Das Ruhepotential beschreibt die elektrische Spannung zwischen dem Inneren und Äußeren einer Nervenzelle im Ruhezustand. Diese Ruhemembranpotential Nervenzelle beträgt etwa -70 mV und ist negativ, weil im Zellinneren mehr negative Ladungen als positive vorhanden sind. Die Ionenverteilung Ruhepotential wird hauptsächlich durch Kaliumionen und organische Anionen bestimmt.

Das Ruhepotential entsteht durch die ungleiche Verteilung von Ionen auf beiden Seiten der Zellmembran. Es ist negativ, weil im Zellinneren große negativ geladene organische Moleküle eingeschlossen sind, während positiv geladene Kaliumionen teilweise nach außen diffundieren können. Die Natrium-Kalium-Pumpe sorgt aktiv dafür, dass dieses Ungleichgewicht aufrechterhalten wird. Der Ruhepotential Ablauf wird also durch passive Diffusion und aktiven Transport gesteuert.

Wenn die Natrium-Kalium-Pumpe gehemmt wird, zum Beispiel durch Blausäure oder Sauerstoffmangel, kann kein ATP mehr gebildet werden. Ohne Energie funktioniert die Pumpe nicht mehr, wodurch Natriumionen in der Zelle akkumulieren und nicht mehr nach außen transportiert werden können. Das Ruhepotential wird dadurch positiver (sinkt), da sich die Ionenverteilung Ruhepotential ändert und das elektrochemische Gleichgewicht gestört wird.

Die Erhöhung der Kaliumkonzentration im Außenmedium führt dazu, dass das Ruhepotential positiver wird. Bei einer Zugabe von KCl wandern positive K+-Ionen ins Zellinnere und neutralisieren dort negative organische Ionen. Umgekehrt führt eine Verdünnung der Außenkonzentration, etwa durch destilliertes Wasser, zu einem verstärkten Ausstrom von K+-Ionen, wodurch das Ruhepotential negativer wird. Diese Ruhepotential Zusammenfassung zeigt, wie empfindlich das elektrochemische Gleichgewicht auf Konzentrationsänderungen reagiert.