[Team PPL 칼럼 35호] 6평 전에 생1 막전위는 잡고가자

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안녕하세요. Team PPL 생명과학팀 소속 팀원입니다.

여러분 6월 모의고사가 얼마 남지 않았는데, 시험 전에 막전위 문제를 푸는 것이 힘들거나 풀어도
버벅거리는 학생들을 위해 막전위 문제의 기본적인 팁들을 간단한 예제들과 함께 알려드리려고 합니다.

풀이 순서는 다음과 같습니다.

1. 자극 지점 관찰

2. 측정 지점 관찰

3. 표 분석

1. 자극 지점 관찰

두 개 이상의 뉴런이 문제에서 제시되었을 때는 두 뉴런의 자극 지점이 동일한지, 서로 다른지 무조건 먼저 체크해야 합니다.

a. 같은 지점에 자극을 주었다면 막전위 값이 표 안에서 세로로 같아야 합니다.

b. 다른 지점에 자극을 주었다면 같은 지점에 자극을 준 상황보다 단서가 줄어들고 각 신경의 자극 지점도 찾아야 하는 경우도 있어 어렵습니다. 각 자극 지점의 막전위 값은 동일하다는 것을 사용해야 하거나, 다른 조건을 이용하여 추론하게 만드는 식으로 출제됩니다.

a. 다음은 20수능에 출제된 막전위 문제의 일부입니다.

동일한 지점 X에 자극을 주었으므로 세로로 같은 막전위 값이 존재해야 합니다. Ⅰ이 X라 가정하면 A의 Ⅳ에 의해 모순이므로 Ⅲ이 지점 X입니다.

b. 다음 문제를 눈으로 풀어 봅시다.

신경 A부터 보면 대칭성에 의해 Ⅰ이 임과 동시에 자극 지점이라는 것을 알아냈고, A의 자극 지점의 막전위 값은 –80 이상 –70 이하일 것인데 ㉠은 –70보다 크므로 B에 자극을 준 지점은 입니다.

2. 측정 지점 관찰

a. 측정 지점들 간의 대칭성이 존재하면 대칭성이 존재한다고, 대칭성이 존재하지 않으면 존재하지 않다고 인지한 상태에서 문제 풀이를 시작해야 합니다. (매우 중요)

b. 측정 지점들 간의 거리 비와 속도 비가 일치할 때 이에 주목해야 합니다.

a. 다음 문제를 눈으로 풀어 봅시다.

신경 A에는 측정 지점 간의 대칭성이 없다는 것을 먼저 인식해야 합니다. 표에는 대칭성이 존재하므로 시냅스로 이를 보정하는 문제가 되겠습니다. ~ 에서의 거리가 ~ 에서의 거리보다 머니까 ㉠에 시냅스가 있겠네요.

b. 다음 문제를 눈으로 풀어 봅시다.

신경이 2개 있으므로 먼저 동일 자극 지점 문제인 것을 체크합니다. 표를 보면 이 자극 지점이고 속도 비=거리 비에 의해서 답은 1.5임을 쉽게 알 수 있습니다.

3. 표 분석

표의 가로줄을 비교하며 분석하는 것은 한 뉴런 내의 주어진 지점들에 대해서 분석하는 것이고, 세로줄을 비교하며 분석하는 것은 두 뉴런 사이의 속도 차이 등을 분석하는 것입니다.

가로줄을 비교해서 얻어낸 정보가 세로줄을 비교할 때 이용되고, 또 세로줄을 비교할 때 얻어낸 정보가 다시 가로줄을 비교할 때 이용되는 경우가 많은데, 이처럼 하나의 정보를 가지고 연쇄적으로 최대한 많은 정보들을 여는 것이 중요합니다.

다음 풀이를 따라가 봅시다.

먼저 동일한 자극 지점이고 대칭성 없습니다. B의 가로줄을 비교해보면 Ⅱ가 임을 알아낼 수 있습니다. 이를 이용하여 Ⅱ를 기준으로 세로줄을 비교해보면 B의 흥분 전도 속도가 A보다 빠르겠네요. Ⅲ를 기준으로 세로줄을 비교해보면 A의 –60은 탈분극 –60입니다. 이를 이용하여 다시 A의 가로줄을 비교해보면 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ는 각각 , , 가 되겠네요. 이런 식으로 연쇄적으로 문제가 풀리는 경우가 많습니다.

가장 최근 기출인 22수능도 지점을 매칭하는 것과 속도 대소 관계만 따져봅시다.

먼저 동일한 자극 지점이고 대칭성 없습니다. C의 가로줄을 비교해보면 Ⅱ가 인 것을 알 수 있습니다. A의 가로줄을 비교해보면 Ⅲ가 인 것을 알 수 있습니다. Ⅲ의 세로줄을 비교해보면 흥분 전도 속도는 A>C이고 Ⅱ의 세로줄을 비교해보면 흥분 전도 속도는 C>B임을 알 수 있습니다. 이를 종합하면 흥분 전도 속도는 A>C>B.

22년도 9월에 출제된 문제를 풀이하고 끝내겠습니다.

먼저 동일한 자극 지점이고 대칭성 없습니다. 동일한 자극 지점이니 표 안에서 세로로 같아야 하는 지점이 있어야 합니다. Ⅳ가 자극 지점이면 모순 따라서 Ⅲ는 . A의 가로줄을 분석하면 Ⅰ이 임을 얻고 대칭성이 없으니 나머지 두 0은 하나는 탈분극, 하나는 재분극이겠습니다. 따라서 A의 흥분 전도 속도는 2cm/ms이며 은 4입니다. B의 Ⅰ이 +30이 아니므로 시냅스는 ㉢에 있습니다. -70이 아닌 Ⅱ가 이고 나머지 남은 Ⅳ가 이겠네요. 따라서 일 때, A의 Ⅱ에는 재분극이 일어나고 있습니다.