생물학 - 세포 구조

1. 세포의 연구방법

세포(cell)은 대부분 육안으로 보이지 않기 때문에 현미경이 필수적인 도구이다. 광학현미경은 17세기 중반부터 사용되기 시작하였으나 해상력에 한계가 있어서 새로운 도구가 필요했다. 20세기 중반에 개발된 투과전자현미경과 주사전자현미경은 광선 대신 전자빔을 사용하는 원리로 인해 광학현미경보다 약 1,000배 정도 더 높은 해상력을 얻을 수 있었다. 이후 세포 구조에 대한 연구 성과는 대부분 전자현미경으로 얻은 것이다.

 

2. 세포의 구조

1) 생물의 기본단위 : 세포(cell)

모든 생물은 세포를 기본으로 구성되며, 그 형태나 크기가 다양하다. 완전히 다른 것처럼 보이는 세포라도 기본적인 구조나 그것을 만드는 기본 구성물질은 모든 생물의 세포에서 공통적으로 존재한다.

세포의 핵과 세포질을 원형질이라고 하며, 세포질에는 다양한 구조물인 세포소기관이 존재하는데, 이 세포소기관 이외의 부분을 세포질이라고 한다.

▲ 동물세포 (zum 학습백과)

2) 세포 구조

① 핵

생명활동의 중심이 되는 곳으로, 우리가 흔히 아는 DNA가 존재하는 곳이다. DNA는 세포 안에 유전정보를 저장하는 역할을 한다. 핵 안에는 염색사가 존재하는데 염색사는 DNA와 단백질이 합성된 상태로 있다. DNA와 다르게 RNA는 DNA를 복사하기도 하며 유전정보를 전달하는 역할을 한다. DNA와 RNA는 핵산이라고도 하는데, NA라고도 부른다.

핵에는 핵막이 있는데, 핵막은 이중막으로 핵공을 조절하고 통제한다. 핵 안에는 또 인이 존재하는데, 인은 리보솜을 만드는 역할을 한다.

② 세포 소기관

세포 소기관에는 여러가지가 있다. 이 중 하나가 단백질을 합성하는 리보솜이 있다. 이 리보솜에는 소포체가 붙어있는데, 이 소포체는 단백질을 수송하고 통로의 역할을 한다. 골지체는 단백질을 성숙시키고 저장시키며 분비하는 역할을 한다. 리소좀은 가수분해를 이용해 세포내 소화 역할을 하고, 미토콘드리아는 세포 호흡을 통해 ATP를 만들어내고 생명에너지대사에 관여한다. 중심체는 방추사라고도 부르며 복제된 염색사를 2개로 분리하는 역할을 한다.

③ 세포막

세포막은 단일막으로 이루어져 있다. 인지질과 단백질로 이루어져 있으며, 친수성과 지방산(소수성)으로 구성된다. 세포막은 단투과성막 물질의 선택적 출입이 가능하다.

*세포 호흡

미토콘드리아는 세포 호흡을 통해 ATP를 만들어내는데 이 ATP는 생명에너지대사에 관여한다. 세포 호흡은 유기물을 분해해서 에너지를 획득하는 과정인데, 이때 획득된 에너지가 바로 ATP이다. 이 ATP는 근육활동, 체온유지, 물질합성, 능동수송 등 생명에너지대사에 사용된다. 이 과정은 세포 안에서 일어난다.

*세포막의 선택적 출입

세포막은 반투과성막 물질의 선택적 출입이 가능한데, 선택적 출입의 원리는 확산, 삼투, 능동수송이다. 확산은 용질이 고농도에서 저농도로 이동하는 것이다. 삼투는 물이 이동하는 것으로 저농도에서 고농도로 이동하며, 능동수송은 용질이 저농도에서 고농도로 이동하는 것을 말한다. 이때 ATP 에너지를 이용한다.

 

요점정리

세포는 생명의 기본단위

세포구조는 핵, 세포질(세포소기관), 세포막

물질대사 중 하나인 세포호흡은 ATP를 만듦