세포를 하나의 유기체로 간주한다면, 그리고 어떤 유기체의 반응과 활동을  조절하고 통제하는 기관을 뇌로 비유한다면,

세포에서의 뇌는 핵이라고 생각하기 쉽다.
그러나 그 가정이 옳다면 세포의 핵을 제거할 경우 세포는 즉시 죽어야 할것이다.
그러나 세포에서 핵을 제거해도  놀랍게도 세포는 몇개월간 여전히  별 문제없이 반응하고 활동한다.
물론 핵을 제거하면 부작용이 따르는데 그것은 핵이 제거된 세포는 세포분열을 하지 못한다는 것이다.
핵이 없는 세포는 조절반응능력을 상실하는 것이 아니라 생식능력을 상실하게 된다.
즉, 핵은 세포에서의 뇌가 아니라 생식기관인 것이다!
수컷들은 생각을 생식기로 한다는 비난을 자주 듣는데, 과학이 생식기인 핵을 뇌로 오인한 것도 놀랍지만은 않다.

 

그럼 세포에서 뇌는 어디인가?
글의 제목처럼 세포에서의 뇌는 세포막이다.
세포 원형질을 담는 미세 구멍이 숭숭 뚤린 세겹의 수nm 얄부리한 반투막 주머니가 세포에서의 뇌라는 말이다.
우연히도 영어로 세포막(membrane:멤브레인) 과 뇌(brain:브레인)는 발음까지도 유사하다.
박테리아 같은 지구상에 가장 원시적인 생명체인 원핵생물도 먹고 소화시키고 숨쉬고 배설하는 등 나름의 생리활동을 한다.
그런데 원핵생물에게는 핵이 없다. (DNA는 물론 있다.) 심지어 미토콘드리아나 다른 소기관도 없다.
원핵세포에서 뇌라고 부를만한 조직적인 세포구조로는 세포막 뿐이다.

 

세포막에는 수많은 구멍이 있는데,  이른바 막단백질(Integral membrane protein)이다.
이 구멍을 통해서 다양한 물질들이 선택적으로 세포안팍을 드나들수 있게 된다.
세포막의 막단백질에는 수많은 다양한 형태의 수용기 막단백질과 효과기 막단백질이 있다.
그리고 수용기 막단백질은 유기체의 감각기관처럼 작용하여 세포의 주변 환경 정보를 수용하며
효과기 막단백질은 유기체의 운동기관처럼 작용하여 세포의 주변 환경 변화에 반응 한다.
마치 뇌처럼 말이다.
세포를 하나의 인지(물리적 감각을 통해 환경의 요소를 인식하는 것)단위로 간주한다면
똑똑한 세포는 더 많은, 더 다양한 형태의 막 단백질을 가지고 있는 세포를 말한다.
이 가설이 예상하는데로 세포막을 파괴하면 세포는 즉사한다.
그리고 세포막의 수용기 막단백질을 파괴하면 세포는 뇌사상태 비스무리하게 된다.
또한, 세포막의 효과기 막단백질을 파괴하면 세포는 혼수상태 비수무리하게 된다.

 

세포막은 유기체의 뇌와 같다면 세포막은 컴퓨터에서의 CPU 와 비슷하다.
실제로 세포막을 통해서 물질들이 선택적으로 드나드는 것은 컴퓨터에서 반도체 칩의 작용과 유사하다.
입력장치는 수용기 막단백질, 출력장치는 효과기 막단백질에 상응한다.
이런 비유라면 핵은 컴퓨터에서의 메모리디스크 또는 하드 드라이브 처럼 보인다.

 

 

-------------책'당신의 주인은 DNA가 아니다' 의 내용중 일부 발췌 각색-------------