적혈구는 핵이 없는 세포라고 하는데 왜 핵이 없나요
적혈구는 특이하게 핵이 없는 세포라고 하는데요 그렇다면 왜 핵이 없는것이며 핵이 없는 이유와 이로 인하여 어떤 기능과 장점을 갖나요
안녕하세요.
적혈구(erythrocytes)가 핵을 상실하는 현상은 이 세포들이 산소(O₂)와 이산화탄소(CO₂)를 운반하는 기능을 최적화하기 위한 진화적 적응으로 간주됩니다. 성숙한 적혈구는 세포 내부를 헤모글로빈(hemoglobin)으로 가득 채우기 위해 핵과 다른 세포기관을 제거합니다. 이는 산소의 결합 및 운반 능력을 극대화하며, 이 과정을 통해 적혈구는 보다 효율적으로 호흡 기능을 지원할 수 있습니다.
핵을 제거한 적혈구는 유연한 이중 오목 형태(biconcave shape)를 갖게 되며, 이 형태는 적혈구가 혈관의 가장 좁은 부분을 통과하는데 유리하고, 산소와 이산화탄소의 교환 면적을 증가시킵니다. 또한, 핵과 다른 세포 내 기관이 없음으로써 적혈구는 에너지 소비를 최소화하며, 이는 세포의 생존 기간을 연장시키고 세포의 효율성을 높이는데 기여합니다.
안녕하세요.
혈액을 구성하는 혈구 중에서 "적혈구"는 골수에서 생성되고 비장에서 파괴되는데, 미성숙할 때에는 존재했던 세포핵이 발달이 끝나면 소실되기 때문에, 다른 혈구세포와는 다르게 세포핵이 없고 소기관이 거의 없는 세포입니다. 른 대부분의 세포는 핵을 가지고 있지만, 적혈구는 핵을 없앰으로써 특별한 기능과 장점을 가지게 되었습니다. 적혈구는 양쪽이 오목한 원반모양으로 이루어져 있고 헤모글로빈을 포함하고 있는데요, 적혈구가 핵을 잃게 된 이유는 산소 운반의 효율성을 극대화하기 위해서입니다. 적혈구는 신체의 모든 조직에 산소를 운반하는 중요한 역할을 하는데, 이 기능을 최적화하려는 과정에서 핵이 사라졌습니다. 적혈구의 가장 중요한 임무는 폐에서 산소를 받아서 이를 온몸의 조직에 공급하는 것입니다. 적혈구 내부에는 산소를 운반하는 헤모글로빈(hemoglobin)이라는 단백질이 가득 차 있어야 하는데, 핵이 제거됨으로써 세포 안에 더 많은 공간이 생기게 됩니다. 핵이 없으면 그 자리에 더 많은 헤모글로빈을 채울 수 있기 때문에, 적혈구는 산소를 더 많이 운반할 수 있게 됩니다. 적혈구는 혈관을 따라 움직이면서 매우 좁고 작은 모세혈관을 통과해야 합니다. 핵이 없는 적혈구는 이중 오목형(biconcave shape)을 가지며, 이 독특한 모양 덕분에 세포가 쉽게 변형되어 좁은 혈관을 통과할 수 있습니다. 만약 적혈구에 핵이 남아 있었다면, 세포가 유연성을 잃고 혈관을 통과하는 데 어려움을 겪었을 것입니다. 즉, 핵이 없는 적혈구는 내부의 대부분을 헤모글로빈으로 채울 수 있어서, 산소 운반에 최적화됩니다. 적혈구 한 개는 약 2억 5천만 개의 헤모글로빈 분자를 포함할 수 있는데, 이로 인해 한 개의 적혈구가 많은 양의 산소를 운반할 수 있습니다.
적혈구의 기능을 강화한 결과입니다.
핵은 세포의 중심으로, DNA를 보호하고 단백질 합성을 담당합니다. 하지만 적혈구의 주된 기능은 헤모글로빈을 통해 산소를 운반하는 것이므로, 핵이 차지하는 공간을 줄여 더 많은 헤모글로빈을 담을 수 있도록 진화했습니다. 결과적으로 핵이 없어짐으로써 적혈구는 더욱 유연해져 좁은 모세혈관을 자유롭게 통과하며 산소를 효과적으로 공급할 수 있게 되었습니다. 또한 핵을 유지하는 데에는 많은 에너지가 소모되는데, 핵이 없는 적혈구는 에너지 소비를 최소화하여 산소 운반에 집중할 수 있게 된 것이죠.
핵이 없는 것으로 인한 기능적 장점은 앞서 말씀드린대로 산소 운반에 효율이 높아지고 좁은 혈관도 통과하기 쉬워집니다. 또 에너지 소비가 적어 비교적 긴 수명을 유지하며 꾸준히 산소 운반 기능을 수행할 수 있습니다.
결론적으로, 적혈구가 핵을 갖지 않는 것은 산소 운반이라는 기능에 최적화된 결과입니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
적혈구는 산소운반에 대해 특화된세포로 진화하면서 핵을 잃어버리게 되었다고합니다.
핵은 세포 내부의 많은 부분을 차지하는 세포내소기관 중하나인데
이 소기관을 바깥으로 버리고 더 많은 헤모글로빈을 함유시킴으로써
산소운반에대한 효율성을 극대화시킨것이라고 볼 수 있습니다.
또한 핵이없으면 세포의 유연성이 증가하는데,
모세혈관사이를 쉽게 통과하거나 조직사이사이 산소를 잘 운반하는데 도움을 주기도합니다.
감사하빈다.적혈구는 산소 운반에 최적화되기 위해 핵이 없습니다. 핵이 없으면 세포 내부에 더 많은 공간이 확보되어 산소를 운반하는 단백질인 헤모글로빈을 더 많이 저장할 수 있습니다. 또한, 핵이 없으면 적혈구의 형태가 유연해져 혈관을 통과할 때 더 쉽게 변형되어 작은 모세혈관을 통과할 수 있습니다. 이런 특성 덕분에 적혈구는 효율적으로 산소를 운반하고 체내에서 원활히 순환할 수 있게 됩니다.
안녕하세요. 오현수 전문가입니다.
적혈구도 초기 발생과정에서는 핵이 있답니다. 그렇지만 우리몸에서 적혈구로 기능하기 직전에 핵이 사라지게 되지요.
일반적으로 RBC (적혈구)는 오목한 형태를 띄는데 산소를 더 잘 포획하고, 잘 전달할수 있는 구조이기도 합니다.
답변이 도움되었기 바래요.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 적혈구가 핵이 없는 이유는 좁은 모세혈관을 더 잘 통과할 수 있고 세포가 유연해지는 진화 과정에서 핵이 사라진 걸로 추측합니다. 감사합니다.