Videoaula 2 Neurônios - TRANSPORTE DE ÍONS ATRAVÉS DA MEMBRANA

o Olá pessoal tudo bem com vocês hoje a gente vai começar entender como funciona o sistema nervoso e vocês vão ver que o negócio é nervoso mesmo antes de mais nada é importante lembrar que o sistema nervoso é dividido em sistema nervoso central composto pelo encéfalo e medula espinhal e sistema nervoso periférico composto pelos nervos que se conectam ao tronco encefálico os nervos cranianos e os nervos que se conectam a medula os nervos espinhais e se você nem esquecido ou esquecida e quer fazer uma rápida revisão de anatomia do sistema nervoso na descrição do vídeo

eu indico um canal de anatomia onde você poderá fazer esta rápida revisão mas então vamos lá se a gente pegar um pedacinho da medula espinal e colocar isso no microscópio teríamos mais ou menos essa visão vários neurônios com seus corpos celulares formando a substância cinzenta e os seus axônios revestidos com a bainha de mielina formando a substância Branca ainda se vocês observarem com atenção além de neurônios também podemos encontrar outros tipos de células chamadas de células da glia ou neuroglia a cada uma dessas células tem uma função diferente no sistema nervoso central e periférico como

vocês podem observar no esquema mas embora todas essas células sejam fundamentais para o funcionamento do sistema nervoso a grande estrela te sistema é um neurônio que é considerada a unidade funcional do sistema nervoso e quando eu digo que o neurônio é a unidade funcional de sistema eu quero dizer que essa célula é a menor unidade capaz de realizar todas as funções básicas do sistema nervoso Isto é detectar e receber informações integrar e processar as informações recebidas e gerar uma resposta de acordo com essas informações recebidas e como veremos adiante nesta disciplina o neurônio é capaz

de realizar essas três funções sozinho sendo portanto a unidade funcional do sistema nervoso e vocês provavelmente já viram na anatomia as partes de um neurônio Mas vamos revisar isso rapidamente o soma que vem do grego significa corpo por isso soma também é chamado de corpo celular é o centro do neurônio Onde fica localizado o núcleo o qual contém o material genético além de várias organelas necessárias para o funcionamento adequado do neurônio organelas comumente encontradas em todos os tipos celulares e do somma para tem várias projeções chamadas de neuritos alguns desses neuritos são chamados de dendritos

e sua função é receber informações diretamente do ambiente ou informações vindas de outros neurônios através de uma região de contato o que chamamos de sinapse além dos dendritos a partir de uma região chamada de ícone surge um neurito especializado em transmitir informação gerada por este neurônio para outros neurônios esse Neuri tá chamado de axónio e como vocês devem saber as informações geradas em um neurônio são convertidas em sinais elétricos que devem ser conduzidas pelos axônios até o próximo neurônio a gente sabe muito bem que materiais metálicos como por exemplo fios de cobre são ótimos condutores

de eletricidade sabendo disso eu faço uma pergunta a vocês o que tem nos axônios que os permitem conduzir correntes elétricas Será que os axônios seriam tipo um fio de cobre um material metálico para responder essa pergunta temos que lembrar que os metais são bons condutores de eletricidade porque eles apresentam cargas elétricas livres os elétrons se eu ligar as extremidades desses fios em um polo positivo e negativo de uma pilha os elétrons livres se movem com ordenadamente para o pólo positivo criando uma corrente de cargas elétricas e os neurônios não são exatamente como um fio de

cobre nós no seu interior existe basicamente água e sais do Mc Gui quando um sal é diluída em água ele se dissocia em dois átomos com cargas elétricas os chamados íons Um íon positivo ou cátion e outro e um negativo ou ânion dessa forma assim como no fio de cobre nos neurônios existem cargas elétricas Livres não na forma de elétrons mas na forma de íons E se eu ligasse as duas extremidades desse pedaço de axónio os polos de uma pilha os íons iriam começar a se mover de maneira coordenada igual os elétrons no fio de

cobre criando também uma corrente elétrica é assim que os neurônios conduzem eletricidade um ponto importante que vale a pena ser destacado aqui como vocês viram seja no fio de cobre seja no axônio para existir uma cor a elétrica é preciso ter um polo positivo e o polo negativo para direcionar o movimento das cargas elétricas mas existe um polo positivo e negativo nos neurônios existe mas não da sua direção existe através da membrana que separa o líquido do interior do neurônio que eu chamo de líquido intracelular ou like e o líquido do interior do neurônio que

eu chamo de líquido extra-celular ou leque Então tá se os polos estão nessa direção significa que os seus tendem a se mover para dentro ou para fora dos neurônios criando correntes elétricas mas aí pessoal é o seguinte essa membrana celular ela é impermeável aos íons ou seja os seus não conseguem atravessar o material que forma as membranas Oi hoje então como é que vai ser gerado a corrente elétrica a membrana impermeável galera mais nela Existem várias estruturas que funcionam como portões que permitem a passagem dos íons através da membrana permitindo a geração de correntes elétricas

hoje nessa aula eu vou mostrar para vocês Do que é feito a membrana celular e os portões que permitem a passagem dos íons através dela por fim vou explicar Quais as forças que podem influenciar o movimento dos rios ou seja influenciam a geração das correntes elétricas Então vamos lá as membranas que delimitam todas as nossas células incluindo os neurônios são formados por duas camadas de gordura ou lipídio existem vários tipos de lipídios no organismo mas o principal lipídio que formam as duas camadas também brana celular são os chamados posso fazer vídeos e esse esforço lipídios

são moléculas anfipáticas para quem não se lembra moléculas anfipáticas são moléculas que apresentam em sua estrutura uma região polar ou hidrofílica isto é Gui Costa de água que interage com as moléculas de água que a gente chama de cabeça e hidrofílica e também uma região Apolar ou hidrofóbica que não gosta de interagir com a água que são as duas cadeias de carbono que a gente chama de caudas hidrofóbicas tô sabendo que isso fica fácil entender porque essas moléculas anfipáticas formam as duas camadas de lipídios que a gente chama de bicamada lipídica a qual compõe todas

as membranas celulares como as caudas hidrofóbicas não gostam de água elas devem interagir umas com as outras Deixando as cabeças hidrofílicas voltadas para o líquido intracelular ou extracelular e essa bicamada lipídica que forma as membranas celulares tem várias funções uma delas é selecionar o que entra e sai da célula ela seleciona primeiro pela solubilidade das moléculas em meio lipídico Isto é o que for solúvel em gordura passa o que não for vai ser selecionado por tamanho portanto moléculas hidrofóbicas que são solúveis em lipídios ou melhor que são lipossolúveis atravessam as membranas com facilidade já as

moléculas hidrofílicas tem mais dificuldade o Olá como as grandes não passam mais moléculas pequenas o suficiente para passar entre os fosfolipídios como a água pode atravessar isso porque a molécula de água é neutra Isto é não tem cargas elétricas sobrando no entanto os rios mesmo sendo bem menores que a água não atravessa pois apresentam cargas elétricas sejam elas positivas ou negativas e por isso a gente disse que a bicamada lipídica das membranas funciona como uma barreira seletiva permitindo a passagem de algumas moléculas mas impedindo a passagem de outras ah mas elas não precisam de irmos

para funcionar claro que precisam Mas então como que essas pequenas moléculas atravessam a membrana das células para responder essa pergunta é preciso adicionar na membrana com segundo componente emersos na bicamada de lipídios existem muitas proteínas de membrana essas proteínas podem ser periféricas que interagem apenas com as cabeças hidrofílicas dos fosfolipídeos ou integrais que interagem com as caudas hidrofóbicas também pois apresentam regiões apolares em suas estruturas algumas podem atravessar completamente a membrana por isso são chamadas de proteínas transmembranas E essas proteínas de membrana também podem ser classificadas de acordo com a sua função algumas proteínas são

importantes para manter a forma EA estrutura das células outras recebem mensagens de moléculas sinalizadoras outras ainda podem funcionar como enzimas degradando ou produzindo moléculas importantes para célula mas como é que eu quero mostrar para vocês como os rios podem atravessar a membrana nós precisamos falar sobre essa classe de proteínas de membrana as proteínas de transporte embora existam várias proteínas de transporte específicas para diversos tipos de moléculas Nesta aula a gente foca nas proteínas que participam do transporte 12 anos os canais iônicos e as bombas iônicas a parceria proteínas tantos canais como as bombas iônicas são

formadas por uma sequência de aminoácidos que podem se organizar em estruturas extremamente complexas no caso dos canais iônicos essas estruturas proteicas formam como se fossem poros na membrana ou melhor formam canais hidrofílicos por onde podem passar pequenas moléculas hidrofílicas como seus mas lembrem-se que esses canais não são purax aleatórios por onde pode passar qualquer iam a estrutura EA composição de aminoácidos no seu interior pode variar formando que a gente chama de filtro de seletividade Como assim bom vamos pegar por exemplo um canal de cátion esse canal ele é seletivo para irmos com carga positiva isso

acontece devido à presença de cargas negativas e no canal e assim os cátions por exemplo sódio e são atraídos para dentro do canal enquanto os ânions por exemplo ânion cloreto são repelidos e Ah e não podem passar pelo Canal o filtro de seletividade ainda pode selecionar moléculas pelo o tamanho ó e além de outras características além do filtro de seletividade que torna os canais específicos para determinados Rios os canais podem ser classificados como canais abertos e canais com portões os canais abertos adivinhe ficam sempre abertos permitindo a passagem de seus determinados por isso são também

chamados de canais de vazamento que os canais com portão uma parte de sua estrutura funciona como se fosse um portão que controla a passagem de seus determinados em um momento os portões podem estar abertos em outro podem estar fechados Mas a pergunta é o que pode controlar a abertura e o fechamento desses portões alguns canais podem ser controlados por estímulos de natureza química através da ligação de uma molécula em sua em outras podem ser controlados por estímulos físicos como eletricidade pressão e até mesmo temperatura por exemplo os canais com portão controlados por ligantes permanecem fechados

até que uma molécula sinalizadora se liga em uma região específica do canal isso faz com que o canal mude de conformação Isto é altera EA sua forma abrindo o portão e permitindo a passagem do seus outros canais com portões podem ser controlados por alterações na voltagem da membrana Isto é quando ocorre uma mudança na quantidade de cargas elétricas na superfície externa e interna da membrana que formam os polos positivo e negativo alguns canais podem mudar a sua conformação e abrir os seus portões permitindo assim a passagem de seus determinados Ramos os outros tipos de canais

com portão serão explicados conforme eles forem aparecendo ao longo da nossa disciplina agora o seguinte Independente se o canal de vazamento ou com portão para que haja um movimento de íons através desses canais os irmãos precisam ser empurrados por alguma força a primeira força que podemos pensar a força elétrica pois lembrem-se dos polos positivo e negativo que existem nas superfícies externos e internos na membrana celular dessa forma se um canal para União com carga positiva se abrir a intuitivo pensar que esse cátion irá se mover em direção ao polo negativo o mesmo vale para um

íon com carga negativa é mas atenção é preciso tomar cuidado Pois existe uma outra força aqui algumas vezes pode superar a força elétrica e mover por exemplo alguns cátions para o pólo positivo e não para o negativo essa força que eu estou falando é a força química também chamada de força de difusão para entender essa força é preciso lembrar o que é difusão difusão ocorre quando eu tenho uma diferença de concentração de uma determinada molécula ou substância Por exemplo agora vamos ignorar as cargas elétricas da membrana se de um lado da membrana eu tenho uma

maior concentração desse ion se tiver um canal aberto para ele na membrana ele tende a ir para o outro lado que está menos concentrado Até que a sua concentração se iguale nos dois compartimentos isso é difusão o movimento que ocorre devido à diferença de concentração e agora Vamos considerar as duas forças agindo sobre os dois íons positivos mais abundantes no organismo sódio e potássio a gente sabe que o pólo positivo geralmente fica do lado de fora da célula pois lá fora tem um excesso de cargas positivas e o polo negativo fica do lado de dentro

das células Pois existe um excesso de cargas negativas agora prestem atenção na concentração de sódio potássio dentro e fora da célula a concentração de sódio é muito maior fora da célula EA de potássio ao contrário é muito maior dentro da célula se a gente pensar no sódio é fácil pela força elétrica ele já tende a entrar nas células e pela força de difusão também portanto não há dúvidas que se tiver um canal aberto para o sódio ele entra na célula mas a gente pensar no potássio a coisa fica mais complicada pela força elétrica e já

entrar mas pela força de difusão ele tende a sair e agora agora é um cabo-de-guerra se a força elétrica for maior do que a força de difusão o potássio entra Mas se for contrário o potássio sai na próxima aula eu vou mostrar para vocês que quem vence esse cabo de guerra é a força de difusão mandando potássio para fora sempre que houver um canal aberto para este hoje o mais importante é saber porque as concentrações de sódio potássio são tão diferentes dentro e fora da célula para entender essa diferença a gente precisa lembrar que além

dos canais iônicos os seus podem ser transportados através das membranas por Pombas iônicas assim como os canais as bombas iônicas são proteínas transmembranas mas que não formam um canal direto através das membranas trás e o funcionamento de uma bomba Nada melhor do que usar como exemplo a principal bomba e única presente em todas as células incluindo os neurônios a bomba de sódio potássio também chamada de sódio potássio ATP Asi mais porque até pease nesse aqui o que termina em Asus geralmente são enzimas que quebram alguma coisa e no caso dessa enzima quebra ATP fornecendo energia

para essa proteína fazer alguma coisa na célula e adivinhem para quê que essa energia é usada para transportar três e um sódio para fora da célula em troca de dores e uns potássio para dentro das células Ou seja é um transporte na direção contrária a força de difusão por isso a gente disse que esse tipo de transporte é um transporte ativo pois gasta energia de um ATP promoveriam sódio potássio contra a força de difusão o gradiente de concentração o resultado disso são as altas concentrações de sódio fora da célula e as altas concentrações de potássio

dentro da célula Vale lembrar que existem muitas outras bombas iônicas nos neurônios com por exemplo As bombas de íons cálcio que usam a energia de um até para bombear o cálcio para fora dos neurônios Onde ele fica bastante concentrado quando comparado com a concentração no interior dos neurônios enfim Resumindo toda aula lembrem-se que os neurônios são as unidades funcionais do sistema nervoso e podem receber processar e gerar informações essas informações são transmitidas de neurônio para neurônio ou para outros tipos celulares na forma de correntes elétricas essas correntes elétricas acontecem através da membrana que podem com

a passagem de cargas elétricas da forma de íons os seus não atravessam a bicamada lipídica que forma as membranas Mas podem ser transportados através dos canais e das Bombas iônicas estes são os livros que eu indico para estudo o teste conteúdo qualquer dúvida que tenha ficado Ela será esclarecida no nosso encontro no Google Meet um abraço e até lá