CHEMORECEPTORY: KLASIFIKAČNÉ A CHEMOSENZORICKÉ SYSTÉMY - BIOLÓGIE - 2026

Chemorecepčnú je bunkový senzor špecializujúca sa na detekciu a prevádzanie chemické signály - prichádzajúce z vnútornej i na vonkajšej strane tela - do biologických signálov, ktoré budú interpretované v mozgu.

Chemoreceptory sú zodpovedné za naše zmysly vône a chuti. Tieto receptory prijímajú tieto chemické signály a transformujú ich na signál pre mozog.

Vnímanie pachov je sprostredkované chemoreceptormi.
Zdroj: pixabay.com

Podobne sú kľúčové biologické funkcie, ako je srdcový rytmus a dýchanie, riadené chemoreceptormi, ktoré detekujú molekuly súvisiace s týmito procesmi, ako je množstvo oxidu uhličitého, kyslíka a pH krvi.

Schopnosť vnímať chemické signály je všadeprítomná v živočíšnej ríši. Najmä u ľudí nie sú chemoreceptory také citlivé ako u iných cicavcov. V priebehu vývoja sme stratili schopnosť vnímať chemické podnety súvisiace s vôňou a chuťou.

Niektoré jednoduchšie nemetazoanové organizmy, ako sú baktérie a malé prvoky, sú schopné zachytávať chemické podnety vo svojom prostredí.

Čo je prijímač?

Receptor je molekula, ktorá je ukotvená v plazmatickej membráne našich buniek. Majú schopnosť rozoznať ďalšie molekuly s veľmi vysokou špecifickosťou. Rozpoznaním označenej molekuly - nazývanej ligandom - sa spustí séria reakcií, ktoré do mozgu prenesú špecifickú správu.

Máme schopnosť vnímať naše prostredie, pretože naše bunky majú značný počet receptorov. Cítime a cítime jedlo vďaka chemoreceptorom umiestneným v senzorických orgánoch tela.

klasifikácia

Chemoreceptory sa všeobecne delia do štyroch kategórií: všeobecné, interné, kontaktné a čuchové chemické receptory. Posledne menované sú známe aj ako diaľkové chemoreceptory. Nižšie popíšeme jednotlivé typy:

Všeobecné chemické receptory

Tieto receptory nemajú schopnosť rozlišovať a sú považované za relatívne necitlivé. Pri stimulácii vytvárajú sériu reakcií ochranného typu pre organizmus.

Napríklad, ak stimulujeme pokožku zvieraťa nejakou agresívnou chemikáliou, ktorá by ju mohla poškodiť, reakcia by bola okamžitým útekom z miesta a zabránením pokračovaniu negatívnych stimulov.

Interné chemoreceptory

Ako vyplýva z ich názvu, sú zodpovedné za reagovanie na podnety, ktoré sa vyskytujú vo vnútri tela.

Napríklad existujú špecifické receptory na testovanie koncentrácie glukózy v krvi, receptory v tráviacom systéme zvierat a receptory umiestnené v karotickom tele, ktoré reagujú na koncentráciu kyslíka v krvi.

Kontaktné chemoreceptory

Kontaktné receptory reagujú na chemikálie, ktoré sú veľmi blízko tela. Vyznačujú sa vysokými prahovými hodnotami a ich ligandy sú molekuly v roztoku.

Podľa dôkazov sa zdá, že to boli prvé receptory, ktoré sa objavili v evolučnej evolúcii, a sú to jediné chemoreceptory, ktoré sú prítomné najjednoduchšie zvieratá.

Súvisia s kŕmením zvierat. Napríklad najznámejšie receptory spojené so zmyslom pre chuť na stavovcoch. Nachádza sa hlavne v oblasti ústnej dutiny, pretože je to oblasť, kde sa prijíma jedlo.

Tieto receptory môžu rozlišovať medzi zjavnou kvalitou jedla, vyvolať reakcie prijatia alebo odmietnutia.

Čuchové alebo vzdialené chemoreceptory

Receptory zápachu sú najcitlivejšie na podnety a môžu reagovať na látky, ktoré sú na diaľku.

U zvierat, ktoré žijú v vzdušnom prostredí, je rozdiel medzi kontaktnými a vzdialenosťovými receptormi ľahko viditeľný. Chemikálie prenášané vzduchom sú tie, ktoré dokážu stimulovať čuchové receptory, zatiaľ čo chemikálie rozpustené v tekutinách stimulujú kontaktné.

Hranica medzi dvoma receptormi sa však zdá byť rozptýlená, pretože existujú látky, ktoré stimulujú receptory na určitú vzdialenosť a musia sa rozpustiť v kvapalnej fáze.

Limity vyzerajú ešte neurčito u zvierat, ktoré žijú vo vodných ekosystémoch. V týchto prípadoch sa všetky chemikálie rozpustia vo vodnom médiu. Diferenciácia receptorov je však stále užitočná, pretože tieto organizmy reagujú rozdielne na blízke a ďalekosiahle podnety.

Chemosenzorické systémy

U väčšiny cicavcov existujú tri samostatné chemosenzorické systémy, z ktorých každý je určený na detekciu konkrétnej skupiny chemikálií.

Vôňa

Čuchový epitel je tvorený hustou vrstvou senzorických neurónov umiestnenou v nosnej dutine. Tu nájdeme asi tisíc rôznych čuchových receptorov, ktoré interagujú so širokou rozmanitosťou prchavých látok prítomných v životnom prostredí.

príchuť

Chuťove poháriky

Neprchavé chemikálie sa vnímajú odlišne. Pocit vnímania jedla spočíva v štyroch alebo piatich chuťových vlastnostiach. Tieto „vlastnosti“ sa bežne nazývajú príchute a zahŕňajú sladké, slané, kyslé, horké a umami. Ten nie je príliš populárny a súvisí s chuťou glutamátu.

Sladké a umami príchute - zodpovedajúce cukrom a aminokyselinám - sú spojené s výživovými aspektmi potravín, zatiaľ čo kyslé príchute sú spojené s odmietavým správaním, pretože väčšina zlúčenín s touto príchuťou je pre cicavce toxická. ,

Bunky zodpovedné za vnímanie týchto podnetov sa nachádzajú v chuťových pohárikoch - u ľudí sa nachádzajú na jazyku a na zadnej strane úst. Chuťové poháriky obsahujú 50 až 120 buniek súvisiacich s chuťou.

Vomeronazálny orgán

Vomeronazálny orgán je tretí chemosenzorický systém a špecializuje sa na detekciu feromónov - týmto systémom však nie sú detekované všetky feromóny.

Vomeronazálny orgán má vlastnosti, ktoré pripomínajú chuť a vôňu.

Anatomicky je to podobné zápachu, pretože bunky, ktoré exprimujú receptory, sú neuróny a vyčnievajú priamo do mozgu. Naopak, bunky, ktoré majú receptory na jazyku, nie sú neurónmi.

Vomeronazálny orgán však vníma neprchavé chemikálie priamym kontaktom, rovnako ako chuťový systém.

Referencie

1. Feher, JJ (2017). Kvantitatívna fyziológia človeka: úvod. Akademická tlač.
2. Hill, RW, Wyse, GA, a Anderson, M. (2016). Fyziológia zvierat 2. Artmed Editor.
3. Matsunami, H., & Amrein, H. (2003). Vnímanie chuti a feromónu u cicavcov a múch. Genómová biológia, 4 (7), 220.
4. Mombaerts, P. (2004). Gény a ligandy pre vonné, vomeronazálne a chuťové receptory. Nature Reviews Neuroscience, 5 (4), 263.
5. Raufast, LP, Mínguez, JB, & Costas, TP (2005). Fyziológia zvierat. Vydania Universitat Barcelona.
6. Waldman, SD (2016). E-Book na kontrolu bolesti. Elsevier Health Sciences.