우리의 몸(2). 인체의 기본, 세포와 DNA
간단한 기계를 하나 사더라도, 그것을 제대로 사용하기 위해 그 구조와 작동 원리와 사용 방법을 자세히 알려고 합니다. 우리 몸은 기계보다도 훨씬 소중한 존재라는 건 말할 필요도 없습니다. 몸이 없으면 정신도 없고, 여러분 자신도 존재할 수가 없지요. 그런데도 대부분 사람은 자신의 몸을 아무렇게나 다루다가 건강을 해치고 나서야 비로소 관심을 가지게 됩니다. 우리 몸은 우주에서 가장 복잡하고 정교한 기계입니다. 그래서 ‘신비한 작은 우주’라고 일컬어지기도 합니다. |
세포는 자연의 가장 경이로운 발명품으로, 생물의 몸을 만드는 재료일 뿐만 아니라 생명의 원천이다. 살아 있는 모든 생물은 하나의 세포에서 그 생명이 시작된다. 사람의 경우, 남자는 Y염색체를 가진 정자와 X염색체를 가진 난자가 수정하여 생기고, 여자는 X염색체를 가진 정자와 X염색체를 가진 난자가 수정하여 생긴다.
각각의 세포 안에서는 그 생물 전체에서 일어나는 생명 과정을 축소해 놓은 과정이 일어난다. 그러한 과정에는 생식, 생장, 반응, 움직임과 이동, 영양 섭취, 호흡 등이 포함된다.
아메바, 짚신벌레, 유글레나 같은 원생생물은 세포 하나로만 이루어져 있다. 그러나 사람은 100조 개나 되는 많은 세포로 이루어져 있다. 동물의 몸을 이루는 세포들은 대부분 구조가 비슷하며, 하는 일에 따라 약간 차이가 날 뿐이다. 일반적으로 우리 몸을 이루는 세포는 핵과 세포질의 두 부분으로 이루어져 있다. 세포질에는 특별한 기능을 담당하는 많은 세포소기관이 들어있고, 핵에는 유전 암호가 들어있는데 DNA라는 분자 속에 담겨 있다.
사람 몸을 구성하는 세포의 지름은 수천분의 1mm에 지나지 않는다. 세포 속에 있는 핵은 DNA가 들어 있는 곳이며, 세포의 모든 활동을 제어하는 본부이다. 인은 핵 속에 들어있으며, 단백질을 합성하는 세포소기관인 리보솜을 만든다. 세포막은 물질이 세포를 출입하는 것을 조절한다. 소포체는 많은 관과 주머니로 이루어진 복잡한 그물 모양의 세포소기관이다. 소포체 바깥 표면에는 단백질을 합성하는 리보솜이 붙어 있다.
납작한 주머니들을 복잡하게 포개 놓은 모양인 골지체는 세포가 만들어 낸 분자들이 발달해 저장되는 세포소기관이다. 미토콘드리아는 영양물에서 얻은 에너지를 세포에서 사용할 수 있는 에너지로 바꾸는 세포소기관이다. 리소좀은 세포 내 폐기물을 처리하는 세포소기관이다. 리보솜은 단백질을 합성하는 세포소기관이다. 미세소관과 미세섬유는 세포골격을 구성하여 세포의 형태를 유지하는 역할을 한다.
DNA에 들어 있는 유전자는 단백질 합성에서부터 생식에 이르기까지 세포가 수행해야 할 모든 작업에 대한 지시를 담고 있다. 우리 몸의 세포 속에는 똑같은 유전 암호가 들어있지만, 세포들은 저마다 정해진 어떤 역할만 하도록 분화되어 있다. 이것은 각 세포가 DNA에 들어 있는 정보 중 일부만을 사용한다는 뜻이다. 곧, DNA에 있는 나머지 지시들은 전혀 ‘읽히지도’ 않는다. 우리 몸속에 있는 세포들이 모두 똑같은 DNA를 가지고 있으면서도 제가끔 종류와 역할이 다른 것은 이 때문이다.
DNA는 두 가닥의 실이 나선 모양으로 서로 꼬여 있는 구조로 되어 있다. 사람의 DNA는 지름이 50만분의 1mm이고, 세포 하나에 들어 있는 DNA를 죽 펼쳐 이으면 길이가 2m나 된다. DNA는 유전자라고 하는 10만 개의 작은 단위로 나누어져 있다. 유전자에는 세포가 어떤 일을 하게끔 지시하는 정보가 들어있다.
바르바라 갈라보티(저), 이충호(역). 사람의 몸. 사계절.