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La despolarización es una disminución del valor absoluto del potencial de membrana en una neurona. El potencial de membrana de una neurona en reposo es normalmente negativo en la zona intracelular (-70 mV). Este potencial negativo se genera por la presencia en la membrana de bombas sodio/potasio (que extraen de forma activa 3 iones Na+ (sodio) desde el interior hacia el exterior celular e introducen 2 iones K+ (potasio), consumiendo 1 molécula de ATP), canales para el potasio (que permiten el intercambio libre de los iones K+) y bombas para Cl- (que extraen cloruro de forma activa). Como resultado, el exterior celular es más rico en Na+ y Cl- que el interior, mientras que los iones K+ se acumulan en el interior respecto al exterior. El balance neto de cargas es negativo porque salen 3 iones Na+ por cada 2 iones K+ y también, por la presencia de moléculas con carga negativa en el interior celular como ATP y proteínas.