1.靜息電位和K+平衡電位

　　所有的生物細(xì)胞，正常時(shí)細(xì)胞內(nèi)的K+濃度高于細(xì)胞外約30倍，而細(xì)胞外Na+濃度高于細(xì)胞內(nèi)。在安靜狀態(tài)下，細(xì)胞膜對(duì)K+有通透性，于是細(xì)胞內(nèi)的K+在濃度差的驅(qū)使下，由細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外擴(kuò)散。由于膜內(nèi)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)大分子不能隨之移出細(xì)胞，所以隨著帶正電荷的K+外流將使膜內(nèi)電位變負(fù)而膜外變正。但是，K+的外流并不能無(wú)限制地進(jìn)行下去。因?yàn)樽钕攘鞒瞿ね獾腒+所產(chǎn)生的外正內(nèi)負(fù)的電場(chǎng)力，將阻礙K+的繼續(xù)外流，隨著K+外流的增加，這種阻止K+外流的力量（膜兩側(cè)的電位差）也不斷加大。當(dāng)促使K+外流的濃度差和阻止K+外移的電位差這兩種力量達(dá)到平衡時(shí)，膜對(duì)K+的凈通量為零，于是不再有K+的跨膜凈移動(dòng)，而此時(shí)膜兩側(cè)的電位差也就穩(wěn)定于某一數(shù)值不變，此電位差稱為K+平衡電位。不難理解，K+平衡電位的大小是由膜兩側(cè)原初存在的K+濃度差的大小決定的。靜息電位的數(shù)值可以實(shí)際測(cè)量，也可用Nemst公式算出。

　　2.動(dòng)作電位和Na+平衡電位

　　在靜息狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜外Na+濃度大于膜內(nèi)，Na+有向膜內(nèi)擴(kuò)散的趨勢(shì)，而且靜息時(shí)膜內(nèi)存在著相當(dāng)數(shù)值的負(fù)電位，這種電場(chǎng)力也吸引Na+向膜內(nèi)移動(dòng)；但是，由于靜息時(shí)膜上的Na+通道多數(shù)處于關(guān)閉狀態(tài)，膜對(duì)Na+相對(duì)不通透，因此，Na+不可能大量?jī)?nèi)流。當(dāng)細(xì)胞受到一個(gè)閾刺激（或閾上刺激）時(shí)，電壓門控性Na+通道開放，膜對(duì)Na+的通透性突然增大，并且超過了膜對(duì)K+的通透性，Na+迅速大量?jī)?nèi)流，以至膜內(nèi)負(fù)電位因正電荷的增加而迅速消失；由于膜外高Na+所形成的濃度勢(shì)能，使得Na+在膜內(nèi)負(fù)電位減小到零電位時(shí)仍可繼續(xù)內(nèi)移，進(jìn)而出現(xiàn)正電位，直至膜內(nèi)正電位增大到足以阻止由濃度差所引起的Na+內(nèi)流時(shí)，膜對(duì)Na+的凈通量為零，從而形成了動(dòng)作電位的上升支，這時(shí)膜兩側(cè)的電位差稱為Na+平衡電位。Na+平衡電位的數(shù)值也可根據(jù)Nemst公式算出，計(jì)算所得的數(shù)值與實(shí)際測(cè)得的動(dòng)作電位的超射值相接近，后者略小于前者。

　　但是，膜內(nèi)電位并不停留在正電位狀態(tài)，而是很快出現(xiàn)動(dòng)作電位的復(fù)極相，這是因?yàn)镹a+通道開放的時(shí)間很短，它很快就進(jìn)入生活狀態(tài)，從而使膜對(duì)Na+的通透性變小。與此同時(shí)，電壓門控性K+通道開放，于是膜內(nèi)K+在濃度差和電位差的推動(dòng)下又向膜外擴(kuò)散，使膜內(nèi)電位由正值又向負(fù)值發(fā)展，直至恢復(fù)到靜息電位水平。