1、主動運輸主動運輸的特點是：逆濃度梯度（逆化學梯度）運輸；需要能量（由ATP直接供能）或與釋放能量的過程偶聯（協同運輸）；都有載體蛋白。主動運輸所需的能量來源主要有：1.協同運輸中的離子梯度動力；2.ATP驅動的泵通過水解ATP獲得能量；3.光驅動的泵利用光能運輸物質，見于細菌。一、鈉鉀泵實際上就是Na+-K+ATP酶（圖5-7）,一般認為是由2個大亞基、2個小亞基組成的4聚體。Na+-K+ATP酶通過磷酸化和去磷酸化過程發生構象的變化，導致與Na+、K+的親和力發生變化。在膜內側Na+與酶結合，激活ATP酶活性，使ATP分解，酶被磷酸化，構象發生變化，于是與Na+結合的部位轉向膜外側；這種磷酸

2、化的酶對Na+的親和力低，對K+的親和力高，因而在膜外側釋放Na+、而與K+結合。K+與磷酸化酶結合后促使酶去磷酸化，酶的構象恢復原狀，于是與K+結合的部位轉向膜內側，K+與酶的親和力降低，使K+在膜內被釋放，而又與Na+結合。其總的結果是每一循環消耗一個ATP;轉運出三個Na+,轉進兩個K+。鈉鉀泵的一個特性是他對離子的轉運循環依賴自磷酸化過程，ATP上的一個磷酸基團轉移到鈉鉀泵的一個天冬氨酸殘基上，導致構象的變化。通過自磷酸化來轉運離子的離子泵就叫做P-type,與之相類似的還有鈣泵和質子泵。它們組成了功能與結構相似的一個蛋白質家族。Na+-K+泵作用是：維持細胞的滲透性，保持細胞的體積；

3、維持低Na+高K+的細胞內環境，維持細胞的靜息電位。烏本甘（ouabain）、地高辛（digoxin）等強心劑能抑制心肌細胞Na+-K+泵的活性;從而降低鈉鈣交換器效率，使內流鈣離子增多，加強心肌收縮，因而具有強心作用。DissociationofNa*rbindingofK*圖 5-7 鈉鉀泵鉀離子通道所有活細胞都被一層膜包圍著，它把細胞內的液態世界與外部環境隔離開.膜質可以有效的阻止小離子通過（而且像蛋白質和核酸這樣的大分子也一樣，因此為細胞提供了新的機遇：可以根據離子濃度的差異進行快速的信號傳導.首先，細胞可提高其內部的鉀離子濃度；而后，由于瞬時刺激膜上的某些通道迅即被打開，鉀離子被釋放

4、，使得整個細胞的鉀離子濃度發生巨大變化，由此產生信號傳導.此過程在各種細胞形式中都存在，如細菌細胞植物細胞和動物細胞.有兩個關于離子通道作用的例子：肌肉收縮（由鈣離子釋放起始的）和神經細胞信號傳導（包含一個復雜的那鉀離子交換）.Bindingot3Na*ionsBindingofATP,phosphorylationofaspartateE1E2conformationalchange,outwardtransportofNa*HydrolysisofaspartylphosphateHigh-affinityLow-affinitvNabinding-bindingsitesitesATPA

5、DPLowaffinityHigh-affinityNnbindingsitesKbindingsiteE2Elconformationalchange,inwardtransportofK*DissociationofK*ions:、離子通道是神經系統中信號傳導的基本元件當你聞過一朵花，你會知道這是一枝玫瑰；或者當你的手要觸及炙熱的東西時，你會立即把手縮回來.這都是由于人的鼻腔和手部的感覺器官通過離子釋放把信號由神經傳遞給大腦，在由大腦做出適當的反應而完成的.其中，神經細胞攝入了大量鉀離子并選擇性地泵出鈉離子從而進行了信號的傳遞，并因此在膜內外產生了一個電勢差.為了傳遞信號，神經細胞首先打開

6、鈉離子通道，攝入鈉離子，降低膜內外的電勢差.然后打開鉀離子通道，排出鉀離子，使膜電位重新恢復到靜息水平此后通過其他通道和泵使鈉鉀離子在細胞內外得到重新分布.由于這種巧妙設計這些通道對膜電位都非常靈敏，稍有變化通道就會打開.所以，神經細胞一段的通道被打開時產生的離子流會瞬時引發質膜下游通道的打開.結果導致信號通過通道開啟傳播波沿著質膜迅速傳播直至末端.三、鉀離子通道鉀離子通道的通透特異性允許鉀離子通過質膜，而阻礙其他離子通透-特別是鈉離子.這些通道一般由兩部分組成：一部分是通道區，他選擇并允許鉀離子通過，而阻礙鈉離子；另一部分是門控開關，根據環境中的信號而開關通道，結構展示在蛋白庫編號1bl8,展示的是一種細菌的鉀離子通道的通道區部分，它由四個同源的跨膜蛋白質組成，