치유의숲

살아 있는 세포는 화학적 공장의 축소판으로, 수천 가지의 반응이 현미경적인 공간 내에서 발생한다. 당은 아미노산으로 바뀔 수 있어 필요할 때는 단백질로 전환되며, 단백질은 아미노산으로 분해되어 이들은 음식물이 소화되었을 때 당으로 전환될 수 있다. 작은 분자들은 모여서 중합체가 되며 세포 변화의 필요에 따라 나중에는 가수 분해될 수도 있다. 다세포 생물은 많은 세포가 생체의 다른 부분에 사용될 화학적 산물들을 방출한다. 세포호흡으로 알려지는 과정은 당이나 다른 연료에서 저장된 에너지를 뽑아냄으로써 세포를 효율적으로 이끌어간다. 세포는 우리가 검토했던 세포막을 통한 용질의 수송 등과 같은 다양한 유형의 작업을 수행하기 위하여 이 에너지를 활용한다. 보다 색다른 예를 들어, 곰팡이 세포는 특정 유기물질로 저..

생명과학 2022. 7. 15. 01:17

특정한 용질을 수송하는 단일 ATP-구동 펌프는 공동 수송(cotransport)이라고 하는 기전으로 여러 가지 다른 용질들을 간접적으로 능동 수송하도록 할 수 있다. 막을 통하여 퍼낸 물질은 확산에 의해서 막을 통하여 되돌아가면서 일을 할 수 있는데, 이는 오르막으로 퍼올린 물은 다시 흘러내리면서 일을 수행하는 것과 유사하다. 펌프로부터 떨어진 공동 수송자인 또 다른 수송 단백질은 농도 기울기를 거슬러서 설탕을 세포 내로 이동시킬 수 있다. 수소 이온은 양성자 펌프에 의해서 유지되는 전기화학적 기울기를 따라 확산되기 위한 수단으로 수송 단백질을 사용한다. 식물은 광합성에 의해서 생성된 설탕을 잎맥 내의 세포로 싣기 위해서 설탕- H+ 공동 수송을 사용한다. 그런 다음, 식물의 관다발 조직은 당을 뿌리와..

생명과학 2022. 7. 10. 03:20

물과 친수성 용질들이 어떻게 막을 통과하는지 보다 면밀히 관찰해 보자. 앞서 기술한 바와 같이, 막의 지질 이중층을 통과할 수 없는 많은 극성 분자들과 이온들은 막을 관통하고 있는 수송 단백질들의 도움으로 수동적으로 확산된다. 이 현상을 촉진 확산 (facilitated diffusion)이라 한다. 세포생물학자들은 다양한 수송단 백질들이 어떻게 확산을 촉진시키는지 정확하게 알기 위하여 계속 노력하고 있다. 대부분의 수송 단백질들은 매우 특이적이다. 즉, 그들은 몇 가지 물질들만 수송한다. 앞서 기술한 바와 같이, 수송 단백질의 두 가지 형태는 통로 단백질과 운반체 단백질이다. 통로 단백질은 단순히 특별한 분자나 이온이 막을 통과할 수 있도록 하는 통로를 제공한다. 이들 단백질이 제공하는 친수성인 좁은 ..

생명과학 2022. 7. 10. 02:06

[세포벽이 없는 세포의 물 균형] 어떤 용액 내에 있는 세포의 상태를 생각할 때는 용질의 농도와 막 투과성 정도 두 가지 모두를 고려하여야만 한다. 이 두 가지 요인들은 세포로 하여금 물을 얻거나 잃게 하는 용액의 능력인 긴장성(tonicity)의 개념에 포함된다. 용액의 긴장성은 막을 통과할 수 없는 용질(불투과성 용질)의 농도에 부분적으로 좌우되며 세포 내에서의 농도와 관련이 있다. 세포 주변용 액에 불투과성 용질의 농도가 높으면, 물은 세포로부터 나가는 경향이 있고 그 반대의 경우에는 세포 안으로 들어오게 된다. 동물세포와 같이 세포벽이 없는 세포를 그 세포에 등장상태(isotonic)인 환경에 담근다면, 세포막을 통한 물의 순 이동은 없을 것이다. 물은 막을 통과하여 흐르지만 양방향으로 같은 속도..

생명과학 2022. 7. 4. 04:30

수송 단백질 세포막은 특정한 이온들과 다양한 극성 분자들에 투과성이 있다. 이러한 친수성 물질들은 막을 관통하는 수송 단백질(transport protein)을 통해 통과함으로써 지질 이중층과의 접촉을 피할 수 있다. 통로 단백질(channel protein)로 불리는 몇몇 수송 단백질들은 특정 분자 혹은 원자 이온들이 막을 통과하는 터널로 사용할 수 있는 친수성 통로를 갖고 있어서 그 기능을 한다. 예를 들어, 특정 세포에서 물 분자들의 수송은 아쿠아포린(aquaporin)이라고 알려진 통로 단백질로 인해 크게 촉진된다. 각각의 아쿠아 포린은 한순간에 10개씩 알맞은 중앙 통로를 통과하게 함으로써 1초에 30억(3 x 109) 개까지의 물 분자들이 유입되도록 한다. 아쿠아포린이 없다면, 1초 동안에는 ..

생명과학 2022. 7. 4. 02:24

지금부터 유동 모자이크 모형의 모자이크 모양에 접근해 보자. 막은 지질 이중층의 유동 기질 내에 여러 단백질이 콜라주처럼 박혀 있는 것이다. 예를 들어, 지금까지 50종류 이상의 단백질이 적혈구 세포의 세포막에서 발견되었다. 인지질은 막의 주요 구조를 형성하지만, 단백질은 막의 기능을 결정한다. 다른 유형의 세포는 다른 세트의 막단백질을 함유하고 있으며, 한 세포 내의 다양한 막들은 각각 특유한 집합의 단백질을 갖는다. 막단백질에는 내재성 단백질과 주변부 단백질로 두 가지 주요 집단이 있다는 것을 보여준다. 내재성 단백질 (integral protein)은 지질 이중층의 소수성 중심부 내부로 들어가 있다. 대부분이 막을 통과하는 막 관통(transmembrane) 단백질이다. 내재성 단백질의 소수성 부분..

생명과학 2022. 7. 2. 19:47

동물 또는 식물의 많은 세포가 조직, 기관, 기관계를 구성한다. 이웃하는 세포 간에는 특정 부위에서 직접적인 물리적 접촉을 통해 부착하고, 상호작용하여, 교신한다. 식물에서 죽은 세포벽은 세포들을 서로 분리해 놓은 것처럼 보인다. 그러나 실은 식물세포의 벽은 원형질 연락사(plasmodesmata)라고 불리는 채널을 통해 구멍이 나 있다. 세포질은 원형질 연락사를 통해 이동하고, 인접한 세포의 화학적 환경과 접하게 된다. 이런 연결을 통해 한 식물의 대부분 지역이 하나의 살아있는 공유 환경 속으로 통합된다. 인접한 세포의 원형질막은 각각의 원형질 연락사 채널로 연결되어 있으며 계속해서 이어진다. 물과 작은 용질은 세포에서 세포로 자유롭게 이동할 수 있으며, 최근의 실험에서도 어떤 환경에서는 특정 단백질화..

생명과학 2022. 7. 2. 15:39

세포벽(cell wall)은 동물세포에 없는 것으로, 식물세포의 세포 외 구조이다. 세포벽은 식물세포를 보호하고, 형태를 유지하며, 지나친 물의 흡수를 막아준다. 전체 식물의 수준에서 볼 때, 특성화된 세포의 강한 벽은 중력 방향에 저항하며 식물을 지지해 준다. 원핵생물, 균류 및 일부 원생생물도 역시 세포벽을 가지고 있다. 세포벽은 세포막보다 매우 두꺼워서 0.1μm에서 수 μm에 이른다. 세포벽의 정확한 화학 구성은 종에 따라 다양하고 심지어 같은 종이라도 세포 형태에 따라 다양하지만 세포벽의 기본적인 구조는 동일하다. 다당류인 셀룰로오스로 구성된 미세한 섬유는 셀룰로오스 합성효소에 의해서 합성되며 세포 외부로 분비되어 다른 다당류와 단백질 기질에 끼어들어 간다. 기질에 강한 섬유가 들어가 조합을 이..

생명과학 2022. 7. 2. 05:32