CHÉMORÉCEPTEURS: CLASSIFICATION ET SYSTÈMES CHIMIOSENSORIELS - LA BIOLOGIE - 2025

Un chémorécepteur est un capteur cellulaire spécialisé dans la détection et la conversion de signaux chimiques - provenant à la fois de l'intérieur et de l'extérieur du corps - en signaux biologiques qui seront interprétés par le cerveau.

Les chimiorécepteurs sont responsables de nos sens de l'odorat et du goût. Ces récepteurs prennent ces signaux chimiques et les transforment en un signal pour le cerveau.

La perception des odeurs est médiée par les chimiorécepteurs.

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De même, les fonctions biologiques cruciales, telles que le rythme cardiaque et la respiration, sont contrôlées par des chimiorécepteurs qui détectent les molécules liées à ces processus, telles que la quantité de dioxyde de carbone, d'oxygène et le pH du sang.

La capacité de percevoir les signaux chimiques est omniprésente dans le règne animal. En particulier chez l'homme, les chimiorécepteurs ne sont pas aussi sensibles que chez les autres mammifères. Au cours de l'évolution, nous avons perdu la capacité de percevoir les stimuli chimiques liés à l'odorat et au goût.

Certains organismes non métazoaires plus simples, tels que les bactéries et les petits protozoaires, sont capables de capter des stimuli chimiques dans leur environnement.

Qu'est-ce qu'un récepteur?

Un récepteur est une molécule ancrée à la membrane plasmique de nos cellules. Ils ont la capacité de reconnaître d'autres molécules avec une spécificité très élevée. En reconnaissant la molécule indiquée - appelée le ligand - une série de réactions est déclenchée qui transmettront un message spécifique au cerveau.

Nous avons la capacité de percevoir notre environnement, car nos cellules possèdent un nombre important de récepteurs. Nous pouvons sentir et goûter les aliments grâce à des chimiorécepteurs situés dans les organes sensoriels du corps.

Classification

En général, les chimiorécepteurs sont classés en quatre catégories: récepteurs chimiques généraux, internes, de contact et olfactifs. Ces derniers sont également connus sous le nom de chimiorécepteurs à distance. Nous décrirons chaque type ci-dessous:

Récepteurs chimiques généraux

Ces récepteurs n'ont pas la capacité de discriminer et sont considérés comme relativement insensibles. Lorsqu'ils sont stimulés, ils produisent une série de réponses de type protecteur pour le corps.

Par exemple, si nous stimulons la peau d'un animal avec un produit chimique agressif qui pourrait l'endommager, la réponse serait un vol immédiat de l'endroit et empêcherait le stimulus négatif de continuer.

Chémorécepteurs internes

Comme leur nom l'indique, ils sont chargés de répondre aux stimuli qui se produisent à l'intérieur du corps.

Par exemple, il existe des récepteurs spécifiques pour tester la concentration de glucose dans le sang, des récepteurs dans le système digestif des animaux et des récepteurs situés dans le corps carotidien qui répondent à la concentration d'oxygène dans le sang.

Contactez les chimiorécepteurs

Les récepteurs de contact réagissent à des produits chimiques très proches du corps. Ils se caractérisent par des seuils élevés et leurs ligands sont des molécules en solution.

Selon les preuves, ceux-ci semblent avoir été les premiers récepteurs à apparaître dans l'évolution évolutive, et ce sont les seuls chimiorécepteurs que présentent les animaux les plus simples.

Ils sont liés au comportement alimentaire des animaux. Par exemple, les plus connus sont des récepteurs associés au sens du goût chez les vertébrés. Ils sont situés principalement dans la zone buccale, car c'est la région où la nourriture est reçue.

Ces récepteurs peuvent discerner entre la qualité apparente de la nourriture, produisant des réactions d'acceptation ou de rejet.

Chémorécepteurs olfactifs ou distants

Les récepteurs d'odeurs sont les plus sensibles aux stimuli et peuvent répondre à des substances éloignées.

Chez les animaux vivant dans des environnements aériens, la distinction entre les récepteurs de contact et de distance est facile à voir. Les produits chimiques qui sont transmis par l'air sont ceux qui parviennent à stimuler les récepteurs olfactifs, tandis que les produits chimiques dissous dans les liquides stimulent ceux de contact.

Cependant, la frontière entre les deux récepteurs semble être diffuse, car il existe des substances qui stimulent les récepteurs à distance et doivent être dissoutes dans une phase liquide.

Les limites semblent encore plus indéfinies chez les animaux qui vivent dans les écosystèmes aquatiques. Dans ces cas, tous les produits chimiques seront dissous dans un milieu aqueux. Cependant, la différenciation des récepteurs est toujours utile, car ces organismes répondent différemment aux stimuli proches et lointains.

Systèmes chimiosensoriels

Chez la plupart des mammifères, il existe trois systèmes chimiosensoriels distincts, chacun dédié à la détection d'un groupe particulier de produits chimiques.

Odeur

L'épithélium olfactif est constitué d'une couche dense de neurones sensoriels situés dans la cavité nasale. On retrouve ici un millier de récepteurs olfactifs différents qui interagissent avec la grande diversité de substances volatiles présentes dans l'environnement.

Goût

Papilles gustatives

Les produits chimiques non volatils sont perçus différemment. Le sens de la perception de la nourriture se compose de quatre ou cinq qualités gustatives. Ces «qualités» sont communément appelées saveurs et comprennent le sucré, le salé, l'acide, l'amer et l'umami. Ce dernier n'est pas très populaire et est lié au goût du glutamate.

Les saveurs sucrées et umami - correspondant aux sucres et aux acides aminés - sont associées aux aspects nutritionnels des aliments, tandis que les saveurs acides sont associées à des comportements de rejet, car la plupart des composés avec cette saveur sont toxiques pour les mammifères..

Les cellules responsables de la perception de ces stimuli se trouvent associées dans les papilles gustatives - chez l'homme, elles sont situées sur la langue et à l'arrière de la bouche. Les papilles gustatives contiennent de 50 à 120 cellules liées au goût.

Organe voméronasal

L'organe voméronasal est le troisième système chimiosensoriel et est spécialisé dans la détection des phéromones - cependant, toutes les phéromones ne sont pas détectées par ce système.

L'organe voméronasal a des qualités qui rappellent à la fois le sens du goût et de l'odorat.

Anatomiquement, il ressemble à l'odorat, car les cellules qui expriment les récepteurs sont des neurones et se projettent directement dans le cerveau. En revanche, les cellules qui possèdent les récepteurs sur la langue ne sont pas des neurones.

Cependant, l'organe voméronasal perçoit les produits chimiques non volatils par contact direct, de la même manière que nous percevons le goût des aliments à travers le système gustatif.

Références

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