离子泵

（ion pump）是膜运输蛋白之一。也看作一类特殊的载体蛋白，能驱使特定的离子逆电化学梯度穿过质膜，同时消耗 ATP 形成的能源，属于主动运输。离子泵本质是受外能驱动的可逆性 ATP 酶。外能可以是电化学梯度能、光能等。被活化的离子泵水解 ATP，与水解产物磷酸根结合后自身发生变构， 从而将离子由低浓度转运到高浓度处，这样 ATP 的化学能转变成离子的电化学梯度能。目前已知的离子泵有多种，每种离子泵只转运专一的离子。

Na■K■泵 存在于动、植物细胞质膜上，它有大小两个亚基，大亚基催化 ATP 水解，小亚基是一个糖蛋白。大亚基以亲 Na■态结合 Na■后，触发水解 ATP。每水解一个 ATP 释放的能量输送 3 个 Na■到胞外，同时摄取 2 个 K

■入胞，造成跨膜梯度和电位差，这对神经冲动传导尤其重要，Na■K■泵造成的膜电位差约占整个神经膜电压的 80％。若将纯化的 Na■K■泵装配在红细胞膜囊泡（血影）上，人为地增大膜两边的 Na■、K■梯度到一定程度， 当梯度所持有的能量大于 ATP 水解的化学能时，Na■、K■会反向顺浓差流过Na■K 泵，同时合成 ATP。这种可逆现象是离子泵的普遍性质。

Ca■泵 分布在动、植物细胞质膜、线粒体内膜、内质网样囊膜（SER-like organelle）、动物肌肉细胞肌质网膜上，是由 1000 个氨基酸的多肽链形成的跨膜蛋白，它是 Ca■激活的 ATP 酶，每水解一个 ATP 转运两个 Ca■到细胞外，形成钙离子梯度。通常细胞质游离 Ca■浓度很低，约 10■～10■摩尔/ 升，细胞间液 Ca■浓度较高，约 5×10■摩尔/升。胞外的 Ca■即使很少量涌入胞内都会引起胞质游离 Ca■浓度显著变化，导致一系列生理反应。钙流能迅速地将细胞外信号传入细胞内，因此 Ca■是一种十分重要的信号物质。线粒体内腔、肌质网、内质网样囊腔中含高浓度的 Ca■，浓度大于 10■摩尔

/升，名为“钙库”。在一定的信号作用下 Ca■从钙库释放到细胞质，调节细胞运动、肌肉收缩、生长、分化等诸多生理功能。