[세포의 구조와 기능] 진핵세포

세균류와 남조류를 제외한 생물체들은 모두 진핵세포 구조를 가지며 크기가 원핵세포보다 더 크고 다양한 세포 소기관을 가지고 있어 더욱 복잡한 구조로 되어 있다.(표 1 및 그림 1 참조)

표 1 원핵세포와 진핵세포의 차이점

	원핵세포	진핵세포
핵막	없다.	있다.
인	없다.	있다.
염색체	1개(환상구조) (histone 등 단백질과 결합되어 있다.)	다수 (histone 등 단백질과 복잡하게 결합되어 있다.)
분열	무사분열	유사분열
세포막	sterol이 없다.	sterol이 있다.
리보좀	70S(50S+30S)	80S(60S+40S)
세포내 소기관	없다.	다수 존재한다.
호흡계	mesosome에 존재한다.	세포막 부분 또는 mitochondria에 존재한다.
크기	작다(보통 2㎛ 이하)	크다(2∼100㎛)

그림 1 진핵세포의 구조

1. 세포막(형질막)

세포막은 인지질과 여러 종류의 단백질로 이루어진 유동성의 이중층(bilayer) 막이다. 세포막은 세포 내용물을 보존하며 여러 가지 이온이나 물질을 선택적으로 수송하는 계를 포함하고 있다.

또 각종 호르몬의 수용부위와 세포 사이의 접착에 관계하는 복잡한 다당류와 단백질을 가지고 있으며 세포의 독특한 면역학적 성질이 나타나게 한다. 생체막에 대한 상세한 것은 다음 절에서 설명할 것이다.

2. 세포질

세포질은 세포막과 핵 사이에 있는 세포의 원형질(protoplasm)을 말하며 생명현상의 기본 특성은 모두 이곳에서 나타난다. 세포질은 반 유동성의 액체로 물(75∼85%), 전해질(1.5%), 단백질(10∼20%), 지질(2∼3%), 탄수화물(1%)로 구성되어 있다. 세포질에는 해당경로, HMP 경로, 지방산 생합성 등 여러 가지 대사에 관여하는 효소계가 존재한다. 또 세포질 내에는 일정한 생체기능을 나타내는 세포소기관이 존재한다.

3. 핵과 핵소체

핵(nucleus)은 염색체와 핵소체(인, nucleolus)를 함유하고 있고 염색체의 DNA에는 유전정보가 축적되어 있으며 이것을 전사하기 위한 장소를 제공한다. 또 핵에는 여러 가지 가수분해 효소를 함유하고 mRNA 및 tRNA를 합성하는 장소가 되는 핵질이 있다. 핵소체는 다량의 RNA를 함유하며 rRNA를 합성하고 수식하여 세포질로 보내는 역할을 한다.

4. 미토콘드리아

미토콘드리아(mitochondria)는 2개의 막, 즉 평활한 외막과 굴곡이 많은 내막으로 둘러싸인 구조로 되어 있으며 세포내 에너지 대사의 중심적인 역할을 한다. 세포의 에너지 대사에 관여하는 효소가 외막, 외막과 내막의 사이, 내막, matrix 내에 모여 있으며 보효소, 기질, 효소 등을 외부보다 훨씬 고농도로 농축할 수 있고 이것은 효소반응 속도에 영향을 준다. 내막과립에서는 산화적 인산화의 최종반응인 ATP의 합성이 일어난다.

mitochondria 전자현미경 사진                               mitochondria 모형

미토콘드리아 내막은 oxaloacetate, fumarate, NAD+, NADH 등은 통과할 수 없으나 pyruvate, malate, aspartate,sn-glycerol-3-phosphate, dihydroxyacetone phosphate, glutamate, citrate, isocitrate 등은 통과할 수 있다. 또 ATP와 ADP는 교환에 의해 통과할 수 있다. 미토콘드리아는 자신의 유전정보를 제공하는 독자적인 DNA를 함유하고 있다.

[Biology/Biochemistry] - [세포의 구조와 기능] 원핵세포

[Biology/Biochemistry] - [세포의 구조와 기능] 세포를 구성하는 원소