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Fisiologia da Membrana Celular
Conceito: A fisiologia estuda o funcionamento do organismo, procurando explicar a origem,
desenvolvimento e progressão da vida, sendo assim, procura explicar as características e mecanismos
que fazem de nós um ser vivo.
INTRODUÇÃO
Sabemos que o envoltório celular, a chamada membrana plasmática, possui em sua constituição lipídica
proteínas diversas, de variados tipos e tamanhos, o que lhe caracteriza uma imagem mosaica. Mas qual
a importância destas proteínas? Principalmente, estes elementos participam de transportes, fluxo de
nutrientes e íons do meio intra-celular para o meio extra-celular e vice e versa, função de extrema
importância tanto para a sobrevivência celular como também para a manutenção da homeostasia do
organismo. É através destes pequenos movimentos de íons e substâncias que se realiza todo o
funcionamento do nosso corpo, porém, para que haja estes fluxos, se faz necessária grande quantidade
de energia. E de onde vem toda essa energia?
Todo o alimento que ingerimos, é convertido através de reações metabólicas em moléculas de energia.
Conceitos:
• Metabolismo: Anabolismo + Catabolismo
• Anabolismo: É a ação de incorporar nutrientes para processar substâncias e extrair
substratos necessários para a manutenção das funções corporais.
• Catabolismo: Fragmentação enzimática de moléculas grandes, que são reduzidas em
moléculas pequenas a fim de serem oxidadas pelas células e posteriormente,
eliminadas.
• ATP: é a forma que o organismo encontrou para armazenar energia (trifosfato de
adenosina). São Três fósforos (P) ligados a uma adenosina. A energia é armazenada
entre as ligações de fosfato com a adenosina e pode ser liberada independentemente.
O nosso organismo é capaz de gerar energia através de duas vias, via aeróbica (ou oxidativa – com
presença de oxigênio) e via anaeróbica (ou glicolítica – sem presença de oxigênio).
A via glicolítica é uma seqüência de 10 reações enzimáticas que quebram uma molécula de glicose em
2 ATPs + ácido pirúvico. Com a presença de oxigênio, o ácido pirúvico presente no citoplasma celular (ou
piruvato) entra na mitocôndria, onde sofre diversas reações enzimáticas (Ciclo de Krebs), dando origem a
36 moléculas de ATPs. Esta última é a chamada via oxidativa. Sem a presença de oxigênio, o ácido
pirúvico em excesso gera o ácido lático (ou lactato), principal causador das dores musculares após as
atividades físicas. Portanto, para que seja formada energia em grande quantidade é necessário a
presença de oxigênio.
Etapas:
1. A glicose é ingerida na alimentação e através da corrente sangüínea é liberada no líquido
intersticial.
2. A insulina é um hormônio que estimula os receptores de membrana, facilitando a entrada
da glicose na célula através da difusão facilitada.
3. Dentro da célula, a glicose sofre ação de enzimas citoplasmáticas gerando 2 moléculas
de ATP + ácido pirúvico
4. O ácido pirúvico é levado através de transportadores até a mitocôndria, onde entra no
ciclo de Krebs formando, o ácido oxalacético e 36 moléculas de ATP.
5. O ácido pirúvico não utilizado sobra e, devido a um déficit de oxigênio, gera o ácido
lático.
Como já mencionado, o ATP é necessário para qualquer função do nosso organismo, seja para a
contração muscular, para o impulso nervoso, para a manutenção celular etc. A energia está armazenada
entre as ligações da adenosina com os fosfatos. Assim que é quebrada uma destas ligações e é liberada
energia, o ATP (trifosfato de adenosina) é convertido em ADP (difosfato de adenosina). Se o ADP for
utilizado novamente liberando mais energia, passa a ser chamado de AMP (monofosfato de adenosina).
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Após a quebra da ligação fosfato/adenosina o fosfato liberado é adicionado a um composto denominado
fosfocreatina (creatina + fosfato) formando uma reserva energética. No momento em que for necessária
energia rápida sem a presença de oxigênio uma enzima denominada creatina knase extrai o fosfato do
composto, adicionando-o a um ADP formando de uma forma bastante rápida o ATP. A este processo
denominamos ressíntese de ATP.
No organismo este processo serve para repor rápidamente os níveis de ATP celular, como no músculo
esquelético e cardíaco, permitindo que ele ainda funcione por algum tempo mesmo que não haja
oxigênio disponível. Este é um processo que decorre sem a necessidade de oxigênio, porém, este
processo não consegue se manter por muito tempo.
A CÉLULA
A unidade básica viva do nosso corpo é a célula. Pois várias células diferentes, mantidas por certa
sustentação dão origem a órgãos, músculos, sangue... Sendo assim apresentam algumas características
em comum, como a reprodução, mecanismo de alimentação celular, restauração celular...
Se encontram separadas pelo meio externo através de envoltórios, denominado membrana celular.
LÍQUIDO EXTRA-CELULAR
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Cerca de 1/3 de todo o líquido presente no organismo encontra-se nos espaços entre as células,
que se denomina: líquido extracelular. Esse é o meio em que melhor as células conseguem se
desenvolver, pois fornece todos os íons e nutrientes necessários a célula, capazes de viver, crescer,
desempenhar suas funções, e por isso chamamos de meio interno do organismo.
Este meio interno contém significativas quantidades de potássio, cloreto e bicarbonato, alem de
nutrientes como oxigênio, glicose, ácidos graxos e aminoácidos.
HOMEOSTASIA
Homeostasia, ou homeostase, seria a capacidade que os sistemas têm de manterem um equilíbrio
entre seus diversos componentes ou partes, por um processo de auto-regulação, favorecendo às
condições de sobrevivência.
Um déficit nessa ato-regulação pode ocasionar problemas quanto a temperatura, a salinidade, o
pH, ou as concentrações de nutrientes, como a glicose, gases como o oxigênio, e resíduos, como o
dióxido de carbono e a uréia
MECANISMOS HOMEOSTÁSICOS BÁSICOS
1. O sistema de transporte do líquido extracelular
2. A origem dos nutrientes do líquido extracelular
3. A remoção das escórias metabólicas
4. A regulação das funções corporais
5. A reprodução
1.
O Sistema de Transporte do Liquido Extracelular
O transporte pelo organismo pode ser dividido em duas etapas diferentes: quando o sangue esta
se movimentando nos vasos sangüíneos, e segundo o movimento entre os capilares e as células.
Enquanto o sangue percorre o seu trajeto, há uma intensa troca entre a porção plasmática do
sangue e o líquido intersticial, que preenche o espaço intercelular; devido à permeabilidade dos capilares
sanguíneos que permite a difusão (passagem) de grande parte dos componentes dissolvidos no sangue,
a exceção de grandes moléculas. Este processo de difusão se deve ao impulsionamento em todas as
direções de liquido e moléculas através dos poros e espaços teciduais.
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E assim, o organismo obtém uma homogeneidade quase que completa entre o liquido extracelular
do plasma e do espaço intersticial.
2.
Origem dos Nutrientes do Liquido Extracelular
Cada vez que o sangue completa uma volta pelo organismo (a cada ciclo), o sangue, ao passar
pelos pulmões capta oxigênio dos alvéolos, que será necessário para oxigenar as células.
Durante esse ciclo, este sangue passa também pelos capilares gastrintestinais, onde pelas
paredes gastrointestinais, o sangue absorve nutrientes como carboidratos, ácidos graxos, aminoácidos,
entre outros, que são adquiridos na dieta alimentar, pelo processo de digestão; porém, previamente, o
fígado modifica algumas dessas substâncias, tornando-as utilizáveis para os tecidos.
E por fim, o sistema esquelético também auxilia, pois a movimentação desse sangue rico em
nutrientes necessários para a alimentação é ele quem promove.
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3.
Remoção dos Processos finais do metabolismo
Muitos são os resultados do metabolismo, mas o principal é o dióxido de carbono; na qual o
sangue ao captar oxigênio, libera dióxido de carbono do sangue para o interior dos alvéolos, e este para a
atmosfera. Sendo um importante mecanismo de regulação.
Um déficit desse processo de remoção, causa acúmulo de dióxido de carbono no organismo,
podendo gerar então uma doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC).
Ao mesmo tempo demais substâncias tais como a uréia e o ácido úrico, são eliminadas juntamente
com a água e íons pelos rins. Os rins respondem não só pela função de filtragem do plasma sanguíneo,
mas também pela reabsorção de substâncias necessárias ao metabolismo e que são filtradas juntamente
com os resíduos metabólicos, tais como a água, íons, glicose e aminoácidos, que são reabsorvidos e
aproveitados pelo organismo.
4.
Regulação das funções corporais
Regulação pelo sistema Nervoso: Através do Sistema Nervoso Autônomo, este a nível involuntário
e subconsciente, ajuda na regulação de muita das funções dos órgãos internos, pois recebe o estimulo,
processa a informação e gera uma resposta motora para auxiliar; como por exemplo: a secreção de
diferentes glândulas, movimentos gastrointestinais, incluindo a atividade cardíaca, ou seja, regula
principalmente atividades musculares e secretoras do organismo.
Exemplo: A Regulação térmica.
Os músculos esqueléticos tremem para produzir calor quando a temperatura corporal é muito
baixa, alem de reagir com diminuição do diâmetro dos vasos sanguíneos. Quando a temperatura é muito
alta o suor arrefece o corpo por evaporação e com aumento desse diâmetro do vaso.
Regulação por fator hormonal: Constituem um sistema de complementação da regulação pelo
sistema nervoso, regulando principalmente as funções metabólicas.
Exemplos:
O pâncreas produz insulina e glucagon para regular a concentração de açúcar no sangue
(glicemia).
Os pulmões absorvem oxigênio e excretam dióxido de carbono.
Os rins excretam uréia e regulam as concentrações de água e de uma grande variedade de íons.
5.
Reprodução
É considerada como um mecanismo homeostático, pois gera novos seres que substituem aqueles
que morrem.
MEMBRANA CELULAR
Bicamada fina, forte, flexível, que envolve cada célula, ajudando a manter a forma e alem de
propiciarem a capacidade de permeabilidade seletiva, escolhendo o que entra e sai da célula. Assim
sendo a troca de substâncias e nutrientes com o meio externo se dá por esta permeabilidade, nos
tornando capaz de receber nutrientes e oxigênio e eliminar resíduos do metabolismo.
Apresenta uma membrana externa e outra interna, conhecida como modelo de mosaico fluido. A
membrana plasmática é constituída por uma dupla camada fosfolipídica que demarca a célula. As
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porções polares dos fosfolípidos se comunicam com o solvente aquoso e as suas longas porções
hidrofóbicas situam-se no interior da membrana, longe da água.
Alem do mais se encontram imersa nessa camada fluída de lipídios, proteínas, formando
passagens para substancias. Na membrana encontram-se proteínas de dois tipos:
Periféricas - encontram-se associadas à superfície da membrana, não atravessando a
membrana.
Integrais - encontram-se imersas na membrana, atravessando-a e contatando com o meio
extracelular.
Transmembranosas - encontram-se imersas na membrana, atravessando-a e contatando
simultaneamente com o citoplasma e com o meio extracelular.
E ainda, para que ocorra a função de controle de entrada e saída de substancias, existe a
propriedade de semipermeabilidade. Na qual a capacidade da membrana deixar passar facilmente,
através dela, certas substâncias e outras com maior dificuldade ou mesmo não atravessá-la, garante a
seletividade de materiais sólidos dependente do tamanho, carga elétrica e forma para passarem através
da membrana. Lembrando que líquidos e gases não encontram obstáculos para atravessar a superfície
celular.
Substancias Celulares:
Substância que se dissolve num líquido, recebe o nome de soluto; e o liquido chamamos de
solvente. Exemplo: no interior da célula, moléculas como açúcares, aminoácidos, íons e outras estarão
dissolvidas em água, sendo essas moléculas o soluto e a água o solvente.
A relação da quantidade de soluto para a quantidade de solvente fornece a concentração de
solução. Que quando equilibrada denominamos solução isotônica, quando possuir maior concentração de
soluto denominamos solução hipertônica, e quando menor concentração de soluto denominamos solução
hipotônica.
TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA CELULAR
Esta passagem de substâncias do meio extracelular para o meio intra celular, e vice-versa, ocorre
através da membrana celular por vários mecanismos: osmose, difusão simples, difusão facilitada e
transporte ativo.
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1.
Osmose
A molécula de água consegue atravessar as camadas da membrana plasmática, pois a molécula
de água é muito pequena e não possui carga elétrica. A osmose ocorrerá quando duas soluções, de
concentrações diferentes separadas por uma membrana semipermeável que permita a passagem do
solvente mas não do soluto, haverá passagem de água, através dessa membrana, da solução hipotônica
(menos concentrada) para a solução hipertônica (mais concentrada), no sentido de igualar a quantidade
de água entre as duas soluções. Não há gasto de energia - transporte passivo.
Na sequência dos movimentos osmóticos a célula pode:
Perder água, diminuindo assim o seu volume celular. Nessa situação a célula diz-se no
estado de plasmólise;
Ganhar água, aumentando assim o seu volume celular e aumentando a pressão sobre a
membrana/parede celular. Neste caso a célula diz-se túrgida ou no estado de turgescência. No
caso das células animais, a turgescência pode conduzir, em situação-limite, à ruptura da
membrana
celular
(lise
celular).
Curiosidade: Você já deve ter percebido que ao temperarmos uma salada (sal) com antecedência
as verduras murcham. Isso acontece porque, ao temperarmos a salada, estamos submetendo as células
das verduras a um meio hipertônico. Assim sendo, as células perdem, por osmose, água para o meio e
murcham.
2.
Difusão Simples
As moléculas de um soluto deslocam-se do meio de maior concentração para o meio de menor
concentração (a favor do gradiente de concentração).
A velocidade de movimentação do soluto é diretamente proporcional à diferença de concentração
entre os dois meios. Não há gasto de energia - transporte passivo.
3.
Difusão Facilitada
A difusão facilitada é um processo responsável pelo transporte de açúcares simples, aminoácidos
e algumas vitaminas.
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Com a participação de uma molécula transportadora, as moléculas de um soluto deslocam-se do
meio de maior concentração para o meio de menor concentração (a favor do gradiente de concentração).
Portando não há gasto de energia - transporte passivo
4.
Transporte Ativo
Ao redor da membrana plasmática e em seu interior, encontramos diversos compostos, entre eles
os íons, principalmente o sódio (Na+) e o potássio (K+).
No interior das células a concentração do íon potássio (K+) é mais ou menos 20 vezes maior que
no meio externo (ao redor das células), sendo que neste último a concentração do íon sódio (Na+)
também é 20 vezes maior. Mesmo assim, o potássio (K+) passa constantemente para o interior das
células, e o sódio também sai constantemente, o que vai contra a diferença de concentração. Esse
processo só é possível porque a membrana consegue bombear ativamente o íon potássio (K+) para
dentro da célula e o íon sódio (Na+) para fora dela, através de uma proteína presente na membrana que
é capaz de fazer esse transporte (carregam esses íons).
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5.
Endocitose
São movimentos da membrana que servem para capturar substâncias que são muito grandes
para atravessá-la, por isso devem ser capturadas. Os tipos de endocitoses são:
a. Fagocitose Englobamento de partículas sólidas através de pseudópodos
(prolongamentos citoplasmáticos). Ex.: Glóbulos brancos capturando bactérias.
b. Pinocitose Englobamento de partículas líquidas Ex.: Gotículas de gorduras
6. Exocitose
A célula liberta para o meio extracelular produtos resultantes da digestão intracelular ou
moléculas sintetizadas no seu interior, como produtos de metabolismo celular, certas secreções e
proteínas estruturais. Neste processo as vesículas de secreção convergem para a membrana, fundem-se
com ela e libertam o seu conteúdo no meio extracelular.
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POTENCIAIS DE MEMBRANA
O potencial da membrana tem como origem a assimetria de íons, dentro e fora da membrana
plasmática, principalmente de potássio, sódio e cloro.
O valor desse potencial é determinado pela proporção entre as concentrações do íon nos dois
lados da membrana — quanto maior for essa proporção, maior será a tendência do íon a se difundir em
uma direção e, como resultado, maior será o potencial de Nernst. Ou seja, se tivermos uma proporção de
5 íons de potássio dentro da membrana celular, para um íon de potássio fora da célula, teremos uma
tendência de saída desses íons de potássio para fora da membrana.
Porém para isso existem três fatores influenciam no potencial de difusão da célula: a polaridade
da carga elétrica de cada íon; a permeabilidade da membrana para cada íon e as concentrações de íons
dentro e fora da membrana.
Potencial de Repouso da Membrana Nervosa
Ocorre quando não se tem sinais nervosos transmitidos, tendo um valor de cerca de -90mV,
então meio intracelular é negativo em sua região adjacente a membrana. No meio intra-celular tem-se
uma maior concentração de potássio k+ ,em relação ao sódio Na+ que possui uma maior concentração em
meio extra-celular
Bomba Sódio e Potássio
Consiste num transporte ativo de Sódio e Potássio. Ou seja, Por haver mais concentração de
Na+ intracelular, e de k+ no meio intersticial, há um bombeamento de Na+ para fora da célula e de k+ para
dentro da célula.
Contudo, essa bomba é chamada de Bomba Eletrogênica, pois enquanto ela bombeia três
cátions de sódio para fora da célula, ela bombeia dois cátions de potássio para fora da célula, deixando
um déficit de íons positivos no interior celular.
Para isso, o organismo possui certo vazamento de Sódio e Potássio através da membrana, na
qual permeam pelas proteínas chegando dentro ou fora da célula. Devido à proporção muito alta entre as
concentrações interna e externa do Potássio, ele é muito mais permeável as proteínas que o Sódio.
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Potencial de Ação
São variações muito rápidas do potencial da membrana. Tão rápidas que elas alternam de
negativo para positivo e logo em seguida para negativo novamente, deslocando assim a informação até
atingir o seu termino.
É dividida em fases:
•
Fase de Repouso: Fase em que a membrana encontra-se polarizada devido ao grau de
repouso, -90mV.
•
Fase de Despolarização: Fase em que ocorre rapidamente a despolarização, através do
aumento da permeabilidade ao sódio pelo axônio. Geralmente nas fibras nervosas mais
finas esse potencial fica em torno de zero, já nas mais calibrosas o potencial se torna
positivo.
•
Fase de Repolarização: Após a membrana ter ficado extremamente permeável aos íons
sódio, os canais de sódio começam a se fechar, enquanto os canais de potássio se
abrem mais que o normal. Então, a rápida difusão dos íons potássio para o exterior
restaura o potencial de membrana negativo normal do repouso. Isso é chamado de
repolarização da membrana.
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•
Fase de Hiperpolarização: não ocorre em todas as células. Ocorre somente quando os
canais de potássio ou cloro ficam abertos mais tempo que o normal.
Gráfico
IMPULSO NERVOSO
Os neurônios são as células responsáveis pela recepção e transmissão dos estímulos do meio (interno e
externo), possibilitando ao organismo a execução de respostas adequadas para a manutenção da
homeostase. Para exercerem tais funções, contam com duas propriedades fundamentais: a
irritabilidade (também denominada excitabilidade ou responsividade) e a condutibilidade. Irritabilidade
é a capacidade que permite a uma célula responder a estímulos, sejam eles internos ou externos.
Portanto, irritabilidade não é uma resposta, mas a propriedade que torna a célula apta a responder. Essa
propriedade é inerente aos vários tipos celulares do organismo. No entanto, as respostas emitidas pelos
tipos celulares distintos também diferem umas das outras. A resposta emitida pelos neurônios
assemelha-se a uma corrente elétrica transmitida ao longo de um fio condutor: uma vez excitados pelos
estímulos, os neurônios transmitem essa onda de excitação - chamada de impulso nervoso - por toda a
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sua extensão em grande velocidade e em um curto espaço de tempo. Esse fenômeno deve-se à
propriedade de condutibilidade.
Os impulsos nervosos ou potenciais de ação são causados pela despolarização da membrana além
de um limiar (nível crítico de despolarização que deve ser alcançado para disparar o potencial de ação).
Os potenciais de ação assemelham-se em tamanho e duração e não diminuem à medida em que são
conduzidos ao longo do axônio, ou seja, são de tamanho e duração fixos. A aplicação de uma
despolarização crescente a um neurônio não tem qualquer efeito até que se cruze o limiar e, então, surja
o potencial de ação. Por esta razão, diz-se que os potenciais de ação obedecem à "lei do tudo ou
nada".
Para transferir informação de um ponto para outro no sistema nervoso, é necessário que o potencial de
ação, uma vez gerado, seja conduzido ao longo do axônio. Um potencial de ação iniciado em uma
extremidade de um axônio apenas se propaga em uma direção, não retornando pelo caminho já
percorrido. Conseqüentemente, os potenciais de ação são unidirecionais - ao que chamamos condução
ortodrômica. Uma vez que a membrana axonal é excitável ao longo de toda sua extensão, o potencial
de ação se propagará sem decaimento. A velocidade com a qual o potencial de ação se propaga ao
longo do axônio depende de quão longe a despolarização é projetada à frente do potencial de ação, o
que, por sua vez, depende de certas
características físicas do axônio: a
velocidade de condução do potencial
de ação aumenta com o diâmetro
axonal. Axônios com menor diâmetro
necessitam de uma maior
despolarização para alcançar o limiar
do potencial de ação. Nesses de
axônios, presença de bainha de
mielina acelera a velocidade da
condução do impulso nervoso. Nas
regiões dos nódulos de Ranvier, a
onda de despolarização "salta"
diretamente de um nódulo para outro,
não acontecendo em toda a extensão
da região mielinizada (a mielina é
isolante), portanto, os potenciais de ação só ocorrem nos nódulos de Ranvier, onde há os canais
voltagem-dependente para sódio. Fala-se em condução saltatória e com isso há um considerável
aumento da velocidade do impulso nervoso.
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SINAPSES
Os axônios, através de suas terminações, entram em contato com outros neurônios (SNC) e com células
efetoras (glândulas, músculo...) (SNP) passando-lhes informações. Estes locais de contato entre estas
células são chamados de sinapses. Quando há comunicação entre neurônios, chama-se sinapse
interneuronal; quando o contato é entre neurônio e célula efetora, chama-se sinapse neuroefetuadora. As
sinapses ainda podem ser divididas entre sinapses químicas e sinapses elétricas.
As sinapses elétricas são menos freqüentes, e são exclusivamente interneuronais. Ocorre quando há
contato entre as membranas dos dois neurônios, havendo assim uma comunicação direta de íons de uma
célula a outra. Este tipo de sinapse não é polarizada, ou seja, ocorre nos dois sentidos.
As sinapses químicas são as mais freqüentes, abrangendo todas as sinapses neuroefetuadoras e a
maioria das interneuronais. Neste tipo de sinapses, a comunicação se faz através de uma substância
química liberada, chamada neurotransmissor. Os principais neurotransmissores são a acetilcolina, o
glutamato, o GABA, a dopamina, adrenalina e noradrenalina.
Este tipo de sinapse é classificado como polarizada, ou seja, a comunicação se faz em apenas um
sentido, da célula pré-sináptica (que possui o neurotransmissor) para a célula pós-sináptica (que possui
os receptores para o neurotransmissor).
Sinapses Químicas Interneuronais
Na grande maioria destas sinapses, o elemento pré-sinaptico é uma terminação axônica, que se
comunica com quaquer outra parte de outro neurônio, criando assim, sinapses axodendríticas (axônio –
elemento pré-sináptico / dentrito – elemento pós-sináptico); sinapses axossomáticas (axônio – elemento
pré-sináptico / pericário – elemtento pós-sináptico); ou sinapses axoaxônicas (axônio – elemento présináptico / axônio – elemento pós-sináptico). Porém, pode ocorrer de o dendrito ou mesmo o pericário
(corpo neuronal) ser o elemento pré-sináptico, criando assim, sinpases dendrodendríticas (entre os
dendritos das duas células), sinapses dendrossomáticas (entre dendrito e pericário), sinapses
somatossomáticas (entre dois pericários), sinapses somatodendríticas (entre pericário e dendrito) e assim
por diante.
Nas sinapses em que o axônio é o elemento pré-sináptico, o contato se faz de duas maneiras: ou através
de uma única ponta dilatada, conhecida como botão sináptico, ou através de pequenas dilatações que
ocorrem ao longo de sua arborização, criando varicosidades, chamados botões sinápticos de passagem.
Sinapses Químicas Neuroefetuadoras
Este contato se faz através entre os axônios dos neurônios periféricos e uma célula não neuronal. Se o
contato for com uma célula muscular estriada esquelética, denomina-se junção neuroefetuadora
somática, ou placa motora; neste tipo de sinapse o elemento pré-sináptico é uma terminação axônica de
um neurônio motor, cujo corpo se localiza no corno anterior da medula espinhal. Se o elemento póssináptico for uma célula muscular lisa ou cardíaca, ou se for uma glândula, chama-se junção
neuroefetuadora visceral; nestas o elemento pré-sináptico é a terminação nervosa de neurônios do
sistema nervoso autônomo simpático e parassimpático, cujos corpos celulares se localizam nos gânglios
autonômicos.
Uma característica das sinapses neuroefetuadoras é a presença de um espaço (virtual) entre o elemento
pré e o elemento pós sináptico, chamada fenda sináptica, na qual o neurotransmissor é liberado após o
impulso nervoso.
Elementos de Uma Sinapse
Uma sinapse compreende um elemento pré-sinaptico (que
armazena e libera o neurotransmissor), uma fenda sináptica
(onde é liberado o neurotransmissor) e um elemento póssináptico (que possui os receptores para o nerotransmissor).
O elemento pré-sináptico apresenta uma membrana présináptica, sob a qual, se organizam estruturas protéicas,
formando uma malha, chamada densidade pré-sináptica.
Nesta densidade estão agrupadas e organizadas as
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vesículas sinápticas, que armazenam os neurotransmissores.
A fenda sináptica é o espaço virtual existente entre as duas células da sinapse, no qual será liberado o
neurotransmissor.
O elemento pós-sináptico é formado pela membrana pós-sináptica, na qual estão inseridos os receptores
específicos para os neurotransmissores. A transmissão sináptica ocorre através da ligação do
neurotransmissor com o seu receptor específico na membrana pós-sináptica.
Transmissão Sináptica
Quando o impulso nervoso atinge a membrana pré-sináptica, ocorre uma pequena alteração no potencial
de membrana que abre canais voltagem-dependente para o íon cálcio, que entra na célula. O aumento na
concentração deste íon dentro célula gera a fusão das
vesículas sinápticas com a membrana pré-sináptica,
liberando assim, o neurotransmissor armazenado para a
fenda sináptica. Após a sua liberação na fenda sináptica, os
neurotransmissores se ligam aos seus receptores
específicos localizados na membrana pós-sináptica.
Dependendo do neurotransmissor liberado e de sua ligação
com o receptor específico pode ocorre uma inibição na
célula pós-sináptica ou uma ativação. Por exemplo, a
ligação do neurotransmissor GABA com o seu receptor
específico, gera a abertura de canais para o íon Cl- na
membrana pós-sináptica e a entrada deste íon na célula
causa uma hiperpolarização, ou seja, a célula fica mais
negativa que o normal; este é um estímulo inibitório. Se
houver a ligação da acetilcolina com o seu receptor específico (nicotínico) ocorre a abertura de canais
para o íon Na+, e a entrada deste na célula causa uma despolarização, ou seja, um estímulo excitatório.
Para que não ocorra inibição ou excitação por tempo prolongado, é necessário que o neurotransmissor
que continua na fenda sináptica após
a transmissão do impulso nervoso
seja rapidamente removido. Esta
eliminação pode ocorrer de duas
maneiras: por degradação ou por
recaptação. Por degradação, ocorre a
ação de enzimas, como por exemplo,
a acetilcolinesterase, que degrada e
elimina a acetilcolina da fenda
sináptica. Na recaptação, ocorre uma
recaptação do neurotransmissor pela
membrana do elemento pré-sináptico,
e uma vez dentro da terminação
nervosa, o neurotransmissor pode ser
reutilizado ou inativado. Esta
recaptação pode ser bloqueada por
drogas, como a cocaína, por exemplo, causando assim, uma oferta contínua de neurotransmissor na
fenda sináptica, gerando excitação por tempo prolongado; este bloqueio é a causa dos muitos distúrbios
psíquicos que afetam os usuários destas drogas.
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