놀라운 세포

내부를 살펴봄

100,000,000,000,000개의 인체 세포가 그저 우연히 생겨났는가?

‘차알스 다아윈’ 시대에 진화론이 제창되었을 때, 과학자들은 후에 발견된 세포의 엄청난 복합성에 대해 아는 바가 전혀 없었다. 보통 세포의 대부분의 부분들은 강력한 전자 현미경으로나 뚜렷하게 볼 수 있다. 직경이 0.0025‘센티미터’에 불과한 용기 속에 가득 들어찬—대표적인 동물 세포의 몇몇 부분들이 아래의 도면에 나와 있다.

[도해]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

세포막

‘골지’체

‘미토콘드리아’

소포체

중심자

‘리보소옴’

‘리소소옴’

‘미토콘드리아’—이 작은 ‘소시지’ 모양의 부분들은 ATP라 불리우는 특별한 분자를 생산하는 중심지이다. 세포는 ATP 분자를 이용하여 ‘에너지’를 얻는다. ‘미토콘드리아’의 복합막 안에서 ATP 생산은 맹렬한 속도로 진행될 수 있다. 각 ATP 분자를 만드는 데는 12가지 이상의 각기 다른 화학 반응들이 필요하며, 인체 세포들은 전부 함께 1초에 수 조(兆)개의 ATP 분자를 만들어 낸다.

‘리보소옴’—아주 조그마한 이 미립자들은 강력한 전자 현미경으로도 거의 볼 수 없으며, 그것은 대부분의 세포에 수천개 들어 있다. ‘리보소옴’은 다른 분자들로부터의 지시를 읽고 신체에 필요한 단백질을 만드는데, 정확한 설계 명세서에 따라 그렇게 한다. ‘리보소옴’은 대단히 복잡하며, 적어도 55개의 각기 다른 단백질 분자들로 이루어져 있다.

미소관(微小管)—세포들은 이 구조 요소들을 만들거나 분해하여 세포의 “골격”에 유연성을 부여함으로써 모양을 바꿀 수 있다. 아주 긴 신경 세포 속에서, 미소관들은 내부 “급수송(急輸送)” 체계를 형성하고 있다.

‘리소소옴’—세포를 파괴할 수 있는 효소들이 들어 있는 작은 주머니들이기 때문에, 세포의 위장 역할을 하여 물질들을 세포가 사용할 수 있도록 부수는 일을 한다. 백혈구 세포들은 자기의 ‘리소소옴’ 안에 든 효소들을 가지고 해로운 ‘박테리아’를 공격한다.

소포체(小胞體)—단백질과 기타 분자들을 넣어 두는 창고의 역할을 하는 것 같으며, 이들 분자들은 각기 분리되어 축적되었다가 나중에 세포 안에서 사용되거나 밖으로 실려 내 보내진다.

‘골지’체—소포체에서 나오는 새로 합성된 단백질을 세포가 사용할 수 있도록 일괄하는 것을 돕는 것 같다.

핵막(核膜)—세포의 DNA를 보호할 수 있도록 핵막은 이중막으로 되어 있으며, 단순한 구멍들이 아니라 어떤 때는 열리고 어떤 때는 열리지 않는 복합적인 문들인 공(孔)들을 내포한다.

염색체—핵 내부에 위치하고, 그 안에 세포의 DNA 즉 유전자 종합 기본 계획이 들어 있다. DNA는 ‘히스톤’이라고 불리우는 특별한 단백질로 둘러싸여 있는데, 그것은 DNA 조절을 도울 수 있다.

중심자(中心子)—이 원통형의 기관들은 각기 세 개의 작은 관들로 된 아홉 개의 ‘세트’로 이루어져 있다. 세포가 분열할 때, 중심립은 새로운 각 세포가 올바른 유전 정보를 얻도록 염색체들을 따로 따로 분리시키는 아주 가는 섬유를 조절함이 분명하다.

세포막—단순한 벽에 불과한 것이 아니라 막은 세포 안으로 들어 오는 것과 밖으로 나가는 것들을 조절함에 틀림없다. 너무 액체가 많으면 세포가 파열될 수 있는 반면 액체가 충분치 않으면 세포 내의 화학 반응이 중지될 것이다. 식품은 위험한 물질들 때문에 주의깊은 조사를 받아야 하며, 기다리고 있는 ‘리소소옴’으로 운반되도록 얇은 막으로 안전하게 둘러싸인 다음에야 세포로 들어 가는 것이 허락된다.

물론 이상의 목록은 겉만 겨우 훑어본 것에 불과하다. 단 하나의 세포가 이제까지 인간이 만든 어떤 것보다 엄청나게 더 복잡하다. 과연, 그 세포가 우연히 생겨날 수 있었겠는가?