbes-grow)
  • Royal Society: Philosophical Transactions 12:821-831, published 25 March 1677, Leeuwenhoek's Dutch letter of 9 October 1676 "concerning little animals" (doi.org/10.1098/rstl.1677.0003)
  • Royal Society archive EL/L1/22 (letter to Oldenburg dated at Delft, 18 pages, partial translation by Oldenburg)
  • Royal Society blog "Celebrating Leeuwenhoek", 2023 (first letter via de Graaf, Phil. Trans. 19 May 1673; 190 letters in fifty years; died 26 August 1723 aged 90)
  • N. Lane 2015, Phil. Trans. R. Soc. B 370:20140344 (upwards of 1,000,000 creatures in a drop of pepper-water; letter read aloud over several sessions)
  • Lens on Leeuwenhoek, letter L-040 (Oldenburg printed less than half; Hooke succeeded later in 1677)
  • CDC MMWR 53(34):783, 2004, 150th Anniversary of John Snow and the Pump Handle (31 August 1854, handle removed 8 September 1854, Vibrio cholerae isolated 1883; cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm5334a1.htm)
  • CDC History of Smallpox and Smallpox timeline (Jenner 1796; 33rd World Health Assembly declared the world free of smallpox on 8 May 1980; cdc.gov/smallpox/about/history.html)
  • American Chemical Society, Discovery and Development of Penicillin landmark (Fleming 1928 at St Mary's Hospital London, paper June 1929, Florey and Chain at Oxford from 1939; acs.org/education/whatischemistry/landmarks/flemingpenicillin.html)
  • Fleming 1929, Br J Exp Pathol 10:226. Sender, Fuchs and Milo 2016, PLoS Biol 14:e1002533 (3.8 × 10^13 bacteria and 3.0 × 10^13 human cells in a 70 kg reference man, ratio about 1.3, bacteria about 0.2 kg).

確認日: 2026-10-17