Η ταξινόμηση των χημειοϋποδοχέων και τα χημειοευαισθητικά συστήματα

Α χημειοϋποδοχέα είναι ένας αισθητήρας κυττάρων εξειδικευμένος στην ανίχνευση και μετατροπή χημικών σημάτων - που προέρχονται τόσο από το εσωτερικό όσο και από τον οργανισμό - σε βιολογικά σήματα που θα ερμηνεύονται από τον εγκέφαλο.

Οι χημειοϋποδοχείς είναι υπεύθυνοι για τις αισθήσεις μας για οσμή και γεύση. Αυτοί οι υποδοχείς παίρνουν αυτά τα χημικά σήματα και τα μετασχηματίζουν σε ένα σήμα για τον εγκέφαλο.

Ομοίως, κρίσιμο βιολογικές λειτουργίες όπως κτύπο της καρδιάς και η αναπνοή, ελέγχονται από την ανίχνευση χημειοϋποδοχέων που σχετίζονται με αυτές τις διαδικασίες, καθώς η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα, του οξυγόνου και του ρΗ των μορίων στο αίμα.

Η ικανότητα να αντιλαμβάνονται τα χημικά σήματα είναι πανταχού παρούσα στο ζωικό βασίλειο. Ιδιαίτερα στους ανθρώπους, οι χημειοϋποδοχείς δεν είναι τόσο ευαίσθητοι όπως και στα υπόλοιπα θηλαστικά. Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, έχουμε χάσει την ικανότητα να αντιλαμβάνονται χημικά ερεθίσματα που σχετίζονται με τη μυρωδιά και τη γεύση.

Μερικοί απλούστεροι οργανισμοί, οι οποίοι δεν ανήκουν σε metazoans, όπως βακτήρια και μικρά πρωτόζωα είναι σε θέση να συλλάβουν χημικά ερεθίσματα στο περιβάλλον τους.

Ευρετήριο

• 1 Τι είναι ένας δέκτης?
• 2 Ταξινόμηση
  • 2.1 Γενικοί χημικοί υποδοχείς
  • 2.2 Εσωτερικοί χημειοϋποδοχείς
  • 2.3 Επικοινωνήστε με τους χημειοϋποδοχείς
  • 2.4 Οσφρητικοί ή απομακρυσμένοι χημειοϋποδοχείς
• 3 Χημοαισθητικά συστήματα
  • 3.1 Οσμή
  • 3.2 Γεύση
  • 3.3 Vomeronasal όργανο
• 4 Αναφορές

Τι είναι ένας δέκτης?

Ένας υποδοχέας είναι ένα μόριο που είναι αγκυροβολημένο στη μεμβράνη πλάσματος των κυττάρων μας. Έχουν την ικανότητα να αναγνωρίζουν άλλα μόρια με πολύ μεγάλη ειδικότητα. Αναγνωρίζοντας το υποδεικνυόμενο μόριο - που ονομάζεται συνδέτης - ενεργοποιεί μια σειρά αντιδράσεων που φέρουν ένα συγκεκριμένο μήνυμα στον εγκέφαλο.

Έχουμε την ικανότητα να αντιλαμβανόμαστε το περιβάλλον μας, αφού τα κύτταρα μας έχουν σημαντικό αριθμό υποδοχέων. Μπορούμε να μυρίσουμε και να δοκιμάσουμε τα τρόφιμα χάρη στους χημειοϋποδοχείς που βρίσκονται στα αισθητήρια όργανα του σώματος.

Ταξινόμηση

Γενικά, οι χημειοϋποδοχείς ταξινομούνται σε τέσσερις κατηγορίες: γενικοί, εσωτερικοί, επαφής και οσφρητικοί χημικοί υποδοχείς. Τα τελευταία είναι επίσης γνωστά ως χημειοϋποδοχείς απόστασης. Στη συνέχεια θα περιγράψουμε κάθε τύπο:

Γενικοί χημικοί υποδοχείς

Αυτοί οι υποδοχείς δεν έχουν την ικανότητα να διακρίνουν και θεωρούνται σχετικά μη ευαίσθητοι. Όταν διεγείρονται, παράγουν μια σειρά προστατευτικών απαντήσεων για τον οργανισμό.

Για παράδειγμα, αν έχουμε την τόνωση του δέρματος ενός ζώου με μια σκληρή χημική ουσία που θα μπορούσε να βλάψει, η απάντηση θα είναι άμεση απόδραση από τον τόπο και να αποτρέψει το αρνητικό ερέθισμα συνεχίζεται.

Εσωτερικοί χημειοϋποδοχείς

Όπως υπονοεί το όνομα, είναι υπεύθυνοι για την ανταπόκριση σε ερεθίσματα που εμφανίζονται μέσα στο σώμα.

Για παράδειγμα, υπάρχουν ειδικοί υποδοχείς για τη δοκιμή της συγκέντρωσης της γλυκόζης στο αίμα, υποδοχείς εντός του πεπτικού σωλήνος των ζώων και των υποδοχέων στο σώμα καρωτιδική ανταποκρίνεται στη συγκέντρωση οξυγόνου στο αίμα.

Επικοινωνήστε με τους χημειοϋποδοχείς

Οι υποδοχείς επαφής ανταποκρίνονται σε χημικές ουσίες που είναι πολύ κοντά στο σώμα. Χαρακτηρίζονται από υψηλά όρια και οι συνδέτες τους είναι μόρια σε διάλυμα.

Σύμφωνα με τα στοιχεία, αυτά φαίνεται να ήταν οι πρώτοι υποδοχείς που εμφανίζονται στην εξέλιξη της εξέλιξης και είναι οι μόνοι χημειοϋποδοχείς που παρουσιάζουν τα απλούστερα ζώα.

Σχετίζονται με τη συμπεριφορά των ζώων για τη διατροφή. Για παράδειγμα, τα καλύτερα γνωστά με τους υποδοχείς που σχετίζονται με την αίσθηση της γεύσης στα σπονδυλωτά. Βρίσκονται κυρίως στην προφορική περιοχή, δεδομένου ότι είναι η περιοχή υποδοχής των τροφίμων.

Αυτοί οι υποδοχείς μπορούν να διακρίνουν μεταξύ της φαινομενικής ποιότητας της τροφής, δημιουργώντας αντιδράσεις αποδοχής ή απόρριψης.

Οσφρητικοί ή απομακρυσμένοι χημειοϋποδοχείς

Οι υποδοχείς οσμής είναι οι πιο ευαίσθητοι σε ερεθίσματα και μπορούν να ανταποκριθούν σε ουσίες που βρίσκονται σε απόσταση.

Σε ζώα που ζουν σε εναέρια περιβάλλοντα, η διάκριση μεταξύ υποδοχέων επαφής και απόστασης είναι εύκολο να δει κανείς. Οι χημικές ουσίες που μεταδίδονται μέσω του αέρα είναι εκείνες που καταφέρνουν να διεγείρουν τους οσφρητικούς υποδοχείς, ενώ οι χημικές ουσίες που διαλύονται σε υγρά διεγείρουν την επαφή.

Ωστόσο, το όριο μεταξύ των δύο υποδοχέων φαίνεται να είναι διάχυτο, καθώς υπάρχουν ουσίες που διεγείρουν τους υποδοχείς σε απόσταση και πρέπει να διαλυθούν σε υγρή φάση.

Τα όρια είναι ακόμη πιο απροσδιόριστα σε ζώα που ζουν σε υδρόβια οικοσυστήματα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, όλες οι χημικές ουσίες θα διαλυθούν σε ένα υδατικό μέσο. Ωστόσο, η διαφοροποίηση των υποδοχέων είναι ακόμα χρήσιμη, καθώς αυτοί οι οργανισμοί ανταποκρίνονται διαφορικά σε κοντινά ή μακρινά ερεθίσματα..

Συστήματα χημειοευαισθητοποίησης

Στα περισσότερα θηλαστικά υπάρχουν τρία χωριστά χημειοαισθητήρια συστήματα, το καθένα αφιερωμένο στην ανίχνευση μιας συγκεκριμένης ομάδας χημικών ουσιών.

Οσμή

Το οσφρητικό επιθήλιο σχηματίζεται από ένα πυκνό στρώμα αισθητήριων νευρώνων που βρίσκεται στη ρινική κοιλότητα. Εδώ βρίσκουμε περίπου χιλιάδες διαφορετικούς οσφρητικούς υποδοχείς που αλληλεπιδρούν με την ευρεία ποικιλία πτητικών ουσιών που υπάρχουν στο περιβάλλον.

Γεύση

Οι μη πτητικές χημικές ουσίες γίνονται αντιληπτές διαφορετικά. Η αίσθηση της αντίληψης των τροφίμων αποτελείται από τέσσερις ή πέντε ιδιότητες γεύσης. Αυτές οι "ιδιότητες" ονομάζονται συνήθως γεύσεις, και περιλαμβάνουν γλυκό, αλμυρό, ξινό, πικρό και umami. Το τελευταίο δεν είναι πολύ δημοφιλές και σχετίζεται με τη γεύση του γλουταμινικού.

Γλυκό και umami - που αντιστοιχούν σε σάκχαρα και αμινοξέα - συνδέονται με θρεπτικές πτυχές των τροφίμων, ενώ οι γεύσεις οξέα που συνδέονται με συμπεριφορές απόρριψη επειδή οι περισσότερες ενώσεις με αυτό το άρωμα είναι τοξικά για τα θηλαστικά.

Τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για την αντίληψη αυτών των ερεθισμάτων σχετίζονται με τις γεύσεις - στους ανθρώπους βρίσκονται στη γλώσσα και στο πίσω μέρος του στόματος. Οι μπουμπούκια γεύσης περιέχουν 50 έως 120 κύτταρα που σχετίζονται με τη γεύση.

Vomeronasal όργανο

Η VNO είναι το τρίτο σύστημα chemosensory που ειδικεύεται στην ανίχνευση των φερομονών - Ωστόσο, δεν είναι όλοι οι φερομόνες ανιχνεύονται από το σύστημα.

Το βερμοναζασικό όργανο έχει ιδιότητες που θυμούνται τόσο την αίσθηση της γεύσης όσο και της οσμής.

Ανατομικά, είναι παρόμοια με τη μυρωδιά, αφού έχει τα κύτταρα που εκφράζουν τους υποδοχείς τους νευρώνες και προβάλλονται απευθείας στον εγκέφαλο. Αντίθετα, τα κύτταρα που διαθέτουν τους υποδοχείς της γλώσσας δεν είναι νευρώνες.

Εντούτοις, το βερμοναζασικό όργανο αντιλαμβάνεται μη πτητικές χημικές ουσίες μέσω άμεσης επαφής, με τον ίδιο τρόπο που αντιλαμβανόμαστε την γεύση του φαγητού μέσω του συστήματος γεύσης..

Αναφορές

1. Feher, J. J. (2017). Ποσοτική ανθρώπινη φυσιολογία: εισαγωγή. Ακαδημαϊκός τύπος.
2. Hill, R. W., Wyse, G. Α., & Anderson, Μ. (2016). Φυσιολογία των ζώων 2. Artmed Εκδότης.
3. Matsunami, Η., & Amrein, Η. (2003). Γεύση και αντίληψη φερομόνης στα θηλαστικά και τις μύγες. Βιολογία γονιδιώματος, 4(7), 220.
4. Mombaerts, Ρ. (2004). Γονίδια και προσδέματα για οσμηρητικούς, βωμονογονικούς και γευστικούς υποδοχείς. Φύση Κριτικές Νευροεπιστήμη, 5(4), 263.
5. Raufast, L. Ρ., Minguez, J. Β., & Costas, Τ. Ρ. (2005). Φυσιολογία των ζώων. Edicions Universitat Barcelona.
6. Waldman, S.D. (2016). Επισκόπηση του πόνου του ηλεκτρονικού βιβλίου. Elsevier Health Sciences.