Kalciumjoner påverkar gating av Ca-strömmar. Ytladdning är inblandad men i vilken utsträckning är okänt. Vi har undersökt detta med hjälp av isolerade nervcellskroppar från Helix aspersa och den kombinerade mikroelektrod-sugpipettmetoden för spänningsklampning och intern perfusion. Vi fann att Ba- och Sr-strömmar som produceras genom att dessa joner ersätter extracellulära Ca-joner aktiveras vid mindre positiva potentialer än Ca-strömmar. Mg-joner tränger inte igenom Ca-kanalen och förändringar i o ger upphov till förskjutningar i aktiveringspotentialkurvorna som är jämförbara med effekterna av förändringar i o eller o. Inaktivering av Ba-strömmar sker också vid mindre positiva potentialer. Intracellulär perfusion med EGTA minskade inaktiveringen av Ca-strömmar som en funktion av potentialen, men försköt inte inaktiveringspotentialkurvan. Den Ca-strömsberoende inaktivering som blockeras av intracellulärt EGTA innebär därför troligen inte en liknande förändring av den intracellulära ytpotentialen. De spänningsförskjutningar av aktivering och inaktivering som produceras av extracellulära tvåvärda katjoner som används enskilt eller i blandningar kan beskrivas med Gouy-Chapman-teorin för det diffusa dubbelskiktet med bindning (Gilbert & Ehrenstein, 1969; McLaughlin, Szabo & Eisenman, 1971). Från ytpotentialvärdena och Boltzmanfördelningen har vi beräknat ytkoncentrationer som förutsäger följande experimentella observationer: 1) Mättnad av sambanden mellan ström och koncentration när ytpotentialen förändras maximalt, 2) ökningen av toppströmmen när Ca-joner ersätts med Sr- eller Ba-joner och 3) den större hämmande effekten av Mg på IBa än på ICa. Teorin visar att ytladdning inte kan avskärmas helt och hållet även vid 1 M o och att Ca-kanalens egenskaper därför måste utvärderas i ljuset av ytladdningseffekter. Efter korrigering för ytladdningseffekter är till exempel de relativa permeabiliteterna för Ca-, Ba- och Sr-joner likvärdiga. I närvaro av Co-joner är dock Ca-joner mer permeabla än Ba-joner, vilket tyder på att det kan finnas en kanalbindningsplats.