181
منتدى علم الكيمياء / هل جال بخاطرك التعرف على كيمياء الاحساسات؟
« في: أغسطس 04, 2006, 10:21:58 مساءاً »
عدنا اليكم:
لماذا للورود والازهار والفواكه الوانا مختلفة؟
ان السر في ذلك يكمن في طبيعة التركيب الكيميائي للجزيئات التي تحتويها هذه الازهار والثمار ، وبالتالي تأثر هذه الجزيئات بالضوء الذي يقع عليها . وهنا لابد لنا ان نوضح حقيقتين ، اولاهما ان الضوء المرئي خليط من الوان الطيف المختلفة ، التي تختلف عن بعضها في طول موجة كل منها .
اما الحقيقة الثانية فهي ان التركيب الكيميائي للجزيئات يحدد نوع الموجات التي يستطيع امتصاصها من الضوء المرئي حينما يقع عليها . فهناك جزيئات تمتص اللون ذا الموجة الطويلة ذات الطاقة القليلة وهو اللون الاحمر . مما يؤدي الى ظهورها باللون المكمل للاحمر وهو الاخضر . اما اذا امتصت الجزيئات لونا ذا موجة قصيرة ولها طاقة عالية مثل اللون الازرق ظهرت المادة باللون المكمل للأزرق وهو البرتقالي .
وهناك العديد من الجزيئات التي يسمح لها تركيبها الكيميائي بامتصاص لون محدد من الوان الضوء الابيض لتظهر باللون المكمل . ومن امثلتها جزيء الكلوروفيل في الاوراق الذي يكسبها اللون الاخضر ، والكاروتين في الجزر هو الذي يكسبه اللون البرتقالي ، ومركب الزيازانثين الذي يهب الذرة لونها الاصفر الذهبي ، ومركب البيتاسيانين الذي يعطي للشمندر لونه الاحمر وغير ذلك كثير .
اما الاحساس بالطعم او التذوق فهو مثال على ما يسمى الاستقبال الكيميائي . ويقتصر الحس بالطعم لدى الانسان وباقي الثدييات على المنطقة الرطبة في الفم . اما بعض الحشرات فتحس بالطعم من خلال ارجلها ، في حين نجد ان جميع انحاء جسم السمك مغطى بالمستقبلات الكيميائية لتمكينه من الاحساس بالطعم . وتوجد المستقبلات الكيميائية الخاصة بالتذوق عند الانسان في فمه على اللسان . هذا ويبلغ معدل طول الانسان حوالي عشرة سنتيمترات ، وينتشر عليه حوالي 9000برعم ذوقي ، ويتناقص هذا العدد مع تقدم السن . ويتألف كل برعم منها من مجموعة مكونة من 50-100 خلية ظهارية يتصل بكل منها من النهايات العصبية ويقتصر وجود البراعم الذوقية عند الانسان البالغ على محيط اللسان ، والذي ينقسم الى اربعة اجزاء يتجاوب كل منها مع مذاق معين . وهذه المذاقات هي الحلاوة والملوحة والحموضة والمرارة.
ويتذوق الانسان الحلاوة في مقدمة لسانه اما طعم الملوحة فيتذوقها في الطرفيين الاماميين للسان في حين يتذوق الحموضة في الطرفيين الخلفيين للسان اما الاحساس بالمرارة فيتم في النصف الخلفي للسان .
وتسمى الجزيئات التي تثير الاحساس بالطعم بجزيئات النكهة .من اهم خواصها قابليتها للانحلال في الماء حتى تتمكن من الوصول الى براعم التذوق ويلاحظ ان لكل جزيء مسئول عن النكهة ترتيب معين للذرات في مجموعة لها شكل محدد تسمى وحدة النكهة . ووحدة نكهة الحلاوة هي الجلوكوفور .
ومن الملاحظ ان شكل الجلوكوفور يتناسب مع شكل احدى البروتينات الموجودة في مستقبلات التذوق على طرف اللسان الامامي ، وهكذا يتمكن الجلوكوفور من التآثر مع هذا البروتين فيرسل اشارة الى الدماغ لتمييز المذاق الحلو. ويمكن تمثيل هذا التآثر بين الجلوكوز والبروتين بالقفل والمفتاح . اذ ان القفل (في هذه الحالة البروتين ) لايمكن فتحته الا بمفتاح (جلوكوفور) له مواصفات معينة .
وهكذا نجد ان الجزيئات ذات المذاق الحلو مثل الفركتوز (سكر الفاكهة) والسكروز والجلوكوز ، جميعها لها جلوكوفورات تتناسب وتركيب المستقبل البروتيني في الطرف اللسان . وقد امكن اصطناع مواد حلوة المذاق مثل السكرين والسكلامايت والاسبرتيم وكلها لها مذاق حلو يفوق حلاوة السكر عشرات المرات .
يتبع
لماذا للورود والازهار والفواكه الوانا مختلفة؟
ان السر في ذلك يكمن في طبيعة التركيب الكيميائي للجزيئات التي تحتويها هذه الازهار والثمار ، وبالتالي تأثر هذه الجزيئات بالضوء الذي يقع عليها . وهنا لابد لنا ان نوضح حقيقتين ، اولاهما ان الضوء المرئي خليط من الوان الطيف المختلفة ، التي تختلف عن بعضها في طول موجة كل منها .
اما الحقيقة الثانية فهي ان التركيب الكيميائي للجزيئات يحدد نوع الموجات التي يستطيع امتصاصها من الضوء المرئي حينما يقع عليها . فهناك جزيئات تمتص اللون ذا الموجة الطويلة ذات الطاقة القليلة وهو اللون الاحمر . مما يؤدي الى ظهورها باللون المكمل للاحمر وهو الاخضر . اما اذا امتصت الجزيئات لونا ذا موجة قصيرة ولها طاقة عالية مثل اللون الازرق ظهرت المادة باللون المكمل للأزرق وهو البرتقالي .
وهناك العديد من الجزيئات التي يسمح لها تركيبها الكيميائي بامتصاص لون محدد من الوان الضوء الابيض لتظهر باللون المكمل . ومن امثلتها جزيء الكلوروفيل في الاوراق الذي يكسبها اللون الاخضر ، والكاروتين في الجزر هو الذي يكسبه اللون البرتقالي ، ومركب الزيازانثين الذي يهب الذرة لونها الاصفر الذهبي ، ومركب البيتاسيانين الذي يعطي للشمندر لونه الاحمر وغير ذلك كثير .
اما الاحساس بالطعم او التذوق فهو مثال على ما يسمى الاستقبال الكيميائي . ويقتصر الحس بالطعم لدى الانسان وباقي الثدييات على المنطقة الرطبة في الفم . اما بعض الحشرات فتحس بالطعم من خلال ارجلها ، في حين نجد ان جميع انحاء جسم السمك مغطى بالمستقبلات الكيميائية لتمكينه من الاحساس بالطعم . وتوجد المستقبلات الكيميائية الخاصة بالتذوق عند الانسان في فمه على اللسان . هذا ويبلغ معدل طول الانسان حوالي عشرة سنتيمترات ، وينتشر عليه حوالي 9000برعم ذوقي ، ويتناقص هذا العدد مع تقدم السن . ويتألف كل برعم منها من مجموعة مكونة من 50-100 خلية ظهارية يتصل بكل منها من النهايات العصبية ويقتصر وجود البراعم الذوقية عند الانسان البالغ على محيط اللسان ، والذي ينقسم الى اربعة اجزاء يتجاوب كل منها مع مذاق معين . وهذه المذاقات هي الحلاوة والملوحة والحموضة والمرارة.
ويتذوق الانسان الحلاوة في مقدمة لسانه اما طعم الملوحة فيتذوقها في الطرفيين الاماميين للسان في حين يتذوق الحموضة في الطرفيين الخلفيين للسان اما الاحساس بالمرارة فيتم في النصف الخلفي للسان .
وتسمى الجزيئات التي تثير الاحساس بالطعم بجزيئات النكهة .من اهم خواصها قابليتها للانحلال في الماء حتى تتمكن من الوصول الى براعم التذوق ويلاحظ ان لكل جزيء مسئول عن النكهة ترتيب معين للذرات في مجموعة لها شكل محدد تسمى وحدة النكهة . ووحدة نكهة الحلاوة هي الجلوكوفور .
ومن الملاحظ ان شكل الجلوكوفور يتناسب مع شكل احدى البروتينات الموجودة في مستقبلات التذوق على طرف اللسان الامامي ، وهكذا يتمكن الجلوكوفور من التآثر مع هذا البروتين فيرسل اشارة الى الدماغ لتمييز المذاق الحلو. ويمكن تمثيل هذا التآثر بين الجلوكوز والبروتين بالقفل والمفتاح . اذ ان القفل (في هذه الحالة البروتين ) لايمكن فتحته الا بمفتاح (جلوكوفور) له مواصفات معينة .
وهكذا نجد ان الجزيئات ذات المذاق الحلو مثل الفركتوز (سكر الفاكهة) والسكروز والجلوكوز ، جميعها لها جلوكوفورات تتناسب وتركيب المستقبل البروتيني في الطرف اللسان . وقد امكن اصطناع مواد حلوة المذاق مثل السكرين والسكلامايت والاسبرتيم وكلها لها مذاق حلو يفوق حلاوة السكر عشرات المرات .
يتبع