Szaglás - a legrégebbi az érzékek
- legfontosabb
- Cikkek
- Az élettudományok
- Egyéb élettudományok
- Szaglás - a legrégebbi az érzékek
A szaglás lehetővé teszi számunkra, hogy élvezze a kellemes illatú, és néha képes megmenteni az életünket: hogy ne igyon ecetet helyett vodka, javasoljuk, hogy ne egyen pite penészes a cuccot, vagy emlékeztetni arra, hogy nem lehet egy kapcsolóval, amikor az illata gáz. Azonban a szagok a bennünket körülvevő tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek sokan nem is tudják.
Olyasmi, mint a humán a szaglás is létezik mikroorganizmusok: kemotaxis - a képesség, hogy keresse meg a forrása az élelmiszer és távol veszélyes anyagok - egyre inkább mozgó cellásak. De ugorjuk mintegy 3,5 milliárd éves evolúció szaglás és közvetlenül a emlősök és emberek.
Sok állatok szaglása legalább annyira fontos információforrás, mint a látás és hallás, minden kutyát szerető tudja, hogy a kutyák elvesznek, ha foglalkoznak részeg tulajdonos: úgy néz ki, és azt mondja ugyanaz, és az illata egészen másképp! És nem a „kipufogó” (a szaga festék, hering, stb ilyen kereset nem rendelkezik), hanem azért, mert együtt a többi biokémia alkohol megváltoztatja a készítmény verejték, és ezért észrevehetetlen az emberi orr árnyalatok az egyes szag.
Számunkra képes érzékelni és megkülönböztetni a szagokat, első pillantásra, nem is olyan fontos. Néha még megakadályozza: mindenki felidézni egy olyan helyzet, amikor hajlandó felét én országomban, így nem érezni a szagát a bejelentkezett kocsi hajléktalan evés után a fokhagyma és kollégái. Bár nem öröm a virágok illatát, parfüm, élelmiszer, és még sok más ízek a világ elvesztette volna egy csomó, az emberi szaglás a negyedik sorozatban öt érzék. Rovására véli, megkapjuk legalább 90% -át információkat a világ, és anélkül, hogy egy személy használja a tájékozódás térben és elismerését az élő és élettelen tárgyak tapintható és a hallás.
Alapmechanizmussal illata, a tudósok megfejtették a közelmúltban. Ez a lemaradás oka nemcsak a alulbecsülték a szerepének fontosságát az ember életében, hanem a rendkívüli bonyolultsága miatt a készülék szaglóreceptorok.
Mivel a redők, alakú fésű, a teljes terület a szaglóhám emberben 5-10 cm 2. A második fordulat a szagló-rendszer található, hogy különböző források szerint 10-50.000.000 sejtek, a regisztrációs szagokat. Az állatok, számuk általában sokkal nagyobb. Például, szaglóhámban tartalmaz Shepherd 220 millionov receptor sejtek.
Szagló receptor egy érzékelő (szenzitív) idegsejt amelyből kiterjeszteni két nyúlvány. Az orrüreg - rövidebb dendrit (érzékeny neuron kinövése), amelynek legalább 10 csillóinak végei, amelyek a felszínen a szagló epithelium és kiállnak annak nyálka bevonattal. Ahhoz, hogy az agy - a hosszabb motor (továbbító) folyamat, egy axon, egymásba fonódó más szagló neuronok szaglóideg menetes átmenő lyukakat a rostacsontban a koponya szaglógumó - egy agyi struktúra, amely elvégzi az előfeldolgozás információt szagokat. A szaglógumó annál nagyobb, a több akut szaglás az állat, így a keresőkutyák lényegesen több, mint a sokkal nagyobb méretű emberi agy.
A szaglógumóból idegimpulzusok adja meg az elsődleges, majd a magasabb szagló kérgi területek kialakítására tudatos érzés, a karakter és a szag intenzitását. A végpont adatok feldolgozásának szagokat a limbikus rendszer, amely szabályozza az érzelmi és viselkedési reakciókat.
Hogyan működik ez?
A molekulák aromás anyagok alá a légáramlat az orrüregben, feloldódnak a nyálka, amely a szaglóhám és kölcsönhatásba lépnek a receptorral fehérje található a membrán a csillók a szagló neuronok. Ez a kölcsönhatás megváltoztatja a ionpermeabilitása a sejtmembrán, és létrehoz egy elektromos impulzust, amely áthalad az axon a szagló idegsejtek folytatni, amíg a motoros neuronok a gerincvelő, izmok parancsban orr bilincs ujjak és eltávolodni - vagy fordítva.
A hagyományos megközelítés a tanulmány a mechanizmusok szaglóreceptorok során mértük az aktivitás egyes neuronok különböző stimulusok hatására. Ebből a célból, a szagló idegeket állatok volt kötve elektródokat és hagyjuk belélegezni különböző anyagok. Ennek eredményeként kiderült, csak az, hogy ugyanaz a neuron képes reagálni a különböző anyagokat, de a mechanizmusa ez a folyamat már régóta tisztázatlan maradt.
Buck és Excel úgy döntött, egy gyökeresen új megközelítést - fordultak a gyorsan változó genetika és elkezdte keresni a géneket, melyek tevékenysége során csak a szaglóhámban. Kezdetben a kísérletek is sikertelenek voltak, hogy később Excel megmagyarázni a létezését egy hatalmas számú receptor fehérjék, a reakció mindegyikük egy bizonyos szag túl gyenge, hogy azt ki lehet mutatni a meglévő módszerek.
Ahhoz, hogy megbirkózzon ezzel a problémával segített tudósok feltalálták tároló áramkör három feltételezések jelentősen csökkenti a keresési területet. Az első szerint feltételezés alapján, akkoriban rendelkezésre álló különálló tudományos tényeken nézd csak proteineket kódoló gének, amelyek bizonyos hasonlóságot rodopszin - receptor protein, amelynek van kialakítva egy elektromos impulzust a retina rudak szem sejtek megkülönböztetése nélkül a színek, és a reagáló változások a fény, és az éjszakai látást. Ezen túlmenően, a kívánt fehérjék már kezeltek a ugyanannak a családnak, és azokat kódoló géneket - válnak csak olyan sejtekben aktív a szaglóhám.
A patkány gének, amelyek megfelelnek mind a három kritérium, úgy találta mintegy ezer - mintegy 1% -át a teljes genom. Minden századik patkány gén is részt vesz a felismerés szagok, ami jelzi a rendkívüli jelentőségét a szagló rendszer rágcsálók - közeli hozzátartozók főemlősök: mi ág a fán az evolúció eltértek mintegy 25 millió évvel ezelőtt. Keresés DNS-könyvtárak kerül genomjában található más fajok (egerek, szalamandrák, harcsa, kutyák, emberek és más állatok) gének analógok kapcsolatok elsődleges szaglás. Azonban, ellentétben a legtöbb állat, amelyben a legtöbb e gének megfelelően szintetizálni megfelelő fehérjék különböző fajok majmok inaktív 28-36% fehérje génjeit szagló receptorokat, és a humán - közel 60%. Úgy tűnik, hogy a mutációk blokkolják az génjeinek szagló receptorok kezdett felhalmozni az idő, amikor a lelkes szaglás elvesztette jelentőségét, hogy a túlélés majomszerű emberi ősök.
További tanulmányozása szagló-rendszer azt mutatta, hogy minden egyes neuron receptor képes felismerni több illatanyag molekulák, amelyek mindegyike aktivál különböző fehérje felszínén lévő receptorokhoz annak membránhoz. Az ilyen kombinatorikus jelkódoió rendszer képes felismerni gyakorlatilag korlátlan számú illatok.
Ugyanez a hatás változásokat okozhat térszerkezetének molekulák. Például, a szagokat kömény- és fodormenta olaj (egy ismert borsmenta különbözik hiányában hűsítő érzés és kevésbé átható szaggal) nyújtanak d-karvon, és az L-karvon - királis (a görög χειρ - «kézi") izomerek, molekulák azonos kémiai összetételű, eltérő egymástól, mint egy tárgy a tükörképével.
Továbbá, a nagyobb molekulák száma, hogy aktiválja a szélesebb körű receptorok, ezért ugyanaz a vegyület, a szagát másképp a koncentrációtól függően.
A legmeglepőbb az a példa szkatol - heterociklusos vegyület által alkotott bomlása fehérje vegyületek és közlésével egy sajátos szag széklet. Ugyanakkor a kis koncentrációban szkatol kellemes illata és része a parfüm esszenciák és élelmiszeripari termékek.
Legsokoldalúbb ebben a tekintetben az aldehidek. Így, kókusz aldehidet kis koncentrációban nem szaga kókusz, őszibarack és sárgabarack, vagy és illata hígításkor ánizsaldehid illatanyag érezte friss széna, a csípő és a galagonya virágok.
A legkellemetlenebb szagú kéntartalmú vegyületek közé tartoznak olyan anyagok, kezdve a legegyszerűbb - hidrogén-szulfid H2 S. «Champions”, köztük tartják merkaptánok. Ezek keveréke biztosítja büdös görény jet, amelyből a személy elájul. Merkaptánok kölcsönöznek egyedi ízét rothadt káposzta és a hazai gáz: földgáz nem szaga, és biztonsági okokból hozzáad egy kicsit izoamilmerkaptana. Kénvegyületek diallil-diszulfid (CH2 = CH-CH2) 2 S2 és allicint CH2 = CH-CH2-SO-S-CH2-CH = CH2 nyújt szúrós szaga fokhagyma és a hagyma szag alapvető összetevője - allilpropildisulfid CH2 = CH-CH2 -S-S -CH2-CH-CH3. Önmagukban a fokhagyma és a hagyma (nembe tartozó Allium) allil kérték: ott, amikor vágja az enzimek vált számos cisztein aminosav molekula, amely a szulfhidril-csoport -SH. Ezeknek a közös tulajdonsága diszulfidok, hogy a szag gyakorlatilag lehetetlen megszabadulni hangsávot fogkrémben vagy szájvíz. Az a tény, hogy ezek a vegyületek, áthatoló, a bélfalon át a véráramba, elterjedt az egész szervezetben, beleértve a tüdőt, ahol látszanak a kilélegzett levegőben.
A szaglás az életünkben
A legfontosabb, hogy a szaglás az első perc az élet, hiszen csak neki köszönhető, hogy a baba felismeri az anyja, és megállapítja, szaglás anyatejbe. A következő pár hónapban, amíg a gyermekek látása nem szerez elegendő az élesség, a világ érzékeli főleg szaga. Ahogy öregszünk, és megalakult a többi érzékek illata elvesztette jelentőségét. Ugyanakkor van atrófia (oltás) a szagló idegrostok. Az első életévben az emberi szaglóképességű csökken 40-50% -kal is, valamint a sebesség és a leromlottságát képes felismerni a szagokat függ az egyén, a szex, az életmód és a hatása a különböző környezeti tényezők. Például, a képességét, hogy különbséget dohányosok kezdők szagokat csökken 50-60%, majd kinyerjük 20-30%. A dohányzás abbahagyása alakul hyperospheresia - szaglóképességű képesség körülbelül 20%, mint az eredeti.
Úgy gondoljuk, hogy egy személy több érzékeny a kellemetlen szagokat. Szinte mindig, mint a kellemetlen érzékeljük szagokat, jelző- körülbelül veszély: nem eszik romlott hús vagy rothadt gyümölcsöt, távol marad a hidrogén-szulfid, klór, ammónia, nem fejest széklet - lehetnek féreg tojás, Entamoeba histolytica és más kolera. Azok az őseink (még pikkelyek borítják helyett szőrme), amelyben ezek a szervezetek nem merült fel, kiszűréséhez a természetes szelekció. Bár vannak kivételek - mint például a fokhagyma, amely teljes mértékben alá közmondás, „a nem illata” :)
Azonban az anyagok, amelyek érezzük a legkisebb koncentrációban, illata kellemes. A rekord már régóta tekintik a vanillin: lehetőség van arra, hogy illata koncentrációban 2 × 10 -11 g per liter levegő. Újabban azonban világossá vált, hogy ez a vegyület királis anyag nevezett bor lakton (csatolja édes borok kókusz íz) érezhető koncentrációban kétezer-szor kevesebb: egy stotrillionnaya (10 -14) grammos 1 liter levegőt. Egy illat annak tükörképe izomer (az ábrán - a jobb oldalon) érezhető csak koncentrációban 11 nagyságrenddel nagyobb, - 1 mg / l.
A nők általában egy sokkal akut szaglás, hogy továbbra is a kor előrehaladtával. Ugyanakkor paradox módon, foglalkozások megkülönböztetéssel kapcsolatos illatok, amelyek kizárólag férfiak. Az a tény, hogy a hormonális változások során a havi ciklus a női test, befolyásolja a munkát a különböző szervek és rendszerek, beleértve a szagló rendszer. Ennek eredményeként, az elején a ciklus a nők gyakran alakulnak ki átmeneti hyposphresia - csökkent szagérzékelése. Ez nem figyelhető meg, ha hormonális fogamzásgátlók, állandó marad hormonok a szervezetben, de egyértelmű, hogy a vevő a tabletták nem kell felvételi.
Anélkül, hogy a szaglás élelmiszer lenne szinte íztelen. Emberi ízlelőbimbók különbséget csak négy érzetek: édes, sós, savanyú, keserű, és a többi, különböző ízesítésű ételek és italok kombinációját nyújtó aromás. Amikor egy rossz hideg, amikor a felső orrkagyló „eldugult”, és amely levegőt illatok őket, csak nem értem, úgy tűnik, minden íztelen és gusztustalan. A kísérletek azt mutatták, hogy ha egy személy beszorult az orr, és még mindig bekötött szemmel, megfossza azt képi asszociációkat használja a termékeket, nem valószínű, hogy képes legyen megkülönböztetni egy almát burgonyát vagy vörösbor a kávét.
Illatok képesek megváltoztatni a működését a különböző rendszerek a szervezetben. A legnyilvánvalóbb példa - fokozott nyáltermelés és emésztőnedvek a főzés szaga. Sharp és a kellemetlen szagok (például ammónia) megemelheti a vérnyomást és felgyorsítja szívverés és kellemes - Fordítva, alacsonyabb nyomás, lassú pulzus és növeli a bőr hőmérsékletét, hogy ellazítja a humán.
A másik talán a legrejtélyesebb kérdés a tudomány a szag - szerepük a szexuális viselkedés, a Homo sapiens. Ez lesz szó a következő cikkben.