LICEO CARMELA CARVAJAL DE PRAT PROVIDENCIA DPTO. DE BIOLOGÍA

LICEO CARMELA CARVAJAL DE PRAT
PROVIDENCIA
DPTO. DE BIOLOGÍA
GUÍA DE APRENDIZAJE N° 5
Sinapsis
SECTOR: Biología
PROFESOR(ES):
NIVEL/CURSO: 3° Medio
Verónica Canavati Carrasco
Miriam Donaire Pérez
MAIL DE PROFESORES:
[email protected]
[email protected]
UNIDAD TEMÁTICA:
Control Nervioso y comportamiento
CONTENIDO:
Sinapsis
APRENDIZAJE ESPERADO:
Representan esquemáticamente una sinapsis y describen la
transmisión del IN a través de neurotransmisores
TIEMPO PARA DESARROLLO:
2 de noviembre (1 semana)
PLAZO DE ENTREGA:
Sin plazo de entrega, se desarrolla en el cuaderno
INSTRUCCIONES:
1. Lea atenta y comprensivamente su guía. Sugerimos subrayar las ideas fundamentales
2. Confeccione en su cuaderno un glosario con los conceptos claves de los temas planteados.
3. Estudie acabadamente el contenido de esta guía, porque al cabo de 1 semana les haremos
llegar una guía – prueba. Esta guía de aprendizaje no se entrega.
Transmisión de los Impulsos Nerviosos en las Sinapsis
Las sinapsis son fundamentales para la homeostasis, dado que permiten filtrar e integrar la
información. El aprendizaje depende de la modificación de la sinapsis: ¡sus calificaciones en los
diferentes subsectores se determina según el número de sinapsis modificadas! Algunos impulsos
se transmiten, otros se bloquean. Hay enfermedades psiquiátricas que resultan de alteración en la
comunicación sináptica. Las sinapsis también son el sitio de acción de muchos compuestos
terapéuticos y adictivos.
En las sinapsis entre neuronas, la neurona presináptica es la que
transmite el impulso, y la neurona postsináptica, la que lo recibe.
La mayoría de las sinapsis son axodendrítica (entre axones y
dendritas), axosomáticas (de axones con el soma) o axoaxónicas
(entre axones).
Hay dos tipos de sinapsis: las sinapsis eléctricas y las sinapsis químicas.
Sinapsis eléctricas
Se produce entre dos entre dos neuronas, en las que las
corrientes iónicas se propagan en forma directa entre células
adyacentes mediante uniones de aberturas. Cada una de
estas
uniones está formada por proteínas tubulares, llamadas
conexones que forman túneles con los que conecta el
citosol de dos células. Los iones pueden fluir
bidireccionalmente por estas proteínas entre las células
adyacentes.
Las uniones de abertura son comunes en el músculo liso
visceral, el miocardio y en los embriones en desarrollo.
También se encuentran en el sistema nervioso central..
Ventajas de las sinapsis eléctricas:
1. Comunicación más rápida que en las químicas, ya que los potenciales de acción se conducen
directamente a través de las uniones de abertura.
2. Sincronización de los potenciales de acción, hacen posible la acción coordinada de un grupo
de neuronas o de fibras musculares.
3. Transmisión bidireccional en las sinapsis eléctricas, mientras que en las sinapsis químicas es
sólo unidireccional
Sinapsis Química
Casi todas las sinapsis utilizadas en la transmisión de señales en el sistema nervioso central del
ser humano son sinapsis químicas, en ellas, las neuronas presináptica y postsináptica, están en
una proximidad muy estrecha, pero, no hay contacto físico entre sus membranas plasmáticas,
ellas están separadas por la hendidura sináptica, que es un espacio de 20 a 50nm lleno de
líquido intersticial. Los impulsos nerviosos no pueden propagarse a través del espacio sináptico,
por lo que se produce una forma indirecta de comunicación en la hendidura.
La
neurona
presináptica
libera
un
neurotransmisor que difunde en la hendidura
sináptica y actúa en receptores de la
membrana de la neurona postsináptica con lo
que se produce un potencial postsináptico. El
tiempo necesario para estos procesos en una
sinapsis química es de 0,5 ms. A ello se debe
que las sinapsis químicas, transmitan los
impulsos con mayor lentitud que las
eléctricas.
Descripción de la transmisión de los impulsos nerviosos en las sinapsis químicas:
1. Viaja un potencial de acción por el axón de la neurona presináptica y llega al botón sináptico.
2. El potencial de acción que llegó al botón sináptico, abre los canales de Ca +2 de voltaje. La
concentración de iones calcio es más alta en el medio extracelular, de modo que entra a la célula
por los canales abiertos.
3. El aumento de la concentración de Ca+2 en el interior de la neurona presináptica estimula a las
vesículas sinápticas para que se adhieran a la membrana del botón sináptico para que se
desencadene la exocitosis de algunas de ellas. Al fusionarse la membrana de las vesículas con la
membrana plasmática, las moléculas de neurotransmisores se liberan a la hendidura sináptica.
4. Los neurotransmisores difunden por la hendidura sináptica y se unen con los receptores de
neurotransmisores en la membrana de la neurona postsináptica.
5. La unión de las moléculas de neurotransmisor con sus receptores, abre los canales y permiten
el flujo de iones específicos a través de la membrana.
6. De acuerdo al tipo de iones que admitan los canales, el flujo iónico produce despolarización o
hiperpolarización de la membrana postsináptica. Por ejemplo, la apertura de los canales de Na +
permite la entrada de estos iones, lo cual genera despolarización, mientras que la apertura de
canales de Cl- y el influjo de Cl- causa hiperpolarización, así como también la abertura de canales
de K+ y su salida al medio externo, causa la hiperpolarización de la membrana de la neurona
postsináptica.
7. Si la despolarización alcanza el valor umbral, se generan uno o más potenciales de acción
Potenciales Postsinápticos Excitatorios (PPSE) y Potencial Postsináptico
Inhibitorios (PPSI)
Un
neurotransmisor
puede
causar
potenciales graduados excitatorios o
inhibitorios. Si el neurotransmisor al unirse
al receptor de la membrana postsináptica,
despolariza la membrana, es excitatorio
porque acerca el potencial de membrana al
valor umbral. Un potencial postsináptico
despolarizante
se
llama
potencial
postsináptico excitatorio (PPSE)
Los PPSE son consecuencia de la apertura
de canales iónicos de Na+, ingresa Na+ al
medio intracelular y el potencial se torna
positivo, si alcanza el umbral se dispara un
potencial de acción, se despolariza la
membrana produciéndose la transmisión
del impulso nervioso.
Un
neurotransmisor,
que
causa
hiperpolarización
de la membrana
postsináptica es inhibitorio, ya que aumenta
el potencial de membrana al hacer más
negativo su interior, se aleja del valor
umbral,
dificultándose
aún
más
la
generación de un impulso nervioso.
Se denomina Potencial Postsináptico
Inhibitorio (PPSI), a los de carácter
hiperpolarizante.
Los PPSI son consecuencia de la apertura
de canales de Cl- o K+. Cuando se abren los
canales de Cl-, los iones cloruro difunden al
medio intracelular. Si se abren los canales
de K+ aumenta la permeabilidad de la
membrana a estos iones, incrementando su
salida al medio extracelular y el interior se
vuelve aún más negativo (hiperpolarización)
Retiro del neurotransmisor
El neurotransmisor debe ser retirado de la hendidura sináptica para el funcionamiento normal de
las sinápsis. Si el neurotransmisor permaneciera
en la hendidura, influiría de manera indefinida en la neurona postsináptica, fibra muscular o célula
glandular. El retiro ocurre de tres maneras:
1.- Difusión. Las moléculas de neurotransmisor difunden de la hendidura sináptica conforme a su
gradiente de concentración.
2.- Degradación enzimática. Algunos neurotransmisores se inactivan por degradación enzimática.
Por ejemplo, la acetilcolinesterasa es la enzima que degrada al neurotransmisor acetilcolina en la
hendidura sináptica de las uniones neuromusculares.
3.- Captación por células, muchos neurotransmisores son transportados activamente de regreso a
la neurona que lo liberó o a células gliales adyacentes
Sumación
La neurona del SNC recibe IN de 1.000 a 10.000 sinapsis. La integración de estos impulsos, se
conoce como sumación.
Sumación espacial
La sumación espacial es aquella que se origina de
la acumulación de un NT que liberan
simultáneamente
varios
botones
sinápticos
presinápticos
Sumación temporal
Ocurre cuando se acumula un NT que libera
dos o más veces, en rápida sucesión, un solo
botón presináptico.
El PPSE dura unos 15 ms, de modo que la
segunda liberación de NT (y las subsiguientes)
debe ocurrir poco después de la primera para
que haya una sumación temporal.
Neurotransmisores
Son sustancias químicas que se encuentran dentro de las terminales axónicas y se liberan hacia
el espacio sináptico en respuesta a un impulso nervioso; ejercen su efecto en el potencial de
membrana de la neurona postsináptica.
Algunos neurotransmisores se unen con sus receptores y producen rápidamente la apertura o
cierre de los canales iónicos membranosos, mientras que otros actúan con mayor lentitud,
mientras que otros actúan con mayor lentitud, gracias a sistemas de segundos mensajeros, e
influyen en reacciones enzimáticas en las células.
El resultado de estos dos tipos de procesos puede ser la inhibición o excitación de las neuronas
postsinápticas.
Los neurotransmisores son de diversa naturaleza química, algunos pueden ser hormonas, aminas,
péptidos, aminoácidos o polipéptidos. Los neurotransmisores se clasifican en dos tipos de
acuerdo a su tamaño: neurotransmisores de bajo peso molecular y neuropéptidos.
La siguiente tabla muestra un resumen de diversos neurotransmisores.
Neurotransmisor
Monoaminas
Norepinefrina - Noradrenalina
Acción
Comentarios
Neurotransmisor de las
neuronas
motoras
medulares y de algunas
vías neuronales en el
cerebro. Su acción es
excitatoria.
Se degrada en la sinapsis por
la enzima acetilcolinesterasa;
bloqueadores de esta enzima
son poderosos venenos.
Usado en ciertas vías Relacionado con epinefrina
nerviosas en el cerebro y en
el
sistema
nervioso
periférico; causa relajación
en los músculos intestinales
y contracción más rápida
del corazón
Dopamina
Neurotransmisor del SNC. Involucrado
en
la
Acción
excitatoria
e esquizofrenia. La causa de la
inhibitoria.
enfermedad de Parkinson, es
la pérdida de neuronas
dopaminérgicas
Serotonina
Neurotransmisor del SNC
Involucrado en el control del
Dolor, del sueño y del
humor. Acción excitatoria e
inhibitoria.
Aminoácidos
Glutamato
Glicina
Neurotransmisor excitatorio Algunas personas presentan
más común en el SNC
ciertas
reacciones
al
consumir
alimentos
que
contienen
glutamato
de
sodio, porque éste puede
afectar al SN.
Glicina
y
GABA
neurotransmisores
inhibitorios.
Ácido Gama Aminobutírico
GABA
Ciertos medicamentos que
elevan el estado de ánimo y
contrarrestan la ansiedad,
actúan
aumentando
los
niveles de serotonina.
son Las drogas Benzodiazepinas,
usadas para reducir la
ansiedad y producir sedación
imitan la acción de GABA
Péptidos
Endorfinas
Encefalinas
Sustancia P
Usados por ciertos nervios Sus receptores son activados
sensoriales, especialmente por drogas narcóticas: opio,
en las vías del dolor.
morfina, heroína, codeína.