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。
小さくて見えない生き物
微生物とは、拡大しなければ見えないほど小さな生き物です。OpenStax Microbiologyでは、大きさの目安を示しています。肉眼で見えるには、物体の幅が約100マイクロメートル（µm）必要です。一般的な動物細胞は約10 µm、細菌は約1 µm、ウイルスはさらに10分の1の約100ナノメートル（nm）です。1マイクロメートルは1 mの100万分の1、1ナノメートルは10億分の1です。
微生物は、生物の3つのドメインすべてに見られます。細菌と古細菌は原核生物で、細胞に核がありません。原生生物や酵母のような微小な菌類など、真核生物ドメインの微生物には核があります。ウイルスはそもそも細胞でできていないため、どのドメインにも入りません。蠕虫と呼ばれる寄生虫も微生物学の研究対象です。成体の多くは肉眼で見えますが、卵や幼生は微小だからです。
最初に観察した人
背景水滴の中の小さな動物。アントニ・ファン・レーウェンフックはデルフトの織物商人で、小さなレンズを自分で磨いていました。最初の観察記録は医師レイニエル・デ・グラーフの紹介で、1673年にロンドンの王立協会へ届きました。1675年、新しい容器に数日置いた雨水の中で、生き物を見つけました。1676年10月9日には、協会の事務局長ヘンリー・オルデンバーグへオランダ語の長い手紙を送り、雨水、井戸水、海水、雪解け水、コショウを浸した水の中の「小さな動物」について記しました。コショウの浸出液1滴に100万を超える生き物がいたと述べています。手紙は何回かの会合に分けて読み上げられました。オルデンバーグは半分に満たない部分を翻訳し、1677年3月25日にPhilosophical Transactionsで発表しました。協会員たちは初め、その生き物を見られませんでしたが、その年の後半、ロバート・フックが観察に成功しました。
現在の科学者は、彼の図から、観察していたのが細菌と原生生物だったとわかっています。レーウェンフックは50年間王立協会に手紙を送り続け、1723年8月26日に90歳で亡くなるまで、計190通を書きました。それから約2世紀後、OpenStaxで微生物学の黄金時代と呼ばれる1857～1914年が訪れます。ルイ・パスツール、ロベルト・コッホらが、特定の微生物と発酵や病気との関連を明らかにした時代です。
- 紀元前7000年までに: 中国の新石器時代に、米、蜂蜜、果物を使った発酵飲料が作られます。
- 1673: レーウェンフックの最初の観察記録が王立協会へ届きます。
- 1676: 「小さな動物」について、10月9日付の手紙を書きます。
- 1677: Philosophical Transactionsに掲載され、フックが確認します。
- 1723: レーウェンフックが190通の手紙を残し、90歳で亡くなります。
- 1857～1914年: 微生物学の黄金時代です。
ほとんどは無害で、役立つものも多い
人は微生物を見るようになるずっと前から、微生物を利用していました。パン、ビール、ワイン、ヨーグルト、チーズ、漬物は、いずれも細菌、酵母、カビによる発酵を利用します。中国の新石器時代の集落で見つかった土器からは、紀元前7000年までに米、蜂蜜、果物の発酵飲料が作られていたことがわかります。パンでは、酵母のサッカロミセス・セレビシエが小麦粉の糖を分解して二酸化炭素を放出し、生地を膨らませます。OpenStaxは、ほとんどの細菌は無害か有益で、病気を起こすのは一部だけだと強調しています。
私たちの体の表面や内部にも、大量の微生物がすんでいます。ロン・センダー、シャイ・フックス、ロン・ミロによる2016年の推定では、基準となる体重70 kgの男性にいる細菌は約3.8 × 10¹³個、人の細胞は約3.0 × 10¹³個でした。比率は約1.3対1で、古い本でよく繰り返されていた10対1ではありません。また、細菌の総重量は約0.2 kgにすぎません。
| 細菌 | 通常は約1 µmの原核生物です。多くはペプチドグリカンの細胞壁をもちます。 |
| 古細菌 | 独自の歴史をもつ原核生物です。ペプチドグリカンをもたず、極限環境にすむものも多くいます。 |
| 原生生物 | 植物、動物、菌類以外の真核生物で、藻類や原生動物が含まれます。 |
| 菌類 | 酵母やカビなど、キチンの細胞壁をもつ真核生物です。 |
| ウイルス | 細胞ではなく、増えるには宿主細胞に感染する必要があります。 |
| マイクロメートル（µm） | 1 mの100万分の1です。 |
ポイント
- 肉眼で見える限界は約100 µm、動物細胞は約10 µm、細菌は約1 µm、ウイルスは約100 nmです。
- 細菌と古細菌は原核生物、原生生物と菌類は真核生物です。ウイルスは細胞ではありません。
- レーウェンフックは、王立協会に送った1676年10月9日付の手紙で微生物を記述しました。
- ほとんどの細菌は無害か有益です。
- 肉眼で見るには、幅が約何µm必要ですか？
- 一般的な細菌は約1 µm、ウイルスは約100 nmです。細菌の大きさはウイルスの何倍ですか？（1 µm = 1,000 nm）
- 細胞でできていない微生物の仲間はどれですか？
- ウイルス
- 古細菌
- 酵母
- 原生動物
- 細菌と古細菌に共通する特徴はどれですか？
- 核をもたない原核生物
- 核をもつ真核生物
- ウイルス
- 菌類
- レーウェンフックは1676年10月9日の手紙を誰に送りましたか？
- 王立協会のヘンリー・オルデンバーグ
- ルイ・パスツール
- ロベルト・コッホ
- チャールズ・ダーウィン
- レーウェンフックが1滴に100万を超える生き物を数えたのは、何の液体ですか？
- コショウを浸した水
- 牛乳
- 血液
- ワイン
- レーウェンフックは1673年から、亡くなった1723年まで王立協会に手紙を書きました。何年間ですか？
- パン生地を膨らませるものは何ですか？
- 酵母が糖を分解して生じる二酸化炭素
- 細菌が作る酸素
- 小麦粉から出る水蒸気
- 空気中の窒素
- センダーら（2016年）は、細菌を3.8 × 10¹³個、人の細胞を3.0 × 10¹³個と推定しました。細菌の数は人の細胞の数の何倍ですか？（小数第1位まで）
- 細菌について正しい説明はどれですか？
- ほとんどは無害か有益である
- すべて病気を起こす
- すべて水の中にしかすまない
- すべて核をもつ
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