세포형태의 생물을 분류하는 다른 방법은 원핵세포생물과 진핵세포생물로 나누는 것입니다. 예를 들어, 진균/원충/사람은 진핵세포생물이고, 세균은 원핵세포생물입니다. 원핵세포(prokaryote)는 ‘이전의, 원시의 핵’을 의미하는 용어로써예전/이전/옛날’을 의미하는 ‘pro’와 핵을 의미하는 ‘karyon’의 합성어라고 합니다.
[진핵세포와 원핵세포의 구분]
1) 핵의 유무
‘원핵(原核)’이란 핵이 없는 원시적인 형태의 세포라는 뜻이고 ‘진핵(眞核)’이란 핵이 진짜로 있는 세포라는 의미입니다. 세포를 염색약(‘메틸렌블루’라고 하는)으로 염색하면 세포의 가운데 짙게 염색되는 원형의 구조가 핵입니다. 원핵세포는 똑같이 염색을 해도 가운데 핵에 해당하는 원형의 구조가 보이지 않습니다. 박테리아와 같은 원핵세포는 핵이 없기 때문에 염색되는 부위가 없습니다.
원핵세포생물인 세균의 유전체(genome) 또는 염색체는 이중나선의 원형 DNA 단일 분자이며 핵막이 없는 반면, 진핵세포는 여러 개의 염색체로 구성된, 그리고 핵막으로 둘러싸인 진정한 핵을 가지고 있습니다.
2) 내부의 구성
핵만 없는 것이 아니라 원핵세포는 세포 내부를 정교하게 구획하여 나눠 놓지 않습니다. 내막(endomembrane system)가 발달되어 있지 않아 핵, 미토콘드리아, 엽록체, 소포체 및 골지체와 같은 세포 내 소기관이 없습니다. 따라서 세포 내 작은 구획 혹은 구별들에 대한 설명은 대부분 진핵세포에 대한 설명입니다. 진핵세포는 원핵세포에 비해 진화적으로 발전된 것이며, 세포 내 구획에 따라 아주 정교하게 분업화되어 있다는 특징을 가집니다. 진핵세포의 세포질 내에는 소포체, 리소좀(리보솜과 다른 기관입니다. 리보솜은 단백질 합성에 기여하는 세포 소기관이고 리보솜은 세포 내에 들어온 물질은 분해하는 역할을 하는 소기관입니다), 미토콘드리아, 엽록체 등 특정 역할을 하는 다양한 세포소기관이 존재하고 있습니다.
3) 유전정보의 차이
원핵세포는 핵막이 없어서 세포의 유전물질인 DNA가 세포질에 있다고 하였습니다. 대부분의 원핵세포는 진핵세포와 달리 하나의 염색체(chromosome)만을 가지고 있어서 각 유전자가 하나만 있으므로 유전적으로 반수체(haploid)입니다.
원핵세포의 염색체는 주로 원형의 DNA로, 대부분 원형이지만 어떤 세포는 진핵세포와 같이 선형입니다. 진핵세포에 있는 뉴클레오솜(nucleosome) 구조는 발견되지 않습니다. 염색체 이외에 플라스미드(plasmid)라고 불리는 원형의 작은 DNA를 갖기도 하는데 플라스미드는 여러 개를 가질 수도 있습니다.
원핵세포의 대부분 염색체는 불규칙한 모양의 핵양체(nucleoid)라는 구조를 이루고 있습니다. 핵양체의 약 60%는 DNA이고 30%는 RNA이며 10%는 단백질로 구성되어 있습니다. 이러한 긴 DNA 분자와 RNA 및 단백질이 결합하여 코일형태로 감겨 응축되어 있습니다. 진핵세포와는 달리 원핵세포의 DNA 응축에는 히스톤 단백질이 관여하지 않습니다.
진핵세포는 세포분열 과정에서 염색체가 나타나고 방추사(실 모양의 단백질)가 생기는 유사분열(有絲分裂, mitosis)을 하는 특징을 지니고 있습니다.
4) 크기 차이
원핵세포는 대개 진핵세포보다 크기가 작아 진핵세포의 미토콘드리아(2~6㎛) 혹은 엽록체(5~10㎛) 정도의 크기를 가지는 경우가 많습니다.
*참고사항 - 진정세균(eubacteria)과 고세균(archaebacteria)은 원핵세포로 이루어진 단세포 생물입니다.
일반적으로 진핵세포는 원핵세포보다 크고 주로 다세포 생물에서 발견됩니다. 진핵세포로 이뤄진 유기체를 진핵생물이라 하며 단세포 형태의 일부 원생생물부터, 균류, 식물, 동물에 이르기까지 종류가 다양합니다.
| 원핵세포 | 진핵세포 | |
| 유전물질의 구성과 복제 | DNA가 세포질에 자유로이 있음. | DNA는 막으로 둘러싸인 핵 안에 존재. 핵소체 존재. |
| 한 개의 염색체 | 한 개 이상의 염색체, 같은 염색체가 두 개씩 존재하기도 함. | |
| DNA가 히스톤-유사 단백질과 결합. | DNA가 히스톤과 복합체를 형성 | |
| 플라스미드라 불리는 염색체 외 유전자의 존재가 가능 | 플라스미드는 효모에서만 발견됨 | |
| mRNA에 인트론이 없음 | 모든 유전자에 인트론이 존재함 | |
| 이분열에 의한 무성생식 | 유사분열에 의한 세포분열 | |
| 세포구성 | 세포막에 hapnoid,지질당,teichoic acid | 세포막에 스테롤 존재 |
| 에너지 대사는 세포막에서 일어남 | 대부분 미토콘드리아에서 에너지 합성 | |
| 원형질막계통과 소포체에서 광합성 | 엽록체에서 광합성(조류, 식물세포) | |
| 편모는 플라젤린이라는 단일 단백질로 구성됨 | 편모는 9+2의 미세관 배열로 복잡한 구조를 가짐 | |
| 리보솜 – 70S | 리보솜 – 80S (미토콘드리아와 엽록체의 리보솜은 70S) | |
| 세포벽은 펩티도글리칸으로 구성. | 세포벽이 있는 경우 일반적으로 셀룰로오스 또는 키틴 같은 다당류로 구성. |