Narządy zmysłów
Budowa i działanie zmysłu smaku
Scharakteryzujesz język jako narząd, gdzie są narządy smaku.
Wyjaśnisz działanie receptorów smaku.
Określisz związek budowy z funkcją kubków smakowych.
Smak jest zmysłem, który pozwala wstępnie ocenić chemiczną właściwość substancji pod kątem jej przydatności do spożycia. Większość trujących substancji występujących w środowisku ma kwaśno‑gorzki smak. Z kolei rozpoznawanie smaku słodkiego i lekko słonego informuje, że pokarm jest odżywczy, tj. bogaty w cukry i sole mineralne.
Rodzaje receptorów smaku
Rozpoznawanie smaków umożliwiają specjalne komórki receptorowe (komórki smakowe). U człowieka występuje pięć różnych typów komórek receptorowych rozróżniających następujące smaki: słodki, gorzki, słony, kwaśny i umami.
Odczuwany smak | Substancje, na które wrażliwe są receptory |
|---|---|
słodki | węglowodany, m.in. cukry proste, dwucukry |
słony | kationy potasu i sodu |
kwaśny | jony wodoru (powstające przy dysocjacjidysocjacji kwasów organicznych i nieorganicznych) |
gorzki | alkaloidy, niektóre sole nieorganiczne |
umami | kwas glutaminowykwas glutaminowy |
Piąty smak umami zidentyfikowano na początku ubiegłego wieku w Japonii. Identyfikowano go z popularnymi w kuchni azjatyckiej jadalnymi wodorostami i soją (Glycine). Odkrycie to zaakceptowano w Europie dopiero w 2002 roku. Europejczycy opisali smak umami jako „delikatnie słodko‑słony”, „rosołowy” lub „mięsny” – w bliższej nam kuchni daje się go wyczuć w bulionach czy parmezanie. Smak umami często uzyskuje się przez dodanie do żywności glutaminianu sodu. Ten wzmacniacz smaku i zapachu jest powszechnie stosowany w zupach instant, sosach, przyprawach czy konserwach rybnych.
Receptory smakowe są pobudzane przez substancje rozpuszczone w wodzie (lub ślinie). Wrażliwość na różne smaki, zwłaszcza gorzki i słodki, jest uwarunkowana genetycznie, a więc odmienna u każdego z nas. Wrażliwość receptorów smakowych może zmieniać się w ciągu życia — na przykład u kobiet ciężarnych często ulega zwiększeniu.
Intensywność odczuwania danego smaku jest wprost proporcjonalna do stężenia substancji smakowej w ślinie. Aby w ogóle doszło do percepcji smaku, stężenie to musi przekroczyć próg pobudliwości (wartość progową) dla danej substancji, czyli minimalne stężenie, które jest w stanie wywołać reakcję receptorów. Próg pobudliwości dla smaku gorzkiego jest osiągany przy znacznie mniejszym stężeniu substancji, niż ma to miejsce w przypadku smaku słodkiego. To uwarunkowanie ma chronić człowieka przed truciznami, bardzo często mającymi gorzki smak.
Noworodki już kilka dni po urodzeniu potrafią odróżnić smak słodki i gorzki, wyrażając aprobatę dla smaku słodkiego i dezaprobatę dla smaku gorzkiego.
Kubki smakowe - narząd zmysłu smaku
Receptory smaku znajdują się w kubkach smakowych, rozmieszczonych na języku, podniebieniu, w nabłonku gardła, w nagłośninagłośni oraz w górnej części przełyku. Na języku skupiają się w brodawkach językowych.
Na powierzchni języka znajdują się brodawki. Wyróżniamy następujące ich typy:
brodawki nitkowate – pokrywają przednią część języka, są drobne i liczne,
brodawki grzybowate – znajdują się tam, gdzie brodawki nitkowate, jednak są od nich większe i mniej liczne,
brodawki okolone – znacznie większe, znajdują się na granicy między trzonem, a nasadą języka,
brodawki liściaste – na bocznych powierzchniach języka.
Człowiek ma na języku kilka tysięcy kubków smakowych, a w każdym z nich jest nawet 100 receptorów smakowych. W każdym kubku smakowym znajdują się receptory odbierające wszystkie typy smaków. Z tego względu każdy smak odbierany jest całą powierzchnią języka.
Budowa i działanie kubka smakowego
Bodźcami pobudzającymi receptory smakowe są cząsteczki substancji pokarmowych, które wraz ze śliną lub pokarmem płynnym dostają się do kubków smakowych. Błona poszczególnych komórek smakowych zawiera specjalne receptory błonowereceptory błonowe rozpoznające konkretne cząsteczki chemiczne wchodzące w skład pokarmu.
Po związaniu tych cząsteczek białka receptorowe na powierzchni komórek smakowych uruchamiają kaskadę sygnałową, która prowadzi do pobudzenia zakończeń czuciowych włókien nerwowych wnikających do kubków smakowych. Włókna te tworzą początki drogi smakowej, biegnącej następnie przez pień mózgu i wzgórze do ośrodka smaku mieszczącego się na styku płata czołowego i ciemieniowego kory mózgowej.
W ośrodkach korowych informacja o smaku jest integrowana z informacją z narządu węchu, co pozwala stworzyć całościowe wrażenie smakowo‑zapachowe.
Receptory w kubkach smakowych odbierają bodźce smakowe i przewodzą je drogą nerwów czaszkowych: nerwu twarzowego (VII), nerwu językowo‑gardłowego (IX) i nerwu błędnego (X). Drogą odpowiednich neuronów informacja na temat smaku jest przekazywana do ośrodka smaku w korze mózgowej i równolegle do układu limbicznego i podwzgórza. W korze mózgowej ośrodki smaku zlokalizowane są w zakręcie zaśrodkowym, w okolicy wyspy, wieczka czołowo‑ciemieniowego a nawet w okolicy czołowo‑oczodołowej. Ta szeroka reprezentacja korowa wskazuje, że smak jest zaangażowany nie tylko w procesy poznawcze związane z rozpoznawaniem pokarmu, ale wpływa na zachowanie człowieka, emocje i homeostazę wewnątrzustrojową.
Podsumowanie
Zmysł smaku umożliwia ocenę jakości spożywanego pokarmu, co pomaga unikać substancji szkodliwych oraz wybierać wartościowe pożywienie.
Wyróżnia się pięć podstawowych smaków: słodki, słony, kwaśny, gorzki i umami, które rozpoznawane są przez wyspecjalizowane komórki receptorowe (komórki smakowe).
Receptory smakowe znają się w kubkach smakowych, które rozmieszczone są głównie na języku (w brodawkach językowych), ale także na podniebieniu, w gardle i nagłośni.
Każdy kubek smakowy zawiera komórki receptorowe zdolne do odbierania wszystkich smaków.
Bodziec smakowy odbierany jest wtedy, gdy substancje chemiczne zawarte w pokarmie rozpuszczają się w ślinie i wiążą się z receptorami na powierzchni komórek receptorowych w kubkach smakowych. Komórki te przekształcają bodziec chemiczny w impuls nerwowy.
Informacje z kubków smakowych są przekazywane za pomocą nerwów czuciowych do ośrodka smaku na styku płata ciemieniowego i czołowego w korze mózgu.
W korowym ośrodku smaku informacje smakowe są integrowane z informacjami węchowymi, co pozwala stworzyć całościowe wrażenie zapachowo‑smakowe.
Ćwiczenia utrwalające
Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.