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[막의 세계] 생명의 국경선, 생체막
- 등록일1999-05-29
- 조회수6321
- 분류기술동향 > 종합 > 종합
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자료발간일
1999-05-29
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출처
동아사이언스
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원문링크
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키워드
#생체막
?출처: 동아사이언스
재미있는 과학이야기 (2)
???[막의 세계] 생명의 국경선, 생체막
전자현미경으로 본 세포막(화살 표 부위). 이중막이 뚜렷이 관찰된다.
수십 조개의 세포로 이뤄졌다는 인 간의 몸 속을 들여다 보면 참으로 재미있는 사실을 발견할 수 있다. 각각의 생명활동을 영위하는 기본 단위인 세포부터 세포막이라는 것 으로 둘러싸여 있을 뿐만 아니라 온갖 종류의 막들이 그 무언가와의 경계를 선언하고 있기 때문이다. 세포막, 핵막, 미토콘드리아막, 공 막, 각막, 망막, 피부까지 말이다. 생명체 속에서 자신의 활동 영역을 구분 지으려고 하는 막의 정체는 무엇이며, 또 어떤 역할을 하고 있을까.
세포는 아주 작은 방과 같은 단위 체로 그 안에는 농축된 수용액과 화학물질이 채워져 있다. 생물의 기능과 활동은 세포의 일상 활동을 바탕으로 이루어진다. 아메바나 짚 신벌레와 같이 자유롭게 유영하는 단세포생물뿐 아니라 사람과 같은 고등생물의 세포들도 광학현미경을 이용하면 쉽게 관찰할 수 있다.
광학현미경으로 보면 세포들은 반 투명한 세포질로 차 있고 그 안에 둥글고 큰 핵이 있으며 세포질은 어떤 형태의 울타리와 같은 막으로 둘러싸여 있다. 이 막이 바로 원형 질막이라고도 불리는 세포막이다. 전자현미경으로 관찰하면 세포질 안에는 핵 외에도 세포가 살아가기 위해 필요한 여러 가지 기능을 담 당하는 세포소기관들이 있는데 이 들도 대부분 막으로 둘러싸여 있 다. 세포막과 세포 내에 있는 모든 막을 통틀어 생체막이라 한다.
1. 생명의 국경선 생체막
2. 분자세계의 좁은문 분리막
3. 에너지와 정보 저장의 보고 박 막
4. 미래의 문을 여는 바이오 칩
5. 막의 경계를 허무는 계면활성제
수십 조개의 세포로 이뤄졌다는 인 간의 몸 속을 들여다 보면 참으로 재미있는 사실을 발견할 수 있다. 각각의 생명활동을 영위하는 기본 단위인 세포부터 세포막이라는 것 으로 둘러싸여 있을 뿐만 아니라 온갖 종류의 막들이 그 무언가와의 경계를 선언하고 있기 때문이다. 세포막, 핵막, 미토콘드리아막, 공 막, 각막, 망막, 피부까지 말이다. 생명체 속에서 자신의 활동 영역을 구분 지으려고 하는 막의 정체는 무엇이며, 또 어떤 역할을 하고 있 을까.
세포는 아주 작은 방과 같은 단위 체로 그 안에는 농축된 수용액과 화학물질이 채워져 있다. 생물의 기능과 활동은 세포의 일상 활동을 바탕으로 이루어진다. 아메바나 짚 신벌레와 같이 자유롭게 유영하는 단세포생물뿐 아니라 사람과 같은 고등생물의 세포들도 광학현미경을 이용하면 쉽게 관찰할 수 있다.
광학현미경으로 보면 세포들은 반 투명한 세포질로 차 있고 그 안에 둥글고 큰 핵이 있으며 세포질은 어떤 형태의 울타리와 같은 막으로 둘러싸여 있다. 이 막이 바로 원형 질막이라고도 불리는 세포막이다. 전자현미경으로 관찰하면 세포질 안에는 핵 외에도 세포가 살아가기 위해 필요한 여러 가지 기능을 담 당하는 세포소기관들이 있는데 이 들도 대부분 막으로 둘러싸여 있 다. 세포막과 세포 내에 있는 모든 막을 통틀어 생체막이라 한다.
출입국관리소 세포막
세포막에 의해 구분되는 세포의 내 용물과 세포를 둘러싼 환경 사이에 는 근원적인 차이가 유지된다. 세 포막은 수동적인 울타리의 구실만 하는 것이 아니라 필요한 것만 골라 통과시키는 고도의 기능을 발휘함으로써 세포 안팎의 이온 농도를 다르게 유지한다. 또 세포의 활동 에 필요한 물질은 세포 속으로 받아들이고 노폐물은 세포 밖으로 내보낸다. 이것은 마치 국경선이나 항만, 공항에 설치돼 있는 출입국 관리사무소에서 하는 일과 유사하다.
세포막은 두께가 5-10 nm (1nm=10- 9m) 가량 되는 아주 얇은 막으로 나라와 나라 사이의 국경선처럼 외 부와 경계를 지어준다. 전자현미경 으로 세포막을 보면 가운데는 밝게 보이는 층이 있고 양옆으로 어둡게 보이는 두 층이 있다. 이러한 이중 막 구조는 세포막뿐만 아니라 세포 안에 있는 세포소기관의 막에서도 공통적으로 나타난다.
모든 생체막은 지질분자와 단백질 분자로 이뤄진다. 지질분자는 연속 적인 이중층을 이루고 있다. 지질 이중층은 생체막의 가장 기본적 구 조로 수용성 물질의 투과를 억제하 는 방벽 역할을 한다. 단백질분자 는 지질의 이중층 속에 박혀 있으 면서 여러 가지 기능을 발휘한다.
예를 들면 어떤 단백질은 특정 분 자를 세포 안팎으로 수송하고, 다 른 단백질은 외부로부터 오는 화학 신호를 받아들여 전달하는 역할을 한다. 또다른 단백질은 막이 관여 하는 반응의 촉매인 효소로서 작용 하기도 한다. 이처럼 여러 가지 기능을 수행하는 세포막은 결코 정적이 아닌 매우 유동적인 구조물이다.
지질과 단백질분자는 마치 남극의 바다에 떠 있는 빙산처럼 막의 면 을 이리저리 떠돌아다닐 수 있다. 지질과 단백질의 조성은 세포막의 양면이 서로 다른데, 이는 막의 양 면이 서로 다른 기능을 담당하고 있다는 얘기다.
막의 기능 좌우하는 단백질 함량
세포막에 들어있는 세가지 중요한 지질은 인지질, 당지질, 콜레스테 롤이다. 이들은 모두가 분자 내에 친수성인 극성 부위와 소수성인 비 극성 부위를 동시에 가지고 있다. 전형적인 인지질 분자는 극성 머리 부분 하나와 비극성인 탄화수소 꼬 리부분 두 개를 가지고 있다.
당지질은 올리고당이 붙어 있는 지질분자다. 이 분자는 동물세포의 세포막 이중층의 바깥쪽에만 존재 하며 당부분은 세포 표면에 노출돼 있다. 올리고당은 복잡한 구조이며 세포의 표면에만 존재하기 때문에 세포 사이의 신호전달에서 중요한 작용을 하는것으로 추측된다.
세포막의 기본 구조는 지질 이중층 에 의해 결정되지만 막의 특이한 기능은 주로 단백질에 의해 수행된 다. 따라서 막에 존재하는 단백질 의 종류와 양은 그 막의 기능을 반 영한다. 예를 들어 에너지 변환에 관여하는 미토콘드리아의 내막은 단백질의 함량이 75% 이상이지만 신경섬유의 절연을 담당하는 미엘 린막은 막 질량의 20% 정도만이 단백질이다. 보통의 세포막은 약 50% 가량이 단백질로 돼 있다.
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