생식세포...임신을 위한 험난한 과정

우리의 몸은 모두 세포로 구성되어 있다. 눈도 코도 입도 뼈도 피부도 신경도 모두 그 조그마한 입자인 세포로 구성되어 있다.

이러한 작은 입자인 세포들이 모여 뼈나 신경, 피부 등의 조직을 이루고, 조직은 허파나 위, 심장 같은 기관을 이룬다. 또한 기관은 그 역할에 따라 호흡기관계, 소화기관계, 순환기관계 등의 기관계를 이루며 이것이 총합되어 개체로서의 인간을 이룬다.

그러면 우리 몸의 세포 수는 전부 얼마나 될까? 수십 조 개로 추산되는 참으로 거대한 수이다.

이 수십 조 개라는 세포로 형성된 우리 몸의 출발은 최초 1개의 세포인 수정란에서 시작된다. 이 한 개의 세포가 2개로, 2개가 4개로, 4개가 8개로, 8개가 16개로 계속 분열 증식하여 이 거대한 수의 세포가 만들어지며, 이 과정에서 우리 몸은 성장하는 것이다.

그러면 최초의 그 한 개의 세포는 어디에서 생긴 것일까? 그것은 바로 아버지로부터 2분의 1, 또 어머니로부터 2분의 1이 만나 합쳐져서 한 개가된 것이다. 아버지로부터 온 2분의 1은 정자, 어머니로부터 온 2분의 1은 난자라고 이름 붙여진 세포이다. 이 두 세포를 생식세포라고 부른다.

양쪽의 생식세포가 합쳐진 것이므로 두 세포가 합쳐진 것이 아닌가 하겠지만 정자와 난자는 보통의 세포가 가지고 있는 성분의 2분의 1만을 가지고 있으므로 각각 반 개의 세포라고 부르는 것이 알기 쉽다.

그런데 이 두 세포는 왜 절반의 성분만을 가진 세포가 되었을까? 결론부터 말하자면 세포분열을 하는 동안 감수 분열을 하기 때문이다. 감수분열에 비하여 세포의 성분을 전부 가지면서 분열 증식하는 것을 체분열이고 하여 감수 분열과 구별한다. 만약 감수분열이 일어나지 않으면 생식 세포의 결합 과정은 세대가 지남에 따라 내부 물질이 기하급수적으로 증가할 것이다.

우리 몸에는 세포 분열에 있어서 다른 곳과 구별되는 곳이 두 군데 있는데 하나는 감수 분열을 하는 생식기관, 즉 남성의 고환이나 여성이 난소 속의 세포이고, 다른 하나는 분열 증식을 하지 않는 뇌 세포이다. 뇌 세포는 출생 전 태아 때에 약 140억개로 일단 분열 증식한 다음, 출생 후에는 분열을 하지 않는다.

세포는 세포질과 핵으로 구성되어 있는데 세포질은 세포의 물질대사에 필요한 성분들로 구성되어 있고 핵 속에 그 생물체의 특징을 지니고 있는 염색체가 들어있다. 지구상의 모든 동식물은 제각기 그 고유한 숫자의 염색체를 갖고 있는데 벼의 염색체수는 24개, 말은 66개, 사람은 46개이다.

사람은 46개의 염색체를 가지며 이들 염색체는 23쌍으로 짝 지워져 있다. 각 쌍의 염색체는 반은 아버지에게서, 반은 어머니에게서 물려 받은 것으로서 태아는 부모의 유전인자를 공유한다.

이 때문에 아빠의 곱슬머리도 닮고 엄마의 쌍꺼풀도 닮고 하는 것이다. 이 23쌍의 염색체 쌍 중 한 쌍, 즉 두 개의 염색체가 인간의 성별을 결정한다. 남녀의 차이는 바로 이 두 염색체가 다르기 때문인데, 남성 세포에는 X염색체와 Y염색체가 한 개씩 있고(XY), 여성 세포에는 X염색체만 2개(XX)가 존재한다. 이 X,Y 두 염색체를 성염색체라고 한다.

성 염색체가 남녀를 구별하기 때문에 사람뿐 아니라 모든 생물이 암·수로 구별되어 거의 언제나 같은 비율로 번식해가고 있다.

여성의 난소 속에 있는 난포세포는 한 번 체세포 분열을 하고 다음에 감수 분열을 하여 22개의 보통염색체와 1개의 X염색체를, 모두 합하여 23개의 염색체를 가지고 있는 난자로 자라난 다음 난소 밖으로 떨어져 나오게 된다. 이것이 바로 배란 현상인 것이다.

남자의 고환 속에 있는 세포도 한 번 체세포 분열을 하고 난 후, 다시 한 번의 감수 분열을 하여 정자가 형성되는데, 난자와는 달리 X염색체를 갖는 정자와 Y염색체를 갖는 정자가 생겨난다. 이 두 종류의 남성세포, 즉 X정자와 Y정자의 존재가 바로 수정 과정에서 남자와 여자의 성을 결정하게 된다.