단세포 생물 : 특성, 번식, 영양 - 생물학

단세포 생물은 하나의 세포에 한정되는 생활에 필요한 유전 물질의 존재, 기계 효소, 단백질 및 다른 분자이다. 덕분에 그들은 매우 복잡한 생물학적 개체이며 종종 매우 작은 크기입니다.

생명의 세 영역 중 두 영역 (고세균과 박테리아)은 단세포 유기체로 구성됩니다. 이 원핵 생물은 단세포 일뿐만 아니라 핵이없고 매우 다양하고 풍부합니다.

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나머지 영역 인 진핵 생물에서는 단세포 생물과 다세포 생물을 모두 찾습니다. 단세포 내에는 원생 동물, 일부 균류 및 일부 조류가 있습니다.

주요 특징

약 200 년 전 당시 생물 학자들은 단일 세포로 구성된 유기체를 비교적 단순한 것으로 간주했습니다. 이 결론은 그들이 보는 데 사용한 렌즈에서 얻은 정보가 거의 없었기 때문입니다.

오늘날 현미경과 관련된 기술 발전 덕분에 우리는 단세포 존재가 소유하고있는 복잡한 구조 네트워크와이 혈통이 보여주는 엄청난 다양성을 시각화 할 수 있습니다. 다음으로 우리는 진핵 생물과 원핵 생물 모두에서 단세포 유기체에서 가장 관련성이 높은 구조에 대해 논의 할 것입니다.

원핵 세포의 구성 요소

유전 물질

원핵 세포의 가장 두드러진 특징은 유전 물질을 구분하는 막이 없다는 것입니다. 즉, 진정한 핵이 없다는 것입니다.

대조적으로 DNA는 염색체라는 눈에 띄는 구조로 위치합니다. 대부분의 박테리아와 고세균에서 DNA는 큰 원형 단백질 관련 염색체로 구성됩니다.

대장균 (다음 섹션에서 생물학에 대해 자세히 설명)과 같은 모델 박테리아에서 염색체는 세포 크기의 거의 500 배인 최대 1mm의 선형 길이에 도달합니다.

이 모든 물질을 저장하기 위해 DNA는 슈퍼 코일 형태를 취해야합니다. 이 예는 대부분의 박테리아 구성원에 대해 추정 할 수 있습니다. 이 조밀 한 유전 물질 구조가 위치한 물리적 영역을 핵체라고합니다.

염색체 외에도 원핵 생물은 플라스미드라고하는 수백 개의 추가 작은 DNA 분자를 보유 할 수 있습니다.

이것들은 염색체와 마찬가지로 특정 유전자를 암호화하지만 물리적으로 분리되어 있습니다. 그들은 매우 특정한 상황에서 유용하기 때문에 일종의 보조 유전 요소를 구성합니다.

리보솜

단백질 제조를 위해 원핵 세포는 리보솜이라고하는 복잡한 효소기구를 가지고 있으며, 이는 세포 내부 전체에 분포합니다. 각 세포는 약 10,000 개의 리보솜을 포함 할 수 있습니다.

광합성 기계

광합성을 수행하는 박테리아에는 햇빛을 포착하여 나중에 화학 에너지로 변환 할 수있는 추가 기계가 있습니다. 광합성 박테리아의 막에는 그들이 수행하는 복잡한 반응에 필요한 효소와 색소가 저장되어있는 침입이 있습니다.

이러한 광합성 소포는 원형질막에 부착 된 상태로 남아 있거나 분리되어 세포 내부에 위치 할 수 있습니다.

세포 골격

이름에서 알 수 있듯이 세포 골격은 세포의 골격입니다. 이 구조의 기초는 세포 분열 과정과 세포 모양 유지에 필수적인 단백질 성질의 섬유로 구성됩니다.

최근 연구에 따르면 원핵 생물의 세포 골격은 복잡한 필라멘트 네트워크로 구성되어 있으며 이전에 생각했던 것만 큼 간단하지 않습니다.

원핵 생물의 세포 기관

역사적으로 원핵 생물의 가장 두드러진 특징 중 하나는 내부 구획이나 세포 기관이 없다는 것입니다.

오늘날 박테리아는 칼슘 이온의 저장, 세포 배향에 관여하는 미네랄 결정 및 효소와 관련된 특정 유형의 세포 기관 (막으로 둘러싸인 구획)을 보유하고 있다는 것이 인정되고 있습니다.

단세포 진핵 세포의 구성 요소

진핵 생물 계통에는 단세포 생물도 있습니다. 이들은 유전 물질이 역동적이고 복잡한 막으로 둘러싸인 세포 기관에 갇혀있는 것이 특징입니다.

단백질을 만드는 기계는 또한 이러한 유기체의 리보솜으로 구성됩니다. 그러나 진핵 생물에서는 더 큽니다. 사실, 리보솜의 크기 차이는 두 그룹의 주요 차이점 중 하나입니다.

진핵 세포는 소기관이라고하는 하나 이상의 막으로 둘러싸인 하위 구획을 가지고 있기 때문에 이전 섹션에서 설명한 원핵 세포보다 더 복잡합니다. 그중에는 미토콘드리아, 소포체, 골지체, 액포 및 리소좀 등이 있습니다.

광합성을 할 수있는 유기체의 경우, 그들은 플라스 스트라고 불리는 구조에 저장된 효소 기계와 안료를 가지고 있습니다. 가장 잘 알려진 것은 엽록체이지만 아밀 로플 라스트, 크로 모 플라 스트, etioplasts 등도 있습니다.

일부 단세포 진핵 생물은 조류와 진균과 같은 세포벽을 가지고 있습니다 (화학적 인 특성은 다양하지만).

박테리아와 고세균의 차이점

앞서 언급했듯이 고세균과 박테리아의 도메인은 단세포 개체로 구성됩니다. 그러나 이러한 특성을 공유한다고해서 혈통이 같다는 의미는 아닙니다.

두 그룹을 철저히 비교하면 우리 또는 다른 포유류가 물고기와 다른 것과 같은 방식으로 다르다는 것을 알게 될 것입니다. 근본적인 차이점은 다음과 같습니다.

세포막

세포 경계에서 시작하여 두 계통의 벽과 막을 구성하는 분자는 크게 다릅니다. 박테리아에서 인지질은 글리세롤에 부착 된 지방산으로 구성됩니다. 대조적으로 고세균은 글리세롤에 부착 된 고도로 분지 된 인지질 (이소 프레 노이드)을 나타냅니다.

또한 인지질을 형성하는 결합도 다르기 때문에 고세균에서보다 안정적인 막이 생성됩니다. 이러한 이유로 고세균은 온도, pH 및 기타 조건이 극심한 환경에서 살 수 있습니다.

세포벽

세포벽은 세포 내부와 환경의 농도 차이로 발생하는 삼투 스트레스로부터 세포 유기체를 보호하는 구조로 일종의 외골격을 형성합니다.

일반적으로 세포는 고농도의 용질을 나타냅니다. 삼투와 확산의 원리에 따르면 물은 세포로 들어가 부피가 커집니다.

벽은 단단하고 섬유질 구조로 인해 세포가 파열되지 않도록 보호합니다. 박테리아에서 주요 구조 성분은 당지질과 같은 특정 분자가 존재할 수 있지만 펩티도 글리 칸입니다.

고세균의 경우 세포벽의 특성은 매우 다양하며 어떤 경우에는 알려지지 않았습니다. 그러나, 펩티도 글리 칸은 현재까지의 연구에서 부재했습니다.

게놈 조직

유전 물질의 구조적 구성 측면에서 고세균은 진핵 생물과 더 유사합니다. 유전자가 번역되지 않을 영역 (인트론이라고 함)에 의해 중단되기 때문입니다. 번역 될 영역에 사용되는 용어는 "엑손"입니다. ».

반대로 박테리아 게놈의 조직은 주로 오페론에서 수행되며, 유전자는 중단없이 차례로 위치하는 기능 단위에 있습니다.

다세포 생물과의 차이점

다세포 유기체와 단세포 유기체의 중요한 차이점은 유기체를 구성하는 세포의 수입니다.

다세포 유기체는 하나 이상의 세포로 구성되며 일반적으로 각 세포는 특정 작업에 특화되어 있으며 작업 분할은 가장 뛰어난 특성 중 하나입니다.

즉, 세포는 더 이상 유기체를 살리기 위해 필요한 모든 활동을 수행 할 필요가 없기 때문에 작업의 분할이 발생합니다.

예를 들어, 신경 세포는 신장 또는 근육 세포와는 완전히 다른 작업을 수행합니다.

수행되는 작업의 이러한 차이는 형태 학적 차이로 표현됩니다. 즉, 다세포 유기체를 구성하는 모든 세포의 모양이 동일하지는 않습니다. 뉴런은 나무 모양이고 근육 세포는 길어집니다.

다세포 유기체의 특수 세포는 조직으로 분류되고 차례로 기관으로 분류됩니다. 유사하거나 보완적인 기능을 수행하는 기관은 시스템으로 그룹화됩니다. 따라서 우리는 단세포 개체에 나타나지 않는 구조적 계층 구조를 가지고 있습니다.

생식

무성 생식

단세포 유기체는 무성 생식을합니다. 이 유기체에는 다른 종의 다세포 존재에서 발생하는 것처럼 번식과 관련된 특별한 구조가 없습니다.

이러한 유형의 무성 생식에서 아버지는 성적 파트너 나 배우자의 융합 없이도 자손을 낳습니다.

무성 생식은 일반적으로 유기체가 분열하는 데 사용하는 평면 또는 분열 형태를 기준으로 사용하는 여러 가지 방식으로 분류됩니다.

일반적인 유형은 개인이 부모와 동일한 두 개의 유기체를 생성하는 이원 분열입니다. 일부는 다중 핵분열로 알려진 두 개 이상의 자손을 생성하여 핵분열을 수행하는 능력을 가지고 있습니다.

또 다른 유형은 유기체가 더 작은 유기체를 낳는 신진입니다. 이 경우, 부모 유기체는 적절한 크기로 계속 성장하고 이후 부모로부터 분리되는 연장을 싹트게합니다. 다른 단세포 유기체는 포자를 형성하여 번식 할 수 있습니다.

무성 생식은 단세포 유기체의 전형이지만,이 혈통에만있는 것은 아닙니다. 조류, 해면, 극피 동물과 같은 특정 다세포 유기체는이 양식을 통해 번식 할 수 있습니다.

수평 유전자 전달

원핵 생물에서는 유성 생식이 없지만 수평 유전자 전달이라는 사건을 통해 다른 개체와 유전 물질을 교환 할 수 있습니다. 이 교환은 부모로부터 자녀에게 자료를 전달하는 것이 아니라 같은 세대의 개인간에 발생합니다.

이것은 결합, 변환 및 변환의 세 가지 기본 메커니즘에 의해 발생합니다. 첫 번째 유형에서 긴 DNA 조각은 성적 필리를 통해 두 개인 간의 물리적 연결을 통해 교환 될 수 있습니다.

두 메커니즘 모두에서 교환 된 DNA의 크기가 더 작습니다. 형질 전환은 박테리아에 의해 네이 키드 DNA를 취하는 것이며 형질 도입은 바이러스 감염의 결과로 외부 DNA를 받아들이는 것입니다.

풍부

생명은 고세균, 박테리아, 진핵 생물의 세 가지 주요 영역으로 나눌 수 있습니다. 처음 두 개는 핵이 막으로 둘러싸여 있지 않고 모두 단세포 생물이기 때문에 원핵 생물입니다.

현재 추정에 따르면 지구상에는 박테리아와 고세균 이 3.10 ³⁰ 개 이상 있으며 , 대부분은 이름과 설명이 없습니다. 사실, 우리 몸은 우리와 공생 관계를 맺는 이러한 유기체의 역동적 인 집단으로 구성되어 있습니다.

영양물 섭취

단세포 유기체의 영양은 매우 다양합니다. 종속 영양 생물과 독립 영양 생물이 모두 있습니다.

전자는 환경에서 음식을 섭취해야하며 일반적으로 영양 입자를 빨아들입니다. 독립 영양 변종은 빛 에너지를 화학으로 변환하는 데 필요한 모든 기계를 설탕에 저장합니다.

모든 살아있는 유기체와 마찬가지로 단세포 식물은 최적의 성장과 번식을 위해 물, 탄소원, 미네랄 이온과 같은 특정 영양소가 필요합니다. 그러나 일부는 특정 영양소가 필요합니다.

단세포 유기체의 예

단세포 생물의 다양성으로 인해 예를 나열하기가 어렵습니다. 그러나 생물학의 모델 유기체와 의학 및 산업 관련 유기체에 대해 언급 할 것입니다.

대장균

가장 잘 연구 된 유기체는 의심 할 여지없이 대장균 (Escherichia coli)입니다. 일부 균주는 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있지만 대장균은 인간 미생물의 정상적이고 풍부한 구성 요소입니다.

다른 관점에서 유익합니다. 우리의 소화관에서 박테리아는 특정 비타민의 생산을 돕고 우리 몸에 들어갈 수있는 병원성 미생물을 경쟁적으로 배제합니다.

또한 생물학 실험실에서 가장 많이 사용되는 모델 유기체 중 하나이며 과학 발견에 매우 유용합니다.

트리파노소마 크루즈

세포 내부에 살고 샤 가스 병을 일으키는 원생 동물 기생충입니다. 이것은 열대 지방에 위치한 17 개 이상의 국가에서 중요한 공중 보건 문제로 간주됩니다.

이 기생충의 가장 뛰어난 특징 중 하나는 운동을위한 편모와 단일 미토콘드리아의 존재입니다. 그들은 triatomines라고 불리는 Hemiptera 가족에 속하는 곤충에 의해 포유류 숙주로 전염됩니다.

미생물의 다른 예로는 Giardia, Euglena, Plasmodium, Paramecium, Saccharomyces cerevisiae 등이 있습니다.

참고 문헌

Alexander, M. (1961). 토양 미생물학 소개. John Wiley와 Sons, Inc.
Baker, GC, Smith, JJ, & Cowan, DA (2003). 도메인 별 16S 프라이머의 검토 및 재분석. 미생물 학적 방법 저널, 55 (3), 541-555.
Forbes, BA, Sahm, DF 및 Weissfeld, AS (2007). 진단 미생물학. 모스 비.
Freeman, S. (2017). 생물학. 피어슨 교육.
Murray, PR, Rosenthal, KS, & Pfaller, MA (2015). 의료 미생물학. 엘스 비어 건강 과학.
Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). 캠벨 생물학. 피어슨 교육.

단세포 생물 : 특성, 번식, 영양 - 생물학 - 2025