Chemoreceptorclassificatie en chemosensorische systemen

een chemoreceptor is een cellulaire sensor die gespecialiseerd is in het detecteren en omzetten van chemische signalen - afkomstig van zowel binnen als buiten het organisme - in biologische signalen die door de hersenen zullen worden geïnterpreteerd.

De chemoreceptoren zijn verantwoordelijk voor onze zintuigen van geur en smaak. Deze receptoren nemen deze chemische signalen en transformeren ze in een signaal voor de hersenen.

Op dezelfde manier worden cruciale biologische functies, zoals hartslag en ademhaling, gecontroleerd door chemoreceptoren die moleculen detecteren die gerelateerd zijn aan deze processen, zoals de hoeveelheid koolstofdioxide, zuurstof en de pH van het bloed..

Het vermogen om chemische signalen waar te nemen is alomtegenwoordig in het dierenrijk. Met name bij mensen zijn chemoreceptoren niet zo gevoelig als bij de rest van zoogdieren. In de loop van de evolutie zijn we het vermogen kwijtgeraakt om chemische stimuli met betrekking tot geur en smaak waar te nemen.

Sommige eenvoudigere organismen, die niet tot metazoïnen behoren, zoals bacteriën en kleine protozoa, kunnen chemische stimuli in hun omgeving vastleggen.

index

• 1 Wat is een ontvanger?
• 2 Classificatie
  • 2.1 Algemene chemische receptoren
  • 2.2 Interne chemoreceptoren
  • 2.3 Contact met chemoreceptoren
  • 2.4 Olfactorische of afgelegen chemoreceptoren
• 3 Chemosensorische systemen
  • 3.1 Geur
  • 3.2 Smaak
  • 3.3 Vomeronasaal orgaan
• 4 Referenties

Wat is een ontvanger?

Een receptor is een molecuul dat verankerd is aan het plasmamembraan van onze cellen. Ze hebben het vermogen om andere moleculen met een zeer hoge specificiteit te herkennen. Het herkennen van het aangegeven molecuul - een ligand genaamd - activeert een reeks reacties die een specifiek bericht naar de hersenen dragen.

We hebben het vermogen om onze omgeving waar te nemen, omdat onze cellen een aanzienlijk aantal receptoren hebben. We kunnen voedsel ruiken en proeven dankzij de chemoreceptoren in de sensorische organen van het lichaam.

classificatie

Over het algemeen worden chemoreceptoren ingedeeld in vier categorieën: algemene, interne, contact- en reukstofreceptoren. De laatste zijn ook bekend als chemoreceptoren op afstand. Vervolgens zullen we elk type beschrijven:

Algemene chemische receptoren

Deze receptoren hebben niet het vermogen om te discrimineren en worden als relatief ongevoelig beschouwd. Wanneer ze worden gestimuleerd, produceren ze een reeks beschermende reacties voor het organisme.

Als we bijvoorbeeld de huid van een dier met een agressieve chemische stof stimuleren die het kan beschadigen, zou de reactie een onmiddellijke ontsnapping van de plaats zijn en voorkomen dat de negatieve prikkel voortgaat.

Interne chemoreceptoren

Zoals de naam al aangeeft, zijn ze verantwoordelijk voor het reageren op prikkels die zich in het lichaam voordoen.

Er zijn bijvoorbeeld specifieke receptoren om de glucoseconcentratie in het bloed te testen, receptoren in het spijsverteringsstelsel van dieren en receptoren in het carotide-orgaan die reageren op de zuurstofconcentratie in het bloed..

Neem contact op met chemoreceptoren

De contactreceptoren reageren op chemicaliën die zich heel dicht bij het lichaam bevinden. Ze worden gekenmerkt door hoge drempels en hun liganden zijn moleculen in oplossing.

Volgens het bewijsmateriaal lijken deze de eerste receptoren te zijn die in evolutionaire evolutie verschijnen en zijn zij de enige chemoreceptoren die de eenvoudigste dieren presenteren.

Ze zijn gerelateerd aan het voedingsgedrag van dieren. Het bekendst bijvoorbeeld met de receptoren die verband houden met de smaakzin bij gewervelde dieren. Ze bevinden zich voornamelijk in het mondgebied, omdat het de regio is waar voedsel wordt ontvangen.

Deze receptoren kunnen onderscheid maken tussen de schijnbare kwaliteit van het voedsel, reacties produceren van acceptatie of afwijzing.

Olfactorische of afgelegen chemoreceptoren

Geurreceptoren zijn het meest gevoelig voor prikkels en kunnen reageren op stoffen die zich op afstand bevinden.

Bij dieren die in een luchtomgeving leven, is het onderscheid tussen contact- en afstandsreceptoren gemakkelijk te zien. De chemicaliën die door de lucht worden overgedragen, zijn die die de reukreceptoren kunnen stimuleren, terwijl de chemicaliën die in vloeistoffen zijn opgelost het contact stimuleren.

De grens tussen beide receptoren lijkt echter diffuus te zijn, omdat er stoffen zijn die de receptoren op afstand stimuleren en in een vloeibare fase moeten worden opgelost.

De limieten zijn nog meer ongedefinieerd in dieren die leven in aquatische ecosystemen. In deze gevallen worden alle chemicaliën opgelost in een waterig medium. De differentiatie van receptoren is echter nog steeds nuttig, omdat deze organismen differentieel reageren op nabije of verre stimuli..

Chemosensorische systemen

Bij de meeste zoogdieren zijn er drie afzonderlijke chemosensorische systemen, elk gericht op de detectie van een bepaalde groep chemicaliën.

ruiken

Het olfactorische epitheel wordt gevormd door een dichte laag van sensorische neuronen die zich in de neusholte bevinden. Hier vinden we ongeveer duizend verschillende olfactorische receptoren die interageren met de grote verscheidenheid aan vluchtige stoffen die in de omgeving aanwezig zijn.

smaak

Niet-vluchtige chemicaliën worden anders ervaren. Het gevoel van perceptie van voedsel bestaat uit vier of vijf smaakkwaliteiten. Deze "kwaliteiten" worden gewoonlijk aroma's genoemd en omvatten zoet, zout, zuur, bitter en umami. De laatste is niet erg populair en is gerelateerd aan de smaak van glutamaat.

De zoete en umami-smaken - overeenkomend met suikers en aminozuren - zijn geassocieerd met voedingsaspecten van voedsel, terwijl zure aroma's geassocieerd zijn met afstotingsgedrag, omdat de meeste verbindingen met deze smaak toxisch zijn voor zoogdieren.

De cellen die verantwoordelijk zijn voor het waarnemen van deze stimuli worden geassocieerd met de smaakpapillen - bij mensen bevinden ze zich op de tong en in de achterkant van de mond. Smaakknoppen bevatten 50 tot 120 cellen met betrekking tot smaak.

Vomeronasal orgel

Het vomeronasale orgaan is het derde chemosensorische systeem en is gespecialiseerd in de detectie van feromonen - niet alle feromonen worden echter gedetecteerd door middel van dit systeem.

Het vomeronasale orgaan heeft eigenschappen die zowel het gevoel van smaak als geur herinneren.

Anatomisch gezien is het vergelijkbaar met geur, omdat het de cellen heeft die de receptoren tot expressie brengen, zijn neuronen en projecteren rechtstreeks naar de hersenen. Daarentegen zijn de cellen die de receptoren van de tong bevatten geen neuronen.

Het vomeronasale orgaan neemt echter niet-vluchtige chemicaliën waar door direct contact, op dezelfde manier als we de smaak van voedsel via het smaaksysteem waarnemen..

referenties

1. Feher, J. J. (2017). Kwantitatieve menselijke fysiologie: een inleiding. Academische pers.
2. Hill, R.W., Wyse, G.A., & Anderson, M. (2016). Dierfysiologie 2. Artmed Publisher.
3. Matsunami, H., & Amrein, H. (2003). Smaak en feromoonperceptie bij zoogdieren en vliegen. Genoombiologie, 4(7), 220.
4. Mombaerts, P. (2004). Genen en liganden voor geur-, vomeronas- en smaakreceptoren. Nature Reviews Neurowetenschappen, 5(4), 263.
5. Raufast, L.P., Mínguez, J. B., & Costas, T.P. (2005). Dierfysiologie. Edicions Universitat Barcelona.
6. Waldman, S. D. (2016). Pain Review E-Book. Elsevier Health Sciences.