神经递质如GABA和谷氨酸在突触间隙的释放会激活跨膜蛋白，使离子逆浓度梯度运输，然后回收神经递质使之细胞外浓度保持在低水平。 这主要由Na+离子梯度提供动力并且会有电信号,因为伴随神经递质移动的离子移动使净电荷穿过了质膜。

神经递质转运蛋白具有很重要的临床意义。它们是许多治疗抑郁症（例如 5-羟色胺-去甲肾上腺素再摄取抑制剂 (SNRIs)）、癫痫和精神分裂症的药物的药理靶点。此外，可卡因等麻醉品通过作用于此类转运蛋白而发挥作用。

转运蛋白和离子通道根据他们运输离子方式的不同，被动或主动，可以分为：

• 逆离子浓度主动运输的离子泵

• 顺离子浓度被动运输的离子通道

离子泵又细分为以下两类:

• 初级主动运输转运蛋白，通常是跨膜ATP酶, 靠水解ATP提供能量来逆浓度运输离子

• 次级主动运输转运蛋白，靠的是主动转运其他物质时造成的电化学梯度来逆浓度运输离子

神经元离子通道是门控孔，其打开和关闭通常由电压或配体等因素调节。它们通常对钠、钾、钙等离子或非选择性阳离子通道具有选择性渗透性。神经元中的快速信号需要快速的电压敏感机制来关闭和打开孔。任何干扰膜电压的东西都会改变通道的开放，即使是通道门控特性的微小变化也会产生深远的影响.

他们可分为:

• 电压门控通道，会对膜电位变化有反应，从而控制通过离子通道的离子流。

• 配体门控通道，在细胞外空间的受体蛋白和特定配体结合时会打开。

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