Influenze elettriche sulla distribuzione degli ioni ai due lati della membrana

La permeabilità della membrana alle particelle cariche dipende sia dalla costante di permeabilità della membrana che dal potenziale elettrico attraverso la membrana. Infatti, la diffusione passiva netta attraverso una membrana di atomi o molecole carichi (come Na+, K+, Cl-, amminoacidi) è dovuta all'azione di due forze:
1.Il gradiente chimico derivante dalla differenza di concentrazione della sostanza ai due lati della membrana;
2.Il campo elettrico, o differenza di potenziale elettrico attraverso la membrana;
Uno ione si muoverà da regioni ad elevata concentrazione e, se carico positivamente, si dirigerà verso regioni a potenziale negativo crescente. La somma delle forze dovute al gradiente di concentrazione e di quelle dovute al gradiente elettrico darà il gradiente elettrochimico netto agente su quello ione. Quando uno ione si trova all'equilibrio rispetto ad una membrana, esiste una differenza di potenziale esattamente sufficiente per bilanciare e contrastare il gradiente chimico agente sullo ione. Il potenziale al quale uno ione si trova in condizioni di equilibrio elettrochimico è detto potenziale di equilibrio e viene misurato in volt. Diversi fattori influenzano il potenziale di equilibrio di uno ione ma di questi il più importante è il rapporto delle concentrazioni dello stesso ioni ai due lati opposti della membrana.