KEMORCEPTORJI: KLASIFIKACIJA IN KEMOSENZORNI SISTEMI - BIOLOGIJA - 2026

Chemoreceptor je celična senzor specializirana za odkrivanje in pretvorbo kemične signale - prihajajo od znotraj in zunaj telesa - v bioloških signalov, da bo razlaga možgani.

Kemoreceptorji so odgovorni za naša čutila vonja in okusa. Ti receptorji sprejmejo te kemijske signale in jih pretvorijo v signal za možgane.

Zaznavanje vonjav posredujejo hemoreceptorji.
Vir: pixabay.com

Podobno ključne biološke funkcije, kot sta srčni utrip in dihanje, nadzirajo hemoreceptorji, ki zaznajo molekule, povezane s temi procesi, kot so količina ogljikovega dioksida, kisika in pH v krvi.

Sposobnost zaznavanja kemijskih signalov je v živalskem kraljestvu vseprisotna. Kemoceptorji, zlasti pri ljudeh, niso tako občutljivi kot pri drugih sesalcih. Tekom evolucije smo izgubili sposobnost zaznavanja kemičnih dražljajev, povezanih z vonjem in okusom.

Nekateri enostavnejši ne-metazojski organizmi, kot so bakterije in majhni protozoji, lahko v svojem okolju poberejo kemične dražljaje.

Kaj je sprejemnik?

Receptor je molekula, ki je zasidrana na plazemski membrani naših celic. Imajo sposobnost prepoznavanja drugih molekul z zelo visoko specifičnostjo. S prepoznavanjem navedene molekule - imenovane ligand - se sproži niz reakcij, ki bodo možganom prenašale določeno sporočilo.

Imamo sposobnost zaznavanja svojega okolja, saj imajo naše celice pomembno število receptorjev. Hrano lahko vonjamo in okusimo zahvaljujoč hemoreceptorjem, ki se nahajajo v čutnih organih telesa.

Razvrstitev

Na splošno so kemoreceptorji razvrščeni v štiri kategorije: splošni, notranji, kontaktni in vohalni kemični receptorji. Slednji so znani tudi kot hemoreceptorji na daljavo. Spodaj bomo opisali vsako vrsto:

Splošni kemični receptorji

Ti receptorji niso sposobni razlikovati in veljajo za relativno neobčutljive. Ko se stimulirajo, proizvajajo vrsto odzivov zaščitnega tipa za telo.

Če na primer spodbudimo kožo živali z neko agresivno kemikalijo, ki bi jo lahko poškodovala, bi bil odziv takojšen polet s kraja in preprečitev nadaljevanja negativnega dražljaja.

Notranji hemoreceptorji

Kot pove že njihovo ime, so odgovorni za odzivanje na dražljaje, ki se pojavijo znotraj telesa.

Na primer, obstajajo posebni receptorji za testiranje koncentracije glukoze v krvi, receptorji v prebavnem sistemu živali in receptorji v karotidnem telesu, ki se odzivajo na koncentracijo kisika v krvi.

Obrnite se na hemoreceptorje

Kontaktni receptorji se odzivajo na kemikalije, ki so zelo blizu telesu. Zanje so značilni visoki pragovi in ​​njihovi ligandi so molekule v raztopini.

Glede na dokaze se zdi, da so bili to prvi receptorji, ki so se pojavili v evolucijski evoluciji, in so edini hemoreceptorji, ki jih imajo najpreprostejše živali.

Povezani so s hranjenjem živali. Na primer, najbolj znani receptorji, povezani z občutkom okusa pri vretenčarjih. Nahajajo se večinoma na ustnem območju, saj gre za območje, kjer prejemajo hrano.

Ti receptorji lahko razlikujejo med navidezno kakovostjo hrane, kar povzroča reakcije sprejemanja ali zavrnitve.

Vonj ali oddaljeni hemoreceptorji

Receptorji za vonj so najbolj občutljivi na dražljaje in se lahko odzovejo na snovi, ki so na daljavo.

Pri živalih, ki živijo v zračnem okolju, je zlahka opaziti razliko med receptorji za stike in oddaljene. Kemikalije, ki se prenašajo po zraku, so tiste, ki jim uspe stimulirati vonjave, medtem ko kemikalije, raztopljene v tekočinah, stimulirajo kontaktne.

Vendar se zdi, da je meja med obema receptorjema razpršena, saj obstajajo snovi, ki receptorje stimulirajo na daljavo in jih je treba raztopiti v tekoči fazi.

Meje izgledajo še bolj nedoločene pri živalih, ki živijo v vodnih ekosistemih. V teh primerih se vse kemikalije raztopijo v vodnem mediju. Kljub temu je razlikovanje receptorjev še vedno koristno, saj se ti organizmi različno odzivajo na dražljaje blizu in daleč.

Kemosenzorni sistemi

Pri večini sesalcev obstajajo trije ločeni kemosenzorni sistemi, vsak namenjen odkrivanju določene skupine kemikalij.

Vonj

Olfaktorni epitelij je sestavljen iz gostega sloja senzoričnih nevronov, ki se nahajajo v nosni votlini. Tu najdemo približno tisoč različnih vonjavnih receptorjev, ki sodelujejo s široko raznolikostjo hlapnih snovi, prisotnih v okolju.

Okus

Brbončice

Nehlapne kemikalije dojemamo drugače. Občutek zaznavanja hrane je sestavljen iz štirih ali petih okusnih lastnosti. Te "lastnosti" običajno imenujemo okusi in vključujejo sladko, slano, kislo, grenko in umami. Slednje ni zelo priljubljeno in je povezano z okusom glutamata.

Sladki in umami okusi - ki ustrezajo sladkorjem in aminokislinam - so povezani s prehranskimi vidiki hrane, medtem ko so kisli okusi povezani z vedenjem zavrnitve, saj je večina spojin s to aromo strupenih za sesalce. .

Celice, ki so odgovorne za zaznavanje teh dražljajev, najdemo v okusah - pri ljudeh se nahajajo na jeziku in na zadnji strani ust. Okusni popki vsebujejo od 50 do 120 celic, povezanih z okusom.

Vomeronazalni organ

Vomeronazalni organ je tretji kemosenzorni sistem in je specializiran za odkrivanje feromonov - vendar pa ta sistem ne zazna vseh feromonov.

Vomeronazalni organ ima lastnosti, ki spominjajo tako na občutek okusa kot na vonj.

Anatomsko je podoben vonju, saj imajo celice, ki izražajo receptorje, nevrone in jih projicirajo neposredno v možgane. V nasprotju s tem celice, ki imajo receptorje na jeziku, niso nevroni.

Vendar vomeronazalni organ zazna nehlapne kemikalije z neposrednim stikom na enak način, kot ga zaznavamo okus hrane po sistemu okusa.

Reference

1. Feher, JJ (2017). Kvantitativna človeška fiziologija: uvod. Akademski tisk.
2. Hill, RW, Wyse, GA, & Anderson, M. (2016). Fiziologija živali 2. Umetniški urednik.
3. Matsunami, H., & Amrein, H. (2003). Okus in zaznavanje feromona pri sesalcih in muhah. Biologija gena, 4 (7), 220.
4. Mombaerts, P. (2004). Geni in ligandi za vonje, vomeronazalni in okusne receptorje. Nature Review Neuroscience, 5 (4), 263.
5. Raufast, LP, Mínguez, JB in Costas, TP (2005). Fiziologija živali. Izdaje Universitat Barcelona.
6. Waldman, SD (2016). E-knjiga o pregledu bolečine. Elsevier Health Sciences.