Exp 2. 식물 세포의 관찰 및 세포 크기의 측정I. Principle1. 세포에 대한 연구: 세포에 대한 연구는 lenses와 현미경의 발명으로 비롯되었다.→ 1665년 Robert Hooke 'Micrographia'에 cell 언급, Cork에서 관찰→ 1672년 Nehemiah Grew “Cell is the underlying unit of structure in organisms”: 식물 조직을 재료로 세포의 구조를 기술→ 1674년 Van Leevenhoek : moving form→ 1831년 Robert Brown : 식물 세포내에서 핵 발견→ 1890년 Waldeyer : 염색체 발견→ 1898년 Golgi : 골지체 발견2. 세포의 구① 핵(Nuclear) : 세포의 생명 활동을 하는 중심. 유전 물질을 가지고 있어서 세포의 모든 기능을 조절하고, 세포분열을 주도한다. 하나의 세포에는 하나의 핵이 들어 있는 것이 보통이지만, 두 개 또는 그 이상의 핵이 들어있는 경우도 있다. 또한 포유류의 적혈구 같이 세포 생성시기에는 핵이 존재하다가 혈관 내로 들어오면 무핵이 되는 경우도 있다. 핵의 모양은 대부분이 원형 및 타원형인 것이 보통이고 포유류의 백혈구처럼 부정형인 것도 있다.(핵의 구성물질 - 핵막, 핵액, 염색사(염색체), 인)② 세포질(Cytoplasm) : 핵을 제외한 나머지 원형질의 반유동성 물질여러 기능을 가지는 미세소기관으로 구성③ 세포막(Cell membrane) : 원형질막이라고도 하며, 세포를 둘러싸서 외부와 경계를 짓게 하는 울타리 역할. 대단히 얇기 때문에 전자현미경으로 보면 두께가 약100Å. 자세히 보면 2개의 어두운 줄 사이에 밝은 부분이 들어 있어 3층으로 되어 있다.화학적 조성 - 지질, 단백질, 소량의 탄수화물④ 세포벽(Cell wall) : 식물, 곰팡이 무리, 말류, 세균 등에서 볼 수 있는 전투과성 막, 세포의 최 외곽에서 보호기능 또는 기계적 지지 작용3. micrometer를 이용한 세포 크기의 측정12mm를 200등분1눈금 =0.01mm= 10㎛3) 측정방법① 접안 micrometer를 접안 lens에 부착시키다.② 재물대에 대물 micrometer를 놓고 촛점을 맞추어 두 micrometer의 눈금이 평행하게 되도록 한다.③ 재물대를 움직여 재물 micrometer의 zero 기준선을 접안 micrometer의 zero reference line과 일치하게 한다.④ 두 micrometer의 눈금이 일치하는 구간을 찾아 접안 micrometer의 절대치 를 구한다.대물의 1눈금 크기(10㎛) × 대물 m의 눈금 / 접안 m의 눈금⑤ 대물 micrometer를 빼고 피검체를 검경하여 접안 micrometer의 눈금에 의해 그 크기를 측정한다.II. Materials양파(Allium cepa L.)III. Chemical Reagent & ApparatusMethylene-blue sol.Microscope, coverglass, slideglass, 핀셋, spoid면도날, 여과지 , D.W. , micrometerIV. Procedure1. 식물세포 관찰① 양파를 4등분하고, 그 중 신선한 비늘잎 한 개를 취해 휘어진 반대방향으로 꺾는다.② 핀셋을 이용하여 내측의 표피(epidermis)를 뜯어내어 물 한 방울이 올려진 slideglass에 올려놓고 고르게 편다.③ Methylene-blue sol.을 한 방울 떨어뜨리고 coverglass를 덮는다.→ 기포가 생기지 않도록④ 여과지로 여분의 물기를 제거한 다음 저배율로 부터 검경(핵, 세포질, 세포벽)하고 고배율(x100)로 옮겨 sketch한다.(명칭 기입)2. 세포 크기의 측정① 접안 micrometer의 눈금의 절대치를 구한다.② Slide glass위에 5× 5mm 크기의 양파표피세포를 준비하고 cover glass를 덮 어 × 100에서 검경한다.③ 양파 세포의 크기를 측정하여 기록한다.V. Discussion1. 진핵 세포와 원핵 세포의 비교원핵세포(prokaryotic cell)를 가진 유일백질 합성을 위한 리보솜은 진핵세포의 것보다는 작으며, 막에 부착되어 있지 않고 세포질에 분산되어 있는 반면, DNA는 다소간 농축된 상태인 뉴클레오이드(nucleoid)로 존재합니다. 또한 세포막 바깥 쪽에는 세포의 모양 및 지지를 위한 단단한 세포벽이 있으며, 여기에는 짧은 아미노산 사슬이 결합되어 있는 다당류 중합체로 구성된 펩티도글리칸(peptidoglycan)이 들어있습니다. 일부 박테리아는 젤라틴성 물질 또는 외피(capsule)가 세포벽을 둘러싸고 있습니다.박테리아와 남조를 제외한 모든 세포를 진핵세포(eukaryotic cell)라고 합니다. 진핵생물은 고등 동?식물 외에 조류, 푸로토조아(protozoa), 균류를 포함합니다. 진핵세포는 여러 가지 세포소기관을 가지며, 이들은 기능에 적합한 구조를 하고 있습니다. 세포질은 이들 세포소기관과 다른 막성구조에 의해 구획화되어 있습니다. 구획화는 두가지 관점에서 중요합니다. 첫째, 세포소기관은 세포질이라는 공간에서 서로 다른 화학반응을 물리적으로 격리한다는 점이고, 둘째, 소비되거나 생성되는 물질들이 독특한 반응순서에 따라 한 소기관에서 다른 소기관으로 이동되기 때문에 세포소기관은 각기 다른 반응들을 시간적으로 격리한다는 점입니다.원핵세포와 달리 진핵세포에는 핵막으로 둘러싸인 핵을 볼 수 있습니다. 전자현미경으로 관찰하여 보면 핵(nucleus)을 볼 수 있습니다. 전자 현미경으로 관찰하여 보면 핵에는 핵막(nuclear envelope), 핵질(nucleoplasm), 염색체(chromosome)와 인(nucleolus)이 들어 있습니다. 또한 진핵세포의 세포질에는 3차원 형태의 그물망으로 조직화되어 있는 세포골격(cytoskeleton)이 있습니다.전핵(前核)① 수정되기 전의 자성 전핵(난핵)과 웅성 전핵(정핵). 생식핵이라고도 한다. ② 섬모충류에 있어서의 소핵(小核). ③ 종자식물의 꽃가루 안에 형성되는 생식 세포진핵 세포(眞核細胞)핵막으로 둘러싸인 핵을 가진 세포. 세균과 남조 식물 이외의 내에서는 세포 소기관이 있으며, 그들은 각각 기관 특이의 기능을 가지고 있다.세포소 기관(細胞小器官)원형질의 일부가 특수하게 분화하여 일정한 기능을 가지는 유기적 단위로 된 세포 내의 구조. 원래 생물체가 몇 개의 기관으로 이루어져 있다는 점에 비추어 원생동물의 세포내 구조에 대하여 붙인 말이다. 좁은 뜻으로는 ① 특수한 효소 활성과 유전 정보(즉 DNA)를 아울러 가진 구조(핵·미토콘드리아·엽록체)에 한정하는 경우 ② 막으로 둘러싸인 세포막 기질과 분명히 구획된 구조(핵, 미토콘드리아, 엽록체, 리소좀)를 가리키는 경우가 있다. 그러나 일반적으로는 구조적 및 기능적으로 분화한 모든 원형질 구조를 뜻한다.미토콘드리아(mitochondria)동물·식물의 세포질 속에 넓게 퍼져 있는 실 모양 또는 막대 모양의 아주 작은 구조체. 세포의 호흡에 중요한 구실을 하며, 동물의 허파나 식물의 잎으로부터 흡수한 산소는 여기에서 쓰인다. 탄수화물·지방·단백질 등을 작은 분자로 부수어서 에너지를 만들어 세포에 공급한다. 세포는 그 에너지로 살게 된다.핵(核)세포 구성 요소의 하나. 보통 1개의 세포에 1개가 들어 있으며, 거의가 둥근 공 모양이다. 핵 속에는 유전자인 DNA와 RNA를 함유한 인이라고 불리는 알갱이가 들어 있고, 핵은 핵막으로 둘러싸여 있다. 아세트산카민에 의해 붉게 염색되거나 메틸렌블루에 의해 푸르게 염색되므로 세포질과 구별할 수 있다. 한편, 원자핵도 핵이라고 한다.염색체(染色體)세포 분열이 일어날 때 세포 핵 속에 나타나는 끈 모양의 물질. 염색체의 수나 모양은 생물의 종류에 따라서 정해져 있다. 이를테면 사람은 46, 개는 78, 아메바는 12, 벼는 24, 완두는 14이다. 염색체에는 어버이의 성질을 자식에게 전하는 유전자가 들어 있어 모양이나 성질 등이 전해지며, 그 중 성염색체는 암수를 결정하는 데 중요한 관계를 가진다.엽록소녹색 식물의 엽록체 속에 들어 있는 녹색의 색소 물질. 클로로필이라고도 한다. 빛에너지를 흡수하여 이산화탄소를 유기 화합물인ome)세포에 함유되어 있는 입자. 세포질 기질 외에 핵, 미토콘드리아, 엽록체 등의 세포 기관에도 함유되어 있다. 둥근 모양의 과립 구조로 20nm (nm : 10억 분의 1m) 내외의 아주 작은 세포 내 소기관으로, 전자 현미경에 의해서만 관찰된다. 세포질 안에 흩어져 있거나 소포체에 붙어 있다. 단백질과 rRNA가 주성분이다. Mg2+가 적어지면 2개로 분리되는데 리보솜의 구성 단위가 된다. mRNA에 여러 개가 붙어 있는 것을 폴리솜이라 한다. 세포 내에서 유전 인자의 정보에 따라 단백질을 합성한다.리소좀(rysosome)세포 내에 발달된 소기관. 지름이 0. 2∼0. 8㎛의 과립으로, 외겹의 단위막으로 되어 있다. 소화 효소가 들어 있으며, 아메바가 먹이를 세포 안에서 소화시키는 일(세포내 소화)이나, 백혈구의 식균 작용, 그리고 올챙이의 꼬리가 없어지는 것도 리소좀의 작용에 의한 것이다. 리소좀은 골지체로부터 만들어지는 것으로 알려져 있다.액포(液胞)세포 안에서 주위의 원형질로부터 명확히 구획되고 액체 성분으로 채워진 공간. 정상적인 동물 세포나 어린 미분화 식물 세포에는 없거나 조그만 것이 몇 있으나, 다 자란 식물 세포에서는 세포 부피의 대부분을 차지하게 된다. 한 겹의 단위막(액포막)으로 둘러싸여 있다. 액포를 채우고 있는 액체 성분 속에는 당류, 색소, 무기염류, 유기산 및 그 밖의 여러 가지 물질들이 함유되어 있다. 기능적으로는 대사 산물의 저장이나 분해 또는 해독을 함과 동시에, 팽압(膨壓)을 발생시켜 식물체의 형태를 유지하게 한다.소포체(小胞體)세포질 속의 막 구조. 소포체의 존재와 그 형태는 전자 현미경의 발단에 의하여 비로소 밝혀졌다. 그 구조는 매우 다양하여 6∼7nm의 단위막으로 된 통로에 의해 서로 연결되어 있다. 소포체의 일반적인 기능으로서는 세포내 물질의 수송, 세포내 대사(특히 스테로이드 합성, 지질·당 등의 대사), 단백질 합성 등을 들 수 있다. 막 표면에 리보솜이 붙어 있는 것을 조면(粗面) 소포체, 붙어 있지 않은 0s)
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