진핵생물(眞核生物, Eukaryote)은 핵막(核膜)으로 둘러싸인 세포핵(cell nucleus)을 가진 세포로 이루어진 생물을 총칭한다. 그리스어로 '진짜 핵'을 의미하는 'eu(진)'와 'karyon(핵)'에서 이름이 유래했다. 동물, 식물, 균류, 원생생물이 모두 진핵생물에 속한다. 이들은 핵막이 없는 원핵생물(세균과 고균)과 근본적으로 구별된다.[1]
1. 세포 구조
진핵세포의 가장 중요한 특징은 핵막으로 둘러싸인 진정한 세포핵이다. 핵 안에는 DNA가 히스톤 단백질과 결합된 염색체(chromosome) 형태로 존재하며, 유전 정보의 복제와 전사가 핵 안에서 이루어진다.[1]
핵 외에도 진핵세포는 다양한 막 결합 소기관을 가진다. 미토콘드리아(mitochondria)는 산소 호흡을 통해 ATP를 생산하는 에너지 공장으로, 독자적인 원형 DNA를 가지고 있어 과거에 독립 생활하던 세균에서 기원했다는 내공생설의 증거가 된다.[2] 식물 세포는 이에 더해 광합성을 담당하는 엽록체(chloroplast)를 가지고 있으며, 이 역시 내공생을 통해 획득한 것으로 이해된다.
소포체(endoplasmic reticulum)는 단백질 합성과 지질 대사를 담당하는 막 구조이며, 골지체(Golgi apparatus)는 단백질과 지질을 가공·분류·분비하는 역할을 한다. 리소좀(lysosome)은 소화 효소를 담아 세포 내 이물질과 노폐 소기관을 분해한다. 진핵세포의 크기는 원핵세포(전형적으로 1~10μm)보다 훨씬 커서 10~100μm에 이르는 경우가 많다.
2. 진화 기원
진핵생물은 약 17~19억 년 전(프로테로조이대)에 진화한 것으로 추정된다.[1] 가장 널리 받아들여지는 기원 가설은 내공생설(endosymbiotic theory)로, 린 마굴리스(Lynn Margulis)가 1967년 체계적으로 제안했다.[2] 이 가설에 따르면, 원시 진핵 세포의 조상은 에너지 생산에 특화된 세균을 삼키되 소화하지 않고 공생 관계로 받아들여 미토콘드리아로 진화시켰다. 식물 계통에서는 광합성 세균을 유사한 방식으로 받아들여 엽록체가 되었다.
이 가설은 미토콘드리아와 엽록체가 독자적인 원형 DNA를 가지며, 세균과 유사한 리보솜을 가지고, 이분법으로 증식하는 등의 증거에 의해 폭넓게 지지받는다. 가장 오래된 진핵생물 미화석은 약 18억 년 전으로 추정된다.[1]
3. 주요 분류군
진핵생물은 크게 다음 네 개의 주요 그룹으로 나뉜다.[1]
동물계(Animalia): 종속영양 다세포 생물로, 운동 능력과 신경계를 발달시킨 그룹이다. 오징어를 포함한 연체동물, 척추동물, 곤충 등이 포함된다.
식물계(Plantae): 광합성을 통해 독립영양을 하는 다세포 생물이다. 세포벽과 엽록체를 가진다.
균계(Fungi): 세포벽을 가지나 광합성을 하지 않는 종속영양 생물이다. 분해자로서 생태계의 물질 순환에 핵심적인 역할을 한다.
원생생물(Protista): 단세포 또는 단순한 다세포 진핵생물의 다양한 집합이다. 아메바, 규조류, 점균류 등이 포함된다.
4. 원핵생물과의 비교
5. 생태적 중요성
7. 인용 및 각주
[1] Britannica, "Eukaryote", www.britannica.com(새 탭에서 열림)
[2] Britannica, "Endosymbiont hypothesis", www.britannica.com(새 탭에서 열림)