전기생리학

소개글

전기생리학에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 세포의 구조와 기능

2. 체액

3. 세포막과 물질수송

4. 막전위

5. 흥분전도와 전달

6. 시냅스 전달

7. 근육의 수축

8. 흥분성 조직의 전기 자극 특성

본문내용

분인 소수성 꼬리부분의 막의 가운데로 모인다
- 유동모자이크모델(fluic mosaic model)
① 막의 곳곳에 구상 단백질 분자로 되어 있는 효소가 충만되어 있고 어느 것은 한쪽으 로 만 관통되어 있고 양쪽으로 관통되어 있는 것도 있다.
② 두 분자 막에는 액체가 결정형태로 존재
③ 분자의 일부는 마이크로브라운 운동
④ 지질분자로 형성된 액체상의 바다 효소 단백질 분자가 모자이크 모양으로 떠있는 것
(2) 세포막의 기능
- 세포 구조유지, 세포내외 구분, 투과성과 운반기능에 의한 세포내환경유지, 효소 보조인 자와 기질농도를 조절하는 세포대사 조절, 세포막에 있는 효소활동에 의한 대사 활동, 막 전위 유지 및 활동전위 전파 등의 전기적 활동, 내포작용 및 외포작용, 향원으로 작용
2. 체액
- 우리 몸의 물 함량은 몸무게의 약 2/3에 해당
표 5-1 몸무게 70kg인 성인의 체액량 벌분율
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총체액량(TBF) 50 - 70 %
세포내액(ICH) 30 - 40 %
세포외액(ECF) 20 %
간질액(ISF)1 6 %
혈장(plasma) 4 %
체강액 1.3 %
뇌척수액
관절액
안구내액 등
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표 5-2 체액의 화학적 조성(mEq/l) - 참고-
3. 세포막과 물질수송
1. 세포막의 투과성
- 농도 차에 의해 세포막의 단위 영역을 통과한 운반속도
- 세포막은 반투막(semipermeable membrance)으로 선택적 투과성을 갖는다.
- 통과하는 물질 : 질소, 산소, 탄수화물, 스테로이드등 소수성 비극성 물질과 전하를 갖 지 않는 작은 극성물질인 물, 탄산가스, 글리세롤, 요소(urea), 에타놀
- 세포막의 투과성이 없는 물질 : 포도당, 단당류, 이당류 들 전하를 띠지 않는 큰 극성분 자와 아미노산, 수소, HCO3-, Na+ K+, Ca++, Cl-등 무기이온
2. 세포막의 물질 수송
1) 확산(Diffusion)
- 농도가 높은 곳에서 농도가 낮은 곳을 물질이 세포막을 통과하는 현상
(1) 세포막을 통한 단순확산(membrane diffusion)
- 농도경사(concentration gradient)에 의해 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 물질이 세포 막을 통과하는 현상
(2) 막공을 통한 단순확산(pore diffusion)
- 세포막에는 친수성 단백질분자로 구성된 0.7 ～ 0.8nm의 막공이 있어 이온통로 역할
- 세공보다 크기가 작은 K+, Ca++, Na+등 무기이온은 세포막의 이온통로를 통해 확산
- 직경이 작은 K+의 막투과성은 Na+의 투과성보다 크다.
(3) 촉진확산(facillitated diffusion)
- 극성분자가 세포막에 있는 운반단백과 결합하여 인지질이중층을 가로질러 수송하는 것
- 농도경사에 의해 일어나는 수동수송
- 극성분자가 세포막을 투과하기 위해서는 운반단백(carrier protein)이 필요하며, 이들 단 백은 특이성, 경쟁성, 포화성을 가지고 당, 아미노산, 세포대사물질 등과 같은 전화를 띠지 않은 큰 극성물질과 무기 이온을 수송
- 에너지를 사용하지 않기 때문에 전기화학 경사를 거슬러 수송을 할 수 없다.
2) 능동수송(active transport)
- 전기화학경사를 거슬러 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 분자나 이온을 수송하는 기전
- 화학 에너지와 특정한 분자하고만 결합할 수 있는 결합부위를 갖는 효소단백분자인 운 반 단백이 필요하여 특이성, 경쟁성, 포화성을 갖는다.
- 세포막에서 능동수송을 하는 물질은 Na+. K+, Ca++, H+, Cl-,철이온, 요오드이온 , 요 산염, 당류 및 아미노산
- 소디움-포타슘펌프(Na+-K+ pump) 흔히 소디움 펌프(Na+ pump)
① Na+은 세포밖의 농도가 세포안보다 10～15배 정도 높고, K+은 세포안의 농도가 세 포 밖보다 30～40배 높다.
② Na+을 세포 안쪽으로부터 농도가 높은 바깥쪽으로 퍼내고 K+를 세포 바깥쪽으로부 터 농도가 높은 안쪽으로 운반하기 위해서는 에너지가 필요
③ 운반단백의 ATPase활성으로 ATP가 ADP로 분해되면서 발생한 에너지에 의해 Na+을 세포 밖으로 퍼내고 K+을 세포 안으로 이동시켜 세포 안쪽은 K+의 농도가 훨씬 높고, 세포 밖은 Na+의 농도가 훨씬 높다.
④ ATP한 분자를 사용할 때마다 3개의 Na+이 세포 밖으로 운반되고, 2개의 K+이 세 포 안쪽으로 들어가, 세포안쪽은 양이온을 잃고 세포 바깥쪽은 양이온을 얻어 세포 안을 음전위, 바깥쪽을 양전위로 만들고 세포막의 양쪽의 Na+와K+의 농도차 유지
- Na+펌프는 신경과 근육의 세포막에서 안정막전위, 활동전위를 만들어 흥분을 전달
- 칼슘펌프(Calcium pump)은 두 가지 방법이 있다.
① 세포막에 잇는 칼슘을 세포 밖으로 퍼내고
② 근세포의 근형질세망(sarcoplasmic reticulum) 및 모든 세포의 미토콘드리아 등과 같 은 소포성 기관에 펌프질하는 것
③ 에너지원은 Na-K 펌프와 마찬가지로 ATP사용
3)내포작용과 외포작용
- 다량의 분자나 거대분자는 세포막을 변형시켜 세포막 안팎으로 이동하는 작용
- 내포작용은 세포막의 일부가 물질을 둘러싼 후 세포막이 양끝이 융합되느니 함입에 의 해 물질을 세포 안으로 받아들이는 현상
- 외포작용은 세포 밖으로 내보내는 현상
3. 세포막의 수동적 전기성질
세포막의 구성성분인 인지질 이중층은 이온을 투과시키지 않기 때문에 전하(Q)을 분리 시킬 수 있음으로 세포막은 전기에너지를 저장할 수 있는 축전지(capacotor)의 역할을 할 수 있있다.
1) 세포막의 정전용량(capacitance)
- 세포막의 지질 이중층으로 구성되어 있기 때문에 유전상수(dielectric constant)가 높고 따라서 전하를 축전할 수 있는 축전기 작용을 가지고 있다.
- 세포막을 통해서 흐르는 이온의 운동성이 느린 이유는 지질 이중층의 전기저항이 높기 때문이다.
- 세포막의 한쪽 면은 음전하가 쌓이고 다른 한쪽 면은 양전하가 쌓여

키워드

세포의 구조,   세포막,   막전위,   흥분전도,   시냅스 전달,   근육의 수축