원형질은 살아있는 세포 물질이다. 이 구조는 1839 년 벽과 구별되는 유체로 처음 확인되었습니다. 투명하고 점성이 있으며 확장 가능한 물질로 간주되었습니다. 그것은 명백한 조직이없고 수많은 세포 기관이있는 구조로 해석되었습니다.
원형질은 원형질막 내부에서 발견되는 세포의 모든 부분으로 간주되었습니다. 그러나 일부 저자는 원형질 내에 세포막, 핵 및 세포질을 포함했습니다.
동물 진핵 세포. 출처 : Wikimedia Commons의 Nikol valentina romero ruiz 저
현재 원형질이라는 용어는 널리 사용되지 않습니다. 대신 과학자들은 세포 성분을 직접 언급하는 것을 선호했습니다.
역사
원형질이라는 용어는 1839 년 스웨덴의 해부학자 Jan Purkyne에 기인합니다. 이것은 동물 배아의 형성 물질을 가리키는 데 사용되었습니다.
그러나 일찍이 1835 년에 동물학자인 Felix Dujardin은 뿌리 줄기 내부의 물질을 설명했습니다. 그것은 sarcoda라는 이름을 부여하고 물리적 및 화학적 특성이 있음을 나타냅니다.
나중에 1846 년 독일의 식물 학자 Hugo von Mohl은 식물 세포 내부에 존재하는 물질을 지칭하기 위해 원형질이라는 용어를 다시 도입했습니다.
1850 년에 식물 학자 Ferdinand Cohn은이 용어를 통합하여 식물과 동물 모두 원형질을 가지고 있음을 나타냅니다. 연구원은 두 유기체에서 세포를 채우는 물질이 비슷하다고 지적합니다.
1872 년 Beale은 바이오 플라스마라는 용어를 도입했습니다. 1880 년 한 슈타인은 세포벽을 제외한 전체 세포를 가리키는 새로운 용어 인 원형질체라는 단어를 제안했습니다. 이 용어는 일부 저자가 셀을 대체하는 데 사용되었습니다.
1965 년 Lardy는 세포 내 유체의 이름을 지정하는 데 나중에 사용 된 cytosol이라는 용어를 도입했습니다.
원형질 이론
해부학자 Max Schultze는 19 세기 말에 생명의 근본 기초가 원형질이라고 제안했습니다. Schultze는 원형질이 생물 조직의 중요한 활동을 조절하는 물질이라고 제안했습니다.
Schultze의 작품은 원형질 이론의 출발점으로 간주됩니다. 이 이론은 1868 년 Thomas Huxley의 제안과 당시의 다른 과학자들에 의해 뒷받침되었습니다.
원형질 이론은 원형질이 생명의 물리적 기초라고 명시했습니다. 이 물질에 대한 연구를 통해 우리는 상속 메커니즘을 포함하여 생명체의 기능을 이해할 수 있습니다.
세포 기능과 구조에 대한 더 나은 이해와 함께 원형질 이론은 그 타당성을 상실했습니다.
일반적 특성
원형질은 다양한 유기 및 무기 화합물로 구성됩니다. 가장 풍부한 물질은 물로 전체 중량의 거의 70 %를 차지하며 운반체, 용매, 온도 조절기, 윤활제 및 구조 요소로 기능합니다.
또한 원형질의 26 %는 일반적으로 유기 거대 분자로 구성됩니다. 이들은 더 작은 하위 단위의 중합에 의해 형성된 큰 분자입니다.
이 중에서 우리는 세포에 에너지를 저장하는 탄소, 수소 및 산소로 구성된 탄수화물, 거대 분자를 찾습니다. 그들은 원형질의 다양한 대사 및 구조적 기능에 사용됩니다.
마찬가지로 다양한 유형의 지질 (중성 지방, 콜레스테롤 및 인지질)이 있으며, 이는 세포의 에너지 원으로도 사용됩니다. 또한, 그들은 다른 원형질 기능을 조절하는 막의 구성 부분입니다.
단백질은 원형질 구성의 거의 15 %를 차지합니다. 이 중 구조 단백질이 있습니다. 이 단백질은 원형질 구조를 형성하여 조직과 세포 수송에 기여합니다.
원형질에 존재하는 다른 단백질은 효소입니다. 그들은 모든 대사 과정의 촉매 (화학 반응 속도를 조절하는 물질)로 작용합니다.
마찬가지로 조성의 1 %에 해당하는 다양한 무기 이온이 존재합니다 (칼륨, 마그네슘, 인, 황, 나트륨 및 염소). 이들은 원형질의 pH를 유지하는 데 기여합니다.
구성품
원형질은 원형질막, 세포질 및 핵질로 구성됩니다. 그러나 오늘날 전자 현미경의 발달로 인해 세포 구조가 훨씬 더 복잡하다는 것이 알려져 있습니다.
또한 많은 수의 세포 내 구획과 구조적으로 매우 복잡한 세포 내용물이 있습니다. 세포질의 일부로 여기에 포함 된 세포 기관 외에.
플라즈마 막
원형질막 또는 원형질막은 약 60 %의 단백질과 40 %의 지질로 구성됩니다. 구조적 배열은 유체 모자이크 모델로 설명됩니다. 여기서 막은 단백질이 묻혀있는 인지질 이중층을 나타냅니다.
모든 세포막은 동일한 구조를 가지고있는 것으로 간주됩니다. 그러나 원형질막은 세포의 가장 두꺼운 막입니다.
플라스마 레마는 광학 현미경으로 볼 수 없습니다. 그 구조를 자세히 설명 할 수 있었던 것은 20 세기의 50 년대 후반이 되어서야였습니다.
세포질
세포질은 핵을 포함하지 않고 혈장 내에서 발견되는 모든 세포 물질로 정의됩니다. 세포질에는 모든 세포 기관 (정의 된 형태와 기능을 가진 세포 구조)이 포함됩니다. 마찬가지로 다른 세포 구성 요소가 담겨있는 물질.
사이토 솔
세포 골격은 세포 골격을 형성하는 단백질 골격을 구성합니다. 그것은 microfilaments와 microtubules로 구성됩니다. 마이크로 필라멘트는 다른 단백질이 있지만 주로 액틴으로 만들어집니다.
이 필라멘트는 세포 유형에 따라 화학적 조성이 다릅니다. Microtubules은 기본적으로 tubulin로 만들어진 관형 구조입니다.
소기관
핵은 세포의 유전 정보를 포함하는 세포 소기관입니다. 그 안에서 세포 분열 과정이 발생합니다.
핵의 세 가지 구성 요소 인 핵 외피, 핵질 및 핵소체가 인식됩니다. 핵 외피는 세포질에서 핵을 분리하며 두 개의 막 단위로 구성됩니다.
핵질은 핵 외피에 의해 내부적으로 경계를 이루는 내부 물질입니다. 그것은 많은 수의 단백질을 포함하는 수 성상을 구성합니다. 주로 핵산의 대사를 조절하는 효소입니다.
염색질 (분산상의 DNA)은 핵질에 포함되어 있습니다. 또한 단백질과 RNA에 의해 형성된 구조 인 핵소체가 제시됩니다.
풍모
세포에서 발생하는 모든 과정은 다양한 구성 요소를 통해 원형질과 관련이 있습니다.
원형질막은 세포와 세포를 둘러싼 환경 사이의 관계를 제어하는 선택적 구조적 장벽입니다. 지질은 친수성 물질의 통과를 방지합니다. 단백질은 막을 통과 할 수있는 물질을 제어하여 세포로 들어가고 나가는 것을 조절합니다.
해당 과정과 같은 다양한 화학 반응이 세포질에서 발생합니다. 이것은 세포 점도의 변화, 아메 보이드 운동 및 사이클로 시스와 직접적으로 관련됩니다. 마찬가지로, 세포 분열 동안 유사 분열 방추의 형성에 매우 중요합니다.
세포 골격에서 마이크로 필라멘트는 세포 이동 및 수축과 관련이 있습니다. 미세 소관은 세포 수송에 관여하고 세포를 형성하는 데 도움이됩니다. 그들은 또한 중심체, 섬모 및 편모의 형성에 참여합니다.
세포 내 수송과 물질의 변형, 조립 및 분비는 소포체와 딕 셔좀의 책임입니다.
변형 및 에너지 축적 과정은 엽록체가있는 광합성 유기체에서 발생합니다. 세포 호흡을 통해 ATP를 얻는 것은 미토콘드리아에서 발생합니다.
생리적 특성
원형질과 관련된 세 가지 생리적 특성이 설명되었습니다. 이들은 신진 대사, 번식 및 과민 반응입니다.
원형질에서는 세포의 모든 대사 과정이 발생합니다. 일부 과정은 동화 작용이며 원형질 합성과 관련이 있습니다. 다른 것들은 이화 작용을하며 그 분해에 관여합니다. 신진 대사에는 소화, 호흡, 흡수 및 배설과 같은 과정이 포함됩니다.
세포 분열에 의한 번식과 관련된 모든 과정과 모든 세포 반응에 필요한 단백질 합성을위한 코딩은 원형질 내에 포함 된 세포의 핵에서 발생합니다.
과민성은 외부 자극에 대한 원형질의 반응입니다. 이것은 세포가 주변 환경에 적응할 수 있도록 생리적 반응을 유발할 수 있습니다.
참고 문헌
- Liu D (2017) 용기, 물체 및 물질로서의 세포 및 원형질 : 1835-1861. 생물 학사 저널 50 : 889-925.
- Paniagua R, M Nistal, P Sesma, M Álvarez-Uría, B Fraile, R Anadón, FJ Sáez 및 M Miguel (1997) 식물 및 동물 세포학 및 조직학. 동물 및 식물 세포 및 조직의 생물학. 두번째 버전. 스페인의 McGraw Hill-Interamericana. 마드리드, 스페인. 960 쪽
- Welch GR and J Clegg (2010) 원형질 이론에서 세포 시스템 생물학까지 : 150 년의 반성. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 298 : 1280-1290.
- Welch GR 및 J Clegg (2012) 세포 대 원형질 : 수정주의 역사. Cell Biol. Int. 36 : 643-647.