在人類細胞中已發現的此類蛋白至少有11種,被命名為水通道蛋白(Aquaporin,AQP),均具有選擇性的讓水分子通過的特性。在實驗植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)中已發現35個這類水通道。
水通道的活性調節可能具有以下途徑:通過磷酸化使AQP的活性增強;通過膜跑運輸改變膜上AQP的含量,如血管加壓素(抗利尿激素)對腎臟遠曲小管和集合小管上皮細胞水通透性調節;通過調節基因表達,促進AQP的合成。
被動擴散有兩種分別為簡單擴散和促進擴散,相同點是不需要消耗ATP。
促進擴散同簡單擴散相比,具有以下一些特點:
① 促進擴散需要膜蛋白的幫助,并且比簡單擴散的速度要快幾個數量級。
② 簡單擴散的速率與溶質的濃度成正比,而膜蛋白幫助的促進擴散可以達到最大值,當溶質的跨膜濃度差達到一定程度時,促進擴散的速度不再提高。
③ 在簡單擴散中,結構上相似的分子以基本相同的速度通過膜,而在促進擴散中,運輸蛋白具有高度的選擇性。如運輸蛋白能夠幫助葡萄糖快速運輸,但不幫助與葡萄糖結構類似的糖類運輸。
④ 與簡單擴散不同,運輸蛋白的促進擴散作用也會受到各種抑制。膜運輸蛋白的運輸作用也會受到類似于酶的競爭性抑制,以及蛋白質變性劑的抑制作用。