학문
바나나를좋아하는원숭이
아메바가 움직일 수 있는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 아메바라는 단세포로 이루어진 진핵생물의 경우에는 흐므흐물한 형태로 움직이는 것을 볼 수 있는데요. 그렇다고 해서 뼈를 가진 것 같지도 않습니다. 아메바가 운동하는 데 있어서 관여하는 운동 단백질과 그 원리가 궁금합니다.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재민 수의사입니다.
아메바는 뼈가 있어서 움직이는 것이 아니라 세포 안의 뼈대 역할을 하는 단백질 그물로 움직여요 핵심은 액틴과 미오신인데요 액틴은 세포 앞쪽에서 빠르게 길어지면서 위족이라는 돌기를 밀어내고 미오신은 뒤쪽이나 겉질에서 수축력을 만들어 세포 몸통을 앞으로 끌어줍니다 이 힘의 원천은 에이티피를 쓰는 화학 에너지예요
조금 더 풀면 앞부분에서는 액틴이 조립되어 막을 밀고 바닥에 붙을 지점을 만들어요 그다음 뒤쪽에서는 미오신이 액틴 그물을 당겨 수축시키고 세포질이 앞으로 흐르면서 몸 전체가 이동합니다 아메바에서 보이는 흐물흐물한 이동은 사실 세포막이 제멋대로 흐르는 것이 아니라 앞에서 밀고 뒤에서 당기고 안에서는 세포질이 흐르는 과정이 이어진 결과예요
즉 아메바 운동의 본질은 위족 형성과 세포질 흐름 그리고 액틴 미오신 수축의 협동이에요 그래서 겉모습은 말랑해 보여도 내부적으로는 매우 정교한 세포골격 기계가 계속 재배열되며 움직인다고 보면 됩니다
안녕하세요.
아메바는 말씀해주신 것처럼 뼈나 근육 같은 기관은 갖고 있지 않습니다. 하지만 세포 내부의 세포골격과 액틴과 미오신이라는 운동 단백질을 이용해 스스로 형태를 바꾸며 이동할 수 있습니다. 아메바의 이동 원리는 우선 이동하려는 방향으로 세포막이 돌출되는데, 이때 세포막 바로 아래에서 액틴 단백질이 빠르게 중합되어 필라멘트 구조를 형성합니다. 이 액틴 필라멘트가 앞쪽으로 밀어내는 힘을 만들기 때문에 세포막이 앞으로 튀어나오게 됩니다. 이후 세포의 뒤쪽에서는 미오신이 액틴과 상호작용하여 수축력을 만들어내는데요, 미오신은 ATP를 사용하여 액틴 필라멘트를 잡아당기면서 세포 후방을 수축시키고, 이로 인해 유동성 있는 세포질이 앞쪽 방향으로 흐르게 되는 것입니다. 이 과정은 세포질이 상대적으로 액체 상태인 졸에서 젤 상태인 겔로 전환되면서 일어나는 과정이라고 할 수 있는데요, 즉 앞쪽은 비교적 유동적인 상태로 밀려 나가고, 뒤쪽은 수축하면서 밀어주는 역할을 합니다.
아메바의 이동은 세포 내 미세섬유인 액틴 단백질이 동적으로 중합되고 해중합되는 과정을 통해 위족을 형성하며 이루어지는 원리입니다. 세포막 하단의 액틴 분자들이 결합하여 고체 상태인 젤 구조를 형성하며 앞쪽으로 밀고 나가면 뒤쪽에서는 액틴이 분리되어 액체 상태인 솔 구조로 변하며 세포질이 흐르게 됩니다. 이 과정에서 미오신이라는 운동 단백질이 액틴과 상호작용하여 세포 후미를 수축시킴으로써 내부 압력을 생성하고 세포질을 전방 위족 방향으로 밀어 올리는 동력을 제공합니다. 결과적으로 아메바는 별도의 골격 없이도 세포 골격 단백질의 구조적 변화와 세포질의 유동성을 활용하여 지면을 붙잡고 몸체를 끌어당기는 방식으로 이동합니다.
아메바는 뼈 대신 세포 내 단백질 그물망인 세포 골격을 이용해 움직입니다.
핵심 운동 단백질은 액틴(Actin)과 미오신(Myosin)인데, 사람의 근육 수축 원리와 비슷하죠.
아메바가 이동할 방향으로 세포질을 밀어내면, 그 끝에서 액틴 분자들이 빠르게 사슬처럼 조립되며 세포막을 밀어 올려 위족(가짜 발)을 만듭니다. 동시에 세포 뒷부분에서는 미오신이 액틴 섬유를 잡아당겨 수축시키는데, 이 압력으로 인해 액체 상태의 세포질이 앞쪽으로 쏠리게 됩니다.
이런 식으로 아메바는 몸 뒷부분을 짜내고 앞부분의 골격을 순간적으로 조립하며 흐물거리듯 전진하는 것입니다.