الكيمياء

الكيفية التي تتم بها حاسة “التذوق” لدى الإنسان بواسطة العمليات الكيميائية

2002 في رحاب الكيمياء

الدكتور نزار رباح الريس , الدكتورة فايزة محمد الخرافي

KFAS

حاسة التذوق الكيمياء

أما الإحساس بالطعم او التذوق فهو مثال على ما يسمى الاستقبال الكيميائي .  ويقتصر الحس بالطعم لدى الإنسان وباقي الثدييات على المنطقة الرطبة في الفم . 

أما بعض الحشرات فتحس بالطعم من خلال ارجلها ، في حين نجد أن جميع أنحاء جسم السمكم مغطى بالمستقبلات الكيميائية لتمكينه من الإحساس بالطعم . 

وتوجد المستقبلات الكيميائية الخاصة بالتذوق عند الإنسان في فمه على اللسان .  هذا ويبلغ معدل طول لسان الإنسان حوالي عشرة سنتيمترات ، وينتشر عليه حوالي 9000 برعم ذوقي، ويتناقص هذا العدد مع تقدم السن . 

ويتألف كل برعم منها من مجموعة مكونة من 10-50 خلية ظهارية يتصل بكل منها عدد من النهايات العصبية ويقتصر وجود البراعم الذوقية عند الإنسان البالغ على محيط اللسان ، والذي ينقسم إلى أربعة أجزاء يتجاوب كل منها مع مذاق معين .  وهذه المذاقات هي الحلاوة والملوحة والحموضة والمرارة .

 

ويتذوق الإنسان الحلاوة في مقدمة لسانه ، أما طعم الملوحة فيتذوقها في الطرفين الأماميين للسان ، في حين يتذوق الحموضة في الطرفين الخلفيين للسان ، أما الإحساس بالمرارة فيتم في النصف الخلفي للسان .

وتسمى الجزيئات التي تثير الإحساس بالطعم بجزيئات النكهة، ومن أهم خواصها قابليتها للانحلال في الماء حتى تتمكن من الوصول إلى براعم التذوق . 

ويلاحظ أن لكل جزيء مسؤول عن النكهة ترتيب معين للذرات في مجموعة لها شكل محدد تسمى وحدة النكهة .  ووحدة نكهة الحلاوة هي الغلوكوفور .

ومن الملاحظ ان شكل الغلوكوفور يتناسب مع شكل إحدى البروتينات الموجودة في مستقبلات التذوق على طرف اللسان الأمامي، وهكذا يتمكن الغلوكوفور من التآثر مع هذا البروتين فيرسل إشارة إلى الدماغ لتمييز المذاق الحلو . 

 

ويمكن تمثيل هذا التآثر بين الغلوكوفور والبروتين بالقفل والمفتاح .  إذ أن القفل (في هذه الحالة البروتين) لا يمكن فتحه إلا بمفتاح (غلوكوفور) له مواصفات معينة .

وهكذا نجد أن الجزيئات ذات المذاق ، مثل الفركتوز (سكر الفاكهة) والسكروز والغلوكوز ، جميعها لها غلوكوفورات تتناسب وتركيب المستقبل البروتيني في طرف اللسان . 

وقد أمكن اصطناع مواد حلوة المذاق مثل السكرين والسكلامايت والأسبرتيم وكلها لها مذاق حلو يفوق حلاوة السكر عشرات المرات .

 

أما الحموضة والمرارة ، فتكون المسؤولة عن الإحساس بها الأجزاء الخلفية من اللسان .  والحموضة تنجم عن وجود أيون الهيدروجين الموجب الشحنة (H+) الذي تطلقه الأحماض مثل حمض الخل أو الحمض الفسفوري والحمض الكربوني ، وجميعها تضاف إلى المشروبات لإعطائها حموضة مستساغة.

وهناك أيضاً فيتامين (ج) أو الحمض الأسكوربي الذي يوجد في الليمون والحمضيات بشكل عام .  ويمكن أيضاً آلية الإحساس بالحموضة إذا علمنا أن براعم التذوق المنتشرة على جوانب اللسان الخلفية تحتوي على جزيئات البروتينات الغنية بأيونات الكربوكسيل (-COO-) الناجمة عن مجموعة الكربوكسيل بعد فقدانها لأيون الهيدروجين . 

 

ويلاحظ أن هذا التفاعل من التفاعلات العكوسة ، فمجموعة الكربوكسيل تفقد أيون الهيدروجين لتكون أيون الكربوكسيل السالب الشحنة الذي يمكنه إعادة الاتحاد مع ايون الهيدروجين الموجب الشحنة ليكون مجموعة الكربوكسيل مرة أخرى . 

وهكذا فإن وجود اي من الأحماض في الفم يطلق ايونات الهيدروجين الموجبة الشحنة والتي تتحد مع ايونات الكربوكسيل السالبة الشحنة الموجودة على براعم التذوق ، وبذلك يتغير شكل جزيئات البروتين التي تحمل ايونات الكربوكسيل ، وهذا بدوره يؤدي إلى إرسال إشارة عصبية إلى الدماغ يكون مدلولها الشعور بالحموضة .

 

أما مذاق المرارة فهو مرتبط بجزيئات كيميائية تحتوي على ذرات النتروجين مثل المركبات القلوانية التي توجد في الكثير من النباتات المغلفات البذور . 

ومن امثلة هذه الجزيئات الستركنين والكافئين والنيكوتين ، والتي تتمتع بسمية شديدة .  وتعتمد آلية الشعور بالطعم المر إلى نظرية القفل والمفتاح . 

إذ أن الجزيئات المرة تحتوي على غلوكوفور يتناسب مع براعم التذوق الخاصة بالمرارة، فإذا ما لامسها نجم الإحساس بالطعم المر .

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق