미토콘드리아와 엽록체는 세포 분열 시기의 어느 시점에 복제가 이루어 지나요?

Question

안녕하세요. 미토콘드리아와 엽록체는 자체 DNA와 리보솜을 가지고 있는 독립성이 있는 소기관이라고 알고 있는데요, 그렇다면 미토콘드리아와 엽록체는 세포 분열 시기의 어느 시점에 복제가 이루어 지나요?

Answer 1

말씀하신 대로 미토콘드리아와 엽록체는 이중막 구조, 고유의 환형의 이중나선 DNA, 70S 리보솜, 그리고 독자적인 단백질 합성 시스템을 갖추고 있어 세포 내에서 일정 수준의 자율성을 지니는데요, 원래 핵 DNA는 세포주기에서 S기 동안 일괄적으로 복제됩니다. 그러나 미토콘드리아와 엽록체의 DNA는 핵과 달리 세포 주기의 특정 단계에만 제한되지 않고, 세포가 살아 있는 동안 연속적으로 복제될 수 있습니다. 또한 세포가 분열기에 진입하기 전에는 미토콘드리아와 엽록체의 복제가 활발해져, 새로 분열할 두 딸세포에 충분히 분배될 수 있도록 수를 늘리는데요 하지만 이 복제는 핵 DNA처럼 한 번만 일어나는 것이 아니라, 세포의 대사 상태, 에너지 수요, 환경 조건에 따라 수시로 조절됩니다.

마지막으로 세포분열이 진행되는 과정에서는 새로 형성된 미토콘드리아와 엽록체가 능동적으로 방추사에 의해 나뉘는 것이 아니라, 세포질 분열 과정에서 무작위적, 확률적으로 분배됩니다. 따라서 분열 전에 복제가 충분히 이루어져 있어야 양쪽 딸세포가 정상적인 기능을 유지할 수 있습니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 정준민 전문가입니다.

미토콘드리아, 엽록체는 핵과 독립적으로 증식해 세포주기 어느 단계에서도 분열 복제가 가능하지만

보통 세포가 s 기 이후 에너지가 필요할 때 활발히 늘어난답니다.

Answer 3

미토콘드리아와 엽록체는 세포의 핵 DNA 복제 시기와 무관하게 독립적으로 복제됩니다.

보통 세포 주기에 맞춰서 복제되는 핵 DNA와 달리, 세포의 에너지 요구량이나 성장 단계에 따라 복제 횟수와 시기가 달라집니다.

이러한 독립적인 복제 방식은 세포내 공생설의 증거 중 하나입니다. 즉, 과거 독립적인 원핵생물이었던 미토콘드리아와 엽록체가 숙주 세포와 공생 관계를 맺게 되면서 나타난 특징이라는 것입니다.

결론적으로 미토콘드리아와 엽록체는 세포 분열 시기에 맞춰 일제히 복제되는 것이 아니라, 세포의 필요에 따라 이분법을 통해 증식하는 것입니다.

Answer 4

미토콘드리아와 엽록체는 핵 디옥시리보핵산처럼 세포 주기의 특정 시기에만 복제되지 않으며, 세포의 성장 단계인 간기 동안 지속적으로 복제가 이루어집니다. 이는 세포의 에너지 요구량과 성장 상태에 따라 그 수가 조절되는 독립적인 과정을 통해 이루어지며, 분열하는 세포가 충분한 수의 소기관을 확보할 수 있도록 합니다.