膜与运输

离子通道

/ EYE-on CHAN-ul /

钠、钾、钙这类盐分在你体内漂浮时,并不是一粒粒固体颗粒,而是带电的粒子,叫做离子。这些带电粒子根本无法靠自己穿过油性的膜。要想过去,它们需要一条专门为它们建造的蛋白质隧道——离子通道。可以把它想成一个极小、极挑剔的转门,只放某一种带电的“乘客”通过。

离子通道是一种跨膜蛋白,带有一个充满水的孔,其形状精细到能按大小和电荷来给离子“分拣”:钾通道让钾通过,却把更小的钠拒之门外——这听上去有些反常,直到你明白通道是按离子“抓住水”的方式来调谐的。通道一旦打开,离子会以惊人的速度涌过——每秒数百万个——而且总是顺着其电化学梯度“下坡”流动。关键在于,大多数通道是“门控”的:它们会因电压变化、某个结合上来的分子,或一下物理的牵拉而骤然开或关。

这些门控通道是你体内每一个快速信号的基础。一次神经冲动,就是一波钠通道相继弹开;一次心跳,由钙通道和钾通道精心编排;一个念头、一次触摸、一下肌肉抽动——全都是离子通道以零点几秒的节奏在开开关关。许多药物和毒素的作用方式,正是把某个通道卡在开或关的状态,这也是为什么单单一个通道的突变,就可能引发癫痫、心律不齐或瘫痪。

当神经发放冲动时,电压门控的钠通道骤然打开,钠离子在千分之一秒内涌入——这道电脉冲,正是一个神经元向下一个传话的方式。

门控离子通道把化学变成了身体的电信号。

离子通道是被动的——它们只让离子“下坡”流动、不耗能;不要把通道和钠钾泵那样的泵混为一谈,后者会主动把离子往“上坡”推。

又称
ion-conducting channel离子通道蛋白離子通道蛋白