□ Microscopes - cell structure를 연구하는 학문인 cytology에 중요한 tool
☞ light microscopes (LMs)
visual light가 specimen을 투과함.
0.2㎛ (mitochondria보다 조금 작은 것의 관찰이 가능, 거의 small bacteria까지 관찰)의 resolving power를 가짐 → living cell 관찰 가능
☞ Microscope의 두가지 important value
① magnification (확대능) : real size에 비례하여 나타나는 object가 얼마나 큰가를 의미한다.
② resolving power (resolution ; 해상도) : image의 clarity의 척도로서 어느 두 점을 구분할수 있는 가능한 정도를 의미한다. ex. 겉으로는 한점으로 보이지만, 자세히 보면 두 점인 것을 분별할 수 있는 정도
☞ electron microscope (EM)
- electron beam이 specimen에 focus됨
- resolving power도 microscope가 사용하는 radiation wavelength에 따라 달라진다. 0.2㎚ 까지 가능. LMs에 1000배
- specimen 준비시 physical chemical method에 의해 cell이 죽는다.
① Transmission Electron Microscope (TEM)
- specimen의 thin section을 통해 electron beam을 사용
- electromagnetics를 focus하고 charged electrons의 trajectories를 bending하여 image를 magnify한다. → image는 photographic film이나 screen에 나타남.
- image의 contrast를 높이기 위해 매우 얇은 cell을 cell에 특정한 곳에 붙는 heavy metal atom으로 stain한다. → cell의 internal ultrastructure를 연구
② Scaning Electron Microscope (SEM)
- specimen의 surface의 detailed study에 유용하게 사용됨
- gold의 thin film으로 coated된 sample의 surface를 electron beam이 scan한다. → sample surface의 그것에 있는 electron이 beam에 의해 자극되고 이 secondary electrons는 모아지고 screen에 focus된다. 이것은 specimen의 topography의 3차원 image를 형성한다.
□ cell fraction
- 세포의 각 organells를 따로 각각 분리하여 그 하나 하나의 기능을 밝히는데 가장 기초적인 단계이다.
□ cell의 분류
① prokaryotic cell (pro ; 이전의 + karyote ; 핵)
- nucleus가 없다.
- nucleoid라는 region에 genetic material이 집중되어 있다. 즉, cell의 나머지 부분과 이 region을 나누는 membrane이 없다.
② Eukaryote cell (eu ; 진짜의 + karyote ; 핵)
membranous nuclear envelope에 의해 닫혀진 true necleus를 가지고 있는 cell
- cytoplasm : cell에 연결된 membrane과 necleus 사이의 모든 region
- cytosol : cytoplasm을 구성하는 semifluid medium. prokaryotic cell에는 없다.
- eukaryotic cell의 대표적인 animal cell
- eukaryotic cell의 대표적인 plant cell
□ cell size
metabolism의 수행은 cell의 size range에 의해 제한된다. size 커질수록 volume도 그에 상응하게 커져야 필요한 metabolism을 수행할 수 있다. ex. prokaryote cell의 작은 크기는 prokaryote 생활에 최적인 크기에 최적인 volume을 가진다. 하지만, eukaryote의 경우 cell의 그 큰 크기에 prokaryote같은 세포라면 그 크기 만큼 metabolism을 수행할 volume이 훨씬 줄어들게 된다. 그러므로 부족한 volume을 만회하기 위해 cell compartment가 이뤄져서 이 단점을 극복하게 된다.
☞ Plasma membrane
- oxygen, nutrient, wastes의 효과적 투과를 하는 selective barrier로서 cell의 전체 volume에 늘려는 기능을 한다.
☞ compartmentalization
eukaryotic cell의 compartments는 specific metabolic functions를 facilitate 하는 다른 local environments를 제공 → internal membrane은 cell을 compartments로 구분짓고 cell's metabolism의 상당부분에 직접 관여한다. → imcompatible의 processes는 분리된 subcellular compartments에서 자연스럽게 진행된다.
□ Nucleus
cell을 control하는 gene을 거의 포함하고 있다.
- nuclear envelope : protein과 연합된 cytoplasm으로부터 content를 분리하여 nucleuse를 감싸는 libpid bylayer인 double membrane
- nuclear lamina : nucleus의 shape를 유지하는 protein filament의 netlike array
- chromatin : nucleus 사이에 DNA와 protein이 organized된 material
- chromsome : 세포 분열시에 강하게 관찰되는 chromatin condense. chromatin이 연결되어 있는 거대한 molecule
□ Ribosomes (라이브좀)
proteins가 합성되는 장소
① free ribosome
- cytosol에 suspend되어 있다.
- 만들어진 protein은 cytosol에서 기능을 한다. (ex. metabolic, catabolic enzyme)
② bound ribosome
- endoplasmic reticulum의 membraneus network의 outside에 붙음
- 만들어진 protein은 membrane에 삽입되거나, lysosome 같은 어떤 organells 사이에 packaging되거나 cell 밖으로 분출된다. (ex. digestive enzyme)
□ Endomembrane system
nuclear envelope, endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, lysosomes, 다양한 vacuoles, plasma membrane을 가리킨다.
□ Endoplasmic reticulum (ER)
- cicternae라는 많은 tubules와 sacs의 network로 구성
- internal compartment인 cicsternal space를 가져서 cytosol과 분리되어 구분됨.
① smooth ER
- ribosomes가 붙어있지 않다.
- diverse metabolic processes (fatty acids, phospholipids, steroids 등등)가 일어난다. ex. sex hormones, steroid hormones
- metabolism of carbohydrates.
liver cell은 glycogen 형태로 carbohydrate를 저장하는데, smooth ER은 glycogen의 hydrolysis에 의해 나온 glucose phosphate의 phosphate를 제거하여 blood로 나갈 수 있게 하여 혈당량을 조절한다.
- detoxification of drugs and other poisons
drug에 hydroxyl group을 추가하여 그것의 solubility를 높여 body에서 compound가 flush가 쉽게 되도록 한다. ex. sedative phenobarbital
- muscle cell에서의 contration 유도
ER membrane은 cytosol에서 cisternal space로 calcium ions를 pump한다. → 자극을 받으면 calcium ions를 분출하여 근육의 수축을 유도한다.
② Rough ER functions
- secretary protein 생산 ex. glycoprotein ; transport vesicles (transitional ER)을 통해 이동하여 분출
- membrane factory ; phospholipid를 생산한다.
visited today,
visited yesterday,
visited in sum.