V3 BIOFÍSICA II

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"ED 3" - BIOFÍSICA II
Conteúdo: 
- Sinapses Centrais
- Neurotransmissores
- Contrações musculares
- Músculo Liso e Cardíaco
1) (2 pontos) Neurotransmissores são sintetizados a partir de diferentes precursores e a liberação e retirada da fenda sináptica são realizadas por diferentes mecanismos. Baseado nos seus conhecimentos sobre neurotransmissores, explique quais características são necessárias para uma substância ser considerada um neurotransmissor.
R: Para que uma molécula seja considerada um neurotransmissor, ela deve ser sintetizada pelo terminal do axônio pré-sináptico sob estimulação; quando aplicada experimentalmente, deve produzir na célula pós-sináptica uma resposta que mimetiza a resposta produzida pela liberação do neurotransmissor do neurônio pré-sináptico.
2) (2 pontos) Descreva o processo de síntese, liberação e inativação de pelo menos dois neurotransmissores.
R: Acetilcolina - Sintetizada através da enzima Colina Acetiltransferase (CAT, que por sua vez é sintetizado no soma e transportada até o terminal axonal) no citosol do treminal axonal e após concentrada dentro de vesículas mediante a ação de um transportador de acetilcolina.
Quando um impulso nervoso chega a placa motora, a passagem do potencial de ação pela membrana do terminal axônico faz com que essas vesículas se rompam, esvaziando seu conteúdo na fenda sináptica. A inativação desse neurotransmissor ocorre através da enzima Acetilcolinesterase, secretada na fenda sináptica, que degrada a acetilcolina em colina e ácido acético. A maioria da colina resultante é captada pelo terminal axônico colinérgico e reutilizada na síntese de Acetilcolina.
Dopamina - Faz parte dos neurotransmissores catecolaminérgicos, que contém a enzima Tirosina Hidroxilase (TH), que catalisa o processo para a síntese de catecolaminas na conversão da tirosina em um composto chamado ''dopa''. Esse composto é convertido no neurotransmissor dopamina pela enzima dopa descarboxilase. Sua liberação é realizada através da ativação das vesículas pela alta concentração de Ca++, que também aumenta a atividade da TH. Sua inativação ocorre através da captação seletiva dos neurotransmissores de volta para o terminal axonal, por meio de transportadores dependentes de Na+, ou seja, uma vez dentro do terminal axonal, as catecolaminas podem ser transportadas novamente para as vesículas sinápticas para serem reutilizadas ou podem ser enzimaticamente degradadas
3) (2 pontos) Explique os fenômenos que ocorrem desde a estimulação de um neurônio motor na medula até a liberação de cálcio no retículo sarcoplasmático.
R: O neurônio motor é estimulado através de um potencial de ação que irá se propagar ao longo da fibra muscular e irá atingir o interior da fibra, através dos túbulos T, que atravessam toda a espessura da fibra em cada sarcômero. O fluxo de corrente elétrica durante o P.A faz com que o retículo sarcoplasmático libere íons de cálcio no sarcoplasma. Logo após, a bomba de cálcio transporta os íons de volta ao retículo.
4) (1 ponto) Explique porque alguns neurotransmissores são excitatórios e outros são inibitórios.
R: Alguns neurotransmissores são excitatórios pois tendem a levar o potencial de membrana mais perto do limiar capaz de gerar o P.A. Nesse efeito, os canais abertos são permeáveis ao Na+, tendo como resultado a despolarização da membrana da célula pós-sináptica, deixando de estar em repouso. Outros neurotransmissores são inibitórios pois tendem a afastar o potencial de membrana do limiar de geração do P.A. Nesse efeito, os canais iônicos dependentes de transmissores são permeáveis ao Cl-, tendo como resultado a hiperpolarização da membrana da célula pós-sináptica a partir do potencial de repouso (porque o potencial de equilíbrio do cloreto é negativo).
5) (1 ponto) Explique o que é somação temporal e somação espacial.
R: A somação temporal consiste em adicionar potenciais excitatórios pós-sinápticos (PEPS) gerados na mesma sinapse e que ocorrem em rápida sucessão. A somação espacial consiste em adicionar PEPS gerados simultaneamente em muitas sinapses em um dendrito. A somação geral em si representa a mais simples forma de integração sináptica no SNC.
6) (1 ponto) Cite as principáis proteínas envolvidas no processo de contração muscular e explique como o cálcio dispara o fenômeno de contração muscular.
R: A contração muscular acontece por ação de um mecanismo de deslizamento dos filamentos de actina e miosina. Quando um P.A passa ao longo da membrana da fibra muscular, isso provoca a liberação de grandes quantidades de íons de cálcio no sarcoplasma que banha as miofibrilas. Esses íons de cálcio ativam as forças atrativas e começa a contração. Mas também é necessário ATP para que o processo contrátil continue. Para interromper o processo contrátil, há a participação do complexo troposina-tropomiosina. Quando os íons de cálcio combinam com a troponina, que tem afinidade forte por esses íons, mesmo em pequenas quantidades, o processo volta a ocorrer. Ou seja, a relação normal entre o complexo troponina-tropomiosina e actina/miosina é modificada pelos íons de cálcio - condição que causa a contração.
7) (1 ponto) Porque a concentração de ATP não varia durante o processo de contração muscular?
R: A concentração de ATP se mantém constante devido à regeneração a partir de ADP e fosfocreatina, reação catalisada pela enzima creatinoquinase.