細(xì)胞膜內(nèi)外電位差的形成主要與離子的分布和流動有關(guān)。細(xì)胞膜是一種半透性膜，它允許某些小分子和離子通過，但阻止其他大分子物質(zhì)的自由穿透。細(xì)胞膜上存在各種離子通道、載體蛋白以及泵（如鈉鉀泵），這些結(jié)構(gòu)對特定離子具有選擇性的通透性。

1.離子分布不均：在生理狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)外不同類型的離子濃度是不同的。例如，細(xì)胞內(nèi)的鉀離子(K )濃度通常高于細(xì)胞外，而細(xì)胞外的鈉離子(Na )和氯離子(Cl-)濃度則相對較高。這種濃度梯度是由細(xì)胞膜上的泵（如鈉鉀ATP酶）維持的結(jié)果。

2.離子通道的選擇性開放：不同的離子通道對特定離子具有高度選擇性。當(dāng)某一類型的離子通道開啟時，相應(yīng)的離子可以順著其濃度梯度跨膜移動。例如，在靜息狀態(tài)下，大多數(shù)細(xì)胞的鉀離子通道是開放的，允許K 從高濃度區(qū)域（細(xì)胞內(nèi)）向低濃度區(qū)域（細(xì)胞外）擴散。

3.膜電位的產(chǎn)生：由于上述原因，當(dāng)鉀離子從細(xì)胞內(nèi)部向外流動時，帶負(fù)電荷的大分子物質(zhì)（如蛋白質(zhì)等）無法通過細(xì)胞膜離開細(xì)胞。這導(dǎo)致了細(xì)胞內(nèi)的正電荷減少而外部增加，形成了一個負(fù)于細(xì)胞外側(cè)的膜內(nèi)環(huán)境。

4.平衡狀態(tài)：隨著K 不斷流出，細(xì)胞內(nèi)外的電位差逐漸增大，最終達(dá)到一個平衡點，在這個點上，化學(xué)驅(qū)動力（濃度梯度）與電學(xué)阻力相等。此時，盡管仍然存在離子濃度差異，但由于電位差的作用，凈流動趨于停止。

綜上所述，細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差是由特定離子的選擇性通透性和它們在細(xì)胞內(nèi)外的不同分布共同作用的結(jié)果。這一現(xiàn)象對于維持細(xì)胞正常的生理功能至關(guān)重要，尤其是在神經(jīng)傳導(dǎo)、肌肉收縮等方面發(fā)揮著重要作用。