載體蛋白是跨膜蛋白分子，能夠與特定的分子，通常是一些小的有機分子，如葡萄糖、胺基酸、核苷酸或離子等結合，通過自身構象的變化，將與它結合的分子轉移到膜的另一側。每一種膜都含有一套適合於特定功能的不同載體的蛋白，如線粒體內膜中具有輸人丙酮酸和ADP以及輸出ATP的載體等。
通道蛋白橫跨膜兩側，其分子中的多肽鏈摺疊成通道，通道內帶電荷並充滿水，與所轉運物質的結合較弱。通道蛋白有所謂的「閘門」結構，可開可關。當「閘門」開時，通道蛋白形成條通道，能允許水、小的水溶性分子和特定的離子被動地通過；當「閘門」關時，就不允許這些分子通過，這就是構象開關的機制。通道蛋白含有「感受器」，它「感受刺激」時，蛋白的構象改變，「閘門」開閉。
通道蛋白分為水通道和離子通道兩種類型。
水通道又稱為「水孔」，是一個高度特異性親水通道，只允許水而不允許離子或其他小分子溶質通過。水通道為連續開放的通道，由4個亞基組成四聚體，每個亞基都由6個跨膜α螺旋組成。每個水孔蛋白亞基單獨形成一個供水分子運動的中央孔，孔的直徑稍大於水分子的直徑，約9.28mm，水孔長2nm。水分子通過水通道從水勢較高的地方向水勢較低的地方擴散。
離子通道一般認為是細胞膜中由大分子組成的孔道，可被化學或電刺激等方式激活，從而控制離子通過細胞膜進行順勢流動，使帶電荷的離子得以進行跨膜轉運，是神經、肌肉、腺體等許
多組織細胞膜上的基本興奮單元，它們能產生和傳導電信號，具有重要的生理功能。離子通道屬於β型蛋白，通常由幾個跨膜的親水功能區構成。離子通道上有控制物質進出的門，因此，又被稱為門通道。離子通過通道時，不需要和通道蛋白結合，而是藉助濃度梯度自由擴散通過細胞膜。離子通道對離子具有選擇性和專一性。即一種通道只允許一種類型的離子通過。這與離子通道的大小、形狀和內部的帶電荷胺基酸的分布有關。但通道的離子選擇性是相對的而不是絕對的。例如，Na+通道對NH4+具有通透性；離子通道開放具有瞬時性，只有當某種特定的刺激發生時，通道門被激活，通道的構象發生改變，特定的物質就能通過，當這種刺激發生改變時，通道門又會立即關閉。
通道蛋白與載體蛋白之間的根本區別在於它們辨別溶質的方式。通道蛋白主要根據分子的大小和電荷進行辨別：如果通道蛋白呈開放狀態，那麼足夠小的和帶有適當電荷的分子就有可能通過通道，如同「通過一扇敞開著但又狹窄的活動門」。而載體蛋白對運輸物質的選擇性要比通道蛋白強很多，它具有高度的選擇性，即一種特定的載體只能運輸一種類型的分子，這與載體上特定的位點有關，這種位點只能與特定的分子結合，而且這種結合是暫時的、可分離的。
——新人教必修1教參P206-207
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