Action Potential(활동전위)

Action potential, 활동전위는 세포막 전압의 빠른 변화로, 나트륨(Na⁺)이 세포 안으로 들어오고, 칼륨(K⁺)이 세포 밖으로 나가는 과정에서 발생합니다. 세포가 전기 신호를 전달하는 기본적인 방식입니다.

활동전위(Action potential)의 단계별 과정

1. 안정 상태 (Resting state)

나트륨-칼륨 펌프에 의해 세포 안이 음전하를 유지

나트륨-칼륨 펌프가 나트륨(Na⁺) 3개를 밖으로, 칼륨(K⁺) 2개를 안으로 이동시켜 세포 안이 음전하(-70mV)를 유지합니다. 양이온이 적은 세포 안은 음전하를 띠고, 양이온이 많은 세포 밖은 양전하를 띱니다.

2. 탈분극 (Depolarization)

나트륨 통로가 열려 나트륨이 세포 안으로 유입
-> 세포 안 양전하

자극이 오면 나트륨 통로가 열려 나트륨(Na⁺)이 세포 안으로 빠르게 들어옵니다. 이로 인해 세포 안이 양전하를 띠며 막전압이 +30mV까지 올라갑니다.

3. 재분극 (Repolarization)

나트륨 통로 닫힘, 칼륨 통로 열리며 세포 밖으로 빠져나감
-> 세포 안 음전하로 복귀

나트륨 통로가 닫히고 칼륨 통로가 열리며, 칼륨(K⁺)이 세포 안에서 밖으로 빠져나갑니다. 세포 안은 다시 음전하로 바뀌며 안정 상태로 돌아갑니다.

4. 과분극 (Hyperpolarization)

칼륨(K⁺)이 과도하게 나가면서 세포 안은 일시적으로 더욱 음전하(-90mV)를 띱니다.

5. 안정 상태로 복귀 (Return to Resting state)

나트륨 칼륨 펌프가 다시 세포 막 전위를 안정 상태로 복귀 시킴

나트륨-칼륨 펌프가 다시 작동해 나트륨(Na⁺)을 세포 밖으로, 칼륨(K⁺)을 세포 안으로 이동시키며 세포는 안정된 상태로 돌아옵니다.

활동전위(Action potential) 요약

Action potential의 각 과정을 다시 요약해보겠습니다.

1. 안정 상태: 나트륨-칼륨 펌프가 3:2로 이온 교환, 세포 안은 음전하

2. 탈분극: 나트륨(Na⁺)이 들어와 세포 안이 양전하.

3. 재분극: 칼륨(K⁺)이 나가며 세포 안이 음전하로 돌아감.

4. 과분극: 칼륨이 과도하게 나가 일시적으로 더 음전하.

5. 복귀: 나트륨-칼륨 펌프가 다시 작동하면서 안정 상태로 조정.