Famisi a gen nen

Nan atik ki anba la a, nou pral gade nan pwoblèm nan nan sant nan je yo nan yon famasi - apre tout, nen l 'ap vin an sou la men nan laboratwa li sou yon baz chak jou.

1. Innervation nan nen imen an - yon epesman anlè kavite nan nen an se anpoul olfactif (otè: Wikimedia/Opt1cs).

Nou ka pataje santiman fizik (vizyon, tande, manyen) ak prensipal yo chimiksa vle di gou ak pran sant. Pou ansyen an, analogue atifisyèl yo te deja kreye (eleman limyè-sansib, mikwofòn, detèktè manyen), men lèt la poko rann tèt bay "vè ak je" nan syantis yo. Yo te kreye dè milya de ane de sa lè premye selil yo te kòmanse resevwa siyal chimik nan anviwònman an.

Pran sant evantyèlman separe de gou, byenke sa a pa rive nan tout òganis yo. Bèt ak plant yo toujou ap santi anviwònman yo, epi enfòmasyon yo jwenn nan fason sa a pi enpòtan pase sa li sanble nan premye gade. Epitou pou elèv k ap aprann vizyèl ak oditif, ki gen ladan moun.

Sekrè olfactif

Lè ou respire, kouran lè a kouri nan nen an epi, anvan ou deplase sou, antre nan yon tisi espesyalize - epithelium olfactif plizyè santimèt nan gwosè.². Isit la yo se tèminezon selil nève ki kaptire stimuli odè. Siyal ki resevwa nan men reseptè yo vwayaje nan anpoul olfactif nan sèvo a, epi soti nan lòt pati nan sèvo a (1). Dwèt la gen modèl odè espesifik pou chak espès. Yon moun ka rekonèt apeprè 10 nan yo, ak pwofesyonèl ki resevwa fòmasyon nan endistri a pafen ka rekonèt anpil plis.

Odè lakòz reyaksyon nan kò a, tou de konsyan (pa egzanp, ou sezi nan yon move sant) ak enkonsyan. Mache yo itilize katalòg asosyasyon pafen yo. Lide yo se gou lè a nan magazen ak odè a nan pye bwa Nwèl ak Gingerbread pandan peryòd la pre-New Year, ki lakòz emosyon pozitif nan tout moun ak ogmante dezi a achte kado. Menm jan an tou, sant pen fre nan seksyon manje a pral fè krache ou koule nan bouch ou, epi w ap mete plis nan panyen an.

2. Kanfr yo souvan itilize nan odè chofe. Twa konpoze ak estrikti diferan gen pwòp sant yo.

Men, ki sa ki lakòz yon sibstans bay lakòz sa a, epi yo pa yon lòt, sansasyon olfactif?

Pou gou olfactif, senk gou debaz yo te etabli: sale, dous, anmè, tounen, oun (vyann) ak menm kantite kalite reseptè sou lang lan. Nan ka a nan sant, li pa menm konnen konbyen arom debaz ki egziste, oswa si yo egziste nan tout. Estrikti molekil yo sètènman detèmine sant la, men poukisa konpoze ki gen yon estrikti ki sanble pran sant konplètman diferan (2), epi konplètman diferan - menm bagay la (3)?

3. Konpoze ki sou bò gòch la odè tankou musk (engredyan pafen), ak sou bò dwat la - prèske idantik nan estrikti - pa gen okenn sant.

Poukisa pifò ester pran sant bèl, men konpoze souf dezagreyab (reyalite sa a ka pwobableman eksplike)? Gen kèk ki konplètman ensansib a sèten odè, ak estatistik fanm yo gen yon nen ki pi sansib pase gason. Sa a sijere kondisyon jenetik, i.e. prezans nan pwoteyin espesifik nan reseptè yo.

Nan nenpòt ka, gen plis kesyon pase repons, ak plizyè teyori yo te devlope yo eksplike mistè yo nan parfen an.

Kle ak fèmen

Premye a baze sou yon mekanis anzimatik pwouve, lè molekil reyaktif la antre nan kavite molekil anzim lan (sit aktif), tankou yon kle nan yon seri. Se konsa, yo pran sant paske fòm nan molekil yo koresponn ak kavite yo sou sifas reseptè yo, ak sèten gwoup atòm mare nan pati li yo (nan menm fason an anzim mare reyaktif).

Nan ti bout tan, sa a se yon teyori nan sant devlope pa yon byochimiste Britanik. Jan E. Amurea. Li te chwazi sèt arom prensipal: kanfr-musky, floral, minty, etere, pikant ak putrid (rès la se konbinezon yo). Molekil konpoze ki gen yon sant menm jan an tou gen yon estrikti ki sanble, pou egzanp, moun ki gen yon sant fòm esferik tankou kanfr, ak konpoze ki gen yon odè dezagreyab gen ladan souf.

Teyori estriktirèl te gen siksè - pou egzanp, li eksplike poukisa nou sispann pran sant apre yon ti tan. Sa a se akòz bloke nan tout reseptè pa molekil pote yon odè bay (menm jan nan ka a nan anzim okipe pa yon eksè de substrats). Sepandan, teyori sa a pa t toujou kapab etabli yon koneksyon ant estrikti chimik yon konpoze ak sant li. Li pa t 'kapab predi sant sibstans la ak ase pwobabilite anvan yo jwenn li. Li te echwe tou pou eksplike sant la entans nan molekil ti tankou amonyak ak sulfid idwojèn. Amannman yo te fè pa Amur ak siksesè li yo (ki gen ladan yon ogmantasyon nan kantite gou baz) pa t 'elimine tout enpèfeksyon yo nan teyori estriktirèl la.

molekil vibre

Atòm yo nan molekil yo toujou ap vibre, etann ak koube lyezon yo ant tèt yo, ak mouvman an pa sispann menm nan tanperati absoli zewo. Molekil absòbe enèji vibrasyon, ki bay manti sitou nan seri a enfrawouj nan radyasyon. Reyalite sa a te itilize nan espektroskopi IR, ki se youn nan metòd prensipal yo pou detèmine estrikti nan molekil - pa gen de konpoze diferan ak menm spectre IR (eksepte pou sa yo rele izomè optik).

Kreyatè teyori vibrasyon nan sant (J. M. Dyson, R. H. Wright) jwenn lyen ant frekans nan vibrasyon ak sant la konnen. Vibrasyon pa sonorite lakòz vibrasyon nan molekil reseptè nan epitelyal olfactif, ki chanje estrikti yo epi voye yon enpilsyon nè nan sèvo a. Li te sipoze ke te gen apeprè ven kalite reseptè ak, Se poutèt sa, menm kantite arom debaz yo.

Nan ane 70 yo, moun k ap defann tou de teyori yo (vibrasyonèl ak estriktirèl) te fè konpetisyon youn ak lòt.

Vibrionists eksplike pwoblèm nan nan sant la nan molekil ti pa lefèt ke spectre yo sanble ak fragman nan spectre yo nan pi gwo molekil ki gen yon sant menm jan an. Sepandan, yo pa t kapab eksplike poukisa kèk izomè optik ak menm espèk yo gen odè konplètman diferan (4).

4. Izòmè optik nan carvone: klas S odè tankou kimen, klas R odè tankou rekòt pye mant.

Structuralists pa gen okenn difikilte pou eksplike reyalite sa a - reseptè, aji tankou anzim, rekonèt menm diferans sa yo sibtil ant molekil. Teyori a vibration tou pa t 'kapab predi fòs nan sant la, ki disip yo nan teyori Kipidon a eksplike pa fòs la nan obligatwa nan transpòtè odè nan reseptè.

Li te eseye sove sitiyasyon an L. Torinosigjere ke epithelium olfactif aji tankou yon mikwoskòp tinèl optik (!). Dapre Turin, elektwon koule ant pati nan reseptè a lè gen yon fragman nan yon molekil bon sant ant yo ak yon frekans sèten nan vibrasyon vibrasyon. Chanjman ki kapab lakòz nan estrikti reseptè a lakòz transmisyon enpilsyon nève a. Sepandan, modifikasyon nan Torino sanble anpil syantis twò maten.

Pyèj

Biyoloji molekilè tou te eseye debouche mistè yo nan odè, ak dekouvèt sa a te akòde Pri Nobèl la plizyè fwa. Reseptè odè imen yo se yon fanmi ki gen apeprè mil pwoteyin diferan, ak jèn ki responsab sentèz yo aktif sèlman nan epithelium olfactif (sa vle di, kote li nesesè). Pwoteyin reseptè yo konpoze de yon chèn helicoïdal nan asid amine. Nan imaj stitching la, yon chèn pwoteyin pèse manbràn selilè a sèt fwa, pakonsekan non an: reseptè selil transmembrane sèt-helix ,

Fragman ki soti deyò selil la kreye yon pyèj kote molekil ki gen estrikti ki koresponn lan ka tonbe (5). Yon pwoteyin espesifik G-tip tache ak sit la nan reseptè a, benyen andedan selil la.Lè molekil odè a kaptire nan pèlen an, G-pwoteyin nan aktive ak lage, ak yon lòt G-pwoteyin tache nan plas li, ki se aktive ak lage ankò, elatriye Sik repete jiskaske molekil la bon sant lage oswa kraze pa anzim ki toujou ap netwaye sifas la nan epithelium olfactif la. Reseptè a ka aktive menm plizyè santèn molekil G-pwoteyin, ak yon faktè anplifikasyon siyal segondè pèmèt li reponn a menm tras kantite arom (6). G-pwoteyin aktive a kòmanse yon sik reyaksyon chimik ki mennen nan voye yon enpilsyon nè.

5. Sa a se sa ki reseptè odè a sanble - pwoteyin 7TM.

Deskripsyon ki pi wo a nan fonksyone reseptè olfactif yo sanble ak sa ki prezante nan teyori estriktirèl la. Depi obligatwa nan molekil rive, li ka diskite ke teyori a vibrasyon te tou an pati kòrèk. Sa a se pa premye fwa nan istwa a nan syans ke teyori anvan yo pa te konplètman mal, men tou senpleman apwoche reyalite.

6. Nen imen kòm yon detektè nan konpoze nan analiz la nan melanj kwomatografik separe yo.

Poukisa yon bagay pran sant?

Gen anpil plis odè pase gen kalite reseptè olfactif, ki vle di ke molekil odè aktive plizyè pwoteyin diferan an menm tan. baze sou tout sekans siyal ki soti nan sèten kote nan anpoul olfactif la. Depi parfen natirèl genyen menm plis pase yon santèn konpoze, yon moun ka imajine konpleksite pwosesis la pou kreye yon sansasyon olfactif.

Oke, men poukisa yon bagay santi bon, yon bagay degoutan, ak yon bagay pa ditou?

Kesyon an se mwatye filozofik, men pasyèlman reponn. Sèvo a responsab pou pèsepsyon nan sant, ki kontwole konpòtman an nan moun ak bèt, dirije enterè yo nan odè bèl ak avètisman kont objè ki gen move sant. Yo jwenn odè Hatian, pami lòt bagay, ester yo mansyone nan kòmansman atik la yo emèt pa fwi mi (Se poutèt sa yo vo manje), ak konpoze souf yo emèt soti nan résidus pouri (pi bon yo rete lwen yo).

Lè a pa pran sant paske se background kote odè gaye: sepandan, tras kantite NH3 oswa H.₂S, ak sans nou nan pran sant pral son alam la. Kidonk, pèsepsyon nan sant se yon siyal enpak yon sèten faktè. relasyon ak espès yo.

Ki sant jou ferye k ap vini yo? Yo montre repons lan nan foto (7).

7. Sant Nwèl la: sou bò gòch, gou Gingerbread (zingerone ak gingerol), sou bò dwat, pye bwa Nwèl (bornyl acetate ak de varyete pinene).