5.세포막의 구조와 물질 수송 Flashcards
다음 그림이 설명하는 실험명은? 그리고, 그래프가 실제 실험 결과와 왜 다른가?
그림은 FRAP(fluuorescence recovery after photobleaching)이다. 이는 특정 부위 형광 표백 후, 그 부위의 회복되는 양상을 관찰한다. 그럼 형광이 표지된 옆의 인지지들이 섞여 표백된 부위가 회복되는 것을 볼 수 있다. 하지만, 인지질이 100%유동적이진 않기에 세포막의 유동성 있는 비율과 유동성의 정도에 따라 그래프가 달라진다.
다음 그림이 설명하는 실험명은? 그리고 왜 실제 실험 결과가 그래프와 다른가?
그림은 특정 부위를 계속 표백 후, 표백하지 않은 다른 부위의 형광을 관찰하는 FLIP(fluorescence loss in photobleaching)이다. 이때, 인지질이 이동하면서 전체적인 형광 부위가 점점 없어지는 것을 확인할 수 있다. 하지만, 실제 세포막에서는 유동성 있는 비율과 유동성의 정도에 따라 그래프가 달라진다.
다음은 막단백질의 비대칭성을 증명하는 실험이다. SDS_PAGE의 밴드를 예측하여 그려라
세포막은 세포 안팎에 전하를 띤 이온들의 농도 기울기를 유지시켜 전위차를 형성한다. 그 중 한 예가 신경전도(Na+/K+의 기울기를 사용)이다. 에너지 저장의 예를 설명하여라.
H+의 기울기로 ATP를 합성할 수 있는 F0F1 복합체가 있다.
지질의 합성이 가장 활발한 시기는?
G1기
인지질은 세포막의 안팎에 비대칭적으로 존재한다. 세포 안에 있는 인지질과 세포밖에 있는 인지질을 나열하여라.
세포안 : 포스파티딜세린(PS), 포스파티딜에탄올아민(PE), 포스파티딜이노시톨(PI)
세포밖 : 포스파티딜콜린(PC)
세포 밖에 노출시 사멸신호인 인지질은?
포스파티딜세린(PS)
세포내에서 신호전달을 하는 인지질은?
포스파티딜이노시톨(PI)
원핵생물과 진핵생물의 인지질 합성 차이점을 설명하여라
원핵생물은 세포막 표면에 효소가 결합해서 합성을 진행하고, 진핵생물은 활면소포체에서 합성을 진행 한 후 여러 소기관으로 전달한다.
콜레스테롤의 합성 과정을 진핵생물과 원핵생물로 나누어 차이점을 설명하여라.
원핵생물은 스테롤을 주변환경에서 획득하거나 호파노이드(스테롤과 비슷한 성격을 가짐)를 합성한다. 이에 반해 진핵생물은 세포질(초기)->활면소포체(후기)를 거쳐 합성한다.
표재성 단백질, 내재성 단백질, 고정성 단백질의 차이를 설명하시오
표재성 단백질은 표면에 전하를 띠고, 염처리로 쉽게 분리 가능하다. 왜냐하면 세포막 표면에 정전기적 결합으로 약하게 붙어있던 것을 파괴하기 때문이다. 내재성 단백질은 막에 박혀 있어 계면활성제로 분리 가능하다. 물질 수송, 신호 전달에 용이한데 이 예에는 a-나선, B-통구조가 있다. 마지막으로 고정성 단백질은 지질과 공유결합하여 막에 박혀있다.
막단백질이 소포체, 골지체를 거치면서 당을 첨가하는 데 이때 항상 세포막 (바깥쪽/안쪽)에서 관찰된다.
바깥쪽
세포막의 유동성 감소 요인 4가지를 말하여라
- 인지질 내 포화지방산의 탄소 길이가 증가하는 경우
- 상온에서 콜레스테롤 농도가 증가하는 경우
- 불포화 지방산의 비율이 감소하는 경우
- 막 단백질이 주변 분자들과 다양한 구조를 형성하는 경우
생체내에서 산소와 이산화탄소의 교환은 어떤 수송 메커니즘이고, 그에 관련된 법칙의 이름과 식을 쓰시오
이는 (단순)확산 메커니즘으로 분자가 지질막을 통해 에너지 소모 없이 고에서 저로 농도 기울기를 따라 이동하는 현상이다. 관련된 법칙은 픽의 법칙으로 확산 속도를 구할 수 있다.
이온채널과 단일 수송체(uniporter)의 차이점은 무엇인가? 또 공통점은 무엇인가?
이온채널은 물질 이동시 구조변화가 일어나지 않고, 촉진확산(농도 : 고->저)으로 물질이 이동한다 . 단일 수송체(uniporter)는 물질 이동시 구조 변화가 일어나고, 동방향 수송체, 역방향 수소체, ATP 구동 펌프와 같이 캐리어에 속한다. 그리고 단일 수송체는 이온채널과 같이 촉진 확산을 한다는 공통점이 있다.
촉진 확산은 특정 물질만 특이적 수송을 한다. 왜냐하면 _____________이 관여하기 때문이다.
막단백질
촉진확산(수동수송)은 미하엘리스-멘텐식을 따르는가? 그렇다면 그 식은 어떻게 되는가?
따른다.
채널 중 비개폐성 채널인 누수 채널의 예를 두가지 이상 말하여라
K+ 누수채널, Na+ 누수채널
다음은 동물 세포막의 Na+/K+펌프이다. 다음 그림의 빈칸을 채워넣어라
F형 펌프는 ATP synthase로도, ATPase(ATP 구동 펌프)로도 작동한다. 각각의 과정을 설명하여라.
- ATP synthase : 수동수송이다. H+가 농도기울기에 따라 고->저로 이동하면 그 힘에 의해 F0가 회전하면, F1내에 위치한 세개의 알파, 베타 소단위체들이 구조가 변하면서 ATP합성을 한다.
- ATPase(ATP 구동 펌프) : 능동수송이다. ATP를 사용하면서 H+의 농도를 저->고로 이동한다.
다음 그림에서 설명하는 수송 메커니즘은 무엇인가?
Halobacteriumm의 세포막에 있는 박테리오돕신(빛 구동 펌프-1차 능동 수송)이다.
다음 그림은 1차 능동수송과 2차 능동수송을 한번에 보인 그림이다. 빈칸을 알맞게 채워라
촉진확산, 능동수송 과 단순확산의 차이점은 무엇인가?
단순확산은 지질을 통한 수송이며, 시간에 따른 속도 그래프가 직선이지만, 촉진확산과 능동수송은 막단백질을 통한 수송이어서 미하엘리스-멘텐 식을 따른다. 그리고 단순확산은 무조건 고->저로 농도기울기에 따라 이동하지만, 능동확산은 농도 기울기에 역행하여 이동할 수 있다.
아쿠아포린으로 체내 혈장 삼투압을 조절하는 기작을 설명하여라.
신체 혈장 삼투압 상승->시상하부 삼투 수용기 인식->뇌하수체 후엽 바소프레신[ADH]분비->신장 네프론의 원위세뇨관, 집합관 등 작용->세포 정단면에 아쿠아포린 발현->물 분자 재흡수
식물 뿌리 세포에는 신장 네프론의 정단면에 아쿠아포린이 있는 것과 같이 아쿠아포린이 있지만 차이점도 있다. 차이점은 무엇인가? 그리고 언제 어떻게 되는지 설명하여라.
소장 상피세포의 포도당 흡수 기작을 설명하여라
GLUT단백질은 어떤 수송 메커니즘을 보이는가?
단일 수송체로서 물질 이동시 수송체의 구조는 채널처럼 바뀌지만 채널과 다르게 촉진확산을 한다.
위 벽세포의 위산 분비 기작을 설명하여라
거대분자 수송의 기본 메커니즘을 설명하시오
소낭을 이용하여 수송해야 한다. 수송할 분자가 수용체 단백질에 결합하면 코트 단백질(클라트린)이 막에 붙고 디나민 작용으로 막에서 끊어준다.(GTP 소모) 이후 Rab단백질이 소낭에 박히고, Rab단백질이 키네신과 미오신과 같은 운동 단백질과 결합해 세포골격을 따라 이동한다. 수여자 막에 도달하면, 소낭의 V-SNARE(시냅토태그민 ; ca2+에 의해 조절 분비되는 소낭에 존재->ca2+가 있어야 융합이 일어남)와 수여자 막의 t-SNARE, SNAP25가 서로 꼬이면서 두 막을 융합시킴. 수송 분자를 방출한 후 소낭은 원래 자리로 회수됨
다음은 거대분자 수송의 기본 메커니즘이다. 소낭이 회수 될때 빈칸을 채워라
위에서 부터 : GAP(GTPase-activating protein)
GEF(Guanine-nucleotide exhage factor)
파고시토시스의 정의를 설명하고 예를 한가지 제시하라
파고시토시스는 고형의 큰 물질이 비특이적 수용체에 결합하고 미세섬유에 의해 위족 형성하면 세포막 함입을 하는 것이다. 대표적인 예는 백혈구의 식균작용이다.
가족성 고콜레스테롤혈증이 생기는 이유를 설명하시오(엔도시토시스를 이용하여)
이는 LDL수용체에 결함이 있는것으로 혈중에 콜레스테롤이 혈관벽에 침착되어 동맥경화중을 유발한다. 이는 수용체 매개 엔도시토시스이다. 특이적 수용체가 발현되며, 클라트린을 이용해 함입을 한다.
클라트린이 아닌 cop1, cop2가 관여하여 막을 떼내는 세포 소기관 사이의 수송은 디나민이 관여하지 않는다.
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