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细胞内K浓度和带负电的蛋白质浓度都大于细胞外（而细胞外Na和Cl浓度大于细胞内），但因为静息时细胞膜只对K有相对较高的通透性，K顺浓度差由细胞内移到细胞外，而膜内带负电的蛋白质离子不能透出细胞，阻碍K外流。于是K离子外移造成膜内变负而膜外变正。外正内负的状态一方面可随K的外移而增加，另一方面，K外移形成的外正内负将阻碍K的外移。最后达到一种K外移（因浓度差）和阻碍K外移（因电位差）相平衡的状态，这是的膜电位称为K平衡电位，其数值EK受该离子膜内外浓度比决定，可通过Nernst公式进行计算：

其中，R是通用气体常数，T是绝对温度，Z是离子价，F是Faraday常数，[K]o和[K]i分别代表膜外和膜内K的浓度。同理，Na的平衡电位也可以通过这条公式计算得出。在模式生物枪乌贼神经细胞膜两侧，K的平衡电位约为—75mV，Na的平衡电位约为+55mV北京张博士医考搜集整理。

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