膜與運輸

離子通道

/ EYE-on CHAN-ul /

鈉、鉀、鈣這類鹽分在你體內漂浮時,並不是一粒粒固體顆粒,而是帶電的粒子,叫做離子。這些帶電粒子根本無法靠自己穿過油性的膜。要想過去,它們需要一條專門為它們建造的蛋白質隧道——離子通道。可以把它想成一個極小、極挑剔的轉門,只放某一種帶電的「乘客」通過。

離子通道是一種跨膜蛋白,帶有一個充滿水的孔,其形狀精細到能按大小和電荷來給離子「分揀」:鉀通道讓鉀通過,卻把更小的鈉拒之門外——這聽上去有些反常,直到你明白通道是按離子「抓住水」的方式來調諧的。通道一旦打開,離子會以驚人的速度湧過——每秒數百萬個——而且總是順著其電化學梯度「下坡」流動。關鍵在於,大多數通道是「門控」的:它們會因電壓變化、某個結合上來的分子,或一下物理的牽拉而驟然開或關。

這些門控通道是你體內每一個快速訊號的基礎。一次神經衝動,就是一波鈉通道相繼彈開;一次心跳,由鈣通道和鉀通道精心編排;一個念頭、一次觸摸、一下肌肉抽動——全都是離子通道以零點幾秒的節奏在開開關關。許多藥物和毒素的作用方式,正是把某個通道卡在開或關的狀態,這也是為什麼單單一個通道的突變,就可能引發癲癇、心律不齊或癱瘓。

當神經發放衝動時,電壓門控的鈉通道驟然打開,鈉離子在千分之一秒內湧入——這道電脈衝,正是一個神經元向下一個傳話的方式。

門控離子通道把化學變成了身體的電訊號。

離子通道是被動的——它們只讓離子「下坡」流動、不耗能;不要把通道和鈉鉀泵那樣的泵混為一談,後者會主動把離子往「上坡」推。

又稱
ion-conducting channel离子通道蛋白離子通道蛋白