세포란 무엇입니까?

세포가 무엇인지, 어떤 종류의 세포가 존재하는지 설명합니다. 또한, 세포의 부분과 기능은 무엇인가?


세포는 모든 생명체의 기본적, 형태적, 기능적 단위입니다.

세포란 무엇입니까?

세포는 모든 살아있는 유기체 의 구조적, 기능적 단위입니다 . 그것은 생물학적 조직의 가장 작고 단순한 형태, 즉 알려진 가장 작은 질서 있고 살아있는 구조를 구성합니다 . 세포의 예로는 정자와 뉴런이 있습니다 .

세포는 살아있는 것으로 간주되는 가장 작은 개체입니다.

세포의 크기는 크게 다를 수 있습니다. 평균 크기 셀의 크기는 약 10μm(마이크로미터)입니다 . 대부분의 세포는 현미경으로 볼 수 있습니다. 즉, 현미경을 통해서만 볼 수 있습니다 . 반면에 육안으로 관찰할 수 있는 세포도 있는데, 인간의 난자의 경우인데, 크기가 100μm이고 연필 끝 정도의 크기입니다.

세포의 발견은 현대 생명 연구 ( 생물학 ) 의 기초 단계로 간주됩니다. 세포의 발견을 통해 우리는 생명체 의 엄청난 복잡성을 이해 하고 수많은 후속 과학 및 학문  이 출현할 수 있었습니다 .

참조: 진핵 세포

세포 유형

세포는 핵을 둘러싸고 있는 ‘핵막’이라고 불리는 막이 있는지 여부에 따라 분류됩니다 . 이 분류에 따르면 세포는 원핵세포일 수도 있고 진핵세포일 수도 있습니다.

원핵세포

원핵세포는 핵막이 없는 단순한 기본 구조를 갖고 있어 유전물질이 분산되어 핵양체라는 공간을 차지하고 나머지 세포질과 직접 접촉하고 있습니다 .

원핵세포 는 작으며 크기는 1~5μm입니다 . 그들은 지구상 최초의 생명체였으며 알려진 한 원핵 세포로 구성된 모든 생명체는 단세포입니다.

참조: 원핵 세포

진핵세포

진핵세포는 원핵세포보다 더 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 그들은 핵막으로 둘러싸인 핵을 가지고 있으므로 유전 물질이 핵에 포함되어 있습니다. 또한, 이들 세포는 세포질에 막으로 구분될 수 있는 소기관(“소기관”이라고도 함)을 가지고 있습니다.

진핵세포의 크기는 10~100μm로 원핵세포보다 크다. 지구의 진화 역사에서 진핵세포는 원핵세포 다음에 나타났다.

동물세포


동물 세포는 진핵 세포 유형입니다.

  • 이들은 원형질막과 다양한 소기관(골지체 복합체, 미토콘드리아, 리보솜, 리소솜, 부드럽고 거친 소포체 등)으로 구성됩니다.
  • 유전 물질은 핵막에 싸인 핵에서 발견됩니다.
  • 그들은 세포벽이 없으며 매우 다양한 모양을 가지고 있습니다.
  • 그들은 소화 효소를 포함하고 특정 화학 화합물과 세포 구조를 분해하는 데 전념하는 소포인 리소좀(동물 세포의 독점적 소기관)을 가지고 있습니다.
  • 그들은 세포 분열에서 매우 중요한 기능을 하는 중심소체(동물 세포에만 있는 소기관)를 가지고 있습니다.

식물 세포

식물 세포는 진핵 세포 유형입니다.

  • 그들은 유전 물질이 발견되는 핵막으로 둘러싸인 핵을 가지고 있습니다.
  • 그들은 주로 셀룰로오스로 구성된 단단한 세포벽을 가지고 있습니다. 이 구조는 세포에 모양을 부여하고 식물 에 지지를 제공합니다 (식물 유기체에는 동물과 같은 골격이 없습니다).
  • 그들은 햇빛을 사용하여 무기 화합물 에서 유기 화합물을 합성 하는 과정 인 광합성을 수행하는 세포 소기관인 엽록체(식물 세포의 독점 세포 소기관)를 가지고 있습니다 .

세포의 일부

  • 혈장 또는 세포질막 (진핵세포와 원핵세포에 존재). 세포의 외부 부분과 내부 부분을 나누는 막입니다. 이는 인지질과 단백질이 표면에 삽입되거나 부착된연속적인 이중층으로 형성됩니다이 막의 기능은 세포에 모양과 안정성을 부여하고, 세포 내부 내용물을 주변 매체로부터 분리하고, 물질이 세포로 들어오고 나갈 수 있도록 하며, 세포 간 상호 작용에 개입하는 것입니다.
  • 세포벽 ( 식물 , 균류 및 조류 의 원핵 세포 및 진핵 세포에 존재 ). 이는 원형질막 외부에 위치한 두껍고 상당히 단단한 층입니다. 이는 세포에 저항성과 안정성을 제공합니다. 그 구성은 세포 유형에 따라 다릅니다. 예를 들어, 식물의 세포벽은 주로 셀룰로오스로 구성되어 있는 반면, 박테리아의 세포벽은 펩티도글리칸(당과 아미노산으로 형성된 공중합체)으로 구성 됩니다 .
  • 핵 (진핵 세포에 존재). 여기에는 세포의 거의 모든 유전물질( DNA )이 포함되어 있으며 기공이 있는 핵막으로 둘러싸여 있습니다. 주요 기능은 유전 정보를 저장하고 모든 세포 소기관의 활동을 제어하며 세포 재생산을 조정하는 것입니다 .
  • 핵양체 (원핵 세포에 존재). DNA가 발견되는 부위로 원핵세포에서는 원형의 닫힌 모양을 가진 단일 분자로 되어 있다. 진핵세포의 핵과 달리 핵양체에는 핵막이 없습니다.
  • 세포질 (진핵세포와 원핵세포에 존재). 세포질막과 핵 사이에 위치한 세포의 일부입니다. 이는 물 , 이온 및 단백질 로 구성된 “세포질”이라는 액체 부분으로 구성됩니다 . 모든 세포 소기관은 세포질에 잠겨 있습니다. 세포질의 주요 기능은 세포 소기관을 지원하고 그 안에서 일어나는 대사 과정을 돕는 것입니다.

세포 소기관은 하나 이상의 특정 기능을 수행하는 구조인 세포질에 잠겨 있습니다. 그들은 “기관”이라는 용어와 유사하게 “소기관”이라고 불립니다. 소기관은 세포 내부의 작은 기관입니다.

일부 세포 소기관은 다음과 같습니다.

  • 미토콘드리아 . 그들은 동물과 식물의 진핵 세포에 존재합니다. 이는 세포 호흡이 일어나는 구조로, 세포가 ATP 형태로 에너지를 얻을 수 있도록 하는 과정입니다. 미토콘드리아는 일반적으로 세포 내 산소가 들어오는 곳에 위치합니다. 세포는 수행하는 활동에 따라 최대 수천 개의 미토콘드리아를 가질 수 있습니다.
  • 리소좀 . 그들은 동물의 진핵 세포에 존재합니다. 이는 골지체에서 유래하는 막으로 둘러싸인 소포입니다. 그들은 내부에 많은 수의 분자를 소화할 수 있는 소화 및 가수분해 효소( 화학 결합 의 가수분해를 촉진하는 효소)를 가지고 있습니다 . 반면, 그들은 세포 내부의 다른 소기관을 소화하고 그 구성 요소를 세포질로 되돌려 세포에서 재사용할 수 있습니다(“자가포식”이라는 과정, 전체 세포를 소화(“자가분해”라는 과정)). 리소좀이 소화하는 성분은 세포 외부에서 나오며, 이 과정을 “이종포식”이라고 합니다.
  • 리보솜 . 그들은 진핵 세포와 원핵 세포에 존재합니다. 그들은 단백질 합성을 담당합니다. 진핵 세포에서 이러한 소기관은 핵소체(핵 내에 위치한 몸체)에서 별도로 형성되고 세포질에서 함께 결합하여 단백질을 합성하는 두 개의 하위 단위로 구성됩니다. 반면, 진핵 세포에서는 이러한 소기관이 핵막, 거친 소포체, 세포질, 미토콘드리아 및 엽록체(식물의 경우)에서 발견됩니다. 원핵 세포에서는 리보솜이 세포질에서 발견됩니다.
  • 골지체 . 이는 대부분의 진핵 세포에 존재합니다. 거친 소포체에 부착된 리보솜에서 합성되는 단백질을 운반하고 변형하는 역할을 담당합니다.
  • 소포체 . 진핵 세포에 존재합니다. 이는 핵막에서 세포질까지 이어지는 일련의 막입니다. 소포체에는 두 가지 유형이 있습니다.
    • 거친 소포체(RER) . 핵막 뒤에 위치한 구조입니다. RER의 표면은 리보솜(단백질 합성을 담당하는 소기관)으로 덮여 있습니다.
    • 평활 소포체(SER) . RER에서 연장된 구조입니다. REL의 표면에는 리보솜이 없기 때문에 그 구조상 단백질이 합성되지 않지만 지방산과 스테로이드가 합성됩니다.
  • 중심체 . 그것은 동물의 진핵 세포에 존재합니다. 이 소기관은 중심소체와 중심주위 물질(중심소체를 둘러싸는 단백질 세트)로 구성됩니다. 중심체는 튜불린 단백질 복합체에 의해 형성된 중심주위 물질로 둘러싸인 미세소관으로 형성된 구조입니다. 튜불린 복합체는 유사분열 방추(세포 분열에 참여하는 미세소관 세트)의 성장을 위한 조직 센터입니다.
  • 세포골격 . 이는 진핵세포에 존재하며 원핵생물에서도 유사한 구조를 가지고 있습니다. 이는 세포질을 통해 확장되는 일련의 단백질 필라멘트로 구성됩니다. 세포의 모양을 정립하고, 내부의 내용물을 정리하는 역할을 합니다. 또한 세포 내 소기관, 세포 분열의 염색체 및 전체 세포의 이동을 돕습니다.
  • 섬모 . 이들은 원핵 세포와 동물의 진핵 세포 및 일부 조류에 존재합니다. 이는 머리카락과 유사한 원형질막의 확장입니다. 섬모는 세포 주위로 체액을 이동시키기 위해 노와 같은 움직임을 보입니다.
  • 편모 . 그들은 원핵 세포와 동물의 진핵 생물 및 일부 조류에 존재합니다. 섬모와 구조는 비슷하지만 길이가 더 깁니다. 편모는 마치 세포에 움직임을 주는 작은 프로펠러인 것처럼 전체 세포를 움직입니다. 인체에서 편모가 있는 유일한 세포는 정자입니다.
  • 엽록체 . 그들은 식물과 녹조류의 진핵 세포에 존재합니다. 그들은 내부에 소포, 엽록소 및 틸라코이드를 포함하는 두 개의 막으로 구성됩니다. 광합성을 수행하기 위해 햇빛으로부터 광자를 흡수하는 반응은 틸라코이드에서 발생합니다. 엽록체는 식물과 조류 세포에만 존재하지만, 조류 Vaucheria litore의 엽록체를 먹고 사는 에메랄드 민달팽이(Elysia clotica)라는 연체동물이 있습니다. 따라서 이 연체동물은 조류의 엽록체를 사용하여 광합성을 할 수 있습니다.
  • 액포 . 이들은 모든 진핵생물의 식물 세포와 일부 동물 세포에 존재합니다. 또한 일부 원핵 세포에도 존재할 수 있습니다. 이 소기관은 원형질막에 의해 형성된 소포입니다. 그 기능은 물, 분자 및 영양분을 저장하는 것입니다.
  • 염색체 . 그들은 진핵생물의 식물 세포에 존재합니다. 이 세포소기관은 뿌리, 꽃, 과일에 색을 부여하는 색소인 카로틴을 저장합니다.
  • 백혈구 . 그들은 진핵생물의 식물 세포에 존재합니다. 그들은 유색 물질을 거의 저장하지 않고 설탕을 다당류, 지방 및 단백질로 전환하는 데 기여합니다.
  • 필리 . 그들은 원핵 세포에 존재합니다. 필리(Pili)는 단백질 필린(pilin)으로 구성된 머리카락과 같은 연장입니다. 그들은 특정 박테리아의 표면에 위치하며 유전 물질을 다른 박테리아로 전달할 수 있습니다.

세포의 기능

세포의 기능은 세포의 종류에 따라 결정됩니다. 기본 기능 중 일부는 다음과 같습니다.

  • 구조적 기능 . 세포는 동물의 신체와 기관을 지탱하는 지방 조직( 지방 ), 근육 조직, 뼈 조직( 뼈 ) 과 같은 조직을 형성할 수 있습니다 . 예: 조골세포는 새로운 뼈 조직을 형성하는 뼈 에서 발견되는 세포입니다.
  • 분비 기능 . 세포는 물질을 합성한 후 세포외 배지로 분비할 수 있는데, 이는 이러한 물질이 세포 외부에서 기능을 수행하거나 폐기물이기 때문입니다. 예를 들어, 인간 타액선에서 발견되고 첫 번째 타액을 분비하는 선상 분비 상피 세포입니다.
  • 대사 기능 . 세포는 에너지와 다양한 기능을 수행하는 데 필요한 물질을 얻는 데 필요한 화학 반응을 수행합니다 . 이런 의미에서 그들은 화합물을 합성하거나 분해할 수 있습니다. 예를 들어, 단백질 합성 반응은 세포의 세포질에서 일어나고 세포 호흡은 미토콘드리아에서 일어납니다.
  • 방어 기능 . 일부 유형의 세포는 병원체를 제거하고 질병과 싸우는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, T 림프구는 특정 항원을 특이적으로 인식한 후 파괴하는 세포입니다. 또한 감염된 신체 자체의 세포도 파괴합니다.
  • 상호 작용 또는 관계 기능 . 세포는 내부 및 외부 자극에 모두 반응하고 반응을 생성합니다. 예를 들어, 온도 수용체는 급격한 온도 변화에 의해 활성화되는 피부 세포입니다 .
  • 생식 기능 . 진핵세포는 유사분열(체세포)과 감수분열(생식세포)로 분열할 수 있는 반면, 원핵세포는 이분법으로 분열할 수 있습니다 . 예를 들어, 정자는 감수분열에 의해 분열할 때 생식 세포에서 유래한 세포입니다.

세포 재생산

진핵 세포의 세포 분열 과정은 유사 분열 이나 감수 분열 에 의해 발생할 수 있습니다 .

유사 분열

유사분열은 체세포의 핵 분열 과정 이며, 세포질 분열을 “세포질 분열”이라고 합니다.

유사분열에 의한 세포 분열은 원래 세포와 동일한 유형과 염색체 수를 가진 두 개의 동일한 세포를 생성합니다 . 이러한 유형의 재생산을 통해 조직 성장 중에 죽은 세포를 대체하고 새로운 세포를 생성할 수 있습니다. 또한 손상된 세포를 교체할 수도 있습니다.

감수 분열

감수 분열은 생식 세포가 배우자를 생성하는 핵 분열 과정입니다.

감수분열에 의한 세포 분열은 원래 세포의 절반에 해당하는 염색체를 가진 4개의 세포를 생성합니다 . 감수 분열 중에 상동 염색체의 재조합이 발생합니다. 즉, 유전 정보 교환이 발생합니다.

고려하려면:

  • 체세포(비배아) 세포는 다세포 유기체의 조직 및 기관의 성장과 관련된 세포입니다. 그들은 이배체 세포입니다. 즉, 모든 상동 염색체 세트를 가지고 있습니다.
  • 생식세포는 유사 분열을 통해 다른 생식세포를 생산할 수 있습니다. 그들은 또한 감수분열을 통해 배우자(예를 들어 인간의 경우 난자와 정자)를 생산합니다. 배우자는 반수체 세포입니다. 즉, 염색체 쌍의 절반을 가지고 있습니다.

이분법

원핵세포는 이분법으로 분열한다 . 이분법은 몇 가지 예외를 제외하고 원핵생물의 원형 DNA를 복제하여 두 개의 새로운 동일한 DNA 분자를 생성하는 것으로 구성됩니다.

또한 세포질이 복제되고 세포골격 단백질이 조직화되어 새로운 세포벽과 세포질막이 생성되어 두 개의 동일한 딸세포가 생성됩니다.

세포 이론

세포 이론은 생명체의 형성과 특성은 물론 생명의 구성에 있어 세포가 갖는 역할을 설명합니다.

이 이론에 따르면 세포는 각 생명체를 형성하는 형태학적, 생리학적 단위이며, 이 진술을 입증하기 위해 다음 가정에 기초합니다.

  • 모든 살아있는 유기체는 세포 또는 세포의 분비물로 구성됩니다. 살아있는 유기체는 그것을 구성하는 세포의 수에 따라 분류될 수 있습니다.
    • 단세포 유기체 . 그들은 하나의 세포로 구성된 유기체입니다. 예: 박테리아, 고세균 및 일부 곰팡이(예: 효모).
    • 다세포 유기체 . 그들은 여러 개의 세포로 구성된 유기체입니다. 이들 유기체의 세포는 다양한 기능을 수행하도록 특화되어 있습니다. 예: 동물, 식물, 버섯형 곰팡이.
  • 세포는 모든 생명체의 기능적 단위입니다. 왜냐하면 생명체의 필수 기능(영양, 성장, 생식, 자극에 대한 반응)이 세포 내 또는 세포 근처에서 발생하기 때문입니다.
  • 모든 세포는 다른 세포에서 나옵니다. 즉, 무생물에서 유래한 세포는 없습니다.
  • 모든 세포에는 기능을 수행하고 제어할 수 있을 뿐만 아니라 유전 정보를 후속 세포 세대에 전달할 수 있는 유전 정보가 포함되어 있습니다.

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