세포는생명체의 기본 구조 및 기능 단위입니다. 모든 세포는막안에 둘러싸인세포질로 구성되며단백질,DNA및RNA와 같은 많은 생체 분자와 영양소 및대사 산물의 많은 작은분자를 포함합니다.[1]이 용어는 '작은 방'을 의미하는라틴어cellula에서유래했습니다.[2]
세포는 특정 기능을 획득하고 복제,DNA복구, 단백질 합성 및 운동성과 같은 세포 내에서 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 세포는 세포 내에서 전문화 및 이동성이 가능합니다. 대부분의 세포는 크기가 작기 때문에 마이크로 미터 단위로 측정됩니다.
대부분의 식물 및 동물 세포는 1에서 100마이크로 미터사이의광학 현미경에서만 볼 수 있습니다.[3]전자 현미경은매우 상세한 세포 구조를 보여주는 훨씬 더 높은 해상도를 제공합니다. 유기체는단세포(박테리아와 같은 단일 세포로 구성) 또는다세포(식물 및 동물 포함)로 분류할 수 있습니다.[4]대부분의단세포 유기체는미생물로 분류됩니다. 식물과 동물의 세포 수는 종마다 다릅니다. 인체에는 약 37조 개(3.72×1013)개의 세포가 있는 것으로 추정됩니다.[5]뇌는 이러한 세포 중 약 800억 개를 차지합니다.[6]
세포와 세포가 어떻게 작용하는지에 대한 연구는DNA 발견,암 시스템생물학,노화및 발달 생물학을 포함하여생물학의 관련 분야에서 많은 다른 연구로 이어졌습니다.
세포를 둘러싸는 것은 세포외피– 일반적으로세포벽으로 덮인원형질막으로 구성되며 일부 박테리아의 경우캡슐이라고 하는 세 번째 층으로 더 덮일 수 있습니다. 대부분의 원핵생물은 세포막과 세포벽을 모두 가지고 있지만마이코플라스마(박테리아)와 열플라즈마(고세균)와 같이 세포막층만 가지고 있는 예외가 있습니다. 외피는 셀에 강성을 부여하고 셀 내부를 환경과 분리하여 보호 필터 역할을합니다. 세포벽은 박테리아의펩티도 글리 칸으로 구성되어 있으며 외부 힘에 대한 추가 장벽 역할을합니다. 또한저장성환경으로 인한 삼투압으로부터 세포가 팽창 및 파열(세포용해)되는 것을 방지합니다. 일부 진핵 세포 (식물 세포 및곰팡이세포)에도세포벽이 있습니다.
세포 내부에는게놈(DNA), 리보솜 및 다양한 종류의 내포물을 포함하는세포질 영역이있습니다.[4]유전 물질은 세포질에서 자유롭게 발견됩니다. 원핵생물은 일반적으로 원형인플라스미드라고 하는염색체외 DNA요소를 운반할 수 있습니다. 선형 박테리아 플라스미드는 보렐리아 속의 구성원, 특히 라임병을 일으키는보렐리아 부르그도르페리를포함하여 여러 종의스피로체테 박테리아에서 확인되었습니다.[16]핵을 형성하지는 않지만DNA는핵체에 응축됩니다. 플라스미드는항생제 내성유전자와 같은 추가 유전자를 암호화합니다.
외부에서는편모와필리가 세포 표면에서 돌출됩니다. 이들은 세포 간의 이동과 통신을 촉진하는 단백질로 만들어진 구조 (모든 원핵 생물에 존재하지 않음)입니다.
식물, 동물, 곰팡이,점액 곰팡이,원생 동물및조류는 모두진핵 생물입니다.이 세포는 전형적인 원핵 생물보다 약 15 배 더 넓으며 부피가 천 배나 더 클 수 있습니다. 원핵생물과 비교하여 진핵생물의 주요 특징은 구획화: 특정 활동이 일어나는 막 결합소기관(구획)의 존재. 이들 중 가장 중요한 것은 세포의DNA를 수용하는 세포 소기관인세포핵[4]이다. 이 핵은 진핵 생물에게 "진정한 커널 (핵)"을 의미하는 이름을 부여합니다. 다른 차이점 중 일부는 다음과 같습니다.
원형질막은 기능면에서 원핵 생물의 원형질막과 유사하지만 설정에 약간의 차이가 있습니다. 세포벽은 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있습니다.
진핵 생물의 DNA는히스톤단백질과 관련된염색체라고하는 하나 이상의 선형 분자로 구성됩니다. 모든 염색체 DNA는 세포핵에 저장되며 세포질에서 막으로 분리됩니다.[4]미토콘드리아와 같은 일부 진핵 세포 소기관에도 일부 DNA가 포함되어 있습니다.
많은 진핵 세포는일차 섬모로섬모됩니다. 일차 섬모는 화학 감각,기계감각 및열 감각에서 중요한 역할을합니다. 따라서 각 섬모는 "많은 수의 세포 신호 전달 경로를 조정하는 감각 세포안테나로 간주 될 수 있으며, 때로는 신호 전달을 섬모 운동성에 결합하거나 세포 분열 및 분화에 결합시킵니다."[17]
세포 형태라고도 하는 세포 모양은 세포 골격의 배열과 움직임에서 형성되는 것으로 가정되었습니다.[21]세포 형태학 연구의 많은 발전은황색 포도상 구균,대장균및B. subtilis와 같은 단순한 박테리아를 연구하는 데서 비롯됩니다.[22]다른 세포 모양이 발견되고 설명되었지만 세포가 어떻게 그리고 왜 다른 모양을 형성하는지는 아직 널리 알려져 있지 않습니다.[22]확인 된 일부 세포 모양에는 막대, 구균 및 스피로 헤 라이트가 포함됩니다. 구균은 원형이고, 간균은 길쭉한 막대 모양이며, 스피로 헤아는 나선형이다. 다른 많은 모양도 결정되었습니다.
세포 내 구성 요소
원핵생물이든 진핵생물이든 모든 세포에는 세포를 감싸고 안팎으로 움직이는 것(선택적 투과성)을 조절하고세포의 전위를유지하는막이 있습니다. 막 내부에서 세포질은세포부피의 대부분을 차지합니다. 세포핵이 없는적혈구와헤모글로빈을 최대한 수용할 수 있는 대부분의 소기관을 제외한 모든 세포는유전자의 유전 물질인DNA와 세포의 주요 기계인 효소와 같은 다양한단백질을만드는데 필요한 정보를 담고 있는RNA를 가지고있습니다. 세포에는 다른 종류의생체 분자도 있습니다. 이 문서에서는 이러한 주요셀룰러 구성 요소를나열한 다음 그 기능에 대해 간략하게 설명합니다.
세포막 또는 원형질막은 세포의 세포질을 둘러싸고 있는 선택적으로 투과성[23]생물학적 막입니다. 동물에서 원형질막은 세포의 외부 경계이며 식물과 원핵 생물에서는 일반적으로세포벽으로 덮여 있습니다. 이 막은 주변 환경으로부터 세포를 분리하고 보호하는 역할을하며 대부분양친 매성 (부분적으로소수성및 부분적으로친수성) 인인지질의 이중층으로만들어집니다. 따라서이 층은인지질 이중층또는 때로는 유체 모자이크 막이라고합니다. 이 막 안에는 세포의 보편적인 분비 포털인다공체라고 하는 거대분자 구조와 세포 안팎으로 다른 분자를 이동시키는 채널과 펌프 역할을 하는 다양한단백질분자가 내장되어 있습니다.[4]멤브레인은 반투과성이며 선택적으로 투과성으로 물질 (분자또는이온)이 자유롭게 통과하거나 제한된 범위로 통과하거나 전혀 통과하지 못할 수 있습니다. 세포 표면막에는 또한 세포가 호르몬과 같은 외부 신호 분자를 감지할 수 있도록 하는수용체단백질이 포함되어 있습니다.
내피 세포의 형광 이미지. 핵은 파란색으로 염색되고미토콘드리아는빨간색으로 염색되며 마이크로 필라멘트는 녹색으로 염색됩니다.
세포 골격은 세포의 모양을 조직하고 유지하는 역할을합니다. 세포 기관을 제자리에 고정시킵니다. 세포내 이입, 세포에 의한 외부 물질의 흡수 및 세포분열후 딸 세포의 분리인세포질분열을 돕습니다. 성장과 이동성 과정에서 세포의 일부를 움직입니다. 진핵 세포 골격은미세 소관,중간 필라멘트및마이크로 필라멘트.뉴런의 세포 골격에서 중간 필라멘트는신경 섬유로 알려져 있습니다. 그들과 관련된 많은 수의 단백질이 있으며, 각각은 필라멘트를 지시, 번들링 및 정렬하여 세포의 구조를 제어합니다.[4]원핵 세포 골격은 덜 잘 연구되었지만 세포 모양,극성및 세포질 분열의 유지에 관여합니다.[24]마이크로 필라멘트의 서브 유닛 단백질은액틴이라고하는 작은 단량체 단백질입니다. 미세소관의 소단위는튜불린이라고 하는 이량체 분자입니다. 중간 필라멘트는 서브 유닛이 다른 조직의 세포 유형에 따라 다른 헤테로 폴리머입니다. 중간 필라멘트의 일부 서브 유닛 단백질에는비 멘틴, 데스 민, 라민 (라민A, B 및 C), 케라틴 (다중 산성 및 염기성케라틴) 및 신경 섬유 단백질 (NF-L, NF-M)이 포함됩니다.
유전 물질의 두 가지 종류가 존재합니다 :데 옥시리보 핵산 (DNA)과리보 핵산(RNA). 세포는 장기 정보 저장을 위해 DNA를 사용합니다. 유기체에 포함 된 생물학적 정보는 DNA 서열에암호화됩니다.[4]RNA는 정보 수송 (예 :mRNA) 및효소기능 (예 :리보솜RNA)에 사용됩니다.전달 RNA(tRNA) 분자는 단백질번역중에 아미노산을 추가하는 데 사용됩니다.
원핵 유전 물질은 세포질의핵체 영역에서단순한원형 박테리아 염색체로 구성됩니다. 진핵 유전 물질은 별개의 핵 내부의염색체라고하는 다양한 선형분자로 나뉘며, 일반적으로미토콘드리아및엽록체와 같은 일부 세포 기관에 추가 유전 물질이 있습니다(내공생 이론참조).
인간세포는세포핵(핵 게놈)과 미토콘드리아(미토콘드리아 게놈)에 유전 물질이 포함되어 있습니다.인간의 경우 핵 게놈은 22 개의상동 염색체쌍과 한 쌍의성 염색체를포함하여염색체라고하는 46 개의 선형 DNA 분자로 나뉩니다. 미토콘드리아 게놈은 핵 DNA와 구별되는 원형 DNA 분자입니다.미토콘드리아 DNA는 핵 염색체에 비해 매우 작지만[4]미토콘드리아 에너지 생산과 특정 tRNA에 관여하는 13 개의 단백질을 암호화합니다.
외래 유전 물질 (가장 일반적으로 DNA)은또한 형질 감염이라는 과정을 통해 인위적으로 세포 내로 도입 될 수 있습니다. DNA가 세포의게놈에 삽입되지 않은 경우 일시적이거나 안정적 일 수 있습니다. 특정바이러스는 또한 유전 물질을 게놈에 삽입합니다.
세포 소기관은 인체의기관과 유사한 하나 이상의 중요한 기능을 수행하기 위해 적응 및/또는 전문화된 세포의 일부입니다(예: 심장, 폐 및 신장, 각 기관은 다른 기능을 수행함).[4]진핵 세포와 원핵 세포 모두 세포 소기관을 가지고 있지만 원핵 세포 소기관은 일반적으로 더 단순하고 막에 결합되어 있지 않습니다.
세포에는 여러 유형의 세포 기관이 있습니다. 일부 (예 :핵및골지체)는 일반적으로 독방이지만 다른 (예 :미토콘드리아,엽록체,퍼 옥시좀 및리소좀)은 수백에서 수천)이있을 수 있습니다.세포질은 세포를 채우고 세포 기관을 둘러싸는 젤라틴 액체입니다.
진핵생물
인간 암세포, 특히 DNA가 파란색으로 염색 된HeLa 세포. 중앙 및 최우측 세포는간기에있으므로 DNA가 확산되고 전체 핵이 표시됩니다. 왼쪽의 세포는유사 분열을 겪고 염색체가 응축되었습니다.
세포핵: 세포의 정보 센터인 세포핵은진핵세포에서 발견되는 가장 눈에 띄는세포기관입니다. 그것은 세포의염색체를수용하고 거의 모든DNA복제 및RNA합성 (전사)이 일어나는 곳입니다. 핵은 구형이며 핵외피라고하는 이중막에 의해 세포질과 분리되어 있으며,이 두 막 사이의 공간을 핵 주위 공간이라고합니다. 핵 외피는 실수로 구조를 손상시키거나 처리를 방해할 수 있는 다양한 분자로부터 세포의 DNA를 분리하고 보호합니다. 처리하는 동안DNA는메신저RNA(mRNA)라고 하는 특수RNA로전사되거나 복사됩니다. 이 mRNA는 핵 밖으로 운반되어 특정 단백질 분자로 번역됩니다.핵소체는 리보솜 서브 유닛이 조립되는 핵 내의 특수 영역입니다. 원핵 생물에서 DNA 처리는세포질에서 일어난다.[4]
미토콘드리아와 엽록체: 세포에 에너지를 생성합니다.미토콘드리아는모든 진핵 세포의 세포질에서 다양한 수, 모양 및 크기로 발생하는 자가 복제 이중 막 결합 세포 기관입니다.[4]호흡은 산화 적인산화에 의해 세포의 에너지를 생성하는 세포 미토콘드리아에서 발생하며,산소를 사용하여 세포 영양소 (일반적으로포도당과 관련된)에 저장된 에너지를 방출하여ATP(호기성 호흡)를 생성합니다. 미토콘드리아는 원핵 생물처럼이분법으로 번식합니다. 엽록체는 식물과 조류에서만 발견 될 수 있으며 광합성을 통해 탄수화물을 만들기 위해 태양 에너지를 포착합니다.
소포체:소포체(ER)는 세포질에 자유롭게 떠다니는 분자와 비교하여 특정 변형 및 특정 목적지를 대상으로 하는 분자의 수송 네트워크입니다. 응급실에는 두 가지 형태가 있습니다 : 표면에 단백질을 ER로 분비하는 리보솜이있는 거친 ER과 리보솜이없는 부드러운 ER.[4]부드러운 응급실은 칼슘 격리 및 방출에 중요한 역할을하며지질합성에도 도움이됩니다.
골지체: 골지체의 주요 기능은 세포에서 합성되는단백질및지질과 같은거대분자를 처리하고 포장하는 것입니다.
중심체: 세포골격 조직자:중심체는세포골격의 핵심 구성 요소인 세포의미세소관을 생성합니다.ER과골지체를통해 운송을 지시합니다. 중심체는 서로 수직으로 놓여 있는 두 개의중심체로 구성되며, 각각은수레바퀴와 같은 조직을 가지고 있으며, 세포 분열 중에 분리되어유사분열 방추의형성을 돕습니다. 단일 중심체가동물 세포에 존재합니다. 그들은 또한 일부 곰팡이 및 조류 세포에서 발견됩니다.
액포 :액포는 폐기물을격리하고 식물 세포에는 물을 저장합니다. 그들은 종종 액체로 채워진 공간으로 묘사되며 막으로 둘러싸여 있습니다. 일부 세포, 특히Amoeba에는 수축성 액포가 있어 물이 너무 많으면 세포 밖으로 물을 펌핑할 수 있습니다. 식물 세포와 곰팡이 세포의 액포는 일반적으로 동물 세포의 액포보다 큽니다. 식물 세포의 액포는 농도 구배에 대해 이온 및 기타 물질의 수송을 돕는tonoplast로 둘러싸여 있습니다.
진핵 생물과 원핵 생물
리보솜:리보솜은RNA와단백질분자의 큰 복합체입니다.[4]그들은 각각 두 개의 서브 유닛으로 구성되며 핵의 RNA가 아미노산에서 단백질을 합성하는 데 사용되는 조립 라인 역할을합니다. 리보솜은 자유롭게 떠 있거나 막 (진핵 생물의 거친 소포체 또는 원핵 생물의 세포막)에 결합 된 것으로 발견 될 수 있습니다.[25]
Plastids:색소체는 일반적으로 식물 세포와유글레노이드에서 발견되는 막 결합 소기관이며 특정색소를함유하여 식물과 유기체의 색에 영향을 미칩니다. 그리고 이 안료는 또한 음식 저장과 빛 에너지의 도청에도 도움이 됩니다. 특정 안료에 따라 세 가지 유형의 색소체가 있습니다.엽록체(광합성 중 빛 에너지를 두드리는 데 도움이 되는엽록소및 일부 카로티노이드 색소 포함),염색체(합성 및 저장에 도움이 되는 주황색 카로틴 및 노란색 크산토필과 같은 지용성카로티노이드색소 포함),류코플라스트(색소체가 없고 영양소 저장에 도움이 됨).
세포막 외부의 구조
많은 세포는 또한 세포막 외부에 전체 또는 부분적으로 존재하는 구조를 가지고 있습니다. 이러한 구조는반투성 세포막에 의해 외부 환경으로부터 보호되지 않기 때문에 주목할 만하다. 이러한 구조를 조립하기 위해서는 구성 요소가 수출 공정을 통해 세포막을 가로 질러 운반되어야합니다.
많은 유형의 원핵 세포와 진핵 세포에는세포벽이 있습니다. 세포벽은 환경으로부터 기계적, 화학적으로 세포를 보호하는 역할을하며 세포막에 대한 추가 보호 층입니다. 다른 유형의 세포에는 서로 다른 물질로 구성된 세포벽이 있습니다. 식물 세포벽은 주로셀룰로오스로 구성되어 있고 곰팡이 세포벽은키틴으로 구성되며 박테리아 세포벽은펩티도 글리 칸으로 구성됩니다.
원핵생물
캡슐
젤라틴캡슐은 세포막과 세포벽 외부의 일부 박테리아에 존재합니다. 캡슐은폐렴구균에서와 같은다당류,수막 구균 또는 연쇄상 구균에서와 같이바실러스 탄저균또는히알루 론산과 같은폴리펩티드일 수있다. 캡슐은 정상적인 염색 프로토콜로 표시되지 않으며인도 잉크또는메틸 블루로 검출 할 수 있습니다. 관찰을 위해 세포 간의 대비를 높일 수 있습니다.[26]: 87
편모
편모는 세포 이동성을위한 세포 기관입니다. 박테리아 편모는 세포질에서 세포막을 통해 뻗어 세포벽을 통해 압출됩니다. 그들은 길고 두꺼운 실 모양의 부속기이며 본질적으로 단백질입니다. 다른 유형의 편모는 고세균에서 발견되고 다른 유형은 진핵 생물에서 발견됩니다.
핌브리애
ᅡfimbria(필루스, 복수 필리라고도 하는 복수형 핌브리아)는 박테리아 표면에서 발견되는 짧고 얇은 머리카락 모양의필라멘트입니다. Fimbriae는필린(항원)이라는 단백질로 구성되며 인간 세포의 특정 수용체에 박테리아를 부착시키는 역할을합니다 (세포 접착).박테리아 접합과 관련된 특별한 유형의 필리가 있습니다.
세포 분열은 두 개의 딸 세포로 분열하는 단일 세포(모세포라고 함)를 포함합니다. 이것은 다세포 유기체의 성장 (조직의성장)과단세포 유기체의 번식 (식물 생식)으로 이어집니다.원핵세포는이원핵분열에 의해 분열하는 반면,진핵 세포는 일반적으로유사분열이라고 하는 핵분열 과정을 거치고 세포분열이라고 하는세포 분열이 뒤따릅니다.이배체세포는 또한 반수체 세포(보통 4개)를 생성하기 위해감수 분열을 겪을 수 있습니다.반수체세포는 다세포 유기체에서배우자역할을하며 융합하여 새로운 이배체 세포를 형성합니다.
DNA복제 또는 세포의 게놈 복제 과정[4]은 세포가 유사분열이나 이분법(분열)을 통해 분열할 때 항상 일어난다. 이것은세포주기의 S 단계에서 발생합니다.
감수 분열에서 DNA는 한 번만 복제되고 세포는 두 번 분열합니다. DNA 복제는 감수 분열 I이전에만 발생합니다. DNA 복제는감수 분열 II에서 세포가 두 번째로 분열 할 때 발생하지 않습니다.[27]복제는 모든 세포 활동과 마찬가지로 작업을 수행하기 위해 특수 단백질이 필요합니다.[4]
일반적으로 모든 유기체의 세포에는 DNA 손상에 대해 DNA를 스캔하고손상이 감지되면복구 과정을수행하는 효소 시스템이 포함되어 있습니다.[28]박테리아에서 인간에 이르기까지 다양한 유기체에서 다양한 복구 과정이 진화했습니다. 이러한 복구 과정의 광범위한 보급은돌연변이로 이어질 수 있는 손상으로 인한 세포 사멸 또는 복제 오류를 피하기 위해 세포 DNA를 손상되지 않은 상태로 유지하는 것이 중요함을 나타냅니다.대장균박테리아는 다양한 잘 정의 된DNA 복구과정을 가진 세포 유기체의 잘 연구 된 예입니다. 여기에는 (1)뉴클레오티드 절제복구, (2)DNA 불일치복구, (3) 이중 가닥 절단의비 상동 말단 접합, (4)재조합복구 및 (5) 광 의존적 복구 (광 재 활성화)가 포함됩니다.
성장과 신진 대사
단백질 합성의 개요. 세포핵(하늘색) 내에서유전자(DNA,진한 파란색)가RNA로전사됩니다. 이 RNA는 전사 후 변형 및 제어의 대상이 되어 성숙한mRNA(빨간색)를 생성한 다음 핵에서세포질(복숭아)로 운반되어 단백질로번역됩니다. mRNA는 mRNA의 3 염기 코돈과 적절한tRNA의 3 염기 항코돈과 일치하는리보솜(보라색)에 의해 번역됩니다. 새로 합성된 단백질(검정색)은 종종 효과기 분자(주황색)에 결합하는 것과 같이 추가로 변형되어 완전히 활성화됩니다.
연속적인 세포 분열 사이에서 세포는 세포 대사 기능을 통해 성장합니다. 세포 대사는 개별 세포가 영양 분자를 처리하는 과정입니다. 신진 대사에는 세포가 복잡한 분자를 분해하여 에너지와 환원력을 생성하는이화작용과 세포가 에너지와 환원력을사용하여 복잡한 분자를 구성하고 다른 생물학적 기능을 수행하는동화 작용의 두 가지 뚜렷한 구분이 있습니다. 유기체가 소비하는 복잡한 당은포도당과 같은 단당류라고하는 더 간단한당분자로 분해 될 수 있습니다. 일단 세포 안에 들어가면 포도당은 분해되어 두 가지 다른 경로를 통해 쉽게 사용할 수 있는 에너지를 소유한 분자인 아데노신 삼인산(ATP)[4]을 만듭니다.
세포는 세포 활동의 조절 및 유지에 필수적인 새로운 단백질을 합성 할 수 있습니다. 이 과정에는 DNA/RNA에 암호화된 정보를 기반으로아미노산빌딩 블록에서 새로운 단백질 분자가 형성됩니다. 단백질 합성은 일반적으로전사와번역의 두 가지 주요 단계로 구성됩니다.
전사는 DNA의 유전 정보를 사용하여 상보적인 RNA 가닥을 생성하는 과정입니다. 그런 다음 이 RNA 가닥을 처리하여 세포를 통해 자유롭게 이동할 수 있는메신저 RNA(mRNA)를 제공합니다. mRNA 분자는세포질에 위치한리보솜이라고하는 단백질-RNA 복합체에 결합하여 폴리펩티드 서열로 번역됩니다. 리보솜은 mRNA 서열에 기초한 폴리펩티드 서열의 형성을 매개한다. mRNA 서열은 리보솜 내의 결합 포켓에서RNA(tRNA) 어댑터 분자를 전달하기 위해 결합함으로써 폴리펩티드 서열과 직접 관련됩니다. 그런 다음 새로운 폴리펩티드는 기능적인 3차원 단백질 분자로 접힙니다.
단세포 유기체는 음식을 찾거나 포식자를 피하기 위해 움직일 수 있습니다. 일반적인 운동 메커니즘에는편모와섬모가 포함됩니다.
다세포 유기체에서 세포는 상처 치유, 면역 반응 및암 전이와같은 과정에서 이동할 수 있습니다. 예를 들어, 동물의 상처 치유에서 백혈구는 상처를 입은 부위로 이동하여 감염을 일으키는 미생물을 죽입니다. 세포 운동성은 많은 수용체, 가교결합, 번들링, 결합, 접착, 운동 및 기타 단백질을 포함합니다.[29]이 과정은 세포의 앞쪽 가장자리의 돌출, 앞쪽 가장자리의 접착 및 세포체와 후면의 접착 해제, 세포를 앞으로 당기는 세포 골격 수축의 세 단계로 나뉩니다. 각 단계는 세포 골격의 고유 한 부분에 의해 생성 된 물리적 힘에 의해 구동됩니다. [30][31]
2020년 8월, 과학자들은 세포, 특히 점액 곰팡이 세포와 쥐 췌장암 유래 세포가 신체를 효율적으로탐색하고 복잡한 미로를 통해 최상의 경로를 식별할 수 있는 한 가지 방법, 즉 확산된화학 유인 물질을분해한 후 그래디언트를 생성하여 모서리 주변을 포함하여 다가오는 미로 교차점에 도달하기 전에 감지할 수 있다고 설명했습니다. [32][33][34]
복잡한 다세포 유기체에서 세포는 특정 기능에 적응 된 다양한세포 유형에특화되어 있습니다. 포유류에서 주요 세포 유형에는피부세포, 근육 세포,뉴런,혈액세포,섬유 아세포,줄기 세포등이 포함됩니다.세포 유형은 모양과 기능이 모두 다르지만유전적으로동일합니다. 세포는 동일한 유전자형을 가질 수 있지만 포함된유전자의차등 발현으로 인해 세포 유형이 다를 수있습니다.
대부분의 뚜렷한 세포 유형은접합체라고 하는 단일전능성 세포에서 발생하며,발달과정에서 수백 가지 다른 세포 유형으로분화됩니다. 세포의 분화는 서로 다른 환경적 단서(예: 세포-세포 상호 작용)와 본질적인 차이(예:분열중분자의 고르지 않은 분포로 인해 발생하는 단서)에 의해 주도됩니다.
초기 지구에서 생명을 낳은 소분자의 기원에 대한 몇 가지 이론이 있습니다. 그들은 운석 (Murchison 운석참조)을 타고 지구로 운반되거나심해 통풍구에서 생성되거나 환원 대기에서 번개에 의해 합성되었을 수 있습니다 (Miller-Urey 실험참조). 최초의 자기 복제 형태가 무엇인지 정의하는 실험 데이터는 거의 없습니다.RNA는 유전 정보를 저장하고 화학 반응을 촉매할 수 있기 때문에 최초의 자가 복제 분자로 생각되지만(RNA 세계 가설참조), 자가 복제 가능성이 있는 다른 개체는점토또는펩타이드 핵산과 같은 RNA보다 앞섰을 수 있습니다.[40]
세포는 적어도 35 억년 전에 나타났습니다. [41][42][43]현재의믿음은 이 세포들이종속영양생물이었다는 것이다.초기 세포막은 아마도 지질 당 단일 지방산 사슬 만있는 현대의 세포막보다 더 단순하고 투과성이 있었을 것입니다. 지질은 물에서 자발적으로 이중층소포를 형성하는 것으로 알려져 있으며 RNA보다 앞설 수 있지만 첫 번째 세포막은 촉매 RNA에 의해 생성되거나 형성되기 전에 구조 단백질이 필요할 수도 있습니다.[44]
1665:Robert Hooke는코르크에서 세포를 발견한 다음 초기 복합 현미경을 사용하여 살아있는 식물 조직에서 세포를 발견했습니다. 그는 그의 책Micrographia(1665)에서세포("작은 방"[2]를 의미하는 라틴어셀룰라에서 유래)라는 용어를 만들었습니다.[45]
1839:테오도르 슈반과마티아스 야콥 슐라이덴은 식물과 동물이 세포로 이루어져 있다는 원리를 해명하여 세포가 구조와 발달의 공통 단위라고 결론지었고 따라서 세포 이론을 창시했습니다.
1855 :Rudolf Virchow는 새로운 세포가 세포 분열 (omnis cellula ex cellula)에 의해 기존세포에서 나온다고 말했습니다.
^Azevedo FA, Carvalho LR, Grinberg LT, Farfel JM, Ferretti RE, Leite RE, et al. (April 2009). "동일한 수의 신경 세포와 비 신경 세포는 인간의 뇌를 등각 투영 적으로 확장 된 영장류 뇌로 만듭니다."비교 신경학 저널.513(5): 532–41.도이:10.1002 / CNE.21974.PMID19226510.S2CID5200449.
^카프 G (2009년 10월 19일).세포 및 분자 생물학 : 개념 및 실험. John Wiley & Sons. 피. 2.ISBN9780470483374.Hooke는 수도원에 사는 승려들이 거주하는 세포를 생각 나게했기 때문에 모공 세포라고 불렀습니다.
^테로 AC (1990).성취자의 생물학. 연합 출판사. 피. 36.ISBN9788184243697.1665 년 영국인 로버트 훅 (Robert Hooke)은 간단한 현미경으로 얇은 코르크 조각을 관찰했습니다. (간단한 현미경은 돋보기와 같은 양면 볼록 렌즈가 하나만 있는 현미경입니다.) 그는 구조물과 같은 많은 작은 상자를 보았습니다. 이것들은 그에게 기독교 승려들이 살고 명상하는 "감방"이라고 불리는 작은 방을 생각 나게했습니다.
^후크 R (1665).현미경 : ...영국 런던 : 런던 왕립 학회. 피. 113." ... 나는 그것이 벌집처럼 모두 구멍이 뚫려 있고 다공성이라는 것을 매우 분명하게 인식할 수 있었지만 그것의 모공은 규칙적이지 않았습니다 [...] 이 모공, 또는 세포, [...] 실제로 내가 본 최초의 현미경 모공이었고, 아마도 본 적이 있는 것은 내가 작가나 사람을 만난 적이 없었기 때문에 이 전에 그들에 대해 언급한 적이 있었기 때문입니다. " – 얇은 코르크 조각에 대한 관찰을 설명하는 Hooke. 참조 :로버트 훅Archived1997년 6월 6일- 웨이백 머신
노트
추가 정보
앨버트 B, 존슨 A, 루이스 J, 모건 D, 라프 M, 로버츠 K, 월터 P (2015).세포의 분자 생물학(6판). 갈랜드 과학. 피. 2.ISBN9780815344322.
