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40多年前，细胞电生理学家根据这种过程发生在细胞膜上，就断定细胞膜对细胞内外带电离子的选择通透性，是膜电位形成的物质基础。

如果细胞膜内外钠、钾离子的浓度都相等的话，细胞就死亡了。这两种离子的浓度差异是为了维持细胞膜的兴奋性，只有这种浓度差的存在才能在细胞膜两侧形成正负电位，细胞膜外侧呈负电性，内侧呈正电性，当细胞膜被某种刺激兴奋时，引起钠离子内流，导致膜电位的瞬间翻转，而这种翻转会沿着细胞膜传播，神经信息的传导就是这种机制。