Sinapse
Nosso sistema nervoso é constituído por bilhões de neurônios que trocam sinais entre si, permitindo que o corpo humano funcione de maneira eficaz. Uma sinapse é definida como a junção entre duas células, servindo como o principal meio de comunicação entre um neurônio pré-sináptico, que inicia o sinal, e uma célula pós-sináptica, que recebe o sinal. Esse tipo de conexão permite a comunicação não apenas entre dois neurônios, mas também entre um neurônio e uma célula efetora, que pode ser uma célula muscular ou glandular.
Definição | Local de interação entre um neurônio (célula pré-sináptica) e outra célula, podendo ser outro neurônio ou uma célula muscular ou glandular (célula pós-sináptica) |
Função | Transmissão de sinal/comunicação entre duas células |
Classificação |
Funcional: - Química: comunicação através de mensageiros químicos (neurotransmissores) - Elétrica: comunicação através de fluxo direto de íons entre células Região de interação: - Axodendrítica - Axossomática - Axo-axônica - Dendrodendrítica - Dendrossomática - Neuromuscular - Neuroglandular |
Estrutura |
Sinapses químicas - Botão sináptico (terminal pré-sináptico ou terminal axônico) - Neurotransmissores, que atuam como mensageiros químicos - Fenda sináptica, um espaço estreito entre as membranas pré e pós-sinápticas - Membrana pós-sináptica, que contém receptores que se ligam aos neurotransmissores Sinapse elétrica - Junções comunicantes, provendo comunicação direta entre neurônios adjacentes - Conexinas formando canais proteicos que criam passagem para íons e pequenas moléculas |
Classificação das sinapses
As sinapses podem ser classificadas em dois tipos, com base no seu modo de funcionamento: as sinapses químicas, as mais comuns no sistema nervoso humano, e as sinapses elétricas, encontradas também em não-mamíferos.
As sinapses químicas e elétricas diferem em vários aspectos, incluindo sua estrutura, o modo de comunicação entre as células conectadas, a velocidade da transmissão e a direção do sinal.
Dependendo da região celular onde ocorre a interação entre as duas células envolvidas, as sinapses podem ser classificadas como:
- Axodendrítica: a interação ocorre entre o terminal do axônio do neurônio pré-sináptico e o dendrito do neurônio pós-sináptico.
- Axossomática: a interação ocorre entre o terminal axônico do neurônio pré-sináptico e o corpo celular do neurônio pós-sináptico.
- Axo-axônica: a interação ocorre entre axônios dos neurônios envolvidos.
- Dendrodendrítica: a interação ocorre entre os dendritos de dois neurônios.
- Dendrossomática: a interação ocorre entre os dendritos de um neurônio e o corpo celular do outro.
- Somática: a interação ocorre entre dois corpos celulares de dois neurônios.
A junção neuromuscular é a sinapse entre o terminal axônico de um neurônio motor e fibras musculares. Já a junção neuroglandular é a sinapse entre o terminal axônico motor e uma célula glandular.
Estruturas das sinapses
Sinapses químicas
As sinapses químicas têm diversos componentes:
- Botão terminal (ou terminal pré-sináptico ou terminal axônico): localizado na extremidade do axônio do neurônio pré-sináptico, abriga as vesículas sinápticas, que são esferas delimitadas por membranas que armazenam os neurotransmissores. Contém canais de Ca²⁺ controlados por voltagem.
- Neurotransmissores: moléculas químicas que atuam como mensageiros na transmissão de informações entre as duas células envolvidas na sinapse química. Eles podem ser caracterizados como excitatórios ou inibitórios, com base em seu efeito no neurônio pós-sináptico. Neurotransmissores excitatórios, como o glutamato, aumentam a probabilidade do neurônio pós-sináptico gerar um potencial de ação, enquanto neurotransmissores inibitórios, como o ácido γ-aminobutírico (GABA), reduzem essa probabilidade.
- Fenda sináptica: estreito espaço entre as membranas pré-sináptica e pós-sináptica, através do qual os neurotransmissores se difundem para alcançar o neurônio pós-sináptico.
- Membrana pós-sináptica: contém receptores proteicos que se ligam aos neurotransmissores liberados pelo neurônio pré-sináptico. Esses receptores são geralmente canais ativados por ligantes (receptores ionotrópicos) ou receptores acoplados à proteína G, que ativam canais iônicos por meio de uma via de sinalização (receptores metabotrópicos).
Quando um potencial de ação alcança o terminal axônico, ele ativa canais iônicos de Ca²⁺ dependentes de voltagem, permitindo a entrada de íons Ca²⁺ na célula. Isso serve como sinalização, e então as vesículas contendo neurotransmissores fundem-se com a membrana pré-sináptica, liberando os neurotransmissores na fenda sináptica por exocitose. Os neurotransmissores ligam-se a proteínas receptoras na membrana pós-sináptica (ou pré-sináptica), levando à abertura ou fechamento de canais iônicos. Dependendo do neurotransmissor e dos íons envolvidos, essa interação pode resultar em dois potenciais de ação: um potencial pós-sináptico excitatório (PPSE), que é despolarizante - ou seja, torna o interior da célula mais positivo; ou um potencial pós-sináptico inibitório (PPSI), que é hiperpolarizante - ou seja, torna o interior da célula mais negativo. Para que a sinapse funcione corretamente, deve haver um processo de encerramento/inibição do sinal químico, permitindo que a célula pós-sináptica retorne ao seu estado de repouso e fique pronta para receber novos sinais. Dessa forma, os neurotransmissores são removidos da fenda sináptica por desativação enzimática, recaptação pelo neurônio pré-sináptico via endocitose ou transportadores, ou simplesmente por difusão.
Sinapses elétricas
As sinapses elétricas fornecem uma rota direta para a comunicação elétrica entre neurônios através de junções comunicantes entre as células. A transmissão elétrica é alcançada por meio de:
- Junções comunicantes: canais proteicos especializados que conectam fisicamente as membranas dos neurônios adjacentes. Como resultado, alterações de voltagem na célula pré-sináptica podem induzir diretamente alterações de voltagem na célula pós-sináptica.
- Conexinas: proteínas que se organizam em complexos hexaméricos, que formam canais dentro das junções comunicantes para a passagem de íons e pequenas moléculas.
Como não requerem a liberação de neurotransmissores, as sinapses elétricas transferem sinais muito rapidamente, permitindo a atividade sincronizada entre os neurônios. Além disso, a transmissão pode ocorrer em ambas as direções, o que significa que os íons podem fluir para qualquer lado, dependendo do local onde o potencial de ação foi inicialmente gerado. Isso desafia a definição tradicional de neurônio pré-sináptico e pós-sináptico. Além dos íons, outras pequenas moléculas podem atravessar o poro das junções, como ATP e outros mensageiros. Isso destaca o papel das sinapses elétricas na sinalização neuronal e no metabolismo.
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