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◆물질의 능동, 수동이동기전

물질의 이동기전으로 수동이동과 능동이동이 있으며 수동이동기전의 경우 ATP형성의 추가적인 에너지가 필요하지 않다. 공이 언덕에서 굴러 내려오듯이 물과 용해물질을 추가적인 에너지 없이 움직이게 하며 능동이동기전은 ATP형성의 에너지 투입을 필요로 하며 공을 위로 움직이기 위해서는 밀어 올려야 하므로 에너지의 투입이 요구된다.

수동이동기전은 세포막을 통한 물질의 이동을 말하며 확산, 촉진적 확산, 삼투 및 여과를 포함하며 확산은 가장 일반적인 이동으로 고농도에서 저농도로 물질이 이동하는 것으로 예를들어 빨간 염료의 정제를 물이 담긴 유리컵 속에 넣을 때 염료가 농축되어 있는 곳에서 덜 되어 있는 곳으로 이동하는 것이다.

그래서 확산이 더 이상 일어나지 않는 지점을 평형이라고 한다. 이러한 확산과정의 예로 산소를 혈액속으로 이동시키고 이산화탄소를 혈액밖으로 이동시키는 것이다. 촉진적 확산은 특별한 경우의 확산으로 고농도에서 저농도로 이동하며 물질(포도당)은 세포막내에 있는 분자에 의해 세포막을 통과하도록 돕는다.

삼투는 확산의 특별한 경우로 선택적으로 투과성막을 통과하는 물의 확산으로 선택적 투과성막은 일부 물질의 통과는 허용하고 일부 물질은 제한하는 것으로 삼투가 일어나는 동안 물은 많은 곳에서 적은 곳으로 확산된다.

물을 끌어당기는 힘을 삼투압이라고 하며 삼투압의 강도는 용액의 농도와 직접적으로 관계가 있으며 농도가 진할수록 삼투압 또는 끌어당기는 힘이 크다고 할 수 있다. 긴장도란 세포내의 양과 압력에 영향을 미치는 용질의 능력을 말하며 등장액은 세포내의 농도와 비교시 같은 농도를 갖는 것으로 적혈구 내부는 0.9%의 생리식염수와 비슷한 농도를 갖는 것으로 등장성이기 때문에 물의 이동은 일어나지 않고 세포도 물을 잃거나 얻지 못하며 주로 정맥내로 투여되고 생리식염수 등이다.

저장액은 적혈구가 순수한 물에 들어있다면 삼투에 의해 세포속으로 물이 이동하게 되며 세포 내부보다 더 희석된 순수한 물을 저장액이라고 한다. 저장액은 적혈구를 파괴시키거나 용해시키는데 이러한 과정을 용혈이라고 하고 용혈 때문에 순수한 물은 정맥으로 투여하지 않는다.

고장액은 적혈구가 매우 농축된 소금용액에 담겨 있다면 물도 적혈구에서 용액속으로 확산되어 적혈구는 오그라들거나 찌그러지게 되는데 이 소금용액을 고장액이라고 한다. 여과는 물과 용해물질이 압력차에 반응하여 막을 통과하는 것으로 압력이나 힘이 막을 통과하도록 밀어내는 것이다.

능동이동기전에는 능동이동펌프와 세포내 반입 및 세포의 반출이 포함되며 능동이동은 이동기전을 말하며 목적을 성취하기 위하여 에너지가 필요하다. 세포속으로 추가의 물질을 이동시키기 위해서는 세포안으로 물질들을 펌프해야 하며 세포내 반입은 세포막에 의해 음식이나 액체의 섭취가 일어나는 이동기전이며 세포의 반출은 물질을 세포밖으로 이동시키는 것이다. 류재문프로필: 중국해부연수팀장 Tel. 010-2640-3029

◆세포질 구성요소의 역할

세포질에서 형질내 세망은 2종류가 있으며 우선 표면을 따라 리보솜을 포함하고 표면이 거칠고 사포같은 외양을 하고있는 조면형질내 세망이 있으며 이는 단백질 합성에 관여한다. 이와 비교하여 표면에 리보솜을 가지고 있지 않는 매끄러운 형질내세망은 활면 형질내 세망이며 지질과 스테로이드의 합성에 관여한다.

리소좀은 강력한 효소를 포함하고 있는 막낭으로 세포내 소화기관이며 리소좀 효소는 세포내 노폐물과 부스러기들을 처리하여 깨끗한 집이 되도록 돕는 역할을 한다. 식작용이라고 하는 과정인 박테리아 파괴과정도 참여하고 활동하지 않는 근육의 단백질을 파괴하기도 한다.

따라서 이 기능이 손상되면 리소좀 저장질환이라는 병적 장애를 갖기도 한다. 골지체는 분비를 위해 단백질을 포장하며 많은 세포내 소기관 즉, 리보솜, 형질내 세망 등의 단백질 합성에 관여한다. 중심소체는 쌍으로 되어 있으며 막대 모양으로 세포 재생산에서 중요한 역할을 맡고 있다.

중심소체가 없는 세포는 세포분할이 불가능한데 이러한 세포로는 신경원인 뉴런, 성숙적혈구, 근육세포, 심근세포가 이에 해당한다. 세포막은 아코디언 같은 주름을 형성하는데 이를 미세융모라고 하며 이러한 세포막의 주름은 표면적을 증가시키고 체액의 흡수를 더욱 용이하게 할 수 있다.

섬모는 세포표면의 외부에 있는 짧고 머리카락 같은 융기모양으로 호흡기 통로에 있는 세포들은 섬모가 풍부하여 점액을 이동시켜 먼지나 오물들을 폐로부터 멀리 인후두 쪽으로 밀어낸다.

섬모는 호흡기 통로를 깨끗하고 청결하게 유지하도록 도우며 흡연은 섬모를 손상시켜 이러한 기능이 저하되게 하기도 한다. 편모는 채찍같은 것을 의미하며 머리카락 같은 융기 모양이며 섬모에 비해 좀 더 두껍고 길며 수가 적다. 세포가 이동하도록 도우며 정자의 꼬리는 편모의 한 예로 꼬리는 정자를 유영하게 한다.

세포들은 산, 아미노산, 포도당이 풍부한 세포외액이 감싸고 있으며 이들 영양소는 세포내에서 필요하므로 세포막을 통과해야만 한다. 또한 세포내에 축적된 노폐물들도 신체에서 제거되기 위해 세포막을 통과해야만 한다. 우리 인체는 많은 기전들이 물과 용해물질의 세포막 이동을 돕고 있다.

류재문프로필: 중국해부연수팀장 Tel. 010-2640-3029