생리학에 관한 주제: 세포

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Contents

1. 소개

사람의 몸은 세포라는 인체의 최소 단위로 이루어져 있다.

 

세포에는 유전 정보가 들어 있는 DNA가 있으며 세포막이라는 막에는 다양한 작용을 하는 기관이 들어있다. 이것을 세포 내 소기관이라고 한다. 세포 내 소기관에는 핵, 미토콘드리아, 골지 기관,소포체 등이 있다. 세포 내 소기관 이외의 부분은 세포질이라는 체액으로 채워져 있다. 

 

1) 구성

미토콘드리아	세포에 필요한 에너지를 만든다.
라이소솜	소화 효소를 함유하고 있으며 불필요한 물질의 분해를 담당
라이보솜	아미노산을 재료로 단백질을 만든다.
골지기관	라이보솜이 만든 단백질을 저장
세포질	세포 소기관을 채우고 있는 액체
세포막	세포질을 감싸고 있으며 세포 안팎을 구분해주는 막
	세포막을 통과해 세포 안팎에서 물질 수송이 이루어진다.
소포체	단백질을 합성하여 골지 기관으로 운밥
핵	핵막을 통과하여 세포질과 연락함.
핵막 및 핵소체

 

 

2. 세포막(원형질막)

1) 기능

세포는 세포막에 싸여 있는데, 세포막은 세포를 보호하는 것 이외에도 다양한 기능을 가지고 있다.

 

세포가 활동하기 위해서는 에너지나 세포를 만들 재료(물질)가 필요한데, 이때 필요한 물질ㅇ르 세포 밖에서 받아들이고 불필요한 것은 세포 밖으로 내보내야 한다. 그 작용을 하는 것이 바로 세포막이다.

 

세포막은 단순히 세포의 안쪽(세포 내액)과 바깥쪽(세포 외액)을 벽과 같이 나누는 것이 아니라, 세포막을 통해 필요한 영양소를 받아들이고, 불필요한 물질을 밖으로 내보내는 기능을 가지고 있다. 

2) 구조

세포막은 물에 녹지 않는 지질로 이루어져 있다.

 

그래서 지용성 물질은 세포막을 통해 세포 안으로 들어가는데, 수용성 물질은 그 상태로는 세포막을 통과할 수 없다. 이것은 물과 기름이 섞이지 않는 것과 같은 원리이다. 수용성 물질은 각기 전용 통로와 장치가 있어서 그것을 통해야 비로소 세포막을 통과해 세포 안으로 들어갈 수 있게 된다. 

 

세포막은 지질 이중막이라는 특징적인 구조를 띠고 있다. 인지질이라는 물에 녹지 않는 물질이 두 겹을 이루고 있어서 그렇게 불린다. 세포막을 구성하는 인지질은 친수성인 머리와 소수성이 꼬리 부분을 가지고 있다. 소수성인 꼬리 부분을 안쪽, 친수성인 머리 부부능 바깥쪽으로 하여 인지질이 두 겹의 막을 이루고 있어 세포막을 물에 녹지 않는다. 

 

인지질 이중막	인지질이 두 겹의 막을 이루고 있다.
	지용성 물질은 통과하지만 수용성 물질은 통과하지 못한다.
당사슬	세포 표면에 돌출되어 있으며 세포끼리의 인식 표식
막 수송 단백질	수용성 물질을 등을 거두어들이기 위해 단백질에서 펌프 기능

 

 

3) 시스템

지용성 세포막은 지용성 물질을 통과시킬 수 있지만 수용성 물질은 통과시키지 못한다. 이처럼 세포막에는 통과시킬 수 있는 것과 그렇지 않은 것이 있는데, 그것에 따라 세포 안팎의 물질 농도 등을 조절한다. 농도를 조절하는 수송 시스템에는 수동 수송과 능동 수송이 있다. 

 

(1) 수동 수송

세포 안팎의 농도 차를 이용해 물질을 짙은 농도에서 옅은 농도로 이동시키는 것인데 이를 확산이라고 한다. 이것은 물질에 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하는 성질이 있기 때문이다. 예를 들어, 컵에 물을 넣고 잉크를 떨어뜨리면 휘저으면서 섞지 않아도 잉크는 점차 퍼져서 최종적으로 컵의 물 색깔이 균등해진다. 이를 농도 기울기라고 부른다.

 

(2) 능동 수송

농도 기울기를 거스르는 방향으로 물질을 이동시키는 원리이다. 이를 위해서는 에너지가 필요한데, 보통 ATP를 사용해 에너지를 얻는다. 수용성 물질은 세포막을 통과하지 못하는데 이러한 물질을 받아들이기 위해 세포막 표면에는 단백질이 있다. 이 단백질을 펌프라고 하는데, 농도 기울기에 역행하여 물질을 능동 수송한다. 대표적으로, [소듐-포타슘 펌프]이다. 

 

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