Если концентрация какого-либо иона внутри клетки Сinотличается от концентрации этого иона снаружи Сout, и мембрана проницаема для этого иона, возникает поток заряженных частиц через мембрану, вследствие чего нарушается электрическая нейтральность системы, образуется разность потенциалов внутри и снаружи клетки φм = φвн – φнар, которая будет препятствовать дальнейшему перемещению ионов через мембрану.
Механизм формирования потенциала покоя
Равновесие – это такое состояние системы, при котором каждая частица может переходить из некоторого состояния 1 в некоторое состояние 2 и обратно, но в целом доля состояний 1 и 2 в системе не изменяется. При установлении равновесия выравниваются значения электрохимических потенциалов по разные стороны мембраны (μ′in = μ′out).
Если в формуле Нернста перейти от натурального логарифма к десятичному, то для положительного одновалентного иона (z = +1):
φмр = -2,3(RT/F)(lgCin/Cout),
где φмр – равновесный потенциал, определяемый как разность потенциалов по обе стороны мембраны; R – универсальная газовая постоянная; T – абсолютная температура (К); z – заряд иона; F – постоянная Фарадея; Cin и Cout – концентрации потенциал-определяющих ионов по обе стороны мембраны.
Уравнение Гольдмана:
где Рк, РNa, PCl – коэффициенты проницаемости для соответствующих ионов внутри (in) и снаружи (out) клетки. φм
φм φм
В состоянии покоя проницаемость мембраны для ионов К+ значительно больше, чем для Na+, и больше, чем для Сl- :
