누군가가 "두 종류의 사람들이 있습니다."라는 문장을 시작하는 것을 들었을 때 당신은 스스로 "오, 여기 온다"라고 생각합니다. 인류 전체를 "두 종류의 사람"으로 줄이는 것은 기껏해야 끔찍한 활동처럼 보이기 때문입니다.
하지만 두 종류의 유기체 만 있다고 말하면 어떨까요?
원핵 생물과 진핵 생물 - - 두 가지 유형이 과학자들에 따르면, 세계는 생물의 두 종류로 나뉩니다 세포를 . 유기체는 한 유형 또는 다른 유형으로 구성 될 수 있습니다. 일부 유기체는 단 하나의 평범한 세포로만 구성되어 있지만 그렇더라도 그 세포는 원핵 또는 진핵 세포입니다. 일이있는 그대로입니다.
소기관에 또는 소기관에?
진핵 세포와 원핵 세포의 차이는 세포 소기관이라고하는 세포의 작은 물질을하는 부분과 관련이 있습니다. 원핵 세포는 더 단순하고 세포의 DNA 를 캡슐화하는 진핵 세포의 막 결합 세포 기관과 핵이 부족합니다 . 진핵 생물보다 원시적이지만 원핵 생물은 지구상 에서 가장 다양하고 풍부한 유기체 그룹입니다. 우리 인간은 말 그대로 안팎으로 원핵 생물로 덮여 있습니다. 반면에 모든 인간, 동물, 식물, 곰팡이 및 원생 생물 (단일 세포로 구성된 유기체)은 진핵 생물입니다. 그리고 일부 진핵 생물은 단세포이지만-아메바와 짚신을 생각하면-하나 이상의 세포를 가진 원핵 생물은 없습니다.
원핵 효율 아파트 대 진핵 저택
Longwood University 의 생물학 및 환경 과학과 교수 인 Erin Shanle 은 이메일 인터뷰에서 "원핵 생물은 원룸 효율 아파트로, 진핵 생물은 6 백만 달러의 저택으로 생각합니다 . "진핵 생물에서 기능적 '방'또는 세포 기관의 크기와 분리는 많은 방과 저택의 복잡한 구성과 유사합니다. 원핵 생물은 사치스러운 세포 기관없이 단일 방에서 유사한 작업을 수행해야합니다."
이 비유가 도움이되는 한 가지 이유는 모든 세포 (원핵 생물과 진핵 생물 모두)가 우리 집의 창문과 문처럼 특정 분자 만 출입 할 수있는 선택적 투과성 막으로 둘러싸여 있기 때문입니다. 문과 창문을 잠궈 길 잃은 고양이와 도둑 (바이러스 또는 이물질에 해당하는 세포)을 차단할 수 있지만 문을 잠금 해제하여 식료품을 가져오고 쓰레기를 치울 수 있습니다. 이러한 방식으로 모든 세포는 내부 항상성 또는 안정성을 유지합니다.
"원핵 생물은 구조와 관련하여 훨씬 더 간단합니다."라고 Shanle은 말합니다. "그들은 생명에 필요한 모든 기능을 수행하기위한 하나의 '방'을 가지고 있습니다. 즉, 세포를 만드는 데 필요한 완전한 지침 인 DNA에 저장된 지침에서 단백질을 생산합니다. 원핵 생물에는 에너지 생산을위한 별도의 구획이 없습니다. 단백질 포장, 폐기물 처리 또는 기타 주요 기능. "
대조적으로, 진핵 생물은 이러한 모든 과정을 분리하는 데 사용되는 막 결합 세포 기관을 가지고 있습니다. 즉, 주방이 마스터 욕실과 분리되어 있음을 의미합니다. 벽으로 둘러싸인 수십 개의 방이 있으며 모두 세포에서 다른 기능을 수행합니다.
예를 들어 DNA는 선택적으로 투과 할 수있는 막으로 둘러싸인 진핵 세포의 핵에서 저장, 복제 및 처리됩니다. 이것은 DNA를 보호하고 세포가 자신의 역할을 수행하고 세포를 살아있게 유지하는 데 필요한 단백질 생산을 미세 조정할 수 있도록합니다. 다른 주요 소기관으로는 에너지를 생성하기 위해 당을 처리하는 미토콘드리아, 폐기물을 처리하는 리소좀, 세포 주변의 단백질 분포를 위해 단백질을 구성하는 데 도움이되는 소포체가 있습니다. 원핵 세포는 이와 같은 일을 많이해야하지만, 그것을 할 별도의 공간이 없습니다. 그들은 이런 의미에서 2 비트 작업에 가깝습니다.
Shanle은 "많은 진핵 생물은 여러 세포 유형으로 구성되어 있으며 각각 동일한 DNA 청사진 세트를 포함하지만 다른 기능을 수행합니다."라고 말합니다. "핵에서 큰 DNA 청사진을 분리함으로써 청사진의 특정 부분을 활용하여 동일한 명령 세트에서 다른 세포 유형을 만들 수 있습니다."
진핵 생물의 진화
유기체가 이런 식으로 어떻게 나뉘 었는지 궁금 할 것입니다. 음, 내 공생 이론 에 따르면 ,이 모든 것은 약 20 억년 전에 시작된 것으로, 일부 큰 원핵 생물이 세포막을 접어서 핵을 만들 수있었습니다.
"시간이 지남에 따라 더 작은 원핵 세포가이 더 큰 세포에 휩싸였습니다."라고 Shanle은 말합니다. "작은 원핵 생물은 호기성 호흡을 수행하거나 산소를 사용하여 당을 에너지로 처리 할 수 있는데, 이는 오늘날 살고있는 진핵 생물에서 볼 수있는 미토콘드리아와 유사합니다.이 작은 세포는 더 큰 숙주 세포 내에서 유지되어 복제되어 후속 세포로 전달됩니다. 이러한 내 공생 관계는 궁극적으로 더 작은 세포가 더 큰 세포의 일부가되게하여 결국 자율성과 원래 DNA의 대부분을 잃게되었습니다. "
그러나 오늘날 진핵 생물의 미토콘드리아는 핵의 DNA와는 독립적으로 복제되는 고유의 DNA 청사진을 가지고 있으며, 미토콘드리아 DNA는 내 공생 이론을 뒷받침하는 원핵 생물 DNA와 유사합니다. 비슷한 모델이 식물에서 엽록체의 진화를 가져온 것으로 생각되지만, 이야기는 광합성 원핵 생물을 삼키는 미토콘드리아를 포함하는 진핵 세포로 시작됩니다.
진핵 생물과 원핵 생물-그들은 다릅니다! 그러나 인간과 박테리아의 유사점을보기는 어려울 수 있지만 우리는 모두 DNA, 단백질, 당 및 지질과 같은 동일한 물질로 구성되어 있습니다.
이제 흥미 롭 네요
하지만 endosymbiotic 이론은 그냥 "이론"은 진핵 생물의 진화의 최선의 설명이다. 언젠가는 입증되지 않을 수 있지만 많은 사실로 뒷받침됩니다.
최초 게시일 : 2020 년 6 월 10 일
