박테리아와 고세균 세포

cell morphology = cell shape

morphology는 세포 모양을 뜻한다.

고세균과 박테리아는 원핵세포에 속하는데, 이 원핵세포는 주요 morphology가 있다. 

 

cell morphology

 

• 사진과 같이 원핵 세포의 대표적인 모양이 있지만 이것은 절대적인 것은 아니다. 이 모양들이 변형된 형태인 세포들도 많이 알려져 있다.
• 박테리아와 고세균 세포는 세포 분열 후, 그룹 형태로 존재한다. 그 그룹의 배열이 특징적이다. 예) streptococcus는 cocci가 긴 사슬을 형성하는 세균이다. 

 

morphology가 생물학적인 특징을 예측 할 수 있을까? 

morpholoy가 세포의 생리학적, 생태학적, 계통 발생학적,  질병을 발생시키는가의 여부에 대해서 예측하는 것은 불가능하다.

즉, 원핵 세포의 생물학적 특징을 예측하는 것은 불가능하다!! 

그렇다면 왜 세포의 모양이 중요한가? 원핵 세포의 특정 종류를 설명할 때, 세포의 모양의 중요한 특징이 된다. 

왜냐하면, 세포의 모양(morphology)는 서식지에서 경쟁에서 살아남기 위해 적합함(fitness)를 최대화시키기 위해 진화하는 selective force(선택압)의 결과물이기 때문이다. 

작은 세포가 높은 S/V를 가지는것이 selective force의 예다.

surface/volume이란?

작은 세포는 큰 세포보다 세포 부피에 대한 표면적이 더 넓다. 따라서 더 높은 surface-to-volume ratio를 가진다. 

 

suface-to volume ratio

 

그림에서 알 수 있듯이, 세포의 크기가 커질수록 S/V ratio는 감소한다.

세포는 세포내부와 외부 환경과 영양분, 폐기물을 교환하면서 세포의 성장률과 진화에 영향을 준다. 세포가 작으면 세포 내부와 외부 교환이 쉽게 가능하기 때문에 더 빨리 성장한다. 

 

돌연변이는 진화에 있어서 굉장히 중요하다. 돌연변이가 많이 발생할수록 진화의 가능성이 높아진다.

이 경우에도 원핵세포는 진핵세포보다 크기가 작기 때문에 돌연변이가 쉽게 나타나서 빠르게 성장하거나 진화한다.

 

세포는 무조건 작으면 좋은 걸까?

세포가 무조건적으로 작다고 좋은건 아니다. 세포 크기의 최소 치수(lower limits)를 가지고 있다. 그 수치는  지름 0.15~0.2 ㎛이다.