Хеморецепторы

Хеморецепторы (от «хемо…» и «рецепторы») — это чувствительные клетки или их специализированные структуры, с помощью которых организм воспринимает химические вещества (химические раздражители), важные для его жизнедеятельности.

Различают два основных типа хеморецепторов:

  • Внутренние хеморецепторы (один из видов интероцепторов) реагируют на химический состав внутренней среды организма, например, на концентрацию кислорода, углекислого газа, глюкозы или ионов в крови.
  • Внешние хеморецепторы воспринимают химические стимулы из внешней среды. К ним относятся:
    • Вкусовые и обонятельные рецепторные клетки.
    • Свободные нервные окончания в покровах тела (коже, слизистых оболочках).

Внешние хеморецепторы позволяют животным оценивать такие параметры, как pH и ионный состав воды, газовый состав воздуха, а также присутствие питательных, опасных (едких, ядовитых) или сигнальных веществ (феромонов).

Эволюция вкусовых и обонятельных хеморецепторов шла по пути оптимизации контакта между молекулой-стимулом и рецепторной клеткой, что тесно связано с образом жизни разных видов. При этом их базовая структурная организация — клетки, снабжённые жгутиками или микровиллами, — сохранилась с древних времён.

В молекулярной биологии термин «хеморецепторы» также применяется к специализированным макромолекулярным структурам (чаще всего белкам) на поверхности клеток, которые специфически связываются с молекулами химических раздражителей, запуская внутриклеточный ответ.

Современный контекст

Современные исследования значительно углубили понимание молекулярных механизмов хеморецепции. Установлено, что за восприятие вкуса и запаха отвечают большие семейства рецепторных белков (например, GPCR — G-белок-связанные рецепторы). Расшифровка геномов позволила обнаружить, что количество генов, кодирующих обонятельные рецепторы, сильно варьирует у разных видов и коррелирует с остротой обоняния. Например, у человека их около 400 (многие из которых не функционируют), а у собак — более 800. Изучение внутренних хеморецепторов, таких как каротидные тельца, чувствительные к кислороду, имеет важное значение для медицины, в частности для понимания механизмов дыхательной регуляции и адаптации к гипоксии.

См. также: Вкус, Обоняние, Хеморецепция.