细胞膜的静息电位主要是由钾离子(K )的浓度差异形成的。在生理条件下,细胞内外的钾离子浓度存在显著差异,细胞内的钾离子浓度通常高于细胞外,而细胞外的钠离子(Na )和氯离子(Cl-)浓度则相对较高。
这种离子分布不均是由多种因素共同作用的结果,其中最重要的是钠钾泵(Na /K -ATPase)的作用。钠钾泵每消耗一个ATP分子可以将3个钠离子从细胞内转运到细胞外,同时将2个钾离子从细胞外转运到细胞内,从而维持了细胞内外的离子浓度梯度。
静息状态下,细胞膜对钾离子的通透性远大于其他离子,因此,当细胞处于静息状态时,细胞内的钾离子会顺着浓度梯度通过细胞膜上的钾离子通道向细胞外扩散。由于钾离子的外流,使得细胞内带负电荷的分子相对增多,形成一个跨膜电位差,即静息电位。
根据Nernst方程,当细胞内外钾离子浓度达到平衡时,所形成的电位称为钾离子平衡电位(EK)。在大多数细胞中,静息电位接近于钾离子平衡电位,这进一步说明了静息电位主要受钾离子浓度差异的影响。需要注意的是,虽然其他因素如钠离子和氯离子的分布也会影响静息电位,但它们的作用相对较小。
综上所述,细胞膜静息电位主要是由钾离子(K )的浓度差形成,并且这一过程受到钠钾泵活动以及细胞膜对不同离子通透性的调节。