Для его возникновения необходим контакт электролитов с различной концентрацией и различной подвижностью анионов и катионов (UH+ » UCl- ). Граница раздела одинаково проницаема для обоих ионов. Переход ионов Н+ и С1~ будет осуществляться в сторону меньшей концентрации. В силу большей подвижности ионов водорода, будет создаваться их большая концентрация с правой стороны от границы раздела электролитов, возникнет разность потенциалов Δφд. Количественно величина Δφд определяется уравнением Гендерсона:
Δφд = ((U+ - U- * RT)/(U+ = U- *nF))ln C1/C2
2. Равновесный мембранный потенциал Δφм(р).
Он возникает на границе раздела двух электролитов, разделенных мембраной, избирательно проницаемой для одного из ионов. Это частный случай диффузного потенциала, когда подвижность одного из ионов равна нулю. При подвижности ионов Сl- равной нулю, ионы Cl- остаются по одну сторону мембраны, а ионы Н+ проходят через мембрану, образуя на другой стороне положительный заряд. Возникающий потенциал описывается уравнением Нернста, частный случай уравнения Гендерсона, когда UCl- = 0:
Δφм(р) = (RT)/(nF) ln(C1/C2)
По уравнению Нернста были рассчитаны мембранные потенциалы клетки, создаваемые ионами Na+, K+, C1- в отдельности. Однако, суммарный потенциал этих ионов значительно отличается от экспериментально измеренного на различных клетках. Возникла необходимость создания более универсальной теории, объясняющей возникновение биопотенциалов покоя клетки.
3. Стационарный мембранный потенциал Δφм(c). Ходжкин и Катц предположили, что потенциал покоя
клетки является не равновесным, а стационарным, т.е. он обусловлен подвижным равновесием потоков ионов: Na+, K+, С1-.