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'''능동수송'''(能動輸送, {{llang|en|active transport}}) 또는 '''능동운반'''(能動運搬)은 [[세포]]에서 농도 차이를 극복하여 물질을 운반하는 과정이다. [[세포막]]을 경계로 물질을 저농도에서 고농도로 이동하게 한다. 세포에 필요한 이온이나 당, 아미노산 등의 농도를 유지하기 위한 것과 관련 있다.

== 분류 ==
능동수송은 보통 펌프라고 불리는 [[단백질]] 분자들에 의해 이루어지며, 확산 법칙에 역행하는 것이므로 에너지가 필요하다. 이것이 에너지가 필요하지 않은 [[수동수송]]과 다른 점이다. 에너지는 [[아데노신삼인산]](ATP)을 이용하는 경우가 대부분이며, 어떠한 에너지를 이용하는지에 따라 크게 2가지로 분류한다.

=== 1차 능동수송 ===
{{본문|1차 능동수송}}
1차 능동수송(Primary active transport)은 화학에너지를 이용하는 경우이다. [[미토콘드리아]] 내막 또는 [[엽록체]]의 틸라코이드 내막에서처럼 다른 형태의 에너지를 이용하는 경우도 있다. 자세히는 미토콘드리아의 [[전자전달계]]와 엽록체의 [[니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드 인산|NADPH]] 생산 과정이 이를 따른다.<ref name=":0">{{웹 인용|url=https://terms.naver.com/entry.naver?cid=61233&docId=5569036&categoryId=61233|제목=능동수송|언어=ko|확인날짜=2022-04-15}}</ref> [[단일수송체]]를 이용하는 경우가 많다.

=== 2차 능동수송 ===
{{본문|2차 능동수송}}
2차 능동수송(Secondary active transport)은 [[전기화학적 기울기|전기화학적 평형]]을 이용하는 경우를 일컫는다. 공동수송(Cotransport)라고도 불리며 하나의 이온 또는 물질이 농도기울기에 의해 스스로 이동하는 과정에서 다른 물질을 함께 이동시키는 경우이다.<ref name=":0" /> 이동하는 두 가지 물질의 이동 방향이 같은지 다른지에 따라 다시 2가지로 나누어진다.

==== 동향수송 ====
{{본문|동반수송체}}
동향수송(Symport)이란 두 물질이 같은 방향으로 이동하는 것이다.<ref name=":0" /> Symporter를 이용한다.

==== 역수송 ====
{{본문|역수송체}}
역수송(Antiport)이란 두 물질이 다른 방향으로 이동하는 것이다.<ref name=":0" /> Antipoter를 이용한다.

== 비교 ==
막을 통해 물질이 이동하는 데는 여러 가지 방법이 있다. [[파크]]는 막 투과를 아홉 가지 방법으로 분류하였다. 이 중 확산이라는 물리 현상에 의해 물질이 막을 통과하는 경우, 이를 [[수동수송|수동 수송]]이라 한다.

예를 들어 물을 담은 컵에 붉은색 잉크를 한 방울 떨어뜨리면 이윽고 컵의 물 전체가 불그스름한 용액이 된다. 이것은 붉은색 잉크가 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하여 전체에 농도차가 없어졌기 때문이다. 이와 같은 물리 현상을 [[확산]]이라 하며, 생물체 내에서도 많이 일어난다. 막을 통과하여 일어나는 확산이 [[침투]]이다.

이에 비해 물질이 막을 통과하여 이동하는 데 있어 농도 구배나 전기 화학적 구배로 거슬러 올라가 이동할 때 이를 능동 수송이라 한다. 능동 수송의 구조는 최근에 와서야 연구되기 시작하여 몇 가지 설이 나오고 있다.<ref name=":1">{{웹 인용|url=https://ko.wikisource.org/wiki/%EA%B8%80%EB%A1%9C%EB%B2%8C_%EC%84%B8%EA%B3%84_%EB%8C%80%EB%B0%B1%EA%B3%BC%EC%82%AC%EC%A0%84/%EC%83%9D%EB%AC%BCII%C2%B7%EC%8B%9D%EB%AC%BC%C2%B7%EA%B4%80%EC%B0%B0/%EC%83%9D%EB%AA%85%EA%B3%BC_%EB%AC%BC%EC%A7%88/%EC%83%9D%EC%B2%B4%EB%A7%89%EA%B3%BC_%EA%B7%B8_%EC%9E%91%EC%9A%A9/%EB%8A%A5%EB%8F%99_%EC%88%98%EC%86%A1%EA%B3%BC_%EB%82%98%ED%8A%B8%EB%A5%A8_%ED%8E%8C%ED%94%84|제목=글로벌 세계 대백과사전/생물II·식물·관찰/생명과 물질/생체막과 그 작용/능동 수송과 나트륨 펌프 - 위키문헌, 우리 모두의 도서관|언어=ko|확인날짜=2022-04-15}}</ref>

== 내용 ==
여러 가지 세포 내의 K+과 Na+의 농도차를 비교해 보면 K+은 Na+보다 훨씬 많이 존재한다. 그런데 세포 밖에서는 반대로 Na+이 많다. 또 해조류 속에 저장되어 있는 [[아이오딘]] 양은 바닷물 속에 함유되어 있는 아이오딘의 백만 배나 된다고 한다. 이런 예를 보면 확산이나 침투 같은 현상으로 물질이 이동했다고는 생각할 수 없다. 이는 농도 구배나 전기 화학적 구배로 거슬러 올라가 물질이 이동한 능동 수송의 예이다. 구배로 거슬러 올라가 물질을 이동시키려면 에너지가 필요한데, 이 에너지는 호흡의 결과로 생긴 [[아데노신 삼인산|ATP]]에 유래한다.<ref name=":1" />

따라서 만약 [[세포 호흡|호흡]]을 어떤 방법으로 멎게 하면 세포 안팎의 농도차는 없어진다. 이와 같이 능동적으로 물질을 퍼올리는 구조를 일반적으로 [[펌프]]라고 하며, 나트륨의 경우를 [[나트륨-칼륨 펌프|나트륨 펌프]]라고 한다. 나트륨 펌프는 확산 등에 의해 세포 내로 들어간 나트륨 이온을 세포 밖으로 퍼내는 작용을 한다. 이때 나트륨 이온이 세포 밖으로 나오는 대신 어느 정도의 칼륨 이온을 세포 내로 받아들인다. 이 때문에 세포 내에는 나트륨 이온이 적어지고 칼륨 이온이 많아진다. 이 같은 현상은 [[아데노신 삼인산|에너지]]를 소비하면서 세포가 적극적으로 이온을 이동시키는 능동 수송의 한 예이다. 덧붙여, 생체 내에서 물은 능동수송하지 않는다.<ref name=":1" />

== 예시 ==
사람의 소장에서 [[포도당]]을 체내로 흡수하는 경우나, 식물이 뿌리털에서 무기염류를 흡수하는 경우가 예시이다. 대개의 생명체에서 이를 이용해 형성된 각종 이온들의 농도 차이를 이용해 다양한 일을 하게 된다.{{출처|날짜=2022-04-15}}

== 같이 보기 ==
{{위키공용분류}}
* [[수동수송]]
* [[수송]]
* [[막 수송]]
* [[1차 능동수송]]
* [[2차 능동수송]]
* [[단일수송체]]

== 각주 ==
<references />

{{글로벌세계대백과사전|제목 = 능동 수송과 나트륨 펌프}}
{{막 수송}}
{{전거 통제}}
{{토막글|생물학}}

[[분류:세포생물학]]
[[분류:생화학]]
[[분류:막생물학]]