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1. 동물세포와 식물세포의 구조와 기능
1.1. 동물세포의 구조와 기능
동물세포는 핵 속에 유전물질이 있어 유전자의 발현이 일어나며, 인지질 2중층으로 구성된 세포막으로 구성되어 있다. 또한 미토콘드리아가 있어 ATP를 합성할 수 있고, 리소좀이 존재하며 중심체가 존재한다.
리소좀은 동물세포에만 존재하는 소기관이다. 리소좀은 골지체의 한 부분이 떨어져 나오면서 형성되었으며, 단일막 구조물로 이루어져 있고 적혈구 세포를 제외한 동물세포에서만 관찰된다. 리소좀은 소화효소를 가지고 있어 세포 밖에서 들어온 물질들을 분해하거나 손상된 세포 및 오래된 세포 성분을 분해하는 기능을 한다.
중심체는 동물세포에만 존재하는 다른 소기관이다. 중심체는 동물세포에서 발견되며 핵 근처에 중심립 2개가 직각 배열되어있는 구조를 가지고 있다. 중심체는 수축성이 있는 작은 반점 모양을 하고 있으며, 세포 분열에 관여하여 미세소관을 만들어 방추사를 형성하고 세포분열 시 염색체 및 분체 분리 기능을 한다.
따라서 동물세포는 핵, 세포막, 미토콘드리아, 리소좀, 중심체와 같은 다양한 소기관들로 구성되어 있으며, 이들 소기관들은 각자의 고유한 기능을 수행하여 동물세포의 생명활동을 유지시킨다.
1.2. 식물세포의 구조와 기능
식물세포의 구조와 기능이다. 식물세포에는 세포막, 핵, 세포골격, 액포, 미토콘드리아, 소포체, 세포벽, 골지체, 리보솜, 엽록체가 존재한다. 세포벽은 셀룰로오스로 이루어져 있으며, 세포를 보호하고 세포의 형태를 유지한다. 액포는 물, 양분, 색소 등을 저장하며 세포의 팽압을 조절한다. 엽록체는 엽록소를 포함하고 있어 광합성을 수행한다. 엽록체 내부에는 스트로마와 틸라코이드 막으로 구성된 그라나 구조가 있다. 스트로마에서는 암반응이, 틸라코이드 막에서는 광반응이 일어나 광합성이 이루어진다. 따라서 식물세포의 특징은 세포벽, 액포, 엽록체의 존재와 광합성 능력이다.
1.3. 동물세포와 식물세포의 공통점과 차이점
동물세포와 식물세포는 모두 막으로 둘러싸인 둥근 핵을 가지고 있으며 세포질로 구성되고 세포 전체를 세포막이 싸고 있다. 또한 세포 소기관 중 미토콘드리아, 소포체, 골지체, 리소좀, 리보솜 등을 공통적으로 가지고 있으며 다세포로 이루어져 있다.
그러나 동물세포에는 세포벽이 없으며 액포가 없거나 적고 엽록체가 없다. 반대로 식물세포에는 중심체가 없다. 또한 식물세포는 규칙적인 모형을 갖지만 동물세포는 불규칙적인 형태를 갖는다.
식물세포에는 세포벽이 존재하여 세포에 비하여 두껍고 단단하며 세포를 싸서 보호하고 형태를 유지해 준다. 이로 인해 식물은 운동할 수 없는 조직으로 이루어져 유연성을 갖지 못한다. 반면 동물세포에는 세포벽이 없어서 작은 삼투적 변화에도 약하지만 유연성을 갖는다.
식물세포에만 엽록체가 있어 광합성을 통해 에너지를 얻으며, 액포가 발달하여 물질 저장 및 삼투압 조절 등의 기능을 수행한다. 반면 동물세포에는 리소좀이 많이 있어 이러한 기능을 대신한다.
동물세포에는 중심체가 존재하여 세포 분열 시 방추사 형성 등의 역할을 하지만 식물세포에는 중심체가 없다. 이처럼 동물세포와 식물세포는 구조와 기능의 차이를 가지고 있다.
2. 세포 소기관의 구조와 기능
2.1. 세포막
세포막은 세포의 내부환경과 외부환경 사이의 반투과성 울타리이다. 세포막은 특별한 목적을 위해 한정된 막을 이용하여 내부 환경을 조직화하고 외부의 끊임없는 변화에는 관계없이 세포 내부의 환경을 유지하여 에너지를 소비한다. 세포막은 세포의 내용물을 외부 환경과 경계짓며, 세포질을 여러 특수한 구역으로 나누는 사립체, 골지체, 세망내피계, 용해소체, 과산화소체 등과 같은 막성 소기관의 막과는 구분된다. 세포막은 다 같은 단백질과 지질로 이루어진 단위막이며, 약 7.5nm 두께의 막으로 광학현미경에서는 매우 식별하기 어렵다. 그러나 전자현미경을 이용하여 관찰하면 양쪽에 오스뮴 분자의 침착에 의해 검게 보이는 치밀층과 그 사이의 투명층으로 구성된 삼층판 구조를 확인할 수 있다. 이러한 세포막의 구조는 유동 모자이크 모델로 설명할 수 있으며, 이는 세포막을 통한 물질의 능동 수송이나 세포 융합 과정을 설명하는 데 가장 적합하다. 세포막은 생리적 온도에서 액체 결정의 성질을 가지고 있으며, 세포와 외부 환경의 경계를 이루어 원형질을 보호하고 세포로 들어오거나 밖으로 나가는 물질의 이동을 통제하여 세포가 독자적인 기능을 유지할 수 있게 한다.
2.2. 핵
핵은 세포의 중심이 되는 가장 중요한 소기관이다. 핵은 보통 세포마다 1개가 있으며, 구형이거나 타원형의 모습을 지닌다. 핵은 핵막이라는 두 겹의 동심원성 막으로 둘러싸여 있으며, 핵액, 염색사 및 핵소체로 구성되어 있다.
핵 안에는 개체의 유전 정보를 암호화하고 있는 긴 중합체인 DN...