Мембранный потенциал клетки имеет отрицательное значение, потому что суммарный заряд на внутренней стороне мембраны существенно меньше, чем на внешней, хотя с обеих сторон содержатся и катионы, и анионы. 4

Это происходит из-за следующих процессов: 1

1. Обмен натрия на калий. 1 В мембране клетки работают белковые насосы-обменники, которые меняют «собственный» натрий клетки на наружный «чужой» калий. 1 Из-за этого обмена в клетке остаётся очень мало ионов натрия, потому что они почти все ушли наружу. 1
2. Стремление ионов калия выровнять свою концентрацию. 1 В клетке имеется избыток ионов калия по сравнению с наружной средой, потому что насосы мембраны насильно накачали его в клетку. 1 Ионы калия стремятся выйти из клетки и уносят с собой положительные заряды. 15 Из-за этого внутри клетки нарастает отрицательность. 1

Величина отрицательного мембранного потенциала покоя зависит от типа клеток и колеблется от −200 мВ до −20 мВ. 2