ХЕМОРЕЦЕПТОРИ: КЛАСИФИКАЦИЯ И ХЕМОСЕНЗОРНИ СИСТЕМИ - БИОЛОГИЯ - 2025

А хеморецепторната е клетъчен сензор специализирана в откриване и превръщане химически сигнали - идва от вътре, така и извън тялото - в биологични сигнали, които ще бъдат тълкувани от мозъка.

Хеморецепторите са отговорни за сетивата ни за миризма и вкус. Тези рецептори приемат тези химични сигнали и ги превръщат в сигнал за мозъка.

Възприемането на миризми се медиира от хеморецепторите.

Източник: pixabay.com

По подобен начин, основните биологични функции, като сърдечната дейност и дишането, се контролират от хеморецептори, които откриват молекули, свързани с тези процеси, като количеството на въглеродния диоксид, кислорода и pH на кръвта.

Способността за възприемане на химични сигнали е повсеместна в животинското царство. Особено при хората хеморецепторите не са толкова чувствителни, както при другите бозайници. В хода на еволюцията загубихме способността да възприемаме химически стимули, свързани с миризма и вкус.

Някои по-прости неметазойски организми, като бактерии и малки протозои, са способни да взимат химически стимули в своята среда.

Какво е приемник?

Рецепторът е молекула, която е закотвена към плазмената мембрана на нашите клетки. Те имат способността да разпознават други молекули с много висока специфичност. Чрез разпознаване на посочената молекула - наречена лиганд - се задейства серия от реакции, които ще пренесат специфично послание към мозъка.

Ние имаме способността да възприемаме средата си, тъй като клетките ни имат значителен брой рецептори. Можем да ухаем и вкусим храната благодарение на хеморецепторите, разположени в сетивните органи на тялото.

класификация

По принцип хеморецепторите се класифицират в четири категории: общи, вътрешни, контактни и обонятелни химични рецептори. Последните са известни още като хеморецептори на разстояние. Ще опишем всеки тип по-долу:

Общи химични рецептори

Тези рецептори нямат способността да разграничават и се считат за относително нечувствителни. Когато са стимулирани, те произвеждат серия от реакции от защитния тип за тялото.

Например, ако стимулираме кожата на животно с някакъв агресивен химикал, който би могъл да го повреди, отговорът би бил незабавен полет от мястото и предотвратяване на отрицателния стимул да продължи.

Вътрешни хеморецептори

Както подсказва името им, те са отговорни за реакция на стимули, които се появяват вътре в тялото.

Например, има специфични рецептори за тестване на концентрацията на глюкоза в кръвта, рецептори вътре в храносмилателната система на животни и рецептори, разположени в каротидното тяло, които реагират на концентрацията на кислород в кръвта.

Свържете се с хеморецепторите

Контактните рецептори реагират на химикали, които са много близо до тялото. Те се характеризират с високи прагове и техните лиганди са молекули в разтвор.

Според доказателствата, изглежда, те са били първите рецептори, появили се в еволюционната еволюция, и те са единствените хеморецептори, които присъстват най-простите животни.

Те са свързани с хранителното поведение на животните. Например, най-известните с рецептори, свързани с усещането за вкус при гръбначни животни. Те са разположени главно в устната област, тъй като това е регионът, в който се приема храна.

Тези рецептори могат да различават между видимото качество на храната, предизвиквайки реакции на приемане или отхвърляне.

Обонятелни или отдалечени хеморецептори

Рецепторите на миризмата са най-чувствителни към стимулите и могат да реагират на вещества, които са на разстояние.

При животни, които живеят във въздушна среда, лесно се вижда разликата между контактните и дистанционните рецептори. Химикалите, които се предават през въздуха, са тези, които успяват да стимулират обонятелните рецептори, докато разтворените в течности химикали стимулират контактните.

Обаче границата между двата рецептора изглежда дифузна, тъй като има вещества, които стимулират рецепторите на разстояние и трябва да бъдат разтворени в течна фаза.

Ограниченията изглеждат още по-неопределени при животни, които живеят във водни екосистеми. В тези случаи всички химикали ще бъдат разтворени във водна среда. Въпреки това, диференциацията на рецепторите все още е полезна, тъй като тези организми реагират различно на близки и далечни стимули.

Хемосензорни системи

При повечето бозайници има три отделни хемосензорни системи, всяка от които е посветена на откриването на определена група химикали.

Мирис

Обонятелният епител е изграден от плътен слой от сетивни неврони, разположени в носната кухина. Тук откриваме около хиляда различни обонятелни рецептори, които взаимодействат с голямото разнообразие от летливи вещества, присъстващи в околната среда.

вкус

Вкусови рецептори

Нелетливите химикали се възприемат по различен начин. Чувството за възприемане на храната се състои от четири или пет вкусови качества. Тези "качества" обикновено се наричат ​​аромати и включват сладки, солени, кисели, горчиви и уями. Последното не е много популярно и е свързано с вкуса на глутамат.

Ароматите на сладки и уями - съответстващи на захари и аминокиселини - са свързани с хранителните аспекти на храната, докато киселите аромати са свързани с поведението на отхвърляне, тъй като повечето съединения с този аромат са токсични за бозайниците., Клетките, отговорни за възприемането на тези стимули, се намират свързани с вкусовите рецептори - при хората те са разположени на езика и в задната част на устата. Вкусовите рецептори съдържат от 50 до 120 клетки, свързани с вкуса.

Вомероназален орган

Вомероназалният орган е третата хемосензорна система и е специализиран в откриването на феромони - обаче не всички феромони се откриват от тази система.

Вомероназалният орган има качества, които напомнят както на вкуса, така и на миризмата.

В анатомичен план той е подобен на миризма, тъй като има клетки, които експресират рецепторите, са неврони и те проецират директно в мозъка. За разлика от тях, клетките, които притежават рецепторите на езика, не са неврони.

Въпреки това, вомероназалният орган възприема нелетливите химикали чрез директен контакт, по същия начин, по който възприемаме вкуса на храната чрез вкусовата система.

Препратки

1. Feher, JJ (2017). Количествена физиология на човека: увод. Академична преса.
2. Hill, RW, Wyse, GA, & Anderson, M. (2016). Физиология на животните 2. Artmed редактор.
3. Matsunami, H., & Amrein, H. (2003). Възприемане на вкус и феромон при бозайници и мухи. Биология на генома, 4 (7), 220.
4. Mombaerts, P. (2004). Гени и лиганди за ароматни, вомероназални и вкусови рецептори. Nature Reviews Neuroscience, 5 (4), 263.
5. Raufast, LP, Mínguez, JB, & Costas, TP (2005). Физиология на животните. Издания Universitat Barcelona.
6. Waldman, SD (2016). Електронна книга за преглед на болката. Elsevier Health Sciences.