동물세포
Ernst Schule Internationale
학 년 10
이 름 이가현
2015.03.18
목차
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 세포의 구조
1. Nucleus
2. Nucleolus
3. chromatin
4. Nuclear membrane
5. cytoplasm
6. ribosome
7. endoplasmic reticulum(RER, SER)
8. golgi body
9. mitochondria
10. lysosome
11. vacuole
12. cell membrane
Ⅰ. 동물 세포의 구조
Nucleus(핵)
핵은 세포에서 모든 활동을 조절하는 가장 중요한 기관이다. 생물은 핵에 따라 진핵생물과 원핵생물로 나뉜다. 원핵생물은 말 그대로 원시적인 핵을 가지고 있는 생물을 말한다. 즉, 이들은 핵을 가지고 있지 않다. 이들의 DNA는 막으로 둘러싸여 있지 않고 세포질 안에서 분자상태로 존재하며, 미토콘드리아와 엽록체 같은 소기관이 없다. 도한 원핵생물은 대부분 단세포로 이루어져 있다. 예를 들어 원핵생물은 세균과 남조류 바이러스가 포함된다. 반면에 진핵생물은 세포막에 둘러싸인 핵을 갖는 생물이다. 또한 이들의 세포는 유사분열을 한다. 그러므로 진핵생물은 다세포, 세균, 바이러스 등 을 제외한 모든 생물들이 진핵생물에 포함된다.
일단 앞에서는 핵에 여부에 따라 생물을 구분해 보았으며, 여기서 부터는 핵에 대해서 알아보도록 하겠다. 핵은 세포 안에 있는 물질 중에서 가장 중요한 역할을 하는 기관으로 볼 수 있다. 왜냐하면 핵에는 DNA를 포함한 염색체가 들어있으며, 또한 핵 속에서는 생명현상에 중요한 DNA복제와 RNA의 전사가 일어나기 때문이다. 이는 Nuclear membrane을 통해 외부에 있는 Cytoplasm과 분리되어 있다. 하지만 Nuclear membrane에는 구멍이 있어 이로써 외부와 물질은 교환할 수 있다.
2. Nucleolus(인)
인은 핵 속에 존재하며 단백질과 RNA를 포함하고 있다. 이 곳에서는 rRNA을 합성하거나 저장 한다. rRNA가 합성된 후에 rRNA는 단백질과 함께 리보솜을 형성하여 핵공을 지나 세포질로 나간다. 그리하여 만들어진 리보솜은 단백질 합성에서의 한 역할을 한다. 이 때문에 단백질 합성이 잘 이루어지는 세포의 인은 단백질 합성이 활발하지 않은 세포에 비해 더욱 활성화 되어있다.
3. Chromatin(염색질)
Chromatin은 DNA, RNA, 히스톤 단백질로 이루어진 복합체 이다. 이 물질의 이름이 염색질인 이유는 헤마톡실린 등의 염기성 색소로 염색이 되기 때문이다. 염색질은 몸에서 중요한 유전정보를 담고 있는 것이다. 염색체의 구조를 살펴보면 이는 처음에 DNA가 히스톤 단백질을 휘감아 하나의 뉴클레오솜을 구성한다. 뉴클레오솜은 더욱 응축되어 염색사를 구성한다. 이러한 염색사는 세포분열기가 아닌 Interphase에는 존재하고, 세포분열의 시기에는 응축된 상태인 염색체 상태로 존재한다. 즉 이 염색질의 상태는 세포주기에 따라 형태를 바꾸며 존재한다. 사람의 각 체세포 안에는 23쌍의 상동염색체가 존재한다. 상동염색체는 모양과 크기가 비슷한 염색체인데, 이 두 개의 염색체 중 한 개는 부계로부터, 또 다른 하나는 모계로부터 물려받는다. 즉 우리 몸에 존재하는 하나의 체세포 속에는 46개의 염색체가 존재하는 것이다. 하지만 이러한 23쌍의 염색체 중 남자와 여자에 따라 성염색체는 다르게 존재한다. 남자와 여자의 핵형를 보면 22쌍의 상동염색체는 공통으로 가지고 있다. 하지만 이들의 성에 따라 성염체인 X와Y는 다르게 존재한다. 여자는 2개의 X 염색체를 가진다. 이와 다르게 남자는 각각 1개씩의 X 염색체와 Y염색체를 가진다. 남녀 모두 X염색체를 갖는 이유는 모계로부터 무조건 1개의 성염색체를 물려받기 때문이다. 그러므로 아이의 성별은 부계로부터 정해지는 것이다.
4. Nuclear membrane
핵막은 핵을 둘러싸고 있는 이중막이다. 이에 대표적인 기능으로는 주로 핵 안에 존재하는 DNA등을 외부에 있는 것으로부터 보호하는 것이다. 세포막은 외막과 내막으로 나뉜다. 외막은 endoplasmic reticulum과 연결이 되어있다. 내막은 핵막층이라는 것을 가직 있다. 이 핵막층은 핵의 모형을 유지 시켜주는데 도움을 준다.
또한 핵막에는 핵공이 있다. 그리하여 이 핵공을 통하여 세포질과 핵은 물질을 교환하는 것이 가능하다.
5. Cytoplasm
세포질은 핵 외에 세포 내부를 채우고 있는 물질이다. 이는 핵을 제외하고 세포의 모든 소기관들로 이루어져 있다. 즉, 이 세포질 위에 세포소기관들이 떠다니는 것이다. 세포질의 상태를 크게 두 가지의 상태로 나눌 수 있다. 이는 젤 상태, 액체 상태로 있다. 그러므로 젤 상태의 세포질은 세포 젤 이라고 하며, 액체 상태의 세포질은 세포액이라고 한다.
6. Ribosome
리보솜은 단백질 합성이 이루어지는 중요한 장소이며, rRNA와 단백질로 형성되어 있는 세포 소기관이다. 단백질 합성의 과정을 살펴보면, 이는 가장 먼저 핵에 있는 DNA로부터 지시 받는다. 이 DNA는 mRNA라는 RNA에게 유전정보를 전달한다. DNA를 mRNA에게 전달해서 사용하는 이유는 DNA는 아주 긴 분자이다. 그러므로 그대로 사용하기에는 힘들고 DNA는 우리 몸에 있어서 가장 중요한 역할을 하는 것이기 때문에 필요한 부분만 전달하여 사용하는 것이다. 이 과정을 단백질 합성에서는 전사라고 부른다. 다음으로는 이 mRNA는 핵에서 핵공을 통해 세포질에 있는 리보솜으로 이동하게 된다. 이렇게 이동한 mRNA 리보솜 안에서 번역이라는 과정을 거치게 되어 각각의 필요한 단백질을 합성하게 된다.
7. Endoplasmic reticulum(RER, SER)
Endoplasmic reticulum은 2가지의 종류가 있다. 한 가지는 Rough endoplasmic reticulum이다. 이것의 이름에는 Rough라는 단어가 붙어있다. 그 이유는 이 enoplsmic reticulum에는 리보솜이 붙어있기 때문이다. 즉 이 소포체에서 단백질 합성이 일어나는 것이다. 단백질 합성이 이루어지고 나서 소포체는 단백질을 Golgi apparatus로 운송한다. 이와 다르게 Smooth endoplasmic reticulum은 리보솜이 붙어있지 않다. 그러므로 이 소포체에서는 단백질 합성이 일어나지 않는다. 대신하여 스테로이드 합성이나 여러 지질이나 지방산의 합성에 관여한다. 또한 세포독성의 해독, 칼슘 저장 등에도 중요한 역할을 하고 있다. 그리하여 독성 해독을 행하는 간이나 스테로이드 합성이 필요한 세포에는 Smooth endoplasmic reticulum이 더욱 잘 발달되어있다.
8. Golgi apparatus
RER에서 합성된 단백질은 대부분 golgi apparatus로 운송된다. 운송된 단백질은 최종 목적지로 갈 수 있는 단백질의 형태로 변하기 위해서 더욱 응축 된다. 이는 대표적으로 리소좀, 세포막으로 갈 단백질을 합성한다.
9. Mitochondria
Mitochondria는 세포 내에 있는 에너지를 생산하는 곳으로 볼 수 있다. 이곳에서는 사람이 섭취하여 존재하는 유기물을 가지고 세포호흡을 통해 세포가 사용할 수 있는 에너지의 형태인 zATP로 변형시킨다. ATP는 Adenosine triphosphate의 약자로 아데노신에 3개의 인산이 붙어있는 화합물을 말한다. 이는 에너지가 필요할 때 가수분해를 통해 1 개씩의 인산을 떼어냄으로써 11kcal~13kcal의 에너지를 방출한다. 그리고는 생물체는 이 에너지를 사용하여 활동한다.
Mitochondria는 대부분의 핵을 제외한 세포에 있는 소기관과는 다르게 DNA를 가지고 있다. 이러한 뜻은 미토콘드리아는 에너지가 많이 필요하게 되면 스스로 분열하여 늘어날 수 있으며, 반면에 에너지가 많이 필요하지 않게 되면 스스로를 파괴하거나 조절할 수 있는 능력을 지녔다는 뜻이다.
10. Lysosome
Lysosome의 대표적인 기능은 세균 또는 세포내에서 더 이상 필요로 하지 않는 물질을 소화시키는 일을 한다. lysosome은 가수분해 효소를 많이 지니고 있기 때문에 더욱 소화(분해)