离子通道(ion channel)和离子泵(ion pump)的区别

离子通道和离子泵的关键区别在于，离子被动地通过离子通道运动，而离子主动地通过离子泵运动。

离子通过离子通道或离子泵穿过质膜。离子通道是一种跨膜蛋白质，它通过细胞膜将离子沿着电化学梯度进行被动传输。离子泵是一种跨膜蛋白质，它能在质膜上以浓度或电化学梯度主动地传输离子。细胞膜上既有离子通道又有离子泵。它们对特定离子有选择性。

什么是离子通道(an ion channel)？

离子通道是位于细胞膜上的一种特殊蛋白质。离子通道沿着浓度梯度在细胞膜上被动地传递离子。在结构上，离子通道是由一到四个成孔α亚基组成的异多聚体复合物，这些α亚基围绕一个中心跨膜轴排列。通常，离子通道有一个选择性过滤器，只允许一种类型的离子通过。因此，大多数离子通道对特定离子具有选择性。然而，一些离子通道如配体门控离子通道允许多种离子通过。

图01：离子通道

离子通道可以是非选通的，也可以是选通的。电压门控离子通道和配体门控离子通道是两种类型的门控离子通道。事实上，大多数离子通道分为两大类：电压门控或配体门控。Na+、K+、Ca2+和Cl-离子主要通过离子通道移动。离子通道影响膜电位，因为它们通过带电离子通过膜通道产生离子电流。

什么是离子泵(an ion pump)？

离子泵是一种跨膜蛋白，能主动地将离子输送到细胞膜上。离子泵利用来自ATP的能量来产生梯度。然后离子通过离子泵逆浓度梯度运动。与离子通道类似，离子泵对离子也有选择性。Na+/K+泵、H+泵、Ca2+泵和Cl-泵是几种特定的离子泵。

图02：离子泵

根据离子泵移动离子的方法，离子泵也可分为初级或次级活性转运器。初级活性转运蛋白水解ATP产生能量，将离子转运到细胞膜上。次级活性转运体利用在细胞膜上通过泵入或泵出离子产生的电化学梯度。次级活性转运体既可以是逆向转运体，也可以是协同转运体。反转运蛋白以相反的方向泵送两种不同的离子或溶质穿过膜。同向转运体向同一方向泵送两种不同的离子或溶质。