Pozê kîmyayê heye

Di gotara jêrîn de, em ê bi çavên kîmyagerek li pirsgirêka bêhnê binihêrin - her wusa, pozê wî dê di laboratûara wî de rojane bi kêrî were.

1. Bêhna pozê mirov - stûrbûnek li jor valahiya pozê ampûlê bîhnxweş e (nivîskar: Wikimedia/Opt1cs).

Em dikarin hestan parve bikin fizîkî (dîtin, bihîstin, destdan) û sereke wan şîmyawîyanî çêj û bîhn. Ji bo yên berê, analogên sûnî jixwe hatine afirandin (hêmanên hestiyar-ronahiyê, mîkrofon, senzorên destikê), lê ya paşîn hîn jî teslîmî "cam û çavê" zanyaran nebûne. Ew bi mîlyaran sal berê dema ku şaneyên yekem dest bi wergirtina sînyalên kîmyewî ji jîngehê kirin, hatin afirandin.

Bêhn di dawiyê de ji tama xwe vediqete, her çend ev di hemî organîzmayan de pêk nayê. Heywan û nebat bi berdewamî derdora xwe bêhn dikin û agahiyên ku bi vî awayî têne bidestxistin ji ya ku di nihêrîna pêşîn de xuya dike pir girîngtir e. Di heman demê de ji bo şagirtên dîtbar û bihîstî, tevî mirovan.

Sirên bîhnxweş

Dema ku hûn nefesê digirin, herikîna hewayê di poz re diherike û, berî ku bimeşe, dikeve nav tevnek taybetî - epîteliya bîhnxweşiyê bi mezinahiya çend santîmetreyan.². Li vir dawiya hucreyên nervê hene ku teşwîqên bîhnê digirin. Sinyala ku ji receptoran tê wergirtin, digihîje ampûlê bîhnxweşiyê di mejî de, û ji wir jî digihîje deverên din ên mejî (1). Di serê tiliyê de şêwazên bîhnxweş ên ji bo her celebek taybetî heye. Mirovek dikare bi qasî 10 ji wan nas bike, û pisporên perwerdekirî di pîşesaziya bîhnxweşiyê de dikarin gelek bêtir nas bikin.

Bêhn dibe sedema reaksiyonên di laş de, hem bi zanebûn (mînak, hûn ji bîhnek nebaş dihejin) û hem jî di binhişê de. Bazirgan kataloga komeleyên parfumê bikar tînin. Fikra wan ew e ku di heyama berî Sersalê de hewaya dikanan bi bêhna darên Sersalê û nanê zencîreyê xweş bikin, ev yek di her kesî de dibe sedema hestên erênî û xwesteka kirîna diyariyan zêde dike. Bi heman awayî, bêhna nanê teze yê di beşa xwarinê de dê salixdana we bikeve devê we û hûn ê bêtir têxin selikê.

2. Kamfor gelek caran di melhemên germkirinê de tê bikaranîn. Sê pêkhateyên bi strukturên cihêreng bêhna xwe heye.

Lê çi dibe sedem ku maddeyek diyar bibe sedema vê, û ne hestek din a bîhnxweşiyê?

Ji bo tama bîhnxweşiyê, pênc çêjên bingehîn hatine destnîşankirin: şor, şîrîn, tirş, tirş, goşt (goşt) û heman hejmar celebên receptoran li ser ziman. Di rewşa bêhnê de jî nayê zanîn ka çend bîhnên bingehîn hene, an jî ew bi tevahî hene. Avaniya molekulan bê guman bîhnê diyar dike, lê çima çêdibe ku pêkhateyên bi avahiyek wekhev bi tevahî cûda (2) û bi tevahî cihêreng - heman (3) bîhn dikin?

3. Tevliheviya li milê çepê bîhnek mîna misk (pêkhateya bîhnxweş) distîne, li aliyê rastê - hema hema bi avahiyê de yek e - bêhna wê tune.

Çima piranîya esteran bêhn xweş dikin, lê pêkhateyên sulfur ne xweş in (ev rastî dibe ku were ravekirin)? Hin bi tevahî ji hin bîhnan re bêhest in, û bi îstatîstîkî pozê jinan ji mêran hesastir e. Ev şertên genetîkî pêşniyar dike, i.e. hebûna proteînên taybetî di receptoran de.

Di her rewşê de, ji bersivan bêtir pirs hene, û çend teoriyên ku ji bo ravekirina sirên bîhnxweşiyê hatine pêşve xistin.

Mift û kilît

Ya yekem li ser bingehek mekanîzmayek enzîmatîk a îsbatkirî ye, dema ku molekula reagentê bikeve valahiya molekula enzîmê (malpera çalak), mîna kilîta qeflekê. Bi vî rengî, ew bîhnê digirin ji ber ku şeklê molekulên wan bi kavilên li ser rûyê receptoran re têkildar e, û hin komên atoman bi parçeyên wê ve girêdidin (bi heman rengî enzîm reagentan girêdidin).

Bi kurtasî, ev teoriyek bîhnê ye ku ji hêla biyokîmîstek Brîtanî ve hatî pêşve xistin. John E. Amurea. Wî heft bîhnên sereke veqetandin: kamfor-mişk, kulîlk, minty, etheral, spicy û pîvaz (yên mayî berhevokên wan in). Molekulên pêkhateyên bi bîhnek mîna wan jî xwedan avahiyek wusa ne, mînakî, yên ku şeklê wan ê gewherî mîna kamforê bêhna xwe didin, û pêkhateyên bi bîhnek ne xweş di nav wan de kewkurtê hene.

Teoriya strukturel serketî bû - mînakî, wê rave kir ku çima em piştî demekê dev ji bîhnê berdidin. Ev ji ber astengkirina hemî receptoran e ji hêla molekulên ku bîhnek diyarkirî hildigirin (wek ku di rewşa enzîmên ku ji hêla zêde substratan ve hatine dagir kirin). Lêbelê, ev teorî her gav nekaribû ku têkiliyek di navbera avahiya kîmyewî ya pêkhateyek û bîna wê de saz bike. Wê nikarîbû bêhna maddeyê bi îhtimaleke têr pêşbîn bike berî ku wê bi dest bixe. Wê her weha nekariye bêhna hişk a molekulên piçûk ên wekî ammonia û hîdrojen sulfîd rave bike. Guhertinên ku ji hêla Amur û şûngirên wî ve hatine çêkirin (di nav de zêdebûna hejmara çêjên bingehîn) hemî kêmasiyên teoriya strukturel ji holê ranekirin.

molekulên vibrasyonê

Atomên di molekulan de bi berdewamî dilerizin, girêdanên di navbera xwe de dirêj dikin û dihejînin, û tevger di germahiya sifir a mutlaq de jî namîne. Molekul enerjiya vibrasyonê, ku bi giranî di rêza tîrêjê ya infrasor de ye, vedigirin. Ev rastî di spektroskopiya IR-ê de hate bikar anîn, ku yek ji awayên sereke ye ji bo destnîşankirina strukturên molekulan - du pêkhateyên cûda yên bi heman spektruma IR-ê tune ne (ji bilî îzomerên optîkî yên bi navê).

Creators teoriya vibrasyonê ya bîhnê (J. M. Dyson, R. H. Wright) girêdan di navbera frekansa vibrasyonê û bîna têgihîştî de dîtin. Lerizînên bi rezonansê dibin sedema lerizîna molekulên receptor ên di epîteliya bîhnê de, ku avahiya wan diguhezîne û pêleka nervê dişîne mêjî. Tê texmîn kirin ku bi qasî bîst celeb receptor û, ji ber vê yekê, heman hejmar aroma bingehîn hene.

Di salên 70-an de, alîgirên her du teoriyan (vibrasyon û strukturel) bi tundî bi hev re pêşbazî kirin.

Vibrionists pirsgirêka bêhna molekulên piçûk bi wê yekê rave kirin ku spektrên wan dişibin perçeyên spektrên molekulên mezin ên ku bîhnek wan dişibin hev. Lêbelê, wan nekarî rave bikin ka çima hin îzomerên optîkî yên bi heman spektranan bi tevahî bîhnên cûda hene (4).

4. Îzomerên optîkî yên karvonê: pola S bêhna kîmyona ye, pola R jî bîhna mintê distîne.

Strukturalîstan di ravekirina vê rastiyê de ne zehmet e - receptorên ku mîna enzîman tevdigerin, di navbera molekulan de jî cûdahiyên wusa nazik nas dikin. Teoriya vibrasyonê jî nikaribû hêza bîhnê pêşbînî bike, ya ku şopînerên teoriya Cupid bi hêza girêdana hilgirên bîhnê bi receptoran re rave kirin.

Wî hewl da ku rewşê xilas bike L. Torinopêşniyar dike ku epîteliya bîhnxweşiyê mîna mîkroskopa tunekirinê ya şopandinê (!) tevdigere. Li gorî Turin, elektron di navbera beşên receptorê de dema ku perçeyek molekulek bîhnxweş di navbera wan de bi frekansa diyarkirî ya lerzînên lerzîngehê hebe, diherikin. Guhertinên encam ên di avahiya receptorê de dibe sedema veguheztina pêla nervê. Lêbelê, guheztina Turin ji gelek zanyaran re pir zêde xuya dike.

Xefik

Biyolojiya molekular jî hewl daye ku sirên bêhnan derxîne holê û ev keşf çend caran xelata Nobelê wergirtiye. Receptorên bîhnê yên mirovî malbatek ji hezar proteînên cihêreng pêk tê û genên ku ji senteza wan berpirsiyar in tenê di epîteliya bîhnxweşiyê de çalak in (ango, cihê ku ew hewce ye). Proteînên receptor ji zincîra helîkî ya asîdên amînî pêk tên. Di wêneya stitch stitch de, zincîrek proteînan heft caran parzûna hucreyê qul dike, ji ber vê yekê navê wî: receptorên şaneyên transmembrane heft-helix ()

Parçeyên ku li derveyî şaneyê derdikevin xefikek diafirînin ku molekulên xwedan avahiya têkildar dikarin têkevinê (5). Proteînek taybet a tîpa G bi cîhê receptorê ve tê girêdan, di hundurê şaneyê de tê rijandin.Dema molekula bêhnê di xefikê de tê girtin, proteîna G tê aktîfkirin û berdan û G-proteînek din li şûna wê tê girêdan. ku ji nû ve tê aktîfkirin û berdan û hwd.. Çêlek dubare dibe heta ku molekula bîhnê ya girêdayî bi enzîmên ku bi berdewamî rûbera epîteliya bîhnxweşiyê paqij dikin derbikeve an jî perçe bibe. Receptor dikare çend sed molekulên proteîna G-ê jî çalak bike, û faktorek wusa zêdekirina sînyala zêde dihêle ku ew bersivê bide hêjmarên tamayan jî (6). Proteîna G-ya aktîfkirî dest bi çerxa reaksiyonên kîmyewî dike ku rê li ber şandina impulsek nervê vedike.

5. Tiştê ku wergirê bêhnê dixuye ev e - proteîna 7TM.

Danasîna jorîn a fonksiyona wergirên bîhnxweşiyê mîna ya ku di teoriya avahîsaziyê de hatî pêşkêş kirin e. Ji ber ku girêdana molekulan pêk tê, mirov dikare bibêje ku teoriya vibrasyonê jî hinekî rast bû. Di dîroka zanistê de ev ne cara yekem e ku teoriyên berê bi tevahî ne xelet bûn, lê bi tenê nêzî rastiyê bûn.

6. Pozê mirov wekî detektorê pêkhateyan di vekolandina tevliheviyên wan ên bi kromatografiya veqetandî de.

Çima tiştek bêhn dike?

Ji cureyên wergirên bîhnxweşiyê gelek zêdetir bêhn hene, ev tê vê wateyê ku molekulên bîhnê di heman demê de çend proteînên cûda çalak dikin. li ser bingeha tevahiya rêza sînyalên ku ji hin cihên ampûlê bîhnxweşiyê tên. Ji ber ku bîhnxweşên xwezayî ji sed zêdetir pêkhateyan jî dihewîne, meriv dikare tevliheviya pêvajoya afirandina hestek bîhnxweşiyê bifikire.

Baş e, lê çima tiştek bêhn xweş, tiştek nefret, û tiştek qet nebe?

Pirs nîv felsefî ye, lê bi qismî bersiv daye. Mejî berpirsiyarê têgihîştina bîhnê ye, ku tevgera mirov û ajalan kontrol dike, berjewendiya wan ber bi bîhnên xweş ve dikişîne û li hember tiştên bêhnxweş hişyar dike. Bêhnên dilşikestî têne dîtin, di nav tiştên din de, esterên ku di destpêka gotarê de hatine behs kirin ji hêla fêkiyên gihîştî ve têne berdan (ji ber vê yekê ew hêjayî xwarinê ne), û pêkhateyên kewkurtê ji bermahiyên hilweşandî têne berdan (çêtir e ku meriv ji wan dûr bimîne).

Hewa bêhn nake ji ber ku ew paşxaneya ku li hemberê bêhn belav dibe: lêbelê, mîqdarên NH3 an H-yê bişopînin.₂S, û bîhnfirehiya me dê alarmê bide. Bi vî rengî, têgihîştina bîhnê nîşanek bandora hin faktorek e. têkiliya bi cureyan.

Bêhna betlaneyên bê çawa tê? Bersiv di wêneyê (7) de tê nîşandan.

7. Bêhna Noelê: li milê çepê, çêjên nanê zirav (zingerone û gingerol), li aliyê rastê, darên Sersalê (bornyl acetate û du cûreyên pinene).