세포이론 - 5

 

모든 세포는 세포막으로 둘러싸여 있다.

세포막은 ‘살아 있다’라는 말의 의미를 정의할 정도로 생명 현상에 있어서 중요한 구조물이다. 세포막은 세포의 물질대사에 필요한 물질만 흡수하고, 버려야 할 물질이 생기면 밖으로 내보낸다.

세포 안으로 들어오는 모든 물질은 세포막의 검열을 거쳐야 한다. 부적격 판정을 받으면 결코 들어갈 수 없다. 세포막에는 눈이 달린 것도 아닌데 세포막은 그러고 있다. 소위 ‘선택적 투과’를 보여주는 신비한 구조물이다.

핵이 없는 적혈구가 세포 대접을 받는 이유도 세포막이 있기 때문이다. 세포막이 살았으면 세포도 살아있는 것이다.

세포막은 선택적 투과를 위해 에너지를 소비하고 에너지를 소비하는 것을 생명활동이라고 정의한다. 세포막 자체가 살아있는 것이다. 좀 재수없는 표현을 빌자면 세포막은 원형질이다.

 

식물 세포들은 세포막에 쌓여 있고 다시 세포벽으로 보호를 받고 있다.

세포벽은 비선택적 장벽에 불과하다. 세포벽은 에너지를 소비하지 않는다. 세포벽은 죽었다. 재수없는 표현을 빌자면 세포벽은 후형질이다.

뼈다귀가 없는 식물이 형태를 유지하는 것은 순전히 세포벽 때문이다.

세포벽은 셀룰로오스라는 탄수화물로 이루어져 있다.

잘 알려져 있는 녹말이라는 탄수화물은 식물이 광합성을 해서 만든 영양소를 저장하는 형태이다. 그래서 녹말을 먹으면 힘이 나고 든든하다. 동물의 저장하는 탄수화물은 글리코겐이라는 영양소로 간에 저장한다. 그래서 구미호가 인간이나 가축의 간을 빼먹는 것이다.

녹말이 아니라 셀룰로오스의 형태로 저장된 영양소는 단단해서 식물의 모양과 자세를 지지해주는 역할을 한다.

한편 곤충은 키틴이라는 탄수화물로 단단한 외골격을 만든다.

 

 

세포는 뜻하지 않게 물을 과식하는 경우가 있다. 삼투라고 불리는 현상인데 농도가 연한 쪽에서 농도가 진한 쪽으로 물이 이동하는 현상이다. 앞서 포스팅한 확산의 원리와 동일하다.

삼투현상을 일으키는 삼투압은 안과 바깥의 농도 차이가 많이 날수록 강해진다. 삼투압이 워낙 강력할 때는 살아있는 보안 시스템 세포막도 어쩌지 못한다. 퍼내고 퍼내도 더 들어오는 물을 막을 길이 없다. 세포벽과 같은 특별한 보호 장치가 없으면 세포는 터져 죽기도 한다. 이를 용혈 현상이라고 부른다.

 

동물은 그래서 세포 주변의 액체를 철저히 단속한다. 세포막이 세포 안의 농도를 일정하게 유지하면서 세포 바깥의 농도가 너무 싱겁지 않게 조정한다.

방법은 간단하다. 근사한 하수도 시스템을 구축하면 된다. 배설이라고도 부르며 오줌싸기라고도 한다.

단세포 생물은 하수도 시스템을 구축하지 못한다. 그래서 조그만 물총을 세포 안에 숨기고 있다.

 

식물은 오줌을 싸지 못한다. 하수도 시스템도 없고 간단한 물총도 없다.

하지만 식물은 물 때문에 터져 죽지 않는다. 왜냐하면 세포벽이 떡 하니 버티고 있기 때문이다.

죽은 세포벽이 하는 일은 살아 있는 세포막을 보호하는 일이다.

세포벽은 물이 들어올 때 무기력했다. 세포막처럼 막는 노력조차 보이지 않았다. 이를 두고 세포벽은 전투과성이라고 한다. 세포벽은 선택을 하지 않는다. 하지만 세포가 터지는 것을 막아주는 듬직한 보호자 역할을 한다.

 

 

대부분의 세포벽은 셀룰로오스 성분이다. 특정 셀룰로오스는 잘 모으면 면(cotton)이 된다.

규산질로 이루어진 세포벽도 있다. 규산질이란 규소와 산소로 이루어진 성분으로 암석 가루나 흙에 가장 많다. 규산질을 모아서 연마제로 사용하기도 한다.