Calciumioner påvirker gating af Ca-strømme. Overfladeladning er involveret, men i hvilket omfang er ukendt. Vi har undersøgt dette ved hjælp af isolerede nervecellelegemer fra Helix aspersa og den kombinerede mikroelektrode-sugpipette-metode til spændingsklampning og intern perfusion. Vi fandt, at Ba- og Sr-strømme, der produceres ved substitution af disse ioner for ekstracellulære Ca-ioner, aktiveres ved mindre positive potentialer end Ca-strømme. Mg-ioner gennemtrænger ikke Ca-kanalen, og ændringer i o giver forskydninger i aktiveringspotentialekurverne, der kan sammenlignes med virkningerne af ændringer i o eller o. Inaktivering af Ba-strømme sker også ved mindre positive potentialer. Intracellulær perfusion med EGTA reducerede inaktiveringen af Ca-strømme som en funktion af potentialet, men ændrede ikke inaktiveringspotentialekurven. Den Ca-strømsafhængige inaktivering, som blokeres af intracellulær EGTA, involverer derfor sandsynligvis ikke en lignende ændring af det intracellulære overfladepotentiale. De spændingsforskydninger af aktivering og inaktivering, der produceres af ekstracellulære tosidige kationer, der anvendes enkeltvis eller i blandinger, kan beskrives ved Gouy-Chapman-teorien for det diffuse dobbeltlag med binding (Gilbert & Ehrenstein, 1969; McLaughlin, Szabo & Eisenman, 1971). Ud fra værdierne for overfladepotentialet og Boltzman-fordelingen har vi beregnet overfladekoncentrationer, der forudsiger følgende eksperimentelle observationer: 1) mætning af strøm-koncentrationsrelationer, når overfladepotentialet ændrer sig maksimalt; 2) stigningen i spidsstrømmen, når Ca-ioner erstattes af Sr- eller Ba-ioner; og 3) den større hæmmende virkning af Mg på IBa end ICa. Teorien viser, at overfladeladning ikke kan afskærmes fuldstændigt, selv ikke ved 1 M o, og at Ca-kanalegenskaberne derfor skal vurderes i lyset af overfladeladningseffekter. Efter korrektion for overfladeladningseffekter er de relative permeabiliteter for Ca-, Ba- og Sr-ioner f.eks. ækvivalente. I tilstedeværelse af Co-ioner er Ca-ioner imidlertid mere permeable end Ba-ioner, hvilket tyder på, at der kan være et kanalbindingssted involveret.