식물에서는 나트륨 칼륨펌프 대신에 어떠한 펌프를 가지고 있나요?
안녕하세요. 나트륨 칼륨 펌프는 동물만이 가지고 있는 1차 능동체라고 알고 있는데 그렇다면 식물에서는 이 펌프 대신에 어떠한 펌프가 기능을 수행하는 것인지 궁금합니다.
안녕하세요.
네, 말씀해주신 것과 같이 동물 세포에서는 나트륨-칼륨 펌프(Na⁺/K⁺-ATPase)가 대표적인 1차 능동 수송 장치로, 세포 내부와 외부의 Na⁺와 K⁺ 농도를 적극적으로 유지하는 역할을 하지만 식물 세포는 구조적으로 세포벽이 있고, 삼투압과 수분 조절이 매우 중요하기 때문에, 동물과 동일한 Na⁺/K⁺-ATPase를 가지고 있지 않습니다. 대신 식물은 프로톤(P⁺) 펌프, 특히 H⁺-ATPase를 이용하여 비슷한 기능을 수행합니다. 식물에서는 세포막에 위치하며, ATP를 이용해 H⁺(양성자)를 세포 밖으로 능동 수송하는데요, 이렇게 형성된 양성자 기울기(proton gradient)와 전기화학적 기울기는 2차 능동 수송의 에너지원으로 사용됩니다. 예를 들어, K⁺, NO₃⁻, 포도당 등의 이온과 영양분 흡수에 H⁺-공동수송(symport)이나 H⁺-반송(antiport) 시스템을 통해 에너지를 제공합니다. 또한 식물만이 가지고 있는 세포소기관인 액포(vacuole) 내에서 H⁺를 능동적으로 펌핑하여 세포 내 산성도 유지 및 삼투압 조절에 기여하는데요, H⁺-PPase는 PPi(무기 피로인산)를 에너지원으로 사용하여 H⁺를 수송합니다. 이때 액포에 H⁺가 펌핑되면, 다른 이온(K⁺, Na⁺, Ca²⁺ 등)의 저장과 세포 내 삼투압 유지가 가능해집니다. 감사합니다.
1명 평가식물은 나트륩-칼륨 펌프 대신 식물은 이 펌프 대신 수소 이온 펌프(H+ 펌프)를 사용하여 1차 능동수송 기능을 수행합니다.
식물 세포의 세포막에는 ATP를 에너지원으로 사용하는 양성자 펌프, 즉 H+-ATPase가 존재합니다. 이 펌프는 ATP를 가수분해하여 방출된 에너지를 이용해 세포 내부의 수소 이온을 세포 밖으로 능동적으로 퍼냅니다.
결과적으로, 식물은 나트륨-칼륨 펌프 대신 수소 이온 펌프를 통해 세포의 이온 균형을 유지하고, 뿌리에서 무기염류를 흡수하는 등 다양한 생리적 기능을 수행하는 것입니다.
식물은 나트륨-칼륨 펌프 대신 양성자 펌프(Proton Pump)를 통해 능동 수송을 수행합니다. 이 펌프는 ATP를 사용하여 수소 이온(H+)을 세포 밖으로 능동 수송하여 세포막을 가로지르는 전기화학적 기울기를 형성합니다. 이 기울기는 다른 이온이나 분자들이 세포 내로 수동 또는 2차 능동 수송을 통해 이동하는 데 필요한 에너지를 제공하며, 식물 세포의 물질대사와 삼투압 조절에 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
식물세포막에서는 나트륨칼륨펌프대신에 프로톤펌프라고하는 1차 능동수송장치가 작동하고있습니다.
이 펌프는 세포 외부로 수소이온을 내보내서 전기화학적인 기울기를만들고, 이를이용해서 다양한 이온과 대사물이 공동수송되는 작용을 일으킵니다.
감사합니다.