세포막, 통과하는 물질과 막히는 물질

지난 글에서 현미경으로 세포를 관찰했다면, 이번에는 세포의 경계인 세포막에서 어떤 일이 일어나는지 살펴봅니다.

세포막은 단순한 벽이 아닙니다. 어떤 물질은 지나가게 하고, 어떤 물질은 막는 역할을 합니다. 이 세 번째 본문에서는 확산, 삼투, 선택적 투과성을 농도 차라는 하나의 열쇠로 함께 이해할 것입니다.

핵심 문장: 입자는 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 퍼져 나가고, 물은 세포막을 지나 더 진한 쪽으로 이동합니다.

이 두 방향의 차이를 이해하면 확산과 삼투를 헷갈리지 않을 수 있습니다. 간단한 모형으로 두 개념의 차이를 정리합니다.

입자가 퍼지는 방향 — 확산

향이 강한 물질이 방 안으로 퍼져 나가는 장면을 떠올립니다. 향기 입자는 처음에 한쪽에 많이 모여 있다가, 시간이 지나면서 방 전체로 골고루 퍼집니다.

이처럼 입자가 많은 곳에서 적은 곳으로 퍼져 나가는 현상을 확산이라고 합니다.

확산의 포인트는 두 가지입니다.

개념	이동하는 것	방향
확산	입자	많은 곳 → 적은 곳

이번에는 막이 하나 있는 상황을 떠올립니다. 막 왼쪽에는 용질(액체에 녹아 있는 물질)이 많고, 막 오른쪽에는 용질이 적습니다.

이때 물 분자는 막을 지나 어느 쪽으로 이동할까요?

물이 세포막 같은 막을 지나 농도가 더 진한 쪽으로 이동하는 현상을 삼투라고 합니다.

삼투를 이해할 때 주의할 점이 있습니다.

개념	이동하는 것	방향
삼투	물	묽은 쪽 → 진한 쪽 (막을 지나)

세포막은 문처럼 열려 있는 것도, 벽처럼 완전히 막혀 있는 것도 아닙니다. 막이 어떤 물질은 지나가게 하고, 어떤 물질은 막는 성질을 선택적 투과성이라고 합니다.

예를 들어 물 분자처럼 아주 작은 입자는 세포막을 지날 수 있습니다. 하지만 큰 용질 분자는 쉽게 지나가지 못합니다.

이 선택적 투과성 덕분에 세포는 안팎의 물질 농도를 조절할 수 있습니다. 세포막이 없거나 아무 물질이나 모두 통과시킨다면, 세포는 자기 상태를 유지하기 어려울 것입니다.

세 개념을 농도 차라는 하나의 틀로 묶어 정리합니다.

농도는 어떤 물질이 일정한 양 안에 얼마나 들어 있는지를 나타내는 정도입니다. "진하다"는 같은 양 안에 용질이 더 많이 들어 있다는 뜻입니다.

낱말	뜻
확산	입자가 많은 곳에서 적은 곳으로 퍼져 나가는 현상
삼투	물이 세포막 같은 막을 지나 농도가 더 진한 쪽으로 이동하는 현상
선택적 투과성	막이 어떤 물질은 지나가게 하고 어떤 물질은 막는 성질
농도	어떤 물질이 일정한 양 안에 얼마나 들어 있는지를 나타내는 정도
용질	물 같은 액체에 녹아 들어 있는 물질