ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Δ29/ 4 Μαΐου 2015 Σπύρος Ευθυμιόπουλος Αισθητική Φυσιολογία Ι.

Παρουσίαση με θέμα: "ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Δ29/ 4 Μαΐου 2015 Σπύρος Ευθυμιόπουλος Αισθητική Φυσιολογία Ι."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Δ29/ 4 Μαΐου 2015 Σπύρος Ευθυμιόπουλος Αισθητική Φυσιολογία Ι

2 Αισθητικά κύτταρα υποδοχείς Αισθητικά κύτταρα υποδοχείς ανιχνεύουν στοιχεία και συνθήκες του εσωτερικού και του εξωτερικού περιβάλλοντος των ζώων. Στη συνέχεια η αισθητική πληροφορία μεταφέρεται μέσω περιφερικών νεύρων στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα όπου γίνεται η επεξεργασία της πληροφορίας και δίνονται εντολές στα διάφορα όργανα για να υπάρξει η κατάλληλη αντίδραση.

3 Είδη αισθητικών υποδοχέων Ανάλογα με την φύση του ερεθίσματος στο οποίο απαντούν διακρίνονται: Χημειο-υποδοχείς Θερμο-υποδοχείς Μηχανο-υποδοχείς Ελεκτρο-υποδοχείς Μαγνητο-υποδοχείς Φωτο-υποδοχείς Βλαβο-υποδοχείς

4 Είδη αισθητικών κυττάρων υποδοχέων Ανάλογα με το αν ανιχνεύουν στοιχεία/συνθήκες του εσωτερικού ή του εξωτερικού περιβάλλοντος διακρίνονται: 1.Εκτο-υποδοχείς Απόστασης (Όσφρηση) Επαφής (Αφή) 2.Ενδο-υποδοχείς Ιοντο-υποδοχείς Οσμω-υποδοχείς

5 Είδη αισθητικών υποδοχέων Οι αισθητικοί υποδοχείς μπορεί να είναι Ελεύθερες νευρικές απολήξεις (θερμοϋποδοχείς, βλαβοϋποδοχείς). –Μπορεί να έχουν βοηθητικές δομές που είτε κατευθύνουν είτε τροποποιούν το αισθητικό ερέθισμα Εξειδικευμένα αισθητικά κύτταρα (Φωτοϋποδοχείς). –Είναι μη νευρικά υποδεκτικά κύτταρα τα οποία μεταβιβάζουν την αισθητική πληροφορία σε νευρώνες. Μπορεί επίσης να έχουν βοηθητικές δομές.

6 Είδη αισθητικών υποδοχέων Ανάλογα με την διάμετρο των αξόνων τους διακρίνονται στους τύπους: Ι (10-20μm, μυϊκές ατράκτους και τενόντεια όργανα του Golgi) II (5-10 μm, μυϊκές ατράκτους, υποδερμικούς υποδοχείς πίεσης) ΙΙΙ (1-5 μm, Θερμοκρασία και πόνο) IV (0.5-2 μm, αμύελοι, πόνο, θερμοκρασία, πίεση)

7 Ειδικότητα Απόκρισης-Τύπος αίσθησης Το ερέθισμα στο οποίο αποκρίνεται ένας αισθητικός υποδοχέας εξαρτάται από τον πρωτεϊνικό υποδοχέα, τις ιδιότητες της μεμβράνης του αισθητικού κυττάρου και τα εξειδικευμένα υποστηρικτικά του κύτταρα ή δομές. Ο τύπος της αίσθησης όμως εξαρτάται από το σημείο απόληξης της πληροφορίας στον εγκέφαλο.

8 ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΤΗΣ ΑΙΣΘΗΤΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ Αλληλεπίδραση του ερεθίσματος με πρωτεϊνικό υποδοχέα στην επιφάνεια της νευρικής απόληξης ή του εξειδικευμένου αισθητικού κυττάρου Αλλαγή της δομής του πρωτεϊνικού υποδοχέα Αλλαγή στην ιοντική αγωγιμότητα της μεμβράνης Δημιουργία του δυναμικού του υποδοχέα Ηλεκτροτονική εξάπλωσηΧημική σύναψη Ανάπτυξη και μετάδοση δυναμικών ενέργειας

9 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΕΡΕΘΙΣΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ

10 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΙΣΘΗΤΙΚΩΝ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (1) Η αλληλεπίδραση του ερεθίσματος με τον υποδοχέα έχει σαν αποτέλεσμα αλλαγή στην ιοντική αγωγιμότητα της μεμβράνης του υποδοχέα που οδηγεί είτε στην εκπόλωση είτε στην υπερπόλωση της. Αυτό είναι το δυναμικό του υποδοχέα. Κατά πόσο το δυναμικό του υποδοχέα είναι μια υπερπόλωση ή μια εκπόλωση εξαρτάται από: Κατά πόσο το ερέθισμα ανοίγει ή κλείνει αυλούς ιόντων Το φορτίο των ιόντων που κινούνται μέσω της μεμβράνης Το μεμβρανικό δυναμικό ηρεμίας Το δυναμικό ισορροπίας των διαπερατών ιόντων. Για παράδειγμα η απορρόφηση φωτός: Αυξάνει την αγωγιμότητα των ιόντων νατρίου στους φωτοϋποδοχείς των ασπονδύλων και εκπολώνει την μεμβράνη αλλά, Μειώνει την αγωγιμότητα του νατρίου στους φωτοϋποδοχείς των σπονδυλωτών και υπερπολώνει την μεμβράνη.

11 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΙΣΘΗΤΙΚΩΝ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (1) Οι υποδοχείς συνήθως ενισχύουν ένα ασθενές ερέθισμα σε ένα ισχυρότερο σήμα. Για παράδειγμα μερικοί φωτοϋποδοχείς μπορεί να ανιχνεύουν ένα φωτόνιο, που έχει πολύ μικρή ενέργεια περίπου 3-5 x10 -19 joule. Όμως ένα φωτόνιο μπορεί να ανοίξει 10 3 -10 4 ιοντικά κανάλια με αποτέλεσμα την δημιουργία ενός παροδικού ρεύματος 40 picoAmp που έχει ενέργεια 4x10 -15 Joule. Έχουμε δηλαδή ενίσχυση κατά 10.000. Η αλλαγή στην μεμβρανική αγωγιμότητα, το ρεύμα του υποδοχέα, και το δυναμικό του υποδοχέα είναι διαβαθμιζόμενα όχι αναγεννόμενα ή του τύπου όλα ή τίποτα δυναμικά, και εξαρτώνται από την ένταση του ερεθίσματος. Αυτό επιτρέπει στους υποδοχείς να ανιχνεύουν το ερέθισμα αλλά και την ένταση του ερεθίσματος.

12 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΙΣΘΗΤΙΚΩΝ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (2) Οι υποδοχείς έχουν την ικανότητα 1.να διακρίνουν και να αναγνωρίζουν διαφορετικά ερεθίσματα 2.να διακρίνουν και να αναγνωρίζουν, και κατά συνέπεια να αγνοούν, συγκεκριμένα στοιχεία ενός ερεθίσματος. Η ιδιότητα αυτή ονομάζεται φιλτράρισμα. Αυτό γίνεται ιδιαίτερα αντιληπτό στους υποδοχείς που ανιχνεύουν συχνότητα και οι οποίοι μπορεί να αγνοούν κάποια κλίμακα συχνοτήτων. Υπάρχουν υποδοχείς που αντιλαμβάνονται συχνότητες μεγαλύτερες από μια συχνότητα (High-pass filter), μικρότερες (Low-pass filter) από μια συχνότητα, ή μεταξύ δύο συχνοτήτων (Band-pass filter)

13 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΙΣΘΗΤΙΚΩΝ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (2): ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ Προσαρμογή είναι η μείωση της συχνότητας των δυναμικών δράσης που παράγουν οι αισθητικοί υποδοχείς όταν η ένταση της διέγερσης παραμένει σταθερή. Οι υποδοχείς που προσαρμόζονται αργά ή δεν προσαρμόζονται καθόλου ονομάζονται τονικοί υποδοχείς (η μυϊκή άτρακτος των σπονδυλωτών) Οι υποδοχείς που προσαρμόζονται γρήγορα ονομάζονται φασικοί υποδοχείς.

14 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΙΣΘΗΤΙΚΩΝ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ (2): ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ Οι τονικοί και οι φασικοί έχουν διαφορετικούς λειτουργικούς ρόλους. Οι φασικοί μεταφέρουν πληροφορία όσον αφορά αλλαγές στην ένταση του ερεθίσματος. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τους μηχανοϋποδοχείς που αντιδρούν στην αφή ή την πίεση. Όταν ντυνόμαστε, αρχικά αντιλαμβανόμαστε την επαφή των ρούχων στο σώμα μας όμως οι δερμικοί αισθητικοί υποδοχείς προσαρμόζονται γρήγορα και χάνουμε αυτή την αίσθηση. Οι τονικοί μεταφέρουν συνεχώς την πληροφορία όσον αφορά την ένταση ενός συνεχόμενου ερεθίσματος. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τους ιδιοδεκτικούς υποδοχείς θέσης των άκρων που δεν προσαρμόζονται γρήγορα. Είναι επίσης πολύ σημαντικό για την λειτουργία των φυσιολογικών ομοιοστατικών μηχανισμών που απαιτείται να ελέγχουν συνεχώς και με ακρίβεια τις απόλυτες τιμές διαφόρων φυσιολογικών μεταβλητών όπως την θερμοκρασία του σώματος, την πίεση του αίματος, την συγκέντρωση ιόντων νατρίου στο αίμα κ.λ.π..

15 Φυσιολογικοί Μηχανισμοί Προσαρμογής Υπάρχουν διάφοροι φυσιολογικοί μηχανισμοί που ευθύνονται για την προσαρμογή. Η απομάκρυνση ή η απενεργοποίηση των αισθητικών υποδοχέων-πρωτεϊνών. Η απενεργοποίηση ή η ενεργοποίηση ιοντικών καναλιών. Αλλαγές στις ιδιότητες των βοηθητικών κυττάρων.

16 ΑΙΣΘΗΤΙΚΟ ΚΑΤΩΦΛΙ (Ι) Αισθητικό κατώφλι είναι η ελάχιστη ένταση του ερεθίσματος που μπορεί να ανιχνευθεί από έναν υποδοχέα Η κατώφλια ευαισθησία των διαφόρων υποδοχέων μπορεί να είναι εντυπωσιακά χαμηλή π.χ. για τους φωτο-υποδοχείς ένα μοναδικό φωτόνιο.

17 ΑΙΣΘΗΤΙΚΟ ΚΑΤΩΦΛΙ (Ι) Το αισθητικό κατώφλι εξαρτάται από: 1.Την αυθόρμητη δραστηριότητα του υποδοχέα: Ορισμένοι υποδοχείς παράγουν δυναμικά ενέργειας ακόμα και απουσία διέγερσης. Αυτοί οι υποδοχείς μεταφέρουν πληροφορία όσον αφορά την αύξηση ή την μείωση της έντασης του ερεθίσματος 2.Την άθροιση του σήματος, την άθροιση πολλών διαφορετικών ή διαδοχικών διεγέρσεων. 3.Την παράλληλη λειτουργία ενός αριθμού υποδοχέων (σύστημα πολλαπλών καναλιών), το ποσό της πληροφορίας που μεταφέρεται από ένα σύστημα πολλαπλών καναλιών είναι μεγαλύτερο από αυτό που μεταφέρεται από ένα απλό κανάλι, και έτσι το αισθητικό κατώφλι είναι χαμηλότερο. Η αύξηση στον αριθμό των υποδοχέων που εμπλέκονται : Αυξάνει την πιθανότητα ανίχνευσης και μειώνει το αισθητικό κατώφλι, και Αυξάνει την διακριτικότητα της κατώφλιας ανίχνευσης.

18 ΑΙΣΘΗΤΙΚΟ ΚΑΤΩΦΛΙ (ΙΙ) Παράδειγμα αυξημένης ευαισθησίας λόγω της παράλληλης λειτουργίας πολλών αισθητικών υποδοχέων αποτελεί η ανίχνευση της ζάχαρης σε διάλυμα από τους ταρσικούς χημειοϋποδοχείς μιας μύγας. Οι μύγες «γεύονται» με τα πόδια και μύγες που χρησιμοποιούν το ένα μόνο πόδι έχουν υψηλότερο κατώφλι ανίχνευσης σε σύγκριση με μύγες που χρησιμοποιούν δύο πόδια.

19 ΑΙΣΘΗΤΙΚΗ ΔΙΑΚΡΙΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ Η παράλληλη λειτουργία πολλών υποδοχέων είναι επίσης υπεύθυνη για την ανάλυση στο χώρο και την διακριτική ικανότητα εάν κάθε μονάδα μεταφέρει πληροφορία από ένα διαφορετικό σημείο στο χώρο. Οι πολυάριθμοι φωτοϋποδοχείς στα μάτια σπονδυλωτών και ασπόνδυλων είναι συστήματα υποδοχέων που λειτουργούν παράλληλα και εξασφαλίζουν υψηλή ανάλυση της οπτικής εικόνας επειδή κάθε φωτοϋποδοχέας βλέπει ένα διαφορετικό σημείο στο οπτικό πεδίο. Οι ιδιοδεκτικοί υποδοχείς στις αρθρώσεις των σπονδυλωτών και τα αυτιά που αναλύουν συχνότητες είναι παραδείγματα γραμμικής ανάλυσης του ερεθίσματος. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ γειτονικών υποδοχέων αυξάνουν ακόμα περισσότερο την ανάλυση.

20 ΑΙΣΘΗΤΙΚΗ ΔΙΑΚΡΙΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ Π.χ. στο compound eye of the horseshoe crab Limulus, τα γειτονικά οματίδια είναι αμοιβαία ανασταλτικά μέσω του ανασταλτικού τους πλάγιου νευρικού πλέγματος. Έτσι η αισθητική απόκριση ενός ομματιδίου μειώνεται από το φωτισμό ενός γειτονικού. Μια επίδραση αυτής της πλάγιας αναστολής είναι να τονίσει την αισθητική απόκριση στα σύνορα μιας φωτιζόμενης και μιας μη φωτιζόμενης περιοχής. Έντονα φωτισμένα ομματίδια αναστέλλουν την δημιουργία δυναμικών δράσης σε διπλανά φτωχά φωτισμένα ομματίδια. Φτωχά φωτισμένα οματίδια εξασκούν μικρή ή καθόλου ανασταλτική επίδραση σε δίπλανα έντονα φωτισμένα ομματίδια. Αυτό οδηγεί σε μεγαλύτερη αντίθεση στο όριο μιας έντονα και μιας φτωχά φωτισμένης περιοχής (εικόνα 7-9)

21 ΑΙΣΘΗΤΙΚΗ ΔΙΑΚΡΙΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ

22 Τα περισσότερα δεκάποδα καρκινοειδή έχουν ένα ζεύγος στατοκυστών στην βάση του 1ου ζεύγους των κεραιών τους που είναι υπεύθυνες για τον προσανατολισμό σε σχέση με την βαρύτητα. Ο στατόλιθος επικάθεται πάνω σε ένα στρώμα αισθητικών τριχών. Ο ακριβής προσανατολισμός του δεκάποδου καθορίζεται από την ομάδα των διεγειρόμενων αισθητικών τριχών

23 ΑΙΣΘΗΤΙΚΗ ΔΙΑΚΡΙΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ Διαφορετικές αισθητικές τρίχες διεγείρονται σε διαφορετικούς προσανατολισμούς. Μερικές διεγείρονται σε προσανατολισμό 0 ο, άλλες σε 20 ο, 40 ο, κ.λ.π.. Το πεδίο του προσανατολισμού διαιρείται και αντιπροσωπεύεται από ένα συγκεκριμένο σύνολο αισθητικών τριχών με αποτέλεσμα σε κάθε αλλαγή προσανατολισμού να διεγείρονται μέγιστα από μία ως λίγες αισθητικές τρίχες.

24 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΑΙΣΘΗΤΙΚΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Κινητικά συστήματα νευρώνων επηρεάζουν την δραστηριότητα των αισθητικών υποδοχέων ή των νευρώνων που μεταφέρουν την αισθητική πληροφορία στο ΚΝΣ. Παράδειγμα, η ποσότητα του φωτός που φθάνει στον αμφιβληστροειδή ελέγχεται από την διάμετρο της κόρης που ελέγχεται από το ΚΝΣ, το αισθητικό κατώφλι της ακοής ελέγχεται από τα οστάρια του μέσου αυτιού, κλπ.

25 Είδη Αισθήσεων Ανάλογα με την ανατομική τους θέση οι αισθήσεις διακρίνονται σε: 1.Επιφανειακές αισθήσεις (αφή) 2.Βαθιές αισθήσεις (αυτές που εντοπίζονται στους εσωτερικούς, κεντρικούς ιστούς) 3.Ειδικές αισθήσεις (όραση, ακοή)

26 OI ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ OI ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ αφορούν την αισθητική ανίχνευση ειδικών χημικών ουσιών όπως Ο2, CO2, H+, ορμονών κλπ. 1.ΓΕΥΣΗ, (αίσθηση επαφής) τόσο τα σπονδυλωτά όσο και τα ασπόνδυλα αντιλαμβάνονται το γλυκό, το πικρό, και το ξινό 2.ΟΣΦΡΗΣΗ, (αίσθηση απόστασης) Στον άνθρωπο οι αισθήσεις της γεύσης και της όσφρησης είναι ανατομικά διακριτές. Οι υποδοχείς γεύσης βρίσκονται στους γευστικούς κάλυκες στην γλώσσα, το στόμα, και τον φάρυγγα. Οι οσφρητικοί υποδοχείς βρίσκονται στο ρινικό βλεννογόνο.

27 OI ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ Οι χημικές αισθήσεις είναι σημαντικές για 1.τον εντοπισμό τροφής, 2.τον εντοπισμό συντρόφου ή ξενιστών, 3.την αποφυγή θηρευτών, 4.την ενδοειδική επικοινωνία 5.την σεξουαλική διαφοροποίηση, 6.την καταπληκτική ικανότητα παλιννόστησης

28 OI ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ Παραδείγματα: 1.Το παρασιτικό τρηματώδες Schistosoma προσελκύεται προς το σαλιγκάρι ξενιστή του από κοντές αλυσίδες λιπαρών οξέων και μερικά αμινοξέα (χημειοταξία). 2.Τα αυγά ορισμένων κοιλεντερωτών απελευθερώνουν μια ουσία που προσελκύει το σπέρμα. 3.Πολλοί θηλυκοί σκώροι απελευθερώνουν φερορμόνες για να προσελκύσουν τους αρσενικούς 4.Οι προνύμφες του echuarian σκουληκιού Bonnella διαφοροποιούνται σε αρσενικά όταν εγκατασταθούν πάνω σε θηλυκά και σε θηλυκά εάν εγκατασταθούν σε άλλο υπόστρωμα. 5.Η καταπληκτική ικανότητα παλιννόστησης πολλών σαλαμανδροειδών και ψαριών όπως ο σολωμός.

29 ΧΗΜΕΙΟΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ (ΙΙΙ) Οι γευστικοί υποδοχείς των σπονδυλωτών βρίσκονται κυρίως στο στόμα, στην γλώσσα και στον φάρυγγα. Στα ψάρια βρίσκονται στα βράγχια, στο δέρμα και στα πτερύγια. Τα ψάρια έχουν γενικά χημική ευαισθησία στο όξινο, στο αλκαλικό και στο αλμυρό. Τα θηλαστικά έχουν 4 τύπους γευστικών υποδοχέων: γλυκού και πικρού, αλμυρού και ξινού. Τα ερπετά ποικίλουν ως προς την ύπαρξη γευστικών υποδοχέων και πολλά φαίνεται να βασίζονται στην όσφρηση παρά στην γεύση. Τα πουλιά δεν έχουν ανεπτυγμένη την αίσθηση της γεύσης, αν και μερικά που τρέφονται με νέκταρ μπορούν να διακρίνουν γλυκές γεύσεις.

30 ΧΗΜΕΙΟΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ (ΙΙΙ) Το τελεόστεο ψάρι heterotis έχει μια μοναδική οργάνωση των γευστικών του υποδοχέων και της αντίστοιχης αισθητικής περιοχής του εγκεφάλου. Οι γευστικοί του κάλυκες εντοπίζονται σε ένα ζευγάρι επιβραγχιακών οργάνων (εκβλάστημα του φάρυγγα) που είναι ένας τυφλός, ελικομένος επίπεδος σωλήνας. Ο αριθμός των ελικώσεων αυξάνει με την ηλικία και το μέγεθος του ψαριού. Οι γευστικοί κάλυκες νευρώνονται απο το πνευμονογαστρικό νεύρο που προβάλλει στο επιβραγχιακό τμήμα του εγκεφάλου (Vagal lobe). Αυτό το τμήμα του ΚΝΣ είναι ελικοειδές και συνδέεται άμεσα με αντίστοιχες θέσεις του επιβραγχιακού οργάνου (σωματοτοπική οργάνωση).

31 ΧΗΜΕΙΟΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ (Ι) Οι αισθήσεις της γεύσης και της όσφρησης των σπονδυλωτών και των ασπόνδυλων είναι λειτουργικά όμοιες αλλά υπάρχουν δομικές διαφορές. Ο οσφρητικός υποδοχέας είναι ένας δίπολος αισθητικός νευρώνας με αισθητικούς κροσσούς/ βλεφαρίδες και ένα άξονα. Όμως, δεν είναι όλοι κροσσωτοί/ βλεφαριδωτοί (ο οσφρητικός υποδοχέας των ερπετών φέρει μικρολάχνες.

32 ΧΗΜΕΙΟΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ (ΙΙ) Οι γευστικοί υποδοχείς είναι εξειδικευμένα αισθητικά κύτταρα που μεταφέρουν αισθητική πληροφορία σε ένα νευρώνα.

33 ΧΗΜΕΙΟΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΑΣΠΟΝΔΥΛΩΝ Τα πρωτόζωα έχουν μια χημική αίσθηση και μπορούν να αντιδρούν με συμπεριφορά αποφυγής σε όξινα, αλκαλικά και αλμυρά ερεθίσματα. Αυτή η χημική αίσθηση είναι σημαντική για τον εντοπισμό της τροφής ή ξενιστών στα κοιλεντερωτά, τις πλατυέλμυνθες, τα μαλάκια, τα έντομα κλπ και τα σπονδυλωτά.

34 ΧΗΜΕΙΟΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΑΣΠΟΝΔΥΛΩΝ Π.χ. Χημειουποδοχείς επαφής εντόμων Οι χημειουοποδοχείς επαφής των εντόμων μπορεί να βρίσκονται οπουδήποτε στο σώμα, αλλά συγκεντρώνονται στο στόμα και στον ταρσό. Αποτελούνται από μια προβολή της καλυπτήριας επιδερμίδας με ένα πόρο στην κορυφή. Μέσα στην προβολή φθάνουν οι δενδρίτες 4 ή 5 νευρώνων. Οι απολήξεις των δενδριτών καλύπτονται από ένα παχύρευστο βλεννοπολυσακχαρίτη

35 ΧΗΜΕΙΟΥΠΟΔΟΧΕΙΣ

36 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ ΔΡΑΣΗΣ ΟΣΜΗΡΩΝ ΟΥΣΙΩΝ

37 ΧΗΜΕΙΟΥΠΔΟΧΕΙΣ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΟΤΑΞΙΑ ΣΤΟ ΒΑΚΤΗΡΙΟ E. COLI. Μηχανισμός Το βακτηρίδιο E.Coli έχει πολλούς διαφορετικούς υποδοχείς στο κυτταρικό του τοίχωμα οι οποίοι μπορεί να ανιχνεύουν χημικές ουσίες και να επάγουν είτε θετική χημειοταξία (γλυκόζη, σερίνη) είτε αρνητική χημειοταξία (βουτυρικό οξύ, Λευκίνη). Διαδοχικές φωσφορυλιώσεις των CheA, CheY και CheZ ελέγχουν την κίνηση του μαστιγίου. Η μεθυλεστεράση CheB ελέγχει την δραστηριότητα του υποδοχέα

38 ΘΕΡΜΟΫΠΟΔΟΧΕΙΣ ΟΙ ΘΕΡΜΟΫΠΟΔΟΧΕΙΣ Διακρίνονται: Θερμοϋποδοχείς κρύου, η πτώση της θερμοκρασίας προκαλεί δυναμικά ενέργειας Θερμοϋποδοχείς ζεστού, η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί δυναμικά ενέργειας

39 ΟΙ ΘΕΡΜΟΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΤΩΝ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ Βρίσκονται στο δέρμα τους και βαθιά μέσα στο σώμα τους (π.χ. υποθάλαμο και νωτιαίο μυελό). Πολλοί από αυτούς είναι γυμνές νευρικές απολήξεις. Βλέπουμε έναν θερμοϋποδοχέα ψυχρού γάτας. Η δομή των θερμουποδοχέων του ζεστού δεν είναι γνωστή. Πολλοί θερμοϋποδοχείς προσαρμόζονται σε μια παρατεταμένα σταθερή θερμοκρασία ενώ άλλοι δεν προσαρμόζονται, όπως οι υποθαλαμικοί θερμοϋποδοχείς. Αφού η προσαρμογή τους δεν θα μπορούσε να εξασφαλίσει ακριβή και μακροπρόθεσμη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος.

40 ΟΙ ΘΕΡΜΟΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΤΩΝ ΕΡΠΕΤΩΝ Το pit όργανο του κροταλία βρίσκεται μεταξύ του ματιού και του ρουθουνιού. Αποτελείται από ένα εξωτερικό διαμέρισμα που διαχωρίζεται από ένα εσωτερικό διαμέρισμα με μια λεπτή μεμβράνη που περιέχει πολλές ελεύθερες θερμοδεκτικές νευρικές απολήξεις. Η υπέρυθρη ακτινοβολία αυξάνει τοπικά την θερμοκρασία και προκαλεί την δημιουργία δυναμικών ενέργειας που μεταφέρονται στον εγκέφαλο με το τρίδυμο νεύρο.