Химиктин мурду бар

Төмөнкү макалада биз жыт көйгөйүн химиктин көзү менен карайбыз - анын мурду анын лабораториясында күн сайын жардамга келет.

1. Адамдын мурдун иннервациялоо - мурун көңдөйүнүн үстүндөгү калыңдоо жыт сезүүчү лампа (автору: Wikimedia/Opt1cs).

Биз сезимдер менен бөлүшө алабыз физикалык (көрүү, угуу, тийүү) жана алардын негизги химиялыкб.а. даам жана жыт. Биринчиси үчүн жасалма аналогдор (жарыкты сезгич элементтер, микрофондор, сенсордук сенсорлор) мурунтан эле түзүлгөн, бирок акыркылары окумуштуулардын "айнеги жана көзүнө" али багынып бере элек. Алар миллиарддаган жыл мурун биринчи клеткалар айлана-чөйрөдөн химиялык сигналдарды ала баштаганда жаратылган.

Жыт акырында даамдан ажырайт, бирок бул бардык организмдерде боло бербейт. Жаныбарлар жана өсүмдүктөр тынымсыз айланасын жыттап турушат жана бул жол менен алынган маалымат биринчи караганда көрүнгөндөн алда канча маанилүү. Ошондой эле көрүү жана угуу окуучулары, анын ичинде адамдар үчүн.

жыт алуу сырлары

Дем алганда, аба агымы мурунга куюлат жана андан ары жылар алдында адистештирилген тканга - өлчөмү бир нече сантиметрлик жыт сезүүчү эпителийге кирет.². Бул жерде жыт стимулдарын кармаган нерв клеткаларынын учтары бар. Рецепторлордон алынган сигнал мээдеги жыт сезүүчү лампага, ал жерден мээнин башка бөлүктөрүнө барат (1). Манжа учу ар бир түргө мүнөздүү жыт үлгүлөрүн камтыйт. Адам алардын 10го жакынын тааный алат, ал эми парфюмерия тармагында машыккан адистер дагы көптөрүн тааный алышат.

Жыттар организмде аң-сезимдүү да (мисалы, жаман жыттан чочулайсың) жана аң-сезимсиз да реакцияларды жаратат. Маркетологдор парфюмериялык бирикмелердин каталогун колдонушат. Алардын идеясы – Жаңы жыл алдындагы мезгилде дүкөндөрдүн абасын балатыны жана пряниктердин жыты менен даамдатуу, бул ар бир адамда позитивдүү эмоцияларды жаратып, белек сатып алуу каалоосун арттырат. Анын сыңарындай, тамак-аш бөлүмүндөгү жаңы нандын жыты шилекейиңизди оозуңузга тамчылап, себетке көбүрөөк саласыз.

2. Камфора көбүнчө жылыткыч майларда колдонулат. Ар кандай түзүлүштөгү үч бирикменин өзүнүн жыты бар.

Бирок бул заттын башка жыт сезүү сезимине эмес, эмнеге себеп болот?

Жыт даамы үчүн беш негизги даам белгиленген: туздуу, таттуу, ачуу, кычкыл, ун (эт) жана тилде бирдей сандагы кабылдагыч түрлөрү. Жытта болсо, канча негизги жыт бар экени же такыр бар-жогу белгисиз. Молекулалардын түзүлүшү, албетте, жытты аныктайт, бирок эмне үчүн окшош түзүлүштөгү кошулмалар такыр башка (2) жана такыр окшош эмес - бирдей (3) жыттанып жатышат?

3. Сол жактагы кошулма миск (парфюмердик ингредиент) жыттанат, ал эми оң жагында түзүлүшү боюнча дээрлик бирдей - жыты жок.

Эмне үчүн көпчүлүк эфирлердин жыты жагымдуу, ал эми күкүрт кошулмалары жагымсыз (бул чындыкты түшүндүрсө болот)? Кээ бирлери кээ бир жыттарды таптакыр сезбейт, статистика боюнча аялдардын мурду эркектерге караганда сезгич. Бул генетикалык шарттарды, б.а. рецепторлордо өзгөчө белоктордун болушу.

Кандай болгон күндө да, жоопко караганда суроолор көп жана жыттын сырларын түшүндүрүү үчүн бир нече теориялар иштелип чыккан.

Ачкыч жана кулпу

Биринчиси далилденген ферменттик механизмге негизделген, реагент молекуласы фермент молекуласынын көңдөйүнө (активдүү сайт) киргенде, кулпунун ачкычы сыяктуу. Ошентип, алар жыттанышат, анткени алардын молекулаларынын формасы рецепторлордун бетиндеги көңдөйлөргө туура келет жана атомдордун айрым топтору анын бөлүктөрүн бириктирет (ошондой эле ферменттер реагенттерди байланыштырат).

Кыскасы, бул британиялык биохимик тарабынан иштелип чыккан жыт теориясы. John E. Amurea. Ал жети негизги жыттарды бөлүп көрсөткөн: камфора-мушки, гүлдүү, жалбыз, эфирдик, ачуу жана чириген (калгандары алардын айкалышы). Окшош жыты бар кошулмалардын молекулалары да окшош түзүлүшкө ээ, мисалы, сфералык формадагылар камфора сыяктуу жыттанып, жагымсыз жыты бар бирикмелерге күкүрт кирет.

Структуралык теория ийгиликтүү болду - мисалы, биз эмне үчүн бир канча убакыттан кийин жыттанып калбайбыз деп түшүндүрдү. Бул белгилүү бир жыт алып жүрүүчү молекулалар тарабынан бардык кабылдагычтарды бөгөт коюу менен шартталган (субстраттардын ашыкча бөлүгү ээлеген ферменттер сыяктуу). Бирок бул теория дайыма эле кошулмалардын химиялык түзүлүшү менен анын жытынын ортосунда байланыш түзө алган эмес. Ал затты алганга чейин анын жытын жетиштүү ыктымалдуулук менен алдын ала айта алган эмес. Ал ошондой эле аммиак жана күкүрт суутек сыяктуу майда молекулалардын күчтүү жытын түшүндүрө алган жок. Амур жана анын мураскорлору тарабынан киргизилген оңдоолор (анын ичинде базалык даамдардын санын көбөйтүү) структуралык теориянын бардык кемчиликтерин жойгон жок.

дирилдеген молекулалар

Молекулалардагы атомдор тынымсыз титиреп, өз ара байланыштарын созуп, ийишет жана кыймыл абсолюттук нөл температурада да токтобойт. Молекулалар термелүү энергиясын сиңирип алышат, ал негизинен нурлануунун инфракызыл диапазонунда жатат. Бул факт молекулалардын түзүлүшүн аныктоонун негизги ыкмаларынын бири болгон IR-спектроскопияда колдонулган – бирдей IR спектри бар эки башка кошулма жок (оптикалык изомер деп аталгандардан башка).

Жаратуучулар жыттын термелүү теориясы (Дж. М. Дайсон, Р. Х. Райт) термелүү жыштыгы менен кабыл алынган жыттын ортосундагы байланыштарды тапкан. Резонанс боюнча термелүүлөр жыт сезүү эпителийиндеги рецептордук молекулалардын термелүүсүн пайда кылат, бул алардын түзүлүшүн өзгөртүп, мээге нерв импульсун жөнөтөт. Бул рецепторлордун жыйырмага жакын түрү бар деп болжолдонгон, демек, бирдей сандагы негизги жыпар жыттуу.

70-жылдары эки теориянын тең жактоочулары (вибрациялык жана структуралык) бири-бири менен катуу атаандашкан.

Вибрионисттер майда молекулалардын жыты проблемасын алардын спектрлери окшош жыты бар чоңураак молекулалардын спектрлеринин фрагменттерине окшош экендиги менен түшүндүрүшкөн. Бирок алар эмне үчүн ошол эле спектрдеги кээ бир оптикалык изомерлердин таптакыр башка жыттарга ээ экенин түшүндүрө алышкан эмес (4).

4. Карвондун оптикалык изомерлери: S сорту зире, R сорту жалбыз жыттуу.

Структуристтер бул чындыкты түшүндүрүүдө эч кыйынчылык тартышпайт – ферменттер сыяктуу иш кылган рецепторлор молекулалар арасындагы мынчалык тымызын айырмачылыктарды да тааныйт. Термелүү теориясы да жыттын күчүн алдын ала айта алган эмес, муну Cupid теориясынын жолдоочулары жыт алып жүрүүчүлөрдү рецепторлор менен байланыштыруунун күчү менен түшүндүрүшкөн.

Ал кырдаалды сактап калууга аракет кылды Л. Ториножыт сезүүчү эпителий сканерлөөчү туннелдик микроскоп сыяктуу иш кылат (!). Туриндин айтымында, электрондор кабылдагычтын бөлүктөрүнүн ортосунда аромат молекуласынын фрагменти алардын ортосунда титирөө термелүүсүнүн белгилүү жыштыгы бар болгондо өтөт. Рецептордун түзүлүшүндөгү өзгөрүүлөр нерв импульсунун берилишин шарттайт. Бирок, Туриндин модификациясы көптөгөн илимпоздор үчүн өтө эле экстраваганттуу көрүнөт.

тузак

Молекулярдык биология да жыттардын сырларын ачууга аракет кылган жана бул ачылыш бир нече жолу Нобель сыйлыгына татыган. Адамдын жыт кабылдагычтары миңге жакын түрдүү белоктордон турган бир үй-бүлө жана алардын синтезине жооптуу гендер жыт сезүүчү эпителийде (б.а. керек болгон жерде) гана активдүү. Кабылдагыч белоктор аминокислоталардын спираль чынжырынан турат. Тигүү тикме сүрөттөлүшүндө белок чынжырчасы клетка кабыкчасын жети жолу тешип өтөт, ошондуктан аты: жети спираль трансмембраналык клетка рецепторлору ,

Клетканын сыртына чыгып турган фрагменттер ага ылайыктуу түзүлүштөгү молекулалар түшө турган капкан түзүшөт (5). Кабылдагычтын жерине белгилүү бир G тибиндеги протеин жабышып, клетканын ичине чөмүлдүрүлөт, жыт молекуласы капканга түшкөндө G-белок активдешип, сыртка чыгат жана анын ордуна башка G-белок жабышат. ал активдешип, кайра чыгарылат жана башкалар. Цикл жыт сезүү эпителийинин бетин тынымсыз тазалап турган ферменттер тарабынан бөлүнгөн жыттын молекуласы бөлүнүп чыкканга чейин кайталанат. Рецептор бир нече жүздөгөн G-белок молекулаларын активдештире алат жана мындай жогорку сигналды күчөтүү фактору ага даам берүүчү заттардын да изине жооп берүүгө мүмкүндүк берет (6). Активдештирилген G-белок нерв импульсун жөнөтүүгө алып келген химиялык реакциялардын циклин баштайт.

5. Жытты кабылдагыч ушундай көрүнөт - белок 7TM.

Жыт сезүү рецепторлорунун иштешинин жогорудагы сүрөттөлүшү структуралык теорияда берилгенге окшош. Молекулалардын байланышы пайда болгондуктан, термелүү теориясы да жарым-жартылай туура болгон деп айтууга болот. Бул илим тарыхында биринчи жолу эмес, мурунку теориялар толугу менен жаңылышкан эмес, жөн гана чындыкка жакындаган.

6. Хроматографиялык жактан бөлүнгөн аралашмаларды анализдөөдө кошулмалардын детектору катары адамдын мурду.

Эмне үчүн бир нерсе жыттанып турат?

Жыттар жыт сезүү рецепторлорунун түрлөрүнө караганда алда канча көп, башкача айтканда, жыт молекулалары бир эле учурда бир нече түрдүү белокторду активдештирет. жыт сезүүчү лампочканын айрым жерлеринен келген сигналдардын бүт ырааттуулугуна негизделген. Табигый жыпар жыттар жүздөн ашык кошулмаларды камтыгандыктан, жыт сезүү процессинин татаалдыгын элестетүүгө болот.

Макул, бирок эмне үчүн бир нерсе жакшы жыттанат, жийиркеничтүү, ал эми бир нерсе таптакыр жок?

Суроо жарым-жартылай философиялык, бирок жарым-жартылай жооп. Мээ адамдардын жана жаныбарлардын жүрүм-турумун көзөмөлдөп, алардын кызыгуусун жагымдуу жыттарга багыттап, жаман жыттуу нерселерден эскертүүчү жыттын кабылдоосуна жооптуу. Макаланын башында айтылган эфирлер бышкан мөмөлөрдөн бөлүнүп чыгат (ошондуктан алар жегенге арзырлык), ал эми күкүрт кошулмалары чириген калдыктардан бөлүнүп чыгат (алардан алыс болуу жакшы).

Аба жыт бербейт, анткени ал жыттар тараган фон болуп саналат: бирок NH3 же H микроэлементтеринин изи болот.₂S, жана биздин жыт сезимибиз коңгуроо кагышат. Ошентип, жыттын кабылдоосу белгилүү бир фактордун таасиринин белгиси болуп саналат. түргө болгон мамилеси.

Келе жаткан майрамдардын жыты кандай? Жооп сүрөттө (7) көрсөтүлгөн.

7. Рождествонун жыты: сол жакта, пряниктердин даамдары (зингерон жана гингерол), оң жакта, жаңы жылдык дарактар ​​(борнилацетат жана пинендин эки түрү).