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세포는 왜 작을까요?

대부분의 세포는 육안으로 볼 수 없습니다. 그러나 계란이나 개 구리의 알 그리고 타조의 알을 보면서 우리는 그것이 세포임을 알아 차리지 못하기도합니다. 그렇다면 세포는 크기가 어느 정 도되는 것일까요? 타조알처럼 거대한 크기에서 세균처럼 겨우 몇 마이크로미터밖에 되지 않는 대조적인 경우도 있지만 세포 의 종류와 기능에 따라서 다양합니다. 1. 표면-부피 가설(surface-volume hypothesis) 세포는 사실 계속해서 자랄 수 있고 그 크기도 매우 커질 수 있 습니다. 타조알이나 계란을 생각하면 알 수 있습니다. 그러나 그 내용을 좀 더 들여다 보면 반드시 사실이 아니란 것을 알 수 있습니다. 다음의 표면과 부피의 관계를 보면 표면적의 증가보다 부피의 증가가 훨씬 크다는 것을 알 수 있습니다. 테두리를 빨간색으 로 물들인 햐얀 손수건에 빨간색의 물이 번져가는 모습을 보면 손수건이 클수록 빨간색이 손수건 중심으로 번져 나가지 못합니 다. 이와 마찬가지로 세포의 크기가 클수록 세포질내로 공급되는 영 양분을 세포막,즉 원형질 막이 세포의 크기에 비례해서 공급할 수 없기 때문입니다. 2. 세포가 더 이상 클 수 없는 이유 세포가 생장하기 위해서는 세포질과 핵으로 세포가 필요로 하 는 대사물질이 전달되야한다. 세포는 어느 정도 크기까지 대사 물질이 세포 중심부까지 충분히 전달될 수 있다. 그러나 세포 의 표면적의 증가와 부피의 증가가 불균형을 이루기 때문에 어 느 순간에서부터는 세포질과 핵의 요구를 더 이상 충족시킬 수 없게 된다. 대다수 세포들은 이 시점에 이르기 전에 세포의 생 장을 멈추고 세포분열을 하게된다. 결국 세포는 자신이 커질 수 있는 최대한의 크기까지 생장을 하며 그 이후에는 세포분열 을 통해 세포막(표면적)이 세포질(부피)을 지지할 수 있는 상태 로 돌아가게되는 것이다. 3. 모양이 특수한 세포들 신경세포인 뉴런세포는 여러분이 알다시피 매우 길게 자랄 수 있습니다. 결국 거대한 표면적을 가지게 되는데 이러한 표면적 은 다르 뉴런세포와 협력하여 기능을 발휘하게 됩니다. 또한 식 물세포에서 볼 수 있는 원형질유동(세포질유동, cytoplasmic streaming)은 세포막이 효율적으로 물질을 분배할 수 있도록 도 움을 주게됩니다. 그리고 어떤 식물세포들은 거대한 액포를 가지므로서 많은 양 의 물을 채워놓을 수 있습니다. 우리가 먹은 밥을 소화시키면 한꺼번에 상당히 많은 양의 양분을 이동시켜야 합니다. 이를 위 해 소장의 세포들은 표면적을 증가시키게 됩니다. 그 방법으로 마치 보드라운 수건처럼 수많은 주름인 융털돌기 (brush boder)만들어 원형질막의 표면적은 극적으로 증가됩니 다. 그렇다면 지구상에서 가장 큰 세포인 타조알은 어떻게 된 것일 까요? 그 이유는 바로 난황 표면의 극히 작은 일부분에서만 대 사활동이 일어나고 나머지 부분에서는 대사활동이 없기 때문입 니다. 결국 타조알은 표면적과 부피에 제한받지 않고 많은 양 의 영양물질이 저장될 수 있습니다. 출 처 : "http://daeil.or.kr/Users/SYK7016/episode/substance/ce ll.htm"에서 발췌
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