主要区别——离子通道和转运蛋白

离子通道和转运蛋白是两种跨膜蛋白，它们控制离子跨细胞膜的运动。离子通道和转运蛋白都通过仅允许选定的分子通过细胞膜来帮助细胞膜的选择性渗透性质。这 主要区别 离子通道和转运蛋白之间是 离子的运动是通过离子通道中的浓度梯度或电化学梯度发生的，而离子的运动是逆着转运蛋白的浓度梯度发生的。 搬运工也被称为 离子泵.离子通道是快速转运体，而转运体进行缓慢易位。

涵盖的关键领域

1.什么是离子通道 – 定义、事实、运输类型 2. 什么是转运 – 定义、事实、运输类型 3. 离子通道和转运蛋白有什么相似之处 – 共同特征概要 4. 离子通道和转运蛋白有什么区别 – 主要差异的比较

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

离子通道是指形成孔的膜蛋白，它允许离子穿过细胞膜。它们要么是电压门控的，要么是配体门控的。一些通道也会响应机械信号而打开和关闭。离子通道是一种具有多聚亚基的跨膜蛋白。打开后，特定离子可以通过浓度梯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。

图 1：离子通道通道域，2. 外前庭，3. 选择性过滤器，4. 选择性过滤器的直径，5. 磷酸化位点，6. 细胞膜

离子通道在肌肉细胞和神经细胞等兴奋性细胞中起重要作用。它们参与神经细胞膜上神经信号的传递。离子通道也可以快速关闭以进入静止状态。由于离子运动是通过梯度发生的，因此细胞不需要为离子运动投入能量。因此，离子通道是一种被动的离子传输方法。钠和钾离子通道是离子通道的例子。

什么是搬运工

转运蛋白是指通过主动转运逆浓度梯度跨细胞膜转运离子的跨膜蛋白。因此，转运蛋白以 ATP 的形式消耗能量以进行离子运动。换句话说，通过使用能量，转运蛋白可以在热力学上将离子向上移动到更高的能量状态。运输器可以是初级泵和次级泵。初级泵水解ATP。通过水解，转运蛋白的构象发生变化并能够转移先前结合的特定离子，将它们释放进或释放出细胞。钠钾 ATP 酶是主要转运蛋白的一个例子，如图 2 所示。

图 2：钠钾 ATP 酶

转运蛋白的调节是通过离子的内部浓度来实现的。二级泵传输离子。它们能够传输两种不同类型的离子：一种离子沿其梯度传输，另一种离子逆着梯度传输。第一个离子的运动作为第二个离子运动的能量来源。 Symporters 和 antiporters 是两种类型的转运蛋白。在同向转运体中，每种类型的离子以相同的方向穿过膜。在反向转运蛋白中，两种类型的离子以相反的方向穿过膜。钠-钾-氯化物同向转运体是二级转运体的一个例子。

离子通道和转运蛋白之间的相似之处

离子通道和转运蛋白的区别

定义

离子通道： 离子通道是成孔膜蛋白，允许离子穿过细胞膜。

搬运工： 转运蛋白是跨膜蛋白，可以逆浓度梯度将离子转运穿过细胞膜。

坡度

离子通道： 离子通道通过浓度或电化学梯度传输离子。

搬运工： 离子逆着转运蛋白的梯度穿过细胞膜。

活力

离子通道： 离子通道不使用细胞能量来运输离子。因此，它是一种被动传输机制。

搬运工： 转运蛋白以 ATP 的形式使用细胞能量。因此，它是一种主动传输机制。

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蛋白是三种类型的离子通道。

搬运工： 初级转运蛋白、同向转运蛋白和反向转运蛋白是三种类型的转运蛋白。

结论

离子通道和转运蛋白是两种跨膜蛋白，参与离子跨细胞膜的运动。离子通道通过浓度或电化学梯度传输离子。然而，转运蛋白参与离子逆梯度运动。因此，转运蛋白需要 ATP 形式的能量来运输离子。离子通道和转运蛋白之间的主要区别是使用能量来运输每种类型的跨膜蛋白。

参考：

1. Gadsby, David 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，可在此处获取。

图片提供：

1. 原始上传者的“离子通道”是 pl.wikipedia 上的 Outslider (Paweł Tokarz) – Masur 使用 CommonsHelper（公共领域）通过 Commons Wikimedia 从 pl.wikipedia 转移到 Commons 2. “Scheme sodium-potassium pump-en” 作者LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品（公共领域）