ХЕМОРЕЦЕПТОРИ: КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ХІМІОСЕНСОРНІ СИСТЕМИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Хеморецепторную є стільниковий датчик , що спеціалізується на виявлення і перетворення хімічних сигналів - надходить як всередині , так і поза організмом - в біологічні сигнали , які будуть інтерпретовані мозком.

Хеморецептори відповідають за наше відчуття нюху та смаку. Ці рецептори приймають ці хімічні сигнали і перетворюють їх у сигнал для мозку.

Сприйняття запахів опосередковується хеморецепторами.
Джерело: pixabay.com

Аналогічно, найважливіші біологічні функції, такі як серцебиття та дихання, контролюються хеморецепторами, які виявляють молекули, пов'язані з цими процесами, такі як кількість вуглекислого газу, кисню та рН крові.

Здатність сприймати хімічні сигнали є всюдисущим у царстві тварин. Особливо у людини хеморецептори не такі чутливі, як у інших ссавців. В ході еволюції ми втратили здатність сприймати хімічні подразники, пов'язані з запахом і смаком.

Деякі простіші неметазойські організми, такі як бактерії та дрібні найпростіші, здатні перебирати хімічні подразники у своєму середовищі.

Що таке приймач?

Рецептор - це молекула, яка прикріплена до плазматичної мембрани наших клітин. Вони мають здатність розпізнавати інші молекули з дуже високою специфічністю. Розпізнаючи вказану молекулу, яку називають лігандом, ініціюється ряд реакцій, які нестимуть мозку певне повідомлення.

Ми маємо здатність сприймати наше середовище, оскільки наші клітини мають значну кількість рецепторів. Ми можемо запахнути і скуштувати їжу завдяки хеморецепторам, розташованим в органах чуття тіла.

Класифікація

Як правило, хеморецептори класифікуються на чотири категорії: загальні, внутрішні, контактні та нюхові хімічні рецептори. Останні відомі також як хеморецептори дистанції. Ми опишемо кожен тип нижче:

Загальні хімічні рецептори

Ці рецептори не мають здатності до дискримінації і вважаються відносно нечутливими. При стимулюванні вони виробляють ряд реакцій захисного типу для організму.

Наприклад, якщо ми стимулюємо шкіру тварини деяким агресивним хімічним речовиною, яке могло б її пошкодити, відповідь буде негайним польотом з місця і запобігає продовженню негативного подразника.

Внутрішні хеморецептори

Як випливає з їх назви, вони відповідають за реагування на подразники, які виникають всередині організму.

Наприклад, існують специфічні рецептори для перевірки концентрації глюкози в крові, рецептори всередині травної системи тварин та рецептори, розташовані в каротидному тілі, які реагують на концентрацію кисню в крові.

Зверніться до хеморецепторів

Контактні рецептори реагують на хімічні речовини, які дуже близькі до організму. Для них характерні високі пороги і їх ліганди є молекулами в розчині.

Згідно з свідченнями, вони, здається, були першими рецепторами, що з'явилися в еволюційній еволюції, і вони є єдиними хеморецепторами, які мають найпростіші тварини.

Вони пов'язані з поведінкою годування тварин. Наприклад, найбільш відомі рецептори, пов’язані з почуттям смаку у хребетних. Вони розташовані в основному в ротовій області, оскільки це регіон, де надходить їжа.

Ці рецептори можуть розрізняти видиму якість їжі, викликаючи реакції прийому чи відхилення.

Нюхові або віддалені хеморецептори

Рецептори запаху найбільш чутливі до подразників і можуть реагувати на речовини, що знаходяться на відстані.

У тварин, які мешкають у повітряних середовищах, легко помітити відмінність між контактними та дистанційними рецепторами. Хімічні речовини, які передаються через повітря, - це ті, яким вдається стимулювати нюхові рецептори, тоді як хімічні речовини, розчинені в рідинах, стимулюють контактні.

Однак межа між обома рецепторами здається розсіяною, оскільки є речовини, що стимулюють рецептори на відстані і повинні розчинятися у рідкій фазі.

Межі виглядають ще більш невизначеними у тварин, які мешкають у водних екосистемах. У цих випадках усі хімічні речовини будуть розчинені у водному середовищі. Однак диференціація рецепторів все ще корисна, оскільки ці організми реагують по-різному на близькі та дальні подразники.

Хемосенсорні системи

У більшості ссавців є три окремі хемосенсорні системи, кожна присвячена виявленню певної групи хімічних речовин.

Запах

Нюховий епітелій складається з щільного шару сенсорних нейронів, розташованих в порожнині носа. Тут ми знаходимо близько тисячі різних нюхових рецепторів, які взаємодіють із широким розмаїттям летючих речовин, присутніх у навколишньому середовищі.

Смак

Смакові рецептори

Нелеткі хімічні речовини сприймаються по-різному. Відчуття сприйняття їжі складається з чотирьох-п’яти смакових якостей. Ці "якості" зазвичай називають ароматизаторами і включають солодке, солоне, кисле, гірке та умамі. Останній не дуже популярний і пов'язаний зі смаком глутамату.

Солодкі та умамі аромати - відповідні цукру та амінокислоти - пов'язані з харчовими аспектами їжі, тоді як кислі ароматизатори пов’язані з поведінкою відторгнення, оскільки більшість сполук із цим ароматом токсичні для ссавців. .

Клітини, що відповідають за сприйняття цих подразників, виявляються пов'язаними в смакових рецепторах - у людини вони розташовані на язиці та в задній частині рота. Смакові рецептори містять від 50 до 120 клітин, пов'язаних зі смаком.

Вомероназальний орган

Вомероназальний орган є третьою хіміосенсорною системою і спеціалізується на виявленні феромонів - однак, не всі феромони виявляються цією системою.

Вомероназальний орган має якості, що нагадують як почуття смаку, так і запаху.

В анатомічному відношенні він схожий на запах, оскільки в ньому є клітини, які експресують рецептори - нейрони, і вони виступають безпосередньо в мозок. Навпаки, клітини, які володіють рецепторами на язиці, не є нейронами.

Однак вомероназальний орган сприймає енергонезалежні хімічні речовини при прямому контакті, так само, як ми сприймаємо смак їжі через систему смаку.

Список літератури

1. Feher, JJ (2017). Кількісна фізіологія людини: вступ. Академічна преса.
2. Hill, RW, Wyse, GA, & Anderson, M. (2016). Фізіологія тварин 2. Художник редактор.
3. Matsunami, H., & Amrein, H. (2003). Смак та сприйняття феромонів у ссавців та мух. Біологія геному, 4 (7), 220.
4. Mombaerts, P. (2004). Гени та ліганди для одорантних, вомероназальних та смакових рецепторів. Огляди природи Нейрознавство, 5 (4), 263.
5. Рауфаст, LP, Мінгуес, Дж. Б., Костас, ТП (2005). Фізіологія тварин. Видання Universitat Barcelona.
6. Вальдман, SD (2016). Електронна книга "Огляд болю". Науки про здоров’я Ельзев'є.