主要区别-离子通道和转运体

离子通道和转运体是两种跨膜蛋白，控制离子在细胞膜上的运动。离子通道和转运体都有助于细胞膜的选择性渗透，只允许选定的分子通过细胞膜。离子通道和转运体的主要区别在于离子的运动是通过离子通道中的浓度梯度或电化学梯度进行的，而离子的运动是通过转运体中的浓度梯度进行的。转运器也被称为离子泵。离子通道是快速转运蛋白，而转运蛋白是缓慢转运蛋白。

覆盖的关键领域

1.什么是离子通道-定义、事实、运输类型2.什么是运输工具-定义、事实、运输类型3.离子通道和运输工具之间的相似之处-共同特征概述4.离子通道和运输工具之间的区别-主要区别比较

关键词：ATP、浓度梯度、电化学梯度、离子通道、跨膜蛋白、转运蛋白

什么是离子通道(ion channel)？

离子通道是指形成孔的膜蛋白，允许离子通过细胞膜运动。它们要么是电压门控的，要么是配体门控的。一些通道对机械信号也会打开和关闭。离子通道是一种具有多聚体亚单位的跨膜蛋白。打开时，特定离子可以通过浓度或电化学梯度流过离子通道。将要通过离子通道的离子的直径将是传输的选择因素。离子通道的结构如图1所示。

Figure 1: Ion Channel Channel domain, 2. Outer vestibule, 3. Selectivity filter, 4. Diameter of the selectivity filter, 5. Phosphorylation site, 6. Cell membrane

离子通道在肌肉细胞和神经细胞等兴奋性细胞中起着重要作用。它们参与神经细胞膜上神经信号的传递。离子通道也可以迅速关闭，进入静止状态。由于离子的运动是通过梯度进行的，所以细胞不需要在离子的运动中投入能量。因此，离子通道是一种被动的离子传输方式。钠和钾离子通道是离子通道的例子。

什么是运输机(a transporter)？

转运体是一种跨膜蛋白，通过主动转运，使离子克服浓度梯度穿过细胞膜。因此，转运体以ATP的形式为离子的运动消耗能量。换言之，利用能量，运输者可以在热力学上把离子移动到更高的能量状态。输送装置可以是主泵和辅助泵。主泵水解ATP。随着水解，转运体的构象发生变化，能够将先前结合的特定离子转移到细胞内或细胞外。钠钾ATP酶是一种主要转运体，如图2所示。

Figure 2: Sodium-Potassium ATPase

转运蛋白的调节是通过离子的内部浓度来实现的。二级泵输送离子。它们能够传输两种不同类型的离子：一种离子沿梯度传输，另一种离子逆梯度传输。第一离子的运动是第二离子运动的能量来源。转运体和逆向转运体是两种类型的转运体。在同向转运体中，每种离子在膜上的运动方向相同。在逆向转运器中，这两种离子在膜上的运动方向相反。氯化钠钾转运体是次级转运体的一个例子。

离子通道与转运体的相似性

• 离子通道和转运蛋白是两种跨膜蛋白，参与离子在细胞膜上的运动。
• 离子通道和转运体在维持细胞质内稳态方面都很重要。

离子通道(ion channel)和运输机(transporter)的区别

定义

离子通道：离子通道是形成孔的膜蛋白，允许离子通过细胞膜。

转运蛋白：转运蛋白是一种跨膜蛋白，它能在细胞膜上逆浓度梯度转运离子。

梯度

离子通道：离子通道通过浓度或电化学梯度传输离子。

转运体：离子逆着转运体的梯度穿过细胞膜。

能量

离子通道：离子通道不使用细胞能量来传输离子。因此，它是一种被动传输机制。

转运体：转运体以ATP的形式利用细胞能量。因此，它是一种主动的传输机制。

类型

离子通道：电压门控离子通道、配体门控离子通道和水通道是三种类型的离子通道。

转运体：初级转运体、同向转运体和逆向转运体是三种类型的转运体。

结论

离子通道和转运蛋白是两种跨膜蛋白，参与离子在细胞膜上的运动。离子通道通过浓度或电化学梯度传输离子。然而，转运蛋白参与了离子的反梯度运动。因此，运输者需要ATP形式的能量来运输离子。离子通道和转运体之间的主要区别在于每种跨膜蛋白的能量运输。

引用

1.盖茨比，大卫C.“离子通道与离子泵：原则上的主要区别。” 自然评论。分子细胞生物学，美国国家医学图书馆，2009年5月。