원핵과 진핵세포의 종류와 차이점 및 계통별 특징

원핵세포와 진핵세포의 공통점으로 대략 3가지가 있다

세포질, 세포막, 리보솜이다

간단한 설명으로

첫째, 세포질(Cytoplasm)은 세포의 내부를 구성하는 것이다

둘째, 세포막(Cytoplasmic Membrane)은 세포질과 분리시켜주는 장벽이다

셋째, 리보솜(Ribosomes)은 세포내에서 단백질을 생합성, 생성과 합성을 하는 구조물이다

추가로 식물과 대부분의 미생물은 세포벽(Cell Wall)을 가지고 있는데 이는 세포막 밖을 구성해줘 세포의 단단함을 유지시켜주는 장벽이다

원핵생물(Prokaryote)은 막에 쌓인 소기관이 작고 단순하며, DNA가 핵에 따로 구분되어 있지않아 전사와 번역이 세포질에서 같이 일어나는 생물이다

진핵생물(Eukaryote)은 막에 둘러쌓인 세포 내 소기관(Organelles)를 가지고 있다

세포 내 소기관의 예시로 DNA를 감싸고 유지하는 핵, 미토콘드리아, 엽록체등이 있다

바이러스(Viruses)는 세포가 아니며 스스로 대사 능력이 없다

이로써 숙주의 생합성, 생성과 합성 기관에 의존하게 되며 자신의 능력인 감염을 모든 세포에 적용시켜 숙주에 침투하여 감염시킨다

원핵세포와 진핵세포의 차이가 있다면 10nm로 매우 작은 것이 특징이다

세포에 있어 가장 중요한 것은 후손을 남기는 것인데 이는 게놈(Genome), 전체 유전체로 구성된 세포의 DNA가 있다

원핵세포의 DNA로 염색체(Chromosome)이라 불리는 거대한 이중가닥 분자, 즉 환상형 분자로 존재하게 된다

원핵세포의 일부는 선형 염색체로 존재하기도 한다

또한 원핵생물은 복제수(Copy Number)가 하나라 반수체(Haploid)이다

또한 플라스미드(Plasmids)란 조그마한 원형 DNA를 소량 가지고 있는데 이는 세포에 특별한 성질을 부여하는 역할을 가진다

진핵세포의 DNA는 선형 분자로 존재한다

원핵 생물과 진핵 생물의 큰 차이점으로 진핵 생물은 두개의 복제물, 배수체(Diploid)로 존재해 세포분열간 염색체수가 2배로 증가해 분열(Mitosis)이란 과정을 거친다

이로써 2개의 딸세포가 생성된다는 것이다

이러한 세포간 다양성을 위하여 인류는 생물체간, 진화상의 유연관계를 관찰할 수 있는 계통학을 발전시켰으며 이는 RNA 서열에 따른 비교로 시간의 흐름에 따라 해당 생물이 어떤 계열에 있는지, 변화과정의 결과를 알아 낼 수 있으며, 새로운 종, 그리고 그 종에 대한 변화를 기록하게 되었다

이로써 인류는 도메인(Domain)이란 것으로 큰 분류를 정했으며 이는 LUCA에서 시작해 세균(Bacteria), 고세균(Archaea), 진핵생물(Eukaryote)로 나뉘게 된다

이러한 생물학적, 생리적 다양성을 구분하게된 인류는 또한 여러가지의 생물종을 나누게 된다

큰 범위로 화학유기영양생물, 화학무기영양생물, 종속영양생물, 독립영양생물등으로 나뉘게 된다

화학유기영양생물(Chemoorganotrophs)은 유기화합물의 산화로 에너지, ATP(아데노신 삼염산)으로 획득, 저장하게 되며 이는 미생물에 의해 이용될 수 있다

또한 화학유기영양생물은 호기성미생물(Aerobes)와 혐기성미생물(Anaerobes)로 나뉘게 된다

화학무기영양생물(Chemolithotrophy)은 무기물의 산화로 에너지를 얻으며 원핵생물에서만 발견된다

이는 산화로부터 에너지보존성이 좋은데 이 이유는 화학유기영양생물들과 유기 에너지원이 경합이 안되기 때문이며 유기생물들이 이용못하는 H2와 H2S를 사용하기 때문이다

화학무기영양생물은 산소성 광합성으로 산소를 사용하는 것과 무산소성 광합성으로 산소를 사용하지 않는 것이 있다

광영양생물(Phtotrophs)은 화합물들을 에너지원으로 요구하지 않는 것이다

종속영양생물(Heterotrophs)은 탄소를 사용하기 위해 유기물을 사용하며 이는 화학유기생물이 포함된다

독립영양생물(Autotrophs)은 CO2를 이용하며 이는 화학무기영양생물과 광영양생물이다

추가로 극한 환경에서 생명활동을 하는 호극성생물(Extremophiles)이 있는데 이는 극고온도, 극저온도, 고pH, 저pH, 및 고염분에서 살수 있는 생물이다

추가로 세균은 모든 병원성 원핵생물을 포함하며 이의 예시로 프로테오 박테리아(Proteo Bacteria)가 있으며 이는 큰문(Division)과 속(Phylum)을 이룬다

이런 미생물 공동체를 계통학적으로 나누기 위해선 rRNA로 염기서열을 분석해 확보한 것이 특징이다

또한 추가로 진핵 미생물은 조류, 진균류, 원생생물, 점균류가 포함되어 있으며 진균류는 분해자로 명하며, 원생생물(Protists)은 조류와 원생동물을 포함한다

진균류와 원생생물의 특징으로 세포벽이 있다는 것이 특징이다