미토콘드리아와 엽록체, 핵만 이중막 구조인 이유가 뭘까요?
생명과학을 배우다 보면, 흔히 엽록체와 미토콘드리아 그리고 핵은 이중막 구조를 가지고 나머지 세포 소기관은 단일막 구조를 가지거나 아예 막이 없다고 배웁니다. 그렇다면 위에서 언급한 세 가지의 세포 소기관만 이중 막 구조를 가지는 이유가 있을까요? 만약 다른 세포 소기관 중 이중막 구조를 가지는 기관이 있다면 어떤 것들이 있나요?
4개의 답변이 있어요!안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.
맞습니다. 질문자님께 말씀하신 것처럼, 엽록체, 미토콘드리아, 핵은 모두 이중막 구조를 가지고 있습니다.
이중막 (double membrane) 구조를 가지고 있는 핵, 엽록체, 미토콘드리아 모두의 공통점을 찾는다면, 모두 이중막 구조 안에, 유전물질이 있는 것을 알 수 있습니다. 유전물질(DNA)은 각각의 종의 근원이 되는 물질이기 때문에, 보호를 하기 위한 측면에서 이중막으로 보다 안전하게 그 구조를 유지할 수 있습니다. 실제 미토콘드리아나, 엽록체, 핵막 내부와 외부로의 물질 교환은 아주 정교한 Mechanism에 의해 이루어지는 것을 볼 수 있습니다. 그리고 물질이 특별한 막에 구획화 됨으로, 외부 환경의 변화에 더욱 안정할수 있겠죠.
진화학적인 관점에서 미토콘드리아와, 엽록체는 세포내공생설을 통해서 이중막을 형성했을 것이란 가설이 있습니다.
실제 미토콘드리아 DNA와 엽록체는 인간의 유전체인 Linear form과 다르게 circular form을 유지하고 있지요. 마치 원핵생물처럼요.
미토콘드리아의 겨웅 (aerobic bacterium) 엽록체의 경우 (cyanobacterium) 계열이 내부공생학적으로 진화했을 가능성이 있습니다.
핵의 경우에는 앞서 말한 구조적 안정성과 더불어, RER과 외부 핵막을 공유하는 것을 볼 수 있는데, 이러한 시스템은 단백질의 전사와 번역 과정을 보다 용이하게 할 수 있는 구조라고 합니다.
질문자분께서 마지막으로 언급하셨던 다른 세포 소기관중 이중막을 갖는 것이 무엇인지 물어보셨는데... 제가 알고 있는 지식으로는 이중막을 가진 세포 소기관은 질문자분께서 말씀하셨던 것이 다입니다.
정리해본다면
Non membrane bound cell organelle
ribosime / polysome
centrioles/ centrosome
basal body
microtubule
microfilament
single membrane bound cell organelle
golgi
RER /SER
Lysosome
vacuole
peroxisome
double membrane cell organelle
mitochondria
chloroplast in plant cell
nucleus
답변이 질문자분께 도움되었길 바랍니다. 감사합니다.
안녕하세요.
엽록체나 미토콘드리아가 이중막을 가지는 이유는
세포내 공생설로 설명하고 있습니다.
원핵세포였던 엽록체나 미토콘드리아가 진핵세포의 세포막으로 함입되어 들어오면서 세포내에 공생하게 되었고,
이때문에 이중막을 가지게 됩니다.
이러한 근거로는 엽록체와 미토콘드리아는 진핵세포의 DNA와 다른 자기만의 DNA를 가지며,
단백질 합성 기구인 리보솜 또한 진핵세포의 것이 아닌 70s의 원핵세포의 것을 가집니다.
안녕하세요. 한선옥 과학전문가입니다.
핵막은 인지질 2중층이 두 겹으로 된 이중막으로 외막과 내막이 있습니다. 이 핵막에는 핵공이 있어서 핵과 세포질 사이의 통로 역할을 합니다. 핵 속에는 유전물질 (DNA)가 있습니다. 핵안의 중요한 물질들을 잘 보호하기위해 막이 두겹입니다
엽록체와 미토콘드리아도 이중막으로 되어 있습니다 엽록체에서 광합성을 하여 에너지를 만들고 미토콘드리아에서 호흡을 통해 에너지를 식물이 사용할수 있도록 하기위해 이러한 기관들이 자신의 맡은 일을 잘 수행할수 있도록 다른것들과 잘 구분하도록 하기 위해 두개의 막으로 되어 있습니다
미토콘드리아와 엽록체, 핵은 대부분 세포 내에서 에너지 생산, 물질 합성 및 유전 정보 저장과 관련된 중요한 기능을 수행합니다. 이중막 구조는 더 많은 표면적과 안정성을 제공하여 이러한 기능을 수행하는 데 도움이 됩니다. 다른 이중막 구조를 가진 세포 소기관으로는 골지체와 엔도플라즈므가 있습니다.
