Aula2_sinapse_nt

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SINAPSE
Morfologia dos Neurônios 
Organização estrutural
Neurotransmissores 
Mecanismos de ação
Elementos básicos do processamento 
neural 
Veja links de Sites Neuro sobre o assunto
Diversidade na formas dos neurônios
Cerebelo Cortex cerebralMedula
Gânglio sensitivoRetinaInvertebrado
POLARES
MULTIPOLARES 
A diversidade da morfologia está relacionada com a função que desempenha no 
circuito neural.
Neurônio
Sensorial
Neurônio
associativo
Neurônio
motorMúsculo 
ou 
Glândula
Cnidócito: célula especializada que contem o 
nematocisto, organela especializada em 
descarregar toxinas; mecanismo de descarga 
automática acionado pela estimulação do 
cnidocilio. Caça e defesa contra inimigos naturais.
Veja uma
Animação 
Lebre-do-mar
Aplisia
COMPORTAMENTO
Estimulo
(pressão mecânica)
Resposta de Defesa
(Ejeção de tinta)
Neurônio
Sensorial
Neurônio
associativo
Neurônio
motor
Glândula
de tinta
ACh
Possui 2 
glândulas de tinta
Recolhimento
da Brânquia
RESPOSTA PROTETIVA
Estimulo
(pressão mecânica)
As expressões diretas dos órgãos efetuadores dos animais (músculos e glândulas) 
reconhecemos-os na forma de comportamento (reflexos, padrões fixos de ação, 
ritmos e comportamentos voluntários) 
Comportamentos reflexos (provocados por estímulos sensoriais específicos)
Arco reflexo monossinaptico 
Arco reflexo polissinaptico 
Circuitos convergentes ou divergentes
Comportamentos rítmicos (batimento cardíaco, respiração, locomoção, etc.)
a) células marca-passo
b) Redes neurais
Comportamentos voluntários (iniciados intencionalmente pelo animal)
Padrões de Comportamentos dos AnimaisPadrões de Comportamentos dos Animais
SINAPSES NERVOSAS
PROPRIEDADES
Processam informações
Comunicação sináptica
Geram e propagam potenciais de ação
Possuem os três tipos funcionais de 
neurônios: 
a) sensoriais
b) associativos
c) motores
Os neurônios surgiram pela primeira vez 
com os cnidários
SINAPSE NERVOSA
Elementos estruturais
1
2
S1 S2
Eletromicrografia
A maquinaria neuronal realiza suas funções metabólicas e sintetiza os neurotransmissores, os 
mediadores da comunicação sinaptica. Os NTs são armazenados dentro de vesículas nos terminais 
nervosos. Com a chegada do impulso nervoso no terminal, os NTs são exocitados para a fenda sinaptica.
NT de baixo PM: sintetizados e armazenados nos terminais nervosos
NT de alto PM (de natureza protéica): sintetizados no corpo celular, transportados para os terminais 
onde são armazenados.
SINTESE DE NEUROTRANSMISSORES
Secreção
Recaptaçâo 
a) Sinapse Elétrica
Presença de mediadores químicos
Controle e modulação da transmissão
Lenta
Sem mediadores químicos
Nenhuma modulação 
Rápida
TIPOS DE SINAPSE
b) Sinapse Química
Tipos de Sinapse Nervosas 
1 e 1’ axo-dendritica
2 axo-axonica
3 dendro-dendrítica
4 axo-somática
Um neurônio faz sinapse com muitos neurônios 
Chegada do
Impulso nervoso no 
terminal do neurônio 1
Geração de impulso 
nervoso no neurônio 2Neurotransmissâo 
MECANISMO DA NEUROTRANSMISSÃO
1. Chegada do impulso nervoso ao 
terminal
2. Abertura de Canais de Ca 
Voltagem dependentes
3. Influxo de Ca (2o mensageiro)
4. Exocitose dos NT
5. Interação NT- receptor pós-
sinaptico causando abertura de 
canais iônicos NT dependentes
6. Os NT são degradados por 
enzimas (6) 
http://www.blackwellpublishing.com/matthews/nmj.html
http://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html
A atividade dos neurotransmissores é prontamente finalizada
1)Recaptação
2)Inativação enzimática (acima)
3)Difusão para fora da fenda 
Pista
neurotoxinas 
O que tem a haver a Neurobiologia e ...
cnidários, molusco cefalópode, alcalóides vegetais, viuva-negra, cogumelos, 
escorpiões e pererecas? 
NEUROTRANSMISSORES
Aminoácidos
-Acido-gama-amino-butirico (GABA)
-Glutamato (Glu)
-Glicina (Gly)
-Aspartato (Asp) 
Aminas
- Acetilcolina (Ach)
- Adrenalina
- Noradrenalina 
- Dopamina (DA)
- Serotonina (5-HT)
- Histamina 
Purinas
- Adenosina
- Trifosfato de adenosina (ATP)
NEUROMODULADORES
Peptideos
a) gastrinas: 
gastrina
colecistocinina
b) Hormônios da neurohipofise: 
vasopressina
ocitocina
c) Opioides
d) Secretinas
e) Somatostatinas
f) Taquicininas
g) Insulinas
Gases
NO
CO
The mind project
Os neurônios processam sinais: 
Neurônios sensoriais: convertem os estímulos físicos e químicos em potenciais elétricos
Neurônios associativos: analisam os sinais periféricos e locais
Neurônios motores: recebem diferentes comandos aferentes e produz o comando final para os órgãos 
efetuadores 
1
1
2
3
2
3
Músculos
Glândulas
Transdução
sensorial
Somação 
de PS
Comandos finais
(freqüência de PA)
2’
2’
’
Potencial
receptor
Somação
de PS
Potencial
Pos-sinaptico
A) PEPS
O NT é EXCITATÓRIO
Causa despolarização na membrana pós-
sináptica (p.e.entrada de Na).
Facilita a abertura de canais de Na e de K 
voltagem dependentes na zona de gatilho, 
aproximando a voltagem da membrana ao 
potencial limiar.
b) PIPS
O NT é INIBITÓRIO
Causa hiperpolarização na membrana pós-
sináptica (p.e. entrada de Cl ou saída de K)
Dificulta a abertura de canais de Na e de K 
voltagem dependentes na zona de gatilho; 
dificulta a geração de potenciais de ação.
Os NT geram potencias pós-sinápticos no 
neurônios na membrana pós-sináptica: 
PEPS
PA
Os PEPS e PIPS são gerados apenas nos dendritos e no corpo celular que se propagam 
em direção a zona de gatilho do PA. 
Se o PEPS atingir o valor limiar haverá PA; se o PEPS for mais intenso que o limiar, 
haverá mais de um PA gerado pela zona de gatilho. 
A membrana dos dendritos e do soma computam 
algebricamente os PEPS e PIPS. Funcionam como se 
fossem chips de computadores
A combinação resultante determina se haverá ou não 
PA e com que freqüência.
Para que servem os PEPS E PIPS?
Como um neurônio que recebe milhares de 
sinais excitatórios e inibitórios processam 
esses sinais antes de gerar PA? 
Papel modulador dos Interneurônios
+
PEPS = potencial pós-sinaptico excitatorio
+ = NT excitatorio
Potenciais de Ação
-
PIPS = potencial pós-sinaptico inibitório
- = NT inibitório
+
- PEPS + PIPS
Redução/Inibição do Motoneurônio
SOMAÇAO DE PEPS
O mecanismo de combinação (ou 
integração) dos sinais elétricos na 
membrana pós-sináptica chama-se 
SOMAÇÃO.
-
-
+ -
-
+
Inibição 
pré-sináptica
Inibição 
pós-sináptica
Estimulação
pós-sináptica
As sinapses neuromusculares são diferentes das sinapses nervosas.
SINAPSE NERVOSA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
NT Vários excitatórios e inibitórios Ùnico excitatório (acetilcolina), 
No de vesículas 1 PA: 1vesicula 1 PA: 200 vesículas
PPS 0,1mV 50mV
Excitabilidade
É necessário vários PA para 
liberar muitas vesículas e 
somações 
Um único PA causa a resposta 
motora
Habituação: inibição do recolhimento branquial (diminuição na tendência de 
responder a estímulos repetitivos) 
Sensibilização: exacerbação do recolhimento branquial
Recolhimento da brânquia
Estímulo doloroso
Estímulo inócuo
20.000 neurônios
Plasticidade Neural: habilidade de alterar as conexões neurais.
Depressão de longa duração (LTD): nesse caso, a neurotransmisão 
sofre resistência, dificultando a comunicação sináptica.
As drogas psicotrópicas estimulam os circuitos do prazer podendo causar LTD. O 
usuário sentirá necessidade de doses maiores para obter o mesmo efeito. 
Potenciação de longa duração (LTP): facilitação da neurotransmissão 
entre dois neurônios após uma fase de intensa estimulação. 
Hipocampo: sítio de ocorrência consolidação da memória 
Alteração no número de receptores pós-sinapticos
Estimulação sucessiva causa a internalização dos receptores AMPA (down-regulation)
Alteração na isoforma das proteinas do receptor
A estimulação sucessiva leva a incorporação de subunidades que modificam a integridade funcional do 
canal iônico.
Mecanismo de LPT em sinapses glutamatérgicas
1) Glu se liga aos receptores AMPA (e NMDA)
2) A entrada de Nadespolariza a membrana e 3) 
desporalização remove o Mag++ do canal (receptor 
NMDA). 4) Difusão de Ca++ pelo receptor NMDA 5) ativa a 
produção de 2º mensageiros; 6) substância parácrina do 
neuronio pós-sinaptica estimula a liberação de mais Glu.
Assim a despolarização do neurônio pós-sinaptico fica 
mais intensa e duradoura. 
SUBSTÂNCIAS EXÓGENAS 
PODEM AFETAR AS SINAPSES E 
A EXCITABILIDADE DOS 
NEURÔNIOS
Introdução a Neurofarmacologia
Mecanismos das Drogas no SN
Bloqueia a geração de PA
Bloqueia os 
receptores musculares
Bloqueia a 
liberação de NT
Bloqueia a 
liberação de NT
Bloqueia os 
Receptores 
Pós-sinapticos
Acetil CoA
Transportador 
de colina
AChE
Colina + Acetato
Colina
ACh
Transportador 
de ACh
Etapas da biossíntese e degradação 
enzimática do NT 
Liberação do NT
Sítios receptores pré e pós-sinápticos
Drogas que afetam a 
Sinapse colinérgica
Receptor
pós-sinaptico
1) Receptor Ionotrópico
O NT abre o canal iônico DIRETAMENTE
Efeito rápido
2) Receptor Metabotrópico
O NT abre o canal iônico INDIRETAMENTE
- freqüentemente, presença de 2º mensageiro 
para modificar a excitabilidade do neurônio 
pós-sináptico
Efeito mais demorado
Os receptores dos NT podem ser de dois tipos 
As neurotoxinas podem agir como:
AGONISTAS: mimetizam o efeito do NT
ANTAGONISTAS: inibem a ação do NT 
Neurotransmissor Receptores Agonistas Antagonistas
Acetilcolina Muscarínico
Nicotínico
Muscarina
Nicotina
Atropina
Curare
Receptor Nicotínico
Ionotrópico
Fibras musculares esqueléticas
Abertura de canais de Na (despolarização)
Receptor Muscarínico
Metabotrópico
Fibras musculares cardíacas 
- abertura de canais de K (hiperpolarizaçâo)
Fibras musculares lisas
↓ da contração
SNA PSSNMS
Músculo 
Cardíaco
Receptor 
muscarínico
Músculo
Esquelético
Receptor 
nicotínico
↑ da Contração ↑ da contração
SNA S
Músculo 
Cardiaco 
Receptor 
adrenérgico
Ach
Nor
Ach
Ach Ach
Veneno: substância tóxica (sólida, líquida ou gasosa) que causa 
enfermidade, lesão, ou alterar as funções do organismo. 
Fontes de veneno 
Mineral (arsênico; mercúrio; chumbo);
Vegetal (Atropa belladona, curare, cocaina, THC, etc);
Animal (peçonha de serpentes, abelhas e medusas);
Microrganismos (etanol; 
Sintético (agrotóxicos; poluentes, conservantes, solventes, etc.)
Neurotoxinas: substancias que afetam o sistema nervoso. A grande maioria afeta os mecanismos de 
neurotransmissão ou interfere na geração e condução dos impulsos nervosos. 
Para os organismos que produzem essas neurotoxinas são mecanismos de defesa anti-predatória (curare; 
baiacu, medusas, etc.) para efetivar a captura de alimento (aranhas, escorpiões, etc.)
OBS: A toxidade de uma substancia depende da concentração no organismo (dose); a dose letal é aquela que 
mata.
Vespa-do-mar Polvo-de-aneis-azuis
tetrodotoxina
Baiacu (fugu) curare atropina
Patenteado pelos EUA na 
década de 40; usado na 
produção de relaxante 
muscular e anestésico 
cirúrgico.
Curare: Bloqueia os receptores 
nicotínicos causando paralisia
TETRODOXINA (anidrotetrodoxina 4-epitetrodoxina, ácido tetrodônico)
Baiacú, salamandras aquáticas, sapo Atelopus (da Costa Rica), alguns polvos (Hapaloclaena 
maculosa), etc
Mecanismo de ação: bloqueiam especificamente os canais de NA+ voltagem dependentes; impedem a 
geração dos potenciais de ação. 
Sinais e sintomas
- dormência/paralisação dos lábios e da língua, (20 min a 3 h após a intoxicaçâo). 
- aumento de parestesia de face e extremidades; sensação de leveza ou flutuação. 
- dor de cabeça, rubor facial, dor epigástrica, náusea, diarréia, vômito. 
- aumento da paralisia e dispnéia. 
- cianose, hipotensão, convulsões, pupilas dilatadas, bradicardia e insuficiência respiratória. 
- óbito: 20 min a 8 h por parada respiratória (paralisia dos músculos respiratórios).
Não há antitoxina específica 
Phyllobates
Batracotoxinas
Alcalóide secretado pelas glândulas da pele. 
Causa despolarização irreversível das 
células nervosas e musculares.
A morte por envenenamento decorrente da 
arritmia cardíaca.
Bungarus multicinctus
alfa: Bloqueia os receptores nicotínicos 
beta: Inibe a liberação de ACh na junção 
neuromuscular e bloqueia os canais de K+
Crotalus durissus terrificus
Inibe a liberação de ACh
Cone caçador-de-peixe (Conus geographus) A aranha teia-de-funil (Ageleonpsis aperta)
Neurotoxinas bloqueadores de canais de calcio voltagem-dependentes
Ratos x escorpião
ALCALOIDES: compostos químicos, derivados principalmente de plantas. 
cafeína (xantina é pseudo-alcaloide)
cocaína (da coca), 
pilocarpina (do jaborandi), papaverina/morfina/heroína/codeína (da papoula),
psilocibina do cogumelo Psilocybe Cubensis, 
almíscar (glândula do cervo-almiscarado) .
Ópio: morfina, a codeína, a 
tebaína, a papaverina; Tem ação 
agonista nos receptores de 
endorfinas
Pilocarpina: agonista 
muscarinico
Psilocibina: efeito 
alucinógeno
Ergotamina produzida pelo esporão de 
centeio, fungo (Claviceps purpurea) que 
parasita a planta: efeito alucinógeno
Lophophora williamsii
Mesaclina: efeito alucinógeno