[스크랩] 내가본 암 27

세포를 설명하면서 사이트에서 검색으로 찾을 수 있는 것을 모아 보기 편하게 편집하였지만 사이트에 없는 것으로 볼트에 대해 더 기술하기로 한다.

 

 

볼트는 1986부터 세포 소기관으로 기술되기 시작하여 1990년도로 넘어오면서 다소가 연구된 것이지만 이를 아는 사람들은 거의 없으며 세포를 나타내는 그림에도 올라있지 않지만 좀 더 기술하면 리소좀의 3배 크기로 8각형의 통처럼 되어 있고 1개의 세포에 수천 개가 있을 수 있지만 알려지지 못한 이유는 보통의 염색으로 현미경관찰에 잡히지 않았기 때문이다.

 

 

기능적으로는 수송운반체 역할을 하며 볼트는 암세포와 관련하여 다 약재내성(多 藥材耐性)을 가져 항암으로 암세포를 죽이는 역할에 달갑지 내성작용은 암 치료를 방해하기도 한다.

 

 

어떤 경우는 암세포에서 정상세포의 경우보다 16배나 더 많은 볼트를 생성한다고 한다.

 

따라서 볼트생성을 억제시키면 약물요법의 효과를 개선할 수 있다는 것이라는 흥미로운 가능성을 제시하고 있다.

세포소기관에서 내가본 암 26에서 미토콘드리아와 리소좀의 기능을 관심 있게 볼 필요성이 있다.

 

 

 

세포의 기능

세포 성장 및 대사

자세한 내용에 대해서는 세포성장, 세포대사 문서를 참고하십시오.

세포분열과 다음번 세포분열 사이에는 대사과정을 통해 세포가 성장한다. 세포대사는 세포가 영양소를 처리하는 과정이다. 세포대사는 크게 두 과정으로 이루어진다. 하나는 에너지를 얻기 위해 복잡한 분자를 쪼개는 과정인 분해대사이며, 다른 하나는 복잡한 분자를 구성하고 다른 기능을 수행하기 위해 에너지를 사용하는 과정인 합성대사이다. 예로, 복잡한 분자인 설탕은 보다 덜 복잡한 글루코스라는 다당류로 분해된다. 글루코스는 두 경로를 통해 에너지 형태인 아데노신 삼인산(ATP)으로 더욱 쪼개어진다.

 

 

첫 번째 경로는 해당(解糖) 과정이다. 해당 과정은 산소를 필요로 하지 않으며 무산소성 대사라고도 한다. 각 반응은 수소 이온을 생성하며, 이는 에너지 단위인 ATP를 얻기 위해 사용된다. 원핵세포에서 해당과정은 에너지를 전환하는 유일한 방법이다. 진핵세포에서 가능한 두 번째 경로는 크레브스 회로 혹은 구연산 회로라고 불리는 과정이다. 이는 미토콘드리아에서 일어나며, 모든 세포 기관을 동작시킬만큼의 충분한 ATP를 생산할 수 있다.

 

 

세포분열

자세한 내용에 대해서는 세포분열 문서를 참고하십시오.

 

세포분열은 하나의 모세포가 두 개의 딸세포로 분해되는 과정이다. 이 과정은 다세포 생물에서는 성장을 의미하며, 단세포 생물에서는 생식을 의미한다. 원핵세포는 이분열에 의해 분열되며, 진핵세포는 대개 유사분열이라 불리는 세포핵분열 과정을 거친 뒤 세포질 분열 과정을 통해 세포분열을 한다. 이배체 세포는 일배체 세포를 만들기 위해 감수분열을 한다. 일배체는 다세포 생물에서 생식자의 역할을 수행하며, 새로운 이배체 세포를 구성하기 위해 세포핵융합을 한다.

 

 

DNA 복제는 세포분열이 일어날때마다 필요하다. 복제는 다른 세포 기능과 마찬가지로 기능을 수행하기 위해 특정한 단백질을 필요로 한다.

 

 

단백질 합성

자세한 내용에 대해서는 단백질 합성 문서를 참고하십시오.

 

단백질 합성은 세포가 단백질을 생산해내는 과정이다. DNA 전사는 mRNA(전령 RNA) 분자를 DNA 주형으로부터 합성해내는 과정을 의미한다. 이 과정은 DNA 복제와 아주 유사하다. mRNA가 생성된 후에는 새로운 단백질 분자가 번역 과정을 통해 합성된다.

 

 

단백질 합성을 담당하는 세포 기관은 리보솜이다. 리보솜은 RNA으로 구성되어 있으며 대략 80개의 서로 다른 단백질로 구성된다. 리보솜이 mRNA를 만나면, mRNA를 단백질로 번역하는 과정이 시작된다. 리보솜은 단백질의 구성요소인 아미노산을 가지고 있는 tRNA(전달 RNA)를 받아들인다. tRNA는 mRNA와 단백질간의 변환기로 작용한다. 아미노산은 점점 자라나서 폴리펩타이드 고리를 형성하며, 결국에는 단백질이 된다.

 

 

단백질은 1차구조, 2차구조, 3차구조, 4차구조로 이루어지는데, 총 20종류의 아미노산이 어떻게 연결되는지에 따라 다르게 만들어진다. 이러한 구조별로 무한히 많은 단백질이 만들어진다고 보인다.

 

 

1차구조에 의해 아미노산들이 배열을 하게된다.

2차구조에 의해, 나선이나 병풍구조 혹은 아무 규칙성이 없이 아무렇게나 꼬여있는 상태를 만들게 되고, 대표적인 예로 사람의 손톱과 모발을 구성하는 단백질인 케라틴을 들 수 있다.

3차 구조는 2차 구조를 가진 단백질들이 공간적으로 꼬이고, 구부러지고 접히면서 입체구조를 갖게 된다. 이때 단백질 접힘(protein folding)현상이 나타난다. 예로는 세포의 원형질 속에 들어있는 대부분의 구형의 효소들이다.

4차구조는, 3차구조를 지닌 단백질 분자들이 두개 이상 모여서 집합체를 형성하면서 만들어진다. 이런 과정을 거치며 생물학적 기능을 나타낸다. 예로서 헤모글로빈이 있다.

 

세포의 기원

세포의 기원은 생명의 기원과 동일하며, 생명의 진화에서 가장 중요한 단계의 하나이다. 세포의 탄생은 생명 이전의 화학 물질에서 생물학적인 생명체로의 길을 만들었다.

 

최초의 세포

생명이란 것을 DNA 분자라는 자기복제기의 개념으로 생각한다면, 세포는 두 개의 기본 목적을 만족한다. 즉 외부 환경에서의 보호와 생화학적인 행위의 국한이 그것이다. 외부 환경에서의 보호는 약한 DNA 고리를 변화하는 특히 해로운 환경에서 지키는 것이며, 세포가 진화하는 가장 큰 이유의 하나이다. 생화학적인 행위의 국한은 생물학적인 진화를 위해서 필수적이다.

 

세포에 포함되어 있지 않은 채 자유롭게 다니는 (즉 국한되지 않은) DNA 분자도 역시 효소를 생성하지만, 이 효소는 생산한 DNA 뿐만 아니라 주변의 DNA에도 이득(예를 들어 뉴클레오타이드 생산 등)을 준다. 즉 누군가 운 좋은 DNA 분자가 변이로부터 보다

 

나은 효소를 생산할 수 있는 능력을 얻게 되었다고 하더라도 이를 공유할 수 있으므로 DNA 분자는 선택의 압력을 훨씬 낮게 느끼게 된다.

 

 

만약 모든 DNA 분자가 세포 내에 존재한다면, 즉 생화학적인 행위가 세포 내부에 국한된다면, DNA가 생성하는 효소 역시 DNA 근처에 유지된다. DNA 분자는 다른 DNA가 생산하는 것이 아닌 자신이 생산하는 효소의 이득을 직접적으로 누리게 된다.

 

 

이는 다른 DNA 분자는 주변 DNA 분자의 긍정적인 변이로부터 어떠한 이득도 얻지 못하는 것임을 의미한다. 다시 말하면 긍정적인 변이는 변이를 포함하고 있는 세포 그 자체에게만 이득을 준다는 것이다.

 

이것이 현재 우리가 알고 있는 생명의 진화의 가장 큰 요인인 것으로 생각된다. (이 설명은 단지 단순화된 설명일 뿐이다. 실제 세포 등장 이전의 생명 형태의 분자구조는 RNA 형태였으며, 이는 복제기와 효소의 역할을 동시에 수행한다. 하지만 중심 이론은 동등 하다.)

 

 

생화학적으로, 프로티노이드로 구성되는 세포 형태의 타원체는 인산을 촉매로 사용해서 아미노산을 가열하면 관찰할 수 있다. 프로티노이드는 세포막의 여러 기본적인 기능을 가지고 있다. RNA 분자를 포함한 프로티노이드 기반의 원시 세포는 지구상에 처음으로 등장한 세포 형태일 가능성이 있다.

 

 

또 다른 이론은 고대 연안의 격한 바닷가가 거대한 실험실과 같은 역할을 해서 최초의 세포를 만들기 위한 엄청난 수의 실험을 진행했다는 것이다. 해안에 부딪혀 부서지는 파도는 거품을 만들어낸다. 바다에 불어오는 바람은 표류물을 해안으로 가져오는 것처럼 물질을 해안으로 가져온다.

 

유기 분자 역시 같은 방식으로 해안선에 집중되었을 가능성이 있다. 얕은 해수는 따뜻했을 것이며, 증발을 통해 더욱 분자 농도를 증가시켰다. 대부분이 수분으로 구성된 거품은 순간적으로 사라진것과는 달리, 유성의 거품은 보다 안정하며 이른바 "실험"에 보다 많은 시간을 제공했을 것이다.

 

인지질은 생물 발생 이전의 바다에서 풍부했던 일반적인 유성 성분의 예이다. 인지질은 또한 중요한 특징을 가지는데, 같이 연결되면 이중 지방층 세포막을 형성할 수 있는 것이다. 단일 지방층은 유분만을 포함할 수 있으며, 수용성의 유기 분자를 내포할 수 없다. 반면 이중 지방층은 수분을 포함할 수 있으며, 이후 세포막을 구성했으리라 생각된다.[1]

 

진핵세포의 기원

진핵세포는 원핵세포의 공생에서 진화한 것으로 생각된다. 특히 미토콘드리아나 엽록체와 같은 스스로의 DNA를 가지고 있는 세포소기관은 각각 세균이나 남조류가 과거 공생한 흔적이 아닐까 생각된다. 반면 이들을 포함하는 세포는 과거 고세균으로부터 유래한 것이라는 생각이다. 이러한 이론을 내부공생설이라고 한다.

 

 

하지만 수소발생소포(hydrogenosome)와 같은 세포소기관이 미토콘드리아에 앞서 있었는가 혹은 그 반대인가 하는 논쟁은 현재 진행 중이다. 진핵세포의 기원에 관해서는 수소 가설을 참조하기 바란다.

 

 

세포의 생명 활동

생물체는 생물체 내에세 일어나는 화학반응(물질대사)를 통하여 생명활동에 필요한 에너지를 얻을 뿐만 아니라 생물체의 구성 성분을 합성하기도 한다. 생명체 내에서 일어나는 물질대사 중 이화작용은 생물체가 섭취한 영양소를 분해하여 에너지를 만들어 내는 반응이고, 동화작용은 이화작용으로 생성된 에너지를 이용하여 간단한 화합물로부터 복잡한 구조의 화합물을 만들어 내는 반응이다. [1]

 

 

역사

• 1632년-1723년: 안톤 판 레이우엔훅이 렌즈를 갈아서 현미경을 만들고 빗물 속의 종벌레와 자신 입 속의 세균 등의 원생동물을 관찰하였다.

• 1665년: 로버트 훅이 코르크 및 살아있는 식물 조직 내에서 세포를 관찰하였다. 그는 1665년에 마이크로그라피아(Micrographia)라는 책을 출판하면서 코르크의 단면에 나타난 무수한 구멍을 cell이라고 명명했다. 이 단어의 어원은 라틴어로 작은 방을 의미하는 cellua에서 비롯되었다.

• 1839년: 테오도르 슈반과 마티아스 슐라이덴이 식물 및 동물이 세포로 이루어져있으며, 세포가 구조와 성장의 기본 단위임을 설명하는 이른바 세포 이론을 확립하였다.

• 루이 파스퇴르(1822-1895)는 생명체가 자연적으로 생겨난다던 자연발생설을 반증하였다.

• Rudolph Virchow는 세포는 항상 세포분열을 통해 발생한다고 설명하였다.

• 1931년 에른스트 루스카는 투과 전자 현미경(TEM)을 베를린 대학에서 제작하였다. 1935년 그는 광학 현미경 해상도의 두 배인 전자 현미경을 제작하고 기존에 볼 수 없었던 세포소기관을 관찰하였다.

• 1953년 2월 28일 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA의 이중 나선 구조를 발표하였다.

• 1981년: Lynn Margulis는 내부공생설을 설명하는 세포진화에서의 공생 론을 발표하였다.

출처 : 암과 싸우는 사람들

글쓴이 : 최농부 원글보기

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