생명과학Ⅰ — 막전위 그래프 풀이
분극·탈분극·재분극과 이온 이동을 순서대로 읽는 법
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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
구간
막전위
주로 열린 통로
이온 이동
분극
−70mV 유지
대부분 닫힘(펌프 작동)
펌프로 Na⁺ 밖·K⁺ 안
탈분극
상승(+)
Na⁺ 통로
Na⁺ 안으로
재분극
하강(−)
K⁺ 통로
K⁺ 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.