Transmissão Sináptica

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Daniel Carlini – MEDUNEB13 
 
TRANSMISSÃO SINÁPTICA 
OBJETIVOS 
1. Identificar as estruturas envolvidas nas sinapses. 
2. Diferenciar e explicar os tipos de sinapses (etapas). 
3. Explicar os principais neurotransmissores e seus receptores. 
4. Explicar a estrutura e o mecanismo de contração no músculo estriado esquelético. 
IDENTIFICAR AS ESTRUTURAS ENVOLVIDAS NAS 
SINAPSES 
Sinapses são junções especializadas entre 
neurônios, que facilitam a transmissão dos 
impulsos de um neurônio (pré­sináptico) para 
outro neurônio (pós­sináptico). Ainda, elas 
podem se estabelecer entre axônios e células 
efetoras (células­alvo), tais como as musculares 
e glandulares. 
Classificação quanto à morfologia 
a) Axodendríticas: entre axônios e dendritos. 
Em alguns casos, podem existir espinhos 
dendríticos, que são uma projeção dinâmica 
constituída por filamentos de actina. Sua 
função está associada com a memória em 
longo prazo e ao aprendizado. 
b) Axossomática: entre axônios e corpo celular. 
c) Axoaxônicas: entre axônios e axônios. 
Em geral, um neurônio pré­sináptico estabelece 
vários contatos semelhantes a botões com a 
porção receptora do neurônio pós­sináptico. 
Com frequência, o axônio do neurônio 
pré­sináptico segue seu trajeto ao longo da 
superfície do neurônio pós­sináptico. Nesse 
trajeto, estabelece vários contatos sinápticos, 
denominados botões de passagem. 
Em seguida, o axônio continua seu trajeto até a 
formação de um ramo terminal com uma 
extremidade dilatada, o botão terminal/bulbo 
terminal. O número de sinapses em um neurônio 
ou em seus prolongamentos pode variar de 
algumas a dezenas de milhares por neurônio e, 
aparentemente, está diretamente relacionado 
com o número de impulsos que um neurônio 
está recebendo e processando. 
 
DIFERENCIAR E EXPLICAR OS TIPOS DE SINAPSES 
ELÉTRICAS 
São sinapses mais rápidas e permitem o livre 
fluxo de íons dos dois lados da membrana, o que 
ocorre graças às junções comunicantes (tipo 
gap). As membranas dos dois neurônios se 
unem, de modo que o sinal elétrico seja 
diretamente transmitido entre elas. A sua 
principal função é a sincronização celular – a 
exemplo das fibras dos miócitos e 
cardiomiócitos. 
As junções comunicantes acoplam células tanto 
eletricamente, como metabolicamente. Isso 
ocorre por meio do alinhamento dos canais 
iônicos (conexons), os quais formam grandes 
poros que ligam as células acopladas. Tal 
acoplamento elétrico pode ser detectado pelo 
registro da passagem dos potenciais elétricos de 
uma célula a outra com mínimo retardo 
sináptico. Assim, não há processamento da 
transmissão, apenas a transmissão dela. 
A transmissão através de junções gap pode ser 
controlada pelas células acopladas. Este 
acoplamento pode deixar as células em estado 
ligado ou desligado, por meio da variação de 
parâmetros metabólicos citoplasmáticos – como 
pH, [Ca2+] no citoplasma e potencial da 
membrana. 
Quando ocorre redução de pH, aumento da 
[Ca2+] ou despolarização da membrana, os 
conexons das células se “reconhecem”. Com 
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isso, há uma reação química que muda a 
conformação desses conexons, abrindo­os para 
a passagem de íons e moléculas. Ainda, na 
maioria dessas junções, o sentido da passagem 
informacional é indiferente – bidirecional. 
QUÍMICAS 
Ocorrem entre um neurônio pré­sináptico e um 
pós­sinaptico (sinapse axo­dendrítica). É sempre 
unidirecional e depende de neurotransmissores, 
sendo os principais: acetilcolina, epinefrina, 
norepinefrina, dopamina, GABA, serotonina e 
histamina. Eles servem para comunicar os 
neurônios e estão contidos dentro de vesículas 
sinápticas, que, por sua vez, localizam­se dentro 
do botão sináptico – dilatação na terminação 
axonal. Entre dois neurônios, há um vão, 
denominado de fenda sináptica. 
Uma vez na fenda sináptica, as moléculas do 
neurotransmissor se difundem até a membrana 
pós­sináptica, onde pode ocorrer: 
a) Reconversão da informação química 
para elétrica (potenciais pós­
sinápticos); 
b) Transferência da informação química 
para uma cadeia de sinais moleculares 
no interior da célula. 
A passagem da informação de um neurônio para 
outro se dá pelas membranas sinápticas. Cada 
neurônio multipolar possui um terminal 
sináptico pré­sináptico (axônio), que forma a 
membrana a membrana pré­sináptica, e um 
terminal pós­sináptico (dendrito), que forma 
uma membrana pós­sinápticas. 
A Membrana pré­sináptica é composta por: 
a) Zonas ativas – ricas em proteínas. São 
repletas de canais de cálcio 
dependentes de voltagem. Quando o 
PA chega, eles se abrem e permitem o 
influxo de cálcio, o que resulta na fusão 
das vesículas com a membrana pré­
sináptica (processo mediado pelas 
proteínas SNARE), liberando 
neurotransmissores na fenda sináptica, 
por exocitose. Após liberarem os 
neurotransmissores, as vesículas 
sinápticas são reabsorvidas por 
endocitose e carregadas novamente 
com neurotransmissores. 
b) Densidades coniformes – projetam­se 
da membrana para o citoplasma. Elas 
parecem estar associadas a muitas das 
vesículas sinápticas, formando o sítio 
ativo da sinapse. Essas vesículas 
associadas ao sítio ativo são liberadas 
pelo estímulo. 
c) Sinapsina I – é uma pequena proteína 
que forma um complexo com a 
superfície da vesícula, auxiliando o 
agrupamento das vesículas sinápticas 
em reserva. Quando ela é fosforilada, 
essas vesículas sinápticas se tornam 
livres para se moverem para a zona 
ativa, preparando­se para a liberação 
do neurotransmissor. A desfosforilação, 
por sua vez, inverte esse processo. 
d) Sinapsina II – controla a associação das 
vesículas com os microfilamentos de 
actina. A ancoragem das vesículas 
sinápticas com a membrana pré­
sináptica está sob o controle de duas 
proteínas das vesículas sinápticas 
adicionais: sinaptotagmina e 
sinaptofisina. 
A Membrana pós­sináptica é composta por: 
a) Receptores moleculares – captam os 
neurotransmissores liberados. Quando 
ativados, agem diretamente ou 
indiretamente sobre os canais iônicos 
da membrana, podendo causar um 
potencial pós­sináptico excitatório 
(PPSE; a abertura dos canais de sódio 
despolariza a um valor limiar, iniciando 
um PA) ou um potencial pós­sináptico 
inibitório (PPSI; a abertura de canais de 
cloreto ou potássio pode manter o PM 
ou causar uma hiperpolarização). O que 
define o que irá ocorrer são os 
receptores, não os neurotransmissores, 
pois ligantes não definem função. 
A quantidade de neurotransmissor liberada 
depende do influxo de cálcio, pois o 
aumento de sua concentração extracelular 
reduz a excitabilidade dos canais de sódio. 
Por isso, ele é chamado de íon estabilizador 
dos neurônios. 
MODULAÇÃO DA TRANSMISSÃO 
Ocorre na maioria das sinapses. Na 
neuromuscular, cada comando é preciso 
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para que não haja falhas na transmissão. Em 
condições normais, todo potencial de ação 
que chega ao terminal pré­sináptico resulta 
em liberação do neurotransmissor 
acetilcolina, que provoca um potencial pós­
sináptico despolarizante na célula muscular, 
que então se contrai. Já nas sinapses entre 
neurônios, pode ser desejável 
aumentar/diminuir/bloquear a atividade do 
neurônio pós­sináptico. Para isso, os 
potenciais de ação que chegam ao terminal 
pré­sináptico nem sempre provocam a 
liberação de neurotransmissores em 
quantidade capaz de provocar a mesma 
atividade no neurônio pós­sináptico. 
EXPLICAR OS PRINCIPAIS 
NEUROTRANSMISSORES E OS SEUS 
RECEPTORES 
São todos produzidos no terminal axonal e 
sintetizados por enzimas presentes no 
citosol desse terminal. São todos de baixo 
peso molecular, com ação direta sobre a 
membrana pós­sináptica – quase sempre 
produzindo nela um potencial excitatório ou 
inibitório. 
Para as substâncias descobertas mais 
recentemente, criou­se o termo 
neuromodulador,que corresponde à 
variedade de tipos químicos com grande 
ação funcional. Muitas dessas possuem alto 
peso molecular, como os neuropeptídios, 
oriundos do soma, enquanto outras são 
moléculas pequenas, como os gases óxido 
nítrico e monóxido de carbono. A principal 
diferencia entre neurotransmissores e 
neuromoduladores é que enquanto estes 
influenciam a ação do neurotransmissor 
sem modificar (modulação sináptica), 
aqueles interagem na sinapse. 
Para ocorrer um novo ciclo, os 
neurotransmissores precisam ser retirados 
da fenda após a transmissão sináptica. Isso 
pode ocorrer de 3 formas: 
a) Recaptação – transportadores 
proteicos especializados da membrana 
pré­sináptica fazem a captação. Os 
neurotransmissores captados podem 
ser degradados dentro das vesículas ou 
ser reciclados. Ex.: catecolaminas e 
serotonina. 
b) Difusão – para fora da sinapse, os 
neurotransmissores são captados por 
astrócitos. Ex.: aminoácidos (glutamato 
e GABA). 
c) Degradação – enzimas presentes na 
fenda sináptica ou nas fibras das 
junções musculares fazem a captação. 
Ex.: acetilcolina e acetilcolinesterase. 
Caso não sejam removidos da fenda pós­
sináptica após a sinapse, pode ocorrer o 
processo de dessensibilização. A exemplo, a 
paralisia por intoxicação colinérgica (falta de 
acetilcolinesterase). 
Um mesmo neurônio pode alojar diversas 
substâncias atuantes na sinapse. Os receptores 
dos neurotransmissores, na membrana pós­
sináptica, podem ser de dois tipos: 
a) Ionotrópicos – canais iônicos 
dependentes de ligantes, que estão 
presentes na maioria das sinapses 
rápidas excitatórias do encéfalo; 
b) Metabotrópicos – ligados à proteína G, 
por isso são de maior complexidade 
para serem ativados e mais lentos para 
desencadear respostas. 
Neurônios Aminoacidérgicos ­ Aqueles que usam 
glutamato, GABA/glicina (efeito semelhante ao 
GABA). O glutamato é o principal excitatório e o 
GABA o principal inibitório, sendo essa resposta 
dependente do receptor. 
O GABA é encontrado de forma exclusiva em 
neurônios GABAérgicos. O glutamato e o 
GABA/glicina são encontradas de forma mais 
abundante dentro do citosol dos neurônios em 
geral. 
O que define um neurônio glutamatérgico não é 
a quantidade de neurotransmissor, mas a 
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presença de transportadores especializados 
(VGLUT; transportadores vesiculares para 
glutamato) na captação de glutamato na 
membrana de vesículas sinápticas no terminal 
desses neurônios. 
Sinapse glutametárgica genérica – o glutamato é 
o neurotransmissor utilizado na maioria do SNC 
e gera PPSEs. Ele é derivado da glutamina, por 
meio da glutaminase fornecida pelos astrócitos. 
Ao término da transmissão sináptica, os 
astrócitos convertem glutamato em glutamina 
pela glutaminasintetase. Daí, a glutamina é 
transformada novamente em glutamato 
(glutaminase) e, por fim, é recaptada para as 
vesículas sinápticas. Os astrócitos possuem um 
forte poder modulador sobre essas sinapses, de 
modo que, se reduzir a quantidade de glutamina 
no terminal sináptico, menos glutamato vai sair 
para a fenda sináptica. 
 Receptores Glutamatérgicos ionotrópicos 
a) Não­NMDA (AMPA e Cainato) são 
permeáveis ao sódio e ao potássio. 
Rápido e não tão potente, devido à 
liberação de potássio, mesmo esta 
sendo pequena. 
b) NMDA (N­metil­D­aspartato) são 
dependentes de voltagem. Possuem 
dentro do canal íons magnésio que, 
para permitirem a abertura, precisam 
da ligação com o glutamato e um PPSE. 
É permeável ao sódio e ao cálcio, sendo 
mais potente que os não­NMDA, uma 
vez que a entrada de cálcio despolariza 
mais. 
 Receptores Glutamatérgicos 
metabotrópicos 
a) MGluR representa alterações mais 
lentas e duradouras na membrana pós­
sináptica. Tem a classe dos receptores 
pós­sinápticos excitatórios e dos pré­
sinápticos inibitórios, funcionando para 
autorregular a resposta de liberação ao 
glutamato. Por exemplo, se não tiver 
esse controle, o excesso de glutamato 
pode ser liberado e provocar 
fenômenos ligados à gênese da 
epilepsia. 
Sinapse GABAérgica genérica – o GABA é 
derivado do glutamato, por meio da enzima 
glutamato descarboxilase (GAD). Após a 
transmissão sináptica, o GABA é recolhido pelos 
astrócitos e transformado em glutamato, pela 
enzima GABA transaminase. O glutamato passa 
pelo mesmo ciclo dos neurônios 
glutamatérgicos, sendo transformado em 
glutamina, que é transportada para a membrana 
pré­sináptica e transformada novamente em 
glutamato, que, por sua vez, será transformado 
em GABA (GAD). 
 Receptores GABAérgicos ionotrópicos 
a) GABAA – canal de cloreto dependente 
de ligante GABA. Ele possui diversos 
sítios de ligação que são usados por 
diferentes substâncias químicas 
diferentes, tanto endógenas como 
agonistas farmacológicos. 
b) GABAC – também são canais de cloreto, 
mas são mais seletivos e não 
reconhecem muito outros ligantes, pois 
não possuem sítios de ligação para que 
sua ação seja modulada. Não são bem 
distribuídos como os GABAA. 
 Receptores GABAérgicos metabotrópicos 
a) GABAB – são subdivididos em R1 e R2. 
Podem abrir canais de potássio ou 
bloquear canais de cálcio. Também são 
inibitórios, mas mais lentos que os 
GABAA. 
EXPLICAR A ESTRUTURA E O MECANISMO DE 
CONTRAÇÃO NO MÚSCULO ESTRIADO 
ESQUELÉTICO 
Anatomia do músculo esquelético 
O músculo esquelético é composto por 
numerosas fibras, sendo cada uma formada por 
unidades ainda menores. Geralmente, cada fibra 
se prolonga por todo o comprimento do 
músculo. A maioria das fibras é inervada por 
apenas uma terminação nervosa, situada perto 
do meio da fibra. 
Sarcolema é a membrana celular da fibra 
muscular. Ele consiste de verdadeira membrana 
celular e com revestimento de fina camada de 
polissacarídeo, contendo muitas fibrilas 
colágenas. Em cada extremidade da fibra, o 
sarcolema se funde com uma fibra do tendão, a 
qual se agrupa em feixes e forma o tendão dos 
músculos que se inserem em ossos. 
Cada fibra muscular possui inúmeras miofibrilas. 
Estas são compostas por filamentos de actina 
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(mais finos) e de miosina (mais espessos). Na 
micrografia, as faixas claras são de actina (faixas 
I) e as escuras são de miosina (faixas A). Existem 
pequenas projeções laterais nos filamentos de 
miosina, denominados de ponte cruzada. É a 
interação entre actina e pontes cruzadas que 
causa as contrações. 
Micrografias mostram que as extremidades dos 
filamentos de actina estão ligados ao disco Z. 
Deste, os filamentos se estendem para se 
interdigitarem com os filamentos de miosina. O 
disco Z cruza toda a miofibrila e conecta essas 
miofibrila entre si. 
Sarcômero é o espaço situado entre dois discos Z 
sucessivos. Quando a fibra está contraída, os 
filamentos de actina se sobrepõem aos de 
miosina. Nesse comprimento, o músculo é capaz 
de gerar a sua força máxima. 
O posicionamento lado a lado dos filamentos de 
miosina e actina é uma estrutura difícil de ser 
mantida. Essa manutenção se dá pelas moléculas 
filamentares da proteína titina, a maior molécula 
de proteína do corpo. Por ser filamentar, é 
flexível, o que permite a sua atuação como 
arcabouço que mantém os filamentos de actina 
e miosina em seus lugares. Uma extremidade da 
titina é fixada ao disco Z, atuando com uma mola 
e variando o comprimento conforme contração 
do sarcômero. A outra extremidade é ancorada 
nos filamentos grossos de miosina. 
No sarcoplasma, líquido intracelular que 
preenche os espaços entre as miofibrilas, 
encontram­se íons, enzima e mitocôndrias. Estas 
fornecem energia para a contração das 
miofibrilas. Ainda no sarcoplasma, circundando 
as miofibrilas, encontra­se o retículo 
sarcoplasmático. 
Mecanismo geral da contração 
1) Os potenciais de ação seguem pelo nervo 
motor até suas terminações nas fibras 
musculares. 
2) Em cada terminação,o nervo secreta o 
neurotransmissor acetilcolina. 
3) A acetilcolina age em área local da 
membrana da fibra muscular, abrindo canais 
de cátion, por meio de moléculas de 
proteína que flutuam na membrana. 
4) A abertura desses canais permite a difusão 
de íons sódio para o lado interno da 
membrana da fibra muscular. Isso causa 
despolarização local que, por sua vez, abre 
os canais de sódio dependentes de 
voltagem. Assim, desencadeia­se o 
potencial de ação na membrana. 
5) O potencial de ação se propaga pela 
membrana da fibra muscular, assim como o 
potencial de ação seguem pelas membranas 
das fibras nervosas. 
6) O potencial de ação despolariza a 
membrana muscular e grande da 
eletricidade flui pelo centro da fibra 
muscular. Em seguida, a fibra muscular faz 
com que o retículo sarcoplasmático libere 
cálcio armazenado neste. 
7) Os íons de cálcio ativam as forças atrativas 
entre os filamentos de miosina e actina, 
promovendo o deslizamento lateral dessas – 
que é o processo contrátil propriamente 
dito. 
8) Finalmente, os íons cálcio são bombeados 
de volta para o retículo sarcoplasmático, 
onde permanecem armazenados até que 
um novo potencial de ação muscular seja 
iniciado. A remoção de cálcio das miofibrilas 
finaliza a contração muscular.