通道蛋白

(channelprotein)Ca2+ 、Na+、K+、Cl-、HCO3-等离子能经膜上的孔道扩散。又名孔道蛋白。构成跨膜的亲水性通道,允许适当大小,携带一定电荷的溶质通过,故称为“离子通道”(ionchannel)。一种离子通道只通过某种离子,选择性较高。离子通道运输速度也很高,约 106 个离子/秒,比任何载体蛋白的运输速度大几十到上百倍。它不被“饱和”,动力学曲线是一斜线,但由于孔道蛋白分子对通过的离子有一定的电吸引,限定了它的最大运输速度。

(a)配体-门通道(b)电压-门通道(c)载体蛋白结合溶质后连续发生构象变化,须有由高到低的浓度梯度进行促进扩散的运输(d)由载体蛋白介导的运输速率与由通道蛋白介导的运输速率比较

离子通道有两类,一类持续开放,例如 K+漏通道(K+leakchannel),K+ 由此通道扩散,在膜电压—75mV 时,出胞和入胞的 K+一样多,达到动态平衡, 起到调节和维持一定膜电压的作用。另一类通道间断开放,在某些因素作用时才开放,故称为门通道(gatedchan-nel),共有三种:(1)电压-门通道, 对跨膜电压的变化发生反应。例如神经冲动传到神经末梢时,末梢质膜上的Ca2+-电压门通道暂时开放,Ca2+涌入末梢内,促使其释放神经递质。(2)配体-门通道,当配体与膜表面特异受体结合后,通道开放。配体可以是神经递质、离子、核苷酸等各种信号物质。如神经-肌肉接头处,肌膜乙酰胆碱受体即是一个乙酰胆碱控制的 Na+-K+通道,神经末梢释放乙酰胆碱与受体结合, 通道开放,Na+内流,然后 K+外流,造成肌膜去极化,如此将化学信号转变为电信号,最后导致肌肉收缩。(3)机械-门通道,机械性触碰使门通道开启, 信号物离子流入引起生物体反应。含羞草在被人触摸时叶片迅速闭合,草履虫碰撞异体时退缩,即是实例。