離子泵（ionpump） 離子泵假說是解釋質膜上主動運輸機制的例子之一.它認為某些離子的運輸之所以能逆濃度梯度的方向進行是由于依靠了鑲嵌在質膜脂質雙分子層上的一種內在蛋白的分子構象變化來實現(xiàn)的.即可看作一類特殊的載體蛋白能驅使特定的離子逆電化學梯度穿過質膜的過程同時消耗ATP形成的能源屬于主動運輸. 離子泵是膜運輸?shù)鞍字?。也看作一類特殊的載體蛋白，能驅使特定的離子逆電化學梯度穿過質膜，同時消耗ATP形成的能源，屬于主動運輸。離子泵本質是受外能驅動的可逆性ATP酶。外能可以是電化學梯度能、光能等。被活化的離子泵水解ATP，與水解產(chǎn)物磷酸根結合后自身發(fā)生變構，從而將離子由低濃度轉運到高濃度處，這樣ATP的化學能轉變成離子的電化學梯度能。目前已知的離子泵有多種，每種離子泵只轉運專一的離子。細胞內離子泵主要有鈉鉀泵、鈣泵和質子泵. Na-K泵存在于動、植物細胞質膜上，它有大小兩個亞基，大亞基催化ATP水解，小亞基是一個糖蛋白。大亞基以親Na+態(tài)結合Na+后，觸發(fā)水解ATP。每水解一個ATP釋放的能量輸送3個Na+到胞外，同時攝取2個K+入胞，造成跨膜梯度和電位差，這對神經(jīng)沖動傳導尤其重要，Na+-K+泵造成的膜電位差約占整個神經(jīng)膜電壓的80％。若將純化的Na+-K+泵裝配在紅細胞膜囊泡（血影）上，人為地增大膜兩邊的Na+、K+梯度到一定程度，當梯度所持有的能量大于ATP水解的化學能時，Na+、K+會反向順濃差流過Na+-K+泵，同時合成ATP。這種可逆現(xiàn)象是離子泵的普遍性質。 Ca2+泵分布在動、植物細胞質膜、線粒體內膜、內質網(wǎng)樣囊膜（SER-likeorganelle）、動物肌肉細胞肌質網(wǎng)膜上，是由1000個氨基酸的多肽鏈形成的跨膜蛋白，它是Ca2+激活的ATP酶，每水解一個ATP轉運兩個Ca2+到細胞外，形成鈣離子梯度。通常細胞質游離Ca2+濃度很低，約10-7～10-8摩爾/升，細胞間液Ca2+濃度較高，約5×10-3摩爾/升。胞外的Ca2+即使很少量涌入胞內都會引起胞質游離Ca2+濃度顯著變化，導致一系列生理反應。鈣流能迅速地將細胞外信號傳入細胞內，因此Ca2+是一種十分重要的信號物質。線粒體內腔、肌質網(wǎng)、內質網(wǎng)樣囊腔中含高濃度的Ca2+，濃度大于10-5摩爾/升，名為“鈣庫”。在一定的信號作用下Ca2+從鈣庫釋放到細胞質，調節(jié)細胞運動、肌肉收縮、生長、分化等諸多生理功能。