膜电位，又称为细胞膜电位或跨膜电位，是指存在于细胞膜两侧的电位差。这种电位差是由细胞内外离子分布不均所引起的，是生物体中许多重要生理过程的基础，比如神经信号的传导和肌肉的收缩。

膜电位的形成

膜电位主要由两种机制形成：静息电位和动作电位。静息电位是指在细胞未受刺激时，细胞膜两侧存在的稳定电位差。这是由于细胞膜对不同离子（如钾离子K+和钠离子Na+）的通透性差异导致的。通常情况下，细胞内部的钾离子浓度高于外部，而钠离子则相反。此外，细胞膜上带负电的蛋白质也会影响膜电位。当钾离子通过钾通道外流时，会使得细胞内部带正电荷的物质减少，从而产生负电位。静息电位的典型值约为-70mV（相对于外界）。

动作电位

当细胞受到足够的刺激时，膜上的电压门控离子通道会被激活，导致钠离子迅速内流，使细胞膜内部电位升高，这一过程被称为去极化。随后，随着钠通道关闭，钾通道开放，钾离子开始外流，使细胞膜恢复到静息状态，即复极化。这个快速的变化过程就是动作电位，它是神经元传递信息的基础。

生理意义

膜电位的存在对于维持细胞内外环境的稳态至关重要。它不仅参与了神经冲动的传导，还与肌肉收缩、腺体分泌等多种生理功能有关。例如，在心脏中，心肌细胞之间的膜电位变化协调了心跳的节奏；在神经系统中，神经元通过膜电位的变化来传递信息。

总之，膜电位作为生命科学中的一个基本概念，其研究不仅有助于我们理解生物体的基本生理机制，也为疾病治疗提供了理论基础和技术手段。