단세포 생물 중 일부가 광합성을 할 수 있는 원리가 무엇인지 궁금합니다.
단세포 생물 중 일부가 광합성을 할 수 있는 원리가 무엇인지 궁금합니다.
식물도 아니면서 광합성을 하는 생물의 구조는 일반 세포와 어떻게 다를까요???
안녕하세요.
네 말씀하신 것처럼 단세포 생물 중에서도 광합성을 할 수 있는 생물이 있는데, 대표적으로 조류(예: 남조류, 규조류)와 일부 남세균(시아노박테리아)이 있습니다. 이들이 광합성을 할 수 있는 원리는 이들이 세포 내에 엽록체(또는 엽록체와 유사한 광합성 색소를 가진 구조)를 가지고 있기 때문입니다. 광합성의 기본 원리는 빛 에너지를 이용해 이산화탄소와 물로부터 유기물을 합성하는 과정입니다. 이 과정에서 빛을 흡수하는 역할을 하는 색소(주로 엽록소)가 필요합니다. 식물 세포에서는 엽록체라는 막으로 둘러싸인 세포소기관이 이 역할을 담당하지만, 단세포 광합성 생물들은 그와 유사하거나, 아예 세포 전체가 색소를 가진 구조로 되어 있습니다. 단세포 광합성 생물의 구조적 차이는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 첫번째는 내부에 엽록체를 가진 경우인데요, 규조류나 녹조류 같은 단세포 조류는 식물처럼 세포 내에 엽록체를 가지고 있습니다. 이 엽록체는 식물과 비슷한 막 구조를 가지고 있고, 광합성 색소(엽록소 a, b 등)를 포함하여 빛 에너지를 흡수합니다. 두번째는 전체 세포에 광합성 색소가 분포된 경우로, 남세균과 같은 원핵생물은 식물 세포처럼 명확한 엽록체는 없지만, 세포막 근처에 광합성 색소(엽록소 a, 피코시아닌 등)를 포함한 구조들이 분포해 있어 빛을 흡수하고 광합성을 수행합니다. 이들은 막으로 구분된 광합성 소기관은 없지만, 세포막이 광합성 반응을 위한 공간 역할을 합니다. 즉, 단세포 생물이 식물과 달리 광합성을 할 수 있는 이유는 그들이 광합성에 필요한 색소와 효소를 포함한 구조(엽록체 또는 이와 유사한 막 구조)를 가지고 있기 때문이며, 이 구조가 일반적인 동물 세포와 달리 빛 에너지를 활용할 수 있도록 특화되어 있다는 점입니다. 그래서 비록 식물이 아니지만 빛을 이용해 스스로 영양분을 만들 수 있는 ‘광합성 단세포 생물’이 존재하는 것입니다.
사실 단세포 생물이 광합성을 하는 것은 식물의 그것과 크게 다르지 않습니다.
즉, 남세균(시아노박테리아)이나 유글레나 같은 일부 단세포 생물은 식물처럼 세포 내에 엽록체를 가지고 있어 광합성을 할 수 있는 것입니다.
물론 이런 단세포 생물과 식물의 차이점이 없는 것은 아니지만, 이산화탄소와 물, 빛에너지를 이용하여 포도당과 산소를 만들어내는 기본적인 구조는 동일합니다.
일부 단세포 생물은 세포 내에 엽록체라는 특수 소기관을 가지고 있거나, 시아노박테리아처럼 세포질 자체에 광합성 색소를 지니고 있어 빛 에너지를 화학 에너지로 전환할 수 있습니다. 이러한 광합성 단세포 생물은 식물 세포와 유사하게 엽록소를 포함하는 구조를 통해 이산화탄소와 물로부터 유기물을 합성하며, 이는 엽록체나 광합성 색소가 없는 일반 동물 세포나 다른 비광합성 단세포 생물과의 근본적인 차이점입니다. 결과적으로 이들은 스스로 양분을 생산하는 독립 영양 생활을 할 수 있다는 점에서 다른 세포들과 구별됩니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
단세포 도 광합성을 할 수 있는 이유가 세포내에 엽록체가 존재하기 때문이랍니다.
광합성이 가능한 구조인거죠
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
단세포생물은 엽록체나 광합성 생소를 통해 빛 에너지를 활용해서 광합성을합니다.
일반 세포들과달리 광합성이 가능한 기관을 가진 구조 덕분이고, 원핵생물로 엽록체가유입되면서
공생관계가 이루어지며 유래했을것으로 추정되고있습니다.
감사합니다.