인체의 기본 단위인 세포의 종류와 조직

 세포란, 다세포인 생명체를 분할하고 그 특성을 유지할 수 있는 가장 단순하고 기본적인 단위이다. 다세포는 분열과 분화를 통해 특정 기능에 맞게 변형되고, 수행하는 기능에 따라 종류가 구분된다. 또한 구분된 세포들은 이동하기도 하며 다른 세포와 부착하기도 하는데 유사한 성질을 가진 세포들이 모여 조직화 된 구조를 형성한다. 이를 조직(tissue)이라고 하며, 분화된 세포의 조직에는 일반적으로 결합조직, 근육조직, 신경조직, 상피조직 등의 유형이 있다.

근육세포와 근육조직(muscle cell and muscle tissue)

근육세포는 일반적으로 세 가지 유형이 존재한다. 각각 세포들은 평활근과 심근 그리고 골격근의 조직을 형성한다. 근육세포가 수행하는 기능은 기계적인 힘(수축)을 발생시키는 것이다. 평활근 세포의 경우 몸 안의 통로 역할을 하는 관들의 벽 일부를 구성한다. 이들의 기계적인 힘은 관들의 길이를 단축시키거나 직경(관의 지름)을 감소시켜 통로 안의 물질들을 이동시키는 것이다. 심근세포의 경우는 오직 심장에서만 발견된다. 심근세포가 기계적인 힘을 생성하면, 심장은 수축하게 된다. 심장의 수축인 펌프질로 인해 혈액은 순환계로 이동되는 것이다. 근육세포의 경우는 몸통이나 팔다리의 움직임을 만들어낸다. 움직임을 만들기 위해 근육세포는 뼈의 다른 구조를 통해 부착되기도 하며, 피부에 부착하여 얼굴에서 표정을 만들어내기도 한다. 골격근의 수축은 스스로 원할 때 수축할 수 있는 수의근이라고 하며 평활근, 심근과 같이 스스로 통제할 수 없는 근육은 불수의근이라고 한다.

뉴런과 신경조직(neuron and nervous tissue)

신경 세포인 뉴런(neuron)은 신경계를 이루고 있다. 뉴런은 자극을 받아들이고 통합하며 전달하는 기능을 한다. 뉴런이 보내는 신호에 따라 새로운 전기적 신호를 만들어내기도 하고 근육세포가 수축하도록 자극하기도 하며 여러 물질을 분비하는 샘세포들을 자극하기도 한다. 때문에 신경 세포인 뉴런은 다른 세포들의 활동을 조절하고 통제하는 중요한 역할인 것이다. 신경 세포인 뉴런이 집단화되어 뇌, 척수와 같은 신경계 조직을 형성하고 신체의 다른 부위에서 오는 신호들을 전달해 주는 신경(nerve)을 형성한다.

상피세포와 상피조직(epithelial cell and epithelial tissue)

상피세포는 유기분자와 이온의 선택적인 분비, 흡수 그리고 보호하는 기능을 수행한다. 상피세포들은 각각의 독특한 기능과 모양에 따라 편평형(납작한형), 원주형(신장형), 입방형(정육면제형), 섬모형 등으로 불린다. 모든 종류의 상피세포로부터 상피조직이 만들어질 수 있는데, 상피층은 개별 기관이나 신체의 바깥 부분을 덮고 있는 표면에 위치한다. 단순하게 상피라고 불리는 단세포의 조직이나 중층상피라고 불리는 많은 세포층으로 두껍게 구성된 조직으로 배열될 수 있고 각 상피세포가 위치하는 신체의 특정 부위에서 그 특정한 기능을 반영하게 된다. 상피층은 몸속의 관이나 속이 비어있는 구조물의 내부 표면에 일렬로 늘어서 있는 특징이 있다. 상피세포는 세포 외 단백질 층인 기저막(basement membrane)에 위치하는데, 주로 조직을 고정하는 기능을 수행한다. 이 기저막에 고정되어 있는 세포의 옆면을 기저측(basolateral side)라고 하며, 신장의 세뇨관과 같은 구조물의 내부를 마주 보는 반대쪽 면을 정단측이라고 한다. 상피의 특징은 많은 상피세포의 양면이 서로 다른 기능을 수행하는 것이다.

결합조직세포와 결합조직(connective tissue cell)

이름에서 알 수 있듯이 결합조직세포(connective-tissue cell)는 인체의 구조를 고정하고 지지하며 연결하는 기능을 한다. 힘줄과 인대를 구성하는 치밀결합조직은 강하고 단단하며, 상피층의 밑에 존재하는 세포와 섬유들의 느슨한 망상구조에서 일부 결합조직이 발견되기도 한다. 뼈나 연골, 지방을 저장하는 지방조직도 있으며, 혈액은 액체 결합 조직의 일종이기도 하다. 결합조직의 중요한 기능 중 하나는 세포 주위에 세포외기질(extra cellular matrix, ECM)을 만드는 것으로, 세포외기질은 세포의 부착을 위한 장소를 제공하고 화학적인 정보를 세포에 전달해 세포의 활동을 조절하는 데 도움을 주는 기능을 한다. 세포외기질의 일부 단백질인 섬유(fiber)는 고무 밴드 모양을 띄는 엘라스틴(elastin) 섬유와 로프 모양을 띄는 콜라겐(collagen) 섬유를 포함한 액체에 녹지 않는 불용성 단백질이며 특히, 콜라겐은 모든 체세포 단백질의 1/3을 구성하고 있다. 탄수화물이 함유된 비섬유성 단백질의 혼합물 또한 존재하며 이러한 세포외기질은 세포 사이를 접착하거나 인식을 하는 분자의 기능을 하기도 하여 세포 사이의 신호를 전달해 주는 역할을 한다.