엽록체와 미토콘드리아와 핵이 갖는 DNA의 역할

엽록체와 미토콘드리아와 핵이 갖는 DNA의 역할

하나의 세포 속에는 DNA를 갖는 곳이 세군데다. 세포는 크게 핵과 세포질로 나눈다. 핵 속에는 세포들 일생의 길잡이가 되어줄 DNA가 있다.

한 가운데 둥근 것이 핵이고 실처럼 보이는 것이 염색사다.

염색사 속에 DNA가 있다.

 

세포질에는 엽록체와 미토콘드리아가 DNA를 가진다.

 

엽록체의 모식도다. 붉은 끈 같은 것이 DNA다.

 

미토콘드리아의 모식도다. 노랑끈 같은 것이 DNA다.

 

엽록체는 태양의 에너지를 유기물 속에 가두는 광합성을 한다. 미토콘드리아는 유기물 속에 가두어진 에너지를 꺼내서 생명체들에게 생활에너지로 만드는 호흡작용을 한다. 엽록체는 녹색을 띠는 식물세포에 있다. 미토콘드리아는 동물세포에도 식물세포에도 다 있다.

엽록체와 미토콘드리아는 원래 독립된 미생물로서 세포와 가까이서 공생을 하다가 세포 속으로 들어와 함께 공생을 하게 되었다는 가설이 많은 지지를 받고 있다. 엽록체와 미토콘드리아가 갖는 DNA는 외줄로 고리를 이루고 있어 미생물의 DNA와 비슷하다. 그러나 오랜 세월 동안 살아가기에 모든 조건이 다 갖추어진 세포 속에서 살다보니 오늘날에는 많은 유전자가 퇴화되었는지 없어지고 남아있는 유전자가 미생물이 갖는 유전자 보다 아주 훨씬 적다.

엽록체가 광합성을 하고 미토콘드리아가 호흡작용을 하려면 수많은 효소가 필요한데 그 효소들은 대부분 핵 속의 DNA의 지시 하에 세포질 속의 리보솜에서 만들어져 엽록체나 미토콘드리아로 들어가서 활동을 한다. 결국 엽록체나 미토콘드리아는 핵 속의 DNA의 도움을 받아 맡은 임무를 수행한다.

엽록체와 미토콘드리아는 독립된 DNA와 리보솜 RNA가 있어 스스로 증식을 한다. 엽록체는 햇빛을 많이 받는 곳에서는 수가 증가하고 햇빛을 제대로 받지 못하는 곳에서는 그 수가 줄어든다. 미토콘드리아는 일을 많이 하는 세포 속에서 그 수가 증가하고 일을 적게 하는세포 속에서는 그 수가 줄어든다.

 

미토콘드리아는 모계유전한다고 알려졌으나 요즘에는 부계유전도 나타난다고 한다. 가능하다. 정자와 난자가 수정할 적에 정자가 난자 속으로 머리에 있는 핵만 들어간다고 하지만 머리 바로 아래를 보면 미토콘드리아가 몰려있는 것이 보인다. 만약에 수정할 적에 머리 아래 있는 중간 부분이 딸려 들어가서 미토콘드리아가 난자의 세포질에서 살아갈 수 있다면 부계유전이 일어날 수도 있다고 본다.

 

 

2011.01.13.  林 光子