Біологія. Повторне видання. 8 клас. Задорожний (2025)

§ 47. Сенсорні системи смаку, нюху, рівноваги, руху, дотику, температури, болю

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

У 1967 році німецький хімік Карл Клаус випадково торкнувся язиком пальця, щойно зануреного у порошкоподібний ацесульфам калію і відчув солодкий смак! Так був відкритий ще один вид нецукрових підсолоджувачів (англ. non-sugar sweeteners, NSS). Зауваж, що ВООЗ (Всесвітня організація охорони здоров’я) НЕ рекомендує вживати такі речовини для контролю маси тіла. Ацесульфам калію не метаболізується в організмі людини, не є джерелом енергії, цукром або іншим вуглеводом. Чому тоді ця речовина солодка?

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Ментол, отриманий з м’яти, не лише дає приємний м’ятний аромат, а ще й охолоджує. Капсаїцин, речовина перцю чилі, не лише дає пряний (англ. spicy) смак, а й має зігрівальну дію. Проаналізуй, де використовуються ці речовини, окрім кулінарії. Поміркуй, завдяки яким особливостям ментол та капсаїцин можуть викликати такий широкий спектр відчуттів.

2. Чи легко визначити, до якого смаку ти найчутливіший/найчутливіша? Ознайомся з деякими результатами досліджень учених щодо розпізнавання смаків. Проаналізуй дані таблиці і визнач, до якого смаку людина найбільш чутлива. Для якої речовини смаковий поріг найвищий?

Смак	Речовина	Мінімальна кількість речовини у міліграмах
		Для виявлення наявності смакової речовини	Для розпізнавання виду речовини
Солодке	Сахароза	10,9	29,3
Солоне	NaCl	4,97	37,0
Кисле	Лимонна кислота	0,70	0,90
Гірке	Кофеїн	0,78	1,10
Умамі	MSG	1,38	4,11

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

Людина сприймає запахи і смаки завдяки хеморецепторам. Збудження рецепторних клітин відбувається за умови, що молекула запаху або смаку потрапляє до мембрани і взаємодіє, як ключ із замком, зі спеціальними білковими молекулами (мал. 47.1, ліворуч).

У носову порожнину потрапляє багато молекул різних речовин, що пахнуть, — одорантів (мал. 47.1, праворуч). А слизова оболонка містить близько 1000 видів нюхових рецепторів, що мають розгалужені ворсинки з рецепторними білками у мембранах.

Тож людина відчуває різноманітні запахи. Різні хімічні молекули одорантів взаємодіють із різними рецепторними клітинами, і запахи сприймаються відповідно до впливу одорантів на комбінацію рецепторних клітин. Інформація від рецепторів обробляється у нюховій цибулині і остаточно розшифровується в нюховій корі мозку.

Чуття нюху важливе для розпізнавання якості довкілля (диму, отруйних газів) і їжі, посилює смакові відчуття і покращує травлення, насичує додатковими відчуттями нашу взаємодію зі світом.

Мал. 47.1. Механізм нюхового сприйняття

Рецептори смаку — хеморецептори, розташовані у смакових бруньках, розміщених у маленьких виростах на поверхні язика — сосочках. Ворсинки рецепторів виступають із поверхні цибулини в заглиблення сосочка, де контактують зі змоченою слиною їжею. У результаті відповідної взаємодії генерується імпульс.

Науковці виділяють п’ять видів смаків: солоний, солодкий, кислий, гіркий і умамі. Останній асоціюється з м’ясом, сиром, грибами і популярним підсилювачем смаку — глутаматом натрію.

Зазвичай смакові рецептори живуть близько п’яти днів, далі їх місце займають нові клітини. З віком кількість смакових і нюхових рецепторів зменшується. У разі інфекційних хвороб та алергій, що супроводжуються набряком слизових оболонок, чуття нюху може тимчасово втрачатися.

Чуття дотику важливе у житті людини. Органом дотику є шкіра, яка містить різноманітні нервові закінчення. Найвища щільність механорецепторів — на кінчиках пальців, поверхні губ. Терморецептори шкіри сприймають температуру повітря та навколишніх об’єктів. У людини більше холодових рецепторів, ніж теплових, і вони розташовані ближче до поверхні.

Рухова сенсорна система забезпечує здатність відчувати положення та рух частин нашого тіла. Сприйняття здійснюється за допомогою спеціалізованих нейронів, розташованих у шкірі, суглобах, і сухожиллях, які передають повідомлення про розтягування та скорочення м’язів по всьому тілу.

БІОСЛОВО

Вестибулярний апарат (орган рівноваги) — орган чуття, який визначає положення голови та кутове прискорення, що виникає при повертанні голови, забезпечує координацію рухів у просторі та рівновагу.

Отолітова мембрана — шар желеподібної речовини, що зазвичай містить кристали кальциту, розміщена над волосковими клітинами (вестибулорецепторами).

Вестибулярний апарат (мал. 47.2) складається з двох мішечків і трьох півколових каналів, що містять механорецептори — волоскові клітини.

Мал. 47.2. Будова вестибулярного апарату

Волоски рецепторів мішечків занурені в отолітову мембрану (мал. 47.3 на с. 209). Коли ти підіймаєшся в швидкісному ліфті, відчуваєш посилений тиск, а коли спускаєшся — чуття певної невагомості. Усе тому, що коли отолітова мембрана «зависає», імпульси посилаються рідше і навпаки.

Мал. 47.3. Волоскові клітини і отолітова мембрана мішечків

Подібно працюють півколові канали. Волоски рецепторів у їх ампулах занурені в желеподібну речовину, що зміщується під час обертання. Це збуджує рецептори — імпульси надходять до мозку.

Відчуття болю виникає у рецепторах, розташованих у шкірі, стінках судин і внутрішніх органах. Больові рецептори не здатні до адаптації. Наявність больових відчуттів виконує захисну функцію в організмі людини.

ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ

Нюхова і смакова сенсорні системи починаються хеморецепторами. Людина здатна розрізняти тисячі запахів і п’ять видів смаків: солоний, солодкий, кислий, гіркий та умамі.

Основним органом дотику є шкіра, що містить механо- і терморецептори. Вестибулярний апарат сприймає положення голови у просторі, міститься у внутрішньому вусі.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Схарактеризуй механізм нюхового сприйняття.

2. Які смаки розрізняє людина? Як це відбувається?

3. Навіщо у газ, що подається у будівлі по газових трубах або міститься в балонах, додають одоранти?

4. Як працює вестибулярний апарат? Поясни наші відчуття, коли авто швидко розганяється або швидко гальмує. Як змінюється частота імпульсів від вестибулорецепторів. Для кращого розуміння роботи вестибулярного апарату переглянь в е-додатку відео (завдання 47.1).

5. Чи може людина бути гарним приладом для вимірювання температури? Заплануй дослідження і проведи його. Скористайся відео в е-додатку (завдання 47.2).

6. Поміркуй, які переваги і недоліки наявності чуття болю.

СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

Виконай завдання (див. с. 9).