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Sinapses neuronais

Objetivos de aprendizagem

Ao completar essa unidade de estudo você será capaz de:

Diferenciar sinapses elétricas de sinapses químicas.
Descrever a estrutura de uma sinapse química e explicar os eventos que ocorrem durante a transmissão sináptica.
Distinguir os potenciais pós-sinápticos excitatórios (PPSEs) dos potenciais pós-sinápticos inibitórios (PPSIs).
Compreender a diferença entre a somação temporal e a somação espacial dos potenciais sinápticos.

Introdução

Uma sinapse é uma junção entre duas células que serve como local primário de comunicação. Os neurônios podem formar sinapses com outros neurônios ou com células efetoras, encontradas em músculos ou glândulas. Essas sinapses neuronais são classificadas em dois tipos: sinapses elétricas e sinapses químicas.

As sinapses elétricas facilitam a comunicação direta entre as células através de canais proteicos conhecidos como poros, que permitem a passagem rápida de íons entre as células. Como resultado, as sinapses elétricas são rápidas e bidirecionais.

As sinapses químicas, por outro lado, são mais lentas e unidirecionais. Elas envolvem a liberação de neurotransmissores por vesículas no neurônio pré-sináptico. Quando um potencial de ação atinge o terminal de um neurônio pré-sináptico, íons sódio entram na célula através de canais de sódio dependentes de voltagem. Isso resulta em altera;óes do potencial de membrana da célula, o que ativa a abertura de canais de cálcio dependentes de voltagem. O influxo de cálcio faz com que as vesículas se fundam à membrana pré-sináptica, liberando os neurotransmissores na fenda sináptica, um espaço entre as células pré e pós-sinápticas.

Os neurotransmissores se ligam a receptores na membrana pós-sináptica. Há dois tipos de receptores: ionotrópicos e metabotrópicos. Os receptores ionotrópicos são canais iônicos dependentes de ligantes que se abrem em resposta direta à ligação do neurotransmissor, resultando em uma resposta rápida e curta. Por outro lado, os receptores metabotrópicos são receptores acoplados à proteína G que usam mensageiros secundários para abrir indiretamente os canais iônicos, resultando em uma resposta lenta e duradoura.

Os neurotransmissores podem ter efeitos excitatórios ou inibitórios no neurônio pós-sináptico. Os potenciais pós-sinápticos excitatórios (PPSEs) resultam de despolarização, aumentando a probabilidade da geração de potencial de ação no neurônio. Por outro lado, os potenciais pós-sinápticos inibitórios (PPSIs) são produzidos por hiperpolarização, reduzindo a probabilidade de que um potencial de ação seja iniciado.

Os potenciais pós-sinápticos são potenciais graduados, capazes de somação. A somação temporal ocorre quando múltiplos sinais de um único neurônio pré-sináptico chegam em rápida sucessão, ampliando o efeito geral. Já a somação espacial ocorre quando sinais de múltiplos neurônios pré-sinápticos convergem para um único neurônio pós-sináptico, levando a um efeito cumulativo. A somação pode ocorrer tanto em sinais excitatórios quanto inibitórios, determinando a resposta final do neurônio pós-sináptico.

Conceitos principais

Sinapses elétricas vs. sinapses químicas

Funcionalmente, as sinapses podem ser elétricas ou químicas. Aprenda suas diferenças com as imagens a seguir:

Estrutura de uma sinapse química

Transmissão sináptica

Os neurônios se comunicam nas sinapses químicas através de neurotransmissores. Aprenda os eventos que ocorrem durante esse processo passo-a-passo.

Potenciais pós-sinápticos

Dependendo do receptor, os neurotransmissores podem excitar ou inibir os neurônios pós-sinápticos, gerando potenciais pós-sinápticos.

Teste seus conhecimentos

Dispare suas sinapses e avalie seus conhecimentos com o teste a seguir!

Resumo

Informações importantes sobre as sinapses neuronais
Definição de sinapse neuronal	Local de comunicação entre uma célula pré-sináptica (neurônio) e uma célula pós-sináptica (neurônio ou célula efetora, como células musculares ou glandulares)
Functional classification	Sinapse elétrica: Usa junções comunicantes Íons fluem entre as células Rápida Bidirecional Sinapse química: Usa mensageiros químicos (neurotransmissores) Neurotransmissores se ligam a receptores Lenta Unidirecional
Estruturas envolvidas na transmissão sináptica	Terminal pré-sináptico: Contém vesículas com neurotrasmissores Fenda sináptica: Espaço entre as células onde os neurotransmissores são liberados Terminal pós-sináptico: Contém receptores que podem se ligar ao neurotransmissor
Receptores	Receptores ionotrópicos: Canais iônicos dependentes de ligantes que se abrem diretamente em resposta à ligação de um neurotransmissor. Resposta rápida e curta. Receptores metabotrópicos: Receptores ligados à proteína G que podem indiretamente abrir canais iônicos usando mensageiros secundários. Resposta lenta e duradoura.
Potencial pós-sináptico	Potencial graduado gerado no neurônio pós-sináptico pela ligação de um neurotransmissor e um receptor
Tipos de potenciais pós-sinápticos	Potencial pós-sináptico excitatório (PPSE): Resulta primariamente do influxo de cátions como sódio e cálcio através de canais iônicos ativados pela ligação do neurotransmissor. Despolariza a célula. Aumenta a chance de um potencial de ação. Potencial pós-sináptico inibitório (PPSI): Resulta primariamente do influxo de ânions como o cloreto ou do efluxo de cátions como o potássio através de canais iônicos ativados pela ligação do neurotransmissor. Hiperpolariza a célula. Reduz as chances de um potencial de ação.
Somação	Efeito cumulativo de múltiplos sinais (excitatórios e inibitórios) em um neurônio pós-sináptico.
Tipos de somação	Somação temporal: Sinais repetidos em rápida sucessão, vindos de um único neurônio pré-sináptico. Somação espacial: Múltiplos sinais simultâneos de neurônios pré-sinápticos recebidos por um único neurônio pós-sináptico.

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