Conocer y comprender como el sistema nervioso transmite su información por un organismo Sinapsis.
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Conocer y comprender como el sistema nervioso transmite su información por un
organismo
Sinapsis
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Sinapsis: zona especializada de contacto entre las neuronas donde tiene lugar la transmisión de la información.
→ zona de contacto especializada entre una
célula presináptica y una célula
postsináptica (nerviosa, muscular o glandular), siendo el flujo de información de la 1ª a la 2ª.
→ Tipos:
• Eléctricas: poco frecuentes en mamíferos
• Químicas: la inmensa mayoría
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Sinapsis eléctricas
• El potencial de acción se transmite a la neurona postsináptica por el flujo directo de corriente: continuidad entre citoplasmas.
• La distancia entre membranas es de unos 3 nm.
•El flujo de corriente pasa a través de uniones comunicantes (gap junctions formadas por conexinas. Es bidireccional.
• El hexámero de conexinas forma el conexón.
• Función: desencadenar respuestas muy rápidas.
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• Liberación de un neurotransmisor (NT) cuando llega el potencial de acción al terminal presináptico
• El NT difunde por la hendidura sináptica hasta encontrar los receptores postsinápticos
• Unidireccional
• Existe retraso sináptico (0,5 ms).
• Distancia entre membrana pre y postsináptica: 20-40 nm
Sinapsis químicas
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Sinapsis químicas
Liberación del NT:1. Llega el potencial de acción a la terminación
presináptica.
2. Activación de canales de Ca+2 voltaje dependientes.
3. El aumento del Ca+2 citosólico provoca la fusión con la MP de las vesículas de secreción preexistentes que contienen el NT.
4. Las vesículas liberan el NT a la hendidura sináptica (exocitosis).
5. Difusión del NT.
6. Unión a receptores postsinápticos.
7. Apertura de canales iónicos (Na+, K+ o Cl-): despolarización o hiperpolarización.
8. Potencial de acción postsináptico.
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El NT se debe unir a proteínas receptoras específicas en la membrana postsináptica. Esta unión origina un cambio de conformación del receptor.
Dos principales categorías de receptores:
• canales iónicos operados por ligando: receptores ionotrópicos
• receptores acoplados a proteínas G: receptores metabotrópicos
Sinapsis químicas: unión del NT al receptor
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Los receptores median los cambios en el potencial de membrana de acuerdo con:
– La cantidad de NT liberado– El tiempo que el NT esté unido a su receptor
Existen dos tipos de potenciales postsinápticos:
• PEPS – potencial excitatorio postsináptico: despolarización transitoria (apertura de canales Na+). Un solo PEPS no alcanza el umbral de disparo del potencial de acción.
• PIPS – potencial inhibitorio postsináptico: la unión del NT a su receptor incrementa la permeabilidad a Cl- y K+, alejando a la membrana del potencial umbral.
Sinapsis químicas
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Sinapsis químicas: tipos
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• El NT puede conducir a PEPS o PIPS
Cada Sinapsis puede ser solo excitatoria o inhibitoria
• Potenciales Sinápticos Rápidos
– Apertura directa de los canales químicos iónicos– Corta duración
• Potenciales Sinápticos Lentos
– Involucran a proteínas G y segundos mensajeros– Pueden abrir o cerrar canales o cambiar la composición de proteínas de la neurona– Larga duración
Sinapsis químicas: tipos
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Organización del botón sináptico
1. Terminal nervioso 2. Vaina de mielina 3. Citoesqueleto 4. Vesículas sinápticas
inmaduras 5. Vesículas sinápticas maduras
(aptas para la exocitosis) 6. Vesículas sináptica en
exocitosis 7. Neurotransmisor 8. Espacio o hendidura sináptica9. Membrana presináptica 10.Eudosoma 11.Vesícula sináptica en
recuperación12.Canales de calcio
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Sinapsis química
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Interacción del neurotransmisor con el receptor
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Potencial Post-sináptico (PPS)PPS desencadenado por unión de NT a
receptores de la membrana post-sináptica
NT: pépticosamino ácidoscatecolaminas
en la neurona post-sináptica NT ocasionan:inhibición (IPPS) excitación (EPPS)
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Sinapsis excitatoria e inhibitoria
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Inhibición y Excitación
Inhibición = hiperpolarizaciónExcitación = hipopolarización ó
despolarización (PA)
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Cl-
Vesiculas liberan NT
PPSI (inhibición hiperpolarización)PPSI (inhibición hiperpolarización)
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PPSIEl incremento en carga negativa es
afectado por la entrada de Cl- a la neurona post-sináptica
Durante el PPSI, la membrana post-sináptica estamenos excitable HiperpolarizadaPor lo cual no se genera el PA
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Na+
K+
NT
Vesiculas liberan NT
EPSP (excitación despolarización)EPSP (excitación despolarización)
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PPSECuando la membrana del soma recibe una
señal excitatoria se vuelve mas positivamente cargada (Ej. de –70mV a –59mV).
Esto es ocasionado por el ingreso de Na+ a la neurona post-sináptica…. NO cambia de – a +!!
La señal procede hasta el cono axonal de la
neurona post-sináptica y conduce a la despolarización y por tanto a la generación del PA
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ACh ACh
IPPS Inhibitorio
EPPS Excitatorio M. cadiaco
M. Esqueletico
Acetilcolina (ACh) posee doble acción: Acetilcolina (ACh) posee doble acción: - excita células del músculo esquelético - excita células del músculo esquelético - Inhibe células del músculo cardiaco- Inhibe células del músculo cardiaco
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Función integradora de la sinapsis
- Estudia la figura y determina cuál de las dos neuronas se encuentra generando PPSE y cuál PPSI. -Explica las diferencias entre R1 y R2 para cada uno de los potenciales propagados
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Mientras el NT esté unido a su receptor se está produciendo el potencial (PEPS o PIPS), por tanto es necesario eliminar el NT ¿Cómo?:
Sinapsis químicas: eliminación del NT
difusión
degradación
recaptación
difusión
degradación
recaptación• Recaptación a la terminacion nerviosa presinaptica mediante transporte activo 2º (NT no peptídicos).
•Degradación (proteolisis de neuropépidos).
• Difusion lejos de la membrana postsinaptica.
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Si un único PEPS no induce un potencial de acción y un PIPS aleja a la membrana del umbral, ¿Cómo se
produce un potencial de acción?
Integración sináptica
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Sumación temporal de PEPSs
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Sumación temporal de PIPSs
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Sumación espacial de PEPSs
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Sumación temporal-espacial
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Consecuencia de los fenómenos de sumación
1. Tres neuronas excitatorias descargan. Sus potenciales degradados separados están por debajo del umbral de descarga.
2. Los potenciales degradadosllegan a la zona de descarga y se suman creando una señal supraumbral.
3. Se genera un potencial de acción.
4. Integración sináptica
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Consecuencia de los fenómenos de sumación
1. Dos potenciales excitatorios están disminuidos porque se suman con un potencial inhibitorio
2. La suma de los potenciales está por debajo del potencial umbral, por lo que no se genera un potencial de acción
4. Integración sináptica
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5. Circuitos neuronales
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Circuitos neuronales
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