세균의 운동성과 세균의 세포질막의 구조와 기능에 관한 조사

소개글

세균의 운동성과 세균의 세포질막의 구조와 기능에 관한 조사를 수행한 레포트입니다. ^^

목차

1. 세균의 운동성
세균의 주화성
신호전달과 두-요소 조절체계
주화성의 기작
2. 세균의 세포질막의 구조와 기능
생체막을 통한 수송
막 수송 단백질의 작용
원자단 수송
능동수송

본문내용

1. 세균의 운동성

모든 원핵생물이 운동성을 갖는 것은 아니지만, 대부분은 운동성을 갖는다. 어떤 환경 조건에서 운동성이 세포에 선택적인 이득을 안겨줄 것이라는 생각에는 타당성이 있다. 자연 상태에서 원핵생물은 화학물질의 농도구배(gradient)와 마주치게 되며, 세포의 운동성 기구는 이 농도구배에 반응하여 한 물질을 향해 이동해 가거나 멀어지도록 설계되어 있다. 이러한 이동성을 주성(taxe)이라고 하며, 미생물에서는 이러한 반응이 다양하게 일어난다. 화학물질에 대한 반응인 주화성(chemotaxis)과 빛에 대한 반응인 주광성(phototaxis)이 잘 알려져 있는 주성이다.

세균의 주화성

그림 화학주성 (a) 화학 유인제가 없을 때는 세포는 뒤집기로 방향을 바꾸면서 임의의 방향으로 질주를 하며 유영한다. (b) 유인제가 있을 때는 질주는 방향성을 갖게 되고, 세포는 유인제의 농도구배를 따라 움직인다.
주화성을 이해하기 위해 유인제(attractant)의 농도구배에 직면해 있는 하나의 세균 세포의 속성에 초점을 맞추어 보기로 하자(그림 1). 거대 생명체와는 달리, 원핵생물은 그들의 신장(body length)의 주위를 따라 구배를 인지하기에는 너무나 작다. 대신에 그들은 이동을 하면서 수초 전 그들이 인지하였던 주변 환경의 화학적 또는 물리적인 상태를 비교한다. 다시 말해, 세균은 흘러가면서 감지하는 시그널 분자의 시간적(공간적이 아닌) 농도구배에 반응을 하는 것이다.
구배가 없으면 세포는 일정치 않은 모습으로 질주(run)를 하여 이동하고, 부드럽게 앞을 향해 흐르다가 어는 지점에 멈춘 다음 몸을 흔들어 뒤집기(tumble)를 한다. 뒤집기를 한 다음의 질주 방향은 정해져 있지 않다. 이처럼 질주와 뒤집기를 반복하면서 미생물은 주위 환경 속에서 자유롭게 이동을 하는데, 실제로는 아무 곳이나 마음대로 가는 것은 아니다. 만약 유인물질의 농도구배가 나타난다면, 임의적인 방향으로의 이동은 중단된다. 미생물의 유인물질의 높은 농도를 감지함에 따라(주위 환경 속 화학물질의 주기적인 샘플링을 통해) 질주가 좀 더 길어지고, 뒤집기는 현저히 줄어든다. 이러한 속성의 결과 미생물은 유인물질의 농도 구배를 따라 이동해 간다. 만약 미생물이 기피제(repellant)를 감지하였다면 같은 기구가 작동하는데, 이 경우 질주는 유인제와 달리 기피제의 농도가 감소하는 쪽으로 향하게 된다. 질주시 전진운동은 편모 동력이 반시계 방향으로 회전할 때 일어난다. 편모가 시계 방향으로 회전하면 편모 다발이 풀어져 전진운동이 중단되며, 세포는 뒤집기를 한다.

참고 자료

① Brock, Madigan, Martinko, Parker. 민경희 外 역.《대학미생물학(제 8판)》
탐구당(2000)
② 김창한, 이재동, 강국희, 송민동, 조동욱, 정기철, 이승배.《일반미생물학(개정판)》
유한문화사(2001)