生物电是如何产生的细胞是由细胞膜将外界隔开，保持细胞内环境的稳定 。细胞膜是选择性半透膜，细胞内外的物质交换要得到这层膜的允许 。
实验发现，人体中的细胞内液和细胞外液含有多种离子，包括阴离子和阳离子，其中钠和钾是比较重要的阳离子 。细胞内的钾离子浓度较细胞外高，细胞外的钠离子则高于细胞内 。在细胞膜上存在一种蛋白，称为钠钾通道或钠钾泵，细胞内外钠钾交换是通过钠钾泵来完成的 。通常状态下钠钾泵关闭，细胞外钠离子浓度虽然很高，但无法穿过细胞膜进入细胞内 。而钾离子则稍有不同，允许一小部分钾离子穿过钠钾泵从细胞内流到细胞外 。因为钾离子带有正电荷，所以流失后，细胞内呈现负电状态 。这时如果将细胞内插入一个微电极，得到一个负电势（生理学上将电压称为电势）数值，称为静息电位 。
当细胞受到 *** 时，细胞膜上的钠钾泵迅速开放，根据物质都有从高浓度向低浓度运动的扩散原理，细胞外钠离子大量涌进细胞内，而细胞内的钾离子虽然有一部分事先运动到细胞外，但细胞内的浓度还是高于细胞外，于是钾离子也由细胞内流到细胞外 。值得注意的是，钠离子进入细胞内的速度要大于钾离子出胞的速度，一般来说，三个钠离子进入换出两个钾离子流出 。
总的结果就是大量的阳离子由细胞外进入细胞内，是原本是负电势的细胞转换成正电位，通过微电极的检测发现，这时的细胞形成一个峰电位，称为动作电位 。细胞在形成动作电位后，产生一个运动，如肌细胞的收缩或腺体细胞的分泌等 。而后细胞内外的钠钾离子再从新分布，细胞内的钠离子被移除到细胞外，细胞外的钾离子被移进细胞内，细胞重新恢复静息电位的状态，等待下一个 *** 引起的动作电位 。
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