세포와 조직

1.세포

 

세포는  원핵 세포<핵막이 없는 세균과 같은 단세포 생물>

 

 

 

          진핵세포<핵물질이 핵막에 의해서 둘러싸인 세포 다세포생물>

※특징

세포는 모든 생명체의 구조 및 기능적 최소한의 단위이다.

 

●성인세포수<60~100조개>

●세포의 크기<10~30um>

●적혈구<7~8um>

●난자<150~200um>

 

 

 

①세포구성요소

세포는 세포질에 둘러싸인 얆은 세포막 과 그 안에 중심부에 있는 핵이 있다.

 

 

 

★세포질

｛세포소기관<유형성분> 세포포함물<무형성분>｝

 

 

1)세포막

세포의 내부 구성물을 바깥쪽과 분리하는 벽을 형성한다. 세포의 바깥에 얇은 테두리를 형성한다. 세포막은 지질과 단백질이 동일한 무게의 혼합물로 이루어진 유동적인 이중지질층에 단백질이 박혀 있다.

①세포막의 조성

세포막의 주된 성분은 지질과 단백질이며, 한쪽에 탄수화물이 결합해 있다.

⑴ 막지질

세포막의 기분구조를 이루는 막지지질에는 인지질, 콜레스테롤, 당지질 등 세가지 유형이 있다.

ⓐ인지질

●극성머리 친수성이기 때문에 물이 있는 바깥쪽을 향하며,

●비극성 수성으로 안쪽으로 배열되기 때문에 인지질이중층이 된다.

세포막의 기본구조는 인지질이중층이라고 부른다. 세포막의 60~70% 차지하며 표준 온도에서 반액체상태로 존재한다. 생리적특성은 물이나 이온의 이동에 대해서는 장벽 역할을 하지만 O2나 CO2와 같은 호흡가스가 자유롭게 통과하며, 지용성이 높을수록 인지질층을 잘 통과한다.

ⓑ콜레스테롤

스테로이드라 불리는 지질의 한 유형으로, 세모막의 20%를 차지하며 인지질 이중층의 소수성 영역 내에 흩어져 있으며, 세포막 강화하고, 극한의 온도에서 세포막 안정시킨다.

ⓒ당지질

탄수화물 그룹과 붙어 있는 지질이고, 막 지질의 약 5~10%를 차지한다. 주요 작용은 호르몬이 특이한 생리 작용을 하도록 막의 탄수화물 부위에 그 호르몬의 결합부위를 형성하여 인지후 결합할 수 있도록 한다,

 

2)세포막의 단백질의 특수한 기능

①세포막의 특수한 기능

운반체 : 운반단백질은 특정물질과 결합하여 세포막을 통과한다.

이온통로 : 무기이온 수송에 관하여 물질특이성이 큰 친수성 통로로 형성한다.

고정 : 막단백질이 세포내의 구조단백질에 부착됨으로서 유지되고 세포밖에서는 세포를 다른세포에 부착시킨다.

식별자 : 특징적인 인지단백질의 유무를 토대로 면역계 세포들은 정상 혹은 비정상 상태를 식별한다.

(당단백질)

효소 : 일부 대사반응의 속도를 변경하는 촉매이다.

수용체 : 특정 물질과 결합하여 화확적 신호를 받아들이는 역할을 한다. 이것은 세포 활성도에 영향을 준다.

신호전달: 세포 외부의 분자로부터 세포의 내부 메시지를 전송하는 신호 전달의 역할도 한다.

 

 

2)핵

유전자를 통해 단백질 합성을 제어하여 구조적, 기능적인 특성을 결정한다.

 

①핵막

핵과 세포질 사이에 무질 교환이 일어난다

②염색질

DNA와 염기성 단백질인 히스톤으로 구성되어있다.

③핵소체

RNA와 단백질로 구성 되어 있다.

④핵질

리보소체, 핵산 및 그밖에 핵구성물질의 합성에 필요한 분자들과 물로 이루어진 혼합물이다.

3) 세포소기관

①사립체

2개의 막으로 둘러싸여 있어, 바깥막은 밋밋하여 바깥족을 싸고 있고, 속막은 안쪽으로 접혀있으며 사립체능선이라고 한다. 사립체는 생체내 에너지인 ATP를 합성하는 장소이기 때문에 일명 세포내 발전소이다.

②세포질그물

세포질 그물에는 과립세포질그물과 리보소체가 없는 무과립 세포질 그물이 있다.

과립세포질 그물(단백질 합성)	→	골지복합체
무과립세포질(지질성테스토스테론 합성	→	간에 약물해독 작용

 

③리보소체

 

리소소체는 리보솜과 같은 단어로 단백질을 합성하는 데이며, 단백질과 rRNA로 구성되어 있으며

 

핵에 저장된 정보를 mRNA가 리보소체에 전달되면 리보솜과 mRNA 결합하여 번역과정(아미노산

 

결합)을 단백질로 만들어진다. 리보소체는 자유리보소체 와 부착리보소체로 나눌 수 있는데,

 

●자유리보소체는 세포내 용해성 단백질을 합성하고

 

●부착리보소체는 세포막 형성 혹은 세포외로 분비될 단백질을 합성한다.

 

④골지복합체

 

막으로 둘러싸인 끝이 불룩하고 납작한 모양의 주머니가 나란하게 배열된 세포 소기관. 과립 세포질

 

그물의 리보소체에서 합성된 단백질이 골지 복합체로 들어가 저장되고, 세포 속의 다른 부위로

 

이동하거나 세포 바깥으로 분비된다.

 

 

⑤용해소체(lysosome)

 

골지복합체에서 생산된 구형의 소기관으로 단백질, 지질, 핵산, 및 다당류 와 같은 고분자를 분해할 수

 

있는 가수분해효소(加水分解酵素)큰 분자를 작은 분자로 나누는 역할)를 함유하고 있다. 백혈구와

 

큰 포식세포에 많으며 불필요한 지방, 단백질, DNA, RNA, 탄수화물 혹은 세포의 세균, 이물질을 포식

 

작용으로 소화· 분해하여 방어기전을 담당한다.

 

 

⑥중심소체

 

핵 가까이이에 2개가 근접하여 있다가 세포분열 때에는 각기 세포의 반대극으로 이동하면서

 

유사분열방추(유사 분열시 딸세포에 유전적으로 동일한 염색체를 제공하는 역할을 담당)를 형성하여

 

염색체를 끌어당기는 역할을 조절한다.

 

 

⑦원섬유

 

세포질 안엔는 매우 가늘고 긴 섬유성구조로서, 근육원섬유, 신경원섬유 등으로 세포의 뼈대를 형성,

 

수축 및 운동을 한다.

 

⑧섬모, 편모

 

섬모는 세포 표면에 붙어 있는 가는 털 모양의 구조물이다.

 

편모는 섬모보다 훨씬 길며 인체에서 이걸 가지고 있는 것은 정자뿐이다.

 

※세포의 증식을 설명하시오.

1) 유사분열

유사분열의 과정

유사분열은 체세포주기 중 간기에서 세포분열을 준비하고 2배로 복제된 DNA를 두세포로 나누는

과정이 이어진다. 체세포의 분열은 핵분열(karyokinesis)이 일어나고 이어서 세포질분열(cytokinesis)이

일어난다. 유사분열 과정은 한 세트의 활동이 완료되는 단계와 다음 활동이 시작되는 각각의 단계로

나뉘는데, 이 단계는 간기(prophase), 전기(prometaphase), 중기(metaphase), 후기(anaphase).

말기(telophase) 및 세포질분열(cytokinesis)로 구성된다.

 

①전기(prophase) : 핵막이 소실되기 시작하고 인은 점차 작아지며 염색사가 응축하여 2개의 중심소체가

 

떨어져 반대편으로 이동해 방추섬유가 나타난다.(시간이 가장 길다)

 

②중기(metaphase) : 염색체들이 세포의 적도판(equatorial plane)에 일렬로 배열하고 방추사(spindle

fiber)가 염색체의 동원체에 연결된다.

 

③후기(anaphase) : 염색체가 방추사에 의해 세포의 양극으로 끌려간다.

 

④말기(telophase) : 양극으로 이동한 염색체가 염색질 상태로 풀리고, 인이 재생성되며, 핵막이

 

재형성되어 2개의 핵이 뚜렷한 형태를 띈다.

 

2) 감수분열

생식세포가 생성될 때 일어나며 염색체 수가 반으로 줄어드는 분열과정이다.

 

 

 

 

 

※세포의 물질이동을 설명하시오.

1) 수동수송

에너지를 사용하지 않고 물질이 이동하며 방법에는 확산, 촉진확산, 삼투, 여과가 있다.

① 확산

농도가 높은 곳으로 분자가 이동하는 현상

 

②촉진수송

세포막에 있는 수송단백질을 통해 이온, 포도당, 아미노산등이 이동

막단백질, 운반체닥백질을 통해 끌여당겨 들어온다.

 

 

 

 

③삼투

 

 

반투과성 막을 경계로 농도가 낮은 쪽의 용매가 농도가 높은 용액쪽으로 이동하는 현상

 

 

 

④여과

막내외의 압력차이가 있을떄 막을 통해서 액체가 이동하는 물리적인 현상으로 높은곳에서 낮은 쪽으로

이동한다. 우리 신장은 여과, 재흡수, 분비라는 과정을 통해 노폐물을 걸러내는 오줌생성

 

2) 능동수송

에너지를 사용하여 물질이 이동하며 방법에는 능동수송, 세포 섭취가 있다.

①능동수송

에너지를 사용하여, 물질을 운반체 단백질을 통해 농도가 낮은 쪽으로 높은 쪽으로 이동

 

3) 능동수송의 예

ATP 에너지를 사용하면서 세포막 안 저농도에서 나트륨이온을 세포막 밖 고농도로 내보내고, 세포막 밖 저농도에서 칼륨 이온 2개를 세포막 안 고농도로 들여온다.