首页
/
每日頭條
/
職場
/
我們的嗅覺有多少個感受器
我們的嗅覺有多少個感受器
更新时间:2025-04-26 12:23:56

  據外媒報道,所有的感官都必須考慮世界的豐富性,但沒有什麼能比得上作為嗅覺基礎的嗅覺系統所面臨的挑戰。我們的眼睛隻需要三個感受器就能感知彩虹的所有顔色--這是因為不同的顔色以光波的形式出現,而光波的頻率隻是在一個維度上變化。

  我們的嗅覺有多少個感受器(新研究揭示了嗅覺感受器的工作機制)(1)

  然而,跟化學世界的複雜性相比,這個充滿活力的多彩世界就顯得蒼白了。化學世界有着數百萬種氣味,每一種氣味都由數百個分子組成,所有的分子在形狀、大小和性質上都有很大的不同。比如咖啡的氣味是由200多種化學成分組合而成,每一種成分在結構上都不同并且沒有一種化學成分本身聞起來像咖啡。

  洛克菲勒神經科學家Vanessa Ruta說道:“嗅覺系統隻能通過幾百個甚至更少的氣味受體來識别大量的分子。很明顯,它必須進化出一種與其他感官系統不同的邏輯。”

  在一項新研究中,Ruta和她的同事首次提供了嗅覺受體工作的分子視圖從而為氣味識别這個存在了幾十年的問題提供了答案。

  發表在《自然》上的這項研究表明,嗅覺受體确實遵循了神經系統中其他受體很少見到的邏輯。雖然大多數感受器被精确地塑造成隻跟少數選定的分子配對,但大多數嗅覺感受器每個都跟大量不同的分子結合。它們跟各種各樣的氣味混雜在一起,這使得每個受體能對多種化學成分做出反應。從那裡,大腦可以通過考慮受體組合的激活模式來識别氣味。

  整體識别

  嗅覺感受器是30年前發現的。但科學家們還無法近距離觀察它們并破譯它們的結構和機制工作,部分原因是這些受體不适合使用常用的分子成像方法。更複雜的是,受體的偏好似乎沒有規律或理由--單個氣味受體可以對結構和化學上都不同的化合物作出反應。

  “為了對氣味識别有一個基本的了解,我們需要知道一個受體是如何識别多種不同的化學物質的,這是嗅覺系統如何工作的一個關鍵特征,一直是個謎,”Ruta實驗室的博士後Josefina del Mármol說道。

  因此,Ruta和del Mármol及實驗室的研究助理Mackenzie Yedlin開始利用低溫電子顯微鏡的最新進展來研究氣味受體的結構。這項包括對冷凍标本發射電子的技術可以揭示三維極小的分子結構--甚至它們的單個原子。

  研究小組将注意力轉向了石蛃身上。石蛃是一種生活在地面的昆蟲,其基因組最近已被測序,隻有五種嗅覺受體。盡管石蛃的嗅覺系統非常簡單,但它的受體屬于一個受體大家族,據認為在數十萬種不同的昆蟲中存在着數千萬種變異。盡管這些受體種類繁多,但它們的功能是相同的:它們形成了一個離子通道--一個帶電粒子流動的孔--隻有當受體遇到目标氣味物時才會打開并最終激活啟動嗅覺的感覺細胞。

  研究人員選擇了OR5,這是一種來自石蛃的受體,它具有廣泛的識别能力且對研究人員測試的60%的小分子做出反應。

  然後,他們單獨檢查了OR5的結構并跟一種化學物質--要麼是丁香酚(一種常見的氣味分子)要麼是避蚊胺(一種驅蟲劑)結合。“我們從比較這三種結構中學到了很多,”Ruta表示,“你可以看到的一件美麗的事情是,在未結合的結構中,孔隙是封閉的,但在跟丁香酚或DEET結合的結構中,孔隙擴張了并為離子流動提供了一條通道。”

  有了這些結構,研究小組進一步觀察了這兩種化學上不同的分子在哪裡以及如何跟受體結合。關于氣味感受器跟分子的相互作用存在兩種觀點:一種是,受體已經進化到通過對分子的部分但決定性的特征做出反應,如分子的一部分形狀來區分大片的分子;其他研究人員則提出,每個受體在其表面同時包裹多個口袋,它們允許其容納下許多不同的分子。

  但Ruta發現的情況不符合上述兩種情況。結果表明,避蚊胺和丁香酚都在同一個位置結合,它們完全可以放在受體的一個簡單口袋裡。令人驚訝的是,口袋裡的氨基酸并沒有跟氣味形成強而有選擇性的化學鍵,而是弱化學鍵。在大多數其他系統中,受體和它們的目标分子是很好的化學配對,而在這裡,它們看起來更像是友好的熟人。“這些非特定的化學反應讓不同的氣味被識别出來,”Ruta說道,“這樣,受體就不會對特定的化學特征有選擇性。相反,它是識别氣味的更普遍的化學性質。”

  正如計算模型所揭示的那樣,同一個口袋可以以同樣的方式容納下許多其他氣味分子。

  不過Ruta指出,這種受體的混亂并不意味着它沒有特異性。雖然每個受體對大量的分子都有反應,但對其他分子卻不敏感。此外,結合位點上的氨基酸的一個簡單突變将廣泛地重新配置受體并改變其更喜歡與之結合的分子。後一項發現還有助于解釋昆蟲是如何進化出數百萬種氣味受體以适應它們所遇到的各種生活方式和栖息地。

  Ruta表示,這些發現可能代表了許多嗅覺感受器。“它們指出了氣味識别的關鍵原則,不僅在昆蟲的感受器中也在我們鼻子中的感受器中,這些感受器也必須探測和區分豐富的化學世界。”

  ,

Comments
Welcome to tft每日頭條 comments! Please keep conversations courteous and on-topic. To fosterproductive and respectful conversations, you may see comments from our Community Managers.
Sign up to post
Sort by
Show More Comments
推荐阅读
重慶市校園足球總決賽乙組開幕式(西南區揭幕戰入場式堪比職業賽)
重慶市校園足球總決賽乙組開幕式(西南區揭幕戰入場式堪比職業賽)
     3月28日,全國青少年校園足球聯賽高中男子組(西南賽區)比賽在雲南開遠紅河技師學校體育場打響。揭幕戰由重慶南開中學對陣長沙實驗中學。      開幕式現場氣氛十分熱烈,揭幕戰球員手牽小球童們踏進球場,這樣的規格已經與職業聯賽所差無幾。   比賽回顧         雙方陣容信息。   上半場雙方各有機會但都未能把握,南開中學逐漸掌握比賽節奏但得勢不...
2025-04-26
蒸汽發生器常見的故障與處理方法(電熱蒸汽發生器工作原理及常見故障解決辦法)
蒸汽發生器常見的故障與處理方法(電熱蒸汽發生器工作原理及常見故障解決辦法)
     電熱蒸汽發生器是一款熱效率可達98%以上的供熱設備,該設備衛生無污染和噪音,可稱得上“綠色”産品。具有方便、靈活采用電熱元件加熱,升溫升壓快、體積小、重量輕、移動方便、操作簡單可靠的優勢,并配備自動恒溫,壓力保護,水位報警,加之壓力、水位、溫度的監視儀表形成報警系統。下面簡單介紹一下電熱蒸汽發生器的工作原理及常見故障解決辦法:   電蒸汽發生器的工...
2025-04-26
最新發展的職業(公布了新職業168個)
最新發展的職業(公布了新職業168個)
  9月27日,人力資源和社會保障部正式向社會發布了新修訂的《中華人民共和國職業分類大典》。人社部表示,新版《大典》充分适應和反映了近年來經濟結構特别是産業結構的變化,以及人口、就業結構的變化。      人力資源和社會保障部職業能力建設司職業技能資格處處長 李志敏 :結合綠色職業發展狀況,及時将碳排放管理員、碳彙計量評估師等新興職業納入此次大典中,為适應數...
2025-04-26
dnf歐皇史詩合集(史詩之路反向歐皇)
dnf歐皇史詩合集(史詩之路反向歐皇)
  國服正式服已經上線了史詩之路這個幫助大家在90級版本畢業的活動,很多玩家今天上線的第一件事兒就是試一下史詩之路的爆率,這一試不要緊,大部分玩家發現閃光出貨根本停不下下來,一方面是這個史詩之路的爆率确實有點高,另外一方面這個地圖實在是太簡單,一共三個圖不說,怪物還特别容易,一分鐘都夠過三次的了。刷的快,爆率高,很容易給人一種不停出貨的感覺。      史詩...
2025-04-26
86版西遊記有哪些童星(長大不去拍戲當老闆)
86版西遊記有哪些童星(長大不去拍戲當老闆)
  86版的《西遊記》已經過去了30多年了,這部經典的著作伴随着一代人的成長。那時候無論有多重要的事,隻要電視裡一播《西遊記》,我們就會立馬端來小闆凳看得不亦樂乎。然而,也有讓我們感到悲傷的,那就是裡面好多演員都去世了,特别是導演楊潔的離世,讓人倍感惋惜。      今天要說的是《西遊記》中紅孩兒的扮演者,趙欣培。相信大家對他劇中的:“你是猴子請來的救兵嗎?...
2025-04-26
Copyright 2023-2025 - www.tftnews.com All Rights Reserved