핵심 해설
이 문제는 세포막을 통한 물질이동의 기본 기전을 정확히 이해하고 있는지 평가하는 문제예요. 각 이동 방식이 어떤 에너지원(Energy Source)과 이동 방향(Direction)을 사용하는지 구별하는 것이 핵심이에요.
1. 핵심 개념 분석 (Key Concept)
세포막을 통한 물질이동은 크게 수동적 이동(Passive Transport)과 능동적 이동(Active Transport)으로 나뉘어요.
핵심! 수동적 이동은 에너지(ATP)를 소모하지 않고 물리적 농도 기울기(Concentration Gradient)나 압력 차이(Pressure Gradient)에 따라 이동하며, 능동적 이동은 ATP를 사용하여 농도 기울기에 역행하여 물질을 이동시키는 것을 꼭 기억하세요.
2. 정답 근거 (Answer Rationale)
정답은 ③번 '여과 – 정수압 차'입니다.
여과(Filtration)는 모세혈관 벽과 같은 반투과성 막(Semipermeable Membrane)을 사이에 두고
정수압(Hydrostatic Pressure) 차이에 의해 물과 작은 용질이 함께 이동하는 현상이에요. 신장 사구체(Glomerulus)에서 혈액이 여과되어 오줌이 생성되는 과정이나, 모세혈관에서 조직액이 형성되는 과정이 대표적인 예시이죠.
3. 오답 분석 (Distractor Analysis)
①
혼동 주의! 확산(Diffusion)의 주된 원인은 '압력 차'가 아니라 용질의 '농도 차(Concentration Gradient)'입니다. 높은 농도에서 낮은 농도로 물질이 이동하는 것이 확산의 핵심이에요.
② 삼투(Osmosis)는 용질이 아닌
물(용매, Water)의 이동을 의미해요. 반투막을 사이에 두고 용질 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 물 분자가 이동하는 현상이므로, 용질이 이동한다는 설명은 틀렸어요.
④ 촉진확산(Facilitated Diffusion)은 운반체 단백질(Carrier Protein)을 이용해 농도 경사를 따라 이동하는 방식이라 ATP를 전혀 사용하지 않아요.
핵심! ATP를 사용하는 능동운반과 가장 쉽게 혼동되는 지점입니다.
⑤ 능동운반(Active Transport)은 ATP를 사용하여 농도 경사에
역행(Against Concentration Gradient)하여 물질을 이동시켜요. '농도경사 순행'이라는 표현은 수동적 이동에 해당하므로 틀렸어요.
4. 연관 개념 정리 (Related Concepts)
나트륨-칼륨 펌프(Na⁺-K⁺ Pump)는 1차성 능동운반(Primary Active Transport)의 가장 대표적인 예시이며, 나트륨-포도당 공동수송체(SGLT)는 2차성 능동운반(Secondary Active Transport)의 대표적인 예시입니다. 치료적 맥락에서 전기치료(Electrotherapy) 시 약물 이온을 피부로 침투시키는 이온도입법(Iontophoresis)도 전기적 힘을 이용한 능동적 물질이동의 한 예시로 함께 알아두면 좋아요.
한눈에 비교!
| 구분 | 이동 원인(에너지원) | 이동 방향 | 운반체 | 예시 |
|---|
| 확산(Diffusion) | 농도 차 | 고농도 → 저농도 | 불필요 | 폐포 내 산소 교환 |
| 삼투(Osmosis) | 용질 농도 차 | 저농도 → 고농도 (물 분자) | 불필요 | 적혈구 용혈 |
| 여과(Filtration) | 정수압 차 | 고압 → 저압 | 불필요 | 사구체 여과 |
| 촉진확산(Facilitated D.) | 농도 차 | 고농도 → 저농도 | 필요 (단백질) | 포도당 수송 |
| 능동운반(Active T.) | ATP (대사에너지) | 저농도 → 고농도 | 필요 (펌프) | Na⁺-K⁺ 펌프 |
암기 팁
여과는 '물을 거르는 것'이라고 생각하면 쉽게 외울 수 있어요. 커피를 내릴 때 압력을 가해 물을 통과시키는 원리와 같습니다.
압력(정수압)이 핵심 동력이에요.
국시 빈출 포인트
물질이동 기전은 단순 비교표 형태로 매우 자주 출제되므로, 표를 통째로 암기하는 것이 가장 효율적이에요. 특히 촉진확산과 능동운반을 구별하는 문제는 거의 매년 나온다고 보시면 됩니다.