세포는 어떻게 먹을까?

세포는 어떻게 먹을까?

세포는 확산과 능동수송으로 먹는다.

확산작용은 에너지가 들어가지 않고

능동수송은 에너지가 들어간다.

확산작용은 물질이 많은 데서 적은 곳으로

이동하는 현상으로 양쪽이 똑 같아질 때까지

일어난다. 

농동수송은 농도를 거슬러서

세포가 필요한 물질을 농도가 낮은 곳에서

높은 곳으로 에너지를 써서 통과시키는 작용이다.

확산작용에는 단순확산과 촉진확산이 있다.

산소 같은 가스는 아주 작아서 세포막 어디고 간에

확산작용으로 통과하므로 단순확산에 속한다.

확산은 에너지를 사용하지 않으니 수동수송이라 한다.

 

 

인지질 이중층 속에 박혀있는 분홍색은 단백질 터널.

책으로 나올 때는 다른 세포막 그림으로 대체됨.

 

그러나 물은 인지질층 기름막을 통과 할 수는 없고

세포막에 박혀있는 단백질 터널을 통과해서 들어가야 한다.

물은 세포에게 아주 중요한데 천천히 확산작용으로

통과하게 할 수는 없어 특별한 통로가 있다.

물의 통로는 아쿠아포린(aquaporin water channels)이다.

이곳을 통해 우리가 물을 벌컥벌컥 마시듯이 세포도

그렇게 마신다. 이렇게 물을 흡수하는 것을 촉진확산이라 한다.

세포가 필요한 물질들에는 수용성인 것이 많아

물에 녹아 촉진확산으로 들어간다.

어디까지나 확산은 많은 곳에서 적은 곳으로의 물질 이동이다.

그런데 세포가 필요한 물질은 세포 속 보다 세포 밖에 더 적게 있는 경우가 많다. 이럴 때는 확산으로는 필요한 물질을 먹을 수가 없다.

그래서 농도에 거슬러서 먹어야 하니 단백질 채널의 구조를 변경시키기 위해서 에너지를 사용하여 필요한 물질을 농도를 거슬러서 막 먹는다.

에너지를 사용하여 물질을 흡수하므로 능동수송이라 한다.

능동수송의 대표는 나트륨이온과 칼륨이온의 펌프작용으로

신경세포(뉴런)에서는 흥분이 전달될 때 마다 일어난다.

세포막은 반투성막이며 선택적 투과성이다.

선택적 투과성막이란 위에서 말한 것처럼 세포가 필요한 물질을 선택해서 흡수한다는 뜻이고 위에서 설명하였다.

반투성막은 무엇일까?

용매는 통과 시키나 용질은 통과시키지 않는 성질을 가진 막이다.

용매는 물처럼 녹이는 물질이고 용질은 설탕처럼 녹는 물질이다.

용질이 녹아있는 용매를 용액이라 한다.

세포막은 반투성막이기 때문에 세포내외에 농도가 다르게 되면

삼투압이 생긴다. 삼투압이 생기면 삼투작용이 일어난다.

삼투작용은 무엇일까?

세포액을 기준으로 세포 밖의 농도가 똑 같으면 등장액.

보다 높으면 고장액, 보다 낮으면 저장액이다.

생리적 식염수는 등장액이다.

세포는 등장액에서는 아무런 변화가 없다.

저장액 속에서는 세포 속으로 물 분자가 들어가서 세포가 통통 불어터진다.

고장액 속에서는 세포 속의 물 분자가 빠져나와 세포가 쭈그러든다.

즉 삼투작용은 물 분자가 많은 쪽에서 적은 쪽으로 이동하는 작용이다.

두 용액의 농도 차이가 높을수록 삼투압이 높아진다.

삼투작용이란 단순한 물 분자의 이동을 말하고

확산과 능동수송은 물질의 이동을 말한다.

세포막의 단백질 터널을 통과할 때는 수용체가 있어야 한다.

예를 들면 포도당이 세포막을 통과하려면 인슐린이 필요하다.

인슐린이 부족하면 혈당이 높아도 세포속으로 들어갈 수 없어

세포가 포도당을 태워 에너지를 생산할 수 없어 일을 할 수가 없다.

아무나 막 통과 할 수가 없다.

세포는 똑똑해서 자신이 필요한 물질을 가려서 먹고 어차하면 에너지를 사용하여 먹는다. 마치 우리가 그냥 먹기도 하고 돈 주고 사먹기도 하는 것처럼.

2013.04.29.  林光子