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Biofísica BFM1 1º SEMESTRE Compartimentos Líquidos - O líquido corporal total está dividido em 2 grandes compartimentos: o extracelular (LEC) e o intracelular (LIC). - Estimativa para um indivíduo adulto normal: ÁGUA= 60% do peso (40% no LIC e 20% no LEC) ÁGUA Água no LIC - Todas as células do organismo (Aprox. 75 trilhões) Água no LEC - Interstício - Plasma - Transcelular Espaços sinoviais, peritoneais, pericárdicos, intraoculares, cefalorraquidianos 1 a 2 litros @futura.dra.minghe Volume Sanguíneo - O sangue é responsável pelo transporte de substâncias, correspondendo a aproximadamente 7% do peso do corpo, e é encontrado no sistema circulatório. Interstício - É uma solução aquosa clara e transparente, presente entre as células. - É composto por aminoácidos, açúcares, ácidos graxos, sais, etc. - Colágenos e proteoglicanos (98% ácido hialurônico e 2% proteínas) formam o “gel” no interstício. Osmose - Fluxo de água através de uma membrana semipermeável devido a diferenças na concentração dos solutos. - A água se desloca em direção aos locais onde a concentração de soluto esteja maior, para garantir o equilíbrio, de uma solução isotônica, em que a concentração de solutos no meio intracelular e no meio extracelular seja igual. Osmolaridade - É a concentração de partículas osmoticamente ativas em dado volume de soluto (água). - A OSMOLARIDADE do LIC é igual à do LEC porque a água flui livremente através das membranas celulares. Osmolalidade - É a concentração de partículas osmoticamente ativas em 1kg de soluto (água). Equilíbrio Osmótico entre LIC e LEC - O equilíbrio osmótico pressupõe que a pressão osmótica (osmolaridade das soluções) nos dois compartimentos é a mesma. Pressões exercidas nos capilares sanguíneos - Hidrostática: presença física do líquido e seu fluxo em uma superfície É a pressão que impulsiona o fluido pela membrana capilar, em direção ao interstício Quando um indivíduo fica em pé, a pressão hidrostática aumenta nos membros inferiores e diminui na cabeça. - Oncótica/coloidosmótica: força que atrai água para o compartimento @futura.dra.minghe - Osmótica: solutos em geral - proteínas plasmáticas É originada pela presença de moléculas proteicas no sangue e no fluido intersticial. Movimenta o fluido do interstício em direção ao capilar. A pressão osmótica intersticial representa a força oposta, que tende a retirar fluido dos capilares. Forças de Starling - Responsáveis pelo movimento de fluido entre os compartimentos - Há um equilíbrio entre a filtração (depende da pressão hidrostática) e a reabsorção (depende da pressão oncótica/coloidosmótica). Dessa forma, as “forças de Starling” definem se o líquido se moverá do sangue para o líquido intersticial ou ao contrário. - A pressão capilar (Pc) tende a forçar o líquido para fora através da membrana capilar. - A pressão do líquido intersticial (Pli) tende a forçar o líquido para dentro através da membrana capilar quando a Pli for positiva, mas para fora quando a Pli for negativa. - A pressão coloidosmótica plasmática capilar (Pp) tende a provocar a osmose de líquido para dentro. - A pressão coloidosmótica do líquido intersticial (Pli), tende a forçar a osmose de líquido para fora através da membrana capilar. - Se a soma dessas forças – a pressão efetiva de filtração – for positiva, ocorrerá filtração de líquidos pelos capilares. - Se a soma for negativa, ocorrerá absorção. Edema - Acúmulo anormal de líquido no espaço intersticial, que ocorre quando os fluidos dentro dos vasos sanguíneos ou linfáticos e extravasam para a pele. - Causas Aumento da pressão Hidrostática capilar Redução da pressão oncótica/coloidosmótica Redução da albumina @futura.dra.minghe Proteínas de Membrana São proteínas que facilitam o transporte de substâncias entre células. Elas podem ser integrais, periféricas (só na periferia) ou transmembranas (atravessam a membrana) Tipos de Proteínas e Suas Funções Proteínas de adesão: aderir células adjacentes. Proteínas facilitadoras: facilitar o transporte de substâncias entre células. Proteínas de reconhecimento: determinadas glicoproteínas que atuam na membrana, sendo identificadas especificamente por outras células. Proteínas receptoras: cruzam a proteína uma única vez Proteínas de transporte: podem desempenhar papel na difusão facilitada, formando um canal por onde passam algumas substâncias, ou no transporte ativo, em que há gasto de energia fornecida pela substância ATP. Proteínas de ação enzimática: uma ou mais proteínas podem atuar isoladamente como enzima na membrana ou em conjunto. Proteínas com função de ancoragem Membrana Plasmática Composição química: lipídeos, proteínas e açúcares Funções - Determina a composição - Diferencia meio intracelular do meio extracelular - Promove uma barreira seletiva - Responsável pela recepção de sinais - Controla importação e exportação @futura.dra.minghe Estrutura molecular: mosaico fluido (proteínas embebidas na bicamada lipídica) Fluidez da membrana: alterada pela temperatura e o colesterol. Especializações da Membrana SUPERFÍCIE APICAL - Microvilosidades: aumentam a área de absorção; são imóveis. - Estereocílios: parecidos com as microvilosidades, aumentam a superfície das células. - Cílios e flagelos: são móveis, propulsionam muco ou outras substâncias para locomoção SUPERFÍCIE BASO-LATERAL - Desmossomos: placa de adesão em forma de disco - Hemidesmossomos: placas de ancoragem da célula - Junção comunicante: é regulada (abre e fecha) e formada por proteínas transmembranas - Junção oclusiva: evita movimentação de moléculas - Junção aderente: aumenta a adesão @futura.dra.minghe Mecanismos de Transporte pela Membrana Transporte Passivo - Sem gasto de energia - A favor do gradiente de concentração Osmose: movimento de moléculas de um solvente através de uma membrana seletivamente permeável, de uma área com alta concentração de moléculas para uma área de baixa concentração Difusão simples: passagem de moléculas através da bicamada lipídica sem nenhum auxílio, até que ocorra um equilíbrio no gradiente de concentração entre o meio extra e intracelular. Difusão facilitada: as moléculas atravessam a membrana com a ajuda de proteínas carreadoras específicas chamadas permeases. Diferente da difusão simples, a velocidade de difusão atinge uma velocidade máxima constante à medida que se aumenta a concentração da substância a ser difundida. @futura.dra.minghe Transporte Ativo - Com gasto de energia - Contra o gradiente de concentração Primário: Nesse tipo de transporte, a energia é derivada da quebra do ATP ou de outro composto de fosfato com energia BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO - algumas proteínas presentes na membrana plasmática atuam como bombas de íons. Nesse caso, capturam íons de sódio do citoplasma e transporta-os para fora da célula. Enquanto isso, também capturam íons de potássio do meio e transporta-os para o citoplasma. Para cada três íons sódio bombeados para fora da célula, dois íons potássio são bombeados para o citoplasma. Secundário: também denominado de transporte acoplado. Esse tipo de transporte chama-se secundário por não utilizar diretamente a energia metabólica do ATP e depende de proteínas transportadoras encontradas na membrana. A energia para a realização desse tipo de transporte depende da energia gasta pela bomba de sódio e potássio. CONTRATRANSPORTE/ANTITRANSPORTE - dois íons diferentes são transportados em direções opostas através da membrana plasmática. Um destes íons é transportado no sentido da concentração, ou seja, do mais concentrado para o menos concentrado, gerando energia para queo outro íon seja transportado contra um gradiente de concentração. SIMPORTE - os diferentes íons são transportados através da membrana em uma mesma direção contra um gradiente de concentração. @futura.dra.minghe https://www.todamateria.com.br/membrana-plasmatica/ Potencial de Membrana É a diferença de potencial elétrico (voltagem) entre os meios intracelular e extracelular. Em relação ao exterior da célula, os valores do potencial da membrana variam geralmente entre -40 mV e -80 mV. A diferença de potencial da membrana é um desvio da condição de equilíbrio, a qual ocorre através do gasto de energia. Essa diferença está relacionada com as diferentes concentrações iônicas no meio intracelular e extracelular. Íons - Potássio (K+) – maior concentração no LIC (K tem mais cá = dentro) - Sódio (Na+) – maior concentração no LEC (Na tem mais lá = fora) - Cloro (Cl-) – maior concentração no LEC - Cálcio (Ca2+) – maior concentração no LEC Bomba Na+/K+: A bomba Na+/K+ atpase transporta íons contra seu gradiente de [ ], expelindo 3 sódios para fora e 2 potássios para dentro. Se a força de difusão e a força elétrica forem de mesma intensidade e sinais opostos, o íon estaria em equilíbrio eletroquímico. Íons positivos possuem a força elétrica para dentro da célula, porque a concentração de ânions é maior internamente Íons negativos possuem a força elétrica para fora da célula, porque a concentração de íons positivos é maior externamente. A força de difusão de um íon vai na direção onde tem mais para onde tem menos. A permeabilidade no repouso é baixa para o sódio e alta para o potássio. No repouso, entra uma pequena quantidade de sódio e sai uma pequena quantidade de potássio (o sódio “atrapalha” o equilíbrio do potássio, fazendo o K+ sair da célula, pois o Na+ está entrando) A bomba de sódio/potássio estabelece o equilíbrio dinâmico, porque ela controla as entradas e saídas dos íons. Potencial de Equilíbrio - Diferença de potencial elétrico necessária e suficiente para manter um íon em equilíbrio. - Para calcular o potencial de equilíbrio de cada íon: z = carga do íon Ci = concentração no meio intracelular e Ce = concentração no meio extracelular Potencial de Ação - É a variação brusca do potencial de membrana, provocada por um estímulo. - Quando uma célula nervosa é excitada por um estímulo que atinja o seu limiar de despolarização (-65mV), um potencial de ação é gerado dentro da lei do tudo ou nada. - O potencial de ação é caracterizado por três etapas diferentes: despolarização, repolarização e hiperpolarização. @futura.dra.minghe Despolarização (entrada de sódio): Quando uma célula excitável (neurônio) recebe um estímulo nervoso do tipo limiar, seu potencial de repouso é elevado até o limiar de despolarização ou o ultrapassa, respectivamente, desencadeando o potencial de ação. Neste momento, na membrana celular abrem canais de sódio (Na+). Com isso, grande quantidade de sódio entra na célula, tornando seu interior mais positivo e seu exterior mais negativo. Este mecanismo é conhecido como despolarização e o valor do potencial nesta fase é aproximadamente +45mV. Repolarização (saída de potássio): A entrada de grande quantidade de Na+ na célula estimula o fechamento dos canais de Na+ e a imediata abertura de canais de K+, ocorrendo a saída de K+. Nesta fase, a bomba de sódio-potássio funciona transportando três moléculas de Na+ para o exterior e recolocando duas moléculas de K+ no interior da célula, tornando seu interior mais negativo e seu exterior mais positivo. O transporte ativo de íons envolve gasto de energia, nesse caso, ocorre o aumento da atividade metabólica celular para a obtenção de maior suprimento energético. A repolarização faz com que o potencial de membrana volte a ser negativo, retornando ao seu potencial de repouso (-75 mV). Hiperpolarização (saída do excesso de potássio): Quando uma célula recebe um estímulo inibitório, ocorre a saída do íon potássio (K+) e a entrada do íon cloro (Cl-), tornando o meio interno da célula mais negativo e o meio externo mais positivo, inibindo a propagação do potencial de ação. A hiperpolarização dura alguns milissegundos e pode chegar até a -90mV. Potencial de Repouso - Ocorre a alternância entre o transporte passivo e ativo de íons - Ocorre a entrada passiva de Na+, que posteriormente são expulsos, ao mesmo tempo em que K+ entra ativamente. - Em seguida, o K+ sai passivamente da célula, tornando o meio externo positivo em relação ao meio interno. - Com isso, a célula fica polarizada. - Quando está em repouso, a diferença de potencial do neurônio é aproximadamente -75 mV, indicando que o interior da célula está negativo em relação ao meio exterior. - O potencial de repouso ocorre quando o potencial de membrana não é alterado por potenciais de ação. Potencial da Membrana - Para calcular o potencial da membrana: Quando o íon for negativo, inverte a [ ] do meio intracelular com o extracelular Para descobrir qual íon é mais permeável, observar os potenciais de equilíbrio de cada íon. O íon que possuir valor de potencial de equilíbrio mais próximo ao potencial de membrana, é o íon mais permeável. No potencial de repouso, o K+ é mais permeável que o Na+. Sem receber nenhum estímulo, a membrana apresenta potencial de repouso, mas é internamente negativa. Se houver estimulação da membrana o suficiente para que o valor limiar seja alcançado, ocorrerá o potencial de ação. Se a membrana não for estimulada o suficiente para que chegue no valor limiar, NADA acontece. Se a membrana for estimulada até que chegue no valor limiar, TUDO acontece = PRINCÍPIO DO TUDO OU NADA. @futura.dra.minghe O potencial de ação pode ser caracterizado pela despolarização da membrana, momento no qual a comporta de ativação dos canais dependentes de voltagem de sódio se abre e ocorre influxo de sódio na membrana, tornando-a interiormente positiva. Ao alcançar o pico do potencial de ação, as comportas de inativação dos canais de sódio se ativam, portanto esses canais começam a se fechar enquanto a comporta dos canais dependentes de voltagem de potássio se abrem, cessando o influxo de sódio e iniciando o efluxo de potássio, tornando a membrana novamente negativa internamente, ou seja, repolarizando a membrana. Após a repolarização, como os canais de potássio possuem uma única comporta, essa demora a se fechar, gerando a hiperpolarização, que é uma alteração no potencial de membrana, tornando seu valor mais negativo do que o potencial de membrana. Os períodos refratários são divididos em período refratário absoluto (P.R.A), no qual não pode ocorrer potencial, em que a célula não consegue receber um segundo estímulo pois os canais de sódio estarão inativados na repolarização. E no período refratário relativo (P.R.R) a célula poderá receber um segundo estímulo e responder ao mesmo, mas sua intensidade deverá ser maior, pois a célula estará hiperpolarizada e mais distante do atingir seu limiar de excitação. @futura.dra.minghe Contração Muscular Definições - O sarcômero é a unidade contrátil. Quando o sarcômero se contrai, ele reduz entre 30 e 50% seu comprimento. - Em geral, cada fibra é inervada por apenas uma terminação nervosa, situada perto do meio da fibra. - Fibra muscular = célula muscular = miócito Longa: pode ter muitos centímetros de comprimento (mesmo comprimento do osso) Fina: 100 nm de diâmetro Polinucleada: É formada pela fusão de várias células Obs: O citoplasma é repleto de miofibrila Sarcolema: é a membrana delgada que reveste a fibra muscular esquelética. É formada por polissacarídeo e fibrilas colágenas. Miofibrilas: são compostas por filamentos de actina (filamentos finos) e miosina (filamentos espessos). - O filamento grosso é encontrado na uniãodas miosinas e o filamento fino é dada pela junção da actina, tropomiosina e troponinas. Pontes cruzadas: pequenas projeções laterais dos filamentos de miosina. - São as interações entre os filamentos de actina e as pontes cruzadas que causam as contrações. A contração e relaxamento do músculo acontece devido a aproximação e o afastamento dos discos Z ao centro do sarcômero. Disco Z: conecta as miofibrilas umas às outras, cruzando-as transversalmente (por isso o aspecto estriado). - O segmento da miofibrila (ou de toda a fibra muscular) situado entre dois discos Z sucessivos é referido como sarcômero. - Moléculas filamentosas de titina mantêm os filamentos de miosina em seus lugares: o posicionamento lado a lado dos filamentos de miosina e actina é difícil de ser mantido. Essa manutenção é realizada pelo grande número de moléculas filamentares da proteína titina. A titina é muito flexível, por isso, auxilia na contração e relaxamento do sarcômero. Sarcoplasma: líquido intracelular entre as miofibrilas. Retículo sarcoplasmático: é o retículo endoplasmático especializado do músculo esquelético. @futura.dra.minghe Mecanismo Geral da Contração Muscular - O início e a execução da contração muscular ocorrem nas seguintes etapas: 1. Os potenciais de ação cursam pelo nervo motor até suas terminações nas fibras musculares. 2. Em cada terminação, o nervo secreta pequena quantidade de substância neurotransmissora acetilcolina. 3. A acetilcolina age na membrana da fibra muscular para abrir canais de cátion. 4. A abertura dos canais pela acetilcolina permite a entrada de íons sódio (acontece por difusão) para o lado interno da membrana da fibra muscular. Isso causa a despolarização local que, por sua vez, produz a abertura de canais de sódio, dependentes da voltagem. Isso desencadeia o potencial de ação na membrana. 5. O potencial de ação se propaga por toda a membrana da fibra muscular do mesmo modo como o potencial de ação cursa pela membrana das fibras nervosas. 6. O potencial de ação despolariza a membrana muscular, e grande parte da eletricidade do potencial de ação flui pelo centro da fibra muscular. Aí, ela faz com que o retículo sarcoplasmático libere grande quantidade de íons cálcio armazenados nesse retículo. 7. Os íons cálcio ativam o processo contrátil (filamentos de actina e miosina deslizam um ao lado do outro). 8. Após fração de segundo, íons cálcio são bombardeados de volta para o retículo sarcoplasmático pela bomba de cálcio da membrana, onde permanecem armazenados até novo potencial de ação. Essa remoção dos íons cálcio faz com que a contração muscular cesse. Mecanismo Molecular da Contração Muscular Atividade da ATPase da cabeça de miosina: essa propriedade permite que a cabeça clive o ATP e utilize a energia derivada das ligações de alta energia do fosfato do ATP para energizar o processo de contração. Tropomiosina: durante o período de repouso, as moléculas de tropomiosina recobrem os locais ativos de filamento de actina, de forma a impedir que ocorra atração entre os filamentos de actina e de miosina para produzir contração. Bloqueia ou não bloqueia os sítios de ligação da miosina na actina. Troponina: ligada intermitentemente aos lados das moléculas de tropomiosina. @futura.dra.minghe - É dividida em 3 subunidades proteicas frouxamente ligadas: uma tem forte afinidade com a actina, outra com a tropomiosina e a terceira com os íons cálcio. Regula a posição da tropomiosina sobre a actina. - É um trímero formado pela Troponina T (TnT), Troponina I (TnI) e Troponina C. - Admite-se que esse complexo seja responsável pela ligação entre tropomiosina e actina e também que a forte afinidade pelos íons cálcio desencadeia o processo de contração. - Clinicamente, a presença de troponinas no sangue indica patologias cardíacas. - As troponinas T e I podem ser mensuradas no exame de sangue (TnT e TnI) - O filamento puro de actina, na falta do complexo troponina-tropomiosina (mas em presença de íons magnésio e de ATP), se liga instantânea e fortemente às cabeças das miosinas. Então, se o complexo troponina-tropomiosina for adicionado ao filamento de actina, a união entre a miosina e a actina NÃO ocorre. - Em presença dos íons cálcio, os efeitos inibidores do complexo troponina-tropomiosina são por sua vez inibidos. Qual a importância do ATP na contração muscular? 1) É necessário para “engatilhar” as pontes cruzadas 2) É necessário para o bombeamento do cálcio do sarcoplasma aos retículos sarcoplasmáticos 3) Manutenção da bomba Na-K-ATPase para manter o ambiente iônico apropriado para a propagação do impulso Quais as fontes de energia para a contração muscular? Há refosforilação do ADP em ATP: 1) Fosfocreatina 2) Glicólise a partir do glicogênio armazenado 3) Metabolismo oxidativo Rigor mortis: A causa bioquímica do rigor mortis começa com o cessamento do bombeamento de íons de cálcio para o interior do retículo sarcoplasmático (pela ausência de ATP) de forma que a concentração citosólica deste íon aumenta gradativamente, também contribui para este aumento na concentração citosólica de íon cálcio a degradação das cisternas terminais do retículo. O cálcio liberado se liga à troponina C e induz a mudança conformacional da tropomiosina expondo os sítios de ligação entre actina e miosina. Normalmente, as moléculas de miosina contendo ATP previamente ligado interagem com os filamentos de actina que agora têm seus sítios de ligação expostos, porém como não existe um novo ATP para desfazer o complexo ADP-miosina/actina, os músculos tornam-se rígidos. A circulação sanguínea cessa, assim como o transporte do oxigênio e retirada dos produtos do metabolismo. Os sistemas enzimáticos continuam funcionando após algum tempo da morte. Assim, a glicólise continua de forma anaeróbica, gerando ácido láctico, que produz abaixamento do pH. Mecânica de Contração Ciclo de ATP Para que ocorra a contração do músculo é preciso fazer a hidrólise de ATP (cada hidrólise de 1 ATP promove o deslizamento de 5 nm dos filamentos finos sobre os grossos). A maior parte de ATP gasto para contração não é gasto nesse momento, e sim para bombear cálcio do sarcômero para dentro do retículo sarcoplasmático (transporte ativo primário). 4 etapas da mecânica de contração: 1º) No início a miosina está fortemente ligada na actina. Sem ATP, logo, o músculo enrijece. 2º) Uma molécula de ATP se liga na cabeça da miosina fazendo com que ela se solte da actina. Não tem gasto de energia para isso, só muda a posição da proteína e ela se solta. A miosina não está presa na actina, porém o músculo não está relaxado nessa situação. @futura.dra.minghe https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1lcio https://pt.wikipedia.org/wiki/Metabolismo https://pt.wikipedia.org/wiki/Glic%C3%B3lise https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_l%C3%A1ctico https://pt.wikipedia.org/wiki/PH Obs: A união do ATP ocorre, especificamente, no sítio de ligação da cabeça da miosina, ou seja, nos dímeros pesados. 3º) A miosina faz a hidrólise do ATP e isso faz com que a cabeça da miosina se mova na direção do disco Z. Obs: Ainda não houve contração e a energia do ATP foi somente armazenada na miosina. A miosina está em uma posição de alta energia. O ADP e o fosfato inorgânico ainda estão ligados na miosina. 4º) O fosfato inorgânico solta da miosina, e esta se liga na actina em uma posição mais próxima do disco Z. Ao se ligar na actina a cabeça da miosina volta para a posição inicial arrastando consigo a cauda da miosina em direção ao disco Z. Ao final do ciclo, o ADP sai da miosina voltando ao início. Regulação da contração: Sinalização do cálcio A presença de cálcio promove a contração muscular e a ausência de cálcio promove o relaxamento. Obs.: Sem cálcio, a tropomiosina se posiciona em uma posição que bloqueia os sítios de ligação da miosina na actina. Nessa situação,a miosina não consegue se ligar na actina e o músculo está relaxado. Com cálcio, ele se liga na troponina que move a tropomiosina expondo os sítios de ligação da miosina na actina. Nessa situação, a miosina pode se ligar na actina e completar o ciclo do ATP promovendo a contração. A maior parte da energia gasta na contração muscular é gasta no transporte do cálcio para o retículo sarcoplasmático - A hidrólise de 1 ATP causa o transporte de dois íons de Ca2+ @futura.dra.minghe Placa Motora - É a região da superfície de uma fibra muscular onde um ramo de um axônio forma uma sinapse com a fibra. Neste local um impulso nervoso que chega pelo axônio pode resultar em uma contração muscular. - Receptores di-idropiridina são sensibilizados pela despolarização dos túbulos T e promovem abertura dos canais de cálcio dos retículos sarcoplasmáticos (canal de rianodina) Contração Muscular - Os fusos musculares ficam inseridos no interior do músculo, sendo inervados por fibras aferentes (sensoriais) e eferentes (motoras). As primeiras são fibras Ia e II que pertencem a neurônios ganglionares, e as segundas são fibras e que pertencem a motoneurônios medulares. - A unidade motora compõe-se de um motoneurônio medular e as fibras musculares que ele inerva. @futura.dra.minghe Bainha de Mielina - É um revestimento de muitas camadas de composição lipídica. - A bainha isola eletricamente o axônio de um neurônio, aumentando a velocidade de condução do potencial de ação. Axônio revestidos por mielina são denominados mielínicos. Os que não possuem esta camada são chamados amielínicos. Condução Saltatória - A condução de potenciais de ação, de condução contínua, aplica-se a fibras amielínicas, onde temos a condução contínua. - Nas fibras mielínicas, essa condução se dá em saltos. Como a bainha de mielina é uma camada isolante, ela inibe o movimento dos íons. - Porém existem interrupções na bainha de mielina, chamadas nódulos de ranvier. - Portanto para que haja a condução da corrente elétrica, este salta de nódulo de Ranvier para outro. - Esta forma de condução é muito mais veloz e é chamada de condução saltatória. - A condução saltatória é fundamental quando o organismo precisa responder muito rapidamente a algum estímulo ou alteração do meio. Transmissão de Sinais em um Neurônio Estímulo → alteração da polaridade da célula (potencial de membrana em repouso) → ativação de canais iônicos voltagem-dependentes (Na) → geração de potencial de ação (despolarização) → propagação da alteração (PA) até as terminações do neurônio (ativação dos botões terminais – liberação de neurotransmissor). @futura.dra.minghe Sinapse - É o ponto no qual um neurônio encontra sua célula-alvo - O cálcio é o sinal para a liberação de neurotransmissores na Sinapse • O potencial de ação é conduzido para outros neurônios e também para tecidos ou glândulas. • Por exemplo, quando este é conduzido para o tecido muscular, a interligação entre o neurônio e o músculo é chamada junção neuromuscular (JNM). • Estas junções são feitas através de sinapses. • Em uma sinapse, as células se aproximam mas não se tocam. • O neurônio pré-sináptico é aquele que se localiza antes do intervalo da sinapse. • Entre um neurônio e outro, e um tecido, temos a fenda sináptica. • O neurônio posterior à sinapse é denominado neurônio pós-sináptico. Sinapse Química - Grande maioria das sinapses do sistema nervoso - Utilizam neurotransmissores para carregar informação de uma célula para outra @futura.dra.minghe Sinapse Elétrica - Passam um sinal elétrico diretamente do citoplasma de uma célula para outra através das junções comunicantes. - São incomuns e ocorrem principalmente no SNC, músculo cardíaco e liso. Neurotransmissores - São substâncias liberadas nas sinapses que podem ser excitatórias ou inibitórias do neurônio pós-sináptico. - São sintetizadas no corpo ou terminal axônico, estocado em vesículas e liberados por exocitose quando o potencial de ação chega ao terminal axônico combinando com seus receptores. Integração da Informação Sináptica - Somação espacial Ocorre quando duas ou mais entradas pré-sinápticas surgem em simultâneo numa célula pós-sinápticas- convergência - Somação temporal É a soma de dois potenciais pós-sinápticos em um período de tempo bastante curto. Essas entradas se sobrepõem, podendo levar o estímulo a ultrapassar o potencial limiar. Passos da Propagação 1- O potencial de ação se propaga por um neurônio motor, chegando até a terminação nervosa. 2- Vesículas com acetilcolina são liberadas n a fenda sináptica da placa motora terminal. 3- A acetilcolina entra nos seus respectivos canais protéicos da fibra muscular, permitindo também a entrada de íons de sódio, os quais iniciam o potencial de ação na fibra muscular. 4- O potencial de ação despolariza a membrana da fibra muscular e também trafega para o interior da célula pelos túbulos T. 5- A propagação do potencial de ação no interior da fibra muscular faz o retículo sarcoplasmático liberar íons de cálcio, os quais se ligam à troponina C. 6- Essa ligação provoca uma mudança conformacional no complexo actina-troponina-tropomiosina, arrastando a tropomiosina e descobrindo os sítios de ativação das moléculas de actina. 7- Quando são descobertos os sítios de ativação, as pontes cruzadas das moléculas de miosina se ligam instantaneamente a eles. Essa ligação também provoca uma mudança conformacional na posição da cabeça das moléculas de miosina, fazendo-a se inclinar em direção ao braço. 8- Neste momento, o ADP e o fosfato que estavam armazenados na cabeça da molécula de miosina são liberados. @futura.dra.minghe
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