06 Sinapses definição tipos características

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SINAPSES
O que são?
Quais as principais características?
Quais os diferentes tipos?
ESO
02/05/2024
Sinapse do grego 
“união”
Sinapse é sinônimo 
de junção neural
SINAPSE - JUNÇÃO OU CONTATO ENTRE 
DUAS CÉLULAS EXCITÁVEIS 
 
O termo foi introduzido por Charles S. Sherrington (1897) 
Syn: junto + haptein: afivelar
Centenary of the synapse: from
Sherrington to the molecular biology of
the synapse and beyond. GM
Shepherd, SD Erulkar. Trends
Neurosci (1997) 20, 385–392
CONEXÕES > SINALIZAÇÃO
COMUNICAÇÃO E 
SINAPSES 
• Neurônios conectam-se e comunicam-
se com outros neurônios e com 
efetores: músculos esqueléticos, 
cardíacos e lisos, assim como com 
glândulas (células secretoras e 
neurossecretoras). 
• Receptores sensoriais (de natureza 
epitelial, por exemplo, fotorreceptores, 
mecanorreceptores, etc) também são 
inervados. 
• Nesses processos de comunicação as 
sinapses são fundamentais. 
TIPOS DE 
SINAPSES ENTRE 
NEURÔNIOS
Tipos de acordo com a estrutura da sinapse: 
o Sinapses elétricas
o Sinapses químicas
Em ambos os tipos é possível reconhecer uma região pré 
sináptica (em um neurônio) e outra pós sináptica (no 
outro neurônio), uma fenda estreita entre esses neurônios e 
especializações características de cada tipo de sinapse 
como veremos adiante.
ostiposde.com
SINAPSE QUÍMICA
Junção ou contato entre duas células excitáveis com 
especificidades que envolvem a liberação de substâncias 
químicas chamadas de neurotransmissores
SINAPSE
A. Sinapse excitatória (seta) em um 
espinho “thin”.
B. Sinapse excitatória (seta) em um 
espinho (sp) do tipo cogumelo. Veja 
a presença de vesículas redondas 
em A e B.
C. Diferentes sinapses em um ramo 
dendrítico (d), duas inibitórias pela 
presença de vesículas achatadas e 
simetria da densidade eletrônica 
entre os terminais pré e pós-
sinápticos (cabeça de seta) e duas 
sinapses excitatórias, uma no 
dendrito e outra em um espinho 
“stubby” (setas). 
Barra: 1 m 
A validação do conceito foi 
feita com o advento da 
microscopia eletrônica (ME)
O ciclo da vesícula sináptica, espinhos dendríticos e a transdução de sinal. Medicina (Ribeirao Preto Online) 44(2):157. DOI: 
10.11606/issn.2176-7262.v44i2p157-171. Merlo et al. (2011)
A SINAPSE QUÍMICA
ELEMENTOS CONSTITUINTES
dendrito
1
2
3
4
5
6
8
7
Vesícula 
sináptica
Neurotransmisssor (NT)
Bomba de 
recaptação do NT
Terminal
axonal
Receptores 
de NT
Fenda
Espinho
Canais de 
cálcio 
dependentes 
de voltagem
A SINAPSE QUÍMICA
ELEMENTOS CONSTITUINTES
Espaço de 10 a 20 nm 
(*)
Os potenciais de ação propagam-se a 
partir do cone de emergência do axônio 
e provocam a abertura de canais de 
cálcio dependentes de voltagem, que 
por sua vez causam a liberação de 
neurotransmissores na fenda sináptica 
da sinapse química (SQ).
Observar as características e eventos que ocorrem no lado pré sináptico e 
pós sináptico da SQ. Os NT podem ser recaptados por bombas no axônio e 
na glia, podem ser enzimaticamente hidrolisados, e podem interagir com 
receptores específicos na membrana pós sináptica. 
(*) este valor varia entre diferentes autores e sinapses químicas
Vesícula 
sináptica
Neurotransmissor 
(NT)
Bomba de 
recaptação do NTT
Receptores 
de NT
Canais de 
Ca++ 
voltagem-
dependentes
Fenda 
sináptica
Espinha
dendrítica
Liberação de NT
Ligação de NT ao 
receptor
Abertura ou 
fechamento de canais 
íons
Mudança de 
condutância e de 
fluxo de íons
Potenciais pós 
sinápticos (PPS)
Excitação ou inibição 
da região pós 
sináptica
Somação de PPSs 
determinarão a 
ocorrência de 
potenciais de ação
Potenciais de ação chegam ao 
terminal pré sináptico
Despolarização do 
terminal pré sináptico 
causa a abertura de 
Canais de Ca++ 
voltagem-dependentes
3
Influxo de Ca++ 
através de 
canais 
voltagem-
dependentes
TIPOS DE SINAPSES
Tipos de acordo com o arranjo celular entre os 
neurônios: axodendrítica, axossomática, 
axoaxônica e dendrodendrítica
O tipo mais comum é a axodendrítica, postulado 
por R. Cajal na Doutrina do Neurônio e base do 
conceito e da Lei de Polarização Dinâmica de Cajal 
Comunicação no Sistema Nervoso: uma 
síntese
Independentemente do filo, classe, ou 
espécie animal o sistema nervoso 
funciona através da comunicação 
entre neurônios. 
Dá-se o nome de sinapse a esse 
arranjo dos constituintes celulares dos 
sistemas nervosos que permite a 
comunicação entre células (neurônios, 
efetores, receptores sensoriais). Ao 
lado a figura 1 mostra alguns tipos de 
sinapses entre neurônios já vistos 
anteriormente: 2. axoaxônica 3. 
axodendrítica, 5 e 6 axossomáticas.
 Para saber mais a respeito do história das 
sinapses veja e acesse o seguinte link: 
http://www.cerebromente.org.br/n17/history/neuro
ns4_i.htm
Diferentes tipos de sinapses. Em 3. 
vemos a sinapse axodendrítica, o tipo 
mais comum de arranjo entre neurônios.
Todas essas sinapses são sinapses 
químicas. Nesses casos são lançados 
neurotransmissores no espaço entre 
os neurônios, na fenda sináptica.
Moléculas de neurotransmissores são 
liberadas na fenda sináptica e 
interagem com receptores 
específicos na membrana pós 
sináptica. Não entram dentro das 
células.
Neurotransmissores não entram nas 
células
http://www.cerebromente.org.br/n17/history/neurons4_i.htm
http://www.cerebromente.org.br/n17/history/neurons4_i.htm
HÁ TIPOS DIFERENTES DE RECEPTORES PÓS 
SINÁPTICOS: IONOTRÓPICOS E METABOTRÓPICOS
CONCEITO DE AGONISTAS E ANTAGONISTAS DE 
RECEPTORES
AS SINAPSES PODEM SER EXCITATÓRIAS 
OU INIBITÓRIAS
VARIAM DE ACORDO COM OS 
NEUROTRANSMISSORES E HÁ UMA 
GRANDE VARIEDADE DE 
NEUROTRANSMISSORES
TIPOS DE RECEPTORES
Receptores ionotrópicos Receptores metabotrópicos
Sitio pra ligante (NT) + canal Sitio pra ligante (NT) + proteína G
Fluxo íons
Abertura 
canal
Neurotransmissores ligam-
se a receptores
Neurotransmissores
Ativação 
Proteínas G
Subunidades Proteína G 
modulam canais iônicos
Aberturq 
canais 
iônicos
Purves et al
UM NEUROTRANSMISSOR
MUITOS TIPOS DE RECEPTORES
Um dado neurotransmissor pode interagir tanto com receptor 
do tipo metabotrópico como ionotrópico.
A acetilcolina, um dos primeiros neurotransmissores a serem 
descritos, liga-se a receptor acoplado a canal iônico, chama-
se receptor nicotínico.
Liga-se também ao receptor acoplado a proteína G, 
chamado de receptor muscarínico.
Diferenças funcionais entre receptor 
ionotrópico e metabotrópico
Os receptores ionotrópicos respondem de maneira
rápida, o neurotrasmissor ligante é rapidamente retirado
do sítio de ligação (por enzimas, processos de
recaptação, difusão e captação pela glia). Os canais
fecham-se rapidamente.
Os receptores metabotrópicos são mais lentos ao emitir 
respostas, que dependem de mensageiros internos 
(segundo mensageiros) e podem até envolver mudança 
na expressão gênica. Uma vez ativados há um efeito 
cascata que pode também resultar em uma ampla faixa 
de respostas.
Receptores ionotrópicos e metabotrópicos são proteínas que atravessam a 
membrana pós sináptica e ligam-se com especificidade a neurotransmissores 
(NT).
Receptores ionotrópicos mudam de conformação ao ligarem-
se ao NT. Isso produz a abertura de canal iônico, 
aumentando a condutância para um ou mais tipos de íons.
Receptores metabotrópicos ativam a proteína G, o que leva a 
formação de segundo mensageiro, que modifica uma ou 
mais vias metabólicas. Os receptores metabotrópicos não 
apresentam canais iônicos, entretanto, a ativação de 
receptores metabotrópicos pode indiretamente resultar na 
abertura de canais iônicos, e assim como a modificação de 
várias vias metabólicas.
Resumindo
O conceito de 
agonista e 
antagonista de 
um receptor 
molecular
Agonista: interage com o 
receptor estimulando-o.
Antagonista competitivo: 
interage com o receptor e o 
bloqueia, mas pode ser 
deslocado pelo aumento da 
concentração do agonista.Antagonista não 
competitivo: interage com o 
receptor e o bloqueia de 
maneira não pode ser 
deslocado pelo aumento da 
concentração do agonista, é 
irreversível. 
Agonista parcial: 
dependendo da dose 
estimula ou bloqueia o 
receptor.
Agonista natural Agonista de outra origem Antagonista competitivo
ativação
bloqueio
Exemplos: a morfina é agonista de origem vegetal de 
receptores para opiáceos endógenos do tipo mµ. A 
atropina é agonista de receptores de Ach do tipo 
muscarínicos, a nicotina é agonista parcial de receptores 
de Ach do tipo nicotínico. Ach: acetilcolina.
AGONISTAS E ANTAGONISTAS
SINAPSES ELÉTRICAS
Quais são as características 
estruturais e funcionais das 
sinapses elétricas? 
Características estruturais e funcionais das sinapses 
elétricas 
As membranas plasmáticas de 
dois neurônios aproximam-se 
somente na região da sinapse 
elétrica, formando uma pequena 
fenda, a fenda sináptica (2 – 
4nm), entre a membrana do 
neurônio pré e a membrana do 
neurônio pós sináptico (Fig. 3). 
Conexônios, são canais 
hidrofílicos formados por seis 
conexinas (Fig. 3). Esses poros 
permitem a passagem de íons e 
pequenas moléculas do 
citoplasma do neurônio pré 
sináptico para o citoplasma do 
neurônio pós sináptico. 
Quando há a despolarização do 
neurônio A os íons Na+ entram no 
citoplasma desse neurônio e se 
difundem, devido ao gradiente de 
concentração, e penetram pelos 
conexônios no neurônio B. Ocorre 
assim a despolarização também 
do neurônio B, após um breve 
intervalo de tempo (Fig. 4). As 
principais características dessa 
transmissão na sinapse elétrica são 
as seguintes: é rápida, fidedigna, 
bidirecional e capaz de atingir ao 
mesmo tempo uma rede de 
neurônios conectados, que podem 
funcionar sincronizadamente.
Características estruturais das sinapses 
elétricas
A região pré sináptica e a pós sináptica das sinapses elétricas de 
Chordata, assim como os poros resultantes do arranjo de seis conexinas 
formando o conexônio. Há o contato entre o citoplasma de um neurônio 
com o citoplasma do outro, através desses poros, o que permite a 
passagem de íons resultantes da despolarização de um neurônio para o 
outro.
Conexônio: poros conectando o citoplasma dos 
dois neurônios: A (acima) e B (abaixo)
Membrana pré 
sinaptica
Membrana pós 
sinaptica
Espaço 
intercelular
Sinal elétrico: potencial de ação
A
B
Características estruturais das sinapses 
elétricas
File:Gap cell junction en.svg
Canal hidrofílicoFenda de 2-4 nm
Conexônio fechado (E) e aberto (D)
Membranas plasmáticas
Conexônios e conexinas
A
B
Membrana pré sináptica
Membrana pós sináptica Espaço 
intercelular
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Gap_cell_junction_en.svg
Membranas plasmáticas
A
B
Conexônios
As sinapses elétricas em 
invertebrados são 
constituídas por 
proteínas análogas às 
conexinas, as inexinas 
(in de invertebrados). As 
conexinas são 
proteínas específicas 
de Chordata. 
The vertebrate connexin 
family. Cell Mol Life Sci. 
2006 M63(10):1125-40, 
Cruciani, Mikalsen; LTP 
in an innexin-based 
electrical synapse Sci. 
Reports 2018 8:12579 
Welzel, Schuster.
Há uma estreita relação entre estrutura e função nas 
sinapses elétricas
1) São rápidas*: dependem da difusão de íons que entraram no 
citoplasma do neurônio A, quando estimulado, e que atravessam a 
pequena fenda pelos conexônios, de acordo com o gradiente de 
concentração, para o citoplasma do neurônio B; 2 e 3) são fidedignas 
e pouco moduladas porque reproduzem o evento elétrico que 
acontece no neurônio adjacente (a despolarização em B é semelhante 
à despolarização em A); 4) podem ser bidirecionais porque dependem 
dos canais hidrofílicos e de processos de difusão do lado pré ao pós 
sináptico que são semelhantes, o que não acontece nas sinapses 
químicas; 5) permitem a coordenação de sinais intracelulares pela 
passagem de ATP e segundos mensageiros de um neurônio para outro; 
6) podem transmitir sinais abaixo do limiar porque permitem a difusão 
de íons de acordo com o gradiente de concentração; 7) têm a 
capacidade de sincronizar a atividade de vários neurônios que 
passam a trabalhar ao mesmo tempo. 
(*) Em invertebrados e em vertebrados que não controlam a temperatura interna essa propriedade das 
sinapses elétricas é de grande importância fisiológica, principalmente nas respostas de escape.
Sinapses 
dendrodendríticas
Este tipo de sinapse foi 
descrito em 1966. São 
sinapses relativamente 
raras e bem conhecidas 
na retina e em 
neurônios olfatórios 
(Fig. 2.) As sinapses 
dendrodendríticas são 
sinapses elétricas.
A neuroplasticidade
Dados experimentais 
indicam que caso haja 
lesão de axônios, pode 
ocorrer a compensação 
na forma de sinapses 
dendrodendríticas (*).
(*) Hamori, J. (1990)
Morphological Plasticity of
Postsynaptic Neurones in
Reactive Synaptogenesis.J.
Exp Biol 153:251-60
Fig. 2. O bulbo olfatório de mamíferos é organizado em camadas. Observe 
os dendritos de grandes neurônios excitatórios (células mitrais em azuis) 
que formam sinapses dendrodendríticas (flechas vermelhas) recíprocas 
com neurônios inibitórios (células granulares em verde)..
Ref.:Kononenko, N. L., Haucke V. (2011) An Exciting Calcium Sensor for Smell.
Para saber mais: Shepherd,
G.M. (2009) Dendrodendritic
synapses: past, present and
future. Annals of the New Yor
Academy of Sciences. 1170:
215–223.
Características eletrofisiológicas das sinapses elétricas
A figura ao lado (Fig. 4) mostra os registros 
dos eventos elétricos em uma sinapse 
elétrica. Observa-se em A o potencial 
gerado na região pré sináptica da sinapse 
elétrica. Em B, a região pós sináptica do 
outro neurônio é então despolarizada e o 
evento elétrico é semelhante, mas não é 
idêntico ao observado em A. É possível 
observar que após um retardo de 0,1 ms, 
chamado de retardo sináptico, ocorre uma 
rápida transmissão do evento elétrico de A 
para B, ou seja, a despolarização da 
membrana pré sináptica do neurônio A é 
seguida pela despolarização similar do 
neurônio B. A despolarização é devida à 
passagem de íons Na+ de A para B pelos 
conexônios.
No eixo Y o valor da despolarização (potencial de 
membrana em mV), no eixo X o tempo (em ms). 
A
B
Pequeno retardo 
sináptico (0,1 ms)
Neurônio pré 
sináptico
Neurônio pós 
sináptico
Eventos elétricos na sinapse 
elétrica de lagostins
EJ Furshpan and DD Potter Transmission at the giant motor synapses of the crayfish. J. Physiol (1959) 145:289–325
SINAPSES QUÍMICAS
Potencial de Membrana
Terminal de um 
botão de axônio 
aberto e visto através 
de microscopia 
eletrônica (ME)
Ao lado a figura colorida
artificialmente mostra um
terminal axônico (ME). O
terminal foi aberto e mostra
as vesículas sinapticas (em
tons de azul e laranja)
dentro do terminal.
Observar as
vesículas sinápticas
Fonte: https://courses.lumenlearning.com/wm-biology2/chapter/chemical-and-electrical-synapses/
Crédito: modification of work by Tina Carvalho, NIH-NIGMS; 
scale-bar data from Matt Russell)
https://courses.lumenlearning.com/wm-biology2/chapter/chemical-and-electrical-synapses/
COMPARAÇÃO: SINAPSE ELÉTRICA (A) e QUÍMICA (B) 
Rápida, fidedigna, 
bidirecional, pouco modulada, 
pequena plasticidade
Relativamente mais lenta, 
unidirecional, modulada, 
maior plasticidade
Sincronização
Coordenação plasticidade
Electrical synapses: a dynamic signaling system that shapes the activity of neuronal network Biochimica et Biophysica Acta 
(BBA) - Biomembranes, 1662: 1–2, 2004, 113–137 SG Hormuzdi, MA Filippov, G Mitropoulou, H Monyer, R Bruzzone
Sinapses, desenvolvimento e aprendizado 
oNo início do desenvolvimento os neurônios são transientemente 
conectados por “gap junctions”, em mamíferos. E na sequência 
temporal algumas dessas sinapses elétricas são substituídas por 
sinapses químicas, através de processos ainda não totalmentecompreendidos.
o O papel das sinapses nas redes de neurônios com número grande e difuso de 
conexões entre os neurônios. Com a elevação da atividade em dada rede há o 
aumento da habilidade, coordenação e precisão do comportamento expresso pela 
rede neuronal. Alguns desses processos começam antes do nascimento; por 
exemplo, em um recém nascido, os neurônios na retina estão conectados a 
neurônios no encéfalo com um padrão semelhante, mas distinto ao do adulto, 
mas uma vez que os olhos se abrem o circuito passa a ser ativado com 
frequência e as conexões modificam-se até que o padrão do adulto é 
estabelecido. Durante esse processo os comportamentos do filhote que são 
guiados pelo circuito visual tornam-se mais precisos; se o processo é 
interrompido por oclusão de um ou dos dois olhos, o padrão adulto não é 
alcançado e os comportamentos guiados pela visão ficam comprometidos. 
Sinapses, desenvolvimento e aprendizado 
oNo início do desenvolvimento os neurônios são transientemente 
conectados por “gap junctions”, em mamíferos. E na sequência 
temporal algumas dessas sinapses elétricas são substituídas por 
sinapses químicas, através de processos ainda não totalmente 
compreendidos.
o Redes de neurônios com número grande e difuso de conexões entre os 
neurônios. Com a elevação da atividade em dada rede há o aumento da 
habilidade, coordenação e precisão do comportamento expresso pela rede 
neuronal. Alguns desses processos começam antes do nascimento; por exemplo, 
em um recém nascido, os neurônios na retina estão conectados com 
neurônios no encéfalo* com um padrão semelhante ao do adulto, mas uma vez 
que os olhos se abrem o circuito passa a ser ativado com frequência e as 
conexões modificam-se até que o padrão do adulto é estabelecido. Durante 
esse processo os comportamentos do filhote que são guiados pelo circuito visual 
tornam-se mais precisos; se o processo é interrompido por oclusão de um ou dos 
dois olhos, o padrão adulto não é alcançado e os comportamentos guiados pela 
visão ficam comprometidos. 
NOVIDADE
O QUE ACONTECE NA PÓS SINAPSE?
https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2010/01/sinapse.jpg
E no axônio?
SINAPSES E A COMUNICAÇÃO 
EM METAZOA
Há aproximadamente 800 milhões de anos surgiram os organismos 
multicelulares, e com eles mecanismos de propagação de sinais de 
comunicação e sincronização da atividade de populações de células. 
Desde então a comunicação intercelular faz-se de duas maneiras: por 
canais de comunicação entre as células e pela secreção de moléculas 
que se ligam às células adjacente ou mais distantes. 
Nas sinapses vemos esses dois processos possibilitando a comunicação 
entre neurônios, e através desses a integração entre diferentes sistemas 
funcionais.
ASPECTOS EVOLUTIVOS
Como e quando tudo começou?!
Junção celular
Junção comunicante
Secreção por 
vesículas
	Slide 1: SINAPSES 
	Slide 2: SINAPSE - Junção ou contato entre duas células excitáveis 
	Slide 3: CONEXÕES > SINALIZAÇÃO COMUNICAÇÃO E SINAPSES 
	Slide 4: TIPOS DE SINAPSES ENTRE NEURÔNIOS 
	Slide 5: SINAPSE QUÍMICA 
	Slide 6: 
	Slide 7: A SINAPSE QUÍMICA ELEMENTOS CONSTITUINTES
	Slide 8: A SINAPSE QUÍMICA ELEMENTOS CONSTITUINTES
	Slide 9
	Slide 10: Tipos de sinapses
	Slide 11: Comunicação no Sistema Nervoso: uma síntese
	Slide 12: HÁ TIPOS DIFERENTES DE RECEPTORES PÓS SINÁPTICOS: IONOTRÓPICOS E METABOTRÓPICOS CONCEITO DE AGONISTAS E ANTAGONISTAS DE RECEPTORES
	Slide 13: TIPOS DE RECEPTORES
	Slide 14: Um neurotransmissor muitos tipos de receptores 
	Slide 15: Diferenças funcionais entre receptor ionotrópico e metabotrópico
	Slide 16: 
	Slide 17: O conceito de agonista e antagonista de um receptor molecular
	Slide 18: SINAPSES ELÉTRICAS 
	Slide 19: Características estruturais e funcionais das sinapses elétricas 
	Slide 20: Características estruturais das sinapses elétricas
	Slide 21: Características estruturais das sinapses elétricas
	Slide 22
	Slide 23: Há uma estreita relação entre estrutura e função nas sinapses elétricas
	Slide 24: Sinapses dendrodendríticas
	Slide 25: Características eletrofisiológicas das sinapses elétricas
	Slide 26: SINAPSES QUÍMICAS 
	Slide 27: Terminal de um botão de axônio aberto e visto através de microscopia eletrônica (ME)
	Slide 28
	Slide 29: Sinapses, desenvolvimento e aprendizado 
	Slide 30: Sinapses, desenvolvimento e aprendizado 
	Slide 31: O QUE ACONTECE NA PÓS SINAPSE?
	Slide 32: Sinapses e a Comunicação em metazoa
	Slide 33: ASPECTOS EVOLUTIVOS
	Slide 34
	Slide 35
	Slide 36