Entstehung des Ruhepotenzials
Die Na+/K+-ATPase befördert aktiv Na+ aus der Zelle heraus und K+ in die Zelle hinein; dadurch entsteht ein Konzentrationsgradient zwischen Intra- und Extrazellulärraum. Die daraus resultierende chemische Triebkraft ist für Na+ nach innen und für K+ nach außen gerichtet. Die Zellmembran ist unter Ruhebedingungen für K+ sehr viel stärker durchlässig als für Na+. Für jedes K+, das die Zelle durch K+-Kanäle verlässt, verbleibt eine negative Gegenladung in der Zelle. Auf der Außenseite der Membran entsteht somit eine positive und auf der Innenseite eine negative Ladung. Die daraus resultierende elektrische Triebkraft zieht K+ wieder nach innen. Wenn chemische und elektrische Triebkraft für ein Ion gleich groß sind, findet kein Netto-Ionenfluss mehr statt – das elektrochemische Gleichgewicht für dieses Ion ist erreicht. Das eines Ions lässt sich mithilfe der ermitteln.