세포의 구조, 진핵세포와 원핵세포 비교

 

 

 

세포는 모든 생명체의 기본 단위이다. 우리 몸은 대략 60조 개의 세포로 구성되어 있다고 한다. 세포는 세포핵, 세포막, 세포질로 이루어져 있다. 세포는 육안으로 볼 수 있을 만큼 큰 것부터 전자 현미경을 사용해야만 볼 수 있는 작은 크기까지 모양과 크기가 다양하지만 동일한 기본 구조를 가지고 있다. 모두 세포막 DNA, RNA로 구성된 유전물질로 단백질의 합성이 이루어지는 장소인 리보솜으로 구성되어 있다.

염색체 또한 세포핵에 고르게 분포되어 있다.

세포핵은 세포에서 가장 크고 뚜렷한 부분으로 둥근 모양을 하고 있다. 핵에는 '인'이라는 부분이 있는데 '핵소체'라고 하며 주로 단백질과 RNA로 구성되어 리보솜이 합성된다. '인'은 세포 분열 시기에 따라 있을 수도 있고 없을 수도 있다. 인을 제외하고 세포핵 내부는 단백질과 지방을 포함한 액체 성분으로 채워져 있으며 여기에 실처럼 생긴 염색사도 골고루 분포하고 있다. 염색체를 확대하면 DNA 이중 나선 구조에 단백질이 결합된 있는 형태로 DNA에는 생명활동에 필수적인 유전 정보가 들어 있다. 따라서 세포핵은 유전 정보를 담고 세포의 생명활동을 조절하는 중추와 같은 역할을 한다고 한다. 염색체는 세포 분열 과정에서 실처럼 감겨서 쉽게 분열된다. 한편 세포핵은 핵막이라는 인지질과 단백질의  얇은 막으로 둘러싸여 있다. 이 막에는 '핵공'이라고 불리는 많은 작은 구멍이 있다. 이 세공을 통해 작은 분자나 이온이 세포핵 안팎으로 이동할 수 있고, 큰 분자는 핵공이 아닌 핵막의 단백질을 통해 이동할 수 있다.

3가지의 공통점이 있다.

세포 유형에 관계없이 모든 세포에는 세 가지 공통점이 있다. 첫째, 모든 세포에는 세포 내부를 주변 환경과 분리하는 세포막이 있다. 둘째, 세포질이라고 하는 젤리 같은 액체가 있다. 셋째, 세포의 유전물질인 DNA가 있다, 모든 세포는 세포의 유형에 관계없이 세 가지 공통점을 가지고 있다.세포막은 인지질의 두 층으로 구성되며 단백질 분자들이 박혀 있다. 유동성이 있어서 비교적 자유롭게 움직일 수 있고 세포막이 세포를 둘러싸고 있어 세포의 형태를 유지하면서 물질의 종류에 따라 선택적으로 통과하여 물질의 유입을 조절하는 역할도 한다.세포질에서 세포핵을 제외한 배경의 모든 부분을 세포질이라 한다. 세포질은 세포액으로 채워져 있으며 다양한 세포 소기관들이 존재하고 있다. 세포 안쪽일수록 액체 상태인 세포액, 세포의 가장자리일수록 젤의 상태인 세포 젤로 존재한다. 그 성분은 수분과 염분 다양한 이온 및 단백질, 탄수화물, RNA와 같은 큰 분자의 혼합물이다.

세포는  두 가지 주요 범주로 나뉜다.

세포는 막이 없는 원핵세포와 세포 내부에 막이 있는 진핵세포 두 가지로 나뉜다. 진핵 세포는 핵을 포함하여 많은 세포 소기관을 가지고 있으며 더 발전되고 복잡한 세포이다. 식물과 동물은 진핵 세포로 구성되어 있다. 식물 세포에는 셀룰로오스로 만들어진 세포벽이 있지만 동물 세포에는 세포벽이 없다. 진핵세포는 핵과 막성 소기관을 가진 세포로, 크기가 10~100 마이크로미터로 원핵세포에 비해 상대적으로 크다. 진핵 세포는 이중막으로 구성된 핵을 가지고 있으므로 핵 내부에 유전 물질이 존재한다. 막성 소기관이 존재하기 때문에 효소는 각 내막 시스템에 분포되어 있다. 진핵 세포의 유전 물질은 주로 선형 DNA로 구성되며 히스톤 단백질이 있어 뉴클레오솜을 형성한다.

원핵세포는 소기관이 없는 세포이다.

원핵세포는 핵과 막성 소기관 리보솜을 제외하고 미토콘드리아 및 리보솜과 같은 소기관이 없는 세포이다. 크기는 1~10 마이크로미터로 작은 편이다. 막성 소기관이 없기 때문에 효소는 다양한 효소와 함께 세포 전체에 퍼지게 된다. 원핵세포는 핵이나 막 세포 소기관이 없으며 DNA, RNA와 같은 유전 물질이 핵의 특정 영역에서 방출된다. 이 느슨한 부분을 핵 양 채라고 한다. 그러나 핵이 없기 때문에 유전 물질은 세포질에 있다. 원핵세포의 유전물질은 주로 원형의 DNA로 구성되며, 특정 원핵세포의 경우 플라스미드도 유전물질로 존재한다. 원핵생물은 히스톤 단백질이 없기 때문에 뉴클레오솜을 형성할 수 없다. 원핵세포로 구성된 모든 유기체는 단세포 유기체이고 박테리아는 원핵세포로 구성된 유기체이다. 세포벽은 펩티도글리칸으로 구성되어 있으며, 특정 원핵세포의 경우 세포벽 외부에 막이 존재할 수 있다.

세포 소기관은 특수한 부분이다.

세포 소기관은 세포의 작은 기관을 의미한다.소기관은 특정한 기능을 가진 세포의 특수한 부분이다. 핵은 유전 물질인 DNA가 들어 있다. DNA는 세포가 무엇을 할 것인지, 어떻게 할 것인지를 결정하며 핵에서는 DNA가 단백질과 얽혀 염색질의 형태로 존재한다. 세포가 분열하면  DNA가 더 얽히고 꼬여서 염색체를 형성한다. 핵은 인도 포함하고 있으며 인은 리보솜이 합성되는 곳이다. 합성된 리보솜은 핵 바깥으로 나가게 되고 단백질을 합성에 매우 중요한 역할을 한다. 핵 외부에서 리보 솜과 나머지 세포 소기관은 젤리 같은 세포질에 떠 있다.리보솜은 세포질을 자유롭게 떠다니거나 또는 소포체에 부착된 채로 남아 있다.