Aula 10 - A célula nervosa

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A refl exão teórica em relação com a prática cotidiana
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OBJETIVOS
A célula nervosa
 Ao fi nal desta aula, você deverá ser capaz de:
• O aluno deve ser capaz de: estabelecer analogia 
entre a forma e a função dos neurônios.
• Relacionar as atividades de síntese, transporte 
e secreção à transmissão nervosa.
• Descrever as etapas de geração e propagação 
da despolarização da membrana do neurônio.
• Relacionar a polarização e despolarização do 
neurônio à bomba de Na+/K+ e aos canais iônicos.
Aulas de transporte através da 
membrana plasmática, de Biologia 
Celular I (7, 8, 9 e 10).
Aula de endocitose, de Biologia 
Celular I (20).
Aulas de citoesqueleto, de Biologia 
Celular I (21 a 24).
Aula de tráfego de vesículas, 
de Biologia Celular I (25).
Pré-requisitos
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Biologia Celular II | A célula nervosa
Corpo cellular Dendritos
Axônio Ramifi cações
INTRODUÇÃO Normalmente, tanto os animais quanto os vegetais se originam a partir de uma 
única célula – o zigoto –, que se multiplica repetidamente, dando origem aos 
diversos tipos celulares que se associam, de modo a constituir o organismo 
complexo, como um pé de couve ou um peixinho dourado.
As células de um organismo são de diferentes tipos porque em cada um deles 
diferentes genes estão sendo expressos. Isso é o resultado de quatro processos: 
(1) proliferação celular (a partir do zigoto); (2) especialização, criando diferentes 
tipos de células a partir de um tipo menos diferenciado; (3) interações entre as 
células, em que o comportamento de uma célula infl uencia o comportamento 
das vizinhas; (4) movimentos celulares, levando à estruturação dos tecidos. 
Ao longo do processo evolutivo, as pressões sobre animais e vegetais foram de 
natureza diversa: os animais desenvolveram um sistema nervoso e, pelo menos 
a maioria deles, move-se em resposta a estímulos ambientais (perigo, busca por 
alimento etc.). Na verdade, há uma perfeita correlação entre a complexidade 
do sistema nervoso e a posição na escala evolutiva: quanto mais desenvolvido 
o sistema nervoso, mais evoluído é o animal. 
As células nervosas, ou neurônios, são das mais antigas entre as células 
especializadas; mesmo metazoários muito primitivos, como as planárias, já 
possuem um sistema nervoso rudimentar. 
Os neurônios são células excitáveis, responsáveis por receber, conduzir 
e transmitir estímulos. Para que essas funções sejam corretamente executadas, 
além de sua estrutura característica (Figura 10.1), é essencial que durante 
o desenvolvimento eles façam conexões com outras células (veja o boxe).
Abordaremos nesta Aula, a estreita correlação entre estrutura e função dos neurônios 
motores, isto é, aqueles que transmitem seu estímulo a uma célula muscular.
Figura 10.1: O neurônio motor é uma célula dotada de muitos prolongamentos. Os mais curtos são os dendri-
tos, por onde o estímulo inicial geralmente chega; depois é conduzido através de um longo axônio. Próximo à 
célula efetora (vide boxe), o axônio se ramifi ca, distribuindo o sinal por vários pontos simultaneamente. As setas 
indicam o sentido de propagação do estímulo nervoso.
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0Neurônios: nunca sozinhos
Como células especializadas em receber e transmitir estímulos, os neurônios 
estão sempre ligados a outras células. Estas podem ser:
• Outros neurônios – no sistema nervoso central. Nossa relação com o mundo 
é feita através da atividade e transmissão de impulsos entre os bilhões (isso mesmo, 
bilhões) de neurônios existentes no cérebro.
• Células glandulares – o sistema nervoso autônomo regula, por exemplo, 
a secreção de enzimas digestivas no estômago e no intestino.
• Células musculares – tanto a musculatura lisa quanto o músculo cardíaco se 
contraem sob comando do sistema nervoso autônomo (VASOCONSTRIÇÃO x VASODILATAÇÃO, 
TAQUICARDIA x BRADICARDIA), enquanto os músculos esqueléticos obedecem ao sistema 
nervoso voluntário. Como essas são as células que efetivamente vão responder ao 
estímulo, são chamadas células efetoras.
VASOCONSTRIÇÃO 
Contração da 
musculatura lisa que 
envolve os vasos, 
causando diminuição 
do seu calibre 
e conferindo palidez 
à pessoa.
VASODILATAÇÃO 
Efeito oposto ao 
da vasoconstrição. 
O relaxamento da 
musculatura lisa leva 
ao aumento do 
calibre dos vasos; 
a pessoa fi ca com 
a pele avermelhada.
TAQUICARDIA
Taqui, do grego 
tachos, no sentido de 
batimentos cardíacos 
rápidos, acelerados.
BRADICARDIA
O oposto 
à taquicardia. Também 
do grego, bradi, lento. 
O QUE É QUE O NEURÔNIO TEM?
Tem tudo aquilo que estudamos até agora. Os neurônios se 
diferenciam a partir de células chamadas neuroblastos. Possuem formatos 
diversos conforme sua especialização mas, a princípio, todos obedecem 
à estrutura básica ilustrada na Figura 10.1. Essa forma é mantida por um 
citoesqueleto muito bem organizado, formado por microfi lamentos de 
actina, microtúbulos e um tipo específi co de fi lamentos intermediários, 
os neurofi lamentos, mais longos e com tabiques laterais que mantêm 
uma certa distância entre eles, impedindo que obstruam o espaço por 
onde devem trafegar vesículas e organelas. 
Esses últimos, você lembra (Aula 22 de Biologia Celular I), 
possuem um formato diferenciado, que ajuda a manter livre o axônio, 
por onde trafegam vesículas e organelas.
No corpo celular, além do núcleo, estão presentes e funcionais 
organelas e estruturas que são nossas velhas conhecidas: mitocôndrias, 
lisossomas, retículo endoplasmático e complexo de Golgi. 
As mitocôndrias dessas células são numerosas e extremamente 
ativas: os neurônios utilizam apenas, e em grande quantidade, glicose 
em seu metabolismo, não sendo capazes de utilizar lipídeos. 
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Biologia Celular II | A célula nervosa
Embora nossos neurônios sejam sempre os mesmos (não se 
dividem e não são repostos caso venham a morrer), há neles uma 
constante reciclagem de membranas e moléculas, o que requer atividade 
do retículo endoplasmático e do complexo de Golgi. Além disso, há 
a síntese constante de substâncias, os neurotransmissores, que são 
transportados em vesículas até o ponto de exocitose, na extremidade 
do axônio, por proteínas motoras que se deslocam sobre microtúbulos. 
Esses microtúbulos se polimerizam a partir do centrossomo, mas, ao 
atingir determinado tamanho, acabam se desprendendo e navegam, 
como toras de madeira num rio, ao longo do axônio. Como os axônios 
podem chegar a medir mais de um metro, esse rio seria equivalente ao 
Nilo ou ao Amazonas!
A membrana plasmática dos neurônios possui, entre outras, 
proteínas de reconhecimento para moléculas da matriz extracelular 
e para outras células, propiciando a interação entre elas, o que pode 
resultar na formação, manutenção ou desaparecimento de contatos 
entre elas, um fenômeno conhecido como neuroplasticidade. É graças a 
isso que, com os mesmos neurônios que você tinha quando nasceu, foi 
possível aprender tanta coisa, formar memórias e desenvolver habilidades 
variadas.
Maravilha! 
Eu não sei se você já está maravilhado com os neurônios, células 
que, utilizando as mesmas moléculas, processos e organelas que as demais, 
são capazes de receber, conduzir e enviar sinais para outras células, mas 
confesso que pensar nisso sempre me deixa assim (maravilhada). Como 
será que elas fazem isso? O mecanismo básico é simples, universal e nós 
o aprendemos ainda em Biologia Celular I: polarização e despolarização 
da membrana plasmática.
POLARIDADE DA MEMBRANA, UM MINIFLASHBACK
Vimos na Aula 10 de Biologia Celular I que o meio intracelular 
é sempre mais rico em solutos (açúcares,