세포 안의 구조
세포 안 쪽이 어떨지 생각해본 적 있어? 유전 물질이나 세포질, 리보솜 (대부분의 모든 세포에서 발견할 수 있는 것들), 원핵 생물 그리고 진핵생물들. 진핵생물 세포에는 막으로 싸여 서로 다른 기능을 하는 세포 소기관들이 있어. 하지만 세포들이 독립된 작은 세계는 아니지 세포 안에서도 많은 일을 하지만 그들 주변과 상호작용도 해 세포 안에서 안정적인 환경을 유지한다는 것도 말은 돼 (우리가 항상성이라고 부르기도 하지) 세포들은 뭐가 들어가고 나가는지 조절해하는데 이걸 위한 가장 중요한, 모든 세포들이 가지고 있는 구조물이 바로 세포막이야. 세포 안팎의 출입을 제어하며 항상성을 조절하는 역할을 하는 거지 세포막에 대해 좀 더 알아볼까? 엄청난 구조와 특징적인 능력을 가지고 있어 가장 기본적인 것부터 보자면 이건 인지질 이중층으로 되어 있어 이중층은 두 층이라는 말인데 그래서 이런 두 층의 지질들을 볼 수 있는 거야 머리는 유극, 꼬리는 무극이야 어떤 분자들은 세포막을 가로지르는데 문제가 없어서 인지질 이중층을 바로 지나가 아주 작은 무극 분자들이 이에 해당하는 최고의 예시지 몇몇의 기체처럼. 산소와 이산화탄소 기체들이 여기 해당되는데 단순 확산이라고 알려져 있어. 이 확산은 분자들을 출입시키는데 어떠한 에너지도 필요하지 않아서 '수동 확산' 이라고 해. 단순 확산은 흐름에 따라 움직여 이 말은 농도의 기울기에 따라 움직인다는 거야
분자들은 높은 농도에서 낮은 농도로 움직여. 이게 분자들이 움직이는 자연스러운 방식이야 그러니까 누가 '농도에 따라 움직인다'고 말하면 고에서 저로 움직인다 그게 그 말이야 우리가 세포막이 얼마나 복잡한 구조물인지 말했던 거 기억해? 우리가 아직 언급하지 않은 한 가지가 바 세포막에 있는 단백질이야 그리고 그 수송 단백질 중 몇이 채널처럼 움직여 이러한 단백질들은 모양을 바꿔서 지나다닐 수 있게 하기도 해 일종의 자극에 따라 열리기도, 닫히기도 하는 거야 그리고 이게 정말 좋은 점인게 막을 지나기엔 너무 큰 분자들이나 극을 가진 분자들을 지나갈 수 있게 도와줘 그래서 수송 단백질의 도움이 필요한 거야 이것도 '수동 확산'이라고 불리고 여전히 확산이며 여전히 농도의 기울기에 따라 고에서 저로 움직여 아무런 에너지도 필요하지 않으니 수동 확산의 일종이지 그냥 단백질들이 어떤 것들이 지나다니도록 촉진시키거나, 돕는 거야. 대전된 이온들은 가끔 지나가려면 단백질 채널이 필요해 포도당이 지나갈 때가 그래. 삼투압은 물이 세포막을 지나는 가장 빠른 방법인데 이때 지나가는 단백질 채널을 수분 통로라고 해. 이 모든게 수동 확산의 일종인 촉진 확산의 예시들이고 고에서 저로 농도의 기울기에 따라 움직여 이제 우리가 말했던 모든 수송은 자연에 수동적이고 이 말은 곧 고농도에서 저농도로 움직인다는 거야 근데 만약 다른 방법으로 움직이고 싶다면? 예를 들어, 내장 안에 줄 서 있는 세포들이 포도당이 필요하다고 해 봐 근데 세포 안의 포도당 농도가 밖보다 높으면? 포도당을 안으로 들여와야 하는데 일반적인 농도의 흐름에 위배되잖아 저에서 고로 이동하는 분자의 움직임은 에너지가 필요해. 흐름에 반대되니까 일반적으로 ATP. ATP는 세 개의 인산염을 갖고 있다고 여겨지는데 마지막 인산염 결합이 깨지면, 엄청난 양의 에너지를 발산해 꽤 멋있는 작은 분자야 ATP는 농도에 맞서 능동 수송을 할 수 있도록 하는 힘을 공급할 수 있어 그리고 그게 가능한 단 한 가지 방식이 바로 수송 단백질 자체에 에너지를 공급하는 거야 우리가 가장 좋아하는 능동 수송의 종류 중 하나가 나트륨 펌프인데 이건 반드시 확인해 볼 가치가 있어 세포가 운반을 위한 에너지를 행사하는 또다른 상황들이 있어 우린 아직 능동 수송에 대해 얘기하고 있지만 세포가 아주 큰 분자를 필요로 한다고 해보자 그 분자가 다당류라고 하면 (생체 분자에 대한 영상을 봤다면, 이걸 아주 큰 탄수화물이라고 생각해) 내부로 그걸 가져오기 위해 세포막과 융합된 분자가 필요할 거야 이걸 엔도시토시스라고 불러 endo를 안으로 들어간다는 뜻이라고 생각해봐 종종 세포막과 물질의 융합이 소포를 형성하는데 *vesicle: 소포 이게 세포 안에서 일어날 수도 있어 엔도시토시스는 일반적인 용어인데 실제로는 세포가 안쪽 물질을 가져오는 방법에 따라 여러가지 종류로 나뉘어 예를 들어 아메바는 엔도시토시스에 의존하는 형태야 위족을 가진 원생 동물은 삼키고자 하는 걸 둘러 싼 뒤에 액포 안으로 집어 넣어 다른 형태들도 있어 수용체매개성세포속유입같은 세포들이 뭐가 들어오는지 아주 아주 아주 까다로워지는데 들어오는 물질과 수용 기관이 결합해야 들어올 수 있기 때문이야 또, 음세포 작용은 액체를 세포로 들여올 수 있게 해 더 많은 종류를 알아보고 싶다면 구글에 검색해 봐 세포 유출 현상은 엔도시토시스와 반대 방향으로 분자가 나갈 때야 Exo가 출구라고 생각하면 되겠지 세포 안의 쓰레기들을 없앨 때도 쓰이지만 가장 중요한 건 세포가 만든 중요한 물질들을 밖으로 내보낸다는 거야 예시를 들어볼까? 다당류를 다시 떠올려봐 탄수화물이 식물의 세포벽을 만드는데 중요한 역할을 한다는 거 알고 있었어? 세벽은 세포막과는 좀 달라 모든 세포들은 세포벽을 가지고 있지만 세포벽은 아니지 세포벽을 만들려면 식물 세포 안에서 만들어진 탄수화물을 벽을 만들기 위해 밖으로 꺼내야 해 그러니까 이게 바로 세포 유출 현상을 위한 완벽한 예시가 되겠네 여기까지가 끝이다.
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