생물과학 ) 내막계에 관여하는 세포소기관과 물질대사 메커니즘에 대해 설명하라

소개글

생물과학 ) 내막계에 관여하는 세포소기관과 물질대사 메커니즘에 대해 설명하라에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 내막계에 관여하는 세포소기관

2. 세포소기관에서 발생하는 물질 이동의 메커니즘

3. 참고문헌

본문내용

를 ATP 변환시켜 사용한다. ATP는 세포에서 에너지를 필요로 하는 반응에 참여된다. 엽록체와 같이 독보적인 DNA와 리보솜을 가지고 있는 큰 사이즈의 세포기관이다.
안쪽의 막은 주름으로 접혀있는 형태이고, 이와 같은 주름을 크리스타라고 부른다. 크리스타 외의 부분은 매트릭스라 하며, 크리스타에서 ATP의 생산에 관여하는 전자전달계의 효소가 들어 있다. 크리스타의 주름은 막의 표면적을 넓혀주면서 ATP의 생산능력을 증가시킨다. 세포의 호흡은 매트릭스에서 이루어진다.
2. 세포소기관에서 발생하는 물질 이동의 메커니즘
세포의 물질 이동에는 확산의 원리가 작용한다. 특정한 물질의 농도가 높은 농도에서 낮은 농도의 방향으로 서로의 농도가 균일하게 이루어지도록 이동하는 현상을 확산이라고 하는데, 이는 자발적인 과정으로 에너지가 사용되지 않는다. 세포의 확산에는 단순 확산과 촉진 확산, 삼투가 있다.
단순 확산은 세포막의 인지질 이중층을 직접적으로 통과하면서 이동하는 현상으로 분자의 크기가 작을수록, 온도가 높을수록 그 속도는 빠르다. 촉진 확산의 경우 세포막의 수송역할을 하는 막 단백질을 통화하면서 이동하는 현상인데, 세포질과 세포외액의 사이에서 통로 단백질과 운반체 단백질이 작용을 한다. 통로 단백질의 경우 주로 크기가 작은 이온의 용질이 작용을 하는데, 운반분자와 통로의 상호작용 없이 통과가 된다. 운반체 단백질의 경우 운반체가 용질과 결합하면서 입체구조를 변형시켜 수동적으로 수송을 한다. 운반 분자와 운반체의 높은 입체특이성을 가지고 있다. 상호작용을 통해서 세포막을 통과한다. 삼투의 경우 액포와 같이 물로 차있는 상태에서 주로 일어나는 현상이다. 선택적 투과성이 반투과성 막을 경계로 세포 내로 들어오는 용매가 확산 이동되는 현상을 삼투라고 한다. 고농도에서 저 농도로 이동이 된다. 액포의 막 안에는 높은 용질로 되어 있기 때문에 세포로 물이 들어오면 액포의 막을 통해서 선택적 투과가 일어난다. 그로 인해 액포는 팽창하게 되고, 팽창된 액포는 식물세포의 지지대 역할을 해준다. 삼투의 경우 식물세포와 동물세포에 따라서 저장액, 등장액, 고장액으로 구분을 할 수 있다.
앞에서 설명한 물질의 이동은 자발적인 방법을 통해서 수행되는 작업이다. 따라서 에너지를 사용하여 수행되는 물질의 이동은 능동수송이라고 부른다.
능동수송은 에너지를 사용해서 특정 물질의 농도가 낮은 쪽에서 높을 쪽으로 균일해지도록 이도하는 형상을 의미하는데, 펍프를 통해서 용질의 농도 기울기가 역행으로 움직이도록 한다. 에너지를 사용하기 때문에 비자발적인 과정에 해당된다. 1차와 2차의 능동수송이 있다.
미토콘드리아의 크리스타에서 생산되는 ATP가 ADP+Pi로 전환되는 반응이 1차 능동수송이다. 에너지의 방출 반응과 직접적인 연계가 수행으로 용질이 수송이 된다. 대표적인 예로 나트륨과 칼륨 펌프를 들 수 있다. 세포막의 바깥으로 나트륨을 보내면서 반대로 칼륨을 안쪽으로 들이는 면서 세포 안과 밖의 이온의 농도 경사를 유지한다. 세포막의 내부에서 ATP를 ADP로 전환하면서 에너지를 얻는 곳이 있다. 특수한 상황에서는 역방향의 수송도 가능하다. 나트륨과 칼륨의 전기화학적인 경사를 충분하게 증가시켜서, 전기화학적인 경사를 통해서 가지는 에너지가 ATP 가수분해로 인한 화학적 에너지보다 커질 경우 이온농도의 경사에 따라 이동해 ADP와 인산을 이용해 ATP가 합성될 것이다.
2차 능동수송의 경우 농도의 경사에 따라서 생기는 에너지를 이용해 농도경사를 역행하는 물질들이 같은 방향으로 수송이 되거나 다른 방향으로 수송이 된다. 나트룸과 글루코스로 예를 들어 볼 때, 나트륨의 농도경사를 통해서 에너지가 생산이 되면 그 에너지는 클루코스가 농도경사를 역행할 수 있도록 사용이 된다.(그림 2)
그림2. 나트륨과 글루코스의 co-transport 세포생물학 : 새롭고 알기쉬운 세포의 구조와 기능, Krap, 원드사이언스, 2013
한 쪽에서 생성한 ATP는 세포 외액에 있는 다른 물질의 수송에 관여를 하는 것이다. 나트륨과 글루코스의 경우도 마찬가지 인데, 나트륨이 농도경사에 따라서 이동하면서 에너지가 발생하고, 발생된 에너지를 이용해서 글루코스가 농도경사를 역행하여 세포내부로 들어오는 것이다.
3. 참고문헌
생물과학, 박순직, 2014, 한국방송통신대학교
세포생물학 : 새롭고 알기쉬운 세포의 구조와 기능, Krap, 원드사이언스, 2013
(비전공자를 위한) 세포 생물학, 최철희, 창의와 소통, 2013

키워드

과제,   레포트,   논문,   사이버,   학점은행,   일반대학,   오프라인,   온라인,   일지