모든 생명체를 구성하는 세포에는 원핵 세포와 진핵 세포의 두 가지 형태가 있다. 이것은 DNA가 어디에 존재하는가에 따라 세포를 구분한 것이다. 원핵 세포와 진핵 세포를 핵막의 유무, 막성세포 소기관의 발달, 세포의 크기 등에 따라 비교하면 다음과 같다.
(1) 핵막의 유무
원핵 세포는 유전 물질인 DNA가 막으로 싸여 있지 않으며, 진핵 세포는 DNA가 두 겹의 막으로 싸여 있는 핵 속에 있다.
(2) 막성 세포 소기관의 발달
진핵 세포의 세포질에는 소포체, 골지체, 미토콘드리아, 엽록체 등과 같이 막으로 둘러싸인 다양한 세포 소기관들이 있지만 원핵 세포의 세포질에는 이러한 막성 세포 소기관이 없다. 따라서 진핵 세포는 원핵 세포보다 구조적으로 더 복잡하고, 구분된 공간에서 호율적으로 다양한 기능을 하도록 조직화 되어 있다.
세포의 크기와 모양
목차
- 세포의 부피가 커지면 필요한 물질과 노폐물의 양이 증가한다.
- 세포의 표면적에 따라 세포 안팎으로 이동하는 물질과 노폐물의 양이 결정된다.
- 세포가 크면 단위 부피당 표면적이 작아져 필요한 물질을 얻고 노폐물을 처리하는 데 불리하므로 세포의 크기가 작은 것이다.
▶ 세포의 크기는 왜 작은가?
| 세 포가 생장함에 따라 외부로부터 받아들여야 할 물질의 양과 노폐물의 생성 속도는 세포의 표면적이 늘어나는 것보다 더 빠르게 증가한다. 그런데 세포가 커지면서 부피가 증가됨에 따라 표면적이 늘어나지만 같은 비율로 커지지는 않는다. 따라서 세포는 높은 표면적 대 부피비를 유지하기 위하여 크기가 작은 것이다. |
- 세포는 다양한 형태로 표면적의 한계를 극복한다.
- 신경 세포는 가늘어서 부피당 표면적의 비율이 높고, 적혈구의 납작한 모양이나 소장 상피 세포의 융털 역시 표면적을 넓히는 효과를 나타낸다.
- 대물 마이크로미터를 이용해 접안 마이크로미터 한 눈금의 길이를 측정한 후 대물 마이크로미터를 빼고 세포의 크기를 측정한다.
A : 두 마이크로미터의 눈금이 겹쳐진 구간 내의 접안 마이크로미터 눈금 수
B : 두 마이크로미터의 눈금이 겹쳐진 구간 내의 대물 마이크로미터 눈금 수
|
세포의 크기 = x × 세포가 차지한 접안 마이크로미터 눈금 수
|
▶ 현미경 마이크로미터
| 현 미경의 마이크로미터는 광학 현미경에서 시료의 길이를 측정하기 위한 일종의 자로, 접안 마이크로미터와 대물 마이크로미터가 있다. 대물 마이크로미터 한 눈금의 길이는 10 ㎛로 정해져 있지만 접안 마이크로미터는 한 눈금의 길이가 대물렌즈의 배율에 따라 달라지므로 대물 마이크로미터를 이용해 접안 마이크로미터 한 눈금의 길이를 측정해야 한다. |
▶ 접안 마이크로미터 1눈금의 길이 측정
|
 |
▶ 세포의 크기 측정
① 면봉으로 입 안을 가볍게 문질러 입 안 상피 세포를 받침 유리에 고르게 묻힌다.
② 메틸렌블루 용액을 한 방울 떨어뜨린 다음 덮개 유리를 덮고 거름종이로 여분의 염색액을 제거한다.
③ 현미경으로 입 안 상피 세포를 관찰한 다음 접안 마이크로미터 눈금으로 세포의 크기를 측정한다.
→ 입 안 상피 세포의 크기는 접안 마이크로미터 15눈금에 해당하므로 2.5 ㎛ × 15 = 37.5 ㎛이다.
| 1809년 프랑스의 라마르크가 용불용설을 주장하였다. | |||
|
용불용설
|
1750년대에 접어 들면서 천지창조에 의해 만들어진 생물들 이외에 자연에 의해 생기거나 변화하는 생물들도 있다는 의견이 제기되기
시작했다. 라마르크는 하나의 종이 다른 종으로 변화할 뿐만 아니라 인간도 다른 어떤 종에서 생겨났다고 생각했다. 그는 하나의
생물은 자신의 생물학적 요구에 따라 새로운 구조나 기관을 생성하게 되고, 이러한 새로운 구조는 자주 사용함으로써 더욱 발달하게
되며, 그러한 획득 형질(개체 변이)은 유전을 통하여 다음 세대로 전달된다고 주장하였다.
기린의 목이 길어지는 과정을 예로 들어 보면, 기린은 높은 곳에 있는 나뭇잎을 따먹기 위해 계속 목을 늘리려는 노력을 할 것이고, 그 결과 목이 길어지며 이 길어진 목이 자손에게 유전된다. 또 자손은 다시 목을 늘리는 노력을 할 것이고 더욱 길어진 목은 다시 다음 자손에게 유전되는 식으로 기린의 목이 계속 길어져서 오늘날에 이르게 되었다는 것이다. 오늘날 라마르크의 이론은 인정되고 있지 않다. 왜냐 하면 획득 형질은 유전되지 않기 때문이다. 그러나 많이 사용하는 기관은 발달하고 사용하지 않는 기관은 퇴화한다는 이론인 라마르크의 용불용설은 생물 진화에 대한 최초의 이론으로서 의미가 있다.
[다윈의 자연 선택설] 생존 경쟁과 진화에 관한 다윈의 학설을 자연 선택설이라고 한다. 그는 이 학설이 생물 진화의 기초가 된다고
하였다. 곧 자연계의 동식물은 자연 도태되어 진화해 간다고 본 것이다. 지구 위의 동식물이 환경에 잘 적응해 나가는 것은 바로
이러한 이유 때문이라는 것이다. 다윈의 자연 선택설은 자연 환경에 적응하는 생물은 살아남고, 적응하지 못하는 생물은 차차 사라져
가는 것을 말한다. 생물은 먹이가 많고 생활하기 좋은 곳을 얻기 위해 끊임없이 생존 경쟁을 하고 있다. 그 경쟁에 이기고 또
외부의 온도나 습도 등에 잘 적응하는 것만이 번성하는 것이다. 자연 선택은 이러한 적자 생존의 결과로 생기는 것이다. 다윈은 이
학설을 1859년 《종의 기원》이라는 책에 발표하였다. 후에 요한센이나 드브리스는 생물의 진화는 자연 선택뿐만이 아니라는 것을
밝혀냈으나, 오늘날에도 이 학설의 근본적인 생각은 인정되고 있다.
[생식질 연속설]
19세기말 독일의 생물학자인 바이스만이 제기한 이론으로 유전물질은 생식질을 통해서 다음 세대로 전달되며 획득형질은 전혀 유전되지
않는다고 주장하였다. 바이스만은 히드로충류에 대한 초기 관찰에서 동물의 생식세포에는 종에 필수적이고 다음 세대로 보존,
전달되는 어떤 것이 있다고 생각하게 되었는데 이 생각은 ' 생식질설'이라는 이론으로 발전했다. 이 이론의 핵심은 모든 생물체가
특수한 유전물질을 가지고 있다는 것이며, 생식질이란 말 대신 염색체, 유전자, DNA라는 용어로 바뀌었을 뿐 현재에도 일반적인
개념으로서 받아들여지고 있다.
|
[돌연변이설]
1901년 네덜란드의 더 프리스는 (De Vries) 는 돌연변이에 의해 새로운 종이 만들어져 진화가 일어난다고 주장하였다. 돌연변이는 자주 일어나는 것이 아니며, 생식 세포의 유전자에 일어나야 하고, 대부분 생존에 불리한 쪽으로 일어나므로 이것만으로는 진화를 설명하기 어렵지만 진화의 요인으로서 매우 중요하다.
[격리설]
로마네스 (Romanes)와 바그너 (Wagner)는 환경적인 격리가 진화의 요인이 된다는 격리설을 주장하였다. 격리에는 바다, 산맥, 사막 등에 의한 지리적 격리와 생식 기관이나 생식 시기의 변화에 따라 교배가 불가능하게 되는 생식적 격리가 있다.
[교잡설]
로치 (Losty)는 교잡에 의해 만들어진 잡종에 의해 새로운 종이 형성된다는 교잡설을 주장하였다.
댓글 없음:
댓글 쓰기