세포소기관의 종류와 구조

어서 오세요~ 힐링 만다린입니다:)

 

오늘은 세포 안에 위치하는 여러 세포 소기관에 대해 설명하고자 합니다. 세포 소기간은 각각 특수한 기능을 지니고 있으며, 세포질 가운데 둥둥 떠 있는 구조 입니다. 각 세포 소기관에 대해 지금부터 알아보겠습니다. 

 

1) 세포핵

세포핵은 유전자 세포 원형질의 중심이며 유전 정보체인 DNA와 단백질의 복합체인 염색분체를 담고 있습니다. 세포핵은 모든 진행 생물에서 발견할 수 있는 세포 내의 기관 중 가장 핵심 기관입니다. 히스톤 단백질과 같이 염색체를 구성하는 다양한 단백질 복합체로 된 긴 선형의 DNA, 유전자 중 대부분의 정보를 담고 있으며, 유전자가 변형되지 않게 유지하고 유전자 발현을 조절함으로써 세포의 활성과 세포 분열, 유전에 관여합니다. 크기는 지름이 수 um 에서 20~30um 정도가 보통이며 공 모양이거나 타원 모양이 많습니다. 전자 현미경으로 관찰했을 때 핵은 안팎 2층으로 이루어진 핵막으로 둘러싸여 있고, 여기에 핵공이라는 다수의 구멍이 있는 것으로 알려져 있습니다. 대부분의 분자들은 핵막을 통과할 수 없고 작은 분자들이나 이온들이 핵공을 통해 이동합니다. 단백질과 같은 큰 분자들의 경우 운반체 단백질에 의해 조절되는 능동수송으로 이동되며, 핵막의 바깥쪽 막은 그 일부가 세포질 쪽으로 튀어나와 소포체의 막과 연결되어 연결짓는 구조입니다. 핵 속에는 핵액과 핵소체, 염색사가 들어가 있으며, 핵소체는 그 주성분이 단백질과 RNA로서, 리보솜을 만드는 rRNA를 생성하는 장소입니다. 염색사는 사가 실 사의 의미로 실제 실 모양을 하고 있으며, 핵 내부에 고르게 분포되어 있습니다. 하지만 핵분열이 시작되면 꼬이고 응축되면서 굵어져 특수한 모양과 추의 염색체가 되어 현미경으로 관찰이 가능합니다. 핵은 핵분열 때의 염색체 활동에 의해, 유전 정보를 원래의 세포에서 새로 생기는 세포에 전하는 활동을 하지만, 정지핵 상태에서도 유전자의 본체를 바탕으로 유전 정보의 발현을 관여합니다. 

 

2) 핵소체

핵소체는 위에서 말씀드린 것과 같이 세포핵 가운데에 있는 알맹이로 RNA와 단백질 합성에 관여합니다. 세포 분열 시 소실되었다가 분열 과정이 종료되면 다시 형성되는데, 식물 및 동물 세포가 하나 혹은 그 이상의 핵소체를 지니고 있습니다. 핵소체는 단백질과 RNA로 구성되며, 크게 섬유질로 된 중심과 밀집된 섬유 부분 그리고 낱알 부분으로 나눕니다. rRNA가 핵소체에서 합성되면 단백질과 함께 리보솜을 형성하면서 핵공을 통해 세포질로 빠져나갑니다.

 

3) 중심소체

중심소체는 한 쌍이 세포에 들어 있으며, 세포 분열 시의 염색체를 세포막에 가까이 이동시켜 두 개의 세포를 형성하는데 관여합니다. 세포 분열이 일어나지 않는 시기에는 주로 알갱이 형태로 존재하면서 분열 직전 방추사로 변화하며 9+0의 구조를 이루고 섬모나 편모의 기저부로 사용됩니다. 

 

4) 소포체 

소포체는 리보솜과 결합되어 있는 조면소포체와 결합되어 있지않은 활면소포체로 나뉩니다. 쉽게, 리보솜이 표면에 덕지덕지 붙어 있지 않아 표현이 미끌거린다는 것을 활면 소모체라 기억하시면 이름을 외우시기 편할 것입니다. 조면 소포체는 세포 밖으로 나갈 단백질 합성에 관여하며 활면소포체는 탄수화물과 지질의 합성에 관여합니다. 모든 진핵 세포에서 발견되는 세포 소기간의 하나로 그물 모양을 이루고 있고, 기본 구조 및 구성은 핵막의 연장이지만 일반적인 세포막과 비슷하다고 생각하시면 됩니다. 소포체는 세포 밖으로 분비될 단백질의 합성, 단백질 2차 구조 형성과 수송이 이루어지는 곳입니다. 근육에도 소포체가 있는데, 이를 근소포체가 부릅니다 

 

5) 골지체

골지체는 단백질 등을 저장, 수송, 분비하는 세포 내의 택배소라 생각하시면 됩니다. 지질 및 단백질 등을 받아들이고 적절한 위치로 내보내는 역할을 수행하는 곳입니다. 식물, 동물, 균류 등의 대부분의 진핵세포에서 발견되는 세포 소기관으로 주 기능은 세포막, 리소좀, 엔도좀으로 향할 단백질을 처리하며, 소포체에 정렬하는 것입니다. 그래서 세포의 중추 전달 체계라 생물학에서는 이야기합니다. 조면 소포체를 떠나는 대부분의 전송 소포는 골지체로 전달되서 수정, 정렬, 최종 목적지로의 운반이 수행되게 됩니다. 골지체는 대부분의 진핵세포에 존재하지만, 분비될 물질이 많은 곳에서 더더욱 역할이 중요해지는데 신체 면역 체계에서 항체 분비 세포 들이 다량의 골지체를 지니고 있습니다.

 

6) 리보솜

리보솜은 세포에 두루 퍼져 있는 작은 알맹이들로서 소포체에서 단백질을 합성하는데 도움을 줍니다. 세포핵에서 DNA로부터 전사된 mRNA와 결합하여 정확한 순서의 아미노산을 합성하는 기관입니다. 아미노산을 연결하여 단백질 합성을 담당하는 세포소기관으로 rRNA와 단백질로 구성되어 있으며 크게는 대단위체와 소단위체로 분리되어 있습니다.

 

7) 리소좀

리소좀은 골지체로부터 유래된 세포 내 소낭으로 가수 분해 효소를 함유 하고 있어 많은 유기 화합물을 포함하는 식포와 결합하여 물질 분해를 담당하는 세포 내 청소부입니다. 한 겹의 막으로 싸인 지름 0.5um 정도의 공모양으로 그 크기는 0.1~1.2um까지 다양한 크기를 가지고 있습니다. 리소좀은 단백질 분해 효소를 갖고 있기 때문에 종종 오래 사용되어 사용이 불가능한 세포 소기관을 파괴하거나 외부 식균 작용으로 부서진 바이러스와 박테리아 같은 외부 물질들을 파괴하는 역할을 합니다. 물질 분해와 세포 소기관 파괴를 위해 리소좀 내부는 낮은 pH 산성의 조건을 유지하고 있습니다. 

 

8) 미세소관

미세소관은 작은 단백질 성분의 중합체로 이루어진 미세관 구조들로 세포 골격을 이루며 세포 분열 과정에서 세포 내 구조물들의 이동 등에 중요한 역할을 합니다. 미세소관은 진핵 세포의 세포 골격을 구성하는 세포 구조로 단백질 이합체가 지름 25nm의 원통모양을 이루며 세포 내에 위치하는데 세포내에 운동성을 제공해주는 역할을 합니다. 대표적으로 편모와 선모가 미세소관으로 구성되어 있으며, 세포의 운동을 담당하는 세포 소기관입니다. 그 외에도 세포 내 수송을 담당하며 세포 소기관을 운반하는데 관여합니다.

 

9) 세포질

세포질은 세포의 껍질로서 다른 세포와의 경계를 만들어 유기물질을 받아들이고 합성된 물질을 내보내는 역할을 합니다. 세포질은 세포 내부를 채우고 있는 균일하고 투명한 점액 형태의 물질입니다. 세포질은 세포액과 세포 소기관으로 이루어져 있는데, 세포액이 수분, 염분, 세포 소기관을 이루는 분자, 효소들로 구성되어 있습니다. 

 

10) 미토콘드리아

미토콘드리아는 세포 내의 헬스장이라 생각하시면 됩니다. 세포내 화학 에너지 생성을 담당하며, 세포 내 호흡을 주도합니다. 유기 고분자 화합물을 분해하여 이산화탄소와 물로 전환시키고 ATP를 합성합니다. 보통 미토콘드리아는 세포의 25%의 세포질을 차지하고 있으나 그 크기와 수가 세포의 종류와 역할에 따라 다양하고 미토콘드리아 자체가 DNA와 RNA를 가지고 있어 스스로 세포질 유전에 관여합니다. 자체적으로 유전자를 지니고 있고, 이중막의 구조를 갖고 있기 때문에 세포 내 공생 결과로 진핵 생물 세포에 위치하고 있다는 가설이 등장하였습니다.

 

오늘은 세포 내 소기관의 종류와 그 기능들에 대해 알아보았습니다.

 

그럼, 오늘 하루도 힐링하세요:)