조직 계층

개요

생물학적 조직은 가장 기본적인 원자에서 지구 전역의 생물권에 이르는 생물학적 분류입니다. 계층적 구조를 띠고 있으며 계층구조의 각 층은 이전 층에서 파생되는 복잡성을 나타냅니다.

분자는 원자로 구성되고 생체분자는 분자에서 조립됩니다.

가장 기본적인 계층은 원자(atom), 분자(molecule) 및 생체분자(biomolecule)를 포함합니다. 물질의 가장 작은 단위인 원자는 핵(nucleus)과 전자(electron)로 구성되어 있습니다. 분자는 두 개 이상의 원자가 공유결합(covalent bond), 이온결합(ionic bond), 금속결합(metallic bond) 같은 화학 결합을 통해 구성되어 있습니다.

생체분자는 단백질(protein), 핵산(nucleic acid), 지질(lipid) 및 탄수화물(carbohydrate) 같이 살아있는 유기체에서 발견되는 분자입니다. 생체분자는 종종 중합체/고분자(polymer; 작고 반복되는 단위 수준의 분자가 모여 만든 큰 분자)로 구성되기도 합니다. 예를 들어, 단백질은 아미노산(amino acid)으로 구성되며 핵산은 뉴클레오타이드(nucleotide)로 구성됩니다.

생체분자는 내인성(endogenous) 또는 외인성(exogenous)일 수 있습니다. 내인성은 생체분자가 살아있는 유기체 내부에서 생산된다는 것을 의미합니다. 외인성은 생체분자가 외부에서 공급되는 것을 뜻합니다. 예를 들어, 소는 잔디를 섭취하고 소화하여 탄수화물을 체내로 가져옵니다(외인성), 반면 잔디는 광합성을 통해 탄수화물을 생산합니다(내인성).

세포기관은 생체분자로 만들어진 세포 구획입니다.

다음 계층은 세포기관(organelle)이라고 불리는 세포 내 구조를 포함합니다. 세포기관은 생체분자로 구성되며 진핵세포(eukaryotic cell)를 구획화(compartmentalize)합니다. 세포기관은 세포 내에서 전문 기능을 가지고 있기 때문에 영어로 “작은 장기”를 뜻합니다. 세포기관의 예로는 리소좀(lysosome; 세포 내의 다른 구조에 해로운 영향 없이 분자를 분해할 수 있게 만드는 세포기관)과 엽록체(chloroplast; 식물이 광합성을 수행할 수 있게 하는 세포기관)가 있습니다.

유기체는 하나, 여럿, 혹은 수억 개의 세포들로 구성될 수 있습니다

생물학적 조직의 다음 계층은 세포입니다. 유기체는 단세포 또는 다세포일 수 있습니다. 과학자들은 인체가 37조의 세포로 구성되어 있다고 추정합니다.

조직, 장기 및 장기 시스템은 특수 세포에 의해 형성됩니다.

식물, 동물과 같은 복잡한 유기체에서 세포는 조직(tissue), 장기(organ) 및 장기 시스템(organ system)을 형성합니다. 조직은 유사한 기능을 수행하는 세포의 집합체입니다. 조직의 예로는 동물 조직의 네 가지 유형 중 하나인 결합조직(connective tissue)이 있습니다.

장기는 특정 기능 또는 비슷한 기능들을 수행하는 조직의 집합체이며, 유사한 조직이나 다양한 유형의 조직들로 구성될 수 있습니다. 장기의 예로는 대부분의 동물이 가진 심장이 있습니다. 심장은 몸 전체에 혈액을 순환 시켜 산소와 영양소를 다른 장기에 전달하고 폐기물이 제거되도록 돕습니다.

마지막으로, 장기들은 생명 유지에 필수적인 기능을 실행시키기 위하여 함께 작동하는 장기 시스템을 구성합니다. 예를 들어, 동물 심혈관 계통은 심장, 혈관 및 혈액으로 구성됩니다. 식물에선 다양한 조직이 뿌리와 새순을 구성합니다.

개별 유기체는 개체군과 군집을 만듭니다

개체군(population)은 같은 장소와 시간에 존재하는 동일한 종으로 구성됩니다. 군집(community)은 같은 장소와 시간에 존재하는 여러 개체군으로 구성됩니다. 군집에는 2개 이상의 종이 포함될 수 있습니다.

생태계(ecosystem)는 생물학적인(biotic) 군집뿐만 아니라 군집에 영향을 미치는 비생물학적(abiotic)인 환경 요소로 구성됩니다. 예를 들어, 오아시스는 같은 장소와 시간에 발견되는 야자수, 무화과나무 및 작은 도마뱀의 개체군을 포괄하는 생태계이며 이에 속한 군집은 비옥한 토양과 담수를 가진 환경과 상호작용을 합니다.

생물권(biosphere)은 살아있는 유기체를 포함한 지구의 모든 영역(공기, 토양 및 물)으로 구성됩니다. 따라서 생물권은 여러 생태계로 구성됩니다.