Oniwosan ni imu

Ninu àpilẹkọ ti o wa ni isalẹ, a yoo wo iṣoro ti olfato nipasẹ awọn oju ti chemist - lẹhinna, imu rẹ yoo wulo fun u ninu yàrá rẹ lojoojumọ.

1. Innervation ti imu eniyan - ti o nipọn loke iho imu ni itanna olfactory (onkọwe: Wikimedia/Opt1cs).

A le pin awọn ikunsinu ti ara (oju, igbọran, ifọwọkan) ati akọkọ wọn kẹmikaie lenu ati olfato. Fun iṣaaju, awọn analogues atọwọda ti ṣẹda tẹlẹ (awọn eroja ti o ni imọlara, awọn microphones, awọn sensọ ifọwọkan), ṣugbọn igbehin ko ti fi ara rẹ silẹ si “gilasi ati oju” ti awọn onimọ-jinlẹ. Wọn ṣẹda awọn ọkẹ àìmọye ọdun sẹyin nigbati awọn sẹẹli akọkọ bẹrẹ lati gba awọn ifihan agbara kemikali lati agbegbe.

Lofinda bajẹ-yapa lati itọwo, botilẹjẹpe eyi ko waye ni gbogbo awọn oganisimu. Awọn ẹranko ati awọn irugbin nigbagbogbo n ṣan agbegbe wọn, ati alaye ti a gba ni ọna yii ṣe pataki pupọ ju bi o ti dabi ni wiwo akọkọ. Paapaa fun wiwo ati awọn akẹẹkọ igbọran, pẹlu eniyan.

Asiri Olfactory

Nigbati o ba fa simu, ṣiṣan afẹfẹ n yara sinu imu ati, ṣaaju gbigbe siwaju, wọ inu àsopọ pataki kan - epithelium olfactory ọpọlọpọ awọn centimeters ni iwọn.². Eyi ni awọn ipari ti awọn sẹẹli nafu ti o mu awọn itun oorun. Ifihan agbara ti o gba lati ọdọ awọn olugba n rin irin-ajo lọ si boolubu olfactory ninu ọpọlọ, ati lati ibẹ lọ si awọn ẹya miiran ti ọpọlọ (1). Ika ika ni awọn ilana õrùn kan pato si eya kọọkan. Eniyan le mọ nipa 10 ninu wọn, ati pe awọn akosemose oṣiṣẹ ni ile-iṣẹ turari le mọ ọpọlọpọ diẹ sii.

Awọn oorun nfa awọn aati ninu ara, mejeeji mimọ (fun apẹẹrẹ, o bẹrẹ ni õrùn buburu) ati èrońgbà. Awọn olutaja lo iwe akọọlẹ ti awọn ẹgbẹ turari. Ero wọn ni lati ṣe adun afẹfẹ ni awọn ile itaja pẹlu õrùn ti awọn igi Keresimesi ati gingerbread lakoko akoko Ọdun Tuntun, eyiti o fa awọn ero inu rere ni gbogbo eniyan ati mu ifẹ lati ra awọn ẹbun. Bakanna, olfato ti akara titun ni apakan ounjẹ yoo jẹ ki itọ rẹ ṣan sinu ẹnu rẹ, ati pe iwọ yoo fi diẹ sii sinu agbọn.

2. Camphor ti wa ni igba lo ninu imorusi ikunra. Awọn agbo ogun mẹta pẹlu awọn ẹya oriṣiriṣi ni olfato tiwọn.

Ṣugbọn kini o fa nkan ti a fun lati fa eyi, kii ṣe omiiran, itara olfato?

Fun itọwo olfato, awọn itọwo ipilẹ marun ti ṣeto: iyọ, dun, kikoro, ekan, oun (eran) ati nọmba kanna ti awọn iru olugba lori ahọn. Ninu ọran ti olfato, a ko paapaa mọ iye awọn adun ipilẹ ti o wa, tabi boya wọn wa rara. Ilana ti awọn ohun elo naa dajudaju pinnu õrùn, ṣugbọn kilode ti o jẹ pe awọn agbo ogun ti o ni iru õrùn ti o yatọ patapata (2), ati pe o yatọ patapata - kanna (3)?

3. Apapo ti o wa ni apa osi n run bi musk (eroja lofinda), ati ni apa ọtun - o fẹrẹ jẹ aami ni eto - ko ni olfato.

Kilode ti ọpọlọpọ awọn esters ṣe olfato dídùn, ṣugbọn awọn agbo ogun imi-ọjọ ko dun (o daju yii le ṣe alaye)? Diẹ ninu jẹ aibikita patapata si awọn oorun kan, ati ni iṣiro awọn obinrin ni imu ti o ni itara diẹ sii ju awọn ọkunrin lọ. Eyi ṣe imọran awọn ipo jiini, i.e. niwaju awọn ọlọjẹ kan pato ninu awọn olugba.

Ni eyikeyi idiyele, awọn ibeere diẹ sii ju awọn idahun lọ, ati pe ọpọlọpọ awọn imọ-jinlẹ ti ni idagbasoke lati ṣalaye awọn ohun ijinlẹ ti oorun oorun.

Bọtini ati titiipa

Ni igba akọkọ ti da lori a fihan enzymatic siseto, nigbati awọn reagent moleku ti nwọ awọn iho ti awọn henensiamu moleku (ojula ti nṣiṣe lọwọ), bi bọtini kan si titiipa. Nitorinaa, wọn olfato nitori apẹrẹ ti awọn ohun elo wọn ni ibamu si awọn cavities lori dada ti awọn olugba, ati awọn ẹgbẹ kan ti awọn ọta sopọ mọ awọn ẹya rẹ (ni ọna kanna awọn enzymu di awọn reagents).

Ni kukuru, eyi jẹ ilana ti oorun ti o dagbasoke nipasẹ onimọ-jinlẹ ara ilu Gẹẹsi kan. John E. Amurea. O ya awọn aroma akọkọ meje: camphor-musky, ti ododo, minty, ethereal, lata ati purid (awọn iyokù jẹ awọn akojọpọ wọn). Awọn moleku ti awọn agbo ogun pẹlu õrùn ti o jọra tun ni eto ti o jọra, fun apẹẹrẹ, awọn ti o ni oorun apẹrẹ iyipo bi camphor, ati awọn agbo ogun ti o ni õrùn aibanujẹ pẹlu imi-ọjọ.

Ilana igbekalẹ ti ṣaṣeyọri - fun apẹẹrẹ, o ṣalaye idi ti a fi dẹkun oorun lẹhin igba diẹ. Eyi jẹ nitori idinamọ gbogbo awọn olugba nipasẹ awọn ohun elo ti o gbe õrùn ti a fun (gẹgẹbi ninu ọran ti awọn enzymu ti o gba nipasẹ apọju ti awọn sobusitireti). Sibẹsibẹ, ẹkọ yii ko ni anfani nigbagbogbo lati fi idi asopọ kan mulẹ laarin ilana kemikali ti agbo ati oorun rẹ. Ko le ṣe asọtẹlẹ òórùn nkan na pẹlu iṣeeṣe to ṣaaju ki o to gba. O tun kuna lati ṣalaye õrùn gbigbona ti awọn ohun elo kekere bii amonia ati hydrogen sulfide. Awọn atunṣe ti Amur ṣe ati awọn arọpo rẹ (pẹlu ilosoke ninu nọmba awọn adun ipilẹ) ko ṣe imukuro gbogbo awọn ailagbara ti ilana igbekalẹ.

gbigbọn moleku

Awọn ọta ti o wa ninu awọn ohun alumọni nigbagbogbo ma gbọn, nina ati yiyi awọn ìde laarin ara wọn, ati iṣipopada ko duro paapaa ni awọn iwọn otutu odo pipe. Molecules gba agbara gbigbọn, eyiti o wa ni pataki ni ibiti infurarẹẹdi ti itankalẹ. Otitọ yii ni a lo ni spectroscopy IR, eyiti o jẹ ọkan ninu awọn ọna akọkọ fun ṣiṣe ipinnu ilana ti awọn ohun elo - ko si awọn agbo ogun oriṣiriṣi meji pẹlu spectrum IR kanna (ayafi awọn ohun ti a pe ni isomers opitika).

Awọn olupilẹṣẹ Ilana gbigbọn ti olfato (JM Dyson, RH Wright) ri awọn ọna asopọ laarin igbohunsafẹfẹ ti awọn gbigbọn ati õrùn ti o mọ. Awọn gbigbọn nipasẹ resonance fa awọn gbigbọn ti awọn ohun elo olugba ni epithelium olfactory, eyiti o yi ọna wọn pada ti o si fi itara nafu ara si ọpọlọ. O ti ro pe o wa bii ogun awọn oriṣi ti awọn olugba ati, nitorinaa, nọmba kanna ti awọn aroma ipilẹ.

Ni awọn 70s, awọn alafojusi ti awọn ero mejeeji (gbigbọn ati igbekale) ti njijadu lile pẹlu ara wọn.

Vibrionists ṣe alaye iṣoro ti olfato ti awọn ohun alumọni kekere nipasẹ otitọ pe awọn iwoye wọn jọra si awọn ajẹkù ti spectra ti awọn ohun elo ti o tobi ju ti o ni õrùn ti o jọra. Sibẹsibẹ, wọn ko le ṣe alaye idi ti diẹ ninu awọn isomers opiti pẹlu iwoye kanna ni awọn oorun ti o yatọ patapata (4).

4. Awọn isomers opitika ti carvone: orisirisi S n run bi kumini, orisirisi R n run bi Mint.

Structuralists ni ko si isoro lati se alaye yi o daju - awọn olugba, sise bi ensaemusi, da ani iru arekereke iyato laarin moleku. Ilana gbigbọn tun ko le ṣe asọtẹlẹ agbara ti olfato, eyiti awọn ọmọ-ẹhin ti ẹkọ Cupid ṣe alaye nipasẹ agbara ti asopọ ti awọn ti nmu olfato si awọn olugba.

O gbiyanju lati fipamọ ipo naa L. Torinoni iyanju wipe awọn olfactory epithelium ìgbésẹ bi a Antivirus tunneling maikirosikopu (!). Gẹgẹbi Turin, awọn elekitironi nṣan laarin awọn apakan ti olugba nigbati ajẹku ti ohun elo oorun kan wa laarin wọn pẹlu igbohunsafẹfẹ kan ti awọn gbigbọn gbigbọn. Awọn iyipada ti o wa ninu eto ti olugba nfa gbigbe ti iṣan ara. Sibẹsibẹ, iyipada ti Turin dabi ọpọlọpọ awọn onimo ijinlẹ sayensi pupọ ju.

Awọn ẹgẹ

Ẹ̀dá ẹ̀dá alààyè tún ti gbìyànjú láti tú àdììtú ti òórùn jáde, àti pé ìwádìí yìí ti jẹ́ àmì ẹ̀yẹ Nobel ní ọ̀pọ̀ ìgbà. Awọn olugba oorun eniyan jẹ idile ti o to ẹgbẹrun awọn ọlọjẹ oriṣiriṣi, ati awọn jiini ti o ni iduro fun iṣelọpọ wọn ṣiṣẹ nikan ni epithelium olfactory (ie, nibiti o ti nilo). Awọn ọlọjẹ olugba ni ẹwọn helical ti amino acids. Ninu aworan aranpo aranpo, ẹwọn awọn ọlọjẹ kan gun awọ ara sẹẹli ni igba meje, nitorinaa orukọ naa: meje-helix transmembrane awọn olugba sẹẹli †

Àwọn àjákù tí ń yọ jáde níta sẹ́ẹ̀lì ń dá ìdẹkùn sínú èyí tí àwọn molecule tí ó ní ìtòlẹ́sẹẹsẹ tí ó bára mu lè ṣubú (5). Awọn amuaradagba iru-G kan pato ti wa ni asopọ si aaye ti olugba, ti o wa ninu inu sẹẹli naa.Nigbati moleku õrùn ba wa ni idẹkùn sinu pakute, G-protein ti wa ni mu ṣiṣẹ ati tu silẹ, ati G-protein miiran ti so ni aaye rẹ. eyi ti a mu ṣiṣẹ ati tu silẹ lẹẹkansi, ati bẹbẹ lọ Yiyika tun ṣe titi ti moleku aroma ti a dè yoo ti tu silẹ tabi ti fọ nipasẹ awọn enzymu ti o nu oju-ilẹ ti olfactory nigbagbogbo. Olugba naa le muu ṣiṣẹ paapaa awọn ohun elo amuaradagba G-ọgọrun pupọ, ati iru ipin agbara ifihan agbara ti o ga julọ gba ọ laaye lati dahun si paapaa iye awọn adun (6). G-amuaradagba ti a mu ṣiṣẹ bẹrẹ yiyipo ti awọn aati kemikali ti o yorisi fifiranṣẹ ti ifarakan nafu ara.

5. Eyi ni ohun ti olugba oorun dabi - protein 7TM.

Apejuwe ti o wa loke ti iṣẹ ṣiṣe ti awọn olugba olfactory jẹ iru eyiti a gbekalẹ ninu ilana igbekalẹ. Níwọ̀n bí ìdìpọ̀ àwọn molecule ń ṣẹlẹ̀, a lè sọ̀rọ̀ rẹ̀ pé àbá èrò orí yíyan náà tún jẹ́ pípé lápá kan. Eyi kii ṣe igba akọkọ ninu itan-akọọlẹ ti imọ-jinlẹ ti awọn imọ-jinlẹ iṣaaju ko jẹ aṣiṣe patapata, ṣugbọn o kan sunmọ otitọ.

6. Imu eniyan bi aṣawari ti awọn agbo ogun ni igbekale ti awọn akojọpọ chromatographically yapa wọn.

Kini idi ti ohun kan n run?

Ọpọlọpọ awọn õrùn diẹ sii ju awọn oriṣi ti awọn olugba olfactory lọ, eyi ti o tumọ si pe awọn ohun elo olfato mu awọn ọlọjẹ oriṣiriṣi ṣiṣẹ ni akoko kanna. da lori gbogbo ọkọọkan ti awọn ifihan agbara nbo lati awọn aaye kan ninu awọn olfactory boolubu. Niwọn igba ti awọn turari adayeba ni paapaa diẹ sii ju ọgọrun awọn agbo ogun, ọkan le fojuinu idiju ti ilana ti ṣiṣẹda itara olfato.

O dara, ṣugbọn kilode ti nkan kan n run, nkan irira, ati nkan ti kii ṣe rara?

Ibeere naa jẹ imọ-jinlẹ idaji, ṣugbọn idahun ni apakan. Ọpọlọ jẹ iduro fun iwo ti olfato, eyiti o ṣakoso ihuwasi eniyan ati ẹranko, ti n ṣe itọsọna iwulo wọn si awọn oorun ti o dun ati ikilọ lodi si awọn ohun gbigbo buburu. Awọn oorun ti o wuni ni a rii, laarin awọn ohun miiran, awọn esters ti a mẹnuba ni ibẹrẹ nkan naa ni a tu silẹ nipasẹ awọn eso ti o pọn (nitorinaa wọn tọsi jijẹ), ati awọn agbo ogun sulfur ni a tu silẹ lati awọn iṣẹku ti o bajẹ (ti o dara julọ lati yago fun wọn).

Afẹfẹ ko ni olfato nitori pe o jẹ abẹlẹ si eyiti awọn oorun ntan: sibẹsibẹ, wa awọn iye ti NH3 tabi H.₂S, ati ori oorun wa yoo dun itaniji naa. Nitorinaa, iwo ti olfato jẹ ami ifihan ti ipa ti ifosiwewe kan. ibatan si eya.

Kini awọn isinmi ti n bọ ni oorun bi? Idahun si han ninu aworan (7).

7. Awọn olfato ti Keresimesi: ni apa osi, awọn aroma ti gingerbread (zingerone ati gingerol), ni apa ọtun, awọn igi Keresimesi (bornyl acetate ati awọn oriṣiriṣi pinene meji).