연두금파리(Lucillia illustris)의 용과 성체에서 정소의 미세구조변화와 정자형성과정

김우갑,김지현,이정원,강성훈 고려대학교 한국곤충연구소 1994 昆蟲硏究誌 Vol.20 No.1

연두금파리(Lucillia illustris)의 용과 성체에서 정소의 미세구조변화와 정자형성과정. 이정원, 강성훈, 김지현, 김우갑 (고려대학교 이과대학 생물학과) 昆蟲硏究誌. 20 : 1~13, 1994. 용 3일째부터 성충우화 후 5일까지 연두금파리(Lucilia illustris)의 정소를 적출하여 변태과정에서 정소의 미세구조변화와 정자형성과정에 대하여 광학 및 투과전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 웅성내부생식기는 한쌍의 정소, 수정관, 한쌍의 부속선, 사정관으로 구성되어 있으며, 각 정소는 하나의 타원형인 정소여포를 가지고 있었다. 같은 발생단계의 세포들은 정원세포다발, 정모세포다발, 정세포다발, 정자다발들을 이루고 있었다. 정소여포는 두층의 피초(sheath)로 둘러싸여져 있었다. 외초(outer sheath)에는 전자밀도가 높은 색소과립이 존재하였고, 내초(inner sheath)에는 미세섬유(microfibril)가 관찰되었으며, 성충이 되면서 색소과립의 수가 증가하고, 미세섬유도 매우 조밀하게 나타났다. 세포질교는 정원세포에서 정세포 시기까지 있어 한 피낭내에 세포들은 같은 분화단계를 나타내었다. 미토콘드리아는 초기 정세포에서 부핵(nebenkern)을 형성하고, 이들이 분열하여 크기가 같은 2개의 미토콘드리아 유도체로 신장하였다. 정세포가 신장하는 동안 핵에서는 바깥쪽에서부터 안쪽으로 염색체들이 점점 응축되었다. 미세소관은 핵의 신장시기에 많은 수로 형성되어 정세포의 신장을 유도하였다. 축사의 미세소관의 배열은 9+9+2이며, 성숙정자의 미부에 2개의 미토콘드리아 유도체사이에 전자밀도가 높은 막대모양의 물질이 일정하게 배열되어 있는 특징적인 구조를 나타내었다. We investigated the line structural changes and spermatogenesis of the tests from Lucilia illustris, using light microscope and transmission electron microscope. The male internal reproductive nigan consists vas defference a pair of nceessory glands, and a ejaculatory duct. Each testis is ceraposed of one follicle. Within the testes of different developmental stages, the cells at simllar developmental stage aggregate to form sperinatogonia bunele, sperinatocyte bundle, spermatid bundle, and sperm bundle which are embraced by a cyst. The layer of a testicular follicle consists of two sheath cell layers, outer sheath cell layer and inner sheath cell layer. The outer sheath cell layer contains electron-dense pigment granules, while the inner sheath cell layer is filled with microfibrlis. the granules in outer sheath cell layer and mierofibrils in inner sheath cell layer are richer in adult tests than in pual testis. All the cells in a cyst connect with each other by cytoplasmic bridges during spermatogenesis. The interconnection is responsible for the synchrony of differentiation in cyst. In early spermatid, mitochondria change into nebenkern. The nebenkern then divides into two mitochondrial derivatives. The paired mitochondrial derivatives eventually elongate around the axial fllaments. The chromosomes in nucleus appear to be more condensed while spermatid elongates. The chromosome condensation initiated from the outside within nucleus gradually progresses into the inside. Numerous microtubles which occur during nuclear elongation induce elongation of the spermatid. The middle piece of a sperm consists of the axon eme with 9+9+2 microtublar pattern and two same-sized mitochondrial derivatives between which the electron dense materials are located.

배추흰나비 유충 식도하신경절에서 발생에 따른 세로토닌 면역반응성 신경원의 변화

김우갑,이봉희,윤혜련,권도우,강성훈 고려대학교 한국곤충연구소 1994 昆蟲硏究誌 Vol.20 No.1

배추흰나비 유충 식도하신경절에서 발생에 따른 세로토닌 면역반응성 신경원의 변화. 권도우, 윤혜련, 강성훈, 김우갑, 이봉희(고려대학교 생물학과, 순천향대학교 생물학과) 昆蟲硏究誌. 20: 22~30, 1994. 본연구는 세포토닌항체를 이용하여 배추흰나비 유충 식도하신경적에 분포하는 세로토닌 면역반응성 신경원(이하 세로토닌 세포)의 분포양상을 형태학적으로 관찰하였다. 세로토닌세포는 식도하신경절의 피질부에 분포하였으며 좌우 상칭적으로 분포하고 있었다. 특히 뇌로 연결되는 신경삭(connectives)주변에는 비교적 크고 잘 발달된 세로토닌 세포가 발생 과정동안 존재하였다. 2령과 3령 유충에서는 세로토닌 세포가 각각 8개와 10개가 관찰되었으며 비교적 미약하게 발달한 신경섬유들이 관찰되었다. 4령과 5령에서는 세로토닌 세포가 각각 18개와 28개 관찰되었다. 세로토닌 신경섬유 또한 많은 분지현상을 보이며 점차적으로 신경망을 형성하고 있음을 알 수 있었다. 2령과 3령에서는 세로토닌 세포의 크기는 비교적 작았으며 신경망을 구성하는 세로토닌 신경섬유 또한 미약한 발달을 보여 주로 신경절 중앙에서 집중적으로 관찰되었다. 이러한 신경섬유는 수적인 증가 뿐 아니라 크기도 증가하여 5령 유충에 이르러서는 신경절 주변부를 연결하는 신경섬유와 신경삭으로 달리는 신경섬유가 발 발달하여 전체적으로 령이 증가함에 따라 더욱더 복잡한 신경망을 형성함을 알 수 있었다. Using antisera against serotonin, we described the mapping of serotonin-immunoreactive(5-HTi) neurons in larval suboesophageal ganglion of cabbage butterfly. Artogeia rapae. Immunocytochemical methods revealed that 5-HTi neurons show different population and neuron fibers appear to aborize divergently throughout larval development, that 5-HTi neurons and immunoreactive fibers established a neural network in the suboesophageal ganglion concerned with brain. In the 2nd instar larval suboesophageal ganglion, 10, 18, and 28 5-HTi cell bodies were observed, respectively, and 5-HTi fibres, which are join the suboesophageal ganglion to the tritocerebrum of the brain, and the connectives between the suboesophageal and first thoraeic ganglia. However, during the developmental stage, the latter were more strongly oecrred than those of the former.

인삼 종자의 저장단백질에 관한 면역 세포화학적 연구 - Tris 완충액 가용성 단백질 -

김우갑,Kim, Woo-Kap 한국현미경학회 1989 Applied microscopy Vol.19 No.2

인삼 종자의 배유조직에서 Tris 완충액 가용성 저장단백질을 추출한 후 전기 영동적 분석으로 분리하여 $SP_{1}$(MW=160,000)과 $SP_2$(MW=70,000)의 두가지 저장단백질을 정제하였다. 이 두가지 저장단백질을 항원으로 사용하여 토끼에 피하주사하여 항체를 얻었으며, 이 항체를 이용하여 면역 세포화학적 금입자표지법을 실시한 결과, $SP_1$과 $SP_2$ 모두 구형의 protein body내에 산재하여 있음을 확인되었으며, globoid에는 이러한 두가지 단백질중 어느 것도 함유되어 있지 않는 것으로 나타났다. 또한 각각의 protein body에 함유된 $SP_1$과 $SP_2$의 상대적 함량에는 서로 차이가 있음이 확인되었다. Buffer soluble storage proteins of ginseng seed have been localized by electron microscopy using post-embedding immunocytochemical gold labelling technique. Major components of the storage proteins were revealed to be storage protein-1($SP_{1}$, MW 160,000) and storage protein-2($SP_{2}$, MW 70,000). Both of the storage proteins are glycoproteins. Anti-$SP_{1}$ and anti-$SP_{2}$ from rabbit, against $SP_1$ and $SP_2$, respectively, reacted on sections of ginseng endosperm tissue embedded in Spurr's epoxy resin. The rabbit antibodies were visualized indirectly by reaction with protein A labelled with colloidal gold. Both storage proteins were found to be accumulated together in the same protein bodies, but their relative contents are not equal.

Multivesicular bodies 및 Cytolysomes에 관(關)한 전자현미경적(電子顯微鏡的) 연구(硏究)

김우갑,김창환,박홍덕,양희영,Kim, Woo-Kap,Kim, Chang-Whan,Park, Hong-Duok,Yang, He-Young 한국현미경학회 1976 Applied microscopy Vol.6 No.1

Rhizopus nigricans, Aspergillus niger, Aspergillus ochraceus의 균계 Agricus bisporus, Rhizopogon rubescens의 자실층균계 및 담자기세포, Marchantia polymorpha, Pogonatum inflexum, Pteridium aqiulium 의 동화조직, Pinus densiflora, Ginkgo biloba, Panax ginseng 의 엽육조직의 소편을 glutaralehyde-paraformalehyde 및 $OsO_4$에 고정하여 다소포체 및 세포질용해체와 관련된 다양상인 막성구조의 기원과 기능에 관하여 전 자현미경적으로 추구하였다. Rhizopus nigricans, Aspergillus niger, A. ochraceus, Agricus bisporus, Rhizopogon rubescens 의 동심원상인 다층막, 미에린一소포-관상구조의 복합체, 평행다층막구조등은 원형질막에서 유래된다. Marchantia polymorpha, Pogonatum inflexum, Pteridium aquilinum, Pinus densiflora, Ginkgo biloba, Panax ginseng 에 있어서 pinocytotic vesicles 외에 다양상안 막성구조는 원형질막과 세포질안의 무과립성 소포체에서 유래된다. 원형질막에서 유래되는 것은 다소포체인 것과 미에린 양구조인 것으로 구분되고, 이것은 2차액포를 형성하거나 또는 1차액포안으로 유리되어 퇴화한다. 세포질안의 소포체가 세포질의 일부를 포위하고 그 내부에 막증식과 더불어 세포질이 감소되면서 다층막구조로 변하고, 이것은 액포안으로 유리되어 퇴화한다. 세포질의 소포체에서 유래되는 것은 액포분화와 밀접한 관계가 있는 세포질분리체 또는 세포용해체인 것으로 믿어진다. The origins and the functions of the multi vesicular bodies and the various structures of the membranes related to the cytolysomes were studied in the mycelium cells of Rhizopus nigricans, Aspergillus niger and A. ochraceus, in the hymenium and basidium cells of Agricus bisporus sand Rhizopogon rubesecens, in the cells of assimilation tissue of Marchtantia polymorpha and Pogonalum inflexum and in the mesophyll cells of Pteridium aqiulinum, Pinus densiflora, Ginkgo biloba and Panax ginseng fixed with glutaraldehyde-paraformaldehyde-$ OsO_4$. In Rhizopus nigricans, Aspergillus niger, A. ochraceus, Agricus bisporus sand Rhizopogon rubescens, the concentric multilamellar, multivesicular, myelin-vesicle-tubular and concentric parallel-lamellar complexes were originated from the plasmalemma, while in Marehantia polymorpha, Pogonatum inflexum, Pteridium aquilinum, Pinus densiflora, Ginkgo biloba and Panax ginseng, they were originated from plasmalemma and the cytoplasm. The structures originated from the plasmalemma may be grouped into multi vesicular body and myelin-like structure, both forming the secondary vacuoles or protruding into the central vacuoles and finally degrading, In some cases, endoplasmic reticulum within the cytoplasm encloses some part of the cytoplasm to form a circle where the membranous lamellae increase in number, while the enclosed cytoplasm decrease to be eventually replaced by the multilamellar structure which is released into the vacuoles and subsquently degraded. The structures originated from the cytoplasm are believed to be the cytosegresomes or cytolysomes closely related to the differentiation of the vacuoles. The possible fate of these structures are also discussed.

연초제조창 폐수의 성분 및 생물에 대한 영향

김우갑,도동섭,최한석,김태린,이진구,서영갑,이영록 고려대학교 공학기술연구소 1970 고려대학교 생산기술연구소 연구보고 Vol.1 No.1

Extensive survey on the inorganic and organic ingredients in waste water from a tobacco processing plant and their effects on living things, such as Chlorella, gold fish and rice plant, were performed. As to the effects on living things, photosynthetic activity, growth rate, respiration, mortality and yield were studied. None of the ingredients seemed to be harmful to Chlorella and rice plant while the nicotine, a principal organic ingredient, showed an appreciable degree of mortality to gold fish.

식물세포(植物細胞)의 Cytolysomes에 관(關)한 전자현미경적(電子顯微鏡的) 연구(硏究)

김우갑,Kim, Woo-Kap 한국현미경학회 1974 Applied microscopy Vol.4 No.1

Glycine max Merr., Zea mays L.의 엽육세포와 근단세포에서 cytolysome의 기원과 기능에 관하여 추구하였다. Cytolysomes은 원형질막과 세포질의 소포체에서 유래되는데, 원형질막의 함입으로 다소포체인 것과 환상인 다층막성구조로 분화되는 두가지 기본형이 있고, 또 세포질에서는 무과입성 소포체가 세포질의 일부를 분리시키으로서 세포질분리체로 분화된다. 원형질막과 세포질에서 유래된 이들 구조는 각각 막성구조가 증가되면서 액포내로 유리되고 자식성소화과정을 밟아 퇴화되는것 같다. The origin and the function of cytolysomes were studied in the mesophyll cells and the root-tip cells of Glycine max Merr. and Zea mays L. fixed by paraformaldehyde-glutaraldehyde-$OsO_4$. The cytolysome-like structures were found of three main types of configurations: multivesicular, myelin like (multilamllar) and multitubular. More complex and mixed ones were also observed. The origin of these structures seems to be initiated by invaginations or in holdings of the plasmalemma into the cell interior, and that by aggregation and convolution of endoplasmic reticulum in the cytoplasm. Invagination of the plasmalemma were found of two main types of configurations: concentric whorls of lamellar and multivesicular. The structures were also observed within vacuoles and cytoplasm. Since the structurers are widely distributed in the cells and are greatly varied in sizes and shapes. These structures originate from the plasmalemma and the cytoplasm subsequently protrudes into the vacuole, and that seem to play an important role on the formation of the autophagic vacuoles. The possible function and fate of these structures are discussed.

인삼 배유세포의 미세구조 및 세포화학적 연구 -성숙 배유세포-

김우갑,Kim, W.K. 한국현미경학회 1984 Applied microscopy Vol.14 No.2

The endosperm cells and the umbiliform layer of ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) seed are studied with light and electron microscope. Differentiated mitochondria, ER cisternae, proplastids and ribosomes are characteristically observed in the endosperm cells of matured seed. The cell inclusions contain the protein bodies and the spherosomes. Protein body contains, in proteinaceous matrix, globoids and crystalloids. Particularly the crystalloids have the lattice structure, and the formation of globoids is closely related with ER. Umbiliform layer has the positive reaction on alcian blue (pH 2.5) and the metachromasis on the toluidine blue. The umbiliform layer is formed by autolysis of endosperm cells, and composed of the deformated cell wall and the lipoprotein bodies. Particularly a part of the lipoprotein body and the fibrilar network structure have the positive reaction on acid phosphatase.

인삼 분비관의 구조와 기능

김우갑,김은수,Kim, Woo-Kap,Kim, Eun-Soo 한국현미경학회 1980 Applied microscopy Vol.10 No.1

인삼의 근피층에서 확인된 분비관의 분포, 분비상피세포의 미세구조, 후형질성 함유물의 성분등을 광학 및 전자현미경을 이용하여 추구하였다. 1) 분비관은 배축, 근피층, 엽맥 유관속의 배축면과 향축면, 줄기의 유관속을 사이에 두고 피층과 수층 및 수내(髓內)에서 관찰되었다. 2) 근피층에 존재하는 분비관은 형성층에서 분화함이 확인되었고, 분비관의 환상배열층은 근령(根令)을 추정하는 구조적인 지표가 된다고 믿어진다. 3) 분비상피세포는 인(仁), 미토콘드리아, 소포체가 매우 발달되었으며, ribosome, chromoplast, leucoplast, dictyosome과 저장과립인 전분립이 관찰되었다. 4) 상피세포로는 단층이고 세포질과 분비관내에는 sudanophyl, osmophyl inclusion이 확인되었지만 Pyridin 및 alcohol로 lipid를 추출하였을 때에는 이들 함유물이 관찰되지 않았다. 5) Nile blue반응에서 상피세포내에는 oxazin에 반응하는 산성지질이, 분비관에는 oxazone에 반응하는 중성지질이 검출되었다. 6) 세포내 분비과립은 $OsO_4$단일고정시 전자밀도가 매우 높았다. 따라서 이 물질의 주성분은 불포화성지질인것 같으며 인삼의 분비관은 지질대사와 밀접한 관련성이 있는 것으로 믿어지므로 인삼이 지니는 분비관은 지질분비관(lipid canal 또는 lipid duct)으로 명명됨이 바람직하다. The distribution of the secretory ducts, fine structures of the secretory epithelial cells, and the ingredients of the metaplasmic inclusions were studied at light and electron microscopical levels in seeds, stems, leaves, and roots of ginseng. The secretory ducts occurred in the hypocotyl of the embryo, in the cortex of the roots, and also both inside and outside of each vascular bundle in the stems and leaves. Especially, it is considered that the circular layers of the secretory ducts in roots may represent their ages. The epithelial cell has well developed nucleolus, mitochondria and smooth endoplasmic reticulum. Sudanophyl and osmiophilic inclusions were found in the epithelial cytoplasm and duct lumen. But these inclusions were not observed when extracted with pyridin or alcohol. In contrast to the lumen with red color, the epithelial cells were blue in color as stained with nile blue, suggesting that the former inclusions are neutral lipid while the latter are acidic lipid. The electron density of the cell inclusions was quite high as fixed with osmium tetroxide, indicating that most of these secretory materials seem to be unsaturated lipid. Therefore, since ginseng secretory ducts are closely associated with the lipid metabolism, it should be called lipid canal or lipid duct.

인삼(人蔘)의 Microbody에 관(關)한 전자현미경적(電子顯微鏡的) 연구(硏究)

김우갑,이봉희,오종연,Kim, Woop-Kap,Lee, Bong-Hee,Oh, Chong-Yon 한국현미경학회 1972 Applied microscopy Vol.2 No.1

The distribution, ultrastructure, and cytochemical properties of microbodies (peroxisomes) from the main roots and mature leaves of Panax ginseng were studied by electron microscopy included the activity of catalase in 3, 3'-diaminobenzidine (DAB) medium at pH 9, using glutaraldehyde-fixed tissues. The microbodies, which are about $0.5{\sim}1.5{\mu}$ diameter, were described from mesophyll cells of mature leaves and storage cells and cambial cells of main roots. The microbodies of the ginseng include the coreless, homogeneous matrix, in which catalase activities are present.

인삼근의 지질 분포 ( Distribution of Lipids in Panax ginseng Root )

김우갑,이창섭,정병갑 고려인삼학회 1988 Journal of Ginseng Research Vol.12 No.2