Membran potansiyeli
Dingin potansiyel

Membran potansiyeli uzun periyodlar boyunca kayda değer bir değişim göstermediği zaman, bu duruma dingin potansiyel ya da dinlenme potansiyeli denir. Bu terim genellikle uyarılamayan hücreler için kullanılsa da uyarımı olmayan uyarılabilir hücreler için de kullanılabilir. Uyarılabilen hücrelerde, diğer olası durumlar kademeli membran potansiyeli ve büyük aksiyon potansiyelidir. Belli bir zamanı takip eden membran potansiyeli ya hep, ya hiç prensibine göre hareket eder. Uyarılabilen hücrelerden bazıları nöronlar, kas hücreleri ve salgı bezlerinde bulunan salgı hücreleridir. Diğer hücre tiplerinde de membran voltajı hücre içi durum ya da çevresel faktörler tarafından uyarılıp değişikliğe uğrayabilir. Örneğin, hücre zarının depolarizasyonu kontrollü hücre ölümlerinde oldukça önemli bir aşamadır.
Dingin potansiyele sebep olan etkileşimler Goldman denklemleri tarafından modellenmiştir. Bu da sorudaki iyonların yüklerini ve iç-dış yoğunluk farkını temel alan ve yukarıda gösterilen Nernst denklemine benzer bir formdur. Ayrıca, sorudaki her bir iyonun göreceli geçirgenliğini ayrı ayrı ele alır.
Bu soruda yer alan üç iyon potasyum (K+), sodyum (Na+) ve klorürdür (Cl−). Kalsiyum bu sorudaki rolü göz ardı edilebilir olduğu için atlanmıştır ama daha önemli olduğu sorularda eklenebilir. Klorür bir anyon olduğu için katyonlardan daha farklı ele alınır. Normalde payda hücre dışı yoğunlukları ve payda da hücre içi yoğunlukları yazılırken, klorürün tam tersi şekilde paya hücre içi paydaya ise hücre dışı yoğunlukları yazılır. P harfi iyonların geçirgenliğini temsil eder.
Özünde, Goldman formülü membran potansiyelini her bir hücrenin ters potansiyelinin ağırlıklı ortalaması olarak ifade eder. (Gerçi membran potansiyeli aksiyon potansiyeli boyunca 100 mV civarında değişse de hücre içindeki ve dışındaki yoğunluklarda kayda değer bir değişim olmaz. Hücre zarı dingin potansiyeldeyken kendi yoğunluklarına sadık kalırlar.) Çoğu hayvan hücresinde, dinginlik durumundaki potasyum geçirgenliği sodyum geçirgenliğinden çok daha yüksek. Bunun sonucunda, dinlenme potansiyeli genellikle potasyum ters potansiyeline yakın olur. Klorür geçirgenliği oldukça yüksek olabilir ama diğer iyonların tersine klorür aktif olarak pompalanmaz. Bu yüzden ters potansiyelin denge durumu diğer iyonlar tarafından belirlenen dingin potansiyele oldukça yakın olur.
Çoğu hayvan hücrelerinde membran potansiyeli dinginlik değerleri genellikle Potasyum ters potansiyel değeri (yaklaşık olarak -80 mV) ve -40 mV arasında değişir. Uyarılabilir hücrelerdeki dinginlik potasiyeli (aksiyon potansiyeli üretmeye elverişlidir) genellikle -60 mV civarındadır. Daha fazla depolarize olmuş voltajlar spontane aksiyon potansiyeli üretimine sebep olabilir. Böyle hücrelerde, dinginlik potansiyel değer diferansiyelin derecesinden bağımsızdır. Bazı durumlarda hücreler herhangi bir zar içi voltaj farklılığı göstermeyebilir.
Dinlenme potansiyelinin sürdürülebilirliği, aktif pompalamanın sızıntı kanallarından sızan iyonların yerini tamamlaması gerektiği için hücreye metabolik olarak pahalıya patlayabilir. En çok efor gerektiren durum ise hücre fonksiyonunun depolarize olmuş membran potansiyeli gerektirdiği durumdur. Örneğin, kurt sineğinin (Calliphora vicina) gün ışığındaki dinlenme potansiyeline adapte olmuş ışık alıcıları -30 mV gibi yüksek bir değere sahip olabilir. Bu yüksek membran potansiyeli değeri hücrenin seri bir şekilde görsel girdilerle cevap vermesini sağlar. Bu dinginlik potansiyelinin sürüdürülmesi içi hücrenin bütün ATPsinin %20 sini sadece bunun için kullanması gerekir..
Öte yandan, farklılaşmamış hücrelerde yüksek dinginlik potansiyeli metabolik bir avantaj olabilir. Bu belirgin paradoks dinginlik potansiyelinin kökeninin incelenmesiyle çözülebildi. Az farklılaşmış hücreler çok az sızıntı kanalı bulundurarak, çok yüksek girdi dirençleriyle karakterize olmuşlardır. Gayet açık olan sonuca göre, potasyum geçirgenliği dinginlik ve ters potansiyel arasında yer alan sodyum geçirgenliğine çok benzer bir hal alır. Azalan sızıntı akımı sayesinde aktif pompalamaya olan ihtiyaç azalır ve metabolik gereksinimler düşer.