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세포는 생명의 기본 구성 요소입니다. 덜 시적으로, 그들은 생명 자체와 관련된 모든 기본 속성 (예 : 단백질 합성, 연료 소비 및 유전 물질)을 유지하는 가장 작은 생물 단위입니다. 결과적으로, 작은 크기에도 불구하고, 세포는 조정되고 독립적 인 다양한 기능을 수행해야한다. 이것은 차례로 광범위한 물리적 부품을 포함해야 함을 의미합니다.
대부분의 원핵 생물은 단 하나의 세포로 구성되는 반면, 당신과 같은 진핵 생물의 몸은 수조를 포함합니다. 진핵 세포는 세포 소기관이라고하는 특수 구조를 포함하는데, 여기에는 세포 전체를 둘러싼 것과 유사한 막이 포함됩니다. 이 세포 소기관은 세포의 지상 부대이며, 모든 세포의 순간 순간 요구가 충족되도록 지속적으로 보장합니다.
세포의 일부
모든 세포는 최소한 세포막, 유전 물질 및 세포질 (시토 졸이라고도 함)을 포함합니다. 이 유전 물질은 데 옥시 리보 핵산 또는 DNA입니다. 원핵 생물에서, DNA는 세포질의 한 부분에 군집되어 있지만, 진핵 생물 만이 핵을 가지고 있기 때문에 막으로 둘러싸이지 않습니다. 모든 세포는 인지질 이중층으로 구성된 세포막; 원핵 세포는 안정성과 보호를 강화하기 위해 세포막 바로 바깥에 세포벽을 가지고 있습니다. 곰팡이 및 동물과 함께 진핵 생물 인 식물 세포에도 세포벽이 있습니다.
모든 세포에는 리보솜도 있습니다. 원핵 생물에서, 이들은 세포질에 자유롭게 떠다니며; 진핵 생물에서 이들은 전형적으로 소포체에 결합된다. 리보솜은 종종 소기관의 한 유형으로 분류되지만, 일부 체계에서는 막이 없기 때문에 자격이 없습니다. 리보솜 소기관을 표시하지 않으면 "진핵 생물에만 소기관이있다"는 방식이 일관된다. 이들 진핵 세포 소기관은 소포체 이외에 미토콘드리아 (또는 식물, 엽록체), 골지체, 리소좀, 액포 및 세포 골격을 포함한다.
세포막
원형질막이라고도하는 세포막은 세포 내부 환경과 외부 세계 사이의 물리적 경계입니다. 그러나 세포막의 역할이 단지 보호 적이거나 막이 단지 임의의 속성 선이라는 제안에 대해이 기본 평가를 착각하지 마십시오. 모든 세포, 원핵 세포 및 진핵 세포의 이러한 특징은 수십억 년의 진화의 산물이며 사실상 단순한 장벽보다는 진정한 지능을 가진 실체와 더 유사한 기능을하는 다기능의 역동적 인 경이입니다.
세포막은 인지질 이중층으로 유명하며, 이는 인지질 분자 (또는보다 적절하게는 인지질 지방질)로 구성된 2 개의 동일한 층으로 구성됨을 의미합니다. 각 단층은 비대칭이며 오징어 또는 몇 개의 술이 달린 풍선과 관련이있는 개별 분자로 구성됩니다. "헤드"는 순 전기 화학 전하 불균형을 가지며 따라서 극성으로 간주되는 인산염 부분이다. 물은 또한 극성이고, 유사한 전기 화학적 특성을 갖는 분자가 함께 응집하는 경향이 있기 때문에, 인지질의이 부분은 친수성으로 간주된다. "꼬리"는 지질, 특히 한 쌍의 지방산이다. 인산염과 달리, 이들은 하전되지 않으므로 소수성입니다. 포스페이트는 분자 중간에 3- 탄소 글리세롤 잔기의 한쪽에 부착되고, 두 지방산은 다른쪽에 결합된다.
소수성 지질 테일은 용액에서 자발적으로 서로 결합하기 때문에, 2 층은 2 개의 인산염 층이 세포 내부를 향하고 바깥 쪽을 향하도록 설정되는 반면, 2 개의 지질 층은 2 층의 내부에 혼합된다. 이것은 이중 막이 신체의 양면과 같이 거울상으로 정렬되어 있음을 의미합니다.
막은 단순히 유해 물질이 내부에 도달하는 것을 막지 않습니다. 그것은 선택적으로 투과성이며, 트렌디 한 나이트 클럽의 경비원과 같은 중요한 물질을 허용하지만 다른 물질은 허용하지 않습니다. 또한 폐기물을 선택적으로 배출 할 수 있습니다. 막에 내장 된 일부 단백질은 세포 내에서 평형 (화학적 균형)을 유지하기 위해 이온 펌프 역할을합니다.
세포질
대안 적으로 시토 졸로 불리는 세포 세포질은 세포의 다양한 성분이 "수영"하는 스튜를 나타낸다. 모든 세포, 원핵 세포 및 진핵 세포는 세포질을 가지며,이 세포 없이는 빈 풍선보다 세포가 구조적 완전성을 가질 수 없다.
내부에 과일 조각이 들어있는 젤라틴 디저트를 본 적이 있다면 젤라틴 자체를 세포질, 과일을 소기관으로, 젤라틴을 세포막 또는 세포벽으로 유지하는 접시로 생각할 수 있습니다. 세포질의 일관성은 물이며 매트릭스라고도합니다. 문제의 세포 유형에 관계없이, 세포질은 해수 또는 비 생물 환경보다 단백질과 분자 "기계"의 밀도가 훨씬 더 높으며, 이는 세포막이 항상성을 유지하는 데 일하는 증거입니다 ( 세포 내부의 생명체에 적용되는 "평형".
핵
원핵 생물에서, 세포 유전 물질, 그것이 살아있는 유기체를위한 단백질 산물을 만들기 위해 세포의 나머지 부분을 복제 할뿐만 아니라 재생하는데 사용하는 DNA는 세포질에서 발견됩니다. 진핵 생물에서는 핵이라 불리는 구조로 둘러싸여 있습니다.
핵은 세포질 막에 의해 물리적으로 유사한 핵 포락선에 의해 세포질로부터 묘사된다. 핵 외피는 특정 분자의 유입 및 유출을 허용하는 핵 공극을 포함한다. 이 소기관은 세포 부피의 10 %를 차지하는 모든 세포에서 가장 크며 세포 자체를 밝힐만큼 강력한 현미경을 사용하여 쉽게 볼 수 있습니다. 과학자들은 1830 년대 이후로 핵의 존재를 알고있다.
핵 내부에는 염색질 (chromatin)이 있는데, 세포가 분열을 준비하지 않을 때 DNA 형태의 이름은 코일 형이지만 현미경상에서 구별되는 염색체로 분리되지는 않습니다. 핵소체는 리보솜 RNA (rRNA)의 합성에 전념하는 DNA 인 재조합 DNA (rDNA)를 함유하는 핵의 일부이다. 마지막으로, 핵질은 세포 외피의 세포질과 유사한 핵 외피 내부의 수분이 많은 물질입니다.
핵은 유전 물질을 저장하는 것 외에도 세포가 분열하고 번식 할시기를 결정합니다.
미토콘드리아
미토콘드리아는 동물 진핵 생물에서 발견되며 세포의 "발전소"를 나타냅니다. 이러한 장형 소기관은 호기성 호흡이 일어나는 곳입니다. 호기성 호흡은 소비하는 모든 포도당 분자 (본체의 최종 연료 통화)에 대해 ATP의 36 ~ 38 분자 또는 아데노신 트리 포스페이트 (세포 주 에너지 원)를 생성합니다. 다른 한편으로, 진행을 위해 산소를 필요로하지 않는 당분 해는이 많은 양의 에너지 (포도당 분자 당 4 ATP)만을 생성합니다. 박테리아는 해당 작용만으로도 얻을 수 있지만 진핵 생물은 그렇지 않습니다.
호기성 호흡은 미토콘드리아 내 두 곳에서 두 단계로 진행됩니다. 첫 번째 단계는 미토콘드리아 매트릭스에서 발생하는 일련의 반응 인 Krebs주기이며, 이는 핵질 또는 다른 곳의 세포질과 유사합니다. Krebs주기 (구연산주기 또는 트리 카르 복실 산주기라고도 함)에서 2 개의 피루 베이트 분자 (당분 해에서 생성 된 3 개의 탄소 분자)가 6 개의 탄소 포도당 1 분자마다 매트릭스에 들어갑니다. 그곳에서 피루 베이트는 추가 Krebs주기를위한 물질, 더 중요한 것은 호기성 대사의 다음 단계 인 전자 수송 사슬을위한 고 에너지 전자 운반체를 생성하는 반응주기를 겪습니다. 이러한 반응은 미토콘드리아 막에서 발생하며 호기성 호흡 동안 ATP 분자가 유리되는 수단입니다.
엽록체
동물, 식물 및 곰팡이는 현재 지구에 사는 진핵 생물입니다. 동물은 연료, 물 및 이산화탄소를 생성하기 위해 포도당과 산소를 사용하지만, 식물은 산소와 포도당을 생산하기 위해 물, 이산화탄소 및 태양 에너지를 사용합니다. 이 배열이 우연의 일치로 보이지 않으면 그렇지 않습니다. 신진 대사 요구에 사용되는 공정 플랜트를 광합성이라고하며 본질적으로 호기성 호흡이 정확히 반대 방향으로 진행됩니다.
식물 세포는 산소를 사용하여 포도당 부산물을 분해하지 않기 때문에 미토콘드리아가 필요하지 않습니다. 대신, 식물은 엽록체를 가지고 있으며, 이는 실제로 빛 에너지를 화학 에너지로 변환합니다. 각 식물 세포는 15 또는 20에서 약 100 개의 엽록체를 가지고 있으며, 동물 세포의 미토콘드리아와 같이, 한 번에이 작은 유기체를 에워 싸고이 박테리아를 신진 대사시킨 후 진핵 생물이 진화하기 며칠 전에 독립 박테리아로 존재 한 것으로 여겨집니다 자신의 기계.
리보솜
미토콘드리아가 세포의 발전소라면, 리보솜은 공장입니다. 리보솜은 막에 의해 구속되지 않으므로 기술적으로 소기관이 아니지만 편의상 종종 소기관으로 분류됩니다.
리보솜은 원핵 생물 및 진핵 생물의 세포질에서 발견되지만, 후자는 종종 소포체에 부착된다. 이들은 약 60 %의 단백질 및 약 40 %의 rRNA로 구성된다. rRNA는 DNA, 메신저 RNA (mRNA) 및 전달 RNA (tRNA)와 같은 핵산이다.
리보솜은 단백질을 제조하는 간단한 이유 중 하나로 존재합니다. 이들은 번역 과정을 통해이를 수행하는데, 이는 DNA를 통해 rRNA로 코딩 된 유전자 지침을 단백질 생성물로 전환하는 것이다. 리보솜은 신체에서 20 가지 유형의 아미노산으로부터 단백질을 조립하는데, 이들 각각은 특정 유형의 tRNA에 의해 리보솜으로 셔틀된다. 이러한 아미노산이 첨가되는 순서는 mRNA에 의해 지정되며, 각각은 단일 DNA 유전자, 즉 단일 단백질 생성물에 대해 청색으로 작용하는 DNA의 길이 인 효소의 길이로부터 유래 된 정보를 보유합니다. , 호르몬 또는 안구 색소.
번역은 소규모 생물학의 소위 중심 교리의 세 번째이자 마지막 부분으로 간주됩니다. DNA는 mRNA를 만들고 mRNA는 단백질을 지시하거나 적어도 지시합니다. 그랜드 스킴에서, 리보솜은 기능하기 위해 세 가지 표준 유형의 RNA (mRNA, rRNA 및 tRNA)를 동시에 사용하는 세포의 유일한 부분입니다.
골지체 및 기타 소기관
남아있는 소기관의 대부분은 일종의 소포 또는 생물학적 "낭"입니다. 현미경 검사에서 특징적인 "팬케이크 스택"배열을 갖는 골지체는 새로 합성 된 단백질을 함유하고; 골지체는 이것을 꼬아 서 작은 소포에서 이것을 방출하는데,이 작은 몸체에는 자체 폐쇄 막이 있습니다. 이 작은 소포의 대부분은 세포 전체의 고속도로 또는 철도 시스템과 같은 소포체에서 감겨집니다. 일부 종류의 소포체에는 많은 리보솜이 부착되어있어 현미경 아래에서 "거칠게"보입니다. 따라서, 이들 소기관은 거친 소포체 또는 RER이라는 명칭으로 간다. 대조적으로, 리보솜이없는 소포체는 매끄러운 소포체 또는 SER로 불린다.
세포는 또한 리소좀, 폐기물 또는 원치 않는 방문자를 분해하는 강력한 효소를 함유하는 소포를 함유한다. 이것들은 청소 승무원의 셀룰러 답변과 같습니다.