세포막, 세포질과 세포소기관(미토콘드리아,핵)

+세포벽,액포,엽록체

(2)세포이론 형성:1831년 영국의 브라운이 모든 세포에는 핵이 하나씩 있다는 것을 발견했고 마티아스 야코프 슐라이덴과 테오도어 슈반은 세포를 생물의 기본 단위이자 발생 단위로 여기는 세포 이론을 제시하였다.

1. 모든 생물은 하나 이상의 세포로 이루어져 있다.

2. 세포는 생물을 이루는 기본 단위이다.

그후 1855년 루돌프 피르호는 세포 이론의 세 번째 기초 정리를 추가하였다.

3. 세포는 이전에 이미 존재하는 세포로부터 나온다.

이렇게 세포이론이 완성된 형태를 가지게 된다.

발생 능력을 기준으로 나누면 만능(분화)줄기세포(pluripotent stem cell), 다(분화)능줄기세포(multipotent stem cell), 단(분화)능줄기세포(unipotent stem cell)로 나뉜다. 한편 줄기세포가 유래한 발생 시기에 따라서는 배아줄기세포와 성체줄기세포로 구분한다.

-세포 내부를 보호하고, 세포 안팎으로 드나드는 물질의 출입을 조절한다.

-초록색을 띠는 작은 알갱이 모양

-주로 식물의 잎을 구성하는 세포에 들어 있다.
-빛을 이용하여 양분을 만드는 광합성이 일어나는 곳이다.
-식물세포에만 있는 기관으로, 동물세포에는 없다.

액포:

-주머니 모양으로, 얇은 막으로 둘러싸여 있다.

-물, 양분, 색소, 노폐물 등이 저장되는 곳이다.
-오래된 식물세포일수록 액포의 크기가 크다.

미토콘드리아:영양소를 분해하여 세포의 생명 활동에 필요한 에너지를 만드는 세포 소기관이다.

다세포 생물은 여러개의 세포가 모여서 이루어진 하나의 생물체를 말한다. 기원전 10억년전에 출현한 것으로 보이고, 다세포생물 각각의 세포들은 자신의 위치와 기능에 알맞게 서로 다른 크기와 모양,구조,기능을 가지고 있다. 또한 다세포생물의 각각의 세포들은 혼자 독립적으로 살아가는 것이 아니라 하나의 개체로서 통일성을 유지할려고 한다. 일반적으로 다세포생물의 크기는 세포 수에 의해 결정된다.

-식물 세포를 보호하고 식물 세포의 모양을 일정하게 유지한다.

1) 세포분열이란 ?

한개의 세포가 두개 이상의 세포로 갈라져 세포의 개수가 불어나는 것 이 과정에서 분열되는 세포를 모세포, 분멸결과 새로 생겨난 세모를 딸세포라고 함

2) 과정

• 핵분열->세포질분열이 일반적

• 핵분열 다회발생, 세포질분열×의 경우도 있음->이과정으로 핵이 2개 이상있는 다핵세포생성

3) 핵분열

하나의 세포가 스스로를 복제해 둘로 나눠지는 과정에서 세포핵이 둘로 갈라지는 현상

-> 진핵세포에서 관찰가능, 원핵세포에서는 x

4)세포질분열

핵분열 이후 세포질이 둘로 분리되는 현상

• > 식물세표: 두개의 핵사이에 세포판 형성

  ->세포벽이 되어 두개의 세포로 변화

• > 동물세포: 두 개의 핵 사이에서 세포막이 안쪽으로 오므라들며 둘로 나뉨

5)세포주기

세포분열을 통해 증식하는 세포에서는 세표 주기에 따라 분열이 반복됨

-G1 : 분열 후 딸세포가 크기를 키움

-S : 다음 분열을 위해 유전자 2배 복제

-G2 : 분열기에 필요한 단백질 합성 및 공급

-M : 세포 분열기

세포막은 세포와 세포 외부의 경계를 짓는 막으로 세포 내의 물질들을 보호하고 세포간 물질 이동을 조절한다. 또 이는 세포 외 막 뿐만 아니라, 세포 내에 소포체, 골지체, 리소좀 등과 같은 다양한 기관들을 형성하게 해주는 막을 형성하여 경계를 구분해준다.

진핵세포의 경우에는 핵막을 구성해서 유전물질을 세포질과 분리하여 핵이라는 구조물 안에 위치시킨다. 세포막 중에서도 원형질막은 세포가 외부와 내부로 구분되어 생명체로서의 독립된 기능을 수행하게 해주는 세포구조물이다.

세포막은 선택적 투과성을 지님으로서 물, 또는 비극성 작은 분자들은 자유롭게 확산적으로 통과되지만, 대부분의 물질들은 세포막에 존재하는 특정 수용체 또는 통로 단백질들의 도움을 받아 능동 또는 수동적으로 투과되게 한다. 모든 생체의 세포막은 비대칭성을 띠고 있으며, 이러한 비대칭성을 통해서 생명현상에 필수적인 물질이동, 신호전달 등의 세포막 특징적인 기능이 가능하게 된다. 또한 세포의 종류와 특성에 따라 세포막 구성분이나, 비율 등이 크게 차이 나는데, 이는 세포, 조직, 또는 기관의 특징적인 기능을 부여하고, 세포막 성분들이 세포의 기능에 중요한 역할을 하게한다. 세포막을 통한 물질의 이동은 크게, 에너지가 필요 없이 확산에 의해 이동되는 수동수송과, 에너지를 이용해서 농도와 무관하게 이동되는 능동수송이 있다.세포질 쪽에 존재하는 세포막에는 세포내 골격과 연결되어 있어서, 세포내 소기관들이 위치하게 하고, 이들과 연결된 막 단백질들이 세포의 구조를 유지하고 기능을 수행하게 한다. 세포막 성분은 여러 가지 방식에 의해 세포막에 추가되거나 혹은 제거됨으로서, 크기, 기능을 조절하고 이러한 기능들을 통해 세포의 성장 노화 등에 밀접하게 연관되어 있다.

<기능>

-세포의 형태를 유지하고 외부로부터 보호한다.

-막의 크기를 조절함으로서 세포의 크기를 조절할 수 있다.

-선택적 투과를 통해 물질의 수송을 조절한다.

-세포막에 있는 전자전달계의 산화적 인산화를 통해서 에너지대사를 조절한다.

-세포특이적인 인식을 가능하게 한다.

-세포를 세포외부에 부착시킨다.

-세포내 세포소기관을 형성하여 소기관 특이적인 기능이 가능하게 한다.

-효소가 결합되어 효소반응이 효율적으로 일어날 수 있다.

-다른 막들과의 융합/분리가 가능하여, 막의 이동을 통한 물질수송이 가능하다.

-세포막 단백질을 통해서 세포사이의 결합이 가능하고, 세포간의 직접적인 물질수송을 유발한다.

-세포의 이동을 조절한다.

동물 세포와 식물 세포의 정의

-동물 세포:동물체를 구성하는 가장 작은 단위

-식물 세포:진핵 세포의 일종으로 식물계의 광합성을 하는 생물을 이루는 세포.

공통점: 동물세포와 식물세포 모두 핵,골지체,세포막,미토콘드리아 그리고 소포체가 있다.

차이점:

동물세포-중심립,리소좀이 있다.

식물세포-엽록체,세포벽,액포가 있다.

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골지체:세포질 속에 있는 막으로 이루어진 납작한 형태의 리 본 구조가 쌓여 있는 세포 내 구조물이다.

소포체: 단백질 및 지질 의 합성, 칼슘의 저장, 신 호전달 등을 담당하는 중요 세포소 기관

미토콘드리아:세포의 세포질에 있는 소기관

액포: 세포 소기관으로 물,양분,노폐물 등을 저장하는 역할

중심립:원통형태의 미세소관 구조이며, 대부분의 동물 세포에서 발견된다. 또한 식물 세포에서는 일반적이진 않지만 균류, 조류 등에서도 발견된다.(미세소관:미세 소관은 전형적으로 모든 진핵 세포에서 발견되며 섬모와 편모 뿐만 아니라 세포 뼈대 의 구성 요소이다.)

리소좀: 단백질 분해 효소가 들어있는 세포 내의 작은 주머니이다. (일반적으로 오래되어서 못 쓰게 된 세포소기관을 파괴하거나 외부에서 탐식 작용을 통해 먹어 치운 바이러스나 박테리아 같은 외부 물질들을 파괴하는 데에 사용된다.)

1. 알려진 모든 생물은 세포로 이루어져 있다.

2. 세포는 생물의 구성 단위이자 기능 단위이다.

3. 모든 세포는 이미 존재하는 세포로부터 나온다.

4. 세포에는 세포 분열 과정에서 세포에서 세포로 전달되는 유전 정보가 존재한다.

5. 모든 세포의 기본적인 화학 조성은 같다.

6. 세포에는 에너지 흐름(물질대사, 생화학)이 있다.

세포막은 작은 분자일수록 통과가 쉬우며, 주성분이 지질층이기 때문에 극성이 작은 지용성 물질이 쉽게 통과된다. 크기가 크고 수용성을 띠는 물질이 가장 통과하기가 어려우며, 또 작은 분자라 하더라도 전하를 띠고 있어 극성이 크면 쉽게 통과하지 못한다. 그래서 세포막은 원하는 물질을 수송하기 위해, 수동수송에만 의존하지 않고 에너지를 소비해가면서 능동수송을 진행한다.

<삼투현상>

세포막에서 진행되는 수동수송의 한 가지 예로 삼투를 들 수 있다. 세포 안에는 여러 물질들이 일정한 농도로 들어있는데, 만약 물 속에 동물세포를 넣으면 농도가 높은 세포 쪽으로 물이 이동하면서 세포 속의 농도를 낮추려 한다. 세포 속으로 물이 많이 들어가면 결국 세포막이 터져 세포 안의 물질들이 흘러나오게 된다. 세포와 같은 농도를 갖는 용액 속에 세포를 넣으면 아무 변화가 없고, 세포보다 높은 농도를 가진 용액 속에 세포를 넣으면 세포 쪽에서 용액으로 물이 이동해 세포가 쪼그라들게 된다.

<능동수송>

능동수송의 예로는 나트륨펌프를 들 수 있다. 세포 안에서 Na+의 농도는 매우 낮고, K+의 농도는 높다. 이를 가만히 놓아두면 확산의 원리에 의해 Na+는 세포 밖에서 안으로 들어올 것이고, K+는 세포 밖으로 나가게 될 것이다. 그렇지만 세포는 지속적으로 Na+는 저농도 상태, K+는 고농도 상태이기를 원하기 때문에 나트륨펌프를 이용해 끊임없이 Na+를 세포 밖으로 보내고 K+를 세포 안으로 수송한다. 이는 세포막이 ATP로부터 공급받은 에너지를 소모하며 농도기울기에 역행하여 물질을 운반하는 현상이다. 이는 생물체 내의 여러 곳에서 볼 수 있으며 매우 중요한 역할을 담당한다.

-> 진핵 생물: 진핵 세포로 이루어짐

(e.g. 동물 세포, 식물 세포, 미역과 김과 같은 원생생물)

원생 세포: DNA를 담고 있는 핵X

-> 원핵 생물: 원핵 세포로 이루어짐

(e.g. 유산균, 대장균)

Q. 원핵 세포는 DNA가 없나요?

A. DNA 있음! 단, 그냥 퍼져 있다

다양한 세포: 난자, 정자, 적혈구, 지방 세포, 계란 등