Eukaryotic Cell

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Neucleolus

• 과립 형태의 비정형 덩어리로, 핵 내에 한 개 이상 존재한다.

-간기의 핵에서만 관찰되며, 세포 분열기에는 사라진다.

• rRNA의 유전자 서열들이 모여있어 세포질에서 만들어진 단백질이 rRNA와 복합체를 이루어 ribosome의 두 단위체를 형성한다.

  이후 두 단위체가 Pore을 통해 세포질로 빠져나가 ribosome을 형성한다.

  Rough Endoplasmic Reticulum

• RER의 표면에는 bound ribosome이 붙어 있다.

• ER의 막에 부착되어 있는 효소에 의해 탄수화물들이 단백질에 부착되어 glycoptotein이 된다.

• bound ribosome에 의해 합성된 단백질을 분비한다.

  이자의 특정 세포는 인슐린을 분비한다.

• 밀도차 원심분리를 하면 bound ribosome이 붙어있어 아래로 가라앉는다.

• 막으로 둘러싸인 단백질인 transport vesicle을 분비시킨다.

Neuleus

• 세포에는 한 개의 neucleus가 있으며, 대부분의 DNA를 포함한다.

  골격근 세포(다핵 세포), 적혈구 세포(무핵 세포) 등 일부 예외가 있다.

• neuclear envelope은 인지질 이중층으로 이루어진 이중막이다.

• neucleus 전체에 걸쳐서 섬유 구조물인 neucleaer matrix가 있다는 많은 증거가 있다.

• neucleus 내부를 채우고 있는 반유동성 물질인 neucleoplasm이 있다.

  Smooth Endoplasmic Reticulum

• SER에서는 지질 합성이 일어나는데 이러한 지질 합성으로 스테로이드를 합성하여서 성호르몬과 같은 호르몬이 합성되기도 한다.

• 약과 독소를 해독하는 능력이 있어 간에 많이 분포해 있다.

• 칼슘 이온을 저장한다. 근육 세포에 특화된 SER은 칼슘 이온을 세포질로 내보내 근육 세포의 수축을 촉진한다.

  Golgi Apparatus

• ER에서 유래한 여러 개의 납작한 막으로 이루어져 있으며, 이를 각각 Cisterna라고 부른다.

• RER에서 가공한 polypeptide를 받아 당 일부를 제거하거나 지질이나 당 등의 작은 작용기들을 붙인다.

• golgi apparatus로 부터 나온 transport vesicles는 특정 소기관들의 표면 혹은 세포막의 결합 부위를 인식하는 분자들을 가지고 있다(특이적으로 작용할 수 있다).

  cis-, medial, trans- golgi apparatus마다 다른 효소를 지닌다. ER에서 붙였던 당 일부를 제거하고, polypeptide의 Ser, Thr 잔기에 새로 당을 붙인다(O-linked oligosaccharide).

• 가공된 polypeptide의 수송 경로

  세포 밖으로 분비되거나 세포 막관통 단백질이 된다. Mannose 6-phosphate 표지시 risosome으로 이동한다.

• 스스로 특정 고분자를 만들어 낼 수 있다. 세포에서 분비되는 많은 다당류는 골지체에서 유래한다.

  Lysosomes

• lysosome은 필요 없는 고분자를 가수분해하는 효소가 들어있는 막성 소기관이다.

• 필요 없는 물질과 결합한 상태를 2차 lysosome이라고 한다.

• 효소들은 산성 조건에서 잘 작용하며, 막에 H+ pump가 있어 pH가 낮다.

  lysosome 내의 가수분해 효소들은 pH 5.0에서 가장 활성화된다.

• lysosome의 막과 효소들은 RER에서 만들어지고 golgi complex로 전달되어 lysosome을 형성한다.

  golgi complex에서 생긴 primary risosome이 endosome, phagosome, autophagosome 등과 융합해 secondary lysosome을 형성하여 가수분해 한다.

• lysosome이 파과되어 가수분해 효소들이 cytoplasm 밖으로 방출되면 세포 자신을 죽일 수 있다. (단, cytoplasm의 pH는 7이므로 낮은 활성을 가져 소량으로는 큰 영향을 주지 못한다.)

• 세포의 소기관과 거대 분자를 재활용하기 위해 효소를 사용하기도 하며, 이를 autophagy라고 한다.

  Peroxisome

• 일부는 RER에서 생긴 뒤 free ribosome에서 합성된 단백질들이 들어가고, 대부분은 기존의 peroxisome이 분열하여 생긴다.

• catalase 활성을 지녔다.

  peroxisome의 지방산 β-산화 시 H2O2가 생기며, 이를 해독한다. H2O2→H2O+1/2 O2 H2O2+H2R → 2H2O + R 메탄올, 에탄올, 포름산, 포름 알데하이드, 아질산, 페놀 등 다양한 독성 물질을 해독한다.

• 지방산이 더 작은 분자로 분해되어 호흡에 사용된다.

Neuclear Envelope

• Pore complex라는 단백질 구조가 Pore 주위에 존재하여서 물질의 출입을 조절한다.

• ER의 막은 envelope과 연결되어 있어 envelope의 두 막 사이의 공간이 ER의 lumen과 연결되어 있다.

• intermediate filament인 nuclear lamin에 의해 고정되며 이러한 망상구조를 neuclear lamina라고 한다.

  lamin이 존재하지 않으면 핵을 잘 지지하지 못해 세포 분열이 제대로 일어나지 않는다. 이로 인해 조로증이 발생한다.

  Chromatin

• chromosome을 구성하는 DNA와 단백질의 복합체를 chromatin이라고 한다.

• 세포가 분열하지 않을 때 염색된 chromatin은 euchromatin의 형태로, 서로 간의 구별이 되지 않는다.

• 세포가 분열할 때 chromatin이 응축되어 chromosome을 형성한다.

• neucleus의 대부분을 차지하고 있다.

  Vacuole

• ER과 golgi complex로 부터 유래한 거대한 소낭

• 세포의 종류에 따라 다양한 기능을 한다.

• 일부 세포는 phagocytosis를 통해 food vacuole을 형성한다.

• food vacuole, contractile vacuole, central vacuole로 나뉜다.

  food vacuole: phagocytosis를 통해 형성된다. contractile vacuole: freshwater protists에서 발견되며, 물을 세포 밖으로 내보낸다. central vacuole: 성숙한 식물 세포에서 발견되며, sap이라는 용액이 들어있다. 칼륨, 염소 등의 무기 이온이 저장된다.

  Mitochondria

• 세포 호흡(산화적 인산화)을 통해 ATP를 생성한다

• 세포의 에너지 요구량이 많아지면 신장하여 분열하고(이분법), 줄어들면 autophagosome 등에 의해 파괴된다.

• mitochondria는 외부 유래 세포이며, 세포 내 공생을 하고 있다.

  내막은 mitochondria로 부터, 외막은 세포막으로 부터 유래했다. 고유한 free ribosome과 원형 DNA를 가지고 있다. 세포와 독립적인 성장 및 생식을 한다. 이분법을 통해 수를 늘린다.

• 내막

  전자전달계 관련 단백질들이 있으며 cristae 구조를 통해 표면적을 넓혀 높은 ATP 합성 효율을 가진다. 내막 안팎의 농도 기울기를 유지하는 카르디올리핀이 풍부하다.

• 외막

  Porin 단백질이 존재하여 5kDa 이하의 분자들이 자유롭게 통과할 수 있다.

• 기질에는 여러 원형 DNA와 70s ribosome, tRNA, TCA 회로, 지방산의 β-산화 등에 관여하는 많은 효소들이 존재한다.

  Free Ribosome

• cytoplasm, neucleus, mitochondria, peroxisome으로 갈 단백질들을 번역한다.

  Bound Ribosome

• RER 표면에 부착되어 있다.

• 세포 밖, plasma membrane, risosome, golgi complex, ER로 갈 단백질들을 번역한다.

• glycoprotein을 분비한다.

  Ribosome(80s)

• ribosomal RNA와 단백질의 복합체이다.

• 대단위체(60s)와 소단위체(40s)로 이루어져 있다.

  Cytoskeleton

• 세포가 모양을 유지할 수 있도록 한다.

• motor protein이 이를 따라 움직인다.

  microtubles

• 세포의 뼈대 역할 수행, 세포를 가로질러 원거리 물질 수송에 관여

• cytoskeleton의 세 가기 구성 요소 중 가장 두껍다.

• α-, β-tublin 이량체로 구성되어 있으며 β-tublin이 노출된 부분을 (+) 말단, α-tublin이 노출된 부분을 (-) 말단 이라고 한다.

  (-)에서 (+) 말단 방향으로 움직이는 운동 단백질을 kinesin, (+)에서 (-) 방향으로 움직이는 운동 단백질을 dynein이라고 한다.

• 시험관 내의 자유 tublin의 농도가 높을 때 신장된다.

  α-, β-tublin이 모두 GTP가 붙은 상태일 때 친화력이 높아 microtubles에 결합한다. 일정 시간이 지나면 β-tublin의 GTP가 GDP로 가수분해되어 친화력이 낮아진다. microtubles 말단의 GTP가 가수분해되는 속도보다 tublin의 결합 속도가 빠르면 신장된다.

• spindle apparatus에서 spindle fiber를 구성한다.

  intermediate filament

• 선형의 polypeptide가 밧줄처럼 꼬인 구조

• 세포지지, 세포 소기관 고정

• 세포의 특정 부위에 가해진 힘을 분산시켜 세포와 세포막의 물리적 파괴를 막는다.

• 종류

  신경섬유, 케라틴, 비멘틴(결합조직, 근육조직), 라민

  micro filament

• 세포막 근처의 구조 형성, 막 근처의 물질 수송 관여

• actin filament라고도 불리며, 가장 얇다.

• 기능

  근육의 수축 수축환 형성 신경관 발생 세포질 피층의 물질 수송 Phagostosis Psuedopodium 세포질 유동

  Centrosome

• microtubles이 자라 necleus 근처에서 centrosome이 된다.

• 동물 세포에서 centrosome은 9개의 microtubles 삼합체로 이루어진 centrole의 쌍으로 이루어져 있다.

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