[일반생물학실험]진핵생물 현미경 관찰 (동물세포/식물세포)

실험 이론 및 원리

1. 세포

모든 생명체의 기본 구조와 기능 단위는 두 가지 형태의 세포 중 하나, 즉 원핵세포와 진핵세포로 나뉠 수 있다. 원핵세포에는 박테리아, 고세균, 진핵세포에는 원생생물, 균류, 동물과 식물이 있다.

모든 세포는 원형질막에 의해 둘러싸여 있다. 막 내부에는 반유동성의 세포질이 있는데, 이곳에 세포소기관이 있다. 모든 세포는 DNA 형태로 유전자를 수반하는 염색체를 갖는다. 그리고 모든 세포는 매우 작은 소기관인 리보솜을 갖는데, 유전자의 지령에 따라 리보솜에서 단백질을 만든다.

원핵세포와 진핵세포의 대표적인 차이점은 DNA의 위치에 있다. 진핵세포에서는 대부분의 이중막의 핵안에 있다. 원핵세포에는 DNA가 핵양체라 불리는 지역에 응축되어 존재하나 막으로 둘러싸여 있지는 않다. 또한 진핵세포의 세포질 내부에는 다양한 세포소기관들이 막으로 둘러싸여 있으나 원핵세포에는 막으로 둘러싸인 소기관이 없다. 진핵세포는 일반적으로 원핵세포보다 매우 크다.

2. 동물세포와 식물세포가 가지는 세포소기관들의 명칭 및 역할

1) 동물과 식물세포가 공통적으로 있는 세포소기관은 핵, 세포막, 리보솜, 골지체, 미토콘드리아, 세포골격, 소포체 등이 있다.

① 핵 : 대부분의 유전자를 가지고 있다. 핵막(핵을 둘러싸는 이중막)과 인(리보솜의 합성에 관여하는 막이 없는 소기관), 염색질(DNA와 단백질로 구성된 물질)로 이루어져있다.

② 세포막 : 세포를 싸고 있는 막(인지질 이중층). 선택적인 장벽으로 작용하여 세포 전체에 산소와 양분을 제공하거나 노폐물을 제거할 수 있도록 물질의 통과를 허용한다.

③ 리보솜 : 단백질 합성을 수행하는 소기관으로 세포질, 핵막 혹은 소포체에 붙어 있다.

④ 골지체 : 합성, 변헝, 분류, 그리고 세포합성물의 분비에 관여하는 소기관

⑤ 미토톤드리아 : 세포호흡과 대부분의 ATP를 만들어 내는 소기관

⑥ 세포골격 : 세포의 형태를 보강하고 세포의 움직임에 관여하며, 단백질로 구성되어 있다.

⑦ 소포체 : 막성 주머니와 관의 네트워크로 막의 합성과 다른 물질의 합성 및 물질대사과정이 활발하게 일어난다.

 

2) 동물세포에만 존재하는 세포소기관은 중심립과 리소좀 등이 있다.

① 중심립 : 중심체내에서 서로 직각으로 배열되어 있고, 세포분열을 할 때 도움을 주는 방추사가 나온다.

② 리소좀 : 고분자 물질들이 가수분해되는 소화성 소기관

 

3) 식물세포에만 존재하는 세포소기관은 세포벽, 엽록체, 중심액포 등이 있다.

① 세포벽 : 세포의 형태를 유지하고 물리적인 손상으로부터 세포를 보호하는 원형질막의 외부층.

② 엽록체 : 광합성을 하는 소기관으로 태양에너지를 당분자에 저장되는 화학에너지로 전환시킨다.

③ 중심액포 : 노폐물의 저장 및 분해, 고분자의 가수분해가 일어난다.

실험 방법

1. 실험 과정

1) 현미경을 실험대 위에 사용하기 편리한 위치에 안전하게 놓고 전원플러그를 연결한다.

 

2) 시료가 놓여 질 재물대를 대물렌즈로부터 멀리 놓이게 한다.

 

3) 조명장치의 다이얼을 돌려 시야가 밝아지도록 광원을 조절한다.

 

4) 시료를 재물대 위에 올려놓고 클립으로 고정한 다음 재물대를 움직여 원하는 위치에 시료를 고정한다.

 

5) 낮은 배율에서 시료의 위치를 확인한 다음 높은 배율로 옮겨가면서 적합한 대물렌즈를 선택한다.

① 대략적인 초점은 조동나사를 이용하고 세밀한 초점은 미동나사를 이용하여 관찰하고자 하는 시료의 상이 선명하도록 초점을 맞춘 다음 관찰한다.

② 조동나사를 이용하여 Slide와 대물렌즈가 거의 맞닿을 정도로 접근시킨다. 이 때 반드시 맨눈으로 보면서 조동나사를 움직여 Slide와 대물렌즈를 접근시킨다.

③ 조동나사를 이용하여 대물렌즈를 Slide와 떨어뜨리면서 현미경상의 초점을 맞춘다.

④ 미동나사를 이용하여 더욱 명확한 상을 얻는다.

 

6) 관찰한 것의 이름과 배율을 기록한다.

실험 결과

1. 실험 고찰

식물세포(외떡잎식물, 배율: 4x0.10) 각이 없는 동물세포와 달리 식물세포는 직선들(세포벽)이 보였다.

동물세포(배설기관, 배율: 10x0.25) 4x0.10배율로는 무슨 기관이 있는지 파악조차 안 돼서 배율을 좀 더 높여보았더니 더 선명해졌다.

조명이 언제 꺼질지 모른다는 것과 바로 시료를 교환해야한다는 것에 다급해서 소기관들을 관찰할 새도 없이 형체가 보이자마자 사진을 찍었다. 다음에 기회가 온다면 고배율로 자세히 관찰하며 소기관들을 구별해보고 싶다.

참고 문헌

1. 캠벨 생명과학 10판(바이오사이언스출판) 제7장 세포의 구조와 기능