一般に生体膜の表面は酸性脂質やタンパク質の酸性アミノ酸残基などの固定電荷により負に帯電しており，溶液相に対して相対的に負の電位を示すが，この溶液相と膜表面の電位差を膜表面電位と呼ぶ．膜表面の電荷はpHおよび溶液相のイオン濃度により変化する．通常のイオン濃度では20～30 mV と推定されているが，低イオン環境では数十mV以上に達する．約60 mV の表面電位があると，膜表面でのイオン濃度は外相に比べ1価イオンの場合で10倍，2価の場合は100倍の差となるので注意を要する
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