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一、膜转运蛋白和小分子物质跨膜运输脂双层的不透性和膜转运蛋白脂双层对绝大多数极性分子、离子以及细胞代谢产物的通透性都极低，形成了细胞的渗透屏障。
膜转运蛋白分为两种：载体蛋白和通道蛋白。
载体蛋白及其功能载体蛋白几乎在所有类型的生物膜上，属于多次跨膜蛋白。
每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运载体蛋白具有与底物特异性结合的位点，所以每种载体蛋白对底物具有高度选择性，通常只转运一种类型的分子。
通道蛋白及其功能通道蛋白有三种：离子通道、孔蛋白和水孔蛋白（AQP）。
大多数通道蛋白以离子通道居多。
通道蛋白形成选择性和门控性跨膜运输。
孔蛋白存在于格兰仕阴性菌的外模和线粒体以及叶绿体的外模上，跨膜区域由β折叠片层形成柱状亲水性通道。
孔蛋白选择性很低，而且能通过较大的分子。
离子通道—因为对离子的选择性取决于通道的直径、形状以及通道内带电荷氨基酸的分布，所以离子通道介导被动运输时不需要与溶质分子结合，只有大小和电荷适宜的离子才能通过。
离子通道三个特征：1.具有极高的转运速率，比已知的任何一种载体蛋白的最高转运速率还要高。
2.离子通道没有饱和值，即使在很高的离子浓度下它们通过的离子量依然没有最大值。
3.离子通道并非连续性开放而是门控的，即通道的开启或关闭受膜电位变化、化学信号或压力刺激的调控。
因此离子通道可分为：电压门通道、配体们通道和应力激活通道。
电压门通道---带电荷的蛋白质结构域会随跨膜电位梯度的改变而发生相应的移动，从而使离子通道开启或关闭。
配体们通道---细胞内外的某些小分子配体与通道蛋白结合继而引起通道蛋白构象改变，从而使离子通道开启或关闭。
应力激活通道---通道蛋白感应应力而改变构象，从而开启通道形生离子流，产生电信号。
小分子物质的跨膜运输类型1、简单扩散小分子物质以热自由运动的方式顺着电化学梯度或浓度直接通过脂双层进出细胞，不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白的协助。
