KEMORECEPTORER: KLASSIFICERING OCH KEMOSENSORISKA SYSTEM - BIOLOGI - 2025

En kemoreceptor är en cellulär sensor som är specialiserad på att upptäcka och omvandla kemiska signaler - som kommer från både inuti och utanför kroppen - till biologiska signaler som kommer att tolkas av hjärnan.

Kemoreceptorer ansvarar för våra känslor av lukt och smak. Dessa receptorer tar dessa kemiska signaler och omvandlar dem till en signal för hjärnan.

Uppfattningen av lukt förmedlas av kemoreceptorer.
Källa: pixabay.com

På liknande sätt styrs avgörande biologiska funktioner, såsom hjärtslag och andning, av kemoreceptorer som upptäcker molekyler relaterade till dessa processer, såsom mängden koldioxid, syre och blodets pH.

Förmågan att uppfatta kemiska signaler är allestädes närvarande i djurriket. Särskilt hos människor är kemoreceptorer inte lika känsliga som hos andra däggdjur. Under utvecklingen har vi tappat förmågan att uppfatta kemiska stimuli relaterade till lukt och smak.

Vissa enklare icke-metazoaniska organismer, till exempel bakterier och små protozoer, kan ta upp kemiska stimuli i deras miljö.

Vad är en mottagare?

En receptor är en molekyl som är förankrad i plasmamembranet i våra celler. De har förmågan att känna igen andra molekyler med mycket hög specificitet. Genom att känna igen den indikerade molekylen - kallad liganden - utlöses en serie reaktioner som kommer att bära ett specifikt meddelande till hjärnan.

Vi har förmågan att uppfatta vår miljö, eftersom våra celler har ett betydande antal receptorer. Vi kan lukta och smaka mat tack vare kemoreceptorer som finns i kroppens sensoriska organ.

Klassificering

I allmänhet klassificeras kemoreceptorer i fyra kategorier: allmänna, interna, kontakt- och luktkemiska receptorer. De senare är också kända som avstånds-kemoreceptorer. Vi kommer att beskriva varje typ nedan:

Allmänna kemiska receptorer

Dessa receptorer har inte förmågan att diskriminera och anses vara relativt okänsliga. När de stimuleras producerar de en serie svar av den skyddande typen för kroppen.

Om vi ​​till exempel stimulerar huden på ett djur med en aggressiv kemikalie som kan skada det, skulle svaret vara en omedelbar flygning från platsen och förhindra att den negativa stimulansen fortsätter.

Interna kemoreceptorer

Som namnet antyder är de ansvariga för att svara på stimuli som förekommer i kroppen.

Till exempel finns det specifika receptorer för att testa koncentrationen av glukos i blodet, receptorer i matsmältningssystemet hos djur och receptorer belägna i halspottkroppen som svarar på koncentrationen av syre i blodet.

Kontakta kemoreceptorer

Kontaktreceptorer svarar på kemikalier som är mycket nära kroppen. De kännetecknas av höga trösklar och deras ligander är molekyler i lösning.

Enligt bevisen tycks dessa ha varit de första receptorerna som dykt upp i evolutionär utveckling, och de är de enda kemoreceptorer som de enklaste djuren finns.

De är relaterade till djurs foderbeteende. Till exempel är de mest kända med receptorer associerade med känslan av smak i ryggradsdjur. De finns främst i det orala området, eftersom det är regionen där maten tas emot.

Dessa receptorer kan urskilja mellan den uppenbara kvaliteten på maten, vilket ger reaktioner på acceptans eller avslag.

Olfaktoriska eller avlägsna kemoreceptorer

Luktreceptorer är de mest känsliga för stimuli och kan svara på ämnen som är på avstånd.

I djur som lever i luftmiljöer är skillnaden mellan kontakt- och distansreceptorer lätt att se. Kemikalierna som överförs genom luften är de som lyckas stimulera luktreceptorerna, medan kemikalierna som löses upp i vätskor stimulerar kontakten.

Gränsen mellan de två receptorerna verkar emellertid vara diffus, eftersom det finns substanser som stimulerar receptorerna på avstånd och måste lösas i en vätskefas.

Gränserna ser ännu mer obestämda ut på djur som lever i vattenlevande ekosystem. I dessa fall kommer alla kemikalier att lösas i ett vattenhaltigt medium. Emellertid är receptordifferentiering fortfarande användbar, eftersom dessa organismer svarar differentiellt på nära och långt stimuli.

Kemosensoriska system

I de flesta däggdjur finns det tre separata kemosensoriska system, var och en avsedd för detektering av en viss grupp kemikalier.

Lukt

Det luktande epitelet består av ett tätt lager av sensoriska nervceller belägna i näshålan. Här hittar vi cirka tusen olika luktreceptorer som interagerar med den stora mångfalden av flyktiga ämnen som finns i miljön.

Smak

Smaklökar

Icke-flyktiga kemikalier uppfattas annorlunda. Känslan av matuppfattning består av fyra eller fem smakegenskaper. Dessa "kvaliteter" kallas vanligen smaker och inkluderar söta, salta, sura, bittera och umami. Det senare är inte särskilt populärt och är relaterat till smaken av glutamat.

Söta och umami-smaker - motsvarande sockerarter och aminosyror - är associerade med näringsmässiga aspekter av mat, medan sura smaker är förknippade med avvisningsbeteenden, eftersom de flesta föreningar med denna smak är giftiga för däggdjur. .

De celler som är ansvariga för att upptäcka dessa stimuli finns förknippade med smaklökarna - hos människor finns de på tungan och på baksidan av munnen. Smaklökarna innehåller 50 till 120 celler relaterade till smak.

Vomeronasal organ

Vomeronasalorganet är det tredje kemosensoriska systemet och är specialiserat på detektering av feromoner - men inte alla feromoner upptäcks av detta system.

Vomeronasalorganet har egenskaper som påminner om både smak- och luktkänslan.

Anatomiskt liknar det lukt, eftersom det har cellerna som uttrycker receptorerna är neuroner och de projicerar direkt till hjärnan. Däremot är cellerna som har receptorerna på tungan inte neuroner.

Vomeronasalorganet uppfattar emellertid icke-flyktiga kemikalier genom direkt kontakt, på samma sätt som vi uppfattar smaken på mat genom smaksystemet.

referenser

1. Feher, JJ (2017). Kvantitativ mänsklig fysiologi: en introduktion. Akademisk press.
2. Hill, RW, Wyse, GA, & Anderson, M. (2016). Djurfysiologi 2. Artmed Editor.
3. Matsunami, H., & Amrein, H. (2003). Smak och feromons uppfattning hos däggdjur och flugor. Genombiologi, 4 (7), 220.
4. Mombaerts, P. (2004). Gener och ligander för lukt-, vomeronasal- och smakreceptorer. Nature Reviews Neuroscience, 5 (4), 263.
5. Raufast, LP, Mínguez, JB, & Costas, TP (2005). Djurfysiologi. Upplagor Universitat Barcelona.
6. Waldman, SD (2016). Pain Review E-Book. Elsevier Health Sciences.