Aula 10 - A célula nervosa
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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:

\u2022 O aluno deve ser capaz de: estabelecer analogia
entre a forma e a função dos neurônios.

\u2022 Relacionar as atividades de síntese, transporte
e secreção à transmissão nervosa.

\u2022 Descrever as etapas de geração e propagação
da despolarização da membrana do neurônio.

\u2022 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 \u2013 o zigoto \u2013, 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:

\u2022 Outros neurônios \u2013 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.

\u2022 Células glandulares \u2013 o sistema nervoso autônomo regula, por exemplo,
a secreção de enzimas digestivas no estômago e no intestino.

\u2022 Células musculares \u2013 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,