아메바
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1. 개요
아메바는 불규칙한 모양의 위족을 뻗어 움직이며 먹이를 섭취하는 단세포 진핵생물이다. 1755년 아우구스트 요한 로젤 폰 로젠호프에 의해 처음 기록되었으며, 이후 다양한 연구를 통해 특징과 생태가 밝혀졌다. 아메바는 주로 물속이나 축축한 흙에서 살며, 몸 전체가 하나의 세포로 이루어져 있다. 삼투압 조절을 위해 수축포를 사용하고, 탐식 작용과 음세포 작용을 통해 영양분을 섭취한다. 무성 생식인 이분법을 통해 증식하며, 환경이 불리할 때는 낭포를 형성하여 생존한다. 아메바 속에는 여러 종이 존재하며, '아메바 프로테우스'가 대표적이다.
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| 아메바 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 학명 | Amoeba |
| 명명자 | 보리 드 생뱅상, 1822 |
| 이명 | Proteus Mueller 1786 non Hauser 1885 non Roesel 1755 non Dujardin 1835 non Laurenti 1768 Vibrio Gmelin 1788 non Pacini 1854 Metamoeba Friz, 1992 |
| 하위 분류 | |
| 종 | Amoeba agilis Kirk, 1907 Amoeba gorgonia Pen. Amoeba limicola Rhumb. Amoeba proteus Pal. Amoeba vespertilio Pen. |
2. 역사
n: 핵, w.v.: 수포, c.v.: 수축포, f.v.: 식포
아우구스트 요한 로젤 폰 로젠호프는 1755년에 아메바와 유사한 생물에 대한 최초의 기록을 남겼다. 그는 자신의 발견을 그리스 신화에 나오는 형상 변환의 바다의 신인 프로테우스의 이름을 따서 "''작은 프로테우스''"라고 명명했다.[4] 로젤의 삽화는 현재 ''아메바 프로테우스''로 알려진 생물과 외형이 유사하지만, 그의 "작은 프로테우스"는 어떤 현대 종과도 확실하게 동일하다고 확인할 수 없다.[5]
18세기와 19세기 동안 "프로테우스 미생물"이라는 용어는 크고 자유롭게 사는 아메바류의 비공식적인 이름으로 사용되었다.[6]
1758년, 칼 린네는 로젤의 "프로테우스"를 직접 보지 못한 것으로 보이지만, 자신의 분류 체계에 이 생물을 포함시켜 ''볼복스 카오스''라는 이름을 붙였다. 그러나 ''볼복스''라는 이름이 이미 편모 조류의 한 속에 적용되었기 때문에, 그는 나중에 이름을 ''카오스 카오스''로 변경했다. 1786년, 덴마크의 박물학자 오토 프리드리히 뮐러는 오늘날 ''아메바 프로테우스''로 알려진 생물일 가능성이 있는 종을 ''프로테우스 디플루엔스''라고 명명하고 묘사했다.[7]
1822년 보리 드 생-뱅상은 그리스어 ''아모이베''(ἀμοιβή), 즉 "변화"를 의미하는 ''아미바'' 속을 만들었다.[8][9] 1830년, 독일의 박물학자 C. G. 에렌베르크는 이 속을 자신의 미생물 분류에 채택했지만, 철자를 "''아메바''"로 변경했다.[10]
3. 특징
''Sedgwick and Wilson's Biology''(1900)]]
민물에 사는 아메바는 수축포를 통해 여분의 물을 세포 밖으로 배출하여 세포가 터지지 않도록 한다.
아메바는 살아있는 작은 생물이나 죽어서 썩어가는 입자를 먹는다. 위족으로 먹이 입자를 감싸 삼킨 후, 세포 안의 '식포'에서 소화시킨다. 소화되지 않은 먹이는 세포 밖으로 배출된다.
아메바는 원형질이 막을 밀어내어 위족을 만들고, 모든 원형질이 그 속으로 흘러들어가는 방식으로 움직인다. 아메바류는 불규칙한 형태로 잎 모양의 위족을 뻗는 것이 특징이다.
역사적으로 연구자들은 세포질을 과립형 내부 내질과 명확한 외부 층인 외질로 나누었으며, 둘 다 유연한 세포막 내에 포함되어 있다.[13] 세포는 일반적으로 유기체의 대부분의 DNA를 포함하는 단일 과립형 세포 핵을 가지고 있다.
아메바는 탐식작용이나 음세포작용을 통해 음식을 얻는다.[14] ''아메바''에 의해 둘러싸인 음식은 액포라고 하는 소화 기관에 저장된다.
아메바는 세포 분열과 세포질 분열을 통해 무성 생식을 한다. 유성 생식 현상은 직접 관찰되지 않았지만, 다른 아메바류 그룹에서 유전 물질의 유성 교환이 발생하는 것으로 알려져 있다.[15] 대부분의 아메바류는 표준 감수 분열 과정을 통해 접합, 상동 재조합 및 배수성 감소를 수행할 수 있는 것으로 보인다.[16] "무성" 모델 유기체 ''아메바 프로테우스''는 유성 생식과 관련된 대부분의 단백질을 가지고 있다.[16]
3. 1. 삼투 조절
민물에 사는 아메바는 몸속으로 들어오는 물의 양을 억제하지 않으면 세포가 터지게 되므로 '수축포'에서 여분의 물을 모아 세포막을 통해 내보낸다.[18] 다른 많은 원생생물과 마찬가지로, 아메바 종은 막으로 둘러싸인 세포 소기관인 수축포의 도움을 받아 삼투압을 조절한다. ''Amoeba proteus''는 하나의 수축포를 가지고 있으며, 이 수축포는 세포질로부터 물로 천천히 채워진 다음(이완), 세포막과 융합하면서 빠르게 수축하여(수축), 세포외 배출을 통해 물을 외부로 배출한다. 이 과정은 아메바의 세포질 내 물의 양을 조절한다.[19]
수축포(CV)가 물을 배출한 직후, 그 막은 쪼그라든다. 곧이어, 많은 작은 공포 또는 소포가 CV의 막 주변에 나타난다. 이러한 소포들은 CV 막 자체에서 분리되는 것으로 추정된다. 작은 소포들은 물을 흡수하면서 점차 크기가 커지고, CV와 융합하여 물로 채워지면서 CV의 크기가 커진다. 따라서, 이 많은 작은 소포들의 기능은 과도한 세포질 물을 수집하여 중앙 CV로 전달하는 것이다. CV는 몇 분 동안 팽창한 다음 수축하여 물을 외부로 배출한다. 이 주기는 다시 반복된다.[18]
작은 소포의 막뿐만 아니라 CV의 막에도 아쿠아포린 단백질이 내장되어 있다. 이 막 단백질들은 막을 통한 물의 이동을 촉진한다. 아쿠아포린 단백질이 CV와 작은 소포 모두에 존재한다는 것은 물의 수집이 CV 막 자체를 통해서 뿐만 아니라 소포의 기능을 통해서도 발생한다는 것을 시사한다. 그러나 소포는 더 많고 작기 때문에 소포가 제공하는 더 큰 전체 표면적으로 인해 더 빠른 물 흡수를 허용한다.[18]
작은 소포는 또한 막에 또 다른 단백질을 가지고 있다: 진공형 H+-ATPase 또는 V-ATPase. 이 ATPase는 H+ 이온을 소포 내강으로 펌핑하여 세포질에 비해 pH를 낮춘다. 그러나 일부 아메바에서 CV의 pH는 약간 산성일 뿐이어서, H+ 이온이 CV 또는 소포에서 제거되고 있음을 시사한다. V-ATPase에 의해 생성된 전기화학적 기울기가 이온(K+ 및 Cl−으로 추정)을 소포로 수송하는 데 사용될 수 있다고 생각된다. 이는 소포 막을 가로지르는 삼투 기울기를 형성하여 아쿠아포린에 의해 촉진되는 삼투 현상에 의해 세포질에서 소포로 물이 유입되도록 한다.[18]
이러한 소포가 물을 배출하는 중앙 수축포와 융합되기 때문에 이온은 결국 세포에서 제거되며, 이는 담수 생물에게는 유익하지 않다. 물과 함께 이온을 제거하는 것은 아직 확인되지 않은 어떤 메커니즘에 의해 보상되어야 한다.
다른 진핵생물과 마찬가지로, ''Amoeba'' 종은 극도로 염분 농도가 높거나 희석된 물에 의해 발생하는 과도한 삼투압의 영향을 받는다. 염분이 있는 물에서, ''Amoeba''는 염의 유입을 막아 세포가 환경과 등장성이 되면서 순수한 물의 손실을 초래하여 세포가 수축한다. 담수에 놓이면, ''Amoeba''는 주변 물의 농도와 일치하여 세포가 팽창하게 된다. 주변 물이 너무 희석되면 세포가 파열될 수 있다.[19]
3. 2. 낭포 형성
세포에 치명적일 수 있는 환경에서 ''아메바''는 공 모양으로 변하고 보호막을 분비하여 미생물 낭포가 됨으로써 휴면 상태가 될 수 있다.[17] 세포는 더 유리한 환경을 만날 때까지 이 상태로 유지된다.[17] 낭포 형태에서 아메바는 복제되지 않으며, 오랫동안 밖으로 나오지 못하면 죽을 수 있다.
4. 생식
아메바는 일정한 크기에 이르면 둘로 나뉘는 이분법으로 증식한다. 먼저 핵이 나뉘고, 다음으로 나머지 부분이 갈라진다. 이러한 분열로 생긴 딸세포 두 개는 각각 새로운 개체가 되어 생활한다.[1]
n: 핵, w.v.: 수포, c.v.: 수축포, f.v.: 식포
''Sedgwick and Wilson's Biology''(1900)
5. 종류
| 이름 |
|---|
| Amoeba discoides |
| Amoeba dubia |
| Amoeba gorgonia |
| Amoeba guttula |
| Amoeba limicola |
| Amoeba proteus |
| Amoeba radiosa |
| Amoeba spumosa |
| Amoeba striata |
| Amoeba verrocosa |
| Amoeba vespertilio |
참조
[1]
서적
Article "Amiba"
https://www.biodiver[...]
Rey et Gravier; Baudoin frères
[2]
웹사이트
National Institute for Environmental Studies, Japan
http://www.nies.go.j[...]
National Institute for Environmental Studies, Japan
2007-09-11
[3]
논문
Taxonomic Analyses of Seven Species of Family Amoebidae by Isozymic Characterization of Electrophoretic Patterns and the Descriptions of a New Genus and a New Species: Metamoeba n. gen. Amoeba amazonas n. sp
1992
[4]
서적
Der monatlich-herausgegebene Insecten-Belustigung erster [bis vierter] Theil
http://www.e-rara.ch[...]
J.J. Fleischmann
[5]
서적
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Academic Press
[6]
서적
Biological atlas: a guide to the practical study of plants and animals
W. & A. K. Johnston
[7]
서적
Biology of Amoeba
Academic Press
[8]
서적
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Agasse
[9]
서적
Gale Encyclopedia of Science Vol. 1: Aardvark-Catalyst
https://archive.org/[...]
Gale Group
[10]
서적
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Druckerei der Königlichen akademie der wissenschaften
[11]
서적
Molecular Biology of the Cell 5th Edition
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[12]
웹사이트
Amoeba
http://www.arcella.n[...]
Ferry Siemensma
2014-09-11
[13]
서적
Biology of Amoeba
Academic Press
[14]
서적
Biology of Amoeba
Academic Press
[15]
논문
The chastity of amoebae: re-evaluating evidence for sex in amoeboid organisms
2011-07
[16]
논문
Comparative Genomics Supports Sex and Meiosis in Diverse Amoebozoa
2018-11
[17]
웹사이트
Amoeba
http://www.sciencecl[...]
Scienceclarified.com
[18]
논문
Presence of aquaporin and V-ATPase on the contractile vacuole of Amoeba proteus
2008-03
[19]
논문
Contractile vacuole complex behaviour as a diagnostic character for free living amoebae
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