transmissão de informação celular

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas células

As formas de vida multicelulares têm de apresentar mecanismos de recepção e transmissão de informação extracelular e de comunicação inter-celular de modo a sobreviver.

A-Informação Extracelular Os sistemas sensoriais detectam e integram informação

física e química a partir do ambiente e transmitem-na por um conjunto de processos que se designa por Neurotransmissão.

B-Informação Intracelular O controle e coordenação no interior das células e tecidos

é feito não só por neurotransmissão como por meio de sinais químicos na forma de Hormonas

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasA-Informação intracelularA-Informação intracelular

As hormonas têm diferentes origens As hormonas têm diferentes origens químicas e são segregadas por certas químicas e são segregadas por certas células, normalmente localizadas em células, normalmente localizadas em glândulas, e deslocam-se por difusão ou glândulas, e deslocam-se por difusão ou por circulação sanguínea para locais por circulação sanguínea para locais específicos das células. específicos das células.

Podem ligar-se a locais específicos na Podem ligar-se a locais específicos na membrana celular sem entrar na célula membrana celular sem entrar na célula ou entram ligando-se a receptores ou entram ligando-se a receptores específicos.específicos.

Quanto ás suas características químicas Quanto ás suas características químicas podem ser:podem ser:

EsteróidesEsteróides Derivados de aminoácidosDerivados de aminoácidos PeptidosPeptidos

Receptores proteicos citoplasmáticos

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas células A-Informação intracelular A-Informação intracelular

A estrutura e as propriedades químicas das hormonas são importantes porque permitem a ligação a um receptor apropriado. Esta ligação permite uma informação metabólica que origina o funcionamento de um mecanismo vital.

As hormona esteróides podem ligar-se à membrana celular ou entrar na célula por meio de receptores proteicos citoplasmáticos e migrar até aos locais de actuação.

As hormonas não esteróides que actuam por ligação no exterior da célula activam vários mecanismos de transmissão que mobilizam Mensageiros Secundários.


Os mensageiros secundários são principalmente AMP cíclico e Ca2+ e outras substâncias que activam ou inibem o funcionamento enzimático.

Todos os receptores que medeiam a transmissão de sinal fazem parte das seguintes superfamílias de receptores:

A) Receptores 7-TMS que são proteínas da membrana que contém 7 segmentos receptores helicoidais e um local extracelular de reconhecimento para os ligandos.

Têm um local de reconhecimento intracelular formado por uma ligação proteína-GTP Receptores transmembrana de sete segmentos


B-Receptores catalíticos 1-TMS. São proteínas com um único segmento de transmissão transmembrana e estruturas globulares em ambas as faces da membrana. As estruturas globulares apresentam como ligandos de reconhecimento ou a Tirosinacinase ou a Guanililciclase.

Receptores transmembrana de um segmento


C-Canais Iónicos Oligoméricos são C-Canais Iónicos Oligoméricos são associações de subunidades proteicas, associações de subunidades proteicas, cada uma das quais contendo vários cada uma das quais contendo vários segmentos transmembrana. Estas estruturas segmentos transmembrana. Estas estruturas são canais iónicos com ligandos que servem são canais iónicos com ligandos que servem de portais de acesso. A ligação a uma de portais de acesso. A ligação a uma substância específica ou ligando tipicamente substância específica ou ligando tipicamente abre o canal iónico. Estes ligandos abre o canal iónico. Estes ligandos designam-se por designam-se por NeurotransmissoresNeurotransmissores..

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas células A-Informação intracelular A-Informação intracelular Mensageiros Intracelulares SecundáriosMensageiros Intracelulares SecundáriosOs principais mensageiros secundários são:Os principais mensageiros secundários são:1-cAMP 1-cAMP 2-cGMP2-cGMP3-Ca 3-Ca 2+2+

4-IP4-IP3 3 (Inositol-1,4,5-trifosfato)(Inositol-1,4,5-trifosfato)5-DAG (Diacilglicerol)5-DAG (Diacilglicerol)6-Ácido fosfatídico6-Ácido fosfatídico7-Ceramida7-Ceramida8-Óxido Nitroso8-Óxido Nitroso9-cADP9-cADP


1-O cAMP 1-O cAMP (adenosina-3´,5´-ciclo-monofosfato) (adenosina-3´,5´-ciclo-monofosfato) que é que é produzido por uma enzima da membrana a produzido por uma enzima da membrana a adenilatociclase. A sua formação é endotérmica adenilatociclase. A sua formação é endotérmica mas a associação com a hidrólise da ligação mas a associação com a hidrólise da ligação pirofosfato do ATP permite a sua síntese. A pirofosfato do ATP permite a sua síntese. A enzima fosfodiesterase hidrolisa o cAMP a AMP. enzima fosfodiesterase hidrolisa o cAMP a AMP. As principais hormonas que utilizam o cAMP como As principais hormonas que utilizam o cAMP como segundo mensageiro são: Calcitonina, segundo mensageiro são: Calcitonina, Corticotropina, Epinefrina, Glucagon, Corticotropina, Epinefrina, Glucagon, Gonadotropina coriónica, Hormona foliculo-Gonadotropina coriónica, Hormona foliculo-estimulante, Hormona melanocito-estimulante, estimulante, Hormona melanocito-estimulante, Hormona luteinizante, Hormona paratiroideia, Hormona luteinizante, Hormona paratiroideia, Hormona tiróide-estimulante e Lipotropina. Hormona tiróide-estimulante e Lipotropina.


A adenilatociclase é activada pela epinefrina ou adrenalina A adenilatociclase é activada pela epinefrina ou adrenalina quando esta se liga a um receptor quando esta se liga a um receptor -Adrenérgico que é um -Adrenérgico que é um receptor 7-TMS. Esta ligação é estimulada receptor 7-TMS. Esta ligação é estimulada intermediariamente por uma Proteína G estimuladoraintermediariamente por uma Proteína G estimuladora


O cAMP actua sobre um conjunto de processos O cAMP actua sobre um conjunto de processos celulares, tal como a degradação das reservas celulares, tal como a degradação das reservas alimentares, aumento da secreção ácida da alimentares, aumento da secreção ácida da mucosa gástrica, dispersão dos grânulos de mucosa gástrica, dispersão dos grânulos de melanina, diminuição da agregação das melanina, diminuição da agregação das plaquetas sanguíneas no sangue e abertura dos plaquetas sanguíneas no sangue e abertura dos canais de Cloreto, porque activa uma canais de Cloreto, porque activa uma proteínocinase, a PKA (proteína cinase A).proteínocinase, a PKA (proteína cinase A).

Esta proteína desencadeia processos catalíticos Esta proteína desencadeia processos catalíticos em cascata ligados a:em cascata ligados a:


A-Metabolismo do GlicogénioA-Metabolismo do Glicogénio B-Regulação dos canais de Cloreto B-Regulação dos canais de Cloreto

designados por Regulador Transmembranar designados por Regulador Transmembranar da Fibrose Cística, uma doença genética da da Fibrose Cística, uma doença genética da raça branca.raça branca.

C-Estimulação de genes específicos C-Estimulação de genes específicos D-Transmissão sináptica por encerramento D-Transmissão sináptica por encerramento

de canais de Kde canais de K++, o que vai aumentar a , o que vai aumentar a excitabilidade das células.excitabilidade das células.


As Proteínas G são os locais de acção das toxinas do As Proteínas G são os locais de acção das toxinas do Víbrio Víbrio choleracholera ( toxina da Cólera) e da ( toxina da Cólera) e da Bordetella pertussisBordetella pertussis (toxina da (toxina da Tosse Convulsa).Tosse Convulsa).

2-cGMP é criado a partir do GTP por intermédio da guanilato 2-cGMP é criado a partir do GTP por intermédio da guanilato ciclase e hidrolisado por meio de uma fosforilase específica. ciclase e hidrolisado por meio de uma fosforilase específica. Tem um papel preponderante na visão assim como na formação Tem um papel preponderante na visão assim como na formação de cancro.de cancro.

3-O Ca2+ é um mensageiro citossólico sempre presente e é 3-O Ca2+ é um mensageiro citossólico sempre presente e é fundamental nas vias eucarióticas da transmissão da visão, da fundamental nas vias eucarióticas da transmissão da visão, da formação de fosfoinositol (IPformação de fosfoinositol (IP33) e na regulação da contracção ) e na regulação da contracção muscular.muscular.

Uma outra característica importante do CaUma outra característica importante do Ca2+2+ é a sua capacidade é a sua capacidade de ligação forte a proteínas porque tem a capacidade de de ligação forte a proteínas porque tem a capacidade de coordenar múltiplos ligandos (seis a oito átomos de oxigénio). coordenar múltiplos ligandos (seis a oito átomos de oxigénio). Esta possibilidade permite ligações entre proteína e mudanças Esta possibilidade permite ligações entre proteína e mudanças de conformação das mesmas.de conformação das mesmas.

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas células A-Informação intracelular A-Informação intracelular A regulação A regulação

do Ca2+ do Ca2+ nas células nas células é um é um processo processo complexo complexo que envolve que envolve um grande um grande número de número de mensageiromensageiros s secundários secundários como se como se mostra na mostra na figura.figura.


4-A Inositol Trifosfato ou IP4-A Inositol Trifosfato ou IP33 causa a libertação de Ca2+ das causa a libertação de Ca2+ das reservas intracelulares existentes no retículo reservas intracelulares existentes no retículo endoplasmático, nas células do músculo liso e no retículo endoplasmático, nas células do músculo liso e no retículo sarcoplasmático. O IPsarcoplasmático. O IP33 é um mensageiro de vida curta é um mensageiro de vida curta

5-O Diacilglicerol, o DAG é um mensageiro formado pela 5-O Diacilglicerol, o DAG é um mensageiro formado pela hidrólise do PIPhidrólise do PIP22 o fosfatidilinositoltrifosfato, um fosfolipido o fosfatidilinositoltrifosfato, um fosfolipido da membrana citoplasmática. A acção do DAG exerce-se da membrana citoplasmática. A acção do DAG exerce-se por activação da afínidade da Proteínacinase C para os iões por activação da afínidade da Proteínacinase C para os iões CaCa2+2+..

6-Ácido fosfatídico é um constituinte dos fosfolípidos da 6-Ácido fosfatídico é um constituinte dos fosfolípidos da membrana celular e forma-se por acção da Fosfolipase D membrana celular e forma-se por acção da Fosfolipase D (PLD) sobre fosfolípidos, activando os canais de Ca(PLD) sobre fosfolípidos, activando os canais de Ca2+2+ por por inibição da Adenilatociclase.inibição da Adenilatociclase.


7- A Ceramida forma-se por acção da 7- A Ceramida forma-se por acção da fosfolipase C sobre a Esfingomielina e vai fosfolipase C sobre a Esfingomielina e vai activar as proteinacinases.activar as proteinacinases.

8-O óxido nitroso forma-se por acção da 8-O óxido nitroso forma-se por acção da Nitrososintetase indo activar a Nitrososintetase indo activar a guanililciclase e originando o relaxamento guanililciclase e originando o relaxamento da musculatura lisa.da musculatura lisa.

9-o cADP forma-se por acção da cADP-9-o cADP forma-se por acção da cADP-ribose sintetase e activa os canais de Caribose sintetase e activa os canais de Ca2+2+..

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas células A-Informação intracelular A-Informação intracelular Resumindo, Resumindo,

um conjunto um conjunto de de fosfolipases fosfolipases origina a origina a hidrólise dos hidrólise dos fosfolípidos fosfolípidos da da membrana membrana produzindo produzindo uma série de uma série de mensageiros mensageiros secundários secundários dos canais dos canais de Ca2+.de Ca2+.


B-Receptores catalíticos 1-TMSB-Receptores catalíticos 1-TMS Há duas classes de receptores deste tipo:Há duas classes de receptores deste tipo: B1-Tirosinacinases. A actividade das tirosinocinases B1-Tirosinacinases. A actividade das tirosinocinases

manifesta-se de dois modo diferentes. Os manifesta-se de dois modo diferentes. Os receptores das Tirosinacinases são proteínas receptores das Tirosinacinases são proteínas integrais da membranas enquanto que os não-integrais da membranas enquanto que os não-receptores das tirosinacinases relacionados com a receptores das tirosinacinases relacionados com a família dos Retrovirus são proteínas periféricas família dos Retrovirus são proteínas periféricas ligadas a lípidos.ligadas a lípidos.

B2-Guanililciclases. A actividade destas enzimas B2-Guanililciclases. A actividade destas enzimas está ligada simultaneamente a receptores ligados às está ligada simultaneamente a receptores ligados às membranas e a proteínas citoplasmáticas solúveis.membranas e a proteínas citoplasmáticas solúveis.


HORMONAS POLIPEPTÍDICASHORMONAS POLIPEPTÍDICAS A maior classe de hormonas nos organismos vertebrados são as A maior classe de hormonas nos organismos vertebrados são as

polipetídicas.polipetídicas. A primeira hormona deste tipo a ser descoberta foi a Insulina em A primeira hormona deste tipo a ser descoberta foi a Insulina em

1921 por Benting e Best. 1921 por Benting e Best. Muitas outras hormonas deste tipo são sintetizadas e Muitas outras hormonas deste tipo são sintetizadas e

processadas semelhantemente à insulina em três passos:processadas semelhantemente à insulina em três passos: a) Todas são sintetizadas com um sinal de sequência que facilita a) Todas são sintetizadas com um sinal de sequência que facilita

o seu caminho entre o local de secreção e o local de acção.o seu caminho entre o local de secreção e o local de acção. b) São geralmente sintetizadas a partir de mRNA como b) São geralmente sintetizadas a partir de mRNA como

Preprohormonas que são activadas por hidrólisePreprohormonas que são activadas por hidrólise c) Um único polipeptido ou preprohormona pode produzir c) Um único polipeptido ou preprohormona pode produzir

diferentes hormonas por específicos processos de proteólise.diferentes hormonas por específicos processos de proteólise.


As principais hormonas peptídicas são:As principais hormonas peptídicas são: 1-Adrenocorticotropina que se forma na parte anterior da 1-Adrenocorticotropina que se forma na parte anterior da

pituitária e actua no cortex das cásulas suprarenais pituitária e actua no cortex das cásulas suprarenais promovendo a síntese de esteróides.promovendo a síntese de esteróides.

2-Bradiquinina que se forma nos rins e outros tecidos, 2-Bradiquinina que se forma nos rins e outros tecidos, que actua nos vasos sanguíneos causando vasodilataçãoque actua nos vasos sanguíneos causando vasodilatação

3-Calcitonina que se forma na tiróide e actua nos ossos 3-Calcitonina que se forma na tiróide e actua nos ossos regulando os níveis de Caregulando os níveis de Ca2+2+ e do fosfato e do fosfato

4-Gonodotrofina coriónica que se forma na placenta e 4-Gonodotrofina coriónica que se forma na placenta e actua nos sistemas de reprodução para manter a actua nos sistemas de reprodução para manter a gravidez.gravidez.

5-Hormona foliculo-estimuladora que se forma na parte 5-Hormona foliculo-estimuladora que se forma na parte anterior da pituitária e que actua sobre as gónadas anterior da pituitária e que actua sobre as gónadas estimulando o seu desenvolvimento e crescimentoestimulando o seu desenvolvimento e crescimento


6-Gastrina que se forma no tracto gastrointestinal e que 6-Gastrina que se forma no tracto gastrointestinal e que actua no mesmo, na bexiga e no pâncreas regulando a actua no mesmo, na bexiga e no pâncreas regulando a digestãodigestão

7-Glucagon é segregada no pâncreas e actua 7-Glucagon é segregada no pâncreas e actua primariamente no fígado regulando o metabolismo da primariamente no fígado regulando o metabolismo da glucose no sangue.glucose no sangue.

8-Hormona de crescimento forma-se na pituitária anterior 8-Hormona de crescimento forma-se na pituitária anterior e actua sobre o fígado, ossos e gordura estimulando o e actua sobre o fígado, ossos e gordura estimulando o crescimento dos ossos e dos músculos.crescimento dos ossos e dos músculos.

9-Insulina que é segregada pelo pâncreas actaundo sobre 9-Insulina que é segregada pelo pâncreas actaundo sobre o fígado, músculos e gordura regulando a utilização da o fígado, músculos e gordura regulando a utilização da glucose no sangue e promovendo a síntese de proteínas, glucose no sangue e promovendo a síntese de proteínas, ácidos gordos e glicogénio.ácidos gordos e glicogénio.


10-Hormona luteinizante que se forma na 10-Hormona luteinizante que se forma na pituitária anterior e actua sobre as gónadas e pituitária anterior e actua sobre as gónadas e folículos das células dos ovários para produzir os folículos das células dos ovários para produzir os óvulosóvulos

11-Protalactina forma-se na pituitária anterior e 11-Protalactina forma-se na pituitária anterior e actua nos seios estimulando a produção de leite actua nos seios estimulando a produção de leite

12-Somatostatina forma-se no hipotálamo e 12-Somatostatina forma-se no hipotálamo e actua na pituitária anterior inibindo a secreção actua na pituitária anterior inibindo a secreção das hormonas de crescimentodas hormonas de crescimento

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular A sobrevivência dos seres vivos resulta da capacidade de A sobrevivência dos seres vivos resulta da capacidade de

uma resposta rápida aos estímulos exteriores pois a uma resposta rápida aos estímulos exteriores pois a necessidade de rapidez de resposta é crucial. Os impulsos necessidade de rapidez de resposta é crucial. Os impulsos nervosos podem propagar-se a uma velocidade de 100m/s. nervosos podem propagar-se a uma velocidade de 100m/s.

Nos vertebrados a formação e transmissão de impulsos Nos vertebrados a formação e transmissão de impulsos nervosos é mediada por um incrível e complicado sistema nervosos é mediada por um incrível e complicado sistema que liga todas as partes do corpo ao cérebro e que engloba que liga todas as partes do corpo ao cérebro e que engloba comunicação intracelular entre mais de 10comunicação intracelular entre mais de 101212 células. células.

Estímulos físicos e químicos são reconhecidos por Estímulos físicos e químicos são reconhecidos por receptores proteicos especializados das membranas das receptores proteicos especializados das membranas das células excitáveis.células excitáveis.

Mudanças conformacionais nas proteínas receptoras Mudanças conformacionais nas proteínas receptoras originam ou variações na actividade enzimática ou na originam ou variações na actividade enzimática ou na permeabilidade das membranas.permeabilidade das membranas.

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular NeuróniosNeurónios A recepção e transmissão dos impulsos A recepção e transmissão dos impulsos

nervosos é efectuada pelos neurónios. Estas nervosos é efectuada pelos neurónios. Estas células como se mostra na figura possuem células como se mostra na figura possuem extensões do citoplasma e de um modo geral extensões do citoplasma e de um modo geral apresentam três regiões:apresentam três regiões:

1-Soma que é o corpo celular1-Soma que é o corpo celular 2-Axon que é o maior prolongamento e que 2-Axon que é o maior prolongamento e que

termina em pequenas estruturas designadas termina em pequenas estruturas designadas sinápces terminaissinápces terminais

3-Dendrites são ramificações curtas que saiem 3-Dendrites são ramificações curtas que saiem do Soma. do Soma.

O espaço entre a sinápse terminal de um O espaço entre a sinápse terminal de um neurónio e uma dendrite de um outro adjacente neurónio e uma dendrite de um outro adjacente designa-se por chave sináptica.designa-se por chave sináptica.

Neurónio motor de mamífero

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular

Há três tipos de neurónios nos organismos superiores:Há três tipos de neurónios nos organismos superiores: 1-Neurónios sensoriais1-Neurónios sensoriais 2-neurónios interneurais2-neurónios interneurais 3-neurónios motores3-neurónios motores Os primeiros recebem sinais directa ou indirectamente de Os primeiros recebem sinais directa ou indirectamente de

células receptoras especificas, transmitindo-os para os células receptoras especificas, transmitindo-os para os neurónios interneurais ou para os neurónios motoresneurónios interneurais ou para os neurónios motores

Os neurónios interneurais passam os sinais de neurónios Os neurónios interneurais passam os sinais de neurónios para neurónio.para neurónio.

Os neurónios motores passam os sinais dos neurónios para Os neurónios motores passam os sinais dos neurónios para as células musculares induzindo o movimento.as células musculares induzindo o movimento.

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular Os impulsos que são Os impulsos que são

transportados ao longo transportados ao longo dos axónios, como sinais dos axónios, como sinais de neurónio para neurónio de neurónio para neurónio são de natureza eléctrica. são de natureza eléctrica. Estes sinais eléctricos Estes sinais eléctricos resultam de mudanças na resultam de mudanças na diferença do potencial diferença do potencial eléctrico da membrana eléctrico da membrana dos neurónios e de outras dos neurónios e de outras células.células.

Estas mudanças de Estas mudanças de potencial são geradas por potencial são geradas por gradientes iónicos.gradientes iónicos.

O citoplasma do neurónio O citoplasma do neurónio em repouso apresenta em repouso apresenta valores baixos de Na+ e valores baixos de Na+ e Cl- e elevados de K+. Cl- e elevados de K+.

Valores das concentrações de Na+, K+, e Cl- no interior e exterior de um axónio de mamífero. .AsPermeabilidades relativas sendo respectivamente 1; 0,04; 0,45 originam um potencial da membrana de -60mV


A diferença de potencial é gerada pela acção da Na+, K+ ATPase.A diferença de potencial é gerada pela acção da Na+, K+ ATPase. A variação da energia livre do transporte de uma espécie química com a A variação da energia livre do transporte de uma espécie química com a

concentração cconcentração c11 do lado 1 para o lado 2 com uma concentração c do lado 1 para o lado 2 com uma concentração c22 ao ao longo da membrana é dado pela equação:longo da membrana é dado pela equação:

G=RT ln cG=RT ln c22/c/c11=2,303 RTlog c=2,303 RTlog c22/c/c1 1 Equação 1Equação 1

Para espécies químicas carregadas tem de se considerar para além das Para espécies químicas carregadas tem de se considerar para além das concentrações o potencial eléctrico através da membrana. A soma dos concentrações o potencial eléctrico através da membrana. A soma dos termos concentração e potencial designa-se por Potencial electroquímico, termos concentração e potencial designa-se por Potencial electroquímico, sendo a variação da energia livre dada pela equaçãosendo a variação da energia livre dada pela equação

G=2,303 RT log cG=2,303 RT log c22/c/c1 1 + ZF+ ZFV Equação 2V Equação 2 Z= carga eléctrica da substância transportadaZ= carga eléctrica da substância transportada F= Faraday =23,062=kcal VF= Faraday =23,062=kcal V-1-1molmol-1-1


Um processo de transporte tem de ser activo quando Um processo de transporte tem de ser activo quando G é G é positivo, sendo passivo quando positivo, sendo passivo quando G é negativo.G é negativo.

O transporte activo exige energia livre acoplada, enquanto que o O transporte activo exige energia livre acoplada, enquanto que o passivo pode ocorrer espontaneamente.passivo pode ocorrer espontaneamente.

Consideremos dois exemplos:Consideremos dois exemplos: 1º-Transporte de uma molécula não carregada de c1=101º-Transporte de uma molécula não carregada de c1=10 -3-3mM mM

para c2=10para c2=10-1-1 mM. mM. Aplicando a equação 1 temosAplicando a equação 1 temos

G= 2,303 RT log 10-1/10-3G= 2,303 RT log 10-1/10-3

G= 2,303x1,99x298x2= +2,7kcal/molG= 2,303x1,99x298x2= +2,7kcal/mol Este processo implica transporte activo, necessitando de entrada Este processo implica transporte activo, necessitando de entrada

de energia para se processar, podendo ser iniciado pela hidrólise de energia para se processar, podendo ser iniciado pela hidrólise de uma molécula de ATP que fornece 12 kcal/molde uma molécula de ATP que fornece 12 kcal/mol


2º- Transporte do ião K+ de c1=400mM para 2º- Transporte do ião K+ de c1=400mM para c2=20 mM, à temperatura de 25ºC, Z=1 e c2=20 mM, à temperatura de 25ºC, Z=1 e V=-V=-77mV77mV

Aplicando a equação 2 temosAplicando a equação 2 temos G= 2,303 RT log 400/20 + [1x23,062x(-77)]G= 2,303 RT log 400/20 + [1x23,062x(-77)] G= 2,303x1,99x298x 2,02+ (-1775,77)G= 2,303x1,99x298x 2,02+ (-1775,77) G= 2758,76-1775,77 = + 983kcal/ molG= 2758,76-1775,77 = + 983kcal/ mol Nestas condições o processo é altamente Nestas condições o processo é altamente

endotérmico e o fluxo de K+ é nulo através da endotérmico e o fluxo de K+ é nulo através da membrana, necessitando de energia fornecida membrana, necessitando de energia fornecida pela hidrólise de ATP.pela hidrólise de ATP.


Potencial de AcçãoPotencial de Acção Os impulsos nervosos são Os impulsos nervosos são

chamados também Potenciais de chamados também Potenciais de Acção e representam mudanças Acção e representam mudanças de potencial da membrana que de potencial da membrana que se dispersam ao longo das se dispersam ao longo das células nervosas. Os potenciais células nervosas. Os potenciais de acção são criados quando de acção são criados quando uma membrana é despolarizada uma membrana é despolarizada localmente num valor localmente num valor aproximado de -20mV. Este aproximado de -20mV. Este pequano valor é suficiente para pequano valor é suficiente para que se dê uma mudança que se dê uma mudança dramática em proteínas dramática em proteínas específicas da membrana do específicas da membrana do axónio chamadas Portais ou axónio chamadas Portais ou Poros dos canais de iões.Poros dos canais de iões.

A dependência no tempo de um potencial de acção.a) Despolarização representa o aumento do potencial de acção de -60mV para + 30 mVb)Hiperpolarização representa uma diminuição do potencial do abaixo do potencial de repouso


Quando a diferença de potencial deQuando a diferença de potencial de membrana atinge o valor de -40mV o poro do canal de membrana atinge o valor de -40mV o poro do canal de

Na+ abre-se e os iões Na+ fluem para o interior da Na+ abre-se e os iões Na+ fluem para o interior da célula. À medida que o Na+ entra na célula o potencial célula. À medida que o Na+ entra na célula o potencial de membrana aumenta e os poros de Na+ abrem de membrana aumenta e os poros de Na+ abrem atingindo um potencial de +30mV. Neste altura o fluxo atingindo um potencial de +30mV. Neste altura o fluxo de Na+ pára porque atingiu o potencial de equilíbrio. Os de Na+ pára porque atingiu o potencial de equilíbrio. Os poros de sódio fecham e os poros de potássio começam poros de sódio fecham e os poros de potássio começam a abrir deixando que este ião saia da célula, voltando o a abrir deixando que este ião saia da célula, voltando o potencial da membrana a atingir valores negativos potencial da membrana a atingir valores negativos podendo ir a valores inferiores a -60mV podendo ir a valores inferiores a -60mV (hiperdespolarização). Nestas condições o potencial (hiperdespolarização). Nestas condições o potencial normal é restabelecido por acção da Na+,K+ ATPase. normal é restabelecido por acção da Na+,K+ ATPase.

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular Estas mudanças no potencial Estas mudanças no potencial

propagam-se rapidamente ao longo da propagam-se rapidamente ao longo da membrana axonal. Os iões Na+ que membrana axonal. Os iões Na+ que atingem a célula numa região atingem a célula numa região localizada,difundem ao longo do localizada,difundem ao longo do axónio, aumentando a sua axónio, aumentando a sua concentrando ao longo deste, concentrando ao longo deste, despolarizando a membrana e despolarizando a membrana e produzindo a abertura dos poros de produzindo a abertura dos poros de Na+. Deste modo o potencial move-se Na+. Deste modo o potencial move-se ao longo do axónio num processo ao longo do axónio num processo ondulatório como se mostra na figura.ondulatório como se mostra na figura.

Esta transmissão tem duas Esta transmissão tem duas características fundamentais:características fundamentais:

1-os potenciais de acção propagam-se 1-os potenciais de acção propagam-se muito rapidamente, acima de 100m/smuito rapidamente, acima de 100m/s

2º-O potencial de acção não diminui 2º-O potencial de acção não diminui em intensidade em função da em intensidade em função da distância.distância.

O potencial de acção tem um O potencial de acção tem um comportamento quantal-Tudo ou Nadacomportamento quantal-Tudo ou Nada

Propagação dos potenciais de acção ao longo do axónio

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular É a acção da Na+,K+ ATPase que É a acção da Na+,K+ ATPase que

permite que o potencial de acção se permite que o potencial de acção se mantenha a longas distância com o mantenha a longas distância com o mesmo valor.mesmo valor.

A informação é transmitida pelo A informação é transmitida pelo número de máximos e frequência número de máximos e frequência dos potenciais de acção.dos potenciais de acção.

PORTAIS DOS CANAIS DE Na+ e PORTAIS DOS CANAIS DE Na+ e K+K+

Como se viu o potencial de acção é Como se viu o potencial de acção é um processo delicado que se um processo delicado que se estabelece entre a Na+,K+ ATPase e estabelece entre a Na+,K+ ATPase e os portais do Na+ e do K+ os portais do Na+ e do K+ dependentes da voltagem, iniciado dependentes da voltagem, iniciado por um estímulo. A densidade e por um estímulo. A densidade e distribuição dos canais de Na+ ao distribuição dos canais de Na+ ao longo do axónio é diferente nas longo do axónio é diferente nas fibras mielinizadas e não fibras mielinizadas e não mielinizadas, como se mostra na mielinizadas, como se mostra na figura.figura.

Distribuição dos canais de Na+ nos axóniosNum axónio não mielinizado os canais de Na+ estão dispostas uniformemente embora poucos em número. Nos mielinizdos estãoao acaso numa densidade de 10.000/ m2.

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular Algumas substâncias interferem com Algumas substâncias interferem com

os canais de Na+, tais como:os canais de Na+, tais como: a) Tetrodoxina e a Saxitoxina que a) Tetrodoxina e a Saxitoxina que

bloqueiam os portais encerrados dos bloqueiam os portais encerrados dos canaiscanais

b) Veratridina, batracotoxina que b) Veratridina, batracotoxina que bloqueiam os portais abertos dos bloqueiam os portais abertos dos canaiscanais

c) Algumas substâncias interferem c) Algumas substâncias interferem com os canais de K+, tais como a 4-com os canais de K+, tais como a 4-Aminopiridina, o tetraetilamónio, o Aminopiridina, o tetraetilamónio, o peptido MCDP (péptido de peptido MCDP (péptido de desgranulação dos mastócidos), a desgranulação dos mastócidos), a dendrotoxina (DTX) e a caribdotoxina dendrotoxina (DTX) e a caribdotoxina (CTX).(CTX).

d) Os esteróides digitálicos ou d) Os esteróides digitálicos ou cardiotónicos levam a um alto nível cardiotónicos levam a um alto nível de Na+ no interior da célulade Na+ no interior da célula

N

NH2

4-Aminopirina

CH3-CH2-N-CH2-CH3

CH2-CH3

CH2-CH3+ Tetraetilamónio


Comunicação célula a célula na sinapseComunicação célula a célula na sinapse Os neurónios justapõem-se na sinapse e o espaço entre Os neurónios justapõem-se na sinapse e o espaço entre

dois neurónios chama-se chave sinaptíca. O número de dois neurónios chama-se chave sinaptíca. O número de sinapses à qual um neurónio se liga varia muito. Pode sinapses à qual um neurónio se liga varia muito. Pode haver umas poucas tendo uma sinapse por célula haver umas poucas tendo uma sinapse por célula postsináptica até milhares por célula. Normalmente postsináptica até milhares por célula. Normalmente 10.000 ligações sinápticas por cada neurónio motor 10.000 ligações sinápticas por cada neurónio motor espinal, com 8000 nas dendrites e 2000 no soma. A espinal, com 8000 nas dendrites e 2000 no soma. A razão sinápse/neurónio no cérebro frontal humano é de razão sinápse/neurónio no cérebro frontal humano é de 40.000/1.40.000/1.

As sinapses são estruturas especializadas e podem As sinapses são estruturas especializadas e podem distinguir-se entre:distinguir-se entre:

1-sinapses eléctricas1-sinapses eléctricas 2-Sinapses químicas2-Sinapses químicas


Nas sinapses eléctricas a chegada de um potencial de acção na Nas sinapses eléctricas a chegada de um potencial de acção na membrana presináptica origina a despolarização directa da membrana presináptica origina a despolarização directa da membrana pos-sináptica, iniciando um novo potencial de acção membrana pos-sináptica, iniciando um novo potencial de acção na membrana pos-sináptica. Estas sinapses são pequenas da na membrana pos-sináptica. Estas sinapses são pequenas da ordem dos 2 nm.ordem dos 2 nm.

No entanto a maioria das sinapses tem um tamanho entre 20 a 50 No entanto a maioria das sinapses tem um tamanho entre 20 a 50 nm o que obriga à secreção de substâncias químicas mediadoras nm o que obriga à secreção de substâncias químicas mediadoras do sinal, criando assim sinapses químicas.do sinal, criando assim sinapses químicas.

As sinapses químicas mais importantes envolvem:As sinapses químicas mais importantes envolvem: A- Neurotransmissores colinérgicosA- Neurotransmissores colinérgicos B-Aminoácidos neurotransmissoresB-Aminoácidos neurotransmissores C-Catecolamina neurotransmissoresC-Catecolamina neurotransmissores D-Peptidos neurotransmissoresD-Peptidos neurotransmissores E-neurotransmissores gasososE-neurotransmissores gasosos


A- agente que permite a neurotransmissão colinérgica é a A- agente que permite a neurotransmissão colinérgica é a AcetilcolinaAcetilcolina

B-Os agentes que permitem a neurotransmissão por aminoácidos B-Os agentes que permitem a neurotransmissão por aminoácidos são: alanina, ácido aspártico, cistationa, glicina, ácido glutâmico, são: alanina, ácido aspártico, cistationa, glicina, ácido glutâmico, histamina, prolina, serotonina, taurina e tirosinahistamina, prolina, serotonina, taurina e tirosina

C-Os agentes neurotranmissores das catecolaminas são: C-Os agentes neurotranmissores das catecolaminas são: noradrenalina, epinefrina, L-DOPA, dopamina e octopaminanoradrenalina, epinefrina, L-DOPA, dopamina e octopamina

D-Os agentes neurotransmissorres peptídicos são: D-Os agentes neurotransmissorres peptídicos são: colecistoquinina, encefalinas, endorfinas, gastrina, gonadotrofina, colecistoquinina, encefalinas, endorfinas, gastrina, gonadotrofina, neurotensina, oxitocina, secretina, somatostanina, substância P, neurotensina, oxitocina, secretina, somatostanina, substância P, factor de libertação da tirotrofina, vasopressina, peptido vasoactiva factor de libertação da tirotrofina, vasopressina, peptido vasoactiva intestinal (VIP)intestinal (VIP)

E-Os agentes neurotransmissores gasosos são:E-Os agentes neurotransmissores gasosos são: Monóxido de carbono (CO) e óxido nítrico (NO)Monóxido de carbono (CO) e óxido nítrico (NO)


A-Sinapses A-Sinapses colinérgicascolinérgicas

Nestas sinápses Nestas sinápses pequenas vesículas pequenas vesículas no interior de cada no interior de cada cabeça sináptica, cabeça sináptica, contêm grandes contêm grandes quantidade do quantidade do agente transmissor agente transmissor a Acetilcolina, a Acetilcolina, aproximadamente aproximadamente 10.000 moléculas 10.000 moléculas por vesícula.por vesícula.

Sinápse colinérgica


Quando a membrana da cabeça é estimulada por um Quando a membrana da cabeça é estimulada por um potencial de acção, abrem-se os canais de Ca2+ e os potencial de acção, abrem-se os canais de Ca2+ e os iões Ca2+ entram na cabeça sináptica fazendo com que iões Ca2+ entram na cabeça sináptica fazendo com que as vesículas se fundam com a membrana, libertando as vesículas se fundam com a membrana, libertando para esta a acetilcolina que se liga a receptores para esta a acetilcolina que se liga a receptores específicos causando a abertura dos canais de Na+ e específicos causando a abertura dos canais de Na+ e K+ e produzindo um novo potencial de acção.K+ e produzindo um novo potencial de acção.

Um grande número de substâncias tóxicas afecta este Um grande número de substâncias tóxicas afecta este mecanismo de libertação da acetilcolina. As principais mecanismo de libertação da acetilcolina. As principais são a Botulina libertada pelo são a Botulina libertada pelo Clostridium bolutinumClostridium bolutinum que que inibe fortemente a libertação da acetilcolina e a inibe fortemente a libertação da acetilcolina e a --Latrotoxina libertada pela aranha Latrotoxina libertada pela aranha Lactrodectus mactansLactrodectus mactans que estimula essa libertação para a junção que estimula essa libertação para a junção neuromuscular.neuromuscular.


Classes de receptores colinérgicosClasses de receptores colinérgicos Nas membranas pós-sinapticas encontram-se dois tipos de receptores de Nas membranas pós-sinapticas encontram-se dois tipos de receptores de

acetilcolina: acetilcolina:

1-Receptores nicotínicos1-Receptores nicotínicos 2-Receptores muscarínicos2-Receptores muscarínicos

Os receptores nicotínicos actuam sobre os canais de iões das membranas Os receptores nicotínicos actuam sobre os canais de iões das membranas pós-sinápticas e são glicoproteínaspós-sinápticas e são glicoproteínas

Os receptores muscarínicos são também glicoproteínas da membrana que Os receptores muscarínicos são também glicoproteínas da membrana que interagem com as proteínas G.interagem com as proteínas G.

Os receptores dos gânglios do sistema simpático e os gânglios dos Os receptores dos gânglios do sistema simpático e os gânglios dos terminais dos músculos esqueléticos são receptorres nicotínicos que terminais dos músculos esqueléticos são receptorres nicotínicos que bloqueiam os canais de iões abertos.bloqueiam os canais de iões abertos.

Os receptores muscarínicos encontram-se no músculo liso e nas glândulas.Os receptores muscarínicos encontram-se no músculo liso e nas glândulas.

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular Quando a acetilcolina se liga ao seu receptor a modificação conformacional Quando a acetilcolina se liga ao seu receptor a modificação conformacional

deste permite a abertura dos canais dos iões igualmente permeáveis ao deste permite a abertura dos canais dos iões igualmente permeáveis ao Na+ e K+. Na+ e K+.

O Na+ entra enquanto o K+ sai, mas o influxo de Na+ excede em muito o O Na+ entra enquanto o K+ sai, mas o influxo de Na+ excede em muito o do K+. O influxo do Na+ despolariza a membrana pós-sináptica iniciando do K+. O influxo do Na+ despolariza a membrana pós-sináptica iniciando um potencial de acção na membrana adjacente. Após alguns milisegundos, um potencial de acção na membrana adjacente. Após alguns milisegundos, o canal encerra mesmo mantendo-se a acetilcolina ligada ao receptor. O o canal encerra mesmo mantendo-se a acetilcolina ligada ao receptor. O canal mantém-se encerrado até o nível de acetilcolina baixar para 10nM.canal mantém-se encerrado até o nível de acetilcolina baixar para 10nM.

Para que a sinapse possa transmitir um novo sinal duas situações se Para que a sinapse possa transmitir um novo sinal duas situações se impõem:impõem:

1-a acetilcolina tem de ser rapidamente degradada. Esta reacção é 1-a acetilcolina tem de ser rapidamente degradada. Esta reacção é efectuada pela enzima Acetilcolinesterase segundo a equação abaixo efectuada pela enzima Acetilcolinesterase segundo a equação abaixo indicada.indicada.

H3C-C-O-CH2-CH2-N+-CH3

OCH3

CH3

H2OH+

CH3-C-O- + HO-CH2-CH2-N+-CH3

OCH3

CH3Acetilcolina Acetilo Colina

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular 2º-As vesículas sinápticas têm de ser 2º-As vesículas sinápticas têm de ser

criadas de novo a partir da membrana criadas de novo a partir da membrana pré-sináptica por endocitose, onde a pré-sináptica por endocitose, onde a acetilcolina é de novo criada por acetilcolina é de novo criada por intermédio da enzima intermédio da enzima colinoacetiltransferase em presença da colinoacetiltransferase em presença da bomba de ATP-Hbomba de ATP-H++..

1-Receptores nicotínicos1-Receptores nicotínicos

Os principais antagonistas dos receptores Os principais antagonistas dos receptores nicotínicos da acetilcolina são:nicotínicos da acetilcolina são:

Tubocurarina princípio activo do CurareTubocurarina princípio activo do Curare A atropina e alcalóides similares da A atropina e alcalóides similares da

BeladonaBeladona Venenos de cobras e de sapos.Venenos de cobras e de sapos. Endocitose


Dentre os venenos de cobra temos:Dentre os venenos de cobra temos:

1-Os que bloqueiam permanentemente o receptor da 1-Os que bloqueiam permanentemente o receptor da Acetilcolina: Acetilcolina: -bungarotoxina -bungarotoxina Serpente Serpente Bungarus multicinctusBungarus multicinctus Toxina: Polipeptideo; 61-62 amino ácidos Toxina: Polipeptideo; 61-62 amino ácidos Efeito: Bloqueia o local de ligação da Acetilcolina no receptor Efeito: Bloqueia o local de ligação da Acetilcolina no receptor Também liga a membranas neuronais, porém não causa Também liga a membranas neuronais, porém não causa

bloqueio da ligação da ACh. bloqueio da ligação da ACh. 2-Os que bloqueiam reversívelmente o receptor da 2-Os que bloqueiam reversívelmente o receptor da

Acetilcolina: Acetilcolina: -cobratoxina -cobratoxina Serpente: Cobra; Serpente: Cobra; Naja najaNaja naja Toxina: Polipeptídeo; 71-74 amino ácidos Toxina: Polipeptídeo; 71-74 amino ácidos Efeito: Bloqueia o sítio de ligação da ACh no receptor Efeito: Bloqueia o sítio de ligação da ACh no receptor

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular 3-Os de tipo Neuronal: Receptor nicotínico da Acetilcolina: k-3-Os de tipo Neuronal: Receptor nicotínico da Acetilcolina: k-

Bungarotoxina e k-Flavotoxina Bungarotoxina e k-Flavotoxina Toxina: Polipeptídeo; 66 amino ácidos Toxina: Polipeptídeo; 66 amino ácidos Serpente: Serpente: Bungarus multicinctusBungarus multicinctus Liga-se aos receptores de acetilcolina contendo a subunidade alfa 3 Liga-se aos receptores de acetilcolina contendo a subunidade alfa 3

(especiamente (especiamente 3-3-2) 2) Efeito: Bloqueia a ligação da acetilcolina a receptores neuronais Efeito: Bloqueia a ligação da acetilcolina a receptores neuronais

4-Epibatidine 4-Epibatidine Pele de um sapo equatoriano: Pele de um sapo equatoriano: Epipedobates tricolorEpipedobates tricolor Toxina: Alcaloide; Peso Molecular 210 Toxina: Alcaloide; Peso Molecular 210 Liga-se à Subunidade 3 do receptor de acetilcolina neuronal. Liga-se à Subunidade 3 do receptor de acetilcolina neuronal.

5-Erabutoxin 5-Erabutoxin Serpente: Serpente marinha; Serpente: Serpente marinha; Laticauda semifasciataLaticauda semifasciata Liiga-se a receptores de acetilcolina neuronais contendo a Subunidade Liiga-se a receptores de acetilcolina neuronais contendo a Subunidade

7 7

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular Receptores Muscarínicos Receptores Muscarínicos

Há vários tipos de receptores muscarínicos com Há vários tipos de receptores muscarínicos com diferentes estruturas e diferentes funções diferentes estruturas e diferentes funções aparentes na transmissão sináptica, mas certas aparentes na transmissão sináptica, mas certas estruturas e funções são partilhadas por todos estruturas e funções são partilhadas por todos eles.eles.

São glicoproteínas e pertencem à categoria da São glicoproteínas e pertencem à categoria da família dos receptores 7-TMS.família dos receptores 7-TMS.


Como se mostra na figura ao lado a Como se mostra na figura ao lado a ligação da acetilcolina ao receptor ligação da acetilcolina ao receptor muscarínico vai activar as proteínas G muscarínico vai activar as proteínas G que inactivam a adenilatociclase, activam que inactivam a adenilatociclase, activam a fosfolipase C e abrem o canal de K+.a fosfolipase C e abrem o canal de K+.

Os principais antagonistas dos receptores Os principais antagonistas dos receptores muscarínicossão:muscarínicossão:

1-Catiões orgânicos como o Decametião 1-Catiões orgânicos como o Decametião e a Succinilcolina que os activam mas e a Succinilcolina que os activam mas não são rapidamente degradados pela não são rapidamente degradados pela acetilcolinesterase mantendo-se ligados acetilcolinesterase mantendo-se ligados ao receptor durante bastante tempoao receptor durante bastante tempo

CH3-N+ N+-CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

Decametão

CH2-C-O-CH2-CH2-N+-(CH3)3

CH2-C-O-CH2-CH2-N+-(CH3)3

o

o

Succinilcolina


2- Compostos 2- Compostos organofosforados que organofosforados que inactivam inactivam irreversivelmente a irreversivelmente a acetilcolinesterase por acetilcolinesterase por ligação ao aminoácido ligação ao aminoácido serina que faz parte do serina que faz parte do seu centro activo. Os seu centro activo. Os principais exemplos são principais exemplos são o DIPF, o Malatião, o o DIPF, o Malatião, o Paratião, o Sarin e o Paratião, o Sarin e o Tabun, levando à morte Tabun, levando à morte por paragem respiratóriapor paragem respiratória

HC-O-P-O-CH

O

FCH3

CH3

CH3

CH3

DIPF-disopropilfosfofluoridato

CH3-CH2-O-P-O-

CH3-CH2-O

S Paratião

CH3-O-P-S-CH-C-O-CH2CH3

CH2-C-O-CH2CH3

S O

O

CH3OMalatião

F-P-O-CH

CH3

CH3

O

CH3

Sarin

N C-P-N

CH3CH2O

O

CH3

CH3

Tabun


3-Compostos que se ligam reversivelmente à 3-Compostos que se ligam reversivelmente à serina do centro activo da acetilcolinestrase.serina do centro activo da acetilcolinestrase.

Os principais exemplos são a fisostigmina e a Os principais exemplos são a fisostigmina e a neostigmina que são usados no tratamento neostigmina que são usados no tratamento médico da miastenia grave que causa médico da miastenia grave que causa paralesia muscular por autoimunisação. Os paralesia muscular por autoimunisação. Os anticorpos formados pelo próprio indivíduo anticorpos formados pelo próprio indivíduo bloqueiam a acetilcolinesterase bloqueiam a acetilcolinesterase

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular B-Agentes que permitem a B-Agentes que permitem a

transmissão por aminoácidostransmissão por aminoácidos

B1-Os aminoácidos ácido B1-Os aminoácidos ácido glutâmico e ácido aspártico glutâmico e ácido aspártico

estimulam os receptores na estimulam os receptores na membrana pós-sináptica.membrana pós-sináptica.

Em repouso a concentraçEm repouso a concentraç ão de ácido glutâmico no ão de ácido glutâmico no

espaço extracelular é de 1espaço extracelular é de 1M, M, enquanto que no citoplasma enquanto que no citoplasma pré-sináptico é de 10mM e no pré-sináptico é de 10mM e no lúmen daslúmen das

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular vesículas sinápticas de 100mM. Estas vesículas sinápticas de 100mM. Estas

concentrações são mantidas por meio de concentrações são mantidas por meio de transportadores proteicos específicos.transportadores proteicos específicos.

Os transportadores de glutamato na membrana Os transportadores de glutamato na membrana pré-sináptica e plasma estão dependentes da pré-sináptica e plasma estão dependentes da concenração de Na+. As ATPases nas concenração de Na+. As ATPases nas membranas das vesículas pré-sinápticas membranas das vesículas pré-sinápticas estabelecem umgradiente protónico que origina estabelecem umgradiente protónico que origina a força que movimenta os aniões glutamato. Há a força que movimenta os aniões glutamato. Há pelo menos cinco receptores de glutamato. O pelo menos cinco receptores de glutamato. O ácido aspártico tem um mecanismo análogo.ácido aspártico tem um mecanismo análogo.

convulsivanteconvulsivante


B2-Glicina e ácido B2-Glicina e ácido -aminobutírico (GABA)-aminobutírico (GABA) Estes aminoácidos inibem a propagação do sinal Estes aminoácidos inibem a propagação do sinal

imanado de outros neurónios para o neurónio imanado de outros neurónios para o neurónio pós-sináptico. Estes agentes tornam a pós-sináptico. Estes agentes tornam a membrana pós-sináptica permeável aos iões membrana pós-sináptica permeável aos iões ClCl--, causando hiperpolarização. O GABA parece , causando hiperpolarização. O GABA parece operar no cérebro, enquanto que a glicina na operar no cérebro, enquanto que a glicina na espinal medula.espinal medula.

O receptor da Glicina tem uma afinidade O receptor da Glicina tem uma afinidade específica para o alcalóide Estricnina que é uma específica para o alcalóide Estricnina que é uma drogadroga

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular C-Neurotransmissores de C-Neurotransmissores de

catecolaminascatecolaminas

Os principais Os principais neurotransmissores neurotransmissores catecolamínicos são a catecolamínicos são a Epinefrina ou Adrenalina, Epinefrina ou Adrenalina, norepinefrina, dopamina, L-norepinefrina, dopamina, L-DOPA e serotoninaDOPA e serotonina

Os primeiros compostos Os primeiros compostos resultam da Tirosina que é resultam da Tirosina que é sintetisada nos neurónios e sintetisada nos neurónios e glândulas adrenérgicas e o glândulas adrenérgicas e o último do aminoácido último do aminoácido triptofano.triptofano.

OHOH

C-C-N+-CH3HO

HH

H

H

H

AdrenalinaOH

OH

C-C-N+-HHO

HH

H

H

H

Norepinefrina

OHOH

C-C-N+-HHO

HH

H

H

H

Dopamina

OHOH

C-C-N+-COO-

HH

H

H

H

H

L-DOPA

OH

C-C-N+-COO-

HH

H

H

H

H

Tirosina

N

HO

H

NH2

Serotonina

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular Estas substâncias funcionam Estas substâncias funcionam

independentemente como hormonas no sistema independentemente como hormonas no sistema circulatório e como neurotransmissores no circulatório e como neurotransmissores no cérebro. Estas duas funções são controladas cérebro. Estas duas funções são controladas pela barreira sanguínea cerebral que permite pela barreira sanguínea cerebral que permite que apenas substâncias altamente hidrofóbicas que apenas substâncias altamente hidrofóbicas do sistema circulatório passem para o cérebro. do sistema circulatório passem para o cérebro. Apesar desta restrição os receptores do cérebro Apesar desta restrição os receptores do cérebro funcionam como receptores adrenérgicos.funcionam como receptores adrenérgicos.

A transformação da Tirosina em L-DOPA A transformação da Tirosina em L-DOPA constitui o passo determinante da reacção.constitui o passo determinante da reacção.

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular A Dopamina resultante da descarboxilação, dependente da A Dopamina resultante da descarboxilação, dependente da

Vitamina BVitamina B22, do L-DOPA é uma catecolamina que envolve uma , do L-DOPA é uma catecolamina que envolve uma série de doenças do foro neurológico.série de doenças do foro neurológico.

Os neurotransmissores da junção entre os nervos simpáticos e o Os neurotransmissores da junção entre os nervos simpáticos e o músculo liso são a adrenalina e a nor-epinefrina.músculo liso são a adrenalina e a nor-epinefrina.

Uma produção excessiva de Dopamina no cérebro é responsável Uma produção excessiva de Dopamina no cérebro é responsável pela esquizofrenia, enquanto que a sua falta conduz à doença de pela esquizofrenia, enquanto que a sua falta conduz à doença de Parkinson.Parkinson.

a serotonina) é um neuromediador essencial na dépressão mas a serotonina) é um neuromediador essencial na dépressão mas igualmente em certas perturbações do comportamento como a igualmente em certas perturbações do comportamento como a bulimia e a agressividade.bulimia e a agressividade.Deve charmar-se a atenção para o facto da dopamina e da Deve charmar-se a atenção para o facto da dopamina e da noradrenalina estarem também implicadas nestes processos que noradrenalina estarem também implicadas nestes processos que devem ser resultantes de uma acção em cascata.devem ser resultantes de uma acção em cascata.


Os Os neurotransmissores neurotransmissores catecólicos podem ser catecólicos podem ser metabolizados por metabolizados por duas enzimas:duas enzimas:

A- Catecol-O-A- Catecol-O-metiltransferase na metiltransferase na chave sinápticachave sináptica

B-A B-A Monoaminoxidase na Monoaminoxidase na mitocondriamitocondria O mecanismo de reabasteciemnto de

Catecolaminas neurotransmissoras

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular A depressão clínica que A depressão clínica que

envolve a norepinefrina pode envolve a norepinefrina pode ser tratada de dois modos:ser tratada de dois modos:

1-Por meio de inibidores da 1-Por meio de inibidores da Monoaminoxidase que Monoaminoxidase que actuam como antidepressivos actuam como antidepressivos aumentando o nível de aumentando o nível de catecolaminas no cérebro, catecolaminas no cérebro, como a tranilciprominacomo a tranilcipromina

2-Os antidepressores 2-Os antidepressores tricíclicos, como a desipramina tricíclicos, como a desipramina que actuam por inibição do que actuam por inibição do aprisionamento de aprisionamento de norepinefrina norepinefrina

Desipramina Tranilcipromina


A Fluoxetina ou A Fluoxetina ou PROZAC faz parte PROZAC faz parte do grupo de do grupo de inibidores selectivos inibidores selectivos do reabastecimento do reabastecimento de serotonina, de serotonina, SSRI, (SSRI, (selectiveselective serotoninserotonin reuptakereuptake inhibitorsinhibitors))

Prozac=Fluoxetine

Recepção e Transmissão de Recepção e Transmissão de Informação pelas célulasInformação pelas célulasB-Informação ExtracelularB-Informação Extracelular D-Peptidos neurotransmissoresD-Peptidos neurotransmissores

Pequenos peptidos possuem capacidade de Pequenos peptidos possuem capacidade de neurotransmissão. As sus funções são complexas e mal neurotransmissão. As sus funções são complexas e mal conhecidas. Os principais são: colecistocinina, conhecidas. Os principais são: colecistocinina, encefalinas, endorfinas, endotelinas, gastrina, encefalinas, endorfinas, endotelinas, gastrina, gonadotrofina, neurotensina, oxitocina, secretina, gonadotrofina, neurotensina, oxitocina, secretina, somatostanina, substância P, factor de libertação da somatostanina, substância P, factor de libertação da tirotrofina, vasopressina, peptido vasoactiva intestinal tirotrofina, vasopressina, peptido vasoactiva intestinal (VIP). As endorfinas e encefalinas são opióides naturais (VIP). As endorfinas e encefalinas são opióides naturais revelando-se como potentes inibidores da dor. revelando-se como potentes inibidores da dor.


A bromocriptina é uma A bromocriptina é uma substância que permite o substância que permite o reabastecimento de reabastecimento de dopamina quando este é dopamina quando este é inibido como no caso da inibido como no caso da dependência da Cocaína. É dependência da Cocaína. É também usada na doença de também usada na doença de Parkinson onde há Parkinson onde há degenerescência dos degenerescência dos neurónios dopaminérgicos.neurónios dopaminérgicos.

Bromocriptina

Cocaína


A Reserpina é um A Reserpina é um alcalóide indólico usado alcalóide indólico usado como como antipsicóticantipsicótico e o e antihipertensive cuja antihipertensive cuja acção se deve à ligação acção se deve à ligação irreversível com as irreversível com as vesículas de vesículas de armazenamento dos armazenamento dos neurotransmissores tais neurotransmissores tais como a dopamina, como a dopamina, norepinefrinea e norepinefrinea e serotoninserotoninaa

Reserpina


As endotelinas actuam nos tecidos As endotelinas actuam nos tecidos muscular liso e conectivo afectando a muscular liso e conectivo afectando a contração muscular e as funções de contração muscular e as funções de vasoconstrição, cardíaca, pulmonar e vasoconstrição, cardíaca, pulmonar e renal.renal.

O VIP produz produz a Proteína G da O VIP produz produz a Proteína G da adenilato ciclase que influencia a adenilato ciclase que influencia a glicogenólise.envolvido ainda não se sabe glicogenólise.envolvido ainda não se sabe como no processo do sono O VIP está como no processo do sono O VIP está


E-Neurotransmissores gasososE-Neurotransmissores gasosos E1-Monóxido de carbonoE1-Monóxido de carbono O monóxido de carbono liga-se nos mesmos locais O monóxido de carbono liga-se nos mesmos locais

das proteínas hémicas a que se liga o NO. Isto implica das proteínas hémicas a que se liga o NO. Isto implica um aumento de NO no interior da célula.um aumento de NO no interior da célula.

E2-Óxido nítrico NOE2-Óxido nítrico NO A guanilil ciclase no citoplasma é um receptor de NO, A guanilil ciclase no citoplasma é um receptor de NO,

um radical livre que actua como neurotransmissor e um radical livre que actua como neurotransmissor e como mensageiro secundário, induzindo relaxamento como mensageiro secundário, induzindo relaxamento da musculatura lisa. O NO activa os glóbulos brancos da musculatura lisa. O NO activa os glóbulos brancos na sua acção macrofágica contra virús e bactérias.na sua acção macrofágica contra virús e bactérias.

O NO liga-se ao grupo heme criando um nitrosoheme O NO liga-se ao grupo heme criando um nitrosoheme que vai originar a doença da lingua azul.que vai originar a doença da lingua azul.

http://www.educa.aragob.es/iescarin/depart/biogeo/varihttp://www.educa.aragob.es/iescarin/depart/biogeo/varios/BiologiaCurtis/Seccion%207/46-7.jpgos/BiologiaCurtis/Seccion%207/46-7.jpg regulação hormonal regulação hormonal

http://images.google.pt/imgres?imgurl=http://http://images.google.pt/imgres?imgurl=http://www.educa.aragob.es/iescarin/depart/biogeo/varios/www.educa.aragob.es/iescarin/depart/biogeo/varios/BiologiaCurtis/Seccion%25202/8-BiologiaCurtis/Seccion%25202/8-10.jpg&imgrefurl=http://www.educa.aragob.es/10.jpg&imgrefurl=http://www.educa.aragob.es/iescarin/depart/biogeo/varios/BiologiaCurtis/Seccioniescarin/depart/biogeo/varios/BiologiaCurtis/Seccion%25202/2%2520-%2520Capitulo%25202/2%2520-%2520Capitulo%25208.htm&h=661&w=428&sz=41&hl=pt-%25208.htm&h=661&w=428&sz=41&hl=pt-PT&start=15&tbnid=k7yMrrWZLGmH4M:&tbnh=138&tbPT&start=15&tbnid=k7yMrrWZLGmH4M:&tbnh=138&tbnw=89&prev=/images%3Fq%3Dciclo%2Bde%2Bkrebsnw=89&prev=/images%3Fq%3Dciclo%2Bde%2Bkrebs%26gbv%3D2%26hl%3Dpt-PT Transmissão da %26gbv%3D2%26hl%3Dpt-PT Transmissão da informação celularinformação celular

transmissão de informação celular

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