동물 세포와 식물 세포의 구조와 기능
(1) 공통으로 가지고 있는 세포 소기관: 핵, 소포체, 골지체, 미토콘드리아, 세포 골격, 리보솜, 세포막, 핵
동물 세포의 구조와 기능: 세포막으로 둘러싸인 세포는 핵과 세포질로 구분된다.
핵
- 세포 내에서 가장 크고 뚜렷하며 유전자의 본체인 DNA 대부분을 가지고 있어 생명 유지, 증식, 유전 등을 통해 세포 생명 활동의 중심 역할을 한다.
- 인: rRNA 합성 및 리보솜 합성에 관여한다.
- 염색사: DNA와 단백질로 구성된 구조이다. 평소에는 실처럼 풀어져 있지만, 세포가 분열할 때는 응축되어 염색체를 형성하며, 이때 광학 현미경으로도 관찰할 수 있다.
- 핵막: 핵을 둘러싸는 2중막으로 핵공이 있어 이를 통해 물질의 출입이 가능하다.
미토콘드리아
- 유기물을 분해하여 생명 활동에 필요한 에너지를 얻는 세포 호흡이 일어나는 장소이다. 외막과 내막의 2중막 구조로 되어 있고, 내막은 크리스타를 형성한다.
- 유기물에 저장된 화학 에너지가 ATP 형태의 화학 에너지로 전환된다.
- 내막 안쪽은 기질이라 하며, 이곳에 독자적인 DNA와 리보솜이 있어 스스로 복제하여 증식할 수 있다.
- 간세포와 근육 세포 등과 같이 에너지를 많이 필요로 하는 세포에 다수 분포한다.
소포체
- 납작한 주머니 모양 또는 관 모양의 구조물이 복잡하게 연결된 단일막 구조이다. 물질 수송의 통로 역학을 한다.
- 내막 공간이 서로 연결되어 있으며, 막 일부는 핵막에 연결되어 있다.
- 거친면 소포체: 리보솜이 붙어 있어 합성된 단백질의 가공과 이동이 일어난다. 단백질 합성 및 분비가 활발한 세포에 발달하여 있다.
- 매끈면 소포체: 리보솜이 붙어 있지 않으며 지질(인지질, 스테로이드) 합성, 독성 물질 해독과 칼슘 이온의 저장이 일어난다. 지방의 재합성이 일어나는 소장의 흡수 상피 세포 또는 스테로이드 합성이 일어나는 부신 겉질 세포 등에 발달하여 있다.
골지체
- 단일막으로 된 시스터나가 포개져 있는 구조로 주변에 작은 소낭이 분포되어 있다.
- 소포체로부터 운반되어 온 단백질과 지질을 변형하여 다른 부위로 이동시키거나 세포 박으로 분비한다.
- 소화샘 또는 내분비샘 세포와 같은 분비 세포에 특히 발달하여 있다.
- 원형의 세포 소기관으로 세포 호흡을 통해 ATP를 합성한다.
- 2중막 구조로 내막의 안쪽은 주름이 잡힌 크리스타를 형성한다.
- 유기물의 화학 에너지를 ATP의 화학 에너지로 전환한다.
세포 골격
- 단백질 성분으로, 세포의 모양 유지에 관여한다. 세포 소기관의 위치와 세포의 형태를 결정짓는 역할을 한다.
- 미세 섬유: 액틴, 근수축, 동물 세포의 세포질 분열, 백혈구의 위족 운동, 세포막의 지탱과 변형에 관여한다.
- 중간 섬유: 케라틴, 세포 골격 전체의 뼈대로 작용, 세포의 형태를 유지, 세포 소기관의 위치를 고정한다.
- 미세 소관: 튜블린, 세포의 형태를 유지, 세포 소기관과 소낭의 세포 내 이동에 관여한다.
리보솜
- 2개의 단위체로 구성된 알갱이 모양의 세포 소기관으로 막 구조가 아니다.
- 각 단위체는 핵 내부의 인에서 조립되고 세포질에서 합쳐진다.
- 단백질과 rRNA로 구성되며, mRNA에 의해 전달되는 유전 정보에 따라 단백질을 합성한다.
- 단백질 합성이 왕성한 세포에 다량 분포한다.
- 거친면 소포체에 붙어 있거나 세포질에 존재한다.
세포막: 세포를 둘러싸고 있는 막으로 세포를 외부 환경으로부터 분리해 보호하며, 물질의 출입을 조절한다.
(2) 식물 세포만 가지고 있는 세포 소기관: 엽록체, 액포, 세포벽
식물 세포의 구조와 기능
- 엽록체
- 원반 모양의 세포 소기관으로 광합성을 통해 유기물을 합성한다.
- 2중막 구조로 내막 안쪽에 납작한 주머니 모양의 틸라코이드가 발달하여 있다.
- 대기 중의 이산화 탄소를 이용해 유기물인 포도당을 합성한다.
- 빛에너지를 화학 에너지로 전환하여 포도당을 합성하는 광합성이 일어나는 장소이다.
- 광합성을 하는 식물과 조류에서 관찰된다.
- 스트로마는 엽록체에서 미토콘드리아의 기질에 해당하는 부위로 포도당 합성에 관여하는 다양한 효소가 들어 있다. 이곳에 독자적인 DNA와 리보솜이 있어 스스로 복제하여 증식할 수 있다.
액포
물, 영양소, 색소, 노폐물을 저장한다. 단일막으로 둘러싸여 있는 주머니 모양의 세포 소기관이다.
수분 함량 조절을 통해 세포의 삼투압 조절, 형태를 유지한다.
식물 세포가 성숙함에 따라 점점 커지고, 노화된 식물 세포 대부분을 차지한다.
세포벽: 식물 세포의 형태를 유지하며, 기계적 지지 및 보호 역할을 한다. 물과 용질을 모두 통과시키는 구조로 물질 출입을 조절하지 못한다. 식물 세포에서 주성분은 셀룰로스이며, 어린 식물 세포에서는 비교적 얇은 1차 세포벽이 형성되고, 세포가 성숙하면서 1차 세포벽과 세포막 사이에 두껍고 단단한 2차 세포벽이 형성된다.
(3) 동물 세포만 가지고 있는 세포 소기관
리소좀
단일막의 주머니 모양 구조물로 골지체로부터 형성, 백혈구에 많이 분포되어 있다.
가수분해 효소가 있어 세포내소화를 담당하는데, 식세포 작용으로 세포 안으로 들어온 이물질 또는 세포내 노폐물을 분해하거나 손상 또는 낡은 세포 소기관을 분해한다.
편모와 섬모
- 미세 소관으로 이루어진 세포의 운동 기관이다.
- 섬모는 길이가 짧고 수가 많으며, 편모는 길이가 길고 수가 적다.
중심체
- 핵 근처에 위치하며, 직각으로 배열된 중심립 2개로 구성된다.
- 중심립은 미세 소관으로 이루어져 있으며, 세포 분열 시 방추사가 뻗어 나온다.
| 구분 | 공통점 | 차이점 |
| 엽록체 | 2중막 구조독자적인 DNA, 리보솜 존재스스로 복제하여 증식 | 광합성(유기물 합성)식물 세포에 존재빛에너지 ⟶ 화학 에너지(유기물) |
| 미토콘드리아 | 세포 호흡(유기물 분해)식물 세포, 동물 세포에 모두 존재화학 에너지(유기물) ⟶ 화학 에너지(ATP) |
원핵세포와 진핵세포(동물 세포)
| 구분 | 유전 물질 | 핵막 | 세포벽 | 리보솜 | 막성 세포 소기관 |
| 원핵세포 | 원형 DNA | 없음 | 있음 | 있음 | 없음 |
| 진핵세포 (동물 세포) |
선형 DNA | 있음 | 없음 | 있음 | 있음 |
참고자료: 지학사 교과서 생명과학2, EBS 수능특강 생명과학2
