QUIMIORECEPTORS: CLASSIFICACIÓ I SISTEMES QUIMIOSENSORIALS - BIOLOGIA - 2025

Un quimiorreceptor és un sensor cel·lular especialitzat en detectar i convertir senyals químics - provinents tant de l'interior com de l'exterior de l'organisme - en senyals biològiques que seran interpretades pel cervell.

Els quimioreceptors són els responsables dels nostres sentits de l'olfacte i de l'gust. Aquests receptors prenen aquestes senyals químics i les transformen en un senyal per al cervell.

La percepció de les olors està intervingut per quimioreceptors.

Font: pixabay.com

De la mateixa manera, funcions biològiques crucials, com els batecs del cor i la respiració, són controlades per quimioreceptors que detecten molècules relacionades amb aquests processos, com la quantitat de diòxid de carboni, oxigen i el pH de la sang.

La capacitat de percebre senyals químics és ubiqua en el regne animal. Particularment en els humans, els quimioreceptors no són tan sensibles com en la resta dels mamífers. En el curs de l'evolució, hem perdut la capacitat de percebre estímuls químics relacionats amb l'olfacte i el gust.

Alguns organismes més simples, que no pertanyen als metazous, com bacteris i petits protozoaris són capaços de captar estímuls químics en el seu entorn.

Què és un receptor?

Un receptor és una molècula que es troba ancorada a la membrana plasmàtica de les nostres cèl·lules. Tenen la capacitat de reconèixer a altres molècules amb una especificitat molt alta. A l'reconèixer la molècula indicada - anomenada lligant - es desencadena una sèrie de reaccions que portessin un missatge concret a el cervell.

Tenim la capacitat de percebre el nostre entorn, ja que les nostres cèl·lules posseeixen una quantitat significativa de receptors. Podem olorar i assaborir els aliments gràcies als quimioreceptors localitzats en els òrgans sensorials de el cos.

classificació

Generalment, els quimioreceptors es classifiquen en quatre categories: receptors químics generals, interns, de contacte i olfactoris. Aquests últims també es coneixen com quimioreceptors de distància. A continuació descriurem cada tipus:

Receptors químics generals

Aquests receptors no posseeixen la capacitat de discriminar i se'ls considera relativament insensibles. A l'ésser estimulats, produeixen una sèrie de respostes de l'tipus protector per a l'organisme.

Per exemple, si estimulem la pell d'un animal amb algun químic agressiu que pogués danyar-la, la resposta seria una fugida immediata de el lloc i impedir que l'estímul negatiu continuï.

quimioreceptors interns

Com el seu nom ho indica, s'encarreguen de respondre als estímuls que ocorren a l'interior de el cos.

Per exemple, hi ha receptors específics per temptejar la concentració de glucosa a la sang, receptors a l'interior de l'aparell digestiu dels animals i receptors ubicats al cos carotidi que responen a la concentració d'oxigen a la sang.

Quimioreceptors de contacte

Els receptors de contacte responen a químics que es troben molt a prop de l'organisme. Es caracteritzen per presentar llindars alts i els seus lligands són molècules en solució.

Segons les evidències, aquests semblessin haver estat els primers receptors a aparèixer en l'esdevenir evolutiu, i són els únics quimioreceptors que presenten els animals més simples.

Estan relacionats amb el comportament d'alimentació dels animals. Per exemple, els més coneguts amb els receptors associats a el sentit de l'gust en els vertebrats. Se situen principalment a la zona bucal, ja que és la regió de recepció dels aliments.

Aquests receptors poden discernir entre la qualitat aparent de l'aliment, produint reaccions d'acceptació o de rebuig.

Quimioreceptors olfactoris oa distància

Els receptors de l'olfacte són els més sensibles als estímuls i poden respondre a substàncies que es troben a certa distància.

En els animals que viuen en ambients aeris, la distinció entre els receptors de contacte ia distància és fàcil de veure. Els químics que es transmeten mitjançant l'aire són els que aconsegueixen estimular els receptors olfactoris, mentre que els químics dissolts en líquids estimulen als de contacte.

No obstant això, el límit entre els dos receptors semblés ser difús, ja que hi ha substàncies que estimulen els receptors a distància i han d'estar dissolts en una fase líquida.

Els límits es veuen encara més indefinits en els animals que viuen en ecosistemes aquàtics. En aquests casos, tots els químics estaran dissolts en un medi aquós. No obstant això, la diferenciació de receptors segueix sent útil, ja que aquests organismes responen de manera diferencial als estímuls propers o llunyans.

sistemes quimiosensorials

En la majoria dels mamífers existeixen tres sistemes quimiosensorials separats, cada un dedicat a la detecció d'un grup particular de químics.

olfacte

L'epiteli olfactiu està format per una capa densa de neurones sensorials situades a la cavitat nasal. Aquí trobem prop de mil receptors olfactius diferents que interactuen amb l'àmplia diversitat de substàncies volàtils presents en l'ambient.

gust

papil·les gustatives

Els químics no volàtils són percebuts d'una altra manera. El sentit de percepció dels aliments consta de quatre o cinc qualitats gustatives. Aquestes "qualitats" són comunament anomenades sabors, i inclouen dolç, salat, àcid, amarg i umami. Aquest últim no és molt popular i està relacionat amb el gust de l'glutamat.

Els sabors dolços i umami - corresponents als sucres i als aminoàcids - són associats amb aspectes nutricionals dels aliments, mentre que els sabors àcids són associats a conductes de rebuig, ja que la majoria dels compostos amb aquest sabor són tòxics per als mamífers.

Les cèl·lules encarregades de percebre aquests estímuls, es troben associades a les papil·les gustatives - en els humans se situen en la llengua i en la part posterior de la boca. Les papil·les gustatives contenen de 50 a 120 cèl·lules relacionats amb el gust.

òrgan vomeronasal

L'òrgan vomeronasal és el tercer sistema quimiosensorial i està especialitzat en la detecció de les feromones - però, no totes les feromones són detectades per mitjà d'aquest sistema.

L'òrgan vomeronasal té qualitats que recorden tant a el sentit de l'gust com de l'olfacte.

Anatòmicament, és similar a l'olfacte, ja que posseeix les cèl·lules que expressen els receptors són neurones i es projecten directament fins al cervell. En contrast, les cèl·lules que posseeixen els receptors de la llengua no són neurones.

No obstant això, l'òrgan vomeronasal percep químics no volàtils per mitjà de contacte directe, de la mateixa manera en què percebem el sabor dels aliments per mitjà de sistema de l'gust.

referències

1. Feher, JJ (2017). Quantitative human physiology: an introduction. Academic press.
2. Hill, RW, Wyse, GA, & Anderson, M. (2016). Fisiologia Animal 2. Artmed Editora.
3. Matsunami, H., & Amrein, H. (2003). Taste and feromona perception in mammals and flies. Genome biology, 4 (7), 220.
4. Mombaerts, P. (2004). Gens and ligands for odorant, vomeronasal and taste receptors. Nature Reviews Neuroscience, 5 (4), 263.
5. Raufast, LP, Mínguez, JB, & Costes, TP (2005). Fisiologia animal. Edicions Universitat Barcelona.
6. Waldman, SD (2016). Pain Review E-Book. Elsevier Health Sciences.