세포 간 전기적, 화학적 신호 전달 방식

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신체 기능에서는 세포 간의 신호전달이 필수적이고 실제로 활발히 일어나고 있다. 신경계에서 세포 간 신호전달은 몇 가지의 기작을 통해 이루어지는데, 크게 틈새이음에 의한 전기적 신호전달과 화학 매개체와 그 매개체를 인지하는 수용체 반응이 통한 화학적 전령 이용한 신호전달이 있다.

전기적 신호전달은 틈새이음(gap junction)에 의해 일어난다. 틈새이음이란 코넥손이라 불리는 단백질에 의해 형성된 인접 세포를 연결하는 통로이다. 코넥손은 2개의 인접한 세포의 세포질과 연결이 되어 용질과 분자들이 통과할 수 있게 한다. 분자량이 1,000 이하인 이온, 당류, 아미노산 등의 작은 물질이 세포 외액을 경유하지 않는 대신 통로를 이용해 통과할 수 있다. 틈새이음은 중추신경계, 평활근세포, 심근세포 등에서 전기시냅스의 역할을 하며, 세포 간 전기적 자극을 빠르게 전달한다. 이 때 통로는 세포 내 Ca2+ 농도에 의해 조절 되는데, Ca2+ 농도가 증가하면 통로의 직경이 줄어든다.
신경계에서 일어나는 전기적, 화학적 시냅스에 논하기 전에 앞서 신경세포인 뉴런(Neuron)의 구조에 대해 간략히 설명하겠다. 왼쪽의 그림과 같은 구조의 뉴런은 수상돌기, 세포체, 축삭, 축삭말단의 4가지 부분으로 구성되어 있다. (신경)세포체는 핵, 골지체 등이 존재하는 뉴런의 핵심적인 부분이다. 세포체에서는 수상돌기라는 돌출된 형태의 가지가 뻗어나오는데, 뉴런은 수상돌기를 통해 외부, 이웃 뉴런으로부터 신호를 받아들인다. 축삭은 세포체로부터 뻗어나오는 관 모양의 가지이며, 신호를 다른 뉴런으로 전달하는 부분이자 한 뉴런 안에서도 활동전압의 형태로 전기적 자극이 지나가는 통로라고 할 수 있다. 크기가 큰 축삭은 수초라고 하는 절연막으로 싸여 있기도 하는데, 이러한 수초는 일정한 간격을 두고 떨어져 축삭을 감으며 랑비에 결절을 구성하고, 그를 통해 도약전도가 가능하다. 세포체 반대 방향의 축삭의 끝부분에는 시냅스전 말단이라는 몇 갈래의 가지가 존재한다.

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