세포내·외 운반(식세포작용·분비)
쉽게 말하면
세포막의 통로와 펌프는 이온이나 포도당 정도의 작은 분자를 다룹니다. 그런데 백혈구가 세균을 잡아먹거나 이자 세포가 인슐린을 분비할 때 오가는 것은 단백질 덩어리, 심지어 세포 하나입니다. 이런 크기는 어떤 막단백질도 통과시킬 수 없습니다. 그래서 세포는 막 자체를 변형시켜 물질을 소낭에 담아 나릅니다. 인지질 이중층이 유동성을 가진 액체 같은 막이기에 가능한 일입니다.
세포내 섭취는 막이 물질 쪽으로 오목하게 함입되어 물질을 감싸고, 그 부분이 떨어져 나와 소낭이 되는 과정입니다. 세균처럼 큰 고체를 삼키면 식세포작용, 액체와 그 속의 용질을 마시듯 들이면 음세포작용이라고 부릅니다. 식세포작용으로 만들어진 소낭은 대개 리소좀과 융합해 내용물이 분해됩니다.
세포외 분비는 반대 방향입니다. 골지체에서 가공·포장을 마친 물질이 소낭에 담겨 세포막 쪽으로 이동한 뒤, 소낭막이 세포막과 융합하면서 내용물이 세포 밖으로 쏟아집니다. 여기서 놓치기 쉬운 사실이 있습니다. 소낭막이 세포막에 합쳐지므로 세포막의 재료가 보충된다는 점입니다. 세포내 섭취는 반대로 세포막을 조금씩 떼어 가므로, 두 과정이 균형을 이루며 세포막의 넓이가 유지됩니다.
두 과정 모두 막을 구부리고 자르고 붙이는 데 에너지가 들기 때문에 ATP를 씁니다. 다만 능동 수송과 달리 농도 기울기를 거스르느냐와는 관계가 없습니다. 물질이 너무 커서 통과 자체가 불가능하다는 점이 이 수송을 부르는 이유입니다.
이렇게 나타납니다
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예시 1백혈구의 식세포작용백혈구는 침입한 세균을 향해 세포막을 뻗어 감싸 삼킨 뒤, 그 소낭을 리소좀과 융합시켜 소화 효소로 분해합니다. 세균이 세포막을 '통과'해 들어오는 것이 아니라, 세포막에 싸인 채 세포 안에 들어와 있다는 점이 중요합니다.
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예시 2신경 전달 물질의 분비신경 세포의 축삭 말단에는 신경 전달 물질이 담긴 소낭이 대기하고 있습니다. 흥분이 도달하면 소낭이 세포막과 융합해 내용물을 시냅스 틈으로 쏟아 냅니다. 세포외 분비가 몇 밀리초 단위로 정확히 일어나는 현장입니다.
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예시 3소화 효소와 호르몬의 분비 경로
세포내 섭취와 세포외 분비
| 구분 | 세포내 섭취 | 세포외 분비 |
|---|---|---|
| 방향 | 세포 밖 물질을 안으로 | 세포 안 물질을 밖으로 |
| 막의 변화 | 세포막이 함입되어 소낭이 떨어져 나옴 | 소낭이 세포막과 융합 |
| 세포막 넓이 | 조금 줄어듦 | 조금 늘어남 |
| 예 | 백혈구의 식세포작용 | 신경 전달 물질·소화 효소의 분비 |
자주 하는 오해
선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요
이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다
같은 단원의 개념 — 세포의 구조와 기능
자주 묻는 질문
Q1식세포작용과 음세포작용은 어떻게 구분하나요?
Q2세포외 분비를 계속하면 세포막이 무한히 커지나요?
Q3이 수송에는 세포막의 유동성이 왜 중요한가요?
이렇게 오가는 물질들이 정확히 어떤 분자인지 알고 싶다면 생체 고분자에서 세포를 이루는 네 가지 큰 분자를 살펴보세요.
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