イオンチャンネルとイオンポンプの違い

イオンチャンネルとイオンポンプの大きな違いは、イオンチャンネルではイオンが受動的に動くのに対し、イオンポンプではイオンが能動的に動くことである...

イオンチャンネルとイオンポンプの大きな違いは、イオンチャンネルではイオンが受動的に動くのに対し、イオンポンプでは能動的に動くことです。

イオンはイオンチャネルやイオンポンプを経由して細胞膜を通過する。イオンチャネルは、細胞膜を通して電気化学的な勾配に沿ってイオンを受動的に輸送する膜貫通タンパク質である。イオンポンプは、濃度勾配または電気化学的勾配のある細胞膜を越えて活発にイオンを輸送する膜貫通タンパク質である。細胞膜には、イオンチャネルとイオンポンプが存在する。特定のイオンに選択的である。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. イオンチャネルとは 3. イオンポンプとは 4. イオンチャネルとイオンポンプの類似点 5. 横並び比較 -表形式によるイオンチャネルとイオンポンプ 6. まとめ

イオンチャンネルは何ですか？

イオンチャネルは、細胞膜に存在する特殊なタンパク質です。イオンチャネルは、細胞膜上の濃度勾配に沿ってイオンを受動的に輸送する。構造的には、イオンチャネルは、孔を形成するαサブユニットが1〜4個、中央の膜貫通軸の周りに配置された異種高分子複合体である。通常、イオンチャネルは、1種類のイオンのみを通過させる選択的なフィルターを持っています。そのため、ほとんどのイオンチャネルは特定のイオンに選択的に作用する。しかし、リガンドゲートイオンチャネルのように、複数のイオンを通過させることができるイオンチャネルもあります。

図01：イオンチャンネル

イオンチャネルには、非選択的なものと選択的なものがあります。ゲート型イオンチャネルには、電位依存性イオンチャネルとリガンド依存性イオンチャネルの2種類があります。実際、ほとんどのイオンチャネルは、電位依存性とリガンド依存性の2つに大別されます。Na+、K+、Ca2+、Cl-の各イオンは、主にイオンチャネルを通って移動します。イオンチャネルは、帯電したイオンが膜チャネルを通過することでイオン電流を発生させ、膜電位に影響を与える。

イオンポンプ（a ion pumps）は何ですか？

イオンポンプは、細胞膜を隔てて活発にイオンを輸送する膜貫通型タンパク質である。イオンポンプは、ATPのエネルギーを使って勾配を発生させる。そして、イオンはイオンポンプを通って、濃度勾配に逆らって移動する。イオンチャンネルと同様に、イオンポンプはイオンを選択的に取り込みます。Na+/K+ポンプ、H+ポンプ、Ca2+ポンプ、Cl-ポンプなどがその例です。

図02：イオンポンプ

また、イオンポンプは、イオンを移動させる方法によって、一次活性輸送体と二次活性輸送体に分類される。一次活性型トランスポータータンパク質は、ATPを加水分解してエネルギーを生成し、細胞膜を越えてイオンを輸送する。二次活性輸送体は、細胞膜にイオンを出し入れすることで発生する電気化学的勾配を利用するものである。二次活性トランスポーターには、対トランスポーターと共トランスポーターとがある。反輸送タンパク質は、2つの異なるイオンまたは溶質を、膜を越えて反対方向に送り出す。アイソトランスポーターは、2つの異なるイオンや溶質を同じ方向に送り出す。

イオンチャンネルとイオンポンプの共通点

イオンチャネルとイオンポンプは、膜を介したイオンの移動を促進する2つの膜貫通タンパク質である。
膜を通過するイオンの流れを途切れさせないように制御するのに役立つ。