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通道蛋白是细胞膜上非常重要的载体蛋白。它们在细胞膜中形成特定的通道结构，允许特定的离子或小分子物质选择性地通过细胞膜。通道蛋白具有高度的选择性，只允许特定类型的物质通过，同时还具有可调节性，可以根据细胞的需要开启或关闭通道。
根据调节方式的不同，通道蛋白可以分为三大类。第一类是电压门控通道，它们对膜电位的变化敏感，当膜电位达到特定阈值时开启。第二类是配体门控通道，需要特定的配体分子结合才能开启。第三类是机械门控通道，对机械力或膜张力的变化做出响应。
电压门控通道是对膜电位变化敏感的通道蛋白。在静息状态下，膜电位约为负70毫伏，通道处于关闭状态。当膜电位去极化达到阈值时，通道蛋白的构象发生改变，通道开启，钠离子等阳离子可以快速流入细胞。当膜电位复极化时，通道重新关闭。这种机制是神经冲动传导的基础。
配体门控通道需要特定的配体分子结合才能开启。以乙酰胆碱受体为例，当乙酰胆碱分子与通道蛋白上的结合位点结合时，会引起蛋白质构象的变化，使通道开启。此时钠离子等可以通过通道进入细胞。当配体分子解离后，通道重新关闭。这种机制是神经递质在突触传递中发挥作用的重要基础。