Termoreceptorer hos människor, hos djur, i växter

De Termoreceptorer Det är de receptorer som har många levande organismer för att uppfatta stimuli -termerna runt dem. De är inte bara typiska för djur, eftersom växter också måste censurera miljöförhållandena som omger dem.

Upptäckten eller uppfattningen av temperatur är en av de viktigaste sensoriska funktionerna och är ofta avgörande för artens överlevnad, eftersom det gör att de kan svara på de termiska förändringarna som är typiska för miljön där de utvecklas.

Crotalus Willardi, med ett av de två distinkta kranialhålen (termoreceptorer) synliga mellan näsan och ögat. Robert S. Simmons. [CC BY-SA 3.0 (http: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0/]]

Hans studie inkluderar en viktig del av sensorisk fysiologi och hos djur började den mer eller mindre 1882, tack vare experiment som lyckades associera termiska sensationer med den lokaliserade stimuleringen av känsliga platser i människans hud.

Hos människor finns det termoreceptorer som är ganska specifika när det gäller den termiska stimulansen, men det finns också andra som svarar på både "kalla" stimuli och "heta" stimuli, såväl som vissa kemikalier som capsaicin och menthol (som producerar liknande stimuli som heta " och kalla sensationer).

Hos många djur svarar termoreceptorer också på mekaniska stimuli och vissa arter använder dessa för att få maten.

För växter är närvaron av proteiner kända som fytokromer avgörande för termisk uppfattning och tillväxtrespons associerade med detta.

[TOC]

Termoreceptorer hos människor

Människor, som andra däggdjursdjur, har en serie receptorer som gör att de bättre kan förhålla sig till miljön genom det som har kallats "speciella sinnen".

Dessa "receptorer" är inget annat än de sista delarna av dendriter som är ansvariga för att uppfatta de olika miljöstimulierna och överföra sådan sensorisk information till centrala nervsystemet ("fria" delar av känsliga nerver).

4 modeller för strukturen i det sensoriska systemet hos människor (källa: Shigeru23 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

Dessa receptorer klassificeras, beroende på stimuluskällan, såsom exteroceceptorer, proprioceptorer och interoceptorer.

Exteroceceptorer är närmare kroppens yta och "censur" den omgivande miljön. Det finns flera typer: de som uppfattar temperatur, beröring, tryck, smärta, ljus och ljud, smak och lukt, till exempel.

Kan tjäna dig: myosin: egenskaper, struktur, typer och funktion

Propriosceptorerna är specialiserade på överföring av stimuli relaterade till rymden och rörelsen mot centrala nervsystemet, samtidigt är interoceptorerna ansvariga för att skicka sensoriska signaler som genereras inuti kroppsorganen.

Exteroceceptorer

I denna grupp finns det tre typer av speciella receptorer kända som mekanoreceptorer, termoreceptorer och nociceptorer, som kan reagera på beröring, temperatur och smärta, respektive.

Hos människor har termoreceptorer förmågan att svara på temperaturskillnader på 2 ° C och är underklassificerade i värmereceptorer, kalla och meddelanden som är känsliga för temperaturen.

- Värmereceptorer har inte identifierats ordentligt, men man tror att de motsvarar ”denuded” (icke -myeliniserade) nervfiberavslutningar som kan svara på temperaturökningen.

- Kalla termoreceptorer uppstår från myeliniserade nervändelser som grenar och är främst i överhuden.

- Nociceptorerna är specialiserade på att svara på smärta genom mekanisk, termisk och kemisk ansträngning; Dessa är myeliniserade nervfiberavslutningar som är grenade i överhuden.

Termoreceptorer i djur

Djur såväl som människor är också beroende av olika typer av receptorer för att uppfatta den omgivande miljön. Skillnaden mellan människor om vissa djur är att många gånger djur har receptorer som svarar på både termiska stimuli och mekaniska stimuli.

Så är fallet med vissa receptorer i huden på fisk och amfibier, vissa kattdjur och apor, som kan svara på mekanisk och termisk stimulering lika (på grund av höga eller låga temperaturer).

I ryggradslösa djur har den möjliga existensen av termiska receptorer också visats experimentellt, men att separera ett enkelt fysiologiskt svar på en termisk effekt av svaret som genererats av en specifik receptor är inte alltid lätt.

Specifikt indikerar "bevisen" att många insekter och vissa kräftdjur uppfattar de termiska variationerna i deras omgivningar. Sanguijuelas har dessutom speciella mekanismer för att upptäcka förekomsten av hetblodda värdar och är de enda icke -arthropod -ryggradslösa djuren där detta har visats.

Det kan tjäna dig: Salmonella-Shigella agar

På samma sätt indikerar flera författare möjligheten att vissa ektoparasiter av heta bloddjur kan upptäcka närvaron av sina värdar i närheten, även om detta inte har studerats särskilt.

I ryggradsdjur såsom vissa arter av ormar och vissa hematofagösa fladdermöss (som matar på blod) finns det infraröda receptorer som kan svara på ”infraröd” termiska stimuli som släpps ut av deras heta blodför byten.

Fotografi av en hematofagös fladdermus.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

"Vampyrerna" fladdermöss har dem i ansikten och hjälper dem att bestämma närvaron av de hovdjur som fungerar som mat, under tiden de "primitiva" boas och vissa arter av giftig krotalin har dem i deras hud och det är fria nervändelser som de grenar.

Hur fungerar de?

Termoreceptorer arbetar mer eller mindre på samma sätt i alla djur och gör det i huvudsak för att berätta för kroppen om vad som är en del av vad som är temperaturen som omger den.

Som kommenterat är dessa receptorer faktiskt nervterminaler (ändarna på neuroner anslutna till nervsystemet). De elektriska signalerna som genererats i dessa sista mycket några millisekunder och deras frekvens beror mycket på omgivningstemperaturen och exponeringen för plötsliga temperaturförändringar.

Under konstant temperaturförhållanden är hudslag ständigt aktiva och skickar signaler till hjärnan för att generera nödvändiga fysiologiska svar. När en ny stimulans tas emot genereras en ny signal, som kanske eller inte håller, beroende på varaktigheten på samma.

Termokänsliga jonkanaler

Termisk uppfattning börjar med aktiveringen av termoreceptorer i nervterminalerna i de perifera nerverna i huden hos däggdjur. De termiska stimulansen aktiv temperaturberoende jonkanaler i axoniska terminaler, vilket är viktigt för uppfattningen och överföringen av stimulansen.

Dessa jonkanaler är proteiner som tillhör en familj av kanaler som kallas ”termosensitiva jonkanaler” och deras upptäckt har gjort det möjligt att belysa mekanismen för termisk uppfattning i större djup.

Kan tjäna dig: eubiontes Molekylär identitet hos nerverna som svarar på kyla eller värme beroende på uttrycket av termosensitiva jonkanaler (källa: David D. McKemy [CC av 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/2.0)] via Wikimedia Commons)

Hans arbete är att reglera flödet av joner som kalcium, natrium och kalium, mot och från termiska receptorer, vilket leder till bildning av en verkningspotential som resulterar i en nervimpuls mot hjärnan.

Termoreceptorer i växter

För växter är det också viktigt att kunna upptäcka alla termiska förändringar som sker i miljön och avge ett svar.

Vissa undersökningar angående termisk uppfattning i växter har avslöjat att det många gånger beror på proteiner som kallas fytokromer, som också deltar i kontrollen av flera fysiologiska processer i de övre växterna, inklusive spiring och utveckling av plantor, blommande, etc.

Fitocromes har en viktig funktion för att bestämma den typ av strålning som växterna utsätts för och kan fungera som molekylära "omkopplare" som är tänd under direkt ljus (med en hög andel rött och blått ljus), eller som stängs av under Skuggan (hög andel av "avlägsen röd" strålning).

Schematisk representation av en aktiv fytokrom (PR) och en inaktiv (PFR) (källa: Bengt A. Lüers - bigben_87_de [cc av -SA 2.5 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/2.5)] via Wikimedia Commons)

Aktiveringen av vissa fytokromer främjar "kompakt" tillväxt och hämmar förlängning genom att fungera som transkriptionsfaktorer för gener involverade i dessa processer.

Det har emellertid bevisats att i vissa fall aktivering eller inaktivering av fytokromerna kan vara oberoende av strålning (rött eller rött ljus), som kallas ”mörk reversionsreaktion”, vars hastighet tydligen beror på temperaturen.

Höga temperaturer främjar den snabba inaktiveringen av vissa fytokromer, vilket får dem att fungera som transkriptionsfaktorer, vilket främjar tillväxt genom förlängning.

Referenser

1. Plötsligt, r. C., & Plötsligt, g. J. (2003). Ryggradslösa djur (nej. QL 362. B78 2003). Basing.
2. Feher, J. J. (2017). Kvantitativ mänsklig fysiologi: En introduktion. Akademisk press.
3. Hensel, h. (1974). Temacceptorer. Årlig översyn av fysiologi, 36 (1), 233-249.
4. Kardong, K. V. (2002). Ryggradsdjur: Jämförande anatomi, funktion, evolution. New York: McGraw-Hill.
5. M. Legis, C. Klose, e. S. Burgie, c. C. R. Rojas, m. Neme, a. Hiltbrunner, s. TILL. WIGGE, E. Schafer, r. D. Vierstra, J. J. Kasal. Fytokrom B interaterar ljus och temperatursignaler i Arabidopsis. Science, 2016; 354 (6314): 897
6. Rogers, k., Craig, A., & Hensel, h. (2018). Britannica Encyclopaedia. Hämtad 4 december 2019 i www.Brittisk.com/science/themorecception/egenskaper -av termoreceptorer
7. Zhang, x. (2015). Molekylsensorer och modulatorer för termoreception. Kanaler, 9 (2), 73-81.