18 февраля
49 просмотров
1 0

Как наши носы различают запахи?

Как наши носы различают запахи?
Infopositiv.net

Исследования показали, что наш нос чувствует колебания атомов, а не форму молекул. Спектры колебаний позволяют точнее прогнозировать запахи, чем форма молекул. Форма молекул одоранта, по-видимому, не имеет для рецепторов обоняния ключевого значения.
Об этом написано в статье, опубликованной группой ученых в журнале Plos One [Gane S, Georganakis D, Maniati K, Vamvakias M, Ragoussis N, et al. Molecular Vibration-Sensing Component in Human Olfaction]. 
С помощью имеющихся у нас нескольких сотен рецепторов мы способны различать десятки тысяч запахов. Хотя наши рецепторы обоняния являются членами суперсемейства рецепторов, связанных белками, точный механизм, с помощью которого одорант активирует рецептор, до сих пор остается неясным.

Как наши носы различают запахи?

Как наши носы различают запахи?

В частности, мы не знаем точно того что именно определяют обонятельные рецепторы — форму молекул одоранта с помощью классического механизма «замок-ключ», колебания в них через испускание квантов или то и другое?

Разведчик запахов — НОС!

Справка. Изотопомеры — молекулы, сходные по структуре, но имеющие разный состав изотопов. (Изотопы — атомы одного химического элемента с одинаковым числом протонов в ядре, но содержащие в нем различное число нейтронов).
Дейтерий – изотоп водорода с одним нейтроном.
В принципе, с помощью изотопомеров одорантов можно экспериментально выяснить доли участия в данном процессе одного и другого из упомянутых выше механизмов, замещая, например, водород дейтерием. При этом исходная структура молекулы одоранта остается неизменной, а масса атомов возрастает вдвое, в результате чего в большей или меньшей степени изменяются частоты всех ее типов колебаний. Следовательно, в первом приближении дейтерирование может лишь незначительно или вовсе не может влиять на характер запаха одоранта при распознавании его по форме. В то же время, дейтерированные изотопомеры должны пахнуть иначе, если в распознавании участвует колебательный механизм.

Эксперименты до сих пор давали противоречивые результаты по этому вопросу. Дрозофила (плодовая мушка) продемонстрировала способность определять присутствие дейтерия в изотопомерах одорантов с помощью колебательного механизма. Частичное дейтерирование феромонов насекомых снижает отклики на электроантеннограммах. Сообщалось, что рыбы способны различать изотопомеры глицина по запаху. Однако эксперименты на людях с использованием имеющихся в продаже дейтерированных одорантов (бензальдегида и ацетофенона) давали конфликтные результаты – как положительные, так и отрицательные. В этих экспериментах с помощью газо-хроматографически чистых образцов и различной экспериментальной техники полностью подтверждается заключение Келлера и Восхолла (Keller, Vosshall) о том, что как неподготовленные, так и тренированные субъекты не способны отличать одни изотопомеры ацетофенона от других.

Однако поскольку дейтерирование сильно влияет на части колебательного спектра, вовлекая в него движение С-Н, представляет интерес выяснить – может ли быть выявлено влияние дейтерия (если оно вообще имеет место) на характер запаха одорантов, содержащих большее количество атомов углерода и, следовательно, — групп СН. Различные виды мускуса среди наиболее тяжелых одорантов содержат в общем случае 15-18 углеродов и не менее 28 водородов, что существенно больше, у ацетофенона – 8 углеродов и 8 водородов. Таким образом, было установлено, что запахи различных видов дейтерированного мускуса, имеющие различные структуры, резко отличаются от запахов их недейтерированных исходных соединений и являются схожими между собой, что хорошо чувствовали даже нетренированные участники эксперимента. Различие в характере запаха, вызванное дейтерием, подтверждается также наиболее строгим критерием – препаративной газовой хроматографией.
Эта работы будут продолжены. В частности, в ближайшее время авторы собираются заняться изучением зависимости между количеством атомов углерода и влиянием дейтерирования на характер запаха. (Валентинов В)

banner

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *