Aula 05 _ Sinapse (Acetilcolina)

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Professor:
André Luiz Nunes Freitas
Sinapses
Neuroanatomofisiologia
Roteiro de aula
Objetivo:
Compreender a base de como as 
células do sistema nervoso exerce 
suas atividade.
 Principais estruturas envolvidas:
• Mecanismos pré-sinápticos
• Estruturas presentes na fenda sináptica
• Mecanismos pós-sinápticos
 Entender a importância deste fenômeno para o funcionamento do cérebro.
Processamento e Transmissão de 
Informações
 Cada Ponto em Vermelho
representa uma sinapse.
 Cada neurônio é capaz de realizar 
cerca de 10 mil sinapses.
 Sinapse: local de contato entre 2 neurônios.
 Transmissão sináptica: passagem de informação através as sinapse.
Charles Sherrington
(1857-1952)
• Individualizou o neurônio no microscópio óptico.
Santiago Ramón y Cajal (1852-1934)
 Nem todos os potencias de ação nem os conteúdos de informações “passam” 
sempre inalterados de célula a célula.
• Permitiu identificar que havia 
interpretação e modificação das 
informações:
Contextualização Histórica
Neurônios!!!Características Celulares e Histológicas do Tecido Nervoso
Terminações do Axônio
(Terminações Nervosas)
Ponto de comunicação com outra célula, 
onde ocorre a Sinapse
Axônio
Células da Glia
DNA
SNC
Medula
SNP
Músculo
Potencial de Ação
 São junções comunicantes formadas pela Proteína 
Conexina em conjunto formando os Conéxons;
 Passagem de correntes iônicas diretamente de uma 
célula para outra;
 Não ocorre conversão de códigos.
Neurônio Pré-Sináptico
Neurônio Pós-Sináptico
Neurônio Pré-Sináptico
Neurônio Pós-Sináptico
Sinapses Elétricas
Fatores que regulam as junções:
• pH do meio em ambos os lados;
• Concentração de íons Ca++;
• Parâmetros metabolitos do citoplasma.
Integração de Conéxons
=
Abertura e passagem de íons
1 Potencial de Ação na célula pré
=
1 Potencial de Ação na célula pós
Sinapses Elétricas
 Atuam em centésimos de milissegundos;
 Velocidade depende:
• Densidade de junções;
• % de junções abertas.
 Pouco moduláveis;
 Efetuam sincronização de células (coração).
 Mais observadas em invertebrados 
(comportamento simples e estereotipado)
Sinapses Elétricas
-
Dependentes de substâncias químicas: os neurotransmissores
Elétrica Química Elétrica
A transmissão consiste em uma dupla conversão de códigos:
Sinapses Químicas
(Retirado de: http://revistapesquisa.fapesp.br)
 Cada neurônio é capaz de 
realizar cerca de 10 mil sinapses.
 Sinapses Químicas
• Um potencial de ação na célula pré-sináptica leva a
liberação de transmissores químicos do terminal,
na fenda entre os 2 neurônios, difundindo-se e
ligando-se a receptores na membrana pós-
sináptica. Regulando alterações do potencial de
membrana do neurônio pós-sináptico através da
abertura ou do fechamento de canais iônicos.
Sinapse Química
Terminal do neurônio
Pré-Sináptico
Terminal do neurônio
Pós-Sináptico
Neurotransmissor
Há uma grande variedade.
Fenda Sináptica
 Três estruturas principais:
1.O terminal do axônio pré-sináptico;
2.O alvo na célula pós-sinápticas (os receptores);
3.A zona de aposição entre as células.
 É uma comunicação química.
Sinapse Química
 A transmissão sináptica pode ser dividida em 5 etapas básicas:
1. Síntese, transporte e armazenamento do neurotransmissor;
2. Deflagração com controle da liberação do neurotransmissor na fenda sináptica;
3. Difusão e reconhecimento do neurotransmissor pelo receptor pós-sináptico;
4. Deflagração do potencial pós-sináptico;
5. Desativação do neurotransmissor.
• Difusão _ Passiva (gases)
• Degradação enzimática _ Ex: Acetilcolinesterase – destrói a Acetilcolina.
• Recaptação (endocitise ou bombas especificas) _ Permite a reutilização de 
parte dos neurotransmissores e os astrócitos podem participar.
Sistemas de Neurotransmissores – Introdução
Sinapse Química
Tipo de mediador Exemplos Alvos Funções
Aminoácido  Glutamato (Glu)
 Ácido γ-Aminobutírico (GABA)
 Glicina (Gly)
 Aspartato (Asp)
Canais iônicos controlados 
por voltagem
Receptores acoplados à 
proteína G
Neurotransmissão sinápticas 
rápidas e lentas
Neuromodulação
Aminas  Norepinefrina
 Serotonina (5-HT)
 Dopamina (DA)
 Acetilcolina (Ach)
 Histamina
Canais iônicos controlados 
por voltagem
Receptores acoplados à 
proteína G
Neurotransmissão sinápticas 
rápidas e lentas
Neuromodulação
Mediadores Lipídicos  Prostaglandinas
 Endocanabinoides
Receptores acoplados à 
proteína G
Neuromodulação
Neurotrofinas, 
Citocinas
 Fator de crescimento neuronal
 Fator neurotrópico derivado 
do cérebro
 Interleucina-1
Receptores acoplados à 
quinase
Crescimento neuronal
Sobrevivência neuronal
Plasticidade neuronal
Esteroides  Andrógenos
 Estrógenos
Receptores nucleares e 
receptores de membrana
Plasticidade funcional
Purinas  Adenosina
 Trifosfato de adenosina (ATP)
Receptores nucleares e 
receptores de membrana
Neuromodulação
Neuropeptídios  Substância P
 Neuropeptídio Y
 Endorfinas
 Fator de liberação de 
Corticotrofina
Receptores acoplados à 
proteína G
Neuromodulação
Outros  Melatonina
 Óxido Nítrico (NO)
Preferencialmente Guanilato 
ciclase
Neuromodulação
Classificação dos Neurotransmissores:
Sinapse Química
Terminal pré-sináptico
 Célula que irá enviar a mensagem.
Sinapse Química
Dentro do neurônio
Fora do neurônio
Terminal pré-sináptico
Terminal pós-sináptico 
 Célula que irá receber a mensagem.
 Fenda sináptica.
 Célula que irá enviar a mensagem.
Sinapse Química
Terminal pré-sináptico
Terminal pós-sináptico 
Astrócito
 Célula que irá enviar a mensagem.
 Célula que irá receber a mensagem.
 Fenda sináptica.
 Célula suporte.
Sinapse Química
Acetil CoA
+
Acetilcolina (ACh)Colina 
acetiltransferase
(ChAT ou CAT)
Colina
Enzima de 
Síntese
Terminal pós-sináptico 
Terminal pré-sináptico
Sinapse Química
1. Síntese, transporte e armazenamento 
do neurotransmissor;
Terminal pré-sináptico
Astrócito
 O Potencial de Ação chega até o terminal, 
despolarizando-o;
 Abrem-se canais Ca++
• Recruta as proteínas para a 
ancoragem das vesículas e liberação 
dos neurotransmissores.
Na+
+
++
+
+
++
+
Ca++
Ca++
Terminal pós-sináptico 
 Sinapse Dopaminérgica _ Neurotransmissor Dopamina
+
+
+
Canais de Ca++
Dependentes de 
Voltagem
Acetilcolina (ACh)
Sinapse Química
Terminal pós-sináptico 
Terminal pré-sináptico
Astrócito
2. Deflagração com controle da liberação do 
neurotransmissor na fenda sináptica;
 Sinapse Dopaminérgica _ Neurotransmissor Dopamina
Acetilcolina (ACh)
Sinapse Química
 As zonas ativas ou sítios de ancoragem são os 
locais de ancoragem das vesículas.
A atividade continua leva ao esgotamento da vesículas disponíveis:
– Utilização de reservas presas ao cito esqueleto ou;
– Fadiga, com diminuição ou interrupção da transmissão.
Sinapse Química
 As Vesículas Sinápticas estão no terminal pré 
sináptico e armazenam os neurotransmissores. 
Terminal Pré-sináptico Fenda Sináptica
Sensível ao Ca++
 Proteínas trans-SNARE de ancoragem
 Tal arranjo elaborado permite que a maquinaria de 
fusão responda na escala de milissegundos.
Sinapse Química
Receptor
Nicotínico
(nAChR)
Receptor
Muscarínico
(mAChR)
Proteína Gq ou Gi/Go
Na+
K+
Ca2+
Receptores Pré Sinápticos regulam a 
liberação de outros
neurotransmissores, tais como o 
Glutamato, Dopamina e GABA.
 Ambos estão envolvidos processos de aprendizado e memoria.
 
 
 Apresenta 2 tipos de Receptores:
Terminal pós-sináptico 
Terminal pré-sináptico
 Receptores Muscarínico (mAChR), acoplados a 
proteína G:
• M1 - acoplados a proteína Gq, resultam em 
excitação por bloqueio de canais de K+ (a 
ausência leva a discreto Déficit de Aprendizado 
e Memoria)
• M2 e M4 – acoplados a proteína Gi/Go resultam 
em inibição ativando canais de K+ e inibem 
canais de Ca2+.
Sinapse Química
3. Difusão e reconhecimento do neurotransmissor 
pelo Receptor pós-sináptico;
Receptor
Nicotínico
(nAChR)
Receptor
Muscarínico
(mAChR)
Proteína Gq ou Gi/Go
Na+
K+
Ca2+
Ambos estão envolvidos processos de aprendizado e memoria.
 
 
Terminal pós-sináptico 
Terminal pré-sináptico
 Receptor Nicotínicos (nAChR), canais de cátions 
acionados por ligantes:
• São pentâmeros com combinações homoméricas
ou heteroméricas de subunidades  (2-7) ou 
(2-4);
• Ocorrem principalmente no SNC 42 e 7.
Receptores Pré Sinápticos regulam a 
liberação de outros
neurotransmissores, tais como o 
Glutamato, Dopamina e GABA.
 Apresenta 2 tipos de Receptores:
Sinapse Química
3. Difusão e reconhecimento do neurotransmissor 
pelo Receptor pós-sináptico;
Na+
K+
Ca2+
Terminal pós-sináptico 
Terminal pré-sináptico
Astrócito
Acetilcolina (ACh)
Sinapse Química
4. Deflagração do potencial pós-sináptico;
Receptor
Muscarínico
(mAChR)
Receptor
Nicotínico
(nAChR)
Proteína G
 
 
+ P.A.
+ P.A.
 A Acetilcolina realiza uma sinapse 
Excitatória e não Inibitória. 
Receptores Ionotrópicos
Transmissão 
glutamatérgica
Transmissão
GABAérgica
Carga + Carga -
Sinapse Química
 A sinapse é excitatória quando
a ligação neurotransmissor/receptor
promove o influxo de carga positiva.
Ex: Sódio (Na+)
Sinapse Química
 A sinapse é inibitória quando
a ligação neurotransmissor/receptor
promove o influxo de carga negativa.
Ex: Cloro (Cl-)
Sinapse Química
Acetil CoA
+
Acetilcolina (ACh)
Acetilcolinesterase (AChE)
Enzima de 
Degradação
Colina
Transportador
pré-sináptico de 
ColinaNão determina o fim da 
transmissão sináptica 
por carrear Colina e não 
a Acetilcolina de volta ao 
terminal. 
Receptor
Muscarínico
(mAChR)
Receptor
Nicotínico
(nAChR)
Proteína G
 
 
Terminal pós-sináptico 
Terminal pré-sináptico5. Desativação do neurotransmissor.
Sinapse Química
-
-
+ -
-
+
Inibição 
pré-sináptica
Inibição 
pós-sináptica
Estimulação
pós-sináptica
Relação excitatória/inibitória
Integração Sináptica
 Receptores Muscarínicos estão relacionados com os efeitos 
comportamentais associados a acetilcolina, principalmente o de , 
o Aprendizado e a Memoria de Curto Prazo.
Receptor
Muscarínico
(mAChR)
Proteína Gq ou Gi/Go
 A Nicotina, igualmente a diversos 
agonistas sintéticos, aumenta os 
níveis de Aprendizado e Memoria
e o nível de Alerta. 
 O fármaco Hioscina é um antagonista
muscarínico que possui propriedades 
Amnésicas.
 
 
Terminal pós-sináptico 
Receptor
Nicotínico
(nAChR)
 Mutações nestes receptores podem estar
relacionadas a algumas formas de Epilepsia.
 Alterações na expressão de nAChRs podem relacionar-se com:
• Esquizofrenia;
• Transtorno do Déficit de Atenção com Hiperatividade (TDAH);
• Depressão;
• Ansiedade;
• Neurodegeneração (Alzheimer e Parkinson).
Na+
K+
Ca2+
Unidade motora é composta por um 
único neurônio motor alfa e todas as 
fibras musculares que ele inerva.
Junção Neuromuscular é a sinapse entre estas células.
Placa Motora é a porção de membrana 
da fibra muscular (Sarcolema) que 
encontra o neurônio motor.