CHEMORECEPTORIAI: KLASIFIKACIJA IR CHEMOSENSORINĖS SISTEMOS - BIOLOGIJA - 2025

Chemoreceptor yra korinio jutiklis specializuojasi aptikti ir konvertuoti cheminius signalus - iš vidaus ir išorės kūno - į biologinių signalų, kad bus būti aiškinama smegenis.

Chemoreceptoriai yra atsakingi už mūsų kvapo ir skonio pojūčius. Šie receptoriai priima šiuos cheminius signalus ir paverčia juos smegenų signalu.

Kvapų suvokimą tarpininkauja chemoreceptoriai.
Šaltinis: pixabay.com

Taip pat svarbiausias biologines funkcijas, tokias kaip širdies plakimas ir kvėpavimas, kontroliuoja chemoreceptoriai, kurie aptinka su šiais procesais susijusias molekules, tokias kaip anglies dioksido, deguonies kiekį ir kraujo pH.

Gebėjimas suvokti cheminius signalus gyvūnų karalystėje yra visur paplitęs. Ypač žmonėms chemoreceptoriai nėra tokie jautrūs kaip kitiems žinduoliams. Evoliucijos metu mes praradome gebėjimą suvokti cheminius dirgiklius, susijusius su kvapu ir skoniu.

Kai kurie paprastesni nemetazoaniniai organizmai, tokie kaip bakterijos ir maži pirmuonys, geba pasiimti cheminius dirgiklius savo aplinkoje.

Kas yra imtuvas?

Receptorius yra molekulė, pritvirtinta prie mūsų ląstelių plazminės membranos. Jie turi savybę atpažinti kitas labai specifiškas molekules. Atpažinus nurodytą molekulę - vadinamą ligandu - suaktyvėja reakcijų serija, kuri smegenims perduos specifinę žinią.

Mes turime galimybę suvokti savo aplinką, nes mūsų ląstelės turi nemažai receptorių. Mes galime užuosti ir paragauti maisto dėka chemoreceptorių, esančių kūno jutimo organuose.

klasifikacija

Paprastai chemoreceptoriai skirstomi į keturias kategorijas: bendruosius, vidinius, kontaktinius ir uoslės cheminius receptorius. Pastarosios taip pat žinomos kaip atstumo chemoreceptoriai. Mes apibūdinsime kiekvieną tipą žemiau:

Bendrieji cheminiai receptoriai

Šie receptoriai neturi galimybės diskriminuoti ir yra laikomi santykinai nejautriais. Kai jie stimuliuojami, jie sukelia organizmui apsauginio tipo reakcijas.

Pvz., Jei gyvūno odą stimuliuotume kokia nors agresyvia chemine medžiaga, galinčia ją pakenkti, atsakymas būtų staigus bėgimas iš vietos ir užkirstas kelias neigiamam dirgikliui tęstis.

Vidiniai chemoreceptoriai

Kaip rodo jų vardas, jie yra atsakingi už reagavimą į dirgiklius, kurie atsiranda kūno viduje.

Pavyzdžiui, yra specifinių receptorių, skirtų gliukozės koncentracijai kraujyje ištirti, gyvūnų virškinimo sistemos receptoriams ir miego dalies kūne esantiems receptoriams, kurie reaguoja į deguonies koncentraciją kraujyje.

Kreipkitės į chemoreceptorius

Kontaktiniai receptoriai reaguoja į chemikalus, kurie yra labai arti kūno. Jiems būdingi aukšti slenksčiai, o jų ligandai yra tirpale esančios molekulės.

Remiantis įrodymais, šie, atrodo, buvo pirmieji receptoriai, atsirandantys evoliucinėje evoliucijoje, ir jie yra vieninteliai chemoreceptoriai, kuriuos turi paprasčiausi gyvūnai.

Jie yra susiję su gyvūnų šėrimo elgesiu. Pavyzdžiui, geriausiai žinomi su receptoriais, kurie siejami su stuburinių gyvūnų skonio pojūčiu. Jie daugiausia yra burnos srityje, nes tai yra regionas, iš kurio gaunamas maistas.

Šie receptoriai gali atskirti akivaizdžią maisto kokybę ir sukelti priėmimo ar atmetimo reakcijas.

Uoslės arba nuotoliniai chemoreceptoriai

Kvapo receptoriai yra jautriausi dirgikliams ir gali reaguoti į medžiagas, esančias per atstumą.

Gyvūnams, gyvenantiems oro aplinkoje, lengva atskirti kontaktinius ir atstumo receptorius. Cheminės medžiagos, kurios perduodamos per orą, yra tokios, kurios sugeba stimuliuoti uoslės receptorius, o skysčiuose ištirpintos cheminės medžiagos skatina kontaktinius.

Tačiau atrodo, kad riba tarp dviejų receptorių yra difuzinė, nes yra medžiagų, kurios stimuliuoja receptorius per atstumą ir turi būti ištirpintos skystoje fazėje.

Gyvūnams, gyvenantiems vandens ekosistemose, ribos atrodo dar labiau neapibrėžtos. Tokiu atveju visos cheminės medžiagos bus ištirpintos vandeninėje terpėje. Tačiau receptorių diferenciacija vis dar naudinga, nes šie organizmai skirtingai reaguoja į artimus ir tolimus dirgiklius.

Chemosensorinės sistemos

Daugelyje žinduolių yra trys atskiros chemosensorinės sistemos, kiekviena skirta nustatyti tam tikrą cheminių medžiagų grupę.

Kvepia

Uoslės epitelis yra sudarytas iš tankaus sensorinių neuronų sluoksnio, esančio nosies ertmėje. Čia randame apie tūkstantį skirtingų uoslės receptorių, kurie sąveikauja su plačia aplinkoje esančių lakiųjų medžiagų įvairove.

Skonis

Skonio receptoriai

Nelakieji chemikalai suvokiami skirtingai. Maisto suvokimo jausmą sudaro keturios ar penkios skonio savybės. Šios „savybės“ paprastai vadinamos skoniu ir apima saldų, sūrų, rūgštų, karčią ir umamį. Pastarasis nėra labai populiarus ir susijęs su gliutamato skoniu.

Saldūs ir umami skoniai - atitinkantys cukrų ir aminorūgštis - yra siejami su maisto mitybos aspektais, o rūgštiniai skoniai - su atmetimo elgesiu, nes dauguma šio skonio junginių yra toksiški žinduoliams. .

Ląstelės, atsakingos už šių stimulų suvokimą, randamos susijusios su skonio pumpurais - žmonėms jos yra ant liežuvio ir burnos gale. Skonio pumpuruose yra nuo 50 iki 120 ląstelių, susijusių su skoniu.

Vomeronasal organas

Vomeronasalinis organas yra trečioji chemosensorinė sistema ir specializuojasi feromonų aptikime - vis dėlto šia sistema aptinkami ne visi feromonai.

Vomeronasalinis organas turi savybių, primenančių ir skonio pojūtį, ir kvapą.

Anatomiškai jis panašus į kvapą, nes jame ląstelės, kurios išreiškia receptorius, yra neuronai ir jos išsikiša tiesiai į smegenis. Priešingai, ląstelės, turinčios liežuvio receptorius, nėra neuronai.

Tačiau vomeronasalinis organas nestabilias chemines medžiagas suvokia tiesioginio kontakto būdu, lygiai taip pat, kaip maisto skonį mes suvokiame per skonio sistemą.

Nuorodos

1. Feher, JJ (2017). Kiekybinė žmogaus fiziologija: įvadas. Akademinė spauda.
2. Hill, RW, Wyse, GA ir Anderson, M. (2016). Gyvūnų fiziologija 2. Meninis redaktorius.
3. Matsunami, H., ir Amrein, H. (2003). Žinduolių ir musių skonio ir feromonų suvokimas. Genomo biologija, 4 (7), 220.
4. Mombaerts, P. (2004). Kvapiųjų, vomeronazinių ir skonio receptorių genai ir ligadai. „Nature Reviews Neuroscience“, 5 (4), 263.
5. Raufast, LP, Mínguez, JB, & Costas, TP (2005). Gyvūnų fiziologija. „Universitat Barcelona“ leidimai.
6. Waldman, SD (2016). Skausmo apžvalgos el. Knyga. Elsevier sveikatos mokslai.