Resposta sobre Transmissão Sináptica

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OBJETIVOS DE APRENDIZADO
Após a conclusão deste capítulo, o aluno deverá ser capaz de responder as seguintes
questões:
1. Quais são as características das sinapses elétricas?
- Estão extremamente próximas
- Possui a junção comunicante-gap)
- Mais rápida
- Bom para sintonia de sinal
- Quando um neurônio está em contato direto para outro neurônio
- Conexina
- Bidirecional
Química:
- Não tem contato direto
- Neurotransmissores que são enviados para o pós simatico
- Um neurônio separado do outro e passa o sinal através dos neurotransmissores
2. Quais são as especializações encontradas nos elementos pré-sinápticos e pós-sinápticos
de uma sinapse química?
Pré-sináptico: passa a informação
Pós-sináptico: recebe a informação
Nas sinapses químicas, as especializações nos elementos pré e pós-sinápticos são
essenciais para a transmissão eficiente do sinal nervoso. No elemento pré-sináptico,
encontramos a zona ativa, uma região altamente especializada na extremidade do axônio
pré-sináptico. Nesta região, estão presentes as vesículas sinápticas, pequenas bolsas que
armazenam neurotransmissores e as zonas ativas densas, onde as vesículas se fundem
durante a exocitose para liberar os neurotransmissores.
Já no elemento pós-sináptico, encontramos os receptores, proteínas localizadas na
membrana pós-sináptica que se ligam aos neurotransmissores liberados pelo terminal
pré-sináptico. Esta ligação desencadeia uma resposta na célula pós-sináptica. Além disso,
nas espículas pós-sinápticas, as quais são regiões especializadas da membrana
pós-sináptica, os receptores de neurotransmissores estão agrupados, aumentando a
eficiência da transmissão do sinal. Por fim, os canais iônicos também estão presentes na
membrana pós-sináptica e são ativados pela ligação dos neurotransmissores aos
receptores. A abertura desses canais permite a entrada ou saída de íons, alterando o
potencial de membrana da célula e desencadeando uma resposta. Essas especializações
garantem que a transmissão do sinal nervoso ocorra de maneira rápida e eficaz entre os
neurônios.
3. Que sequência de eventos conecta a chegada do potencial de ação no terminal
pré-sináptico com a entrada de cálcio?
- Chegada do Potencial de Ação: Quando um potencial de ação alcança o terminal
pré-sináptico, ocorre a despolarização da membrana celular nessa região.
- Abertura dos Canais de Cálcio Voltagem-dependentes: A despolarização da
membrana pré-sináptica ativa os canais de cálcio voltagem-dependentes localizados
nessa região.
- Entrada de Íons Cálcio:** Com a abertura dos canais de cálcio, íons cálcio (Ca2+)
começam a entrar na célula pré-sináptica a partir do espaço extracelular, onde sua
concentração é maior.
- Aumento da Concentração de Cálcio Intracelular:** A entrada de cálcio aumenta a
concentração desse íon no interior da célula pré-sináptica.
- Ligação das Vesículas Sinápticas com a Membrana:** O aumento da concentração
de cálcio intracelular desencadeia a fusão das vesículas sinápticas, que contêm
neurotransmissores, com a membrana pré-sináptica.
- Exocitose dos Neurotransmissores:** A fusão das vesículas sinápticas com a
membrana pré-sináptica libera os neurotransmissores na fenda sináptica.
Portanto, a chegada do potencial de ação no terminal pré-sináptico desencadeia a entrada
de cálcio na célula pré-sináptica, o que por sua vez leva à liberação dos neurotransmissores
na sinapse.
5. Qual é a hipótese quântica da transmissão sináptica e como é que a presença dos minis
potenciais de placa apoia essa hipótese?
A hipótese quântica da transmissão sináptica sugere que a liberação de neurotransmissores
nas sinapses ocorre de forma quantal, ou seja, em pacotes discretos chamados de
"quanta". Esses quanta são liberados em unidades individuais das vesículas sinápticas, em
vez de serem liberados de forma contínua. Essa liberação quantal dos neurotransmissores
é influenciada pela entrada de íons cálcio no terminal pré-sináptico durante a
despolarização da membrana.
A presença dos mini potenciais de placa apoia a hipótese quântica da transmissão sináptica
porque os minis potenciais de placa são eventos pós-sinápticos espontâneos e discretos
que ocorrem na ausência de estímulos pré-sinápticos. Eles representam a liberação
espontânea de neurotransmissores em quantidades muito pequenas, sugerindo que a
liberação de neurotransmissores nas sinapses ocorre de maneira quantal, conforme
previsto pela hipótese quântica. Esses minis potenciais de placa podem ser observados em
experimentos eletrofisiológicos e são consistentes com a ideia de que a liberação de
neurotransmissores nas sinapses é um processo discreto e quantal.
6. Por que o potencial de reversão de um PEPS típico é próximo de 0 mV?
O potencial de reversão de um potencial de ação pós-sináptico (PEPS) típico é próximo de
0 mV devido ao equilíbrio eletroquímico dos íons envolvidos na transmissão sináptica. A
entrada de íons sódio (Na⁺) durante os PEPSs excitatórios temporariamente torna o interior
da célula mais positivamente carregado, levando a um potencial de membrana mais
positivo, enquanto a entrada de íons cloreto (Cl⁻) ou a saída de íons potássio (K⁺) durante
os PEPSs inibitórios temporariamente torna o interior da célula mais negativamente
carregado, resultando em um potencial de membrana mais negativo. O potencial de
reversão próximo de 0 mV reflete o ponto em que as contribuições de íons excitatórios e
inibitórios se anulam, representando o equilíbrio entre essas correntes iônicas.
7. O que distingue PEPS e PIPS em termos de condutâncias iônicas subjacentes, efeito no
potencial de membrana e probabilidade de disparo neuronal?
Os PEPS (potenciais de ação pós-sinápticos) e os PIPS (potenciais inibitórios
pós-sinápticos) diferem principalmente nas condutâncias iônicas subjacentes, no efeito no
potencial de membrana e na probabilidade de disparo neuronal.
Em termos de condutâncias iônicas subjacentes, os PEPSs são geralmente mediados pela
entrada de íons sódio (Na⁺) ou cálcio (Ca²⁺), resultando em uma despolarização da
membrana pós-sináptica. Por outro lado, os PIPSs são geralmente mediados pela entrada
de íons cloreto (Cl⁻) ou pela saída de íons potássio (K⁺), resultando em uma
hiperpolarização da membrana pós-sináptica.
Quanto ao efeito no potencial de membrana, os PEPSs tendem a despolarizar a membrana,
levando-a a se tornar mais positiva em relação ao potencial de repouso, enquanto os PIPSs
tendem a hiperpolarizar a membrana, tornando-a mais negativa em relação ao potencial de
repouso.
Em relação à probabilidade de disparo neuronal, os PEPSs aumentam a probabilidade de
disparo ao aproximar o potencial de membrana do limiar de disparo, tornando-a mais
provável. Por outro lado, os PIPSs diminuem a probabilidade de disparo ao afastar o
potencial de membrana do limiar de disparo, tornando-a menos provável.
Essas diferenças fundamentais entre os PEPSs e os PIPSs são cruciais para o
processamento de informações no sistema nervoso, pois determinam se um neurônio será
mais ou menos propenso a gerar um potencial de ação e transmitir um sinal.
8. Como um PIPS ainda inibe um neurônio se seu potencial de reversão é igual ou mais
positivo que o potencial de repouso do neurônio?
Um PIPS (potencial inibitório pós-sináptico) pode ainda inibir um neurônio mesmo que seu
potencial de reversão seja igual ou mais positivo que o potencial de repouso do neurônio
devido à sua capacidade de aumentar a condutância de íons negativos, como o íon cloreto
(Cl⁻), ou diminuir a condutância de íons positivos, como o íon sódio (Na⁺) ou o íon potássio
(K⁺), na membrana pós-sináptica. Isso resulta em uma hiperpolarização adicional da
membrana pós-sináptica, afastando ainda mais o potencial de membrana do neurônio do
limiar de disparo e tornando-o menos provável de gerar um potencial de ação. Assim,
mesmo que o potencial de reversão do PIPS seja positivo, ele pode ainda exercer um efeito
inibitório eficaz sobre o neurônio.
9. Quais são os mecanismos pelos quais os efeitos sinápticos podem mudar com o tempo?
Osefeitos sinápticos podem mudar com o tempo devido a diversos mecanismos, incluindo:
1. **Plasticidade Sináptica:** Refere-se à capacidade das sinapses de se modificarem em
resposta à atividade neural. Isso pode ocorrer por meio de processos de potenciação
(aumento na eficácia sináptica) ou depressão (diminuição na eficácia sináptica), que podem
ser de curto ou longo prazo.
2. **Modulação Neurotransmissora:** A atividade de neurotransmissores pode ser
modulada por substâncias químicas que afetam sua síntese, liberação, receptores ou
remoção da fenda sináptica. Isso pode levar a mudanças na força ou eficácia da
transmissão sináptica.
3. **Mudanças na Expressão de Receptores:** A expressão de receptores na membrana
pós-sináptica pode ser regulada, alterando assim a sensibilidade dessa célula à ação dos
neurotransmissores. Isso pode ocorrer por meio de mecanismos como endocitose ou
exocitose de receptores.
4. **Mudanças na Conectividade Sináptica:** As sinapses podem ser formadas, fortalecidas
ou enfraquecidas ao longo do tempo, alterando assim a conectividade entre neurônios.
Essas mudanças na conectividade podem ocorrer devido a fatores como desenvolvimento
neural, lesões, aprendizado ou experiências.
Esses são alguns dos mecanismos pelos quais os efeitos sinápticos podem mudar com o
tempo. A plasticidade sináptica é particularmente importante para processos como
aprendizado e memória, enquanto a modulação neuroquímica e as mudanças na expressão
de receptores podem ter papel crucial em processos fisiológicos e patológicos do sistema
nervoso.
10. Quais são os critérios para determinar se uma substância é um neurotransmissor e
quais são os principais neurotransmissores excitatórios e inibitórios?
excitatório: glutamato
11. Quais são as principais classes de receptores dos neurotransmissores?