Klasifikace chemoreceptorů a chemosenzorické systémy

A chemoreceptor je buněčný senzor specializovaný na detekci a konverzi chemických signálů - přicházejících z organismu i mimo něj - do biologických signálů, které budou interpretovány mozkem.

Chemoreceptory jsou zodpovědné za naše smyslové a chuťové smysly. Tyto receptory berou tyto chemické signály a transformují je na signál pro mozek.

Stejným způsobem jsou klíčové biologické funkce, jako je srdeční tep a dýchání, řízeny chemoreceptory, které detekují molekuly související s těmito procesy, jako je množství oxidu uhličitého, kyslíku a pH krve..

Schopnost vnímat chemické signály je v živočišné říši všudypřítomná. Zvláště u lidí nejsou chemoreceptory tak citlivé jako ve zbytku savců. V průběhu evoluce jsme ztratili schopnost vnímat chemické podněty související s vůní a chutí.

Některé jednodušší organismy, které nepatří k metazoanům, jako jsou bakterie a malé prvoky, jsou schopny zachytit chemické stimuly ve svém prostředí.

Index

• 1 Co je přijímač?
• 2 Klasifikace
  • 2.1 Obecné chemické receptory
  • 2.2 Interní chemoreceptory
  • 2.3 Kontaktní chemoreceptory
  • 2.4 Čichové nebo vzdálené chemoreceptory
• 3 Chemosenzorické systémy
  • 3.1 Vůně
  • 3.2 Chuť
  • 3.3 Vomeronasální orgán
• 4 Odkazy

Co je přijímač?

Receptor je molekula, která je ukotvena na plazmatické membráně našich buněk. Mají schopnost rozpoznat jiné molekuly s velmi vysokou specificitou. Rozpoznání uvedené molekuly - nazývané ligand - spouští řadu reakcí, které přenášejí do mozku specifickou zprávu.

Máme schopnost vnímat naše prostředí, protože naše buňky mají významný počet receptorů. Díky chemoreceptorům umístěným ve smyslových orgánech těla můžeme cítit a chutnat jídlo.

Klasifikace

Obecně jsou chemoreceptory rozděleny do čtyř kategorií: obecné, vnitřní, kontaktní a čichové chemické receptory. Ty jsou také známé jako distanční chemoreceptory. Dále popíšeme každý typ:

Obecné chemické receptory

Tyto receptory nemají schopnost rozlišovat a jsou považovány za relativně necitlivé. Při stimulaci produkují řadu ochranných reakcí pro organismus.

Pokud například stimulujeme kůži zvířete agresivní chemickou látkou, která by jej mohla poškodit, odezvou by byl okamžitý únik z místa a zabránění pokračování negativních podnětů.

Vnitřní chemoreceptory

Jak název napovídá, jsou odpovědní za reakci na podněty, které se vyskytují uvnitř těla.

Například existují specifické receptory pro testování koncentrace glukózy v krvi, receptory uvnitř trávicího systému zvířat a receptory umístěné v karotickém těle, které reagují na koncentraci kyslíku v krvi..

Kontaktní chemoreceptory

Kontaktní receptory reagují na chemikálie, které jsou velmi blízko k tělu. Vyznačují se vysokými prahovými hodnotami a jejich ligandy jsou molekuly v roztoku.

Podle důkazů se zdá, že se jednalo o první receptory, které se objevily v evoluční evoluci, a jsou jedinými chemoreceptory, které představují nejjednodušší zvířata..

Vztahují se ke krmivovému chování zvířat. Například nejznámější s receptory spojenými s pocitem chuti u obratlovců. Nachází se hlavně v oblasti ústní dutiny, protože se jedná o oblast příjmu potravy.

Tyto receptory mohou rozlišovat mezi zdánlivou kvalitou potravy, produkující reakce přijetí nebo odmítnutí.

Čichové nebo vzdálené chemoreceptory

Receptory pachu jsou nejcitlivější na podněty a mohou reagovat na látky, které jsou na dálku.

U zvířat, která žijí ve vzdušném prostředí, je snadné rozlišovat mezi kontaktními a distančními receptory. Chemikálie, které jsou přenášeny vzduchem, jsou ty, které dokážou stimulovat čichové receptory, zatímco chemikálie rozpuštěné v kapalinách stimulují kontakt.

Limit mezi oběma receptory se však jeví jako difúzní, protože existují látky, které stimulují receptory na dálku a musí být rozpuštěny v kapalné fázi..

Limity jsou ještě více nedefinované u zvířat, která žijí ve vodních ekosystémech. V těchto případech budou všechny chemikálie rozpuštěny ve vodném médiu. Nicméně diferenciace receptorů je stále užitečná, protože tyto organismy reagují odlišně na blízké nebo vzdálené stimuly..

Chemosenzorické systémy

U většiny savců existují tři samostatné chemosenzorické systémy, z nichž každý je určen k detekci určité skupiny chemikálií.

Vůně

Čichový epitel je tvořen hustou vrstvou senzorických neuronů umístěnou v nosní dutině. Zde najdeme asi tisíc různých olfaktorických receptorů, které interagují s velkou rozmanitostí těkavých látek přítomných v životním prostředí.

Chuť

Neprchavé chemikálie jsou vnímány odlišně. Pocit vnímání jídla se skládá ze čtyř nebo pěti chuťových kvalit. Tyto "vlastnosti" se běžně nazývají příchutěmi a zahrnují sladké, slané, kyselé, hořké a umami. Ten není příliš populární a souvisí s chutí glutamátu.

Sladké a umami aromatické látky - odpovídající cukrům a aminokyselinám - jsou spojeny s nutričními aspekty potravin, zatímco kyselé příchutě jsou spojeny s odmítnutím chování, protože většina sloučenin s touto chutí je toxická pro savce..

Buňky zodpovědné za vnímání těchto podnětů jsou spojeny s chuťovými pohárky - u lidí se nacházejí na jazyku a v zadní části úst. Chuťové pohárky obsahují 50 až 120 buněk souvisejících s chutí.

Vomeronasální orgán

Vomeronasální orgán je třetím chemosenzorickým systémem a specializuje se na detekci feromonů, avšak ne všechny feromony jsou detekovány pomocí tohoto systému..

Vomeronasální orgán má vlastnosti, které si pamatují jak chuť, tak vůni.

Anatomicky je to podobné pachu, protože má buňky, které exprimují receptory, neurony a přímo do mozku. Naproti tomu buňky, které mají receptory jazyka, nejsou neurony.

Vomeronasální orgán však vnímá netěkavé chemikálie přímým kontaktem stejným způsobem, jakým vnímáme chuť jídla systémem chuti..

Odkazy

1. Feher, J. J. (2017). Kvantitativní lidská fyziologie: úvod. Akademický tisk.
2. Hill, R.W., Wyse, G.A., & Anderson, M. (2016). Fyziologie živočichů 2. Umělecký vydavatel.
3. Matsunami, H., & Amrein, H. (2003). Chuť a feromonové vnímání u savců a mouch. Biologie genomu, 4(7), 220.
4. Mombaerts, P. (2004). Geny a ligandy pro odorant, vomeronasální a chuťové receptory. Nature Reviews Neuroscience, 5(4), 263.
5. Raufast, L. P., Mínguez, J. B., & Costas, T. P. (2005). Fyziologie živočichů. Edicions Universitat Barcelona.
6. Waldman, S. D. (2016). Pain Review E-Book. Elsevier Health Sciences.