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Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana Potencial de Ação Sinapses Carlos Maurício G. Ribeiro Médico Veterinário

Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

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Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana

Potencial de Ação Sinapses

Carlos Maurício G. Ribeiro

Médico Veterinário

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Membrana Celular Estrutura muito delgada e elástica (espessura entre 7,5 e 10 nm).

Formada por proteínas e lipídios.

Composição aproximada:

• 55% de proteínas,

• 25% de fosfolipídios,

• 13% de colesterol,

• 04% de outros lipídios,

• 03% de carboidratos.

proteinas

fosfolipidios

colesterol

outros lipidios

carbohidratos

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Barreira Lipídica da Membrana Celular Bicamada lipídica, contínua sobre toda a superfície celular.

Quase inteiramente por fosfolipídios e colesterol.

Moléculas de proteínas globulares dispersas.

Parte das moléculas de fosfolipídios e colesterol é solúvel em água

(hidrofílica), enquanto outra parte só é solúvel em gordura (hidrofóbica).

• Radical fosfato dos fosfolipídios é hidrofílico

• Ácidos graxos são hidrofóbicos.

• Colesterol contém um radical hidroxila (hidrossolúvel) e um núcleo esteroide

(lipossolúvel).

Regiões hidrofóbicas são repelidas pela água mas se atraem mutuamente.

• Moléculas possuem tendência natural para se alinharem umas às outras, com as

frações lipídicas ocupando a região central da membrana e as regiões

hidrofílicas voltadas para superfície, em contato com a água.

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Barreira Lipídica da Membrana Celular

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Bicamada lipídica Característica especial é a de ser um fluido, e não um sólido.

Componentes dessa membrana podem fluir de um ponto a outro, ao longo

da superfície.

Proteínas e outras substâncias dissolvidas ou flutuando na bicamada

lipídica tendem a se difundir para todas as áreas da membrana celular.

Representa importante barreira.

Impermeável às substâncias comuns hidrossolúveis (íons, glicose, ureia e

outras).

Substâncias solúveis em gordura (oxigênio, dióxido de carbono e álcool),

atravessam facilmente essa região da membrana.

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Bicamada lipídica

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Proteínas da Membrana Celular Massas globulares flutuando na bicamada lipídica.

Maioria é formada por glicoproteínas.

São encontrados dois tipos de proteínas:

• Proteínas integrais - atravessam toda a espessura da membrana.

• Proteínas periféricas - ficam presas à superfície da membrana sem atravessar.

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Proteínas da Membrana Celular Proteínas integrais

Muitas formam canais (poros) por onde se difundem substâncias

hidrossolúveis, especialmente íons, entre os líquidos intra a extracelular.

• Propriedades seletivas produzem difusão diferencial de algumas substâncias

mais que de outras.

Proteínas carreadoras para o transporte de substâncias na direção oposta

à natural de sua difusão ("transporte ativo“).

Enzimas.

Proteínas periféricas

Ocorrem na face interna da membrana, normalmente ficam presas a

proteínas integrais.

• Atuam quase que exclusivamente como enzimas.

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Carboidratos da Membrana - Glicocálice Carboidratos aparecem em combinação com proteínas e lipídios

(glicoproteínas e glicolipídios). • A maioria das proteínas integrais é composta de glicoproteínas e cerca de um

décimo das moléculas lipídicas é de glicolipídios.

• Fração glicídica dessas moléculas, quase sempre se projeta na face externa da

célula.

• Outros compostos carboidratos (proteoglicanos), formados por carboidratos

unidos entre si por pequenos núcleos proteicos, podem ocorrer frouxamente

ligados à superfície externa da célula.

• Assim, toda a superfície externa da célula é, muitas vezes, inteiramente

revestida por capa de carboidrato, chamada de glicocálice.

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Glicoproteínas Proteínas não ramificadas

Formadas por unidades

dissacarídicas que não se

repetem.

Ligadas covalentemente em

estrutura peptídica.

Açúcares são o grupo

prostético. Grupo prostético - componente não

proteico de proteínas conjugadas.

Essencial para atividade biológica

dessas proteínas.

Podem ser orgânicos (vitamina ou

açúcar) ou inorgânicos (íon metálico).

Ligados de forma firme à cadeia

polipeptídica, muitas vezes através de

ligações covalentes.

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Glicolipídios Lipídios compostos por uma ceramida (esfingosina

+ ácido graxo) e um glicídio de cadeia curta.

Não possuem grupo fosfato.

Formam parte da bicamada lipídica da membrana

celular;

a fração glicídica da molécula está voltada para o

exterior da membrana.

Componente fundamental do glicocálix.

Atuam no reconhecimento celular e como receptores

antigênicos.

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Carboidratos da Membrana - Glicocálice Radicais carboidratos presos à superfície externa da célula

desempenham diversas funções importantes: • (1) muitos têm carga negativa, conferindo, à maioria das células, carga global

negativa em sua superfície, de forma que qualquer elemento que também seja

portador de carga negativa, será repelido;

• (2) o glicocálice de muitas células se fixa ao glicocálice de outras células, o que

serve para fixar as células entre si;

• (3) muitos desses carboidratos atuam como substâncias receptoras para fixação

de hormônios, como a insulina, e ativam proteínas integrais ativadoras de

cascatas de enzimas intracelulares;

• (4) alguns participam de reações imunes.

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Componentes Moleculares da Membrana

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Modelo Mosaico Fluído das Membranas Celulares

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Transporte Através das Membranas Celulares Substâncias podem ser transportadas seguindo seu gradiente

eletroquímico (downhill) ou contra esse gradiente (uphill).

Transporte downhill (sem gasto de energia) ocorre por:

• Difusão simples.

• Difusão facilitada.

Transporte uphill (com gasto de energia) ocorre através de:

• Transporte ativo primário (fonte direta de energia metabólica).

• Transporte ativo secundário (fonte indireta de energia metabólica).

Proteína carreadora • Algumas proteínas transmembrana atuam transportando substâncias de um lado

para outro da membrana.

• São seletivas e carregam somente substâncias específicas.

• Para carregar uma substância a proteína deve inicialmente ligar-se a ela.

• Essas proteínas possuem um sítio de ligação (local específico para que a

substância a ser transportada se ligue).

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Transporte Mediado por Carreador Todas as formas de transporte mediado por carreador

compartilham três características:

Saturação: Proteínas possuem número limitado de sítios de ligação para o

soluto.

Estereoespecificidade: Habilidade de distinguir entre isômeros D e L, conduz a diferentes

produtos estereoisoméricos. O transportador de glicose, no túbulo

proximal renal, por exemplo, reconhece e transporta o isômero

natural da D-glicose, mas não o isômero não natural, a L-glicose.

Competição: Embora específicos, os sítios de ligação podem reconhecer e se

ligar a solutos quimicamente relacionados. O transportador de

glicose é específico para a D-glicose, mas também reconhece e

transporta um açúcar semelhante, a D-galactose. Dessa forma, a

presença de D-galactose inibe o transporte de D-glicose.

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Transporte Através das Membranas Celulares Difusão Simples

Ocorre quando soluções de concentrações diferentes são colocadas em

contato e as moléculas de soluto se deslocam do meio mais concentrado

para o menos concentrado buscando restabelecer um equilíbrio.

Portanto, na difusão simples há um deslocamento de soluto, sempre do

meio hipertônico para o hipotônico de forma que as soluções fiquem

isotônicas.

Page 18: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Transporte Através das Membranas Celulares Difusão Facilitada:

É um tipo de transporte passivo.

Várias substâncias não se difundem

facilmente nas células (difusão simples),

como glicídios.

Para isso é preciso a participação de

algumas proteínas da membrana plasmática

(permeases).

As substâncias a serem transportadas estão

em maior quantidade no meio e sua

tendência natural seria a de entrar nas

células, por isso trata-se de uma difusão.

A função da permease é auxiliá-las a entrar e

sair da células sem gasto de energia.

Page 19: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Transporte Através das Membranas Celulares Transporte Ativo:

Solutos se movem contra um gradiente eletroquímico (uphill).

Essa movimentação de solutos através da membrana gera consuma de

energia sob a forma de ATP.

Ao ser liberado, o fosfato terminal é transferido a uma proteína

transportadora, em um processo de fosforilação-desfosforilação.

O ATP acoplado no processo de transporte caracteriza o transporte ativo

primário.

• Exemplos de Transporte ativo primário são:

Na+ -K+ ATPase presente em todas as membranas celulares (bomba de sódio e

potássio).

Ca+2 ATPase encontrada nos retículos endoplasmáticos e sarcoplasmáticos (bomba

de cálcio).

H+ -K+ ATPase das células parietais gástricas (bomba de prótons).

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Transporte Através das Membranas Celulares Transporte Ativo Primário:

1. Bomba de sódio e potássio.

2. Bomba de cálcio.

3. Bomba de prótons.

1

2

3

Page 21: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Transporte Através das Membranas Celulares Transporte Ativo Secundário:

Nesse caso o transporte de dois ou mais solutos é combinado.

Em geral o íon sódio (Na+) é um destes solutos, que se move na direção

do gradiente eletroquímico (downhill), enquanto o outro soluto se move na

contra esse gradiente (uphill).

• O movimento do Na+ fornece energia para movimentação do outro soluto,

dispensando o consumo de ATP.

• Transporte ativo secundário se refere a utilização indireta de ATP como fonte de

energia.

• Existem dois tipos de transporte ativo secundário de acordo com a direção do

movimento uphill do soluto.

• Cotransporte (simporte) - movimentação na mesma direção que a de Na+.

• Contratransporte (antiporte ou troca) - movimentação oposta à de Na+.

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Transporte Através das Membranas Celulares Cotransporte (Simporte)

Todos os solutos são transportados na mesma direção, através da

membrana celular.

Proteína

transportadora de

Na+ - glicose 1

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Transporte Através das Membranas Celulares Cotransporte (simporte)

Na+ e glicose presentes no lúmen intestinal, se ligam ao cotransportador.

• Nessa configuração, a proteína cotransportadora gira e libera o Na+ e a glicose

no interior da célula (membrana luminal).

• Em seguida ambos os solutos são transportados para fora da célula (membrana

basolateral).

O Na+ pela bomba de sódio e potássio.

A glicose por difusão facilitada.

A ausência de um dos dois solutos inviabiliza o transporte do outro.

Page 24: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Transporte Através das Membranas Celulares Contratransporte (antiporte)

Os solutos se movem em direções opostas através da membrana celular.

• O Na+ se move para o interior das células, de acordo com seu gradiente

eletroquímico.

• Os solutos que são trocados por Na+ se movem para fora das células.

• Ex.: A troca de Ca2+ -Na+ é um dos mecanismos de transporte que, junto com a

Ca2+ ATPase (bomba de cálcio), ajuda a manter a concentração intracelular de

Ca2+ em níveis muito baixos.

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Osmose Fluxo de água através de membrana semipermeável, devido às

diferenças de concentração de solutos.

Pressão osmótica

Força com que a água se move, por meio da membrana citoplasmática de

uma solução contendo uma baixa concentração de substâncias dissolvidas

(solutos), para outra com alta concentração de solutos.

Em meio aquoso não devem existir grandes diferenças de solutos dentro e

fora da célula.

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Potenciais de Difusão e Equilíbrio Existem diferenças de potenciais elétricos através das membranas de

todas as células e os íons mais importantes no desenvolvimento desses

potenciais de membrana são: Na+, K+ e Cl-.

Potencial de Difusão

É a diferença de potencial gerada na membrana quando o íon se difunde.

• Gerado quando o soluto com carga (íon) se difunde por seu gradiente de

concentração.

Difusão iônica de sódio e potássio segundo seus gradientes transmembranares origina

os potenciais de difusão.

Potencial de Equilíbrio

Forças químicas e elétrica agem nas cargas iguais mais opostas levando

ao equilíbrio.

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Potenciais de Difusão e Equilíbrio

1. Potencial de difusão do K+: a tendência natural

do K+ é sair da célula por canais proteicos (de

vazamento) e esse movimento de cargas gera um

potencial elétrico.

2. Potencial de difusão do Na+: a tendência natural

do Na+ é entrar na célula, porém a membrana é

pouco permeável ao Na+ (há poucos canais

proteicos de vazamento) e uma pequena

quantidade de Na+ vaza para dentro, gerando um

potencial elétrico.

3. BOMBA de Na+/K+: bombeamento contínuo

de 3Na+ para fora e 2K+ para dentro gerando

potencial elétrico.

A interação dos 3 fatores atuando ao mesmo

tempo, gera o verdadeiro potencial de

membrana (repouso) que é de cerca de -90mV

(para fibra nervosa).

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Bomba de Sódio e Potássio • A entrada ou a saída de uma substância

da célula esta determinada pelas

quantidades do íon em questão.

• Normalmente o sentido é da maior

quantidade para a menor quantidade.

• Na bomba de Na+ K+ isso funciona ao

contrário e assim a bomba utiliza energia

(ATP) pra fazer a célula voltar ao repouso

de -90mv.

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Potencial de Membrana em Repouso Origem:

As forças que atuam fazendo com que um íon

se movimente (difunda) através da membrana

plasmática são os seus gradientes de

concentração (químico) e elétrico.

• Cada íon se moverá através da membrana até

que seja atingido seu potencial de equilíbrio.

• O potencial de equilíbrio de um dado íon é

definido como o valor de carga que contrabalança

a tendência de difusão em razão da diferença de

concentração.

• O potencial de equilíbrio será atingido quando as

forças química e elétrica se igualarem.

• Este equilíbrio é dinâmico.

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Potencial de Membrana em Repouso Definição:

Diferença de voltagem

elétrica através da

membrana plasmática.

-20 a -100 mV.

Como se estabelece:

Concentrações iônicas

intracelular e extracelular

diferentes

Permeabilidade através da

membrana plasmática

diferenciada para diferentes

íons.

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Potencial de Membrana Potencial de Membrana em Repouso:

Diferença de potencial elétrico registrado entre o interior e exterior de uma

célula, através da membrana de células excitáveis (neurônios e miócitos).

• Estabelecido por potenciais de difusão, que resultam das diferenças de

concentração dos diversos íons pela membrana. Diferentes concentrações são estabelecidas por transporte ativo primário e secundário.

Cada íon permeável tenta levar o potencial de membrana com relação ao seu próprio potencial

de equilíbrio.

Íons com maiores permeabilidades (condutância), fazem as maiores contribuições ao potencial

de membrana em repouso, e os com menores permeabilidades contribuem pouco ou nada.

O potencial de membrana em repouso das células excitáveis fica entre -70 a -80 mV.

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Potencial de Ação Definição:

Fenômeno de células excitáveis (neurônios e miócitos).

Consiste de rápida despolarização seguida por repolarização do potencial

de membrana.

Fases:

Ascendente

• Despolarização rápida.

Pico do potencial de ação

Descendente

• Repolarização

Pós-hiperpolarização

• Potencial de membrana

mais negativo do que em

repouso.

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Potencial de Ação - Base Iônica Despolarização:

Processo que deixa a membrana menos negativa.

• Saída da condição de repouso (-90mV na célula do músculo estriado, por

exemplo) pela entrada de íons de Na+ na célula.

• Isso faz com que a célula fique mais positiva e chegue ao limiar (+40mV no

músculo estriado).

• Nesse limiar, ocorre a abertura dos canais rápidos de Na+ (voltagem

dependentes) e assim a célula fica eletricamente positiva.

Repolarização:

Processo onde o interior da célula novamente se torna negativo.

• Ao retornar ao estado de repouso as células não podem ser estimuladas

novamente, exceto as repolarizadas.

• A falta de capacidade da célula para receber outros estímulos até sua

repolarização é denominada de período refratário, ou seja, um período sem

reação.

Page 34: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Potencial de Ação - Base Iônica Hiperpolarização:

Processo que torna a membrana menos positiva.

• Qualquer mudança no potencial de membrana que a torna mais polarizada

(aumento no valor absoluto) afastando o potencial de membrana do valor nulo.

Diferente da célula despolarizada, excitatória por diminuir o potencial de membrana (de

-65 mV para -55 mV), o aumento no potencial de membrana (de -65 mV para -75 mV,)

estabelece a célula hiperpolarizada, e torna menos provável a geração do potencial de

ação, portanto, é inibitória.

Page 35: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Potencial de Ação - Resumo Despolarização

Etapa em que a membrana se torna extremamente permeável aos íons

Na+ (influxo de Na+) e aumento de carga positiva no interior da célula.

• Nesta fase a célula parte de -75mV e atinge +35 mV

Repolarização

Etapa em que ocorre fechamento dos canais de Na+ e abertura dos canais

de K+.

• Nesta fase a célula parte de +35 mV e atinge -75 mV

Hiperpolarização

Período de alguns milissegundos em que a célula não reage aos

neurotransmissores pois estão com excesso de negatividade em seu

interior o que impede a ocorrência de um novo potencial de ação.

• Nesta fase a célula parte de -75mv e chega até -90 mV.

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Potencial de Ação As fases do potencial de ação resultam de um fluxo iônico específico

através da membrana plasmática da célula.

Obedece a lei do tudo-ou-nada.

Período refratário absoluto:

Período de tempo durante o qual uma célula não pode produzir um

segundo potencial de ação.

Período refratário relativo:

Período que se segue a um potencial de ação no qual é possível gerar

uma nova despolarização; no entanto, o estímulo deve ter intensidade

superior à utilizada para gerar o primeiro.

Page 37: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Potencial de Ação Corrente de Influxo:

Fluxo de cargas positivas para o interior da célula.

• Despolarizam o potencial de membrana.

• Ex.: fluxo de Na+ para o interior da célula.

Corrente de Efluxo:

Fluxo de cargas positivas para o exterior da célula.

• Hiperpolarizam o potencial de membrana.

• Ex.: fluxo de K+ para fora da célula durante a fase de repolarização do potencial

de ação.

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Potencial de Ação

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Potencial de Ação

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Potencial de Ação

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Impulso Nervoso Despolarização e repolarização de um neurônio ocorrem devido as

modificações na permeabilidade da membrana plasmática.

Primeira fase - abrem-se "portas de passagem" de Na+.

• Entrada de grande quantidade desses íons na célula.

• Aumenta a quantidade relativa de carga positiva na região interna na membrana,

provocando sua despolarização.

Segunda fase - abrem-se as "portas de passagem" de K+.

• Saída de grande quantidade desses íons.

• O interior da membrana volta a ficar com excesso de cargas negativas

(repolarização).

A despolarização em uma região da membrana dura apenas cerca de 1,5

milésimo de segundo (ms).

Page 42: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Impulso Nervoso O estímulo provoca uma onda de despolarizações e repolarizações que

se propagam ao longo da membrana plasmática do neurônio.

• Impulso nervoso é uma onda de propagação em sentido único na fibra nervosa.

Dendritos sempre conduzem o impulso em direção ao corpo celular (celulípeto).

Axônio conduz o impulso em direção às suas extremidades (celulífugo).

• Velocidade de propagação na membrana do neurônio varia entre 10cm/s e 1m/s.

Propagação rápida dos impulsos é garantida pela bainha de mielina que recobre as

fibras nervosas.

• Bainha de mielina

Constituída por camadas concêntricas de membranas plasmáticas de células da glia,

principalmente células de Schwann.

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Impulso Nervoso Nódulos de Ranvier

Pequenos espaços entre as células gliais que envolvem o axônio.

Membrana do neurônio fica exposta nesses espaços.

• Nas fibras nervosas mielinizadas, o impulso nervoso, em vez de se propagar

continuamente pela membrana do neurônio, pula de um nódulo de Ranvier para

o outro (condução saltitante).

• Nesses neurônios mielinizados, a velocidade de propagação do impulso pode

atingir velocidades da ordem de 200m/s (ou 720km/h ).

Page 44: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Sinapse Sítio por onde a informação através de impulso nervoso é transmitida

de uma célula a outra.

A informação pode ser transmitida eletricamente (sinapse elétrica) ou

através de transmissor químico (sinapse química).

Tipos de Sinapses

Sinapses elétricas

• Permitem o fluxo de corrente de uma célula excitável a outra através de vias de

baixa resistência entra as células chamadas junções comunicantes.

• Presentes em músculo cardíaco e em alguns tipos de músculos lisos.

Sinapses Químicas

• Existe um espaço entre as células pré-sináptica e pós-sináptica (fenda sináptica).

• A informação é transmitida por meio de um neurotransmissor.

• Neurotransmissor

Substância liberada do terminal pré-sináptico que se liga a receptores localizados no

terminal pós sináptico.

Page 45: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Neurônio e Sinapses

Page 46: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Sinapses Comunicação entre neurônios e

células musculares ou glandulares.

Sinapse Nervosa

• Região onde terminações de neurônios

adjacentes se conectam e o estímulo passa

de um neurônio para o seguinte por meio

de neurotransmissores.

• Não há contato físico entre neurônios.

• Ocorrem na fenda sináptica.

• Axônios do neurônio liberam

neurotransmissores na fenda e estimulam

receptores nos dendritos.

• Impulso pode ser integrado, bloqueado ou

modificado.

Page 47: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Sinapses São dois tipos de sinapses:

Sinapse elétricas.

• Impulso é rapidamente transmitido a fibra pós-sináptica, com mínimo período de

latência.

• Células possuem íntimo contato através junções comunicantes (tipo gap)

permitindo livre trânsito de íons de uma membrana a outra.

• Ocorre em músculo liso e cardíaco, onde a contração ocorre de maneira

uniforme em todos os sentidos.

Sinapse química (maioria).

• Mediação do impulso ocorre por liberação de substância química.

• Há sempre uma latência maior no aparecimento do pulso pós-sináptico.

• Essa latência pode chegar a 1,5ms, tendo um tempo mínimo de 0,5ms para

saltar da fibra pré para fibra pós-sináptica.

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Sinapse Elétrica Em alguns tipos de neurônios, o potencial de ação se propaga diretamente

do neurônio pré-sináptico para o pós-sináptico, sem intermediação de

neurotransmissores.

• As sinapses elétricas ocorrem no sistema nervoso central, atuando na

sincronização de certos movimentos rápidos.

Page 49: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Sinapse Química Eventos pré-sinápticos

• Ocorre a seguinte sequencia

de eventos:

O potencial de ação na célula

pré-sináptica provoca a abertura

dos canais de cálcio (Ca2+).

Um influxo de Ca2+ no terminal

pré-sináptico induz a liberação

por exocitose do

neurotransmissor que estava

armazenado nas vesículas

sinápticas.

O neurotransmissor se difunde

pela fenda sináptica, se ligando

a receptores na membrana pós-

sináptica, alterando seu

potencial de ação.

Page 50: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Sinapse Química Eventos pós-sinápticos

• Na membrana pós-sináptica há grande número de receptores de

neurotransmissores.

• Formados por canais iônicos permeáveis ao sódio (excitatório) e cloreto

(inibitório).

• Neurotransmissores conectados aos canais iônicos excitatórios, provocam

influxo de sódio (carga positiva) para o interior da célula, e desencadeiam

potencial de ação na célula.

• Neurotransmissores conectados aos canais iônicos inibitórios, causam influxo de

cloreto (carga negativa) para o interior da célula, e impedem geração de

potencial de ação na célula.

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Sinapse Excitatória Membrana pós-sináptica é despolarizada.

Sinapses entre neurônios motores e músculos esqueléticos.

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Sinapse Inibitória Membrana pós-sináptica é hiperpolarizada.

Transmissão inibitória impede a passagem de impulsos subsequentes.

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Sinapse Inibitória Causa hiperpolarização da membrana pós-sináptica.

Neurotransmissores mais comuns em sinapses inibitórias de vertebrados

são o ácido gama-aminobutírico (GABA) e glicina.

Células pós-sinápticas das sinapses inibitórias apresentam canais de cloro

ligante dependentes.

Quando os canais são ativados por um neurotransmissor, podem

hiperpolarizar a membrana pós-sináptica.

Há menor probabilidade de lançamento do potencial de ação.

Page 55: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Fases de liberação do neurotransmissor Despolarização.

Entrada de cálcio no botão sináptico.

Cálcio se liga aos sítios de liberação da membrana pré-sináptica.

Exocitose da vesícula com neurotransmissores.

Receptores permitem a passagem dos neurotransmissores.

Reciclagem das vesículas com neurotransmissores.

Remoção dos neurotransmissores do botão sináptico.

• Difusão.

• Destruição enzimática.

• Transporte ativo para terminação pré-sináptica.

Page 56: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Neurotransmissor Estrutura Química:

Neurotransmissores são moléculas pequenas e simples em geral.

Diferentes tipos de células secretam diferentes neurotransmissores.

Cada substância química cerebral funciona em áreas bastante dispersas,

mas muito específicas do cérebro e podem ter efeitos diferentes,

dependendo do local de ativação.

Cerca de 60 neurotransmissores foram identificados e podem ser

classificados, em geral em uma das seguintes categorias:

• 1. Aminas: Indolaminas.

• 2. Colinas (aminas).

• 3. Purinas: adenosina, ATP.

• 4. Aminoácidos.

• 5. Neuropeptídios.

• 6. Gases: Óxido Nítrico (NO), Monóxido de Carbono (CO).

Page 57: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Molécula

transmissora

Origem Sítio de Síntese Função Distúrbios

Associados

Acetilcolina Colina SNC, nervos

parassimpáticos

Atividade motora,

memória e

aprendizado

Mal de Parkinson e

de Alzheimer

Serotonina

Triptofano SNC, células cromafins

do trato digestivo,

células entéricas

Homeostasia e

processamento

sensorial

Depressão, psicose,

ansiedade

GABA

Glutamato SNC Ansiolítico e

anticonvulsivante

Ansiedade

Glutamato SNC Convulsivante,

aprendizado e

memória, plasticidade

sináptica

Convulsões,

excitotoxicidade

Aspartato SNC

Glicina Espinha dorsal

Histamina Histidina Hipotálamo Despertar,

metabolismo cerebral,

controle

neuroendócrino

Page 58: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Molécula

transmissora

Origem Sítio de Síntese Função Distúrbios

Associados

Epinefrina Tirosina Medula adrenal,

algumas células do

SNC

Norepinefrina Tirosina SNC, nervos

simpáticos

Aprendizado e

memória, despertar,

atenção

Depressão

Dopamina Tirosina SNC Postura e

movimento, vício e

reforço, regulação

do hipotálamo

e hipófise

Mal de Parkinson,

estados psicóticos,

abuso de drogas e

depressão

Adenosina ATP SNC, nervos

periféricos

ATP Nervos simpáticos,

sensoriais e

entéricos

Óxido nítrico,

NO

Arginina SNC, trato

gastrointestinal

Page 59: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Lei de Dale Atribuída ao fisiologista britânico Henry Dale (1875-1968)

“Cada neurônio possui um e somente um neurotransmissor e que o efeito

produzido dependia da célula pós-sináptica”.

Adotado um sufixo próprio para neurônios de acordo com seu único

neurotransmissor:

• Colinérgicos (usam acetilcolina),

• Noradrenérgicos (usam noradrenalina),

• Serotoninérgicos (usam serotonina),

• Dopaminérgicos (usam dopamina), etc.

Page 60: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Lei de Dale Recentemente a Lei de Dale foi ultrapassada.

Um mesmo neurônio pode abrigar diversos neurotransmissores.

Neurotransmissor

• Nome mantido para substância que atua diretamente na membrana pós-

sináptica (potencial pós-sináptico excitatório ou inibitório).

• Representado por componentes como aminoácidos, aminas e purinas

Neuromodulador

• Termo usado para um tipo de substância atuante na sinapse, porém, não só na

membrana pós-sináptica, mas também na pré-sináptica influenciando a ação do

neurotransmissor.

• São peptídeos e gases.

A diferença no entanto, não é absoluta, pois há peptídeos que atuam como

verdadeiros neurotransmissores e aminoácidos que atuam como

neuromoduladores.

Page 61: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Neurotransmissores e Neuromoduladores Neurotransmissores Neuromoduladores

Aminoácidos Aminas Purinas Peptídeos Gases

GABA Acetilcolina Adenosina Gastrina, CCK NO

Glutamato Adrenalina ATP Vasopressina CO

Glicina Dopamina Ocitocina

Aspartato Noradrenalina Insulina

Serotonina Neuropeptídeo

Opióide

Secetina

Glucagon

VIP

Substância P

Substância K

Page 62: Aula 01 - Transporte na Membrana Plasmática Potencial de Membrana e Ação Sinapses

Referências Bibliográficas

GUYTON, A.. Tratado de Fisiologia Medica: Guanabara Koogan,

2002.

AIRES, M.. Fisiologia: Guanabara Koogan, 1999.

SILBERNAGL, S. Fisiologia: Texto e Atlas. Artmed, 2003.