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에너지 생성 세포소기관(energy-generating organelle)은 엽록체(chioroplast)와 미토콘드리아(mitochondria)입니다. 이들의 기본적인 기능은 에너지를 세포에게 유용한 형태로 전환시키는 것인데, 그 각각은 이것을 자신의 방식대로 수행해 나갑니다. 먼저 엽록체에 대해 정리하였습니다.
에너지 생성 세포소기관 - 엽록체
엽록체가 무엇입니까
엽록체와 미토콘드리아의 독특한 기능으로 엽록체와 미토콘드리아는 매우 흥미롭지만 에너지로 가득 찬 이 세포소기관들이 처음에 어떻게 세포 내로 들어왔는가를 생각할 때, 그것들은 단지 환상적으로 묘사될 수밖에 없습니다.
엽록체
엽록체는 식물과 조류에서 발견되며, 이들의 존재는 식물과 동물을 구별하는 특징 중의 하나입니다. 엽록체는 세포소기관이 그러하듯 크고 매우 복잡하며, 둘러싸고 있는 두 개의 이중막, 복잡한 내막 구조, 그리고 놀라운 것은 그들 자신의 환상 DNA와 리보솜을 갖고 있다는 것입니다. 비록 많은 물질이 핵의 작용을 통해 세포질에서 생성되어 들어오지만 엽록체는 자신의 DNA와 리보솜의 존재로 인해 스스로 복제할 수 있습니다. 성숙한 세포에서 엽록체는 항상 기존의 엽록체로부터 복제됩니다. 이것은 엽록체가 단순히 두 개로 수축되어 분열함으로써 일어나는데, 원핵생물에 있어서의 분열(fission)과 매우 유사합니다. 분열 과정은 DNA 복제가 선행되며, 그를 통해 각각의 새로운 세포소기관은 한 벌의 엽록체 유전자를 공급받습니다. 이러한 특징은 미토콘드리아에서도 마찬가지입니다.
엽록체는 광합성이라는 중요하고도 복잡한 과정을 수행하는데, 여기서 빛에너지는 이산화탄소를 물과 포도당, 그리고 기타 분자들로 전환시키는 데 이용됩니다. 이 과정의 필수적인 참여물 중에서 엽록소(chlorophyll)라고 알려진 활성물질이 있습니다. 엽록체는 '녹색체'를 의미하는 것으로 여기에서 녹색은 광합성 색소인 엽록소로부터 나온 것입니다. 많은 세균 역시 엽록소 색소를 함유하고 있지만, 이런 원핵생물에서의 엽록소는 약간은 다른 화학구조를 갖고 있습니다.
자신의 이중막 안에 각 엽록체는 스트로마(stroma)라고 불리는 투명하고 물로 찬 영역을 갖고 있습니다. 또한 이 안에는 틸라코이드(thylakoid)라 불리는 주머니 형태의 소낭을 형성하고 있는 광범위한 제3의 막계가 있습니다. 틸라코이드는 두 개의 배열 상태로 나타납니다. 첫번째는 소낭들이 쌓여 층을 이루고 있는 그라나(grana)인데, 그 각각의 소낭은 그라눔 틸라코이드(granum thylakoid)라고 불립니다. 두 번째는 단독으로 존재하는 스트로마 틸라코이드(stroma thylakoid)로, 이것은 그라나를 서로 연결하면서 스트로마를 가로질러 노출되어 있습니다.
틸라코이드 막을 따라 CFoCFi 복합체(CFoCFi complex)라고 하는 수많은 입자들이 있습니다. CFo 부위는 전체 조합체를 틸라코이드 막에 고정시켜 내강 안쪽으로 채널을 형성하고, CF1 복합체는 ATP 합성효소를 포함하고 있습니다. 후자
의 용어는 이러한 구조가 세포의 에너지 저장 물질인 ATP 합성에 관여한다는 것을 말하고 있습니다. 전체 CFoCFi 복합체는 약 9개의 폴리펩티드로 구성되어 있는데, 이 중 5개가 ATP 합성효소 부위에서 전구 모양의 머리를 형성합니다(CFi 부
위).
기타 색소체
엽록체는 단지 식물 색소체(plastid) 집단 중의 하나인데, 모든 색소체는 전색소체(proplastid)라고 불리는 미분화된 구조체 계통에서 유도됩니다. 식물의 배에 존재하는 전색소체는 어린 식물이 생장함에 따라 다양한 유형의 색소체로 분화합니다. 분명한 것은 나타나는 색소체의 종류는 세포 환경으로부터의 요건에 좌우된다는 것입니다.
모든 색소체는 이중막 혹은 외피막에 의해 둘러싸여 있는데, 이것이 지금껏 논의되었던 대부분의 세포소기관과 특이한 차이점입니다. 녹색 엽록체 이외에 백색체(leucoplast)와 유색체(chromoplast)가 있는데, 백색체는 전분 저장 구조체로서 대부분의 식물 세포에 존재하지만, 양파와 사과 같은 곳에 있는 저장 조직에서 흔히 나타납니다. 유색체는 그 색소에서 이름을 딴 것인데, 오렌지색의 카로틴, 노란색의 크산토필, 그리고 붉은색의 여러 색소를 포함하고 있습니다. 이것은 꽃과 과일의 밝은 색깔을 나타내므로 눈에 잘 띕니다.
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