Новый поворот в теории запаха

smell-molecular-mechanism-vibrations1.jpgНовую жизнь вдохнула группа физиков в противоречивую теорию того, как устроено обоняние, которая предполагает, что наше ощущение запаха зависит от квантововй механики. Расчёты, проведённые исследователями Лондонского университета, частично подтвердили идею того, что мы ощущаем "ароматные" молекулы по их квантовым колебательным движениям.



Пока ещё рано говорить о полном подтверждении этой теории, предложенной в середине 90-х биофизиком Лукой Турином (Luca Turin). Но открытие вынуждает остальных учёных воспринимать эту идею более серьёзно.

Теория запаха
Механизм "Замок-Ключ". Схематическое изображение.

Большинство учёных считают, что наше обоняние обусловлено рецепторами в носу, которые реагируют на молекулы разных форм, посылая соответствующий сигнал в головной мозг. Молекула и рецептор "подходят" друг к другу как замок и ключ. Такой молекулярный механизм лежит в основе множества процессов распознования нашего организма. Напрмер, на некоторых этапах имунной защиты инородные вирусы или бактерии распознаются по такому же принципу, а язык различает часть оттенков вкуса тоже на основе механизма "замок-ключ".

Лука Турин аргументирует свою идею тем, что запах не очень вписуется в эту картину. Молекулы, котрые имеют почти одинаковую форму, могут сильно отличаться по запаху. И наоборот, молекулы очень разные по структуре могут пахнуть очень похоже. Более того, некоторые химические соединения могут пахнуть по-разному (если не для человека, то для животных) лишь потому, что содержат разные изотопы (атомы одного и того же элемента, которые химически идентичны, но имет разную массу).

Обьяснения Турином этих "пахнущих" фактов породило идею, что "запах-сигнал" в обонятельном белке-рецпторе вызывается не формой молекулы, а её внутренними колебаниями, которые могут способствовать перепрыгиванию электрона между двумя частями рецептора вследствии квантово-механического принципа, называемого тунельный эффект. Это движение электрона и может быть запуском запах-сигнала, который посылается в мозг. Таким образом можна объяснить, почему изотопы пахнут по-разному, так как частоты колебаний таких атомов будут отличаться из-за их разной массы.

По словам Эндрю Хорсфилда (Andrew Horsfield), который с коллегами провёл теоретические расчёты на основе идеи Турина, электронное тунелирование может без сомнений быть вызвано колебаниями - это используется в экспериментальных методах для измерения молекулярных колебаний. Вопрос в том, может ли тоже происходить в носу? Хорсфилду удалось показать, что частота препрыгивания электрона в рецепторе, к которому присоеденелась молекула аромата, занчительно выше, чем в случае "пустого" рецептора. Это указывает на то, что такой способ распознавания запахов теоретически вполне реален. (Результаты будут опубликованы в журнале Physical Reviews)

Источник: News@Nature

Ссылки по теме:

1. Brookes J. C., et al. Preprint, online published at arXiv.org (2006).

1. Turin L., . Chem. Senses , 21 . 773 - 791 (2006).


Понравилось? Тогда подпишитесь на нашу RSS-ленту или
получайте обновления на e-mail.

Трэкбэки (0)

Дальше перечислены блоги, которую ссылаются на данный пост: Новый поворот в теории запаха.

Трэкбэк–линк для этого поста: http://domna.org/cgi-bin/mt/mt-tb.cgi/15

Оставить комментарий

 

Подписка на обновления

Архивы

Последние Посты

Последние Комментарии

Рейтинги

количество читателей онлайн и всего

Рейтинг блогов

Рейтинг блогов

Рейтинг блогов