세포벽
1. 식물과 세균, 고균의 세포에 존재하는 기관
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식물의 세포벽 구조
세포를 보호하는 기관으로 일종의 방벽이다.
1.1. 식물 세포에서
가장 바깥쪽의 1차 세포벽은 셀룰로오스가 주성분이며 1차 세포벽과 2차 세포벽을 연결하는 중간층은 펙틴이 주성분이고, 2차 세포벽은 리그닌, 수베린, 큐틴이다. 리그닌이 세포벽에 들어가면 나무같이 목질화가 되고, 수베린이 들어가면 코르크화, 큐틴이 첨가되면 큐티클화 된다.
세포막과 달리 물질이 모두 통과한다. 각 식물 세포 사이에는 원형질연락사(plasmodesmata)가 있어 세포의 물질 교환이 이루어진다. 세포벽은 식물 개체의 기계적 강도를 유지시켜줌은 식물 자체를 이루는 주성분으로 물과 양분의 수송을 담당해준다. 쉽게 말해 물관과 체관을 비롯한 식물조직의 구성성분은 많은 경우 세포벽으로 얽혀져 있는 구조물이다. 이러한 세포벽은 곰팡이나 달팽이, 세균 등으로부터 침입당하기 십상인데 셀룰로오스의 높은 결정성 덕분에 어지간히 부숴지지 않고서는 쉽게 분해되지 않는다. 또한 리그닌이나 왁스와 같은 성분들이 세포벽의 화학적 강도를 높여준다.
1.2. 세균에서
세균 역시 세포벽을 가지고 있는데, 주성분은 아민기를 가진 당(amino sugar)이 아미노산과 함께 중합된 펩티도글리칸이다.
당단백질과 다르다. 헷갈리지 않도록 조심하자. 당단백질은 단백질에 당화(glycosylation)가 일어난 것을 의미한다.
세균에 대한 많은 항생제들은 비특이적으로 펩티도글리칸 합성(peptidoglycan synthesis)을 방해하는데 초점을 맞추고 있다. 진핵생물인 인간은 펩티도글리칸 합성 기작이 없기 때문에 이러한 기작을 비특이적으로 방해하는 약물을 복용한다 해도 큰 해를 입지 않는다(다만 공생미생물이 죽음으로써 설사나 비만이 발생할 수는 있다). 세균의 펩티도글리칸 합성이 방해될 경우 세포가 분열하는 과정에서 세포벽이 제대로 형성되지 않아 사멸하며, 설사 살아남는다해도 세포막 그 자체에 호흡을 의존하는 세균들은 적절한 수소이온 농도구배를 유지시키지 못하기 때문에 금방 사멸하게 된다. 높은 농도의 알코올을 소독제로 사용하는 이유 또한 세균의 세포벽과 세포막 표면 단백질들을 탈수시켜 변성을 일으키려는 것이고 너무 높은 농도의 알코올을 사용하게 될 경우 변성이 겉에서만 지나치게 빠르게 일어나 소독력이 떨어질 수 있다.
1.3. 고균에서
고균은 세균과 비슷하나 세포벽의 구성물질이 다르다. 세균은 세포벽의 성분으로 펩티도글리칸을 지니고 있지만 고세균은 변형된 펩티도글리칸인 슈도펩티도글리칸이나 S층으로 이루어져있다.