액포[ vacuole , 液胞 ]

액포[ vacuole , 液胞 ]

주머니 모양의 세포기관으로 성숙한 식물세포에서 잘 발달하며 세포 안에서 수용액을 가득 채우고 있다.

액포는 막으로 싸인 거대한 세포소기관으로 세포벽, 세포 함유물과 마찬가지로 후형질에 속한다. 후형질은 원형질에서 2차적으로 생긴 물질을 말하며, 세포의 생명 활동과는 직접적인 연관이 없다. 액포는 대부분의 식물세포에서 관찰 가능하며 일부 동물세포도 가지고 있는 기관으로, 액포 속에는 당류, 무기염류, 유기산, 단백질 등이 포함된 세포액이 들어 있다. 이 세포액은 같은 세포 내의 액포 간에도 그 구성성분에 차이를 보인다.

식물 세포에서 액포의 역할
액포는 세포가 활동하면서 만들어지는 독성물질이나 노폐물 등을 분해하는 역할을 하기도 한다. 동물세포의 경우, 리소좀에 의해 독성물질이나 노폐물 등이 분해되는데, 식물세포는 이러한 역할을 주로 액포가 담당한다. 리소좀이 동물세포에만 존재하는지, 식물세포에도 존재하는지에 대해서는 아직까지 의견이 분분하다. 그러나 식물세포에서 독성물질이나 노폐물을 처리하는 일은 주로 액포가 담당하고 있다는 것에는 이견이 없다. 이외에도 세포 내부의 이온농도 및 산성을 유지하고, 세포의 세포질을 세포막 쪽으로 밀어내어 엽록체를 세포 바깥쪽, 즉 가능한 빛에 많이 노출될 수 있도록 돕는 역할도 수행한다.

액포는 또한 안토시아닌과 같은 색소를 함유하고 있어 세포의 색깔을 결정하기도 한다. 안토시아닌은 단풍나무의 붉은색을 내는 색소이다. 액포는 이렇게 많은 물질들을 저장하고 있기 때문에, 액포와 세포질 사이에 농도 차이가 생기게 되고, 삼투압에 의해 액포 속으로 물이 흡수된다. 물이 흡수되면 액포가 커지고, 커진 액포가 세포벽에 압력을 가하게 되는데, 이렇게 세포 내부에서 외부에 가하는 압력을 팽압이라 한다. 팽압이 증가하면 식물체가 건강하고 탄력 있게 되며 팽압을 유지하지 못하면 세포에 원형질 분리현상이 일어난다. 액포는 이렇게 식물체의 삼투압 조절 및 형태 유지에도 관여한다. 식물에서 세포의 수명이 오래될수록, 또 세포가 커질수록 액포 역시 발달해 크기가 증가하며, 이는 세포 내부의 80% 이상을 차지한다.

동물세포에서 액포의 역할
일부 원생생물 및 체내의 대식세포(macrophage)는 세포내소화를 위하여 액포의 일종인 식포(food vacuole)를 이용한다. 또한 원생동물인 아메바나 짚신벌레와 같은 담수산 생물의 체내에는 체표 가까이에 액포의 일종인 수축포(contractile vacuole)를 두어 체내의 잉여 염류나 배출물을 체외로 배출시켜 삼투압을 조절하는 데 이용한다.

발아효모세포에서의 액포
발아효모세포에서 액포는 아미노산을 저장하고 독성을 분해하는 역할을 한다. 또한 세포가 굶주리는 상황에서 액포에 있는 단백질이 파괴되어 세포질, 미토콘드리아를 비롯한 작은 세포 소기관들이 자가포식소체(autophagosome)라 불리는 막에 둘러싸이고, 이 자가포식소체는 액포와 융합하여 소화된다. 이 과정을 자식작용(autophagy)이라 한다. 발아효모의 액포에서는 때때로 검은 점과 같은 물질이 보이며 10분에서 수 시간 내에 사라지는데 이를 댄싱바디(dancing body)라고 부른다. 액포 내부를 활발히 움직이는 이 물질은 폴리인산나트륨이 결정화 한 것으로 발아효모세포 내에서 인산의 저장 및 공급의 역할을 담당한다.

[출처] 액포 | 두산백과