제 3 장
미생물세포의 구조와 기능
미생물세포의 구조와 기능
세포 (cell)
모든 생명체는 세포로 구성
세포는 생명체의 기본 단위
대개의 경우 매우 작지만 복잡한 구조
복잡성은 생명 유지에 필요한 기능을 포함
생물체의 구분
고세균 , 세균 : 세포 1 개가 개체로서 성장하고 증식할 수 있는 것
균류 : 다세포 , 균사
고등 동 · 식물 : 고도로 분화된 세포 집단 간의 상호협력에 의해 하나의 생명체로서의 기능을 영위할 수 있는 것
미생물세포의 구조와 기능
미생물 세포의 특징
적절한 환경조건이 갖추어지면 자기증식
종류에 따라 차이는 있으나 대사활성과 증식속도가 매우 높음
형태가 비교적 간단하여 단세포인 것이 많음
다세포인 경우에도 분화된 조직을 가지고 있지 않음
배지조성에 따라 균체 성분의 양적 변화가 나타남
구성 성분
수분이 균체의 대부분을 차지
단백질 , 지질 , 탄수화물 , 핵산 , 효소 , 비타민 등 유기성분 및 회분 등
미생물의 종류에 따른 성분 생성
어떤 성분은 특징적으로 어떤 균주나 균군에만 생성
어떤 성분은 특수한 배양조건에서만 특징적으로 대량 생성
미생물세포의 구조와 기능
미생물 세포의 특징
외형이나 대사형태에 따른 분류
세균 , 방선균 , 곰팡이 , 효모 , 버섯 , 조류 , 바이러스 , 원생동물 등으로 분류
미생물 세포의 구조의 다양성
진균과 같이 핵막이 있어 핵을 가지고 있는 것
세균과 같이 핵막이 없어 핵이 구별 되지 않는 것
바이러스와 같이 핵에 해당되는 부분만으로 되어 있는 것
미생물의 특징 : 주로 단세포이며 , 다세포일 경우에도 분화된 조직을 갖고 있지 않음
하등미생물 · 원핵세포 : 세균 , 방선균 , 남조류
고등미생물 · 진핵세포 : 곰팡이 , 효모 , 조류 , 버섯 , 원생동물
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포와 진핵세포
원핵세포 (procaryotic cell)
DNA 가 존재하는 곳에 특정한 막이 없음 ( 핵이 없음 )
원핵세포는 유사분열을 하지 않음
원핵세포는 진핵세포에 비해 구조가 보다 단순하고 원시적임
원핵세포로 된 미생물을 하등미생물 (lower protista) 이라고 함
세균 , 방선균 , 남조류 등
진핵세포 (eucaryotic cell)
막으로 둘러싸인 핵 안에 유전정보를 담당하는 DNA 가 있음
진핵세포는 핵 분열시 유사분열 (mitosis) 을 함
진핵세포로 된 미생물을 고등미생물 (higher protista) 이라고 함
곰팡이 , 효모 , 조류 , 버섯 , 원생동물 등
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포와 진핵세포의 구조적 차이
원핵세포
막으로 둘러싸인 핵이 없고 단순히 DNA 로 되어 직접 세포질에 접촉
호흡을 담당하는 미토콘드리아 (mitochondria) 가 없으며 , 대신 세포막과 메소 솜 (mesosome) 이 호흡을 담당
DNA 는 2 줄의 DNA 가닥이 환상 (circular form) 으로 되어 있음
세균의 경우 염색체 DNA 이외에도 핵외 유전자 , 즉 플라스미드 (plasmid) 라 고 하는 소형의 환상 이중사슬 DNA 를 가지고 있음
진핵세포
핵 (nucleus) 이 DNA 와 히스톤 (histone) 단백질로 구성된 유전물질과 핵막 , 인 ,
핵액으로 되어 있고 세포의 생명활동을 조절
DNA 는 이중나선사슬로 긴 두 가닥이 histone 단백질을 감고 있음
미생물세포의 구조와 기능
구 분 진핵세포 원핵세포
핵막 있다 없다
염색체 다수 - 히스톤 등 단백질과 결합 1개 ( 환상구조 )- 단백질과 결합 않음
세포막 스테롤이 있다 스테롤이 없다
분열방법 유사분열 무사분열
세포내소기관 다수 존재 없다
호흡계 미토콘드리아에 존재 세포막 혹은 메소솜에 존재
리보솜 80S(60S+40S;세포질 )
70S(세포소기관 ) 70S(50S+30S)
편모의 구조
크기는 광학현미경 수준 , 중앙에 2 개 , 외 측에 9 쌍의 미소관이 있다 . 외측의 미소 관은 각각 2 개의 미소관으로 되어 있다 .
크기는 전자현미경 수준 , 1 개의 미소관으로 되어있다 .
세포의 크기 일반적으로 크다 .(10 ㎛ ) 일반적으로 적다 .(1~10 ㎛ ) 종류 고등생물 ( 동 · 식물 ), 미생물 ( 곰팡이 , 효
모 , 버섯 ), 조류 , 원생동물 미생물 ( 세균 , 방선균 , 남조류 )
표 . 원핵세포와 진핵세포의 비교
S(Svedberg; 침강계수 ) : 초원심분리를 할 때 침강하는 속도를 나타내는 단위로 이 값이 클수 록 분자량이 크다는 것을 의미함
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포와 진핵세포
원핵세포의 편모 (flagellum, -a)
진핵세포 편모에 있는 11(9+2) 줄의 단백섬유 구조 중 1 줄에 해당하 는 단순한 구조 - 1 줄의 단백질 섬유구조
플라겔린 (flagellin) 이라는 편모 단백질이 나선을 그리면서 연결되어 몇 줄의 긴 섬유상태로 되어 있고 , 막으로 둘러싸여 있음
원핵세포와 진핵세포의 세포벽 기본구조의 차이 원핵세포의 세포벽
뮤코 (muco) 복합체를 함유 진핵세포의 세포벽
cellulose, hemicellulose, chitin 등으로 구성
곰팡이 , 효모 등
미생물세포의 구조와 기능
원생동물 (protozoa) : 아메바 , 유글레나 , 종벌레 , 나팔벌레 등
히스톤 (histone) : 진핵세포에서 염색체를 구성하고 있는 일종의 단백질 호흡 (respiration) : 생물이 물질의 산화 또는 분해하여 생명활동에 필요한 에너지를 획득하는 작용
플라스미드 (plasmid)
세균의 세포내에 염색체와는 별개로 존재하면서 독자적으로 증식할 수 있는 DNA 의 고리모양인 유전자 (extrachromosmal DNA)
플라겔린 (flagellin) : 편모를 구성하고 있는 단백질
원핵세포와 진핵세포
미생물세포의 구조와 기능
표 . 원핵세포 구조의 기능
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포의 미세구조
세균의 외부구조
편모 (flagellum), 선모 (pilus)
점질층 (slime layer) 또는 협막 (capsule), 세포벽 (cell wall)
세균의 내부구조
세포막 (cell membrane)
리보솜 (ribosome)
DNA( 핵지대 , 핵부위 또는 염색체 )
메소솜 (mesosome)
가스포 (gas vesicles)
세포함유물 (inclusion body)
내생포자 (endospore)
세균의 형태 ( 그람 양성균 )
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
대표적인 세균의 형태미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
특수한 세균의 형태미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균과 바이러스의 크기
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포의 구조
세균의 외부구조 : 편모 , 선모 , 점질층 ( 협막 ) 세포벽 등
세균의 내부구조 : 세포막 , 리보솜 , DNA, 메소솜 , 가스포 , 세포함유물 , 내생포자 등
세포벽의 외측에 점액층의 물질 점질층 : 세포벽으로부터 쉽게 분리 협막 : 세포벽에 단단히 결합
점질층과 협막 : 다당류와 폴리펩티드 제거시에도 생명에는 지장 없음
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
점질층과 협막
점질층 (slime layer)
세포벽의 외측에 점액층의 물질이 세포벽에 약하게 결합하여 세포벽으로 부터 쉽게 떨어져 세포주위로 확산되는 점액물질
협막 (capsule)
점액물질이 견고하게 세포벽에 단단히 결합되어 있는 것
마이크로 협막 (microcapsule) 또는 glycocalyx
황색포도상구균 ( Staphylococcus aureus ) 처럼 광학현미경으로는 구분이 불가능하나 전자현미경으로 구별 가능
기계적인 방법이나 물 , 완충용액 , 묽은 알칼리 등으로 추출
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
점질층과 협막
미생물세포의 구조와 기능
점질층과 협막
균종에 따라 화학적 조성이 다르며 다당류와 polypeptide 등으로 물질조성이 다양
세포의 절대적인 기본물질이 아니므로 제거해도 생명에는 지장이 없음
생성과 축적량은 세균의 유전적 특성이나 환경요인에 따라서 달라짐
예 ) Leuconostoc mesenteroides : 설탕용액에서 생장할 때만 dextran 형성
세균의 건조나 독성물질로부터 자신을 보호
숙주의 식균세포나 조직세포로부터 포식되거나 소화됨을 방어하는 기능
협막은 병원균의 병원성과 관련
- 폐렴쌍구균 (Streptococcus pneumoniae) 을 인공배지에서 장기간 계대배양하면 협막 상실
- 다시 동물의 체내에 감염시키면 협막이 재생
협막의 기능
세균 세포끼리의 부착 , 세균의 기질에의 부착 , 탈수로부터의 세포를 보호
항생제와 같은 물질로부터의 방어 , 영양결핍으로부터의 세포의 보호
파지 (phage) 로부터의 세포를 보호
미생물세포의 구조와 기능
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
The glycocalyx is a glycoprotein-polysaccharide covering that surrounds the cell membranes of some bacteria, epithelia and other cells.
TEMmicrographof a
B. subtilis bacterium, with the hair-like glycocalyx visible surrounding the cell mem- brane (scale bar = 200 nm)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포 – S layer(Surface layer)
Gram positive Gram negative
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포벽 (cell wall)
세포질을 보호하고 세포의 모양을 갖추게 함
삼투압에 의해서 세균이 파괴되는 것을 보호하는 단단한 막
세균 세포벽은 진핵세포의 세포벽과 화학적 , 구조적인 면에서 아주 다름
원핵세포의 분류
세포벽의 구조적인 차이에 따라 세균이 염색되는 성질에 근거하여 분류
덴마크의 의사인 Christian Gram(1884) 이 제기
그람 (Gram) 염색법
Gram Staining Procedure/Protocol:
1.Flood air-dried, heat-fixed smear of cells for 1 minute with crystal violet staining reagent. Please note that the quality of the smear (too heavy or too light cell concentration) will affect the Gram Stain results.
2.Wash slide in a gentle and indirect stream of tap water for 2 seconds.
3.Flood slide with the mordant: Gram’s iodine. Wait 1 minute.
4.Wash slide in a gentle and indirect stream of tap water for 2 seconds.
5.Flood slide with decolorizing agent (Acetone-al- cohol decolorizer). Wait 10-15 seconds or add drop by drop to slide until decolorizing agent run- ning from the slide runs clear .
6.Flood slide with counterstain, safranin. Wait 30 seconds to 1 minute.
7.Wash slide in a gentile and indirect stream of tap water until no color appears in the effluent and then blot dry with absorbent paper.
8.Observe the results of the staining procedure un- der oil immersion (100x) using a Bright field micro- scope.
미생물세포의 구조와 기능
그람염색 (Gram staining)
Gram Staining Procedure
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포 -
그람염색 (Gram staining)- Gram(+) 세균과 Gram(-) 세균의 cell wall 차이
Gram positive Gram negative
그림 . 그람염색으로 염색된 세균
Gram positive
Gram negative
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포 -
그람염색 (Gram staining)미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포외막
외측은 (-) 전기를 띠는 지질다당류 (lipopolysaccharide, LPS), 내측은 세포막과 같은 인지질로 된 비대칭형 막
지질다당류 외에도 지단백질 , 단백질 , 포린 단백질 , 인지질 등을 함유
운반체계 (transport system)
- 영양물질을 세포 안으로 운반 , 세균의 세포막에 존재
영양물질이 세포 안으로 운반되기 위해서는 세포외막을 통과해야 함
세포외막에는 각종 영양물질과 선택적으로 결합하는 수용체 (receptor) 나 이들을 통과시키는 단백질이 존재
이들은 에너지를 필요로 하는 능동운반 (active transpot) 기작은 갖고 있지 않으며 , 다만 영양물질을 통과시킬 따름
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포외막
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포외막
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포외막
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포외막
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
그람음성세균
복잡한 다층구조로 이루어짐
원시세균 ( 고세균 ) : 진정세균의 세포벽의 대표적인 구성 성분인 peptidoglycan 층이 존재하지 않고 다른 세포벽 성분을 가짐
공간적 위치에 따라 구별하면 크게 2 부분으로 나누어져 있음
세포외막 (outer membrane, OM) : 세포벽 외측에 존재
주변세포질 (periplasm) - 세포외막 바로 밑에 존재
- 내측의 세포막 ( 가끔 그람음성세균의 세포외막과 구별하기 위하여 세포막을 세포내막이라고 함 ) 과 세포외막 사이에 샌드위치처럼 놓여 있으며 , 그 사이에 peptidoglycan 층이 있음
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
그람양성세균
단순하지만 두꺼운 층으로 이루어짐
지질다당류의 외막은 없음
세포벽은 매우 두꺼운 peptidoglycan 으로 둘러싸임
그 속에 테이코익산 (teichoic acid), 테이쿠로닉산 (teichuronic acid) 과 같은 산성의 다당류를 함유
여러 가지 약제의 감수성 , 파지의 수용체 ,
세포외 효소 분비 등의 기능
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균 세포벽의 기본구조
펩티도글리칸 (peptidoglycan 또는 murein) 으로 이루어져 있음
그람양성세균에서는 세포벽의 주요성분이고 , 음성세균에서는 10~20% 정도
펩티도글리칸 (peptidoglycan)
- N- 아세틸글루코사민 (N-acetylglucosamine, GlcNAc) 과 N- 아세틸뮤라믹산 (N- acetylmuramic acid, MurNAc) 이 β(1-4) glycoside 결합으로 반복하면서 중합
- 이 glycan 의 MurNAc 에 결합한 tetrapeptide 의 측쇄가 인접한 다른 glycan(MurNAc) 과 서로 교차결합 (cross linkage) 하여 형성된 3 차원 구조의 거대분자
- 그물과 같은 단단한 주머니를 만들고 있음
- 골격부분은 모든 세균에 있어서 동일하지만 tetrapeptide 와 그 교차 결합 양식은 균종에 따라 다름
- Tetrapeptide 측쇄는 MurNAc 측으로부터 L-alanine, D-glutamic acid, L-lysine 또는 diaminopimelic acid(DAP) 과 D-alanine 의 순으로 결합
- 세 번째 위치의 아미노산은 그람음성세균과 소수의 그람양성세균에 있어서는 DAP 이고 , 대부분의 양성세균에 있어서는 L-lysin 이고 일부 양성세균은 그 외의 몇 가지 L- 아미노산 으로 되어 있음
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균 세포벽의 기본구조
그람음성균 세포벽 그람양성균 세포벽
그람양성균과 그람음성균의 세포벽
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균 세포벽의 기본구조
N-acetylmu- ramic acid, MurNAc
N-acetylglucosamine, GlcNAc
L-Alanin, L-Ala
D-Glu- tamic acid, D- Glu
Meso-Di- aminopimelic acid, DAP
D-Alanin, D- Ala
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균 세포벽의 기본구조
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균 세포벽의 기본구조
교차결합의 양식
그람 음성세균
- 교차 결합하는 두 tetrapeptide 의 3 번째 위치의 DAP 의 아미노 (NH2) 말단과 4 번째 위치의 D- 알라닌의 카르복실기 (COOH) 말단이 직접 가교 (interbridge) 한 간단한 구조
그람 양성세균
- L- 리신 또는 DAP 등 ( 드물게는 2 번째 위치의 D-glutamic acid) 의 아미노 (NH2) 말단과 D- 알라닌의 카르복실기 (COOH) 말단이 펩티드의 가교로 연결
- 가교를 구성하고 있는 아미노산의 수와 종류는 균종에 따라 다름
예 ) 그람양성균인 포도상구균의 경우에는 5 분자의 글리신의 펩티드결합을 하고 있음
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균 세포벽의 기본구조
그람양성세균 ( 포도상구균 ) 의 교차결합
그람음성세균의 교차결합
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균 세포벽의 기본구조
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균 세포벽의 기본구조
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포벽
· 화학 반응에 대한 세포질 보호 · 삼투압으로부터 보호 · 세균의 형태 유지
Christian Gram(1853~1938)
· 세포벽의 구조적 차이에 따라 세균이 염색되는 성질에 근거하여 세균을 분류 주변세포질 : 그람음성 세균에만 존재하고 , 세포외막과 세포막 사이에 존재
페니실린 (penicillin)
· 푸른곰팡이 (P. notatum, P. chrysogenum) 가 생성하는 항생물질
· 세균 세포벽의 펩티도글리칸의 합성을 저해
· 특히 그람양성세균에 유효
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
라이소자임 (lysozyme)
· 침 , 눈물 , 백혈구 , 난백 , 장기 및 식물 중에 들어있는 효소
· 세균을 용해하는 항균성 물질 세포벽의 영양물질 운반 특성
· 다공성이기 때문에 세포내로 물질의 통과를 조절하지 못함
펩티도글리칸 (peptidoglycan, murein)
· 세균의 단단한 세균 세포벽의 주성분으로 mucopeptide 로 서로 교차결합
· mucopeptide 는 tetrapeptide 임
· 이당류인 N-acetylglucosamine 과 N-acetylmuramic acid 에 결합
그람음성 테트라펩티드 (tetrapeptide)
· 아미노산 순서 : L- 알라닌 , D- 글루타민산 , DAP, D- 알라닌 그람양성 테트라핍티드 (tetrapeptide)
· 아미노산 순서 : 그람음성세균의 3 번째 DAP 대신 L- 리신으로 대치
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포막 (cell membrane)
세포질막 (cytoplasmic membrane), 원형질막 (plasma membrane)
세포벽의 안쪽에 위치
세포질 (cytoplasm) 을 둘러싸고 있는 부드러운 막
그람음성세균에서는 외막과 구별하는 뜻에서 내막 (inner membrane) 이라 함
전자현미경으로 세균의 엷은 절편을 관찰하면 세포막은 어둡고 가는 두 선이 밝은 부위에 의하여 분리되어 보임
- 외엽 (outer leaflet) : 세포벽 쪽의 어두운 층 - 내엽 (inner leaflet) : 세포 안쪽의 어두운 층
- 중엽 (intermediate leaflet) : 이들을 분리하고 있는 중간의 밝은 층
단위막 (unit membrane)
- 기본적이고 공통된 구조의 막 전체
- 3 층막 구조 (trilamellar structure) 라고도 함
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포막 (cell membrane)
그람음성세균의 세포막 구조
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포막 (cell membrane)그람음성세균의 세포막 구조 그람양성세균의 세포막 구조
cholesterol
hopanoid
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포막 (cell membrane)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포막 (cell membrane)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포 -
세포막 (cell membrane)단위막의 기본구조
인지질의 2 중층 (bimolecular leaflet)
- 이중층 (matrix) 에 묻혀 있는 단백질 ( 내재성 단백질 , intrinsic protein) 로 구성 - 건조 중량으로 지질 20~30%, 단백질 50~70%
진핵세포와는 달리 Mycoplasma 속 외에는 스테롤 (sterol) 이 없음
단위막의 인지질 분자는 장쇄지방산 측쇄가 막의 내부 쪽으로 향하고 글리세
롤 (glycerol) 인산부분 ( 친수성부분 ) 이 막의 양쪽 표면에 오도록 배열되어 인지 질 2 중층막 (double layer membrane) 을 형성
지방산의 인지질 부분
- 친수성 (hydrophillic) 부위 : 물과 항상 접하고 있는 부분
- 소수성 (hydrophobic) 부위 : 지방산 꼬리 부분의 물과 멀리 떨어져 있는 부위
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포 -
세포막 (cell membrane)세균의 세포막
대사활성의 중요한 중심
특이한 촉매로써의 기능을 가진 여러 종류의 단백질이 60~70% 함유
단백질의 대부분은 막의 소수영역에 강하게 삽입
계면활성제 처리와 같은 그 기능이 상실될 정도의 강한 방법에 의하지 않으면 분리되지 않음
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포 -
세포막 (cell membrane)세포막에 함유되어 있는 단백질의 주요군
퍼미아제 (permease) 류 : 세포질에 존재하는 많은 유기 또는 무기 영양분의 수송 에 관여
효소류 : 막지질이나 세균세포벽을 구성하고 있는 펩티도글리칸 , 테이코익산 , 지 질다당류 , 단순 다당과 같은 고분자물질 합성의 종말단계에 관여하는 효소류 등
막의 화학조성은 지질 약 40%, 단백질 약 60% 로 구성
세균의 세포막은 반투성으로서 여러 가지 이온이나 대사물질의 투과에 관계
투과에 필요한 능동수송계 (active transport system) 와 전자전달계 (electron tra nsport system) 등 ATP 생성의 중요한 성분을 함유
호기성 세균의 경우 전자전달계와 산화적 인산화 (oxidative phosphorylation) 에 관련되는 효소계가 존재
DNA, RNA 그리고 단백질과 같은 생체고분자의 합성에 관여
염색체나 플라스미드에 대한 특이한 결합부위를 갖고 있음 - 이 부위는 유전요소의 복제나 분리에 관여한다고 추측
이와 같은 기능을 나타내는 단백질은 세포막 단백질의 10~20% 정도로 추정
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포 -
세포막 (cell membrane)메소솜 (mesosome)
세포막의 특정부위가 세포질 방향으로 함입된 부분
DNA 와 접촉하고 있는 경우가 많음
호흡에 관여하는 효소가 존재하기 때문에 호흡계의 기관으로 생각
세포분열이나 핵분열에 관계가 있는 기관으로도 생각
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포막의 구성성분 : 인지질 20~30%, 단백질 50~70%
세포막의 구조 : 인지질의 2 중층막
세포막의 기능
· 물질 이동의 조절 ( 선택적 방법 ) · 에너지 생산 ( 전자전달계 )
· 세포벽 구성 성분 합성 · DNA 복제에 관여 · 단백질 분비
메소솜 (mesosome)
· 세포막의 특정부위가 세포질 방향으로 함입된 부분 , 호흡기관 , 세포분열 및 핵 분열에 관계
유전체 (genome)
· 유전물질 · DNA · 핵 영역 · 핵지대 · 염색체 유전체 (genome)
· 유전물질 · DNA · 핵 영역 · 핵지대 · 염색체
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균의 세포질 (cytoplasm)
수분이 약 75% 를 차지하는 액상의 혼합물
단백질 ( 효소 단백질을 포함 ), 탄수화물 , 지방 , 무기질과 대사 폐기물이 함유
세포 염색체와 리보솜도 포함
이러한 세포소기관을 제외한 부분을 시토졸 (cytosol) 이라고 함
세균의 유전체 (genome)
생물의 유전물질 (organism's genetic material) - 염색체와 플라스미드
원핵세포의 염색체 (chromosome)
전자현미경으로 관찰하면 염색체는 섬유상의 DNA 가 엉켜 있는 것 같이 관찰
핵막이 없으므로 세포학적으로 DNA, 핵영역 (nuclear region), 핵지대 (nuclear zone) 유전학적으로는 염색체 (chromosome) 라고도 함
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균의 핵양체
- 핵영역 (nuclear region) - 핵지대 (nuclear zone)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균의 유전체 (genome)
All living organisms contain DNA. This amazing macromolecule en codes all of the information needed to program the cell's activities including reproduction, metabolism and other specialized function s. DNA is comprised of two strands of deoxynucleotides.
Bacterial genomes are generally smaller and less variant in size bet
ween species when compared with genomes of animals and singl
e cell eukaryotes. Bacterial genomes can range in size anywhere fr
om about 130 kbp to over 14 Mbp.
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균의 유전체 (genome)
Genome Terminology
Kb/Mb A kilobase (Kb) is 1000 bases of DNA, while a megabase (M b) is 1,000,000 bases.
Circular Chromosome The DNA is arranged in a closed circle, which i s negatively supercoiled allowing for the compact nature of many bac terial genomes.
Linear Chromosome A non-closed chromosome, which has inverted repeats at the ends, similar to teleomeres in eukaryotic chromosomes .
Plasmid · Extra-chromosomal DNA which replicates independently of the chromosome and regulates its own replication.
Megaplasmid A very large plasmid ranging in size from 100- 1700 K
b.
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
플라스미드 (plasmid)
세균 염색체인 DNA 와는 구별되는 보다 작은 유전물질 ( 약 5~10 개의 유전자를 지님 ) 하나 또는 그 이상의 작은 크기의 원형 DNA 분자
부염색체 DNA 또는 extrachromosomal DNA 라고도 함
이 DNA 조각들은 염색체 크기의 1% 정도이며 세균과 세균 사이에서 유전물질 을 전달하는 매우 중요한 역할을 담당
특히 항생제 내성이나 감성을 나타내는 유전자들이 플라스미드에 주로 존재
A plasmid is a small DNA molecule within a cell that is physically separated from a chromosomal DNA and can replicate independently. They are most commonly found in bacteria as small circular, double-stranded DNA mole- cules; however, plasmids are sometimes present in archaea and
eukaryotic organisms. In nature, plasmids often carry genes that may benefit the survival of the organism, for example antibiotic resistance.
Illustration of a bacterium showing chromosomal DNA and plasmids. Not to scale.
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
리보솜 (ribosome)
대장균 (Escherichia coli) 의 리보솜 (ribosome)
- 직경은 약 20~30 nm 의 구형에 가까운 입자로서 분자량은 3.0×106 - 화학적으로는 40% 의 단백질과 60% 의 RNA 로 구성
- 대장균 세포 양의 25%, 리보솜의 RNA 양은 전체 RNA 의 약 90% 를 차지
The ribosome is a complex molecular machine, found within all living cells, that serves as the site of biological protein synthesis (translation). Ribosomes link amino acids together in the order specified by messenger RNA (mRNA) molecules. Ribosomes consist of two major components: the small ribosomal subunit, which reads the RNA, and the large subunit, which joins amino acids to form a polypeptide chain. Each sub- unit is composed of one or more ribosomal RNA (rRNA) molecules and a variety of ribosomal proteins. The ribosomes and associated molecules are also known as the translational apparatus.
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균의 RNA
10mM 의 마그네슘 존재 하에서 분리되고 , 70S RNA 로 나타내며 , 이는 다시 3 0S 와 50S 의 소단위 (subunit) 로 구성
30S 소단위는 21 종의 단백질과 1 분자의 16S rRNA 로 구성
50S 소단위는 32 종의 단백질과 2 분자의 rRNA(23S 와 5S) 로 구성
리보솜의 기능은 단백질의 합성을 위한 장소를 제공
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
원핵세포의 DNA 구조
· 이중 나선 두 가닥 끝이 닫힌 구형 · Histone 단백질이 없음 원핵세포의 DNA 구조
· 이중 나선 두 가닥 끝이 닫힌 구형 · Histone 단백질이 없음
진핵세포의 DNA 구조
· 이중나선 두 가닥 끝이 열린 구조 · Histone 함유 진핵세포의 DNA 구조
· 이중나선 두 가닥 끝이 열린 구조 · Histone 함유
플라스미드 (plasmid)
· 환상의 이중나선구조 · 접합시 유전물질 전달 기능
· 항생제 내성 유전자 · 독소 생성 유전자
리보솜 (ribosome)
· 단백질 합성 장소 · 단백질 , rRNA 로 구성 · 70S(30S+50S) 로 구성 리보솜 (ribosome)
· 단백질 합성 장소 · 단백질 , rRNA 로 구성 · 70S(30S+50S) 로 구성
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포 -
가스소포 (gas vesicle) 연못이나 바다에 떠서 사는 많은 시아노세균 (cyanobacteria) 과 같은 원생생물이 세포에 부력을 주어 뜨게 하는 역할
- 대표적인 예 : 연못에 많이 자라는 남조류 (blue green algae)
실 같은 모양의 구조 , 구멍이 나있고 단단하며 , 길이는 다양하나 직경은 일정
세포질에 있으며 가스소포의 수는 세포 당 몇 개로부터 수 백개까지로 다양
가스소포의 막은 오직 단백질로 되어 있으며 단백질의 부단위가 중복되어 있어 단단한 구조를 하고 있음
- 막은 물과 용질은 불투과성이나 공기는 투과하여 외부로부터 가득 채워져 있음
Gas vesicles are a type of cellular organelle contained in some prokaryotic
organisms. They are not true membrane bound organelles since prokary-
otes are characterized by the absence of membrane bound organelles. Gas
vesicles are composed of entirely of protein instead (no lipids or carbohy-
drates have been detected).
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
가스소포
가스소포 ( 기포 , 공포 ) 수중세균에서 발견
단백질로 싸인 독립된 기포 부력을 조절
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세포함유물
세포함유물 ( 봉입체 ;inclusion body) 또는 저장물질 (storage granule)
원핵세포는 세포내부에 촘촘히 뭉쳐진 불용성 물질들을 함유 - 이 과립 (granule) 의 집합체나 공 모양의 저장물질
함유물이나 저장물질의 기능
- 세포의 구성물질이나 에너지 대사를 위한 축적물
원핵세포에서 흔히 볼 수 있는 세포함유물
- β-hydroxybutyric acid) 의 중합체인 Poly β-hydroxybutyric acid(PHB) 과립 - 전분 같은 중합체인 글리코겐 과립 (glycogen granules)
- 무기인산의 중합체인 polyphosphate 혹은 volutin - 에너지와 탄소의 저장물
- 세포내에 항상 공과 같이 부유
- 수단블랙 (sudan black) 에 염색되는 지방구 (lipid granules)
- 황세균과 같은 몇몇의 세균에서 볼 수 있는 황 과립체 (sulfur granules) 등
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포 – 세포내 함유물 세균의 봉입체
세포함유물
• 폴리 베타 하이드로시부틸산 (PHB) 과 립• 다당류 입자 ( 전분 · 글리코겐 )
• 폴리포스페이트 (polyphosphate)
• 지방 봉입체 (lipid granules)
• 황 과립체 (sulfur granules)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
편모 (flagella)
세포의 특수한 운동기관으로 한쪽 끝은 자유롭게 움직이고 , 다른 한쪽 끝은 세포막에 부착
편모의 수와 부착양식
- 탄닌산 등의 매염제를 사용한 편모염색법에 의한 광학현미경 관찰
- 인 텅스텐산나트륨 등을 사용한 부 ( 負 ) 염색법에 의한 전자현미경 관찰
세균의 편모는 3 개 부분으로 나누어진 기본 구조
가장 바깥쪽은 편모섬유 (flagellar filament)
직경이 일정하며 수개의 사슬이 꼬여진 모양으로 배열된 구상의 단백질인 플라겔린 (flagellin) 으로 구성
편모의 단백질은 일부 병원성 세균을 동정할 때에 사용되는 항원항체 반응에 있어서 항원으로서도 작용
대부분 세균 편모는 진핵세포와 달리 막이나 협막으로 피복되어 있지 않음
섬유는 직경이 조금 넓은 연결고리 (hook) 에 연결되어 있음
기부 (basal body)
- 편모의 가장 안쪽 부분으로 편모를 세포벽과 세포막에 고정시키는 부분에 해당 - 기부는 수개의 고리 (ring) 에 삽입된 소형의 막대 (rod) 로 구성
- 고리의 외측 쌍은 세포벽의 여러 부분에 고정 , 내측 쌍은 세포막에 고정
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
편모 (flagella) 의 운동
편모섬유는 단단하고 나선상이어서 회전운동에 의해서 세포는 전진 - 유영운동 (swimming movement 또는 run)
속모의 경우
- 같은 시계 반대방향의 나선형으로 생긴 많은 편모가 새끼줄 모양으로 같은 방향으로 서로 엉키지 않고 개개의 편모가 함께 시계 반대방향으로 회전함으로써 세포는 전진
세균운동은 직진 이외에 방향 전환도 함 . 방향 전환은 주성과 관계가 깊음
트위들링 (twiddling)
- 많은 편모가 한 다발이 되어서 똑같이 시계 반대방향으로 회전하면서 직진하던 것이 일제히 시계 방향으로 회전 방향을 바꾸게 되면 다발이 풀어지면서 방향 전환을 하는 행동
활주운동 (gliding movement)
- 세균 중 편모와 같은 운동기관이 없고 고형물질 표면을 포복하면서 이동하는 것 - 활주세균 (gliding bacteria), 남조류 등
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
편모 (flagella)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
편모 (flagella)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
편모 (flagella)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
편모 (flagella)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
편모 (flagella)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
편모 (flagella)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
편모 (flagella)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균의 자극에 대한 반응
어떤 외부의 자극에 대해서 반응하여 운동을 함
키네시스 (kinesis) : 자극에 대해서 무작위한 운동을 하게 되는 것
주성 (taxis)
- 자극에 대해서 일정한 방향을 가지고 운동하는 것
- 유인물질 (attractants) 쪽으로 가까이 가거나 , 해를 미치게 되는 기피물질 (repellents) 로부터 멀어지려는 성질
주화성 (chemotaxis) : 화학물질
주광성 (phototaxis) : 빛
주기성 (aerotaxis) : 공기
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
세균의 자극에 대한 반응
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
편모 세균의 운동기관
편모의 3 기본 요소
① 섬유 : 플라겔린 , 단백질 , ② 연결고리 : 섬유를 기부에 고정
③ 기부 : 복합고리구조 , 세균의 편모는 기부의 회전에 의해 움직임
편모운동 : 유영운동 (swimming movement 또는 run) 방향전환 [ 트위들링 (twiddling)]
무편모 세균의 운동 : 활주운동 ,
키네시스 (kinesis) : 외부 자극에 대하여 무작위 운동연결고리 섬유
주성 (taxis) : 외부 자극에 대하여 일정한 방향을 갖고 운동하는 것 .
주화성 (chemotaxis), 주광성 (phototaxis), 주기성 (aerotaxis)
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
섬모와 선모
섬모 (fimbria pl. -ae)
편모보다 얇고 운동성과 관계없는 짧고 , 가는 실과 같은 섬유상 부속기관
단백질 소단위가 나선형의 배열을 이루고 있으며 가느다란 관을 형성
지름은 약 3~10nm 정도이며 , 길이는 수 ㎛로 전자현미경으로만 볼 수 있음
물 속의 바위나 숙주의 조직 같은 고체 표면에 부착할 때 섬모를 이용
In bacteriology, a fimbria (plural fimbriae), also referred to as an
"attachment pilus" by some scientists, is an appendage that can be found on many Gram-negative and some Gram-positive bacte- ria that is thinner and shorter than a flagellum.
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
섬모와 선모
선모 (sex pili, 단수 pilus)
섬모와 유사한 부속지로 대개 세포 하나에 1~10 개 정도 존재
섬모와 다른 점
직경이 보통 9~10nm 정도로 섬모보다 큼
접합 플라스미드에 유전정보가 들어있으며 , 세균의 접합과정에 필요
A pilus (Latin for 'hair'; plural : pili) is a hair-like appendage found on the surface of many bacteria.[1]The terms pilus and fimbria (Latin for 'fringe'; plu- ral: fimbriae) can be used interchangeably, although some researchers re- serve the term pilus for the appendage required for bacterial conjugation. All pili in the latter sense are primarily composed of pilin proteins, which are oligomeric.
Schematic drawing of bacterial
conjugation. 1- Donor cell produces
pilus. 2- Pilus attaches to recipient cell, brings the two cells
together. 3- The mobile plasmid is nicked and a single strand of DNA is then transferred to the recipient cell. 4- Both cells recircularize their plasmids, synthesize second strands, and reproduce pili; both cells are now viable donors.
미생물세포의 구조와 기능
원핵세포
섬모 편모 선모보다 짧음
세포말단 또는 전체에 존재
고체 표면에 부착하는 기능
선모 ( 성선모 )
일부의 세균에서만 발견
섬모보다 길다
하나 혹은 2 개의 성선모
접합시 유전물질의 이동통로
미생물세포의 구조와 기능
세균의 분열
분열에 필요한 영양분이 충분하고 쾌적한 환경이면 일정한 속도로 증식
영양세포 (vegetative cell) : 분열과정의 세포
포자 (spore) 의 형성
증식과정에서 영양분의 결핍이나 혹은 그 생활환경에 유해한 대사산물이 일정 농도 이상 축적되면 생명을 유지하기 위해서 휴면체인 포자 (spore) 를 형성
포자는 다시 좋은 환경이 되면 발아 (germination) 하여 영양세포로 증식
세균의 포자 (spore)
물리 · 화학적인 환경변화에 대하여 매우 저항성이 강함
오랫동안 생명력을 유지
포자 (spore) 의 성분과 구조상의 특징
막이 아주 두껍고 단단
수분의 함량이 보통 영양세포에 비해 현저히 낮음
영양세포에 없는 디피콜린산 (dipicolinic acid, DPA) 및 칼슘을 다량 함유 .
염 (salts) 을 형성
미생물세포의 구조와 기능
포자 (spore) 의 구조
제일 외층에 외피 (exosporium) 가 둘러싸고 있음
그 안쪽에 단백질층으로 되어 있는 포자각 (spore coat) 존재
포자각 아래쪽에 펩티도글리칸 층으로 된 피층 (cortex)
피층 내부에 심부 (core) 가 있음
심부를 둘러싼 내부에는 심부벽 (core wall), 원형질막 (cytoplasmic membran e), 핵지대 (nucleoid) 등으로 구성
영양세포 : 살아있는 분열 과정의 세포
포자 : 아포라고도 하며 일종의 휴면체
Bacillus sp., Clostridium sp., Sporosarcina sp.
미생물세포의 구조와 기능
내생포자 (endospore) 의 구조
미생물세포의 구조와 기능
내생포자 (endospore) 의 형성
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
효모와 곰팡이는 모두 진핵세포로 기본적으로 같은 구조
곰팡이와 효모의 차이점
곰팡이는 세포가 연결된 구조를 하고 있고 세포간 격벽 (septum) 의 구멍을 통하여 세포질이 유통하고 있는 점
진핵세포
구조가 원핵세포에 비하여 복잡
세포내의 기능 분화
세포질내 소기관인 핵 , 소포체 , 골지체 , 리소솜 (lysosome), 미토콘드리아 및 리보솜
탄생흔 : 효모 출아시 모세포에서 떨어질 때 생긴 흔적 출아흔 : 효모 출아시 딸세포가 떨어진 자리
진핵세포의 특징
세포질내 소기관을 함유 ( 핵 , 소포체 , 골지체 , 리소솜 , 미토콘드리아 , 리보솜 )
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
중요한 세포소기관을 나타낸 진핵세포의 3 차원 모형 중심립 (C), 엽록체 (CH), 섬모 (CI), 염색질 (CR), 식 포 (DV), 미세섬유 (F), 글리코겐 (G), 골지체 (GA), 지질 방울 (LD), 미토콘드리아 (M), 미세소관 (MT), 핵 (N), 인 (NU), 퍼옥시좀 (P),1 차 리소좀 (PL), 세포 막 (PM), 음세포작용 소포 (PV), 리보좀과 폴리좀 (R), 조면소포체 (RER), 활면소포체 (SER), 분비소낭 (SV)
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
표 . 진핵세포 소기관의 기능
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
세포벽
진균류 ( 효모 , 곰팡이 등 )
고등식물처럼 세포의 형태를 유지하기 위하여 단단한 세포벽을 가지고 있음
세포벽의 두께도 원핵세포의 세포벽보다 상당히 두꺼움
세포벽을 이루는 단단한 층의 화학적 구조 역시 원핵세포의 세포벽보다 견고
곰팡이의 성분
chitin 과 섬유소 (cellulose) 와 같은 물질이 주성분
세균 세포벽과 현저히 다르나 미세구조에 대해서는 명확하지 않는 점이 많음
효모 세포벽의 구성 성분
mannoprotein 약 50%, β-glucan 약 50%, chitin 약 1%
Mannoprotein 과 β-glucan 은 β(1→3), β(1→6) 결합
Chitin 은 출아흔적에 대부분 존재하지만 약 10% 는 세포막의 외측에 존재
Saccharomyces 속 효모
- 세포벽 외측에는 mannoprotein 이나 β(1→6) glucan 이 있음 - 내층에는 일부 mannoprotein 과 β(1→3) 골격 glucan 이 있음
미생물세포의 구조와 기능
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
세포막 (cell membrane, cytoplasmic membrane)
원핵세포와 같이 유동성의 인지질 이중층
여러 가지의 세포소기관을 함유
여러 가지 면에서 원핵세포의 막과는 다르며 , 특히 세포막에 함유되어 있는 지질이 훨씬 다양
진핵세포의 막은 스테롤 (sterol) 을 함유
- 막을 단단하게 유지하는데 중요
- 원핵미생물 중에서는 마이코플라스마 (mycoplasma) 에서만 발견
기능상으로 진핵세포막은 원핵세포의 막 보다 다양한 기능이 없음 - ATP 에너지를 얻는 호흡효소들을 갖지 않음
호흡효소는 미토콘드리아가 갖고 있는 기능 세포막 구조
· 유동성의 인지질 이중층막 ·
sterol
함유 · 호흡효소가 없음 세포벽의 구성성분· 효모 : 글루칸 , 만난 · 조류 : 섬유소 · 곰팡이 : 키틴 , 섬유소
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
세포막 (cell membrane, cytoplasmic membrane)
진핵세포의 막은 스테롤 (sterol) 을 함유
- 막을 단단하게 유지하는데 중요 - 원핵미생물 중에서는
마이코플라스마 (mycoplasma) 에서만 존재
Sterols, also known as steroid alcohols, are a subgroup of the steroids and an important class of organic molecules. They occur naturally in plants, animals, and fungi, with the most familiar type of animal sterol being cholesterol. Cholesterol is vital to animal cell membrane structure and function as a precursor to fat-soluble vitamins and steroid hormones.
Sterols of plants are called phytosterols and sterols of animals are called zoosterols. The most important zoosterol is cholesterol; notable phytos- terols include campesterol, sitosterol, and stigmasterol. Ergosterol is a sterol present in the cell membrane of fungi, where it serves a role simi- lar to cholesterol in animal cells.
Sterol chemical structure.
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
세포질 (cytoplasm)
단백질 ( 효소 단백질을 포함 ), 탄수화물 , 지방 및 무기질 등이 포함된 액상의 콜 로이드 용액
세포질 내의 소기관
- 핵 , 인 , 염색체 , 리보솜 , 미토콘드리아 , 소포체 , 골지체 , 리소솜 및 액포 등
세포질은 세포의 중요한 요소 중의 하나
세포소기관의 주위를 형성하고 생화학 반응이 진행되는 장소를 제공
세포내 점도의 변화 , 세포질 유동 같은 몇 가지 물리적 변화들 또한 세포질의 활동에 기인
미세섬유 (mlcrofilament), 미세소관 (microtubule) 및 중간섬유 (intermediate filament)
세포질 : 세포골격 함유
·
미세섬유 : 액틴 , 미오신 섬유 · 미세소관 세포분열과 염색체 이동· 중간섬유 : 소기관의 고정 및 세포골격의 위치유지
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
세포질 (cytoplasm) - 세포골격
A cytoskeleton is present in all cells of all domains of life (archaea , bacteria, eukaryotes). It is a complex network of interlinking
filaments and tubules that extend throughout the cytoplasm, from the nucleus to the plasma membrane.
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
세포질 (cytoplasm) - 세포골격
The cytoskeleton is made up of three kinds of protein filaments:
• Actin filaments (also called microfilaments)
• Intermediate filaments and
• Microtubules
They are stained with fluores- cent labels to help visualise the cytoskeleton with microtubules (green), actin filaments (red), and the nucleus (blue).
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
리보솜 (ribosome)
소포체와 결합 혹은 세포질내 독립적 존재
크기는 세균의 70S 리보솜보다 큼 - 60S 와 40S 소단위체의 이합체
- 직경은 약 22~25nm, 80S 의 침강계수
단백질 합성의 장소
세포질 내에 독립적으로 존재하거나 소포체 막에 결합하여 존재 - 소포체 막에 결합한 리보솜에서 합성된 단백질
- 내강 (lumen) 으로 들어가서 이동 또는 분비되거나 소포체 막의 내재성 단백질이 됨
- 독립된 리보솜은 비분비성 단백질 , 비막성 단백질의 주요 합성장소
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
리보솜 (ribosome)
몇 개의 리보솜이 한 개의 mRNA 에 동시에 결합하여 polyribosome 을 형성하여 실제로 단백질 합성을 수행
리보솜 (ribosome)
· 단백질 합성 장소 · 단백질 +RNA
· 조면소포체와 결합 혹은 세포질에 유리형으로 존재
· 80S(60S+40S) 로 구성 · 미토콘드리아는 70S 리보솜 함유
· 폴리리보솜 : 폴리좀 (polysome) 이 라고도함
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
핵 (nucleus)
통상 구형 또는 난형으로 세포의 생명활동에 필요한 대부분의 유전정보 (DNA) 존재
일부의 DNA 는 미토콘드리아 , 엽록체 ( 광합성을 하는 생물의 경우 ) 에도 존재
핵막 (nuclear envelope) 으로 불리는 단위막에 의해 세포질과 구별
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
핵 (nucleus)
핵막 (nuclear envelope)
구조적인 면에서 세포막과 유사
핵막에 있는 미세한 구멍들 통하여 세포질내 막상의 연결기관인 소포체와 정보를 교환
핵막의 내부는 핵질 (nucleoplasm) 로 불리는 젤라틴상 물질로 채워져 있음 인 (nucleolus)
핵 속에 있는 1 개 혹은 수개의 구형체
리보솜 (ribosome) 의 필수적인 구성물질인 rRNA 를 합성하는 중심장소
핵에는 여러 종류의 단백질 , 즉 histone 및 그 외의 핵단백질과 결합된 DNA 가 있음
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
핵 (nucleus)
세포가 분열하지 않을 경우
DNA 및 관련 단백질은 섬유모양의 염색질 (chromatid) 형태로 존재 세포분열이 개시되는 경우
염색질 (chromatid) 는 서로 꼬여서 독특한 막대모양의 chromosome 을 형성
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
핵 (nucleus)
뉴클레오솜 (nucleosome)
DNA 와 histone 분자의 결합
염색체의 기본구조이며 진핵세포의 특징
원핵세포에서 염색체는 이러한 과정을 거치지 않을 뿐만 아니라 histone 도 포함하지 않으며 뉴클레오솜도 형성하지 않음
핵의 기능 : 유전정보의 수용과 보호 , RNA 합성
뉴클레오솜 : H2A, H2B, H3, H4 각 2 분자 , HI 1 분자
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
핵 (nucleus)
미생물세포의 구조와 기능
진핵세포의 미세구조
핵 (nucleus)
