세포의 구조와 그 작용

 

세포의 기본 구조

인체는 수십조 개의 세포로 이루어져 있습니다. 세포는 크게 핵, 세포질, 세포막으로 구성됩니다. 세포질에는 또한 세포소기관과 세포골격이 포함됩니다.

핵의 구조

세포 내에는 보통 하나의 핵이 있습니다. 핵은 세포 중 가장 중요한 부분으로 유전정보인 DNA가 수납돼 있습니다. 핵은 이중의 막인 핵막에 둘러싸여 핵막공이라는 개구부를 통해 물질의 출입이 이루어집니다. 핵 안에는 리보솜이 합성되는 핵소체와 크로마틴 섬유(DNA와 히스톤 단백질)가 수납되어 있습니다.

크로마틴은 세포 분열 시 응축되어 염색체가 됩니다. 사람의 세포에는 22쌍의 상염색체와 1쌍의 성염색체가 있으며, 총 46개의 염색체가 존재합니다. 염색체의 DNA는 이중나선구조를 가지며 약 30억 개의 염기쌍으로 이루어져 있습니다.

단백질 합성

핵 안의 DNA는 직접 세포질로 나올 수 없습니다. 그래서 DNA의 유전정보는 mRNA로 전사되어 핵막공을 통해 세포질로 나옵니다. mRNA는 리보솜과 결합하고 거기서 tRNA가 아미노산을 운반하고 단백질이 합성됩니다. 이 과정을 번역이라고 부릅니다.

세포소기관

세포질에는 다양한 소기관이 있습니다.

- 조면소포체: 리보솜이 부착되어 단백질 합성이 이루어집니다.
- 활면소포체: 지질의 합성과 칼슘의 저장, 약물의 대사가 이루어집니다.
- 골지 장치: 단백질의 수식과 농축이 이루어지고 완성된 단백질은 세포 밖으로 분비됩니다.
- 미토콘드리아: ATP를 생산하여 세포의 에너지원을 공급합니다.
- 리소좀 : 세포 내 불필요한 물질을 처리하는 역할을 담당합니다.
- 중심체: 세포 분열 시 중요한 작용을 합니다.

단백질 분비 과정

리보솜에서 합성된 단백질은 조면소포체로 보내져 화학적 변형이 이루어집니다. 그 후 골지 장치로 더욱 수식 농축되어 수송 소포에 싸여 필요한 장소로 운반됩니다.

세포 골격

세포의 구조를 유지하기 위한 골격이 세포 골격입니다. 세포 골격은 이하의 3종류로 분류됩니다.

- 액틴 필라멘트 : 세포의 형태를 유지하고 세포 운동에 관여합니다.
- 중간 직경 필라멘트: 세포에 대한 외력에 저항하여 세포소기관의 위치를 고정합니다.
- 미세소관: 세포 내의 물질 수송이나 염색체의 이동에 관여합니다.

세포막

세포막은 인지질이 주성분이며, 그 사이에 단백질과 사슬이 존재하고 있습니다. 작은 분자나 지용성 물질은 세포막을 통과할 수 있지만 큰 분자나 이온은 통과할 수 없습니다. 이러한 물질은 막단백질(채널, 펌프, 수송체)을 통해 세포 내로 이동합니다.

정리

이상이 세포의 기본적인 구조와 기능에 대한 해설입니다. 세포 지식은 해부 생리학의 기초가 되기 때문에 제대로 이해해 두는 것이 중요합니다. 동영상 내에서 다룬 시험 문제도 풀고 지식을 확인해 보세요.

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