현미경이 연 작은 세계
1665년 로버트 훅은 직접 만든 현미경으로 코르크 조각을 보고 작은 방 같은 구조를 '셀(cell)'이라 불렀어요. 사실 그가 본 것은 죽은 세포의 벽이었어요. 1670년대 네덜란드의 안톤 판 레이우엔훅은 렌즈 하나짜리 현미경으로 빗물 속 미생물, 정자, 적혈구를 처음 관찰해 왕립학회에 편지로 보고했어요. 1838~39년 식물학자 마티아스 슐라이덴과 동물학자 테오도어 슈반은 모든 동식물이 세포로 이루어졌다는 세포설을 세웠고, 1855년 루돌프 피르호는 '모든 세포는 세포에서 생긴다'고 정리해 자연 발생설을 밀어내고 질병을 세포의 이상으로 보는 세포병리학을 열었어요.
세포의 구조
세포는 크게 두 종류예요. 세균과 고균 같은 원핵세포에는 핵막이 없고, 동물·식물·균류의 진핵세포에는 DNA를 담은 핵이 있어요. 1977년 칼 우즈는 리보솜 RNA를 비교해 생물을 세균, 고균, 진핵생물의 세 영역으로 나누었어요. 진핵세포 안에는 에너지를 만드는 미토콘드리아, 단백질을 만드는 리보솜(1955년 조지 펄레이드가 전자현미경으로 기술), 단백질을 가공·운반하는 소포체와 골지체, 분해를 맡는 리소좀이 있고, 식물에는 엽록체와 세포벽이 더해져요. 1967년 린 마굴리스(당시 세이건)는 미토콘드리아와 엽록체가 옛날에 다른 세포 안에 들어와 공생하게 된 세균에서 비롯됐다는 세포 내 공생설을 제안했고, 이는 이후 유전자 증거로 널리 받아들여졌어요. 세포 안의 수많은 화학 반응은 효소가 돕고, 세포막은 물질의 출입을 조절해요.
분열, 분화, 노화
세포는 DNA를 복제한 뒤 둘로 나뉘는 체세포 분열로 몸을 키우고 상처를 고치며, 생식세포는 감수 분열로 만들어져요. 수정란 하나에서 시작한 세포는 분화를 거쳐 뉴런, 근육 세포, 혈액 세포 등 수백 종류로 바뀌어요. 1961년 레너드 헤이플릭은 사람의 정상 세포가 배양 접시에서 대략 40~60번 분열한 뒤 멈춘다는 것을 발견했어요(헤이플릭 한계). 반면 분열을 조절하는 장치가 고장 나 끝없이 증식하는 것이 암세포예요. 2006년 야마나카 신야는 다 자란 세포에 몇 가지 유전자를 넣어 배아 줄기세포처럼 되돌린 유도만능줄기세포(iPS 세포)를 만들어 2012년 노벨상을 받았어요. 세포의 기원은 생명의 기원과 진화 연구의 핵심 질문으로 남아 있어요.
자주 묻는 질문
- 가장 큰 세포와 가장 작은 세포는?
- 흔히 타조알 노른자가 가장 큰 단일 세포로 소개되고, 사람에게서는 난자가 가장 큰 세포 중 하나예요. 가장 작은 세포로는 지름이 약 0.2~0.3μm인 마이코플라스마 같은 세균이 꼽혀요.
- 바이러스도 세포인가요?
- 아니요. 바이러스는 스스로 물질대사를 하거나 분열하지 못하고 숙주 세포 안에서만 복제되기 때문에 세포로 보지 않아요.
출처 검토일: 2026-10-26
참고문헌
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