모든 생물은 세포로 구성되어 있나요?
세포
세포 이론은 1838년 마티아스 야코프 슐라이덴은 식물체에 대해, 1839년 테오도르 슈반에 의해 세포가 몸을 구성하는 단위가 된다고 주장하였다. 그리고 1855년 피르호가 모든 세포는 세포로부터 만들어진다고 하여 세포설이 확립되었다. 이 이론은 모든 유기체는 하나 이상의 세포로 구성되어 있으며, 모든 세포는 기존의 세포에서 출발했고, 모든 생명 활동 역시 세포에 기반하며, 마지막으로 세포는 스스로의 기능을 정의하고 다음 세대로 정보를 넘겨주기 위해 어떠한 방식으로든 유전 정보를 가지고 있을 것이라고 설명하였다.
서열체
서열체 혹은 서열정보체는 생명정보관련한 모든 서열들의 총합을 말한다. 서열체를 비롯한 모든 생물학적 "체"는 생명학의 각 단위에서 개별적으로 정의가 된다. 예를 들면, 세포 내의 모든 서열들의 합을 세포의 서열체라고 할 수 있고, 한 종의 모든 단백질, DNA 서열도 하나의 서열체라고 할 수 있다. 세포 분화
발생은 정자와 난자가 수정되어 개체가 될 수 있는 하나의 세포(수정란)를 형성하면서 시작된다. 수정 이후 한 시간 이내에 세포는 동일한 세포로 분열한다. 사람의 경우 수정 후 4일간 몇 차례의 세포 분열을 거친 뒤에 배반포라는 속이 빈 구 형태의 세포 덩어리가 된다. 배반포는 바깥층의 세포와 안쪽의 빈 공간으로 분리되어 있는데, 이 공간에 내세포괴()라는 세포 덩어리가 있다. 인체의 거의 모든 조직은 사실상 내세포괴의 세포들이 분화하여 된 것이다. 그러나 내세포괴의 세포만으로는 개체가 될 수 없으며, 이러한 특성을 '만능성()'이라 한다. 원생동물
원생동물(原生動物)은 하나의 세포로 구성된 현미경적 크기의 동물이다. 고등 동물을 구성하고 있는 세포들은 서로 도와가며 조직이나 기관을 형성하고, 각각 일정한 기능을 갖는 데 반해, 원생동물은 모든 기능이 하나의 세포 내에서 이루어지므로 그것이 하나의 개체로서 생활한다. 운동은 편모, 섬모, 위족으로 하는데 운동을 하지 못하는 것도 있다. 모양은 매우 다양하여, 좌우비대칭형·동그란형·원
추형·가늘고 긴 모양·납작하고 등과 배의 구별이 있는 것 등이 있다. 번식은 주로 이분법과 출아법으로 하며 교미와 접합의 유성 생식도 가능하다. 이러한 원생동물은 수생동물 유생의 먹이로 매우 중요하다. 또한 오염된 물에서 서식하는 대부분의 편모충류는 물을 정화시키는 역할을 하는데, 부유 생활을 하는 종류는 때에 따라 이상 증식을 하여 적조 현상을 일으켜 수생동물에게 큰 피해를 준다. 원생동물은 현재 전지구상에 3만 종 이상이 알려져 있고, 하천·호수·바다 등에 살고 있다. 대부분의 원생동물은 아주 작아 현미경으로만 볼 수 있으므로 원생동물에 대한 연구는 현미경의 발달과 함께 이루어져 왔다. 그러나 한정된 것만이 화석으로 남아 있을 뿐이며, 세포 기관의 연구 또한 무리 사이의 유연 관계를 설명하기에는 많이 부족하여 아직까지도 확실한 분류체계가 잡혀 있지 않다. 전통적으로 편모충류·육질충류·포자충류·섬모충류의 종류로 나누었다. 발생생물학
식물의 발생은 동물의 그것과 비슷한 과정을 수반한다. 하지만 식물 세포들은 대부분 움직일 수 없어서 형태 발생은 세포의 움직임 없이 분화 생장으로 인해 일어난다. 또한 식물 생장에서의 유도 신호와 유전자는 동물 발생을 조절하는 그것과 다르다. 생물학
진핵 생물의 경우 생체를 형성하고 효소와 같은 단백질을 만드는 데 필요한 정보가 들어있는 DNA는 세포핵에 있는 염색체에 있다. DNA 사슬은 마치 실패에 감긴 실처럼 히스톤에 감겨 염색체를 이룬다. 한편 세포소기관 가운데 미토콘드리아, 엽록소와 같은 것들은 세포핵과는 다른 고유한 게놈을 갖고 있다. 분열조직
분열조직(分裂組織, meristem)은 세포 분열을 하여 식물을 성장하게 하는 부분으로서, 세포는 세포벽이 얇고 원형질로 충만되어 있다. 줄기나 뿌리 끝에 있는 생장점이 이에 속하며, 줄기·잎·뿌리 부분이 이를 통해 만들어진다. 이들은 각각 식물체의 끝부분에 있으므로 '정단분열 조직'이라고 한다. 한편, 줄기나 뿌리를 굵게 하는 '측생 분열 조직'을 가진 식물도 많다. 측생 분열 조직에는 부름켜(관다발 형성층)와 코르크 부름켜가 속하는데, 이들 분열 조직은 겉씨식물과 쌍떡잎식물 중에서도 특히 나무가 되는 식물에 잘 발달되어 있다. 위의 분열 조직 외에 '개재 분열 조직'도 있다. 예를 들어, 대나무류에서는 마디 부분이 비교적 빨리 성숙하는 데 비해, 마디와 마디 사이는 비교적 후기까지 천천히 생장하는데, 이 부분의 생장은 바로 개재 분열 조직의 활동에 의해 일어난다. 일반적으로, 개재 분열 조직에 의한 생장을 '개재 생장'이라고 한다.
분열 조직에서 만들어진 세포는 몇 번의 세포 분열 후, 성숙한 조직 세포로 분화하여 활동하게 된다. 이 때 분열 조직에서 성숙된 조직으로의 중간 단계로서, 다소 분화하기 시작했으나, 아직 분열 조직적인 성질이 남아 있는 부분이 있다. 이 가운데 표피가 되기 시작한 곳을 '원표피', 관다발로 분화되는 부분을 '원시 부름켜', 기타 유조직 부분이 되기 시작한 곳을 '기본 분열 조직'이라고 한다. 유전자 발현
생물의 발생은 지속적인 유전자 조절의 과정이다. 하나의 수정란에서 시작되어 세포 분열과 증식, 그리고 특수한 기능을 가진 기관의 형성에 이르기까지 매 단계마다 유전자 발현은 지속적인 조절 과정을 거친다. 이렇게 하여 발생을 마친 개체의 각 세포는 최종적으로 분화된 역할을 일생 동안 계속한다. 예를 들어 양의 유방 세포는 젖의 분비와 관련한 기능을 수행한다. 그러나, 특정한 역할만을 하는 체세포 역시 모든 유전체를 갖고 있기 때문에 조건만 맞는다면 다시 수정란과 같은 역할을 할 수 있다. 돌리의 복제가 바로 이러한 체세포의 능력을 증명한다. 복제 생물인 돌리는 정상적인 새끼를 낳아 생식능력 역시 문제가 없음을 보였다. 핵소체
핵소체(核小體) 또는 인(仁)은 세포소기관의 하나인 세포핵 내부에 있는 또 다른 소기관이다. 대부분의 식물 및 동물 세포가 하나 혹은 그 이상의 핵소체를 지니고 있다. 세포핵 내부의 핵질로부터 핵소체 내부를 구분 짓는 막은 따로 존재하지는 않는다. 핵소체는 단백질과 RNA로 구성되어 있으며, 리보솜 RNA 등의 핵산 역시 지니고 있다. 이는 핵소체에서 리보솜을 만들고 성숙시키기 때문이다. 리보솜 생산 외의 다른 기능 역시 존재하는 것으로 생각된다. 동물
동물(動物) 또는 뭍사리는 동물계(動物界, Animalia)로 분류되는 생물의 총칭이다. 엽록소를 갖지 않고 세포벽을 갖지 않으며 몸 속에 여러 기관이 있는 생물 중 다세포인 것을 말한다. 일반적으로 운동 능력과 감각을 가지고 있으며, 동시에 진핵생물이기도 하다. 일반적으로 ‘동물’이라고 하는 말은 특히 일상어의 수준에서는 사람을 포함하지 않는 ‘짐승’의 의미로 많이 사용한다. 그러나 이것은 어디까지나 ‘동물’이라고 하는 단어의 좁은 의미의 뜻일 뿐이며, 사람도 생물학적으로 동물이다. 생물학
현미경의 도입은 생물에 대한 생각 자체를 바꾸는 계기가 되었다. 19세기초 생물학자들은 세포에 관심을 기울이기 시작하였다. 1838년과 1839년, 슐라이덴과 슈반은 1)세포가 생물의 기초 단위이며 2)독립된 세포 역시 생물이 갖는 모든 특징을 갖고 있고 3)모든 세포는 다른 세포의 분열을 통해 만들어진다는 학설을 발표하였다. 이후 1860년대에 이르기까지 레마크와 피르호의 연구에 힘입어 대부분의 생물학자들이 이러한 세포 이론을 받아들이게 되었다. 세포질
세포질(細胞質, )은 세포 내부를 채우고 있는 균일하고, 일반적으로는 투명한 점액 형태의 물질이다. 세포질은 세포핵을 제외한 세포액과 세포소기관으로 이루어진다. 세포액은 수분, 염분, 세포소기관을 이루는 분자, 그리고 반응 촉매로 작용하는 효소로 구성된다. 세포질은 세포에서 중요한 역할을 하는데, 세포막으로 둘러 싸여 있는 이른바 "분자 수프"를 구성하며, 그 속에서 세포핵 및 세포소기관이 서로 뭉쳐있을 수 있게 해준다.  신경 세포체
신경 세포체는 뉴런의 한 부분으로, 핵을 포함한 부분이다. 뉴런에 영양을 공급하고 유지시키는 일을 한다. 세포체(Cell Body)는 Soma라고도 한다. 보통의 체세포와 같이 핵과 미토콘드리아, 세포막이 있다. 신경 세포체는 뉴런에 따라 그 종류와 크기가 매우 다양하다. 세포골격
세포골격(細胞骨格)은 세포 내의 골격기관으로 다른 세포소기관과 마찬가지로 세포질에 포함되어 있다. 세포골격은 모든 세포, 즉 식물 세포나 동물 세포, 혹은 진핵세포나 원핵세포 모두에 존재한다. 유동적인 구조인 세포골격은 세포 형태를 유지하게 해주며, 그럼에도 편모나 섬모와 같은 구조와 함께 세포가 어느 정도 움직이는 것을 가능하게 하기도 하며, 또한 세포내 수송(예를 들어 소포의 이동) 및 세포분열에 중요한 역할을 한다. 활동전위
식물과 진균류[lower-alpha 35] 세포 중에도 전기적으로 흥분하는 세포가 있다. 식물세포가 동물세포와 근본적으로 다른 점은 양전하를 띠는 나트륨 이온을 흡수하는 것이 아니라 염소 이온을 방출하여 탈분극을 일으킨다는 것이다.[lower-alpha 36][lower-alpha 37][lower-alpha 38] 염소 이온이 방출된 이후에는 동물의 활동전위와 마찬가지로 양전하를 띠는 칼륨 이온이 방출된다. 종합하면, 동물의 활동전위는 들어오는 나트륨과 나가는 칼륨이 서로를 삼투적으로 상쇄하여 중립적(neutral)이지만, 식물의 활동전위는 염(KCl)이 삼투적으로 손실되는 현상을 가리킨다. 식물세포에서 일어나는 전기와 삼투 관계의 상호작용은[lower-alpha 39] 염분 농도가 변화하는 환경에서 식물과 동물의 공통 단세포 조상에서 일어났던 전기적 흥분의 삼투적 기능을 나타낸다. 현재의 빠른 신호 전달은 비교적 최근에 후생동물 세포가 좀 더 안정적인 삼투 환경에서 얻은 것으로 간주한다.[48] 미모사(mimosa pudica) 같은 특정 관다발식물에서 활동전위가 하는 신호 기능은 후생동물의 흥분성 세포와는 독립적으로 진화하였을 것이다. 원형질
원형질(原形質, )은 세포를 이루는 세포질과 세포핵을 통틀어 이르는 것이며, 단적으로 말하면 세포막 내에 존재하는 물질 전부를 의미한다. 현대 생물학에서는 사용빈도가 줄고 있다. 미생물군유전체
미생물총() 또는 미생물군유전체()는 미생물 집단 전체의 유전체 총합을 말한다. 이것은 환경이나, 사람 소화기관, 피부, 공기등에 존재하는 모든 미생물의 유전체를 무작위로 메타게놈방식(군유전체방식)으로 시퀀싱하여 정보를 생산하는 시대에 탄생한 용어와 정보체를 말한다. 생물
로버트 훅이 처음 세포를 발견했을 때 이를 작은 방(셀, cell)으로 이름을 붙인 것처럼, 세포는 경계가 진 공간이며, 바깥 세계로부터 격리시킴으로써 생물을 성립한다. 이를 나누는 것을 세포막이라고 하며, 지방질이 그에 대한 주성분이다. 지방질은 에너지를 저장하기에 좋은 물질이다. 자연
생물권은 지구상의 모든 자연환경을 이루는 생태계를 가리키는 개념이다. 지구상의 생물은 공통조상이 되는 원시 생명체로부터 진화 과정을 거쳐 종분화를 이루어 오늘날과 같은 다양성을 띄게 되었다. 생물은 크게 보아 동물, 식물, 세균 등으로 구분되며 지구 표면의 거의 모든 지역에서 서식하고 있다. 오늘날 생물학은 세포의 특성을 바탕으로 생물을 진핵생물, 고세균, 세균의 세 도메인으로 구분한다. 광합성
광합성(光合成, , 영어: Photosynthesis) 지구의 식물이 빛을 이용하여 화합물 형태로 에너지를 저장하는 화학 작용으로, 지구상의 생물계에서 볼 수 있는 가장 중요한 화학 작용의 하나이다. 지구상의 모든 생물은 삶을 유지하기 위해 에너지를 필요로 한다. 박테리아의 번식을 비롯하여 콩이 싹을 틔우고 나무가 자라며, 우리가 태어나 숨을 거두는 순간까지의 이 모든 삶의 과정은 에너지에 직접적으로 의존하여 일어난다. 우리가 일상생활에서 자동차를 움직이고 전기 기구를 사용하며 온갖 산업 시설을 가동시키기 위해서 석유, 석탄을 연소시킬 때, 혹은 원자의 분열에서 생겨나는 에너지를 빌어쓰듯이, 생물이 존속하기 위한 기본 조건은 간략히 말하자면 에너지라 볼 수 있다. 에너지의 전환과 저장은 생물의 최소 단위인 세포에서 일어나며, 에너지는 화합물 형태로 저장된다. 모든 생물은 광합성으로 생성된 산물을 생체 내 연료로 사용하고 있으며 이것을 공급하는 방법이 엽록체에서 일어나는 광합성이다. 광합성으로 에너지를 얻는 생물을 광영양 생물(光營養生物, phototroph)이라고 한다. 발생생물학
세포 분화는 눈으로는 구별되지 않는 여러 상태를 거쳐서 일어나는 마지막 발생 단계이다. 단일 종류의 조상 세포 또는 줄기 세포에서 형성된 하나의 조직은 종종 여러 종류의 분화된 세포로 이루어져 있다. 그들의 형성의 조절은 Notch-Delta 신호 체계를 기반으로 한 측면억제의 과정을 수반한다. 예를 들어, 태아의 신경판에서 이 체계는 NeuroD가 크게 표현된 뉴런의 전구체 세포를 발생시키기 위해 작동한다. 물질대사
모든 생물은 영양분으로 사용할 수 없는 화합물에 지속적으로 노출되고, 대사적 기능이 없는 이물질이 세포 내에 축적되면 해로울 수 있다. 이렇게 유해성을 가진 물질을 생체이물이라 한다.[87] 합성 약물, 자연 독소, 항생제 같은 생체이물은 생체이물을 대사하는 효소에 의하여 해독된다. 사람의 해독 효소에는 사이토크롬 P450 산화효소,[88] UDP-글루쿠로노실전이효소(glucuronosyltransferase),[89] 글루타티온 S-전이효소 등이 있다.[90] 이 효소계는 생체이물을 산화하고(1기), 생체이물 분자에 수용성 작용기를 부가한 후(2기), 세포 밖으로 퍼내거나 다세포 생물의 경우 계속해서 대사 과정을 거쳐 배출시킨다(3기). 생태학에서 이 반응은 특히 미생물의 오염 물질 생분해와 오염된 땅과 기름 유출에 대한 생물적 환경정화에 중요한 역할을 한다.[91] 미생물의 반응은 많은 부분 다세포 생물의 반응과 유사하지만, 미생물은 특유의 엄청난 다양성으로 다세포 생물에 비하여 훨씬 많은 종류의 생체이물을 처리하며, 유기염소 화합물과 같이 잔류성 유기 오염 물질까지도 처리할 수 있다.[92] 전형성능
전형성능(全形成能, Totipotency) 혹은 분화전능(分化全能)은 식물 세포의 조직이 세포전체의 형태를 형성하거나 식물체를 재생하는 능력을 말한다. 개체식물의 유전형 혹은 표현형으로 표현된 모든 유전물질은 단 하나의 식물세포에 포함되어 있다. 이러한 단일 세포는 조직의 특성에 따라 발현 정도가 다르게 나타난다. 그러나 식물세포는 전형성능이 있어서 뿌리, 줄기, 잎, 꽃가루 등의 세포에서 하나의 완전한 식물체로 재생시킬 수 있다.
오스트리아의 식물학자 하버란트(Haberlandt)는 여러 식물조직으로부터 세포를 분리하여 무균적으로 증식시켜 마침내 원래와 똑같은 식물개체를 육성하였다. 그리고 생명을 유지하는 최소단위는 세포이고, 식물체를 구성하는 어떤 세포도 완전한 식물체를 형성하며, 식물의 생활환을 갖추는 데 필요한 정보를 갖고 있는 것을 확인하였다. 이것을 전형성능(Totipotency)이라는 말로 표현한다. 1930년대 초에 캘러스(callus)라고 하는 부정형의 세포괴가 최초로 인위적으로 유도되었다. 체세포
체세포(體細胞, somatic cell)는 사람의 몸을 이루고 있는 세포이다. 유전자를 온전히 가지고 있다는 점에서 생식세포와 구별된다. 세포
진핵세포는 세포소기관이 스스로의 세포막을 가지고 있는 것이다. 아메바나 일부 균류와 같은 단세포 형태에서부터, 식물, 동물, 갈조류 등과 같은 군체 및 다세포 형태까지도 존재한다. 앨리스 베일리
베일리의 개념에서, 광선들과 모든 것들은 기의 주요 부분들에서 그것들의 관계로 나타난다. 모든 빛줄기와 주요 부분들은 삶 또는 의식의 진화의 일부 형태의 중심이다. 그것은 신체 조직에서 원자부터 주요 부분들 또는 차크라들까지 그리고 위로는 인간의 기운에서부터 주요 부분들로써의 사람들의 단체들과 주요 부분들로써 도시들과 국가들까지의 모든것들을 포함한다. 하나의 전체로서의 인간성은 그녀가 기술한 지혜의 스승들에 기인하는 에너지의 중심에서 착안되었다. 마찬가지로, 하나의 전체로써의 행성 지구는 그것의 삶의 모든 보조적인 중심 부분들을 지니는데, 우리 태양계의 큰 생명이나 신격 안에 있는 삶의 중심으로 보여진다. 생물속생설
생물속생설(biogenesis, 生物續生說)은 모든 생물은 생물에서 발생한다는 가설으로 자연발생설을 반증하면서 나타난 것이다. 19세기 프랑스의 루이 파스퇴르의 목이 긴 S자형 플라스크에 담긴 고기즙 실험으로 확립하게 되었다. 파스퇴르는 백조의 목처럼 긴 S자형의 플라스크에 고기즙을 넣고 멸균한뒤 S자 형의 굽은 부분에 물을 채워넣어 공기가 침투하지 못하도록 하였다. 이후 고기즙이 장기간 방치해도 상하지 않은 것을 보고 미생물도 모체가 없으면 생기지 않는다는 것을 알아냈다. 세균의 자연발생설이라는 것은 공기 속의 포자(胞子)가 침입하여 번식한 것에 지나지 않는다는 것을 실험으로 증명하여 자연발생설을 부정하였다. 세포
생명이란 것을 DNA 분자라는 자기복제기의 개념으로 생각한다면, 세포는 두 개의 기본 목적을 만족한다. 즉 외부 환경에서의 보호와 생화학적인 행위의 국한이 그것이다. 외부 환경에서의 보호는 약한 DNA 고리를 변화하는 특히 해로운 환경에서 지키는 것이며, 세포가 진화하는 가장 큰 이유의 하나이다. 생화학적인 행위의 국한은 생물학적인 진화를 위해서 필수적이다. 세포에 포함되어 있지 않은 채 자유롭게 다니는 (즉 국한되지 않은) DNA 분자도 역시 효소를 생성하지만, 이 효소는 생산한 DNA 뿐만 아니라 주변의 DNA에도 이득(예를 들어 뉴클레오타이드 생산 등)을 준다. 즉 누군가 운 좋은 DNA 분자가 변이로부터 보다 나은 효소를 생산할 수 있는 능력을 얻게 되었다고 하더라도 이를 공유할 수 있으므로 DNA 분자는 선택의 압력을 훨씬 낮게 느끼게 된다. 세포
미토콘드리아와 엽록체 - 세포내 발전기: 미토콘드리아는 모든 진핵세포의 세포질에 다양한 수, 모양, 크기로 존재하는 자기 복제 기관이다. 즉 미토콘드리아는 원래 세포의 유전 물질과는 달리 스스로의 유전체를 가지고 있다. 미토콘드리아는 진핵세포에서 에너지 생산을 담당하며, 에너지 생산은 복잡한 과정의 대사경로를 통해 이루어진다. 엽록체는 미토콘드리아보다도 크며, 태양 에너지를 광합성을 통해 화학 에너지로 바꾼다. 미토콘드리아와 마찬가지로 엽록체 역시 스스로의 유전체를 가지고 있다. 엽록체는 식물이나 해조류와 같은 광합성을 하는 진핵세포만이 가지고 있다. 다양한 종류의 변형 엽록체 역시 존재한다. 이는 일반적으로 색소체라고 불리며, 저장에 관련한다. 균계
균계 세포는 세포벽이 식물과 달리 키틴으로 구성되어 있으며, 엽록소 등과 같은 동화색소가 없는 점이 특징이다. 따라서 고등식물처럼 광합성을 하여 스스로 양분을 만들지 못하므로 다른 생물체나 유기물에 붙어서 기생 또는 부생을 한다. 기관 (해부학)
기관(器官)은 다세포생물의 몸을 구성하는 단위로, 여러 가지 조직이 모여 통합된 구조를 형성하고, 특정 기능을 하는 구조를 말한다. 인체에는 위·간·폐·심장·림프절·치아·안구·갑상선·난소·피부·뇌 등 여러 기관이 있다. 줄기세포
줄기 세포(-細胞, )는 실제로 태생기 전능세포(pluripotent cell)를 지칭한다. 이는 어떤 조직으로든 발달할 수 있는 세포를 의미한다. 줄기 세포는 주로 초기 분열 단계의 배아로부터 채취된다. 이 단계의 세포는 아직 장기 형성 능력이 없으므로 사전에 입력하는데 따라 특정하게 선택한 세포계(cell line)로 배양될 수 있다. 간세포(幹細胞), 모세포(母細胞)라고도 한다. 현재 세계 각국에서 경쟁적으로 줄기 세포 연구를 진행 중이다. 줄기 세포를 인류가 적절히 통제할 수 있는 기술이 확보된다면 질병 치료의 신천지가 열리게 된다. 장기 이식이 매우 손쉽게 이루어질 수 있기 때문이다. 종류에는 배아줄기세포와 성체줄기세포가 있다. 배아줄기세포의 경우에는 모든세포로 분화할 수 있다는 특징이 있고 성체줄기세포의 경우에는 특정 세포로만 분화한다는 특징이 있다. 미생물
바이러스는 다른 종류의 미생물과 달리, 세포가 아니며, 세포막도 없다. 유전물질(DNA,RNA)과 단백질 껍질만으로 이루어져 있다. 발생생물학
식물들은 일생 동안 기관의 끝에 위치한 분열 조직이나 성숙한 조직 사이에서 새로운 조직과 구조를 만들어낸다. 그러므로, 살아 있는 식물은 항상 태아 조직을 가지고 있다. 대조적으로, 동물 태아는 일생 동안 가질 신체 부분을 매우 이른 시기에 만들 것이다. 동물이 태어날 때, 그것은 모든 신체 부분을 가지고 있고 그 때부터는 더 커지고 성숙해지기만 할 것이다. 발생생물학
이 조직들과 기능들의 집합으로 인한 통합된 다세포 생명체는 각 부분의 특징과 과정뿐만 아니라 각 부분으로 봤을 때는 예측 불가능했을 새로운 특징도 산출한다. 점균류
점균류는 한때 원생동물에 포함된 적도 있었으나, 외벽이 있는 여러 가지 자실체가 생겨 포자를 만들기 때문에 식물로 다루어지게 되었다. 그러나, 생물이 진화되어온 과정과 자연 생태가 성립된 과정을 생각해 볼 때, 이러한 종래의 분류법에 구애받지 않고 동물도 식물도 아닌 균류로 보는 것이 타당하다는 지적이 있다. 일반적으로 말하는 점균류는 핵이 있고 세포벽과 엽록소가 없는 것을 편의상 한데 묶은 것으로, 넓은 뜻의 점균류라는 견해도 있다. 원핵생물
최초로 생겨난 세포가 원핵 세포였을 것이라고 생각하고 있으며, 세포막, 세포벽, 유전자의 형태가 천차만별이다. 진핵생물은 특정 원핵생물의 분파로 보일 정도의 다양성을 가지고 있다. 인체
인체의 기본적인 구성은 다른 모든 포유류와 마찬가지로 두부(頭部)·동체부·지부(肢部)로 크게 나눌 수 있다.이상 각 부분은 각기 필요에 따라 더욱 세분되고 있는데, 그 구분 방법은 학자에 따라서 반드시 일치하지는 않는다. 생체는 원래 전체가 합쳐져 하나가 되어 있기 때문에 화차를 연결한 것처럼 이어져 있는 것이 아니어서, 편의상 구분은 할 수 있어도 그 경계는 뚜렷하지 않다. 그래서 정확하게 장소를 지시하려면 인위적으로 경계선을 설정할 필요가 있다. 진화
지구상의 모든 생물은 최초 공통 조상 또는 최초의 동일한 유전자 풀에서 분화되었다. 오늘날 생존해 있는 모든 종은 종분화와 멸종을 반복하며 일어난 진화의 결과이다. 최초 공통 조상은 생명이라고 부를 수 있는 최소한의 특징들을 지니고 있었다. 첫째, 최초의 생물은 어디라 특정할 수는 없으나 상당한 크기 이상의 지역에 분포하였다. 둘째, 그것들은 단 하나의 형태가 아니라 유사성을 갖는 다양한 형태를 취하고 있었다. 셋째, 최초 공통 조상으로부터 전해진 유전형질이 무엇이었는지는 알 수 없으나 최소한 어느 시점을 지나면서 가계도와 같이 세대에서 세대로 유전형질이 전달되는 군집을 이루고 살았다. 한편, 현대 진화 이론은 찰스 다윈이 제시하였던 계통도인 생명의 나무는 더 이상 받아들이지 않는다. 오늘날의 생물 계통도는 수평적 유전자 이동과 같은 종간의 상호 연관으로 보다 복잡하게 얽혀 있다. 때문에 쿠닌 골도브스키와 같은 학자는 생명의 계통을 수형도의 개념으로 파악하는 기존의 "생명의 나무" 개념을 대체하여 네트워크의 개념으로 파악하는 "생명의 그물"을 새로운 계통도로 제시한다. 진핵생물
진핵생물은 단계통군으로 나타나며, 3개의 생물 도메인 중의 하나를 구성한다. 나머지 2개의 도메인은 세균과 고세균으로써 원핵생물로 불리며 이상과 같은 특징을 갖고 있지 않다. 진핵생물은 모든 생명체 중에서는 일종의 소수이다. 심지어 인체에는 사람의 세포수보다 10배나 많은 미생물이 들어 있다. 세포막
세포막(細胞膜, )은 모든 세포가 가지고 있는 구성요소이며, 세포 내부와 외부를 서로 구분해준다. 세포막은 인지질 및 단백질 분자로 구성된 얇고 구조적인 인지질 이중층으로 되어 있으며, 선택적인 투과성을 지닌다. 세포 표면막은 수용체 단백질과 세포부착 단백질(막단백질)을 지니고 있기도 한다. 이외에도 다른 기능을 수행하는 단백질들도 존재하며, 이러한 단백질은 세포 기능 및 조직 구성을 항시 일정하게 유지하는 데 매우 중요한 역할을 담당한다. 식물의 진화
화석으로 생물 변천 과정을 추측할 수 있는 지질시대 이후부터 현재에 이르기까지 동물은 식물이 만들어낸 물질을 이용하여 왔다. 따라서, 이와 같은 생각에 기초를 둔다면, 지구상에 최초로 등장한 생물은 독립 영양 식물이었을 것이다. 그러나 이러한 추측과 달리, 오늘날에는 오파린이 제창한 코아세르베이트설이 유력시되고 있다. 즉, 오파린은 원시 해양 속의 단백질·핵산·당류 등의 유기물들은 전하를 지니고 있어서 주위에 물분자들을 잡아당겨서 콜로이드 입자 상태로 존재하였으며, 이들 콜로이드 입자들은 서로 모여 간단한 막에 싸이면서 액체 방울을 이루어 주위와 경계를 이루게 되었다고 설명하고, 이를 '코아세르베이트'라고 불렀다. 그리고, 그는 원시 생명체는 이 코아세르베이트의 상태에서 출발했다고 가정하며 코아세르베이트가 주위에서 각종 무기물과 유기물을 흡수함으로써 점점 원시세포의 형태로 발전되어 갔다고 설명하였다. 실제로 코아세르베이트는 생김새가 아메바 등의 미생물 세포를 닮았고, 효소와 핵산이 존재할 경우 주변의 물질을 그 속으로 받아들이고 분열을 하며 증식하는 등 생명체와 유사한 활동을 하는 것을 관찰할 수 있다. 따라서, 이와 같은 코아세르베이트가 핵산이나 효소의 존재하에서 물질 대사 기능과 자기 복제의 기능을 갖게 됨으로써 원시 생명체가 탄생되어 현재에 이르는 단계에까지 진화되었다고 생각된다. 이처럼 원시 생명체가 유기물의 화학적 진화에 의해 만들어졌다면, 코아세르베이트는 다른 코아세르베이트와 합쳐지거나, 원시 바다의 유기물을 끌어들여 생활하고 있었을 것이므로, 원시 지구에 최초로 출현한 생물은 종속 영양 생물이었을 것이다. 진화
진화에 대한 일반적인 오해 가운데 한 가지는 진화에 어떤 장구한 계획이나 목적이 있을 것이라 믿는 것이다. 그러나 실제 일어나는 진화에는 장구한 목적이 있지 않으며 보다 복잡함을 추구하는 계획 같은 것 역시 불필요하다. 진화의 결과 나타나는 진화의 복잡성 증가는 전체 생물체의 수가 증가하면서 나타나는 부수적인 효과일 뿐이며, 단순한 형태의 생물은 그대로 유지되는 것이 보다 일반적이다. 단적인 예로 전체 바이오매스의 절반을 차지하는 원핵생물들이 여전히 작은 크기를 유지하고 있는 사실을 들 수 있다. 또한 이들 원핵생물들은 지구에서 나타난 생물 다양성의 압도적 다수를 차지한다. 지구 전체의 역사를 통틀어 생물의 일반적인 형태는 단세포 생물이며 오늘날에도 이러한 사실에 변함이 없다. 보다 크고 복잡한 생물들이 주목 받는 까닭은 그것이 눈에 띄기 쉽기 때문이다. 이는 관찰자가 표본을 선택할 때 일으키는 편향 표본의 수집인 것이다. 미생물은 진화의 속도가 급격하여 진화의 결과를 실시간으로 관찰할 수 있기 때문에 실험진화학의 중요한 관찰대상이다. 이 때문에 오늘날에는 미생물의 진화에 대한 연구가 점차 중요하게 다루어지고 있다. 세포질
모든 세포는 세포질을 가지고 있지만, 생물 분류에 따라 그 특성은 매우 다르다. 동물 세포에서는 세포질이 거의 세포 부피의 절반을 차지하지만, 식물 세포에서는 액포의 존재로 인해 세포질이 훨씬 적은 부피를 차지한다. 유전자 발현
생물 개체는 각각의 세포마다 유전체 전체가 들어 있다. 사람의 경우에도 세포 마다 23 쌍의 염색체가 모두 들어있다. 따라서 생물의 발생과 신진대사 과정에서 유전자의 발현은 필요한 부분에서 필요한 만큼만 일어나도록 조절되어야 한다. 세포
세포막은 원핵세포의 세포막과 기능면에서는 유사하나 구성에서 약간 차이가 있다. 세포벽이 있을 수도, 없을 수도 있다. 진핵세포의 DNA는 염색체라고 불리는 하나 혹은 그 이상의 직선 분자 구조로 되어 있다. 매우 압축되어 있으며, 히스톤 주위로 졉혀 있다. 모든 DNA는 세포질과 분리되어 세포핵에 존재한다. 일부 세포소기관은 소량의 DNA를 가지기도 한다. 진핵세포는 섬모나 편모를 이용하여 움직인다. 편모라고 해도 원핵세포의 편모에 비해서 더욱 복잡하다. 세포
1632년-1723년: 안톤 판 레이우엔훅이 렌즈를 갈아서 현미경을 만들고 빗물 속의 종벌레와 자신 입 속의 세균 등의 원생동물을 관찰하였다. 1665년: 로버트 훅이 코르크 및 살아있는 식물 조직 내에서 세포를 관찰하였다. 그는 1665년에 마이크로그라피아(Micrographia)라는 책을 출판하면서 코르크의 단면에 나타난 무수한 구멍을 cell이라고 명명했다. 이 단어의 어원은 라틴어로 작은 방을 의미하는 cellua에서 비롯되었다. 1839년: 테오도르 슈반과 마티아스 슐라이덴이 식물 및 동물이 세포로 이루어져있으며, 세포가 구조와 성장의 기본 단위임을 설명하는 이른바 세포 이론</b>을 확립하였다. 루이 파스퇴르(1822-1895)는 생명체가 자연적으로 생겨난다던 자연발생설을 반증하였다. Rudolph Virchow는 세포는 항상 세포분열을 통해 발생한다고 설명하였다. 1931년 에른스트 루스카는 투과 전자 현미경(TEM)을 베를린 대학에서 제작하였다. 1935년 그는 광학 현미경 해상도의 두 배인 전자 현미경을 제작하고 기존에 볼 수 없었던 세포소기관을 관찰하였다. 1953년 2월 28일 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA의 이중 나선 구조를 발표하였다. 1981년: Lynn Margulis는 내부공생설을 설명하는 세포진화에서의 공생론</i>을 발표하였다. 식물
현대에서 식물이란 1)많은 세포로 이루어져있으며, 2)셀룰로오스가 풍부한 세포벽을 자지고 있으며, 3) 엽록소를 가지고 있어 광합성을 하며, 4)육상생활에서의 여러가지 면에서 적응된 생물을 말한다. 효소공학
효소는 살아있는 세포에 존재하는 복잡한 유기 분자로서 물질의 화학적 변화를 유발하는 촉매로 작용한다. 생화학의 발달로 다양한 효소들과 그 작용 방식에 대한 이해가 더욱 심화되어 왔다. 효소없이는 생명이 존재할 수 없다. 효소는 살아있는 세포에서만 만들어지나, 많은 경우 세포로부터 분리되어 시험관 상태에서도 기능을 계속할 수 있다. 세포 분화
개체에서 각 조직의 분화된 세포는 그 종을 구성하는 유전체 중 특정한 유전자만을 발현하고, 각 세포마다 유전자 발현 조절 양상이 다르다. 즉 세포 분화에는 발현되는 유전자와 발현되지 않는 유전자를 전환(switch)하는 과정이 포함된다. 발생 중 세포 분화는 유전자 조절 네트워크를 통해 이해할 수 있다. 조절 유전자()와 cis-조절 자리()는 유전자 조절 네트워크의 주요 거점으로, 어떤 신호에 따라 다른 유전자를 조절한다. 시스템 생물학은 어떻게 발생에 관여하는 기작이 예측 가능한 규칙성을 만들어내는지에 주안점을 두고 접근한다. 루시 샤피로
세포 주기, 비대칭 세포 분열, 세포 분화의 조절을 연구하면서, 샤피로의 연구는 동일한 세균 세포가 다른 세포 유형으로 분리되는 유전 및 분자적 과정을 훨씬 더 깊이 이해할 수 있게 되었다. 이것은 단세포 세균에서 다세포 생물에 이르기까지 모든 생명의 밑바탕이 되는 기본 과정이다. 카울로박터의 세포 주기 과정 또한 줄기 세포 분열과 유사하게 두 개의 별개 세포가 발생함을 보여주는데, 그 중 하나는 부모 세포와 다르며 다른 하나는 그렇지 않다. 배아줄기세포
배아줄기세포(ES cells)는 배반포의 내부세포괴에서 유래한 만능성 줄기세포로, 초기 착상 전 배아이다. 수정 후 인간의 배아는 4-5일 후 배반포를 형성하며, 그 때 배아는 50-150개의 세포로 구성된다. 배반포의 안쪽에는 내세포괴라고 하는 세포들의 덩어리가 있는데, 이 세포들은 세포분열과 분화를 거쳐 배아를 형성하고, 배아는 임신기간을 거치면서 하나의 개체로 발생하게 된다. 이 과정에서 내세포괴의 세포들이 혈액, 뼈, 피부, 간 등 한 개체에 있는 모든 조직의 세포로 분화하게 된다. 때문에 배아 단계에서 추출한 줄기세포는 뼈, 간, 심장 등 장기로 발전할 수 있는 만능세포라고 불린다. 이기적 유전자
자연 선택이 어떤 유전자를 선호하는 것은 유전자 그 자체의 성질이 아니라 그 유전자가 표현형에 미치는 영향 때문이다. 그리고 하나의 유전자가 표현형에 미치는 영향은 보통 그 유전자가 있는 몸에 미치는 모든 영향뿐만 아니라 전 세계에 미치는 모든 효과로서 생각할 필요가 있다. 이 예로는 비버 댐, 새집, 그리고 날도래 애벌레의 집과 같은 건축물이 있다. 긴 진화의 시간을 거쳐 오면서 기생자는 더 이상 기생자가 아니라 숙주와 협력하여 종국에는 숙주의 조직에 합체될 것이며 기생자로서의 흔적은 찾을 수 없게 될 것이다. 또한 유전자가 만일 정자 또는 난자라고 하는 종전의 경로에 의존하지 않고도 자신을 퍼뜨리는 방법을 발견한다면, 그 유전자는 새로운 방법을 택하여 비협조적이 될 것이다. 세포가 무리를 이루는 이유는 무리내의 세포는 특수화 되어 각각의 임무를 보다 효율적으로 수행할 수 있고 큰 생물은 작은 생물을 먹을 수 있고 작은 생물에게 먹히는 것을 피할 수 있기 때문이다. 생물체의 병목형 생활사는 처음의 제도판으로 돌아가는 것과 같은 일을 가능케 한다. 그리고 병목화는 발생과정을 조절하는 데에 쓰일수 있는 달력이 된다. 또한 진화는 유전적인 변화(돌연변이)를 필요로 하는데 이때 세포의 유전적 이해관계가 같기 위해선 병목형 생활사가 적절하다. 모든 생명의 원동력이자 가장 근본적인 단위는 자기복제자이다. 자기복제자는 더 이상 흩어져 있지 않고 개체의 몸속에 포장되어 있다. 우주의 어떤 장소든 생명이 나타나기 위해 존재해야만 하는 유일한 실체는 불멸의 자기 복제자 뿐이다. 유전자 변형 생물
DNA는 핵산의 일종이며, 세포 내 존재하는 유전형질을 전달하는 유기화학적 분자구조이다. 결합되어 있는 염기에 의해 구분되는 네 종류의 뉴클레오티드가 중합되어 이중 나선 구조를 이룬다. 세포질 내에 DNA의 포함부분은 점성을 가지고 있고, 제한효소로 절단 및 분해할 수 있으며,다른 DNA와 결합할 수도 있다. DNA는 열에 약하며 열을 가할시, 열변성을 일으키며 기존의 나선구조에서 변화되는 형태를 띄게 된다. DNA가 유전정보의 매개체로서 작용한다는 것은 미생물학적 연구에 의해 밝혀졌으며, 모든 생물은 DNA를 가지고 있지만,일부 바이러스의 경우 RNA를 가지고 있다. 무성생식
이 방법은 단세포 생물에서 볼 수 있다. 단세포라고는 하나 다세포 생물과 비슷한 생활을 영위하고 있기 때문에 세포 안에는 여러 기관이 잘 발달해 있는 경우가 많다. 이들 세포 기관들은 세포 분열에 의하여 새로운 두 세포로 나뉘게 된다. 예를 들면, 유글레나의 경우에는 운동을 중지하고 점액질에 싸여 편모가 있는 몸의 앞쪽에서부터 세로로 분열된다. 종류에 따라서는 유영 중에 분열하기도 한다. 또한, 와편모조류의 케라티움속은 외부에 튼튼한 세포벽이 있는데, 이 겉껍데기는 이분열을 할 때 일정한 선을 따라 위아래로 갈라진다. 이와 같이 나뉜 각각의 반쪽은 잃어버린 부분을 만들어 다시 원래와 같은 개체가 된다. 한편, 도시락의 경우와 같이 서로 겹친 2개의 껍데기를 가진 규조류도 케라티움속과 비슷한 방법으로 이분열을 하지만, 이것은 특히 2개의 껍데기 사이에 대소의 차이가 있다. 그리하여 뚜껑쪽의 큰 껍데기를 받은 분열 세포는 안쪽에 속 껍데기를 만들기 때문에 세포 전체의 크기는 본래와 같게 된다. 그러나 속 쪽의 작은 껍데기를 받은 분열 세포는 묵은 껍데기를 뚜껑 쪽으로 해서 새로운 세포벽을 만들기 때문에, 이분열을 거듭해 갈수록 세포는 점차 작아지게 된다. 따라서, 어느 한도까지 작아지게 되면 갑자기 원형질이 증대하여 묵은 껍데기를 벗고 원형질과 세포벽을 증대시켜 원래의 크기로 돌아간다. 효모균류는 일반적인 세포 분열에 의해 이분되는데, 이 밖에 세포가 부풀어 충분히 커지면 분리하여 독립된 개체를 만드는 수도 있다. 또한, 습한 육지에 자라는 녹조 식물은 다수의 핵을 가지면서도 몸은 단세포이며, 역시 몸의 일부가 부풀어 분리됨으로써 새로운 개체가 만들어진다. 이와 같은 방법을 '출아법(出芽法)'이라고 한다. 시간
진화론의 논리는 대략 이렇다. 오랜 시간 전에 동물의 세포와 식물의 세포는 동일한 원형의 성질을 띄었다. 즉, 최초의 유기체는 동물과 식물의 형태를 모두 가지고 있었는데, 환경에의 적응, 효율적인 생존 전략의 선택 등의 원리에 따라 서로 다른 길로 진화해오게 된다. 달리 말해서, 식물 생활과 본능 생활, 그리고 이성적 생활. 이 세 가지 생활은 개체의 본성의 차이에 따라 유기체가 물질적 세계에 적응하고 자신의 생존에 필요한 에너지와 정보를 획득하는 최적의 비율을 찾는 방향으로 분배된다. 단세포 생물
대부분의 원핵생물이나 원생생물, 그리고 몇몇 균류가 단세포 생물이다. 이 중 일부는 군집을 이루어 살기도 하지만, 세포가 하나 뿐이라는 사실은 변하지 않는다. 군집 내의 단세포 생물들은 모두 같지만, 개개 세포들은 각자 살아남기 위해 알아서 생명 활동을 해야 한다. 다세포 생물을 이루는 세포들이 각자 역할이 특성화되어, 살아남기 위해 서로 돕는 것과는 대조적이다. 영혼
“하나님은 육체와 영혼으로 된 사람을 창조하셨다”
“영혼은 죽지도 없어지지도 않는다”
이와 같은 이부(二部)구조적인 인간관은 창세기와 예수 그리스도의 영원한 생명론에 근거를 두는 것이지만 이 교리가 형성되기까지는 오랜 세월이 걸렸다. 아리스토텔레스는 영혼을 자연철학적인 원리인 질료형상론(質料形相論, Hylemorphism)으로 설명한다. 모든 사물의 구조원리가 그렇듯이 모든 생물의 구성원리는 원질(原質) 혹은 질료와 체형(體形) 혹은 형상으로 되어있다. 여기서 모든 생명체의 체형 또는 형상이 혼이다. 따라서 식물에게는 생혼(生魂)이 있고, 동물에게는 각혼(覺魂)이 있으며 이 각혼은 생혼의 기능을 동시에 한다. 그리고 인간에게는 지혼(知魂)이 있는데, 지혼은 생혼, 각혼의 기능을 동시에 하고 있다. 바이러스
바이러스(, , )는 바이러스는 다른 유기체의 살아 있는 세포 안에서만 생명활동을 하는 작은 감염원이다. 바이러스는 박테리아와 동물을 포함한 동물과 식물에서 미생물에 이르기까지 모든 종류의 생물체를 감염시킬 수 있다. 드미트리 이바노비치의 1892년 연구가 다루었던 담배 모자이크 바이러스 이래로 진행된 연구들에서 바이러스는 감염된 세포 안에 있지 않거나 세포를 감염시키는 과정에 있는 동안 독립적인 입자의 형태로 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 비리온이라고도 하는 이 바이러스 입자들은 DNA나 RNA로 만들어진 유전 물질을 보호하는 두개 또는 세개의 부분으로 구성되어 있다. 유전자 외피와 단백질 외피를 둘러싸는 긴 분자인 이 바이러스 입자들의 모양은 몇몇 바이러스 종들을 위한 단순한 나선형과 타원형 형태에서부터 다른 종들을 위한 더 복잡한 구조까지 다양하다. 대부분의 바이러스 종들은 너무 작아서 광학 현미경으로 볼 수 없는 바이러스를 가지고 있다. 평균적인 비리온은 평균적인 박테리아 크기의 약 100분의 1이다. 나이브 만능성 줄기세포
일반적으로, 줄기세포는 확립 방법 및 근원 (source)에 따라 분류할 수 있는데, 배아 (embryos)로부터 확립된 배아줄기세포(embryonic stem cells, ESC)와 성체의 조직으로부터 분리된 성체줄기세포(adult stem cells), 그리고 체세포 리프로그래밍 과정을 통해 인공적으로 확립된 유도줄기세포 (induced stem cells) 등으로 나눌 수 있다. 또한 분화 능력에 따라 한 종류의 세포로 분화할 수 있는 단분화능 (Unipotency), 여러 종류의 세포로 분화할 수 있는 다분화능 (Multipotency), 그리고 모든 조직세포로 분화할 수 있는 만능성 (Pluripotency) 줄기세포 등으로 나눌 수 있다.
그 중 대표적인 만능성 줄기세포에는 배아줄기세포(embryonic stem cells, ESC)와 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cells, iPSCs)가 있으며 이는 미분화 상태를 유지하면서 무한대로 자가 증식할 수 있는 능력과 인체의 모든 세포로 분화할 수 있는 분화능력을 가지고 있기 때문에 재생 의학적 활용에 있어 그 가치가 높이 인정되고 있다.
1981년 Martin John Evans와 Matthew Kaufman (캠브리지 대학교, 영국)박사 연구팀에 의해 생쥐 배아줄기세포 (mouse embryonic stem cell, mESC)가 확립되었으며, 1998년 James Thomson (위스콘신 대학교, 미국)박사 연구팀에 의해 인간 배아줄기세포 (human embryonic stem cell, hESC)가 확립되었다. 2006년에는 세계 최초로 Shinya Yamanaka (교토 대학교, 일본)박사 연구팀에 의해서 유도만능줄기세포(Induced Pluripotent Stem Cell, iPSC)가 확립되었으며 이 유도만능줄기세포가 배아줄기세포의 문제점인 난자 사용의 윤리적 문제 등을 해결하는 최고의 대안으로 떠오름에 따라 만능성 줄기세포 연구의 중요성에 대한 인식이 고조되었다.
2007년 배아줄기세포 및 유도만능줄기세포와는 다른 종류의 만능성 줄기세포도 확립이 되었다. I. Gabrielle M. Brons (캠브리지 대학교, 영국)박사 연구팀에 의해 생쥐로부터 인간 배아줄기세포와 형태학, 분자적 특징이 유사한 생쥐 배반엽 상층 줄기세포 (Epiblast stem cell, EpiSC)가 확립되면서 각각 다른 특징을 가지는 만능성 줄기세포의 특성을 이해하고 이를 제어하기 위한 연구가 전개되었다. 최근 이러한 연구를 배경으로 생쥐와 인간의 배아줄기세포를 발생학적으로 서로 다른 만능성 상태 즉, ‘naive 및 primed 만능성 상태’로 설명하는 개념이 나타나게 되었다.
Naive와 primed 만능성의 차이를 이해하기 위해서 먼저 생쥐의 초기 발생과정을 살펴볼 필요가 있다. 생식 세포
다세포체 동물에선 생식 세포가 아닌 체세포로 불린다. 이러한 생물은 배우자 형성 과정에서 감수 분열이 일어난다. 진핵 생물에서 염색체는 모계와 부계에서 한 쌍씩 계승되기에 상동 염색체가 합쳐져 ​​2배체가 되고 있다. 감수 분열에서 상동 염색체가 분리되어 1배체가 되지 않는 경우 수정 때마다 염색체 수는 두 배가 된다. 감수 분열은 월터 서턴에 의해 메뚜기의 생식 세포에서 확인된 염색체설 제창의 역행이 되었다. 세포 이론
1665년 로버트 훅은 현미경을 이용하여 세포를 발견하였다. 최초로 제시된 세포 이론은 1830년대에 이루어진테오도어 슈반과 마티아스 야코프 슐라이덴의 연구이다. 이 이론에서 젤리와 비슷하게 보이는 세포 내부 물질을 원형질이라고 이름 지었다. 같은 시기 교질에 대한 화학 연구가 발전되었고 결합수에 대한 개념이 형성되었다. 교질은 용액과 현탁액의 중간 정도에 해당하는 혼합물로서, 브라운 운동에 의해 용질의 퇴적이 일어나지 않은 상태이다. 1827년 삼투압을 이용한 반투과성막으로 교질의 용매와 용질을 분리할 수 있다는 것이 발견되면서 세포막의 기능에 대한 여러 가설들에 영향을 주었다. 1877년 식물학자 빌헬름 페퍼가 세포막 이론을 제안하여 세포생리학이 성립되었다. 페퍼는 세포가 얇은 막으로 덮여 있으며 내부의 액체는 마치 칼륨 이온과 같은 용액으로 이루어져 있다고 생각하였다. 1889년 하르토그 야콥 함부르거는 적혈구의 용혈 반응을 이용하여 세포의 삼투압을 관찰하였다. 삼투 현상이 일어나는 동안 세포의 부피는 세포막의 탄력이 견딜 수 있는 한계까지 부풀어 올랐다. 함부르거는 적혈구의 세포 가운데 50%는 용액이 아닌 고형질이라는 것을 발견하였고, 고형질의 성분이 단백질을 비롯한 불용성 물질임을 밝혔다. 유전자
유전자(영어: gene)는 유전의 기본단위이다. 지구상의 모든 생물은 유전자를 지니고 있다. 유전자에는 생물의 세포를 구성하고 유지하고, 이것들이 유기적인 관계를 이루는 데 필요한 정보가 담겨있으며 생식을 통해 자손에게 유전된다. 세포
세포를 분류하는 하나의 방법은 스스로 살아가는가, 집단을 이루어 살아가는가 하는 것이다. 유기체는 홀로 혹은 군체를 이루어 독립적으로 살아가는 단세포 형태에서, 각각의 세포가 특화되어 있는 다세포 형태에 이르기까지 다양한 종류가 있다. 인체를 구성하는데는 220 종류의 세포 및 조직이 필요하다. 아쿠아포린
“아쿠아포린은 ‘세포의 배수 시스템’이다. 모든 세포는 물이 필수적이다. 그러나 물은 단순히 세포에 앉아있는 것이 아니고 조직화된 방법으로 이것을 통하여 움직인다. 그 과정은 아쿠아포린이나 물 채널을 가지고 있는 조직들에서는 빠르게 일어난다.” -Peter Agre-
오랜시간 동안 과학자들은 물이 세포막을 통하여 유출된다고 믿어왔고 어느정도의 물은 그렇기도 했다. 하지만 몇몇 세포들에서 보이는 물의 매우 빠른 움직임은 이러한 이론들에의해서는 설명되지 못했었다.  신경 세포
신경 세포(神經細胞, neuron) 또는 뉴런</b>은 신경계를 구성하는 세포이다. 신경세포는 나트륨 통로, 칼륨 통로등의 이온 통로를 발현하여 다른 세포와는 달리 전기적인 방법으로 신호를 전달할 수 있다. 또한 인접한 신경세포와 시냅스라는 구조를 통해 신호를 주고 받음으로써 다양한 정보를 받아들이고, 저장하는 기능을 한다. 인간의 두뇌에는 대뇌피질에만 약 100억개의 신경세포가 존재하는 것으로 추산되고 있다. 신경계에는 뉴런보다 많은 숫자의 신경 아교 세포가 존재한다. 마이크로스피어
마이크로스피어는 두 층의 막으로 이루어져 있으며, 시간이 지나도 이러한 형태를 매우 안정적으로 유지한다. 또한 적절한 조건에서는 하나의 마이크로스피어로부터 또 다른 마이크로스피어가 자라나는 것을 관찰할 수 있다. 이처럼 마이크로스피어는 세포의 막 구조와 유사한 점이 있으며, 코아세르베이트(coacervate)에 비해 보다 안정적이기 때문에 세포가 생겨나는데 중요한 역할을 담당했을 것이라고 몇몇 학자들은 주장한다. 하지만 마이크로스피어가 세포의 기원에 기여하는 바가 크다고 인정하더라도, 마이크로스피어 그 자체는 생명체의 특징을 지니고 있는 것은 아니기 때문에 하나의 생명체로 볼 수는 없다. 몸
몸 또는 신체(身體)는 생물의 한 개체를 일컫는 말이다. 좁은 의미에서는 팔다리와 머리를 제외한 신체기관을 몸이라고 한다. 몸은 여러 개의 세포 또는 한 개의 세포로 이루어져 있으며, 영혼과 정신을 담는다고 여겨진다. 사람의 몸에 대해서는 인체 문서를 참고하자. 일반적으로 무생물이나 추상적인 대상에 대해서도, 부수적인 것이 아니라 중심적인 것을 나타낼 때 몸이라는 말을 쓸 때가 있다. 생물학
부모에서 자식으로 유전되는 생물학적 특징을 유전형질이라 한다. 모든 생물의 유전형질은 유전자 단위로 유전된다. 유전자는 염색체를 이루는 DNA 사슬의 일정 구간을 이루는 염기 서열이다. 박테리아에서부터 동물에 이르기까지 모든 생물의 유전형질은 같은 방식으로 전달된다. 세포핵에 있는 DNA는 코돈이라 불리는 염기 서열에 따라 어떤 단백질을 형성할 것인지를 지정한다. RNA에 의해 전사되어 나온 DNA의 코돈은 리보솜으로 전달되며 리보솜은 이 코돈을 번역하여 단백질을 생성한다. 생물의 종류과 관계 없이 같은 염기서열을 갖는 DNA는 같은 단백질을 만들게 된다. 예를 들어 사람의 인슐린을 만드는 DNA는 다른 생물에 이식되어 배양되어도 같은 인슐린을 만들게 된다. 세포
세포의 영어 낱말 cell(셀)은 작은 방을 의미하는 라틴어의 "켈라(cella)"에서 유래하였다. 이 이름은 1665년 로버트 훅이 현미경으로 관찰하였던 코르크 세포를 수도승이 살던 작은 방에 비유한데서 유래하였다. 자연과학
생물학은 많은 하위 학문을 포괄하는 광대한 주제를 다루는 학문이다. 이 가운데 현대 생물학의 주요한 핵심 연구 분야는 세포 이론, 진화, 유전자, 에너지, 항상성 등을 들 수 있다. 생물학의 하위분야는 연구의 방법과 목적에 따라 나뉠 수 있는데, 예를 들어 생물에서 일어나는 화학적 현상을 연구하는 생화학, 분자 수준에서 일어나는 생명 현상을 탐구하는 분자생물학, 세포에서 일어나는 생명 현상을 다루는 세포생물학, 기관이나 조직을 연구대상으로 삼는 생리학, 환경에서 다양한 생물 개체들이 맺는 관계를 탐구하는 생태학 등이 있다. 인체
한 개체가 성인의 시기로 접어들기 까지 온몸의 세포는 대략 100조 개에 달하는 세포로 이뤄져있다고 한다. 각 부분의 유기체는 필수적인 생명 기능을 수행하도록 되어 있는데 이들에는 순환 체계, 면역 체계, 호흡 체계, 소화 체계, 배설 체계, 근육 운동, 신경 운동, 남성과 여성의 생식 등이 포함된다. 세포질
세포질의 최대 80%까지 차지하는 액체 성분은 이온 및 용해되어 있는 효소, 탄수화물, 염, 단백질, RNA와 같은 거대 분자로 구성되어 있다. 세포질의 액체 성분은 투명질이라고도 불린다. 비세포성 생물
비세포성 생물(Non-cellular life)이란 세포구조 없이 존재하는 생물 즉 바이러스를 지칭하는 용어이며, 이것은 논쟁적인 주제이다. 죽음
심장, 뇌, 폐가 죽어서 개체가 죽을지라도 신체 각부의 세포들이 동시에 죽는 것은 아니다. 심폐사 이후에도 신체 각부의 세포들은 어느 정도 살아서 자기 할 일을 하다가 죽게 된다. 여기서 모든 세포가 다 죽는 때를 세포사라고 하며, 심폐사와 세포사 사이의 시간을 '생사 중간기'라고 한다. 개체의 사망과 세포사 사이의 시간에 차이가 있어 사후 시반의 색이 암적색으로 변화하는데, 생사 중간기에 살아남은 세포들이 정맥 속의 산소를 다 써버리기 때문이다. 그리고 생사중간기에 세포들이 하는 자기 할 일과 그에 따라 일어나는 신체의 변화를 초생반응이라 한다. 조직 (생물학)
조직(組織, )은 생물학에서 장기 내에 존재하는 같은 종류의 세포 덩어리를 말한다. 조직은 생리학을 연구하는 데 중요한 한 단위가 된다. 세포는 너무 작아서, 일반적으로 분자생물학 연구에서는 조직단위로 인간이나 고등동물을 연구한다. 세포
세포의 형태는 생물의 종류에 따라, 또 같은 생물이라도 조직이나 기관의 종류에 따라 다종다양하다. 그것은 세포의 기능과도 관계가 있지만 외부 요인, 예를 들어 기계적인 압력이나 표면 장력 등에 의해서도 결정된다. 단일 세포는 보통 공모양이 되기 쉽지만 특별한 것(구균)을 제외하면 공모양의 세포는 드물다. 실제로는 공모양이나 약간 변형된 타원체가 된 것(난세포·꽃가루 세포·세균 따위), 세포 표면에 편모나 섬모가 나 있는 것〔(정자·유주자(遊走子)·여러 가지 원생 동물> 등이 있다. 또 아메바·백혈구·점균의 변형체처럼 일정한 형태를 갖지 않고 모양이 끊임없이 바뀌는 세포도 있다. 유전자
세포 내에서 유전자는 DNA 서열 가운데 정보를 갖는 부분을 뜻한다. DNA의 대부분은 정보가 없는 무작위 서열로 구성되어 있는데 이를 비부호화 DNA 서열이라 한다. 인간의 게놈 가운데 99%가 비부호화 DNA 서열에 해당한다.[4] 한편, 생쥐의 비부호화 DNA 가운데 80%가 인간의 것과 상동성을 보인다. 이는 진화의 과정에서 두 종이 공통조상으로부터 분화되었음을 시사한다.[5] 이에 반해 유전자는 "부호화된 DNA 서열"이라고 할 수 있다. 유전자에 의해 진행되는 전사 (생물학)등의 과정을 통해 유전형질이 발현되는 것을 유전자 발현이라 한다.[6] 식물의 진화
선캄브리아기의 생물은 모두 물 속에서 살았다. 그러나 오존층이 만들어져 강한 자외선을 막아주게 되자, 식물계에서는 녹조식물과 마찬가지로 광합성을 하는 녹색 식물들이 점차 육상으로 진출하게 되었다. 조류에서는 녹조식물보다 오히려 갈조식물 쪽이 체제나 몸의 내부 구조가 복잡하여 때로는 뿌리·줄기·잎으로 보이는 것이 분화된 경우도 있고(미역·감태·모자반류), 또 줄기 내부에는 통기 조직과 같은 조직 분화를 볼 수 있는 것도 있다(모자반류). 그럼에도 불구하고 체제가 간단한 녹조식물만이 상륙하게 되고 복잡한 갈조식물은 상륙할 수 없었던 것은, 녹조식물은 체표에 큐티클층이 발달하여 체내의 수분 증발을 막고 건조에 견딜 수 있었던 반면, 갈조식물은 큐티클층이 없어서 건조에 약하였기 때문이다. 생물학
현대 생물학의 기초를 이루는 개념은 세포 이론, 에너지, 항상성, 유전학, 진화의 다섯 가지로 이루어져 있다. 이 외에 발생을 생물학의 기초 개념 가운데 하나로 추가할 수 있다. 원형질
후형질을 제외한 원형질만으로 된 화학 성분을 분석하여 그 화학 조성을 밝히는 것은 실제로 매우 어렵다. 그래서 후형질이 적은 동물의 간세포나 변형 균류의 변형체 등의 분석 결과로 원형질의 화학 조성을 대충 추정한다. 또 원형질의 화학 조성은 세포의 종류에 따라 다르며, 같은 세포라도 생리 조건, 성장 정도에 따라 변화한다. 특히 식물 세포는 식물세포내에서 생긴 노폐물이나 색소등을 저장하는 액포를 세포내에 가지고 있는데, 이 액포는 환경에 대한 완충 역할을 함과 동시에 물질의 저장/배출을 담당하고 있어 식물의 세포는 외부 조건에 따라 원형질의 구성이 크게 변화한다. 생명의 기원
미국 캘리포니아주립대 찰스 애플 교수는 “바다보다는 소금기가 없는 민물 호수가 세포막을 만드는 데 훨씬 유리하다”라는 가설을 세웠다. 19세기 생물학자 찰스 다윈은 사적인 편지에서 “따뜻한 작은 연못에서 암모니아와 인산염, 빛, 열, 전기 등이 존재하는 상태에서” 생명체가 발생했다고 주장했다. 훗날 ‘따뜻한 작은 연못가설(warm little pond hypothesis)'로 불리게 된다. 창발
복잡계는 단순한 구성요소가 상호간에 끊임없이 적응과 경쟁을 통해 질서와 혼돈이 균형을 이루는 경계면에서, 완전히 고정된 상태나 완전히 무질서한 상태에 빠지지 않고 항상 보다 높은 수준의 새로운 질서를 형성해 낸다. 이를테면 단백질 분자는 생명체를, 기업이나 소비자는 국가 경제를 형성한다. 단백질 분자는 살아 있지 않지만 그들의 집합체인 생물은 살아 있다. 생명은 단백질이 완전히 고착되거나 완전히 무질서한 상태에서는 솟아날 수 없다. 질서와 혼돈 사이에 완벽한 평형이 이루어지는 영역에서 생명의 복잡성이 비롯된다. 원핵생물의 세포골격
원핵세포의 세포골격은 원핵세포 내에 있는 모든 구조적 섬유들을 일컫는 집단적인 언어이다. 한때 원핵세포들은 세포골격을 가지고 있지 않는다고 생각되었지만 시각 기술과 구조 결정의 전진은 1990년대 초에 이런 세포들의 섬유들의 발견을 이끌었다. 진핵세포에 존재하는 세포골격 단백질의 유사체 뿐만 아니라 진핵세포에 존재하지 않는 상동기관도 발견되었다. 세포 골격은 세포 분열의 중요한 역할을 하는데 그것은 다양한 원핵세포의 모양을 결정하거나 극성을 결정한다. 아메바
몸 전체가 하나의 세포로 이루어져 있는데, 이 세포는 형태가 일정하지 않은 원형질 덩어리이다. 탄력 있는 얇은 막이 원형질을 둘러싸고 있으며, 이 막을 통해 물과 공기가 드나든다. 운동생리학
신경계의 기본단위는 신경세포 또는 뉴런이다. 신경세포는 세포의 핵을 포함하는 세포체, 수상돌기, 축삭으로 이루어져 있고 신경자극은 위와 같은 순서로 전달이 된다. 세포 내에서 전달되는 자극은 시냅스를 통해 다른 신경세포로 전달된다. 시냅스를 기준으로 자극을 전달하는 세포쪽의 세포막은 시냅스이전막, 전달받는 세포쪽의 세포막은 시냅스이후막이라고 한다. 시냅스이전막에서는 신경전달물질을 감싸고 있는 소포체가 있다. 소포가 시냅스이전막의 세포막과 융합하면서 신경전달물질이 분비가 되고 이때문에 시냅스이후막의 이온펌프가 열리면서 탈분극과 일련의 과정을 통해 자극이 전달된다. 인체
사람의 몸은 조직체와 세포로 크게 구분하기도 하며 소분자에서부터 폴리펩티드와 같은 아미노산 결합물이 세포 속에 있으면서 세포의 발생을 촉진하게 된다. 세포
인체는 심장, 폐, 콩팥 등과 같은 많은 종류의 장기를 가지고 있으며, 각각은 각자의 기능을 수행한다. 세포 역시 세포소기관이라고 불리는 작은 기관으로 구성되어 있으며, 각 기관은 각자의 역할을 수행한다. 진핵세포의 경우, 각 기관 역시 세포막에 싸여있다. 소포 (세포)
소포를 감싸고 있는 막은 세포를 감싸는 세포막과 구성이 동일하다. 소포를 감싸는 막이 존재하기 때문에, 소포내 환경이 세포질의 환경과 서로 다른채 유지될 수 있다. 소포는 물질대사, 운송, 효소 저장, 화학반응 장소등을 위한 세포의 기본 도구이다. 많은 소포는 골지장치에서 형성되지만, 소포체에서도 만들어지기도 하며, 또한 세포막의 일부로부터도 만들어진다. 세포 주기
세포분열은 세포, 개체의 발생, 생장, 생명유지 등에 중요한 기능을 하지만, 세포 전체의 일생 즉, 세포주기에서는 상대적으로 매우 짧은 기간을 차지한다. 세포주기는 세포분열기와 세포분열을 준비하는 기간인 간기(interphase)로 나뉘며, 간기는 세포주기 전체의 약 90% 정도를 차지한다. 간기는 G1기 S기 G2기로 나뉘는데, 각각의 과정은 세포분열을 준비하기 위해 서로 다른 작용들이 일어난다. 간기 이후에 세포 분열이 진행되는데 체세포분열의 핵분열은 전기, 전중기, 중기, 후기, 말기의 5시기로 구분된다. 일반적으로 세포의 일생은 그림과 같이 G1기 S기 G2기 M기(분열기)의 순서로 진행되며, 특히 세포마다 간기의 시간 간격의 상대적 차이는 매우 다양하다. 간기의 긴 준비시간이 끝나면 세포 분열이 진행된다. 진핵생물의 체세포는 간기를 거치며 염색체를 복제하고 분열을 통해 딸세포에 모세포와 유전적으로 동일한 유전자를 남긴다. 합성생물학
산타크루즈 캘리포니아대학 생물분자공학의 데이빗 디머 교수는 벤터 연구소 연구팀의 성과에 관해 세포질은 합성하지 않고 기존의 세포질을 사용하였기에 완전한 인공이 아니라고 지적하면서 17세기 의사 윌리엄 하비의 말이 여전히 유효하고 말한다. “Omne vivum ex ovo”, 즉 모든 생명체는 알에서 나온다(‘All life from eggs’)는 그 말은 모든 생명체가 이미 존재하는 생명체에서 나온다는 뜻이다. 하지만 이 말이 아주 오랜 동안 더 유효하지는 않을 것 같다고도 말한다. 이제 벤터 연구팀이 미생물 게놈을 흉내내는 방법을 입증했기에, ‘생명은 어떻게 시작되었나’라는 생물학의 큰 물음 중 하나에 대답하는 일도 가능할 것이라고 주장한다. 합성 RNA가 인공의 막 안에서 자신의 재생산을 촉진할 수 있게 설계된다면 우리는 정말로 실험실에서 생명을 창조하게 될 것이라고 말한다. 그것은 아마도 40억년전에 지상에서 출현한 최초의 생명체를 닮았을 것이라고 그는 덧붙인다.[17] 세포내 공생설
대부분의 세포소기관과는 달리 이들이 핵의 지배를 받지 않고 (자체 DNA를 가지며 필요한 효소 일부를 자가 합성할 수 있다.) 독자적인 행동을 하는 미토콘드리아와 엽록체의 유사성에 착안하여 그들의 기원을 설명하기 위한 가설이다. 이 가설에 따르면 미토콘드리아는 호기성 세균(세균인 프로테오박테리아(proteobacteria)나 세균이 아닌 리케차(rickecha))에서 엽록체는 호기성광합성세균(시아노박테리아(cyanobacteria))에서 유래하였을 것으로 보인다. 지구의 역사
학계는 처음 만들어진 원시 세포는 여러 종류가 있었으나, 이 중 단 한 종류만이 살아남아 모든 생물의 공통 조상 (last universal common ancestor, LUCA)이 되었을 것으로 본다. 이 “조상 세포”는 시생누대 초기, 대략 35억년 이상 전에 살았으며, 세포막과 리보솜을 갖췄으나 세포핵이나 막성 세포기관이 없는 원핵생물이었을 것이다. 현대의 세포들처럼, “조상 세포”는 DNA로 유전적 정보를 기록하고, RNA가 정보 전달과 단백질 합성을 맡았으며, 반응을 촉매하기 위한 수많은 효소들이 있었을 것이다. 몇몇 과학자들은 “조상 세포”는 한 종류가 아니었으며, 서로 유전자 전달을 통해 유전자 교환을 했을 것으로 보고 있다. 세포
생화학적으로, 프로티노이드로 구성되는 세포 형태의 타원체는 인산을 촉매로 사용해서 아미노산을 가열하면 관찰할 수 있다. 프로티노이드는 세포막의 여러 기본적인 기능을 가지고 있다. RNA 분자를 포함한 프로티노이드 기반의 원시 세포는 지구상에 처음으로 등장한 세포 형태일 가능성이 있다. CW 복합체
formula_156차원 복소수 사영 공간 formula_157 위에는 각 짝수 차원에 하나씩, 총 formula_158개의 세포로 구성된 CW 구조가 존재한다. 이 세포들은 다음과 같다.
따라서, 그 세포 호몰로지는
이다. 모든 경계 사상들은 자명하며, 그 (세포) 호몰로지는
이다. 복제 (생물학)
줄기세포는 성체줄기세포와, 유도만능줄기세포(iPS), 배아줄기세포로 나뉜다. 성체줄기세포는 신체 각 부위에 존재하며, 유도만능줄기세포는 일반세포에 존재하는데 이 중 배아줄기세포는 정자와 난자가 만나면 수정란이 된다. 14일이 안된 배아기의 줄기세포로 모든 신체 장기로 분화해 성장하는 ‘만능세포’다. 수정란이나 태반을 통해서만 구할 수 있다. 일정 조건 하에서 배아줄기세포를 실험실에서 배양하면, 배아줄기세포는 분화되지 않은 상태를 유지한다. 그러나 배아줄기세포가 서로 뭉쳐서 자라도록 방치하면 배아 모양의 세포덩어리를 형성하게 되고, 배아줄기세포는 스스로 분화하기 시작한다.배아줄기세포는 이론상 인체의 손상된 조직이나 세포와 대체돼 그 기능을 회복시킬 수 있지만 '배아줄기세포를 인간으로 볼 것인가?'라는 문제 때문에 현재까지 배아줄기세포가 인체에 적용된 예는 보고된 바 없다. 세포
각 세포는 적어도 그 자체로 완전하며, 스스로 활동 가능하다. 즉 영양소를 받아들여서 에너지로 전환하고, 고유한 기능을 수행하며, 필요에 의해 번식할 수도 있는 것이다. 각 세포는 이러한 여러 활동을 수행하기 위한 각각의 소기관을 지니고 있다. 공통 조상의 증거
지금까지 알려진 지구상의 모든 생물들은 본질적으로 동일한 세포 구조로 이루어져 있다. 원핵생물을 포함한 모든 세포는 RNA, DNA와 같은 유전 물질을 통해 단백질을 생성하고 생장한다. 또한 진핵생물은 리보솜, 미토콘드리아와 같은 세포 소기관을 지니고 있으며 이들의 구성 방식과 역할은 생물 종과 관계없이 똑 같다. 이는 모든 생물이 동일한 공통 조상에서부터 진화한 것임을 뒷받침한다. 인공생명
1960년대 존 콘웨이()가 주장한 생명게임()은 존 폰 노이만이 발표한 세포 자동자 이론의 한 예이다. 인공생명체는 바둑판과 같은 격자 위에서 벌어지는 생명의 가상적인 변화이다. 어떤 한 칸의 상태는 그 주위에 인접한 4개, 또는 8개 칸의 상태에 따라서 정해진다. 예를 들어 한 세포는 주위의 셀이 지나치게 많거나 적으면 다음 상태에서 죽는다. 그리고 주위의 셀이 적당하면 그 자리에 생명이 생기거나 생명이 유지된다. 이 실험에서 살아있는 세포의 위치 변화는 상상을 초월할 정도로 다양했으며, 놀랍게도 어떤 다세포체는 자신의 초기모습과 같은 개체를 사방으로 복제시켰다. 복제 (생물학)
줄기세포란 인간의 몸을 구성하는 서로 다른 세포나 장기로 성장하는 일종의 모세포로 간(幹)세포라 불리기도 하는데 이 줄기세포에는 사람의 배아를 이용해 만들 수 있는 ‘배아줄기세포(복수 기능 줄기세포)’와 혈구 세포를 끊임없이 만드는 골수세포와 같은 ‘성체줄기세포(다기능 줄기세포, 만능 세포)’가 있다. 즉, 줄기 세포는 우리 몸을 구성하는 모든 세포나 조직의 근간이 되는 세포로서 인체 내 210여 가지의 세포로 분화할 수 있는 만능세포이다. 줄기세포는 간이나 심장 등 장기를 형성하기 직전 단계의 세포로서 커다란 나무줄기가 잔가지를 뻗어내듯이 몸을 구성하는 모든 세포로 분화될 수 있는 세포라는 뜻에서 줄기라는 이름이 붙었다. 식물의 진화
근래에는 균류가 동물도 식물도 아닌 제3의 생물군이며, 제3의 기원을 가진다는 생각이 지지를 받고 있다. 한편, 균류를 식물이라고 여기는 것은 지구상에 최초로 출현한 생물은 식물이며 나중에야 식물의 생성물을 이용하는 종속 영양 생물이 나타나게 되었다는 학설에 근거를 두고 있다. 그러나 위의 사실은 생각에 불과할 뿐, 실제로는 생명의 기원이 종속 영양 생물이었다는 의견이 더 지배적이다. 따라서 종속 영양 생물인 균류를 식물과는 다른 기원을 가진 제3의 생물군으로 인정하고 있다.