생명과학Ⅰ — 막전위 그래프 풀이

분극·탈분극·재분극과 이온 이동을 순서대로 읽는 법

Ⅰ. 막전위 3단계

분극(휴지 상태)
자극이 없을 때 막 안쪽이 −70mV(휴지 전위). 세포 안에는 K⁺이, 밖에는 Na⁺이 많다. 나트륨·칼륨 펌프가 ATP를 써서 Na⁺을 밖으로, K⁺을 안으로 퍼내 이 분포를 유지한다.
💡 펌프는 ATP를 쓰는 능동 수송(농도 기울기 역방향). 확산과 구분.
탈분극
역치 이상 자극 → Na⁺ 통로가 열려 Na⁺이 세포 안으로 확산 → 막전위가 (+) 쪽으로 상승.
재분극
막전위가 최고에 이르면 Na⁺ 통로가 닫히고 K⁺ 통로가 열려 K⁺이 세포 밖으로 확산 → 막전위가 다시 하강한다. 잠시 과분극 후 휴지 전위로 회복.

Ⅱ. 구간별 이온·통로

구간막전위주로 열린 통로이온 이동
분극−70mV 유지대부분 닫힘(펌프 작동)펌프로 Na⁺ 밖·K⁺ 안
탈분극상승(+)Na⁺ 통로Na⁺ 안으로
재분극하강(−)K⁺ 통로K⁺ 밖으로

Ⅲ. 그래프 읽는 순서

  • ① y축이 막전위(mV)인지 확인
  • ② 그래프가 올라가면 탈분극(Na⁺ 유입), 내려가면 재분극(K⁺ 유출)
  • ③ 특정 시점 이온 이동 = '열린 통로 + 농도 기울기'로 판단
  • ④ Na⁺은 항상 안쪽으로, K⁺은 항상 바깥쪽으로 확산하려는 농도 기울기를 가진다
⚠️ 농도 기울기는 늘 존재하지만 통로가 열려야 이온이 실제로 이동한다. 두 조건을 함께 봐야 한다.