Химическое чувство это вкус

Органы химического чувства: обоняние и вкус у насекомых

Chemical sense organs

Содержание:

Органы обоняния и вкуса оба, по сути, представляют собой хеморецепторы. Разница состоит в том, что вкусовые рецепторы определяют наличие определенных химических веществ в жидкостях (или влажных субстратах), а обонятельные рецепторы – в воздухе, где вещества находятся в газообразном состоянии.

Органы обоняния преимущественно располагаются на антеннах, а вкуса – на ротовых органах. Первые включают в свой состав дистантные, а вторые – контактные хеморецепторы. Ввиду особенностей восприятия вкусовых и обонятельных ощущений, органы вкуса и обоняния имеют некие различия в строении и функции.

Органы обоняния

Ими являются особые обонятельные сенсиллы, как правило, конического или плакоидного (погруженного) типа. Большей частью они располагаются на усиках. Иногда среди них также встречаются трихоидные сенсиллы. Очень обильно обонятельные волоски покрывают Усики (или антенны, или сяжки) – пара подвижных членистых придатков головы насекомого, отходящих от лицевой поверхности, обычно между глаз.

Подробнее при переходе по ссылке

» href=»/goshandbook/wiki/dictionary/antennae.html»>усики пчелы – насекомого, которое очень чувствительно к запахам. На каждой антенне рабочей пчелы располагается порядка 6000 сенсилл. А у некоторых насекомых их еще больше: к примеру, у самцов бабочек Antheraea polirhemus их до 60 000.

Обонятельные сенсиллы могут быть собраны в ямки, как, к примеру, у мух на третьем членике антенн. В основании этих волосков лежат группы нервных клеток (нейронов) числом до 40-60 штук. Поверхность сенсилл имеет множество пор (10-20), через которые концевые части отростков нейронов контактируют с летучими веществами, воспринимая запахи.

Как насекомые чувствуют запахи

Пищевые обонятельные сигналы распознаются насекомыми очень хорошо. Вопреки распространенному мнению, для них существуют не только понятия «съедобно – не съедобно», но и более тонкие ощущения. Те виды, которые питаются цветочным нектаром, различают ароматы разных цветов. Другие растительноядные по запаху определяют конкретные виды не цветущих растений, которые подходят им в качестве пищи. Таким образом, насекомые не просто случайно находят еду, а целенаправленно к ней идут, ощущая в воздухе ее запах.

Как правило, привлекательным для них оказывается не запах «в целом», а отдельные его составляющие. Так, жуки-падальщики реагируют на содержание в воздухе скатола, индола, аммиака и других летучих веществ, выделяющихся при гниении белков. Жук-мертвоед ощущает «соблазнительные» для себя запахи на расстоянии до 90 см. А комары, блохи и другие кровососущие насекомые чувствуют повышенную концентрацию углекислого газа и летучих компонентов пота человека и животных. Недаром говорят, что чистый человек меньше привлекает комаров, чем тот, кто не позаботился о своей гигиене. По этой же причине против гнуса отлично работают ловушки-обманки, производящие тепло и углекислый газ.

У самцов насекомых обонятельных рецепторов обычно больше, чем у самок. Но это наблюдается совсем не в связи с более активной добычей ими пищи, а по причине гендерных особенностей. Дело в том, что при помощи сенсилл самцы чувствуют запах феромонов, издаваемый самками, и благодаря этому ищут себе пару для копуляции. Следовательно, чтобы поучаствовать в «празднике жизни» и оставить свой генетический след в ряду поколений, у них должно быть развитое обоняние.

Самцы бабочек чувствуют половые аттрактанты самок за 3-6 км; интересно, что если самка уже оплодотворена, она перестает выделять эти вещества и становится для самцов «невидимой». Шелкопряд чувствует присутствие полового аттрактанта в воздухе при его содержании там всего лишь 100 молекул на 1м 3 , а у самца грушевой сатурнии есть способность чувствовать запах самки аж за 10 км. Это рекорд среди насекомых по чувствительности к запахам.

В колонии муравьев или термитов насекомые различают запах своих сородичей из разных каст, определяя так называемых фуражиров (это те члены семьи, которые отвечают за кормежку всех остальных) и приходя к ним за пищей. Еще некоторые насекомые выделяют запахи тревоги, по которым остальные понимают, что им надо чего-то остерегаться. Кроме того, все насекомые ощущают «запах смерти», издаваемый погибшими сородичами. А в пчелиных ульях матка пчелы выделяет запах, подавляющий развитие яйцеклеток у рабочих пчел.

Обоняние насекомых не только помогает им добывать питание и общаться между собой; при его помощи они распознают представителей других видов, определяют лучшие места для кладки Яйцо у членистоногих – форма развития, при которой зародыш развивается под защитой яйцевых оболочек вне организма матери.

Подробнее при переходе по ссылке

Органы вкуса

Как уже говорилось, в основном хеморецепторы, дающие насекомым возможность ощущать вкус, располагаются у них на ротовых органах. Но их скопления имеются и на других частях тела. К примеру, они встречаются на Лапка – конечный отдел ноги насекомых, который разделен на членики и в верхней части подвижно соединен с голенью.

Подробнее при переходе по ссылке

Подробнее при переходе по ссылке

Подробнее при переходе по ссылке

Подробнее при переходе по ссылке

Подробнее при переходе по ссылке

Органы вкуса представляют собой толстостенные вкусовые сенсиллы, в основании которых лежат от 3 до 5 (в редких случаях до 50-ти) нервных клеток, передающих соответствующие сигналы в центральную нервную систему. Их короткие отростки (дендриты) проходят вверх, к вершине сенсиллы, где через специальное отверстие (пору) нервные окончания дендритов контактируют с пищевыми субстратами.

У некоторых насекомых строение сенсилл несколько сложнее, чем это представляется вначале. Например, у мухи Phormiareginaв основании вкусовых волосков находятся всего три нейрона, однако все они выполняют разные функции. Один является механорецептором, то есть реагирует на прикосновение, второй определяет сладкий вкус, а третий – соленый. При раздражении «сахарного» нейрона у насекомого возникает рефлекс развертывания хоботка, так как сладкий субстрат является для него привлекательным. Если же ощущается соленый вкус, это заставляет муху утратить интерес к предполагаемой пище.

Как насекомые ощущают вкус

От вкусовых сенсилл нервное возбуждение передается в особые центры головного мозга, где насекомое «осознает» вкус и реагирует на него.

Вкусовые реакции у представителей класса очень разнообразны. Они, как и человек, различают четыре основных вкуса – кислое, сладкое, горькое и соленое. Причем чувствительность насекомых к этим вкусам по факту такая же, как и у нас, а иногда и выше. Так, человек ощущает сладкий вкус, если концентрация сахара в растворе составляет 0,02 моль/л. Пчелы чувствуют его при содержании 0,06 моль/л, а бабочка-адмирал Pyrameis atalanta– при 0,01 моль/л.

Насекомые, «привыкшие» к сладкой пище, должны, на первый взгляд, различать ее лучше, чем кто бы то ни было, однако зачастую это не так. Например, лактоза (молочный сахар) ощущается пчелами как безвкусная по сравнению с потребляемым ими сладким нектаром, а некоторые гусеницы воспринимают ее как сладкое вещество после своей обычной «пресной» зеленой растительности.

Еще одна особенность вкуса у насекомых состоит в том, что они – не любители соленого. Они положительно реагируют на пищевой субстрат лишь тогда, когда концентрация соли в нем достаточно низка. Кстати, самыми солеными насекомым кажутся ионы не натрия, как человеку, а калия.

Замечательной чертой является то, что представители Insecta, оказывается, ощущают вкус дистиллированной воды, которая для нас вкуса не имеет. А у некоторых также проявляется пристрастие к ядовитым соединениям. Так, листоед Chrysolina, питающийся на растениях зверобоя , имеет особую группу вкусовых рецепторов, которые возбуждаются ядовитым алкалоидом гиперизином, содержащимся в его листьях.

Источник

Химическое чувство это вкус

Чувства вкуса и обоняния позволяют нам отличать нежелательную для приема и даже смертельно опасную пищу от вкусной и питательной. Запах позволяет животным распознавать близость других животных или даже определенных животных среди множества других. Наконец, оба чувства тесно связаны с примитивными эмоциональными и поведенческими функциями нашей нервной системы.

а) Чувство вкуса. Вкус является в основном функцией вкусовых сосочков полости рта, но каждый из своего жизненного опыта знает, что большой вклад во вкусовые ощущения вносит также запах. Кроме того, текстура пищи, ощущаемая с помощью тактильных рецепторов полости рта, наличие в пище веществ, стимулирующих болевые окончания, например перца, значительно изменяют вкусовое восприятие. Важность вкуса заключается в том, что он позволяет человеку выбирать пищу в соответствии с желаниями, а часто в связи с метаболическими потребностями тканей тела в отношении определенных веществ.

б) Первичные вкусовые ощущения. Не все специфические химические вещества, возбуждающие разные вкусовые рецепторы, известны. Психофизиологические и нейрофизиологические исследования выявили, по крайней мере, 13 возможных или вероятных химических рецепторов во вкусовых клетках. Среди них 2 натриевых рецептора, 2 калиевых, 1 хлорный, 1 аденозиновый, 1 инозиновый, 2 рецептора для сладкого, 2 рецептора для горького, 1 глутаматный рецептор и 1 рецептор для ионов водорода.

Для практического анализа вкуса потенциальные возможности перечисленных рецепторов группируются в пять основных категорий, называемых первичными вкусовыми ощущениями: кислое., соленое, сладкое, горькое и юмами.

Человек может ощущать сотни разных вкусов. Предполагают, что все они являются комбинациями первичных вкусовых ощущений так же, как все цвета, которые мы видим, представляют комбинации трех первичных цветов.

1. Кислый вкус. Кислый вкус вызывается кислотами, т.е. связан с концентрацией ионов водорода, и интенсивность этого вкусового ощущения примерно пропорциональна логарифму концентрации ионов водорода. Это значит, чем больше кислоты в пище, тем сильнее ощущение кислого.

2. Соленый вкус. Соленый вкус связан с ионизированными солями, главным образом с концентрацией ионов Na+. Качество вкуса варьирует от одной соли к другой, поскольку некоторые соли кроме солености вызывают и другие вкусовые ощущения. За чувство соленого отвечают в основном катионы солей, особенно ионы Na+, но анионы тоже вносят свой вклад, хотя и в меньшей степени.

3. Сладкий вкус. Сладкий вкус не связан с каким-либо одним классом химических веществ. К веществам, вызывающим этот вкус, относят сахара, гликоли, спирты, альдегиды, кетоны, амиды, сложные эфиры, некоторые аминокислоты, некоторые небольшие белки, сульфоновые кислоты, галогенированные кислоты и неорганические соли свинца и бериллия. Обратите внимание, что большинство веществ, вызывающих сладкий вкус, являются органическими веществами. Особенно интересно, что небольшое изменение химической структуры, например добавление простого радикала, может часто изменять вкус вещества от сладкого к горькому.

4. Горький вкус. Как и для сладкого вкуса, нет единственного химического вещества, вызывающего горький вкус. И снова почти все вещества горького вкуса являются органическими веществами. Наиболее вероятно, что ощущения горького вкуса вызывают два особых класса веществ: (1) длинноцепочечные органические вещества, содержащие азот; (2) алкалоиды. Алкалоиды содержатся во многих лекарствах, используемых в медицине, например в хинине, кофеине, стрихнине и никотине.

Некоторые вещества, сначала сладкие на вкус, имеют горькое послевкусие. Это особенно справедливо, например, для сахарина, что делает это вещество неприятным для некоторых людей.

5. Горький вкус высокой интенсивности обычно заставляет человека или животное отказываться от пищи. Это, несомненно, важная функция горького вкуса, поскольку многие смертельно опасные токсины, обнаруживаемые в ядовитых растениях, являются алкалоидами, и практически все они интенсивно горького вкуса, что обычно ведет к отказу от содержащей их пищи.

6. Вкус юмами. Юмами — японское слово (означающее «очень вкусный»), указывающее на приятное вкусовое ощущение, которое качественно отличается от кислого, соленого, сладкого или горького. Юмами — основной вкус пищи, содержащей L-глутамат, например экстракты мяса и выдержанный сыр, и некоторые физиологи считают его отдельной, пятой категорией первичных вкусовых стимулов.

7. Вкусовой рецептор для L-глутамата, возможно, связан с одним из глутаматных рецепторов, экспрессируемых в нервных синапсах мозга. Однако точные молекулярные механизмы, ответственные за вкус юмами, еще не ясны.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

— Вернуться в оглавление раздела «Физиология человека.»

Источник

Кислый или горький — почему мы путаем эти вкусы

Разбираемся, в чем причина путаницы и как от неё избавиться

6 мин. на чтение

1770 просмотров

В сенсорном мире существует явление, широко известное как «кисло-горькое замешательство». Обычно оно возникает у неопытных дегустаторов, когда они описывают кислый вкус как горький и/или горький вкус как кислый, причем первый вариант преобладает.

Споры исследователей сосредоточены вокруг двух предположений:

Путаница вследствие физиологического дефекта;

Недостаток опыта в дегустации и описании впечатлений от кислого и горького вкусов.

Вкус — это ощущение, которое мы испытываем, когда пища на химическом уровне реагирует с клетками вкусовых рецепторов, расположенных на вкусовых почках. Кислый и горький относятся к двум базовым вкусам и присутствуют в самых разных продуктах и напитках, чтобы сбалансировать их вкусовые характеристики. Кислый вкус относится к кислотному рН (от 0 до 7), а горький — к щелочному рН (от 7 до 14). Давайте вспомним, чем различаются эти вкусы.

Кислый

Кислый вкус часто ассоциируется с кислотностью. Обычно он присутствует в продуктах, богатых органическими кислотами: яблочная, лимонная, винная, щавелевая, пировиноградная, молочная и другими. Чем больше органической кислоты содержится в пище, тем кислее она будет. Некоторые продукты питания и напитки приобретают кислый вкус вследствие брожения — кисломолочные продукты, вино, квашеная капуста.

От кислого вкуса обычно сводит язык и скулы, компенсаторно выделяется большое количество слюны. Избыточно кислый продукт инстинктивно хочется выплюнуть.

Источники кислого вкуса: цитрусы, молочнокислые продукты, сухое вино, кофе, щавель, уксус, ревень, вишня, клюква, маракуйя, конфеты с кислым вкусом и многие другие продукты.

Горький

К горечи наш организм наиболее чувствителен, по сравнению с другими вкусами. Она воспринимается людьми как неприятный вкус. Считается, что способность распознавать горечь развилась эволюционно, как способ защитить нас от токсичных растений и ядовитых веществ, которые часто имеют горький вкус.

Появлению горького вкуса в продуктах способствуют аминокислоты, пептиды, сложные эфиры, лактоны, фенолы и полифенолы, метилксантины, флавоноиды, терпены, сульфамиды, органические и неорганические соли.

Источники горького вкуса: кофе, чай, темный шоколад, зеленые листовые овощи (шпинат, кейл, зеленая капуста), другие овощи (горькая тыква, баклажаны, кабачки), а также травы, специи, какао, цедра цитрусовых, зеленые оливки, зелень одуванчика.

Что говорят научные исследования

Несмотря на разный состав химических соединений, способствующих формированию кислого и горького вкуса в пищевых продуктах, в нескольких исследованиях было зафиксировано, что испытуемые часто путают эти два термина при попытке описать простые растворы, приготовленные из кислых и горьких веществ.

Испытуемых из Великобритании и США проверяли на способность применять прилагательные вкуса «сладкий», «кислый», «соленый» и «горький» к четко различимым растворам сахарозы, лимонной кислоты, хлорида натрия и сульфата хинина соответственно.

Основная ошибка заключалась в том, что лимонную кислоту называли «горькой», в то время как тенденция называть сульфат хинина «кислым» была не столь распространена — это хорошо известная путаница кислого и горького вкусов. Также была отмечена путаница кисло-соленого и тенденция называть лимонную кислоту «сладкой». Все ошибки в описаниях были устранены калибровкой испытуемых, где применили стандарты описания вкусовых ощущений.

В дальнейшем умение использовать прилагательные со вкусом не всегда было последовательным. При более низких концентрациях раствора, несмотря на более чёткое различие между стимулами, снова возникали ошибки в описании. Такие результаты заставили исследователей приписать ошибки в восприятии кислого и горького физиологическому дефекту, который аналогичен аномалиям цветового зрения.

Авторы предложили несколько объяснений, почему испытуемым было трудно отличить кислый вкус от горького. Одна из гипотез состоит в том, что испытуемые обладают обширным культурным опытом в отношении сладкой и соленой пищи, а не кислой и горькой. Это позволило им более четко воспринимать сладкое и соленое, чем кислое и горькое.

Вторая гипотеза заключается в том, что испытуемые лучше знакомы с сахарозой и солью в их чистых формах, чем с лимонной кислотой и сульфатом хинина, что опять же позволяет испытуемым лучше различать сладкое и соленое по сравнению с кислым и горьким.

Третья гипотеза связана с неправильной культурной маркировкой типично кислых продуктов как горьких, например, в случае с горьким лимоном. В отношении этих гипотез авторы пришли к выводу, что путаницу между кислым и горьким можно объяснить отсутствием четкого понимания определений кислого и горького, а не физиологическим дефектом.

Вариант самой простой тренировки

Возьмите грейпфрут и попробуйте его на вкус, опишите свои впечатления. Затем попробуйте небольшой кусочек кожуры. Сравните впечатления и опишите их. Проведите тренировку несколько раз и обратите внимание на различия. По мере развития вкусовых ощущений вы сможете легче распознавать в кофе более тонкие кислые или горькие нотки.

Самое важное

Многие люди путают горький и кислый вкус, не имея четкого представления об их различии. Большинство из нас не всегда доверяют своим ощущениям и часто в них сомневаются. Выход лишь один — тренировать свой вкус и практиковаться в описании разных продуктов, будь то кофе, вино или сложносоставные блюда. Чем больше вы будете уделять внимания своим вкусовым ощущениям, тем быстрее научитесь описывать их и понимать различия.

Вам может быть интересно:

Как уровень pH, буфер и общая жесткость влияют на вкус кофе

18 июн 2020 · 7 мин. на чтение

1770 просмотров

Источник