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Ficha temática

Tipos de sinapsis y neurotransmisores

Te invitamos a aprende lo que es la sinapsis en el siguiente recurso educativo. Podrás ver ilustraciones a color que representan los procesos y te ayudarán a entender mejor la materia.

Tipos de sinapsis y neurotransmisores

La sinapsis es la comunicación funcional entre las neuronas que permite transformar una señal electroquímica (potencial de acción) en una señal química capaz de atravesar el espacio sináptico.

Según el mecanismo de propagación, existen dos tipos de sinapsis: eléctrica y química.
La sinapsis eléctrica ocurre entre neuronas conectadas estrechamente por canales proteicos llamados conexones, que transmiten iones de neurona a neurona. Son las sinapsis menos frecuentes, se han encontrado en algunos invertebrados como, por ejemplo, los cangrejos.

La sinapsis química tiene lugar entre neuronas pre sinápticas que liberan una sustancia química   denominada neurotransmisor hacia el espacio sináptico, el que la separa de la neurona pos sináptica, en cuya membrana se encuentran los receptores específicos, que permiten la propagación o inhibición  del un impulso nervioso, fenómeno conocido como potencial excitatorio pos sinápticos y potencial inhibitorio postsinápticos, respectivamente.

La acción de los neurotransmisores puede ser interferida por el consumo de algunas drogas como la morfina (fig. 2).

Una vez que los neurotransmisores cumplen su función deben ser eliminados del espacio sináptico para el correcto funcionamiento de la sinapsis. Esto puede ocurrir de dos formas: enzimas específicas destruyen al neurotransmisor o bien los transportadores de neurotransmisores los llevan hasta la membrana de la neurona presináptica que los había liberado (recaptación).

Además de sinapsis entre neuronas, también existen sinapsis entre neuronas y células motoras o musculares, a este tipo de comunicación se le denomina unión neuromuscular o placa motora (fig. 1).

Esquema a color de una sinapsis química

Figura 1. Esquema de una sinapsis química muscular

Ilustración a color del efecto de algunas drogas en la sinapsis química


Figura 2. Efecto de la morfina en la sinapsis química

La morfina se une a receptores nerviosos ubicados en neuronas del cerebro y de la médula espinal. Estas neuronas son parte de vías que conducen impulsos nerviosos para el dolor. Debido a esta capacidad de la morfina, se le utiliza para reducir el dolor y producir sedación. Las neuronas moduladoras participan en la regulación de la actividad de los neurotransmisores en la sinapsis. En el caso de la figura 2, la encefalina es el neurotransmisor de la neurona moduladora. La morfina se une a los receptores de la membrana presináptica inhibiendo la liberación de los neurotransmisores desde la neurona presináptica hacia el espacio sináptico. Gracias a este proceso se interrumpe la transmisión de impulsos nerviosos para el dolor.

Imagen de la transmisión del dolor. ¿CÓMO CONTROLAMOS EL DOLOR? Educarchile ¿A qué le llamamos dolor? El dolor corresponde a una serie de impulsos nerviosos que transportan un determinado neurotransmisor. Este neurotransmisor se propaga desde la neurona presináptica hasta la neurona postsináptica, y es ésta última que responde generando la sensación de dolor. Ir a la actividad

Imagen de la transmisión del dolor. COMPONENTES Y FUNCIONAMIENTO DE LA SINAPSIS NEUROMUSCULAREducarchile El sistema nervioso se comunica mediante señales bioquímicas denominadas sinapsis. La sinapsis permite que se forme un circuito neuronal entre las neuronas y células de nuestro organismo, para que se conecten y controlen todos nuestros sistemas. Este proceso ocurre mediante moléculas especializadas llamadas neurotransmisores, que viajan desde una neurona a otra comunicando una determinada señal. Ir a la actividad

Imagen que muestra el camino del impulso nervioso. Guía del docente: Sinapsis y neurotransmisoresEducarchileDescripción curricular:

-Nivel: 3º Medio

-Subsector: Biología

-Unidad temática: Control nervioso y comportamiento

- Palabras claves: sinapsis, neurotransmisor, canal de sodio, canal de calcio, despolarización, potencial de acción, impulso nervioso electroquímico, botón sináptico, neurona presináptica, neurona postsináptica, fibra muscular, potencial excitador, encefalina, morfina, neurona moduladora, receptores de encefalina.

-Contenidos curriculares:

-Estructura de la neurona, conectividad, organización y función del sistema nervioso en la regulación y coordinación de las funciones sistémicas, la motricidad y el comportamiento.

-Sinapsis y neurotransmisores

-Naturaleza electroquímica del impulso nervioso y su forma de transmisión entre neuronas, y entre neuronas y músculo (señales químicas y sinapsis).

-Contenidos relacionados:

-1º medio:

- La célula: La célula como unidad funcional

-3º medio:

- Control nervioso y comportamiento: sistema nervioso, organización y función

- Control nervioso y comportamiento: impulso nervioso

-Aprendizajes esperados:

Los alumnos y alumnas saben y entienden que:

- Todos los organismos tienen la propiedad de responder (reactividad o irritabilidad) a estímulos externos (cambios en el ambiente) cuando éstos alcanzan cierta intensidad(umbral). Algunos organismos poseen un sistema nervioso que expande la capacidad y diversidad de respuesta.

- Las neuronas son células especializadas que permiten la comunicación casi inmediata de diferentes puntos del organismo. Estas células poseen propiedades estructurales y funcionales que permiten conducir impulsos eléctricos (electroquímicos)a gran velocidad (1 a 100 metros/segundo) e integrar la actividad de muchas neuronas. La actividad coordinada de las neuronas y sus interacciones por medio de las sinapsis producen respuestas motoras y emocionales, percepciones, aprendizaje, memoria, lenguaje y en general todos los procesos mentales. Esto es posible gracias a que se organizan formando vías y redes de señalización, con precisas y múltiples interconexiones entre ellas y con las células musculares. Las neuronas se comunican con otras neuronas o con células efectoras musculares o glandulares a través de señales químicas (neurotransmisores) que se liberan por exocitosis en las terminales sinápticas desde la neurona activa y son captadas por receptores específicos en la superficie de la célula efectora. Los procesos de aprendizaje, formación de memoria o la acción de drogas involucran modificaciones al nivel de la sinapsis nerviosa.

- La membrana plasmática de todas las células tiene un potencial eléctrico de reposo negativo, que resulta de la tendencia del ión potasio a salir de la célula por canales específicos, como resultado de una gradiente de concentración que se mantiene por la actividad de la bomba de sodio-potasio, consumiendo energía. En las neuronas, el potencial de reposo puede ser modificado rápidamente (despolarización) gracias a la apertura de canales de sodio, como resultado de estímulos ambientales o señales de otras neuronas. Esto genera potenciales de acción que son utilizados para transmitir las señales nerviosas de un sitio a otro. La información que lleva el impulso nervioso está codificada en la frecuencia y número total de potenciales de acción.

Los nervios que poseen axones largos tienen una vaina aislante de mielina, interrumpida por nudos de Ranvier, que hace más rápido el viaje del impulso nervioso.

- Aprendizajes esperados para esta actividad:

- Comprender el significado de sinapsis.

- Reconocer un esquema de sinapsis neuromuscular e identificar sus componentes.

- Identificar la acción del ión calcio en la liberación de neurotransmisores.

- Conocer qué es una vesícula sináptica.

- Comprenderel significado de potencial de acción.

- Identificar la relación entre la despolarización y el cambio en la permeabilidad de la

membrana que permite el ingreso masivo de iones sodio.

- Saber quelas encefalinas son neurotransmisores que modulan las vías nerviosas

del dolor.

- Comprender que lasDrogas como la morfina tienen una estructura química similar

a las encefalinas y, por eso, pueden unirse a los receptores de la membrana

presináptica.

- Conocer quela sensación de bienestar prolongado que se logra con las drogas, en

este caso morfina, provocan la adicción.

- Recursos digitales asociados de www.educarchile.cl:

- Ficha 20: “Tipos de sinapsis y neurotransmisores”

- Animación digital: “Sinapsis química”; “Efecto de la morfina”

- Presentación digital (ppt):  “Sinapsis y neurotransmisores”

“Sistema nervioso: organización y función”

- Juego: “El Ahorcado” Sinapsis

- Actividades propuestas para este tema:

En este documento hay dos actividades relacionadas al tema “Sinapsis y neurotransmisores”.

Actividad 1: Componentes y funcionamiento de la sinapsis neuromuscular: Aquí se pretende que el estudiante complete algunas definiciones de conceptos relacionados con componentes de la sinapsis neuromuscular y los procesos que se llevan a cabo durante el impulso nervioso, y establezca relaciones entre ellos mediante la confección de un mapa conceptual.

Actividad 2: ¿Cómo controlamos el dolor?:Esta tiene por objetivo que, mediante lo revisado en el contenido y la observación de una imagen y de una animación, los estudiantes reconozcan las estructuras que  participan en el control del dolor, y sepan cual es efecto de una neurona moduladora.

ACTIVIDAD 1: Componentes y funcionamiento de la sinapsis neuromuscular.

 

2H

 

1. Mapa de contenidos tratados

 

MAPA1

 

2. Desarrollo de la actividad:Componentes y funcionamiento de la sinapsis neuromuscular.

Paso 1

Como motivación e inicio de esta actividad, puede preguntar:

¿Cómo crees que se comunican tus neuronas?

¿Has oído hablar del efecto que tiene la morfina?

Estas preguntas pueden realizar en voz alta para generar una pequeña discusión en torno al tema.

Paso 2

Una vez que los estudiantes comprendan que la clase se tratará de tipos de sinapsis y neurotransmisores, entregue la guía para el estudiante disponible en el portal educarchile a cada uno de sus alumnos y alumnas.

Esta guía cuenta con una introducción para los estudiantes, sin embargo previamente puede recurrir a las diapositivas digitales Sistema nervioso: organización y función, que se encuentran en el portal www.educarchile.cl, en donde se revisan los conceptos básicos que el estudiante debe manejar para relacionar y comprender de mejor manera los contenidos tratados en la ficha Tipos de sinapsis y neurotransmisores, también para el desarrollo de esta actividad se recomienda revisar las diapositivas digitales Sinapsis y neurotransmisores disponibles en el mismo portal y que apuntan de manera específica a los contenidos tratados en esta ficha.

Junto a sus estudiantes, lean la guía y observen la animación Sinapsis química, la que  aborda específicamente los objetivos de esta actividad.

Pídales que fijen su atención en la estructura neurona y el procedimiento necesario para que las moléculas de neurotransmisor sean capaces de salir de la neurona presináptica.

Los estudiantes pueden realizar esta actividad en grupos de 3 ó 4 personas, lo que favorece el trabajo en equipo y la argumentación en base a discusiones que surjan a medida que ellos

desarrollan la actividad.

Esta actividad le permitirá a los estudiantes relacionar conceptos y por ende comprender de mejor forma los contenidos revisados durante la clase y previo a la actividad.

A continuación usted encontrará las preguntas con sus respectivas respuestas de la actividad de los estudiantes.

I. Completa las oraciones:

1. El impulso nervioso a través de la membrana neuronal corresponde a un fenómeno de origen (químico/eléctrico/electroquímico).

2. El impulso nervioso a través de la sinapsis corresponde a un fenómeno de origen (químico/eléctrico/electroquímico.

3. El neurotransmisor es una sustancia química que se ubica en (dendritas/somas/terminales del axón).

4. Si un estímulo determinado sobrepasa el nivel umbral de la membrana, ésta cambia la permeabilidad a los iones sodio haciendo que ingresen masivamente produciendo una (polarización/despolarización/repolarización) originando un potencial de (acción/reposo) y un impulso (químico/electroquímico).

5. Cuando una neurona postsináptica actúa despolarizándose respecto a un neurotransmisor, se llama potencial (inhibidor/excitador).

6. Los neurotransmisores ubicados en las terminaciones del axón o botones sinápticos, se encuentran encerrados en las (vesículas sinápticas/sinapsis) y para salir de ellas se deben abrir los canales de (sodio/calcio/potasio) que las hacen fusionarse con la membrana presináptica y salir por exocitosis al espacio sináptico.

7. En la figura de arriba, el neurotransmisor produce un potencial (excitador/inhibidor) porque los iones (calcio/sodio) ingresan a la fibra muscular (presináptica/postsináptica) y el exceso de neurotransmisor puede ser recaptado para su utilización por la membrana

(presináptica/postsináptica).

II. Mapa conceptual

Para esta actividad es importante que los estudiantes relacionen los conceptos que han aprendido.

Sugiérales que realicen un mapa conceptual por grupo y luego puede utilizarlos para compararlos frente a la clase.

Paso 3

Para concluir esta actividad responda las preguntas que realizó en la introducción relacionando ahora los conceptos trabajados durante la actividad. Y además, usted podría al azar escoger tres mapas conceptuales del los estudiante y pegarlos en la pizarra. Luego de ello, analizarlos en conjunto con los estudiantes para consensuar un mapa general, en el que se incluyan los aportes más importantes de los mapas conceptuales revisados con el grupo curso.

¿Cómo crees que se comunican tus neuronas?

Las ideas principales que el docente debe dejar en claro es que la comunicación entre neuronas o entre una neurona y una célula muscular es a través de sinapsis, la que puede ser química o eléctrica. La sinapsis química es aquella donde una sustancia, llamada neurotransmisor, liberada por la neurona presináptica viaja por el espacio sináptico hasta la neurona postsináptica para llegar a los receptores que se encuentran en la membrana de esta última. En la sinapsis eléctrica, en cambio, la neurona presináptica se encuentra unida a la postsinática por conexones, y en donde no se requiere de neurotransmisores.

¿Has oído hablar del efecto que tiene la morfina?

Lo primero que deben saber sus estudiantes es que la morfina es una droga cuyo efecto es calmar el dolor. Es bueno que usted les comente a sus estudiantes que la morfina se usa con fines medicinales, por lo que su uso debe ser sólo bajo indicación médica.

 

ACTIVIDAD 2: ¿Cómo controlamos el dolor?

1. Mapa de contenidos tratados

 

mapa2

 

 2. Desarrollo de la actividad: ¿Cómo controlamos el dolor?

Paso 1

Como motivación e introducción, al inicio de su clase al interior del aula,  pregunte a sus estudiantes:

- ¿Qué es dolor?

- ¿Podemos inhibir el dolor?

Esto le permitirá que los estudiantes se introduzcan en el tema y así puedan comprender de mejor manera los conceptos que usted tratará durante la clase.

A medida que sus estudiantes respondan  a sus preguntas, se le recomienda que usted apunte en la pizarra cada concepto clave dicho por ellos, para luego obtener una respuesta única para cada pregunta en base a las opiniones de sus educandos. El que usted anote en la pizarra las opiniones, le otorga mayor confianza y motivación a los estudiantes a participar en las futuras actividades, ya que consideran que sus opiniones son valoradas por el profesor.

Paso 2

Entregue la guía para el estudiante disponible en el portal www.educarchile.cl, a cada uno de sus alumnos y alumnas, en ella aparece una pequeña introducción a tales preguntas. Para el desarrollo de esta actividad los estudiantes deben observar la figura 1 y luego la animación Efecto de la morfina que se haya también en el portal, y que trata de la inhibición del dolor. Pídales que pongan especial atención en las neuronas pre y postsináptica, en los inhibidores (encefalina y morfina), y en los neurotransmisores del dolor.

Es importante que comprendan que la encefalina es un inhibidor natural de nuestro organismo, y que la morfina es una droga utilizada con los mismos fines de inhibición del dolor, mucho más eficiente que la encefalina, sin embargo esta droga causa adicción.

Los estudiantes deben comprender que al introducir morfina al organismo se produce una

competencia por fijarse en los receptores de la neurona presináptica, que finalmente no liberara los neurotransmisores ligados a la sensación de dolor.

A continuación le entregamos las preguntas que el estudiante debe desarrollar para esta actividad y sus respectivas respuestas.

1. ¿Para qué sirve el potencial de acción de la neurona presináptica?

Para abrir los canales de calcio de la neurona presináptica y liberar los neurotransmisores “del dolor” hacia el espacio sináptico. (No hay neurotransmisores para el dolor, es la membrana postsináptica la que responde frente al neurotransmisor transmitiendo impulsos para el dolor.)

2. Con respecto a la figura: ¿Qué representan los “triángulos” encerrados en color verde y dónde están ubicados?

Corresponden a neurotransmisores y están ubicados en la neurona presinática.

3. Con respecto a la figura: ¿Qué información transmiten estos “triángulos”?

Los neurotrasmisores representados por triángulos transmiten dolor.

4. Observa que en la figura y animación, “aparece” la morfina. ¿Cómo llega hasta el espacio

sináptico?

La morfina es de origen externo. Nosotros la utilizamos para inhibir fuertes dolores que padecemos.

Puede llegar a nuestro organismo, por ejemplo, a través de una inyección.

5. ¿Qué acción realiza la morfina?

Bloquea la salida de neurotransmisores desde las vesículas de la neurona presináptica.

6. Con respecto a la figura: ¿Qué representan los “rectángulos” blancos” encerrados en color

celeste?

Corresponden a sustancias químicas originadas al contactarse las encefalinas o morfina a los

receptores de la membrana presináptica. Las encefalinas producen una inhibición parcial y de corta duración de los neurotransmisores “del dolor”. La morfina produce inhibición total y prolongada de los neurotransmisores “del dolor”.

7. ¿Qué significa “inhibición intensa y prolongada por morfina”?

Que su efecto en la disminución o ausencia de dolor es prolongado en el tiempo.

8. ¿Qué tipo de mensaje nervioso fue inhibido en la neurona postsináptica?

El mensaje inhibido es el dolor.

9. El neurotransmisor no liberado, ¿qué acción habría provocado en la neurona postsináptica?

Un potencial de acción que originaría impulsos nerviosos para el dolor.

10. ¿Qué es una neurona moduladora?

Es la neurona que regula con sus neurotransmisores la actividad de otras sinapsis.

11. Según lo revisado en clases ¿qué efecto tiene el neurotransmisor encefalina en la sinapsis?

Los estudiantes pueden realizar una investigación extensa acerca de los neurotransmisores, de la encefalina y de la sinapsis. Lo importante es que entiendan que la encefalina inhibe parcialmente la ruptura de las vesículas sinápticas con neurotransmisores para el “dolor”.

Paso 3

Una vez que los estudiantes hayan respondido estas preguntas, motívelos a realizar un mapa

conceptual. Si trabajaron en grupos, pídales uno por grupo, para luego iniciar una discusión con el fin de comparar los mapas conceptuales.

Paso 4

Para finalizar la actividad observe si los estudiantes comprendieron los contenidos y, si existen más preguntas, anótelas y motive a que ellos mismos las respondan.

Puede utilizar la última pregunta del cuestionario (pregunta 12), para fomentar una discusión

acerca de las drogas más comunes utilizadas en Chile.

Se le propone que invite a sus estudiantes a desarrollar el juego El ahorcado: Sinapsis, que se encuentra disponible  en el portal www.educarchile.cl. Aquí, sus estudiantes podrán revisar y retroalimentar cada concepto trabajo durante la clase y el desarrollo de las actividades.

 

 

 

Información

Técnica

Descripción BreveTe invitamos a aprende lo que es la sinapsis en el siguiente recurso educativo. Podrás ver ilustraciones a color que representan los procesos y te ayudarán a entender mejor la materia.
Temas relacionados

» Video:
El sistema nervioso

» Animación:
Sinapsis química
Efecto de la morfina

» Diapositivas digitales:
Impulso nervioso
Sinapsis y neurotransmisores
Sistema Nervioso: Organización y función
Higiene nerviosa

» Juegos:
El Ahorcado:Sinapsis

IdiomaEspañol (ES)
Autoreducarchile
Fuenteeducarchile
Clasificación Curricular
NivelSectorUnidad o eje
3° medioBiologíaHabilidades de Pensamiento Científico
3° medioBiologíaEstructura y función de los seres vivos

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