Integração sináptica - exercícios

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Universidade Federal de Pernambuco
Centro de Biociências – Departamento de Fisiologia e Farmacologia
IN513-Estrutura, Organização e Funcionamento Celular (Fisiologia)
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Integração Sináptica
1. O que significa liberação quântica de um neurotransmissor?
A liberação do neurotransmissor é de natureza quântica, pois a unidade elementar da neurotransmissão química é o efeito causado pelos neurotransmissores contidos em uma vesícula nos neurônios pré-sinápticos e, como cada uma armazena uma quantidade específica de neurotransmissores, a resposta pós-sináptica é quântica, ou seja, a quantidade de moléculas de neurotransmissores liberada ou a amplitude do potencial pós-sináptico será apenas aquela quantidade específica, sendo sempre o múltiplo da resposta causada por uma única vesícula. 
2. Quais os fatores que interferem na efetividade de uma sinapse excitatória?
A efetividade de uma sinapse excitatória depende da quantidade de neurotransmissor, da quantidade de canais iônicos de sódio abertos (capazes de provocar a despolarização), do local neuronal ao qual o potencial excitatório pós-sináptico foi aplicado e os efeitos de somação temporal e espacial que irão facilitar a ativação de um potencial de ação, bem como de quão longe está a sinapse da zona de disparo e das propriedades de condução da membrana dendrítica. 
3. Qual a finalidade dos canais dependentes de voltagem em um dendrito? Por que os dendritos não geram potenciais de ação?
Uma variedade de neurônios apresenta dendritos com um significativo número de canais de sódio, cálcio e potássio dependentes de voltagem, esses canais podem atuar como importantes amplificadores de pequenos potenciais pós-sinápticos distantes gerados nos dendritos, podem intensificar os sinais sinápticos acrescentando uma corrente adicional para dentro na medida em que os sinais se propagam dos dendritos distais em direção ao corpo celular e podem impulsionar o sinal sináptico consideravelmente. No entanto, os dendritos não geram potenciais de ação pois raramente tem canais iônicos suficientes para gerar potenciais de ação completamente propagáveis, como fazem os axônios (densidade dos canais não é suficiente).
4. Por que uma sinapse excitatória no corpo celular é mais efetiva na evocação do potencial de ação do que uma sinapse excitatória na ponta de um dendrito?
O corpo celular se encontra mais próximo da região do cone axonal (região mais excitável do neurônio) do que o dendrito, e esse cone axonal tem grande importância para a transmissão sináptica pois tem maior quantidade de cargas, fazendo com que os estímulos que chegam gerem respostas mais intensas, atingindo o potencial de ação mais fácil, ou seja, uma maior proximidade com essa região torna a sinapse mais efetiva.
5. Diferencie sinapses de Gray tipo I e tipo II.
As sinapses assimétricas (membrana pós-sináptica é mais espessa que a pré-sináptica) são conhecidas como sinapses do tipo I de Gray, geralmente tem vesículas redondas e são excitatórias. Já as sinapses simétricas (mesma espessura de membrana pré e pós-sináptica) que são conhecidas como sinapses do tipo II de Gray, geralmente tem vesículas achatadas e são inibitórias.
6. Explique os princípios de inibição e facilitação pré-sinápticas.
A inibição pré-sináptica é o processo no qual existe uma redução na quantidade de neurotransmissor secretado a nível de botão sináptico, podendo haver redução no tempo que os canais de cálcio ficam abertos, liberando menos neurotransmissor para a fenda sináptica, e um transmissor que tem essa capacidade de reduzir a quantidade de transmissor liberado (através do aumento da condutância de cloro) é o ácido gamaaminobutírico (GABA). Já a facilitação pré-sináptica ocorre quando os canais de cálcio ficam abertos por um tempo mais longo, então a serotonina liberada na terminação pode fechar canais de potássio, retardando a despolarização e assim prolongando o tempo do potencial de ação.
7. O ácido gama-aminobutírico (GABA) ativa receptores ionotrópicos que são permeáveis ao cloreto (Cl-). GABA também ativa um receptor acoplado a proteína G, denominado receptor GABAB, que causa a abertura de canais de K+. Qual seria o efeito da ativação do receptor GABAB sobre o potencial de membrana da célula pós-sináptica?
O GABA é um neurotransmissor muito comum utilizado em potenciais pós-sinápticos inibitórios e ele exerce seus efeitos através da ligação de dois receptores distintos, GABA-A e GABA-B, detalhando os receptores GABA-B, eles estão acoplados a uma proteína G intracelular e agem aumentando a condutância de um canal associado K+, isso provoca uma alteração da condutância (potencial eletroquímico do íon é mais negativo do que o potencial de ação limite), que ocorre devido a essa ligação do GABA aos seus receptores e isso mantém o potencial pós-sináptico mais negativo do que o limite e, então, a célula pós-sináptica é hiperpolarizada, diminuindo a probabilidade de o neurônio pós-sináptico completar um potencial de ação. É por esse motivo que o GABA é um dos principais neurotransmissores inibitórios do organismo humano.
8. Quais os passos que conduzem ao aumento da excitabilidade em um neurônio quando noradrenalina é liberada pré-sinapticamente?
Quando a noradrenalina é liberada, ela interage com seus diferentes receptores no terminal pós sináptico, e pode se ligar ao receptor do tipo , que ativa o sítio Gs da proteína G, já a subunidade ativa a enzima-chave adenilciclase (AC) que a partir do ATP produzirá o 2º mensageiro, que é o cAMP. Esse cAMP tem a função de ativar uma enzima quinase A (PKA) cuja função é a de fosforilar canais de Ca++, e essa grande entrada de cátions torna a membrana pós-sináptica mais fácil de ser excitada. 
9. Descreva os princípios da convergência e da divergência.
Os princípios da convergência e da divergência estão relacionados aos circuitos neuronais, que caracterizam diferentes maneiras as quais as sinapses neuronais podem estar dispostas. O circuito convergente é um o arranjo no qual vários neurônios pré-sinápticos juntam-se para um único neurônio pós-sináptico e este neurônio constitui uma via final comum de vários impulsos nervosos que podem chegar de diferentes regiões do sistema nervoso central. Já nos circuitos divergentes, os neurônios estão arranjados de tal modo que uma célula pode redistribuir sua informação para vários neurônios situados em diferentes locais do sistema nervoso.
Bibliografia recomendada:
BEAR et al. Neurociências: desvendando o sistema nervoso. 2ª edição. Porto Alegre: Artmed, 2002.