1. 세포 막 (cell membrane), 원형질막 (plasma membrane]
ㅇ (세포 막의 구성)
- 단백질 분자들이 박혀있는, 인지질 이중층으로 구성되어 있음
. 이 곳의 단백질들은,
.. 세포 막과 세포 골격의 고정 (세포의 형태 유지)
.. 이웃 세포와의 접착
.. 선택적 투과성 등의 역할을 함
ㅇ (세포 막의 구성 모델)
- 지질과 단백질로 구성된, 유동 모자이크 모델 : (인지질 이중막 : 인지질이 2겹을 이룸)
. [외층] (친수성, 소수성) (소수성, 친수성) [내층]
* 극성 친수성 머리(인산기)가 바깥쪽, 비극성 소수성 꼬리(지질,지방산)가 안쪽에 숨겨져 있음
* 1972년, 유동 모자이크 모델을 싱어(S.J.Singer)와 니콜슨(G.L.Nicolson)이 제안
* 인지질 이중막 역할 : 주로, 이온 등 전하를 가진 물질을 통과시키지 않음
ㅇ (식물,동물 간 차이)
- 모양 유지,보호 역할 만 하는 식물 세포 벽과는 달리,
- 동물 세포 막은, 물질의 출입 조절이 가능
. 작은 물 분자,전해질 이온 등은 천천히 통과하나,
. 단백질 등의 큰 분자는 통과 못함
2. 세포 막의 기능
ㅇ 주요 기능
- 물리적인 격리
. 세포내액과 주변의 세포외액을 격리시키는 물리적인 장벽 역할 (안밖 구분)
- 물질 이동 (교환)
. 수동 수송 (확산,삼투 등)
. 능동 수송 (에너지를 써서 농도 기울기에 역행 이동)
- 선택적 투과성 (selectively permeable)
. 수용성 물질 (그대로 통과 못함. 전용 통로를 통해야함)
. 지용성 물질 (통과됨)
- 의사 소통
. 외부 환경 변화를 인지하고, 이에 반응할 수 있는 단백질을 갖음
- 형태의 유지 보호, 세포 내 환경 유지 등
ㅇ 특히, 세포막에 `막 단백질`이 함께 붙어 있고, 이 중 `막 관통 단백질`은 다음과 같은 역할 수행
- 이온 채널 (통로 단백질) : 이온의 통과
. 칼슐 이온, 칼륨 이온, 나트륨 이온 등 다양한 이온들을 통과시킴
. 단백질 이온의 종류나 이온 통과 목적에 따라 채널의 종류가 달라짐
. 채널은 열고 닫을 수 있게됨
.. 통로가 열렸을 때, 이온의 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽을 항해 이온이 통과됨
. 신경 전달 및 근육 수축에 필수적
- 수송체 (수송 단백질) : 단백질 매개 수송 (주로, 영양 물질 막 통과)
. 통과 물질과 결합하여, 스스로의 구조를 변화시킴으로써, 막을 통과 함
- 수용체 (정보 수용 전달)
. 특정의 신호 전달 물질(생리 활성 물질)과 결합하여, 외부 신호를 세포 내부에 전달함
- 접착제 (구조 유지)
. 이웃 세포와의 접착을 도움 (세포의 구조 유지)
3. 세포막의 전기 현상 : 막 전위 (membrane potential)
ㅇ 세포막 안팍의 전위차 : -40 ~ 80 ㎷
- 평시에, 안쪽이 바깥쪽 보다 전기적으로 음성(-)
- 주로, 세포 밖에는 나트륨 양이온, 세포 안에는, 칼륨 양이온
ㅇ 활동 전위 (active potential)
- 세포 자극(흥분)으로, (매우짧은 순간에)
. 나트륨 이온이 세포 안으로 주입되면,
. 세포 안이 전기적으로 양성(+)이 되고,
. 이때를 `활동 전위`라고 함
- 한편, 이처럼, 전위를 순간 변화시킬 수 있는 세포들을, 흥분 세포(excitable cell)라고 함
. 흥분세포 例) 신경 세포, 근육 세포
- (활동 전위의 전파)
. 활동 전위는, 바로 옆 세포막에도 활동 전위를 연이어 일으키며,
.. 도미노 처럼, 뉴런 상의 축삭돌기를 따라 전도됨
. 뉴런에 활동 전위가 발생되는 것을,
.. 발화(fire) 되었다고 함
ㅇ 휴지 막 전위 (resting potential)
- 평상시, 신경 세포의 막 전위 (-60 ~ -80 mV)