Calcium ionen beïnvloeden de gating van Ca stromen. Oppervlakte lading is hierbij betrokken, maar in welke mate is onbekend. Wij hebben dit onderzocht, gebruik makend van geïsoleerde zenuwcellichamen van Helix aspersa en de gecombineerde micro-elektrode-zuigpipet methode voor voltage-clamp en interne perfusie. Wij vonden dat Ba en Sr stromen, geproduceerd door substitutie van deze ionen voor extracellulaire Ca ionen, geactiveerd worden bij minder positieve potentialen dan Ca stromen. Mg ionen dringen niet door in het Ca kanaal en veranderingen in o veroorzaken verschuivingen in de activerings-potentiaal curven die vergelijkbaar zijn met de effecten van veranderingen in o of o. Inactivering van Ba stromen treedt ook op bij minder positieve potentialen. Perfusie intracellulair met EGTA verminderde de inactivatie van Ca stromen als een functie van de potentiaal, maar verschoof de inactivatie-potentiaal curve niet. Vandaar dat Ca-stroom-afhankelijke inactivatie die door intracellulair EGTA wordt geblokkeerd waarschijnlijk niet een vergelijkbare verandering van intracellulair oppervlaktepotentiaal met zich meebrengt. De spanningsverschuivingen van activering en inactivering veroorzaakt door extracellulaire tweewaardige kationen die afzonderlijk of in mengsels worden gebruikt, kunnen worden beschreven door de Gouy-Chapman theorie voor de diffuse dubbele laag met binding (Gilbert & Ehrenstein, 1969; McLaughlin, Szabo & Eisenman, 1971). Uit de oppervlaktepotentiaalwaarden en de Boltzman-verdeling hebben wij oppervlakteconcentraties berekend die de volgende experimentele waarnemingen voorspellen: 1) verzadiging van stroom-concentratie relaties wanneer de oppervlakte potentiaal maximaal verandert; 2) de toename van de piekstroom wanneer Ca ionen worden vervangen door Sr of Ba ionen; en 3) het grotere remmende effect van Mg op IBa dan ICa. Theorie geeft aan dat oppervlakte lading niet volledig kan worden afgeschermd, zelfs niet bij 1 M o en dus dat Ca kanaal eigenschappen moeten worden geëvalueerd in het licht van oppervlakte lading effecten. Bijvoorbeeld, na correctie voor oppervlakteladingseffecten zijn de relatieve permeabiliteiten van Ca, Ba en Sr ionen gelijkwaardig. In de aanwezigheid van Co-ionen zijn Ca-ionen echter doorlatender dan Ba-ionen, hetgeen suggereert dat er een kanaalbindingsplaats bij betrokken kan zijn.