<진화하는 물> 제럴드 폴락

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수화된(물로 둘러싸인) 칼륨 이온은 크기가 3.8옹스트롬, 수화된 나트륨 이온은 5,0옹스트롬으로 이온도 크기가

다르다는 걸 <진화하는 물>을 읽고 처음 알았는데,

아니 그리고

약 10나노미터 두께의 얇은 인지질 이중층으로 되어있는 세포막에 왜 이리 펌프와 채널이 많아요?

세포막에 100종류가 넘는 채널과 50개가 넘는 펌프가 있다는데 그 많은 종류와 채널과 펌프가 들어설 공간은 어디에 있는지 궁금하네요. 세포막이 많이 궁금합니다.

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“20세기 중반에 비로소 세포는 채널과 펌프를 가지고 있음이 밝혀졌다. 칼륨과 나트륨 채널, 이들의 작용 때문에 읽어버린 이온의 균형을 맞추기 위한 펌프가 그것이다.

이온의 기울기를 유지하기 위해 나트륨이온은 계속 세포 밖으로 퍼내야 한다. 나트륨펌프가 필요했던 것과 같은 이유로 다른 이온에 관한 펌프도 계속 필요했다. 양성자 펌프, 칼슘 펌프, 염소 이온 펌프, 중탄산 펌프 등등이 이미 제시된 나트륨, 칼륨 펌프 뒤를 이었다. (도대체 펌프의 작용은 어떻게 수행되고 있는지...)

채널 단백질 분야도 상황은 비슷했다. 채널 단백질의 숫자는 쉽게 100종을 넘어섰다. 심지어 물을 운반하는 채널도 등장했다.

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채널은 세포가 가진 이온 각각에 대해 따로따로 존재해야만 한다. 또 아미노산, 펩티드, 독소물질, 당을 위한 추가채널들이 존재하지 않으면 이들 대부분은 세포막을 통과할 수 없게 된다. 따라서 수없이 많은 채널이 존재해야 하고 이들은 용질에 특이적으로 작동해야 한다.

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펌프의 숫자는 50개가 넘는다. 세포내부와 외부가 전기적으로 평행 상태에 도달할 수밖에 없기 때문에 펌프가 필요하다.

세포막이 감당할 수 있는 채널과 펌프의 숫자는 분명 한계가 있어야 한다.“ - <진화하는 물> 중에서

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