1. 세포의구조와구성요소 1.1 세포의구조 표 1.1 원핵세포와진핵세포의비교 원핵세포 핵막없음있음 인없음있음 DA( 염색체 ) 한개, 히스톤등단백질과결합안됨 분열무사분열유사분열 진핵세포 여러개의염색체로존재. 히스톤등단백질과복합하게결합됨 원형질막보통스테롤이없음보통스테롤이없음 라이보좀 (ribosome) 세포내소기관 (organelle) 70S(50S+30S) 없음 80S(60S+40S) 호흡계원형질막부분혹은메소좀미토콘드리아 크기 1.1.1 바이러스 (virus) 일반적으로작음. 보통직경 2μm 이하 액포, 딕티오좀, 미소체등다수 보통큼. 2 100μm
2 1 장세포의구조와구성요소 sex pilus Periplasmic space Ribosome 1μm flagella 세포내막 ( 원형질막 ) 세포외막 3μm 염색체 그림 1.1 전형적인그람음성박테리아 ( 대장균 ) 의모식도 1.1.2 원핵세포 (procaryote) μ μ
1.1 세포의구조 3 원생생물계 (protist kingdom) 원생생물 (procaryotes) 진핵생물 (eucaryotes) 박테리아 남조류 (blue-green algae) 원생생물 (protozoa) 조류 (algae) 곰팡이 (fungi) 효모 (yeast) 균류 (molds) 그림 1.2 원생생물계의분류도 미생물명명법각각의생물의명칭은 개의이름으로표시하는이명식 을사용하여불리어진다 각생물의이름은이탤릭체로쓰여진다 이름의첫부분은속 을의미하며그첫자는대문자로쓴다 두번째이름은종 을의미한다 고초균 부탄올 부티르산등을생성하는박테리아 위장에서서식하는박테리아 효모같은속명이여러차례반복될때는약자를사용한다 예를들어 는 라고쓴다 진정박테리아
4 1 장세포의구조와구성요소 고박테리아 (archaebacteria) 1.1.3 진핵세포 (eucaryote) μ μ
1.1 세포의구조 5 20 μm 10 μm 액포 세포벽 미토콘드리아 엽록체 골지체 핵막 핵 리보좀조면소포체 리소솜 세포막 식물세포 활면소포체 동물세포 그림 1.3 동물세포와식물세포의비교모식도
6 1 장세포의구조와구성요소 1.2 세포의구성요소 1.2.1 아미노산과단백질 아미노산 (amino acid) 2 2 R R L-amino acid D-amino acid α
1.2 세포의구성요소 7 표 1.2 21가지아미노산의화학구조
8 1 장세포의구조와구성요소 분류명칭약식명칭 R Group Glycine GLY - Aliphatic Alanine ALA - 3 Valine VAL -( 3) 2 Leucine LEU - 2( 3) 2 수산기또는황을함유한아미노산 산및대응하는 amide 계열아미노산 Isoleucine ILU - 3 2 3 Serine SER - 2 Threonine TR - 3 ystenine YS - 2S Methionine MET -( 2) 2S 3 Aspartic acid ASP - 2 Asparagine AS - 2 2 Glutamic acid GLU -( 2) 2 Glutamine GL -( 2) 2 2 Lysine LYS -( 2) 3 2 2 Arginine ARG -( 2) 2 염기계열아미노산 istidine IS 2 Phenylalanine PE 2 방향족계열아미노산 Tyrosine TYR 2 2 Tryptophan TRP Imino acid Proline PR Disulfide ystine - - 2-S-S- 2-
1.2 세포의구성요소 9 α p 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 A pk1=2.3 B pk2=9.6 a 그림 1.4 p 에따른알라닌의전기적성질의변화 R1 R2 2 + 2 R1 R2 2 + 2 펩티드결합
10 1 장세포의구조와구성요소 그림 1.5 축합반응에의한펩티드결합의형성 단백질 (protein) 단백질의구조 α-elix 단일사슬로된구형단백질의 3 차구조 (myoglobin) 로프모양을형성한 α-elical 코일의 super coiling ( 콜라젠 ) 여러사슬로된구형단백질의 4 차구조 (hemoglobin) 그림 1.6 섬유상단백질및원형단백질의모식도
1.2 세포의구성요소 11 1차구조 (primary structure) : 2차구조 (secondary structure) : α α 3차구조 (tertiary structure) : 4차구조 (quaternary structure) : 항체 (antibody)
12 1 장세포의구조와구성요소 1.2.2 탄수화물 (carbohydrate) 항원 항원 Light chain 2 eavy chain 2 2 eavy chain Light chain 2 올리고당 올리고당 -- : 이황화결합 : 가변부위 : 고정부위 2 : 카르복실기말단 : 아미노기말단 그림 1.7 면역글로블린 G(IgG) 의구조 단당류 (monosaccharides)
1.2 세포의구성요소 13 이당류 (disaccharides) α α β β β 2 2 2 α-d- 포도당 β-d- 포도당 D - 포도당 ( 선형구조 ) 그림 1.8 포도당의구조 2 2 2 2 1 + 4 + 2 α-d- 포도당 α-d- 포도당 α- 맥아당 그림 1.9 맥아당생성반응 다당류 (polysaccharides) α α β 녹말 (starch)
14 1 장세포의구조와구성요소 α α 1 4 α-1,4- 글리코시딕결합 (a) 아밀로오스 1 4 6 2 (b) 아밀로펙틴 그림 1.10 아밀로오스와아밀로펙틴의구조 글리코겐 (glycogen) 셀룰로오스 (cellulose) β
1.2 세포의구성요소 15 β α 1 4 1 4 1 그림 1.11 셀룰로오스의분자구조 1.2.3 지질, 지방, 스테로이드 소수성부분 친수성부분 물 (a) 물위에서 (b) 물속에서 그림 1.12 마이셀의모식도
16 1 장세포의구조와구성요소 hydroxylation desaturation 1 2 3 4 10 5 9 6 11 8 7 12 17 13 14 16 15 testosterone ( 남성성호르몬 ) 2 = estrone ( 여성성호르몬 ) cortisone 3 = 콜레스테롤 progesterone 그림 1.13 주요스테로이드의예 ( 탄소원자의번호순서도표시되어있다.)
1.2 세포의구성요소 17 1.2.4 핵산, DA, RA Deoxyribonucleotides 의일반적구조 P 5' 2 3' 염기 1' 2' 인산부위 당부위 Ribonucleotides 의일반적구조 염기 P 2 그림 1.14 ribonucleotide 와 deoxyribonucleotide 의일반구조
18 1 장세포의구조와구성요소 DA 에만있는염기 DA 와 RA 양쪽에다있는염기 RA 에만있는염기 퓨린 (Purines) 아데닌 구아닌 피리미닌 (Pyrimidi nes) 3 티민 시토신 우라실 그림 1.15 DA 와 RA 에서발견되는 5 개의염기 Base Base 5' 2 5' 2 3' 3' P P Base Base 5' 2 5' 2 3' 3' P P Base Base 5' 2 5' 2 3' 3' P P 그림 1.16 DA( 좌편 ) 와 RA( 우편 ) 의 chain 구조 (3 과 5 탄소사이에 phosphodiester 결합이형성된다.)
1.2 세포의구성요소 19 원래의 strand G A G T G A T G G G G G T A A T T 원래의 strand A A G G 새로형성된 strand T 원래의 strand 그림 1.17 DA 의이중나선구조와염기간의짝짓기에의해자기복제하는과정 (A-T 및 G- 간의수소결합을보여주고있다.)
20 1 장세포의구조와구성요소 1.3 세포영양소 1.3.1 정량영양소 (macronutrient)
1.3 세포영양소 21 1.3.2 미량영양소 (micronutrient)
22 1 장세포의구조와구성요소 1.3.3 생장배지