Chapter 4. 세포와 환경의 상호작용

1. 세포외 환경1) 세포외 구획(extracellular compartment) : 혈관계, 조직액, 세포외 기질

-> 혈액 : gas, 영양소, 노페물, 호르몬 운반-> 조직액 : 세포와 혈액의 연결액

☞ 영양분, 산소: 혈액->간질액-> 체세포, 노폐물, 홀몬: 세포->간질액-> 혈액-> 세포외 기질(extracellular matrix) : collagen, elastine, gel(당단백질+프로테오글리칸)로 구성

-> 결합조직의 구조적 강도 유지

Chapter 4. 세포와 환경의 상호작용

2) 원형질막 수송 : 선택적 투과성에 기인한 세포내, 외간의 물질 수송(1) carrier-mediated transport : 막속의 특정단백질 관여

-> facilitated diffusion : -> active transport :

(2) net diffusion : 운반체 단백질 관여 없음(3) 에너지 요구에 따라

-> passive transport (수동수송) -> active transport (능동수송)

2. 확산과 삼투현상

- 확산(diffusion) : 용액내 두 영역 사이에서 용질의 무작위적 분자이동-> 인체 : 가스와 비극성호르몬의 원형질막을 통한 확산

- 삼투현상(osmosis) : 막을 통과하는 물 또는 용매의 순확산 -> 삼투압 형성-> 성립요건 : 막 양쪽의 용질 농도차이, 용질에 대한 막의 불투과성

Chapter 4. 세포와 환경의 상호작용

3. Carrier-mediated transport (운반체 매개 수송)- 극성분자, 크기가 큰 분자 -> 원형질막 투과 어려움- protein carrier 필요 -> 결합특이성을 가짐- 운반속도 : 특이성, 경쟁, 포화에 의해 결정

Chapter 4. 세포와 환경의 상호작용

3. Carrier-mediated transport (운반체 매개 수송)1) 촉진 확산(facilitated diffusion)- 농도구배를 따라 고농도에서 저농도로- 특이적 수송운반단백질 필요- 혈액으로부터 포도당 수송- ATP 불필요

Chapter 4. 세포와 환경의 상호작용

2) 능동수송(active transport)- 농도구배에 역행 저농도에서 고농도로- 특이적 수송운반단백질 필요- ATP 소모 필요

(1) Primary active transport- ATP 가수분해가 운반체 기능을 위해 직접 요구됨

수송될 분자와 운반체 단백질 결합

ATP 분해 촉진으로 운반체단백질 인산화

운반체단백질의 구조변화

hinge-like motion으로 물질 이송

Ex) Na+/K+ pump- 2K+ 세포내로/ 3Na+ 세포외로 수송- Na+ 구배 -> 다른 분자의 연관수송 에너지 공급- 막전위 형성에 관여- 신체 기초 대사율 조정

Chapter 4. 세포와 환경의 상호작용

(2) Secondary active transport (coupled transport)- 물질수송에너지는 다른 분자의 농도구배에서 공급- ATP 가수분해는 다른 분자의 농도구배 형성에 이용- 믈질이동 방향에 따라 ->symport, antiport

Chapter 4. 세포와 환경의 상호작용

(3) Bulk transport (집단수송)- Big size materials (protein 등) -> 운반체를 이용한 막통과 어려움- exocytosis or endocytosis 이용 다량의 분자를 동시 수송- exocytosis : ghfahs, 신경전달물질- endocytosis : receptor-mediated

Chapter 4. 세포와 환경의 상호작용

3. 막전위 (membrane potential)- 원형질막의 침투성질- 세포내 고정음이온 : ATP, 단백질, 유기분자- Na+/K+ pump 작용

세포막을 경계로 불균등한 전하분포 형성(세포내부 : 음극, 세포외부 : 양극)

* 안정막전위 :세포가 자극받지 않을 때막에 형성되는 전위차이(-65mV ~ -85mV)

Chapter 4. 세포와 환경의 상호작용

4. Cell signaling (세포신호)

- 화학적 신호를 통한 세포간 교신- 화학물질을 세포외 환경으로 분비- 세포신호 3종류 :

paracrine signaling, synaptic signaling, endocrine signaling