막과 수송: 학습 가이드

핵심 개념

막은 세포에 드나드는 것을 조절한다. 물질은 에너지가 필요 없는 수동 과정이나 에너지가 필요한 능동 수송으로 통과하며, 물은 삼투에 의해 물 퍼텐셜의 기울기를 따라 이동한다.

• 막은 단백질을 포함한 인지질 이중층이다(유동 모자이크 모형). 작은 무극성 분자는 확산으로 통과하지만 이온과 극성 분자에는 통로나 운반체가 필요하다.
• 확산과 촉진 확산은 농도 기울기를 따라 일어나며 ATP가 필요 없다. 능동 수송은 기울기에 거슬러 일어나고 ATP를 쓴다.
• 삼투는 물이 물 퍼텐셜이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하는 것이다. 세포는 저장액에서 부풀고 고장액에서 쪼그라든다.
• 물 퍼텐셜은 Ψ = Ψs + Ψp이다. 용질을 더하면 Ψs가 낮아지고 압력은 Ψp를 높인다. 확산 속도는 표면적과 기울기가 클수록 빠르고 거리가 멀수록 느리다.

핵심 식

• Ψ = Ψs + Ψp
• Ψs = −iCRT
• rate ∝ surface area × gradient ÷ distance

풀이 예제

식물 세포의 Ψs = −0.7 MPa, Ψp = +0.3 MPa이므로 Ψ = −0.4 MPa이다. 이 세포를 Ψ = −0.2 MPa인 용액에 넣는다. 물은 물 퍼텐셜이 높은 용액(−0.2)에서 낮은 세포(−0.4)로 이동하므로 세포는 물을 얻어 팽팽해진다.

자주 하는 실수

• 물이 용질 농도가 낮은 쪽으로 이동한다고 말하는 것. 물은 물 퍼텐셜이 낮은 쪽, 즉 용질 농도가 높은 쪽으로 이동한다.
• 세포의 긴장도와 용액의 긴장도를 혼동하는 것.
• 촉진 확산이 ATP를 쓴다고 생각하는 것. 쓰지 않으며 단백질만 이용한다.

연습

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