# 휴지막전위 유지에 기여하는 Na⁺/K⁺-ATPase의 한 작동 주기에서 일어나는 이동은? > source: MyMerci (mymerci.kr) > url: https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=628569 > language: ko > subject: 국민연금공단 심사직 전공 모의고사 6회 ## 문제 휴지막전위 유지에 기여하는 Na⁺/K⁺-ATPase의 한 작동 주기에서 일어나는 이동은? ## 보기 1. Na⁺ 2개 밖으로, K⁺ 3개 안으로 2. Na⁺ 3개 안으로, K⁺ 2개 밖으로 3. Na⁺와 K⁺ 각각 3개 밖으로 4. Na⁺ 2개 안으로, K⁺ 3개 밖으로 5. Na⁺ 3개 밖으로, K⁺ 2개 안으로 **✔ 정답** **정답: 5** ## 해설 펌프는 ATP를 사용하여 Na⁺ 3개를 세포 밖으로, K⁺ 2개를 안으로 이동시킨다. 이온 농도 기울기를 유지하며 순양전하 하나가 밖으로 나간다. 휴지막전위에는 특히 안정 시 K⁺ 투과성도 중요하다. [근거] OpenStax Anatomy and Physiology 2e, Chapter 12 — https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/12-chapter-review ## 심화 해설 Na⁺/K⁺-ATPase의 작동 주기와 이온 이동 세포막에 존재하는 Na⁺/K⁺-ATPase(sodium-potassium pump)는 ATP를 에너지원으로 사용하여 한 작동 주기마다 Na⁺ 3개를 세포 밖으로 내보내고 K⁺ 2개를 세포 안으로 들여옵니다 [1][2][3]. 이 3:2 비율은 펌프가 단순히 이온을 교환하는 것을 넘어, 한 주기당 양전하 1개를 세포 밖으로 순이동시키는 전기발생성(electrogenic) 특성을 만듭니다 [2]. 휴지막전위(resting membrane potential)는 주로 K⁺의 농도 기울기와 막투과성에 의해 결정되지만, Na⁺/K⁺-ATPase는 이 농도 기울기를 유지하고 전기발생성 기여를 통해 막전위를 안정화하는 데 지속적으로 관여합니다 [2][4]. 3:2 비율이 휴지막전위에 기여하는 이유 휴지 상태의 세포막은 K⁺에 대한 투과성이 높고 Na⁺에 대한 투과성은 낮습니다. K⁺가 농도 기울기에 따라 세포 밖으로 확산되면 세포 안쪽이 음전하를 띠게 되는데, Na⁺/K⁺-ATPase가 Na⁺ 3개를 내보내고 K⁺ 2개만 들여옴으로써 세포 안의 양전하를 한 개 더 제거하는 효과가 발생합니다. 이로 인해 막전위가 약 -5~-8 mV 정도 더 음성 방향으로 이동합니다 [4]. 실제로 쥐 골격근 세포에서 ouabain으로 Na⁺/K⁺-ATPase를 억제하면 휴지막전위가 30초 이내에 5~8 mV 감소하여 약 -60 mV까지 떨어지는 것이 확인됩니다 [4]. 이는 펌프의 전기발생성 기여가 휴지막전위 유지에 실제로 작용하고 있음을 보여줍니다. 이온 이동 방향과 농도 기울기 Na⁺/K⁺-ATPase는 두 이온 모두 농도 기울기에 역행하여 이동시킵니다 [2]. 세포 안에는 K⁺ 농도가 높고 Na⁺ 농도가 낮으며, 세포 밖은 그 반대입니다. 펌프는 ATP 가수분해 에너지를 사용해 Na⁺을 세포 밖(저농도 → 고농도 방향)으로, K⁺을 세포 안(저농도 → 고농도 방향)으로 운반합니다. 이 능동수송이 멈추면 이온 기울기가 서서히 소실되고 휴지막전위가 붕괴됩니다. | 구분 | Na⁺ | K⁺ | | --- | --- | --- | | 이동 방향 | 세포 안 → 세포 밖 | 세포 밖 → 세포 안 | | 한 주기당 이동 수 | 3개 | 2개 | | 농도 기울기 대비 | 역행(능동수송) | 역행(능동수송) | | 순 전하 이동 | 양전하 1개 세포 밖으로 → 전기발생성 | | 국시 빈출 포인트 혼동 주의! Na⁺/K⁺-ATPase의 이동 비율을 반대로 기억하기 쉽습니다. Na⁺은 항상 3개가 세포 밖으로, K⁺은 항상 2개가 세포 안으로 이동합니다. 숫자와 방향을 세트로 외워두면 보기에서 방향만 바꿔 혼동을 유도하는 문제를 피할 수 있습니다. 핵심! 이 펌프가 전기발생성인 이유는 한 주기에서 Na⁺ 3개와 K⁺ 2개라는 비대칭적 교환 때문입니다. 만약 1:1로 교환한다면 막전위에 직접적인 전하 기여는 없을 것입니다. 휴지막전위에 대한 기여는 K⁺ 확산 전위가 주된 결정 요인이고 Na⁺/K⁺-ATPase는 이온 기울기 유지와 소량의 직접적 전하 이동으로 보조한다는 관점이 중요합니다 [2][4].참고 문헌 (논문 출처) - [1]Crystal structure of the sodium-potassium pump.일반논문Morth JP, Pedersen BP, Toustrup-Jensen MS, Sørensen TL, Petersen J, Andersen JP (2007) · DOI: 10.1038/nature06419 - [2]Na+/K+-pump and neurotransmitter membrane receptors.일반논문Pivovarov AS, Calahorro F, Walker RJ (2018) · DOI: 10.1007/s10158-018-0221-7 - [3]Sodium pump regulation of locomotor control circuits.일반논문Picton LD, Zhang H, Sillar KT (2017) · DOI: 10.1152/jn.00066.2017 - [4]Contribution of electrogenic sodium-potassium ATPase to resting membrane potential of cultured rat skeletal myotubes.일반논문Brodie C, Sampson SR (1985) · DOI: 10.1016/0006-8993(85)90885-6 ## 임상 시나리오 Na⁺/K⁺-ATPase 3:2 비율 암기휴지막전위 유지의 핵심 펌프 Na⁺/K⁺-ATPase는 한 주기마다 Na⁺ 3개를 세포 밖으로, K⁺ 2개를 세포 안으로 이동시킨다. 숫자와 방향을 세트로 기억할 것. 이 3:2 비대칭 교환은 한 주기당 양전하 1개를 세포 밖으로 순이동시켜 전기발생성을 만든다. 주의Na⁺은 항상 세포 밖으로, K⁺은 항상 세포 안으로 이동한다. 방향을 반대로 바꾼 보기에 주의하라. ## 핵심 개념 - **Na⁺/K⁺-ATPase** — ATP를 이용해 Na⁺ 3개를 세포 밖으로, K⁺ 2개를 세포 안으로 능동수송하는 막 단백질 - **전기발생성** — 한 주기당 양전하 1개가 순이동하여 막전위에 직접 기여하는 성질 - **휴지막전위** — 흥분성 세포가 자극을 받지 않을 때 유지하는 막 안팎의 전위차 - **능동수송** — ATP 에너지를 사용하여 농도 기울기에 역행해 물질을 이동시키는 과정 ## 같은 주제 문제 - [성인의 장골에서 골간의 중심 공간을 이루고 골수가 들어 있는 구조는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=628560) - [골반의 좌우 치골을 연결하는 치골결합의 구조적 분류는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=628561) - [우심방과 우심실 사이에서 혈액의 역류를 막는 판막은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=628562) - [건강한 성인의 좌폐에 관한 설명으로 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=628563) - [척수신경의 후근과 전근에 관한 설명으로 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=628564) - [융모가 발달하여 영양소 흡수 표면적을 넓히는 소화관은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=628565) - [신소체를 구성하는 두 구조의 조합은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=628566) - [빛을 감지하는 시세포가 위치하는 안구의 층은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=628567) --- More free questions: [기출문제](https://mymerci.kr/) _학습 참고용입니다. 실제 임상은 최신 지침과 소속 기관 프로토콜을 따르세요._