Estudo Dirigido: Potencial de Ação e Sinapse

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Perguntas – Potencial de Ação e Sinapse
1-O que é potencial de repouso?
R: Quando a fibra está com o fluxo controlado de íons, pode-se dizer que está polarizada. Dentro está negativo (K+, - 60 mV) e fora está positivo (Na+). Isso representa o estado de repouso, sem potencial de ação, ou seja, potencial de repouso.
2-Por que se pode dizer que o potencial de repouso da MP é determinado pela permeabilidade ao íon K+?
R: Pode-se dizer que o potencial de repouso das células é determinado pelo íon K+ visto que seu potencial de equilíbrio, determinado pela Equação de Nernst, é aproximadamente igual a – 94 mV, valor este que mais se aproxima dos potenciais de repouso das células. Com isso, tem-se que, devido à alta permeabilidade que a MP das células possui ao íon K+, o influxo do K+ influencia no potencial de repouso.
3-O que são células excitáveis? 
R: São células capazes de alterar ativamente o potencial de membrana por meio das bombas e transportadores.
4-O que é o Potencial de Ação?
R: Quando uma célula, que está em potencial de repouso, recebe um estímulo forte o suficiente para gerar uma movimentação de íons, ocorre o processo de despolarização, dando início ao Potencial de Ação (PA). Com isso, PA é a movimentação de íons que geram despolarização (mudança de carga no meio interno e externo) ao longo do axônio, transportando a informação (o estímulo) para o próximo neurônio por meio da sinapse.
5-Explique o gráfico:
R: O PA é composto da condutância dos íons Na+ e K+. Os canais dependentes de voltagem do Na+ possuem duas comportas, quando a célula está no período de repouso somente a comporta de ativação (meio extra) está fechando o canal, a comporta de inativação (meio intra) está aberta. O canal de K+ também é dependente de voltagem, mas sua ação é mais lenta, sendo chamado de canal lento de K+.
Para a célula entrar no seu PA precisa receber um estímulo forte o suficiente capaz de superar o limiar de estabilidade e iniciar a etapa de despolarização. Como os canais de Na+ são dependentes de voltagem, quando ocorre o estímulo as comportar de ativação são abertas, permitindo um grande influxo do íon Na+, que é beneficiado pelo gradiente de concentração. Como esse íon é carregado positivamente, quando entra de maneira excessiva na célula gera uma despolarização, deixando o meio intracelular carregado positivamente, permitindo que a célula saia do PR e entre no PA. 
Porém, assim como o canal de Na+ é influenciado pela mudança de voltagem a abrir sua comporta de ativação, em um determinado valor de voltagem, também é influenciado a fechar sua comporta de inativação, com isso, o influxo do íon diminui, enquanto que o canal lento de K+ começa a se abrir gerando um efluxo do íon K+ devido ao gradiente de concentração. Como resultado, com a saída de K+ e o cancelamento da entrada de Na+ encerra o período de despolarização e inicia a etapa de repolarização, permitindo que a célula volte a ser eletricamente negativa no meio intracelular. 
No entanto, pelo fato dos canais de K+ terem ação muito lenta acaba tendo uma saída excessiva do íon positivo o que gera uma hiperpolarização, ou seja, a célula fica mais negativa do que o normal. Por fim, depois que o canal lento de K+ se fecha, a célula volta no seu potencial de repouso.
6-Depois do PA a célula passa por 2 períodos, quais são esses períodos?
R: Um período refratário absoluto e um período refratário relativo.
O período refratário absoluto é quando, independente do estímulo, um no PA não ocorre, pois os canais de Na+ estão com a comporta de inativação ativadas, ou seja, elas estão inativando o canal mesmo que ele receba um estímulo, com isso, não é possível entrar Na+ na célula para iniciar a despolarização.
Já no período refratário relativo o que está fechando o canal de Na+ é a comporta de ativação, a qual permite que o canal seja estimulado, contudo, o estímulo deve ser bem maior visto que nesse momento (ainda de repolarização/hiperpolarização) os canais de K+ ainda estão abertos, permitindo que a célula perca íons positivos, logo, necessita abrir mais canais de Na+ para suprir essa saída, por isso precisa de um estímulo maior.
7-O que é sinapse?
R: Sinapse é a conexão entre a terminação axonal de um neurônio com os dendritos de outro neurônio, ou com uma célula muscular ou glândula. Na sinapse o potencial de ação é transmitido, sendo que a sinapse pode ser do tipo química ou elétrica. Há 3 elementos: terminal pré-sináptico, fenda sináptica/junção comunicante e célula pós-sináptica.
8-Fale sobre cada tipo de sinapse:
R: -Sinapse Elétrica:
· Entre as células há junções comunicantes (GAP junctions) que permitem a passagem de íons de forma direta e passiva. Com isso, também se tem que a transmissão do impulso é bidirecional, ou seja, o que ocorre na célula pré-sináptica, passa para a pós-sináptica, e vice-versa.
· Esse tipo de sinapse ocorre principalmente na musculatura cardíaca. E é devido a esse tipo de sinapse que a propagação do PA no músculo cardíaca é tão rápida, permitindo que o PA chegue ao mesmo tempo nos átrios, ocorrendo a contração em conjunto e, posteriormente, passando esse PA para ambos ventrículos para que contraem simultaneamente também.
-Sinapse Química:
· Nesse caso há a formação da fenda sináptica, não ocorrendo a conexão direta entre as membranas das células.
· Primeiro ocorre a síntese e o armazenamento de neurotransmissores em vesículas. Quando acontece a despolarização (PA), os canais de Ca+2 dependentes de voltagem se abrem, permitindo o influxo desse íon, o qual influencia as vesículas com neurotransmissores a realizarem fusão com a membrana plasmática da célula pré-sináptica, liberando o seu conteúdo na fenda sináptica. Em seguida, os neurotransmissores na fenda sináptica se ligam aos receptores presentes na MP da célula pós-sináptica, permitindo que os canais iónicos ali presentes sofram uma mudança conformacional, gerando um PPSE (potencial pós-sináptico excitatório), ou um PPSI (potencial pós-sináptico inibitório), ou seja, uma despolarização ou uma hiperpolarização, respectivamente
9-Por que a entrada do Ca+2 na célula pré-sináptica é importante para a fusão das vesículas?
R: Existe um conjunto de proteínas chamadas SNAREs que são responsáveis por ancorarem as vesículas na MP pré-sináptica, no entanto, quando não há íons Ca+2 esse ancoramento é fraco. Com isso, é necessária a presença desses íons, pois possuem a capacidade de influenciar as proteínas SNAREs a fazerem uma ancoragem forte o suficiente para que ocorra a fusão entre a membrana da vesícula com a membrana plasmática da célula pré-sináptica permitindo, então, a passagem dos neurotransmissores.