Termoreceptory u ludzi, u zwierząt, w roślinach

Termoreceptory Są to receptory, które mają wiele żywych organizmów, aby postrzegać wokół nich warunki bodźce. Są nie tylko typowe dla zwierząt, ponieważ rośliny muszą również cenzurować otaczające je warunki środowiskowe.

Wykrywanie lub postrzeganie temperatury jest jedną z najważniejszych funkcji sensorycznych i jest często niezbędna do przetrwania gatunku, ponieważ pozwala im reagować na zmiany termiczne typowe dla środowiska, w którym się rozwijają.

Crotalus Willardi, z jednym z dwóch charakterystycznych otworów czaszkowych (termoreceptory) widocznych między nosem a okiem. Robert s. Simmons. [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/]]

Jego badanie obejmuje ważną część fizjologii sensorycznej, a u zwierząt zaczęło się mniej więcej w 1882 r., Dzięki eksperymentom, którym udało się kojarzyć wrażenia termiczne z zlokalizowaną stymulacją wrażliwych miejsc skóry ludzi.

U ludzi istnieją termoreceptory, które są dość specyficzne pod względem bodźca termicznego, ale są też inne, które reagują zarówno na bodźce „zimne”, jak i „gorące” bodźce, a także niektóre chemikalia, takie jak kapsaicyna i mentol (które wytwarzają podobne bodźce do gorących i zimne wrażenia).

U wielu zwierząt termoreceptory reagują również na bodźce mechaniczne, a niektóre gatunki używają ich do zdobycia żywności.

W przypadku roślin obecność białek zwanych fitochromami jest niezbędna do percepcji termicznej i odpowiedzi wzrostu związanego z tym.

[TOC]

Termoreceptory u ludzi

Ludzie, podobnie jak inne zwierzęta ssaków, mają serię receptorów, które pozwalają im lepiej odnosić się do środowiska poprzez tak zwane „specjalne zmysły”.

Te „receptory” są niczym więcej niż końcowymi częściami dendrytów odpowiedzialnych za postrzeganie różnych bodźców środowiskowych i przekazanie takich informacji sensorycznych do ośrodkowego układu nerwowego („wolne” części wrażliwych nerwów).

4 modele struktury układu sensorycznego u ludzi (źródło: shigeru23 [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)] przez Wikimedia Commons)

Te receptory są klasyfikowane, w zależności od źródła bodźca, takiego jak egzececeptory, proprioceptory i interoceceptory.

Zewnętrzne są bliżej powierzchni ciała i „cenzurują” otaczające środowisko. Istnieje kilka rodzajów: te, które postrzegają na przykład temperaturę, dotyk, ciśnienie, ból, światło i dźwięk, smak i zapach.

Może ci służyć: miozyna: Charakterystyka, struktura, typy i funkcja

Proprioceptory są specjalizowane w przenoszeniu bodźców związanych z przestrzenią i ruchem w kierunku ośrodkowego układu nerwowego, tymczasem interoceceptory są odpowiedzialne za wysyłanie sygnałów sensorycznych, które są generowane w narządach ciała.

Zewnętrzne

W tej grupie istnieją trzy typy specjalnych receptorów znanych jako mechanoreceptory, termoreceptory i nocyceptory, zdolne do reakcji odpowiednio na dotyk, temperaturę i ból.

U ludzi termoreceptory mają zdolność reagowania na różnice temperaturowe 2 ° C i są podklasyfikowane w receptorach ciepła, zimno i noticptory wrażliwe na temperaturę.

- Receptory cieplne nie zostały właściwie zidentyfikowane, ale uważa się, że odpowiadają one „denudowanemu” (niezakłóconemu) końcom nerwowym zdolnym do reagowania na wzrost temperatury.

- Zimne termoreceptory powstają z zakończeń nerwów mielinowanych, które rozgałęzią się i są głównie w naskórku.

- Nociceptory specjalizują się w reagowaniu na ból poprzez wysiłek mechaniczny, termiczny i chemiczny; Są to mielinowane zakończenia włókien nerwowych, które są rozgałęzione w naskórku.

Termoreceptory u zwierząt

Zwierzęta, a także istoty ludzkie, zależą również od różnych rodzajów receptorów, aby postrzegać otaczające środowisko. Różnica między ludźmi wśród niektórych zwierząt polega na tym, że wiele razy zwierzęta mają receptory, które reagują zarówno na bodźce termiczne, jak i bodźce mechaniczne.

Tak jest w przypadku niektórych receptorów w skórze ryb i płazów, niektórych kotów i małp, które są zdolne do równej reagowania na stymulację mechaniczną i termiczną (z powodu wysokich lub niskich temperatur).

U zwierząt bezkręgowych możliwe istnienie receptorów termicznych wykazano również eksperymentalnie, jednak oddzielenie prostej odpowiedzi fizjologicznej na termiczny efekt odpowiedzi generowanej przez określony receptor nie zawsze jest łatwe.

W szczególności „dowody” wskazują, że wiele owadów i niektórych skorupiaków postrzegają zmiany termiczne otoczenia. Ponadto Sanguijuelas ma specjalne mechanizmy wykrywania obecności hotówek z gorącymi zablokowanymi i są jedynymi bezkręgowcami nie -artropodami, w których to zostało wykazane.

Może ci służyć: agar Salmonella-Shigella

Podobnie kilku autorów wskazuje na możliwość, że niektóre ektoparazie zwierząt gorącej krwi mogą wykryć obecność ich gospodarzy w pobliżu, chociaż nie zostało to bardzo zbadane.

U kręgowców, takich jak niektóre gatunki węży i ​​niektóre hematofagiczne nietoperze (które żywią się krwią), istnieją receptory podczerwieni zdolne do reagowania na bodźce termiczne „podczerwieni” emitowane przez ich ofiarę gorącej krwi.

Zdjęcie hematofagicznego nietoperza.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)] przez Wikimedia Commons)

Nietoperze „wampiry” posiadają je na twarzach i pomagają im określić obecność ungulatów, które służą jako jedzenie, tymczasem „prymitywne” boa i niektóre gatunki trującej krotaliny posiadają je w skórze i są to wolne zakończenia nerwowe, że rozgałęzią się.

Jak oni pracują?

Termoreceptory działają mniej więcej w ten sam sposób u wszystkich zwierząt i robią to zasadniczo, aby powiedzieć ciało o tym, co jest częścią otaczającej go temperatury.

Jak skomentowano, receptory te są w rzeczywistości zaciski nerwowe (końce neuronów związanych z układem nerwowym). Sygnały elektryczne wytwarzane w tych ostatnich bardzo milisekundach, a ich częstotliwość zależy w dużej mierze od temperatury otoczenia i ekspozycji na nagłe zmiany temperatury.

W stałych warunkach temperatury uderzenia skóry są stale aktywne, wysyłając sygnały do ​​mózgu w celu wygenerowania niezbędnych odpowiedzi fizjologicznych. Po otrzymaniu nowego bodźca generowana jest nowy sygnał, który może trwać, ale nie musi, w zależności od czasu trwania tego samego.

Termosensatyczne kanały jonowe

Percepcja termiczna zaczyna się od aktywacji termoreceptorów w terminalach nerwowych nerwów obwodowych w skórze ssaków. Bodźca termiczna aktywna zależna od temperatury kanały jonowe w terminalach akonicznych, co jest niezbędne do percepcji i transmisji bodźca.

Te kanały jonowe są białkami należącymi do rodziny kanałów znanych jako „termosensatyczne kanały jonowe”, a ich odkrycie pozwoliło większe wyjaśnić mechanizm percepcji termicznej bardziej głębokości.

Może ci służyć: eubiontes Tożsamość molekularna nerwów, które reagują na zimno lub ciepło w zależności od ekspresji termosensatycznych kanałów jonowych (źródło: David D. McKemy [CC przez 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/2.0)] przez Wikimedia Commons)

Jego pracą jest regulacja przepływu jonów, takich jak wapń, sód i potas, w kierunku receptorów termicznych, co prowadzi do tworzenia potencjału czynnościowego, który powoduje impuls nerwowy w kierunku mózgu.

Termoreceptory w roślinach

W przypadku roślin konieczne jest również możliwość wykrycia wszelkich zmian termicznych, które występują w środowisku i emitować odpowiedź.

Niektóre badania dotyczące percepcji termicznej w roślinach ujawniły, że wiele razy zależy to od białek zwanych fitochromami, które również uczestniczą w kontroli wielu procesów fizjologicznych w górnych roślinach, w tym kiełkowania i rozwoju sadzonek, kwitnienia itp.

Fitokromy mają ważną funkcję w określaniu rodzaju promieniowania, na które rośliny są poddawane i są w stanie działać jako „przełączniki” molekularne, które są oświetlone w bezpośrednim świetle (o wysokim odsetku czerwonego i niebieskiego światła), lub które wyłączają się poniżej cień (wysoki odsetek promieniowania „odległego czerwonego”).

Schematyczne przedstawienie aktywnego fitochromu (PR) i nieaktywnego (PFR) (źródło: Bengt A. Lüers - bigben_87_de [CC przez -sa 2.5 (https: // creativeCommons.ORG/Licencje/BY-SA/2.5)] przez Wikimedia Commons)

Aktywacja niektórych fitochromów promuje „zwarty” wzrost i hamuje wydłużenie poprzez funkcjonowanie jako czynniki transkrypcyjne genów biorących udział w tych procesach.

Udowodniono jednak, że w niektórych przypadkach aktywacja lub inaktywacja fitochromów może być niezależna od promieniowania (czerwone lub czerwone światło), które jest znane jako „reakcja rewersji ciemnej”, której prędkość najwyraźniej zależy od temperatury.

Wysokie temperatury promują szybką inaktywację niektórych fitochromów, powodując, że funkcjonują je jako czynniki transkrypcyjne, promując wzrost przez wydłużenie.

Bibliografia

1. Nagle, r. C., I nagle, g. J. (2003). Bezkręgowce (nie. QL 362. B78 2003). Basingstake.
2. Feher, J. J. (2017). Ilościowa fizjologia człowieka: wprowadzenie. Academic Press.
3. Hensel, h. (1974). ThemoreCceptory. Coroczny przegląd fizjologii, 36 (1), 233-249.
4. Kardong, k. V. (2002). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja. Nowy Jork: McGraw-Hill.
5. M. Legis, c. Klose, e. S. Burgie, c. C. R. Rojas, m. Neme, a. Hiltbrunner, s. 1. DO. Wigge, e. Schafer, r. D. Vierstra, J. J. Casal. Fitochrom B łączy sygnały światła i temperatury w Arabidopsis. Science, 2016; 354 (6314): 897
6. Rogers, k., Craig, a., & Hensel, H. (2018). Britannica Encyclopaedia. Pobrano 4 grudnia 2019 r. W WWW.Britannica.com/science/themorecception/właściwości -f -thermoreceptors
7. Zhang, x. (2015). Czujniki molekularne i modulatory termorecepcji. Kanały, 9 (2), 73-81.