생명과학 고3 세포의 구조와 기능 심화

골지체

소포체에서 받은 단백질을 수정·분류·포장하여 세포 내외 목적지로 분비 소낭으로 발송하는 소기관이다.

납작한 주머니가 층층이 쌓인 소기관으로, 소포체에서 받은 단백질을 수정하고 목적지별로 분류·포장해 소낭에 담아 내보냅니다.

골지체는 택배 물류센터입니다. 물건을 만들지는 않지만, 받은 물건을 검수하고 라벨(주소)을 붙여 각기 다른 트럭에 실어 보냅니다. 주소가 잘못 붙으면 아무리 잘 만든 물건도 엉뚱한 곳에 갑니다.

쉽게 말하면

소포체에서 온 소낭은 골지체의 한쪽 면(형성면)과 융합하고, 내용물은 층을 하나씩 지나며 다듬어진 뒤 반대쪽 면(성숙면)에서 다시 소낭으로 떨어져 나갑니다. 그래서 골지체는 창고라기보다 방향이 정해진 컨베이어입니다. 층마다 들어 있는 효소가 달라서, 어느 층을 지났느냐에 따라 단백질이 받는 처리가 달라집니다.

골지체가 하는 일은 크게 세 가지입니다. 첫째, 수정 — 단백질에 당 사슬을 붙이거나 잘라 냅니다. 둘째, 분류 — 어떤 단백질이 어디로 갈지에 따라 서로 다른 소낭에 나눠 담습니다. 셋째, 포장·발송 — 세포막으로, 리소좀으로, 또는 세포 밖으로 보냅니다. 리소좀도 사실 골지체가 만들어 낸 소낭 중 하나입니다.

분류가 왜 중요한지는 리소좀을 생각하면 분명해집니다. 소화 효소를 세포 밖으로 보내야 할 것과 리소좀에 가둬야 할 것을 구분하지 못하면 세포가 자기 자신을 소화하게 됩니다. 골지체에서 나간 소낭이 세포막과 융합해 내용물을 밖으로 쏟는 과정이 세포내·외 운반(식세포작용·분비)의 분비 쪽입니다.

이렇게 나타납니다

예시 1

소화 효소를 분비하는 이자 세포

이자 세포에서 만들어진 소화 효소는 조면소포체 → 골지체 → 분비 소낭 → 세포막을 거쳐 소화관으로 나갑니다. 이 경로를 방사성 동위원소로 표지된 아미노산을 넣고 시간 순서대로 추적하면, 표지가 소포체에서 골지체로, 다시 분비 소낭으로 옮겨 가는 것이 관찰됩니다.
예시 2

점액을 만드는 세포

코와 소화관의 점액은 단백질에 당이 잔뜩 붙은 물질입니다. 이 당을 붙이는 곳이 골지체이므로, 점액을 분비하는 세포는 골지체가 매우 발달해 있습니다.
예시 3

식물 세포의 세포판

식물 세포가 분열할 때 가운데에 새 세포벽을 만드는데, 그 재료를 담은 소낭을 내놓는 것도 골지체입니다. 골지체가 '분비'하는 것이 꼭 세포 밖 물질만은 아니라는 예입니다.