thermoreceptors는 주위 자극 용어를 지각 많은 생명체를 소유하는 수용체이다. 식물은 동물을 둘러싼 환경 조건을 등록해야하기 때문에 동물의 전형적인 것이 아닙니다.
온도의 감지 또는 인식은 가장 중요한 감각 기능 중 하나이며 종이 발달하는 환경의 전형적인 열 변화에 반응 할 수 있기 때문에 종의 생존에 필수적인 경우가 많습니다.
Crotalus willardi, 두 개의 독특한 두개골 구덩이 (thermoreceptors) 중 하나가 코와 눈 사이에 보입니다. 로버트 S. 시몬스.
그의 연구는 감각 생리학의 중요한 부분을 포함하며, 동물에서 열 감각을 인간 피부의 민감한 부위에 대한 국소 자극과 연관시킬 수있는 실험 덕분에 1882 년경에 시작되었습니다.
인간에게는 열 자극과 관련하여 매우 특이적인 열 수용체가 있지만 "차가운"및 "뜨거운"자극과 캡사이신 및 멘톨 (유사한 자극을 생성하는)과 같은 일부 화학 물질에 반응하는 다른 것도 있습니다. 뜨겁고 차가운 감각).
많은 동물에서 열 수용체는 기계적 자극에도 반응하며 일부 종은이를 사용하여 음식을 얻습니다.
식물의 경우 피토크롬으로 알려진 단백질의 존재는 열 지각 및 이와 관련된 성장 반응에 필수적입니다.
인간의 열 수용체
다른 포유류 동물과 마찬가지로 인간은 "특수 감각"이라고 불리는 것을 통해 환경과 더 잘 관련 될 수 있도록 일련의 수용체를 가지고 있습니다.
이러한 "수용체"는 다양한 환경 자극을 감지하고 이러한 감각 정보를 중추 신경계 (감각 신경의 "자유"부분)로 전송하는 역할을 담당하는 수상 돌기의 마지막 부분에 지나지 않습니다.
인간의 감각 시스템 구조에 대한 4 가지 모델 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Shigeru23)
이러한 수용체는 자극의 출처에 따라 외부 수용체, 고유 수용체 및 내부 수용체로 분류됩니다.
외 수용체는 신체 표면에 더 가깝고 주변 환경을 "감지"합니다. 예를 들어 온도, 촉감, 압력, 통증, 빛과 소리, 미각과 냄새를 감지하는 유형이 있습니다.
고유 수용체는 공간 및 운동과 관련된 자극을 중추 신경계로 전달하는 데 특화되어 있으며, 내부 수용체는 신체 기관 내부에서 생성되는 감각 신호를 보내는 역할을합니다.
외부 수용체
이 그룹에는 각각 접촉, 온도 및 통증에 반응 할 수있는 기계 수용체, 열 수용체 및 통각 수용체로 알려진 세 가지 유형의 특수 수용체가 있습니다.
인간의 경우 열 수용체는 2 ° C의 온도차에 반응 할 수있는 능력이 있으며 열 수용체, 냉수 용기 및 온도에 민감한 통각 수용기로 분류됩니다.
-열 수용체는 제대로 확인되지 않았지만 온도 상승에 반응 할 수있는 "알몸"신경 섬유 말단 (수초화되지 않음)에 해당하는 것으로 생각됩니다.
-차가운 열 수용체는 주로 표피에서 발견되는 수초 신경 말단에서 발생합니다.
-통각 수용기는 기계적, 열적 및 화학적 스트레스로 인한 통증에 특화되어 있습니다. 이들은 표피에서 분기되는 수초 신경 섬유 종말입니다.
동물의 열 수용체
동물뿐만 아니라 인간도 주변 환경을 인식하기 위해 다양한 유형의 수용체에 의존합니다. 일부 동물의 열 수용체와 인간의 열 수용체의 차이점은 동물은 종종 열적 및 기계적 자극에 반응하는 수용체를 가지고 있다는 것입니다.
이것은 어류와 양서류, 일부 고양이와 원숭이의 피부에있는 일부 수용체의 경우이며, 기계적 및 열적 자극 (고온 또는 저온으로 인해)에 똑같이 반응 할 수 있습니다.
무척추 동물에서 열 수용체의 존재 가능성도 실험적으로 입증되었지만, 특정 수용체에 의해 생성 된 반응에서 열 효과에 대한 단순한 생리적 반응을 분리하는 것이 항상 쉬운 것은 아닙니다.
특히, "증거"는 많은 곤충과 일부 갑각류가 환경의 열 변화를 감지한다는 것을 나타냅니다. 거머리는 또한 온혈 숙주의 존재를 감지하는 특별한 메커니즘을 가지고 있으며 이것이 입증 된 유일한 비 절지 동물 무척추 동물입니다.
마찬가지로, 몇몇 저자들은 온혈 동물의 일부 외부 기생충이 주변에서 숙주의 존재를 감지 할 수 있다는 가능성을 지적합니다.
일부 종의 뱀과 특정 피를 빨아 먹는 박쥐 (혈액을 먹는)와 같은 척추 동물에는 온혈 먹이가 방출하는 "적외선"열 자극에 반응 할 수있는 적외선 수용체가 있습니다.
피를 빠는 ( "뱀파이어") 박쥐의 사진 (출처 : 위키 미디어 공용을 통한 Ltshears)
"뱀파이어"박쥐는 그들의 얼굴에 그것들을 가지고 있고 그들이 음식으로 사용되는 유제류의 존재를 결정하도록 도와줍니다. 그들은 분기합니다.
어떻게 작동합니까?
열 수용체는 모든 동물에서 거의 동일한 방식으로 작동하며 본질적으로 주변 온도가 어느 부분에 속하는지 유기체에 알려줍니다.
논의 된 바와 같이, 이러한 수용체는 실제로 신경 말단 (신경계에 연결된 뉴런의 끝)입니다. 여기에서 생성되는 전기 신호는 몇 밀리 초 만 지속되며 그 주파수는 주변 온도와 급격한 온도 변화에 대한 노출에 크게 좌우됩니다.
일정한 온도 조건에서 피부의 열 수용체는 지속적으로 활성화되어 필요한 생리적 반응을 생성하기 위해 뇌에 신호를 보냅니다. 새로운 자극이 수신되면 새로운 신호가 생성되며, 지속 시간에 따라 지속되거나 지속되지 않을 수 있습니다.
열에 민감한 이온 채널
열 지각은 포유류의 피부에있는 말초 신경의 신경 말단에있는 열 수용체의 활성화로 시작됩니다. 열 자극은 축삭 말단에서 온도 의존적 이온 채널을 활성화하며, 이는 자극의 인식 및 전달에 필수적입니다.
이러한 이온 채널은 "열에 민감한 이온 채널"로 알려진 채널 계열에 속하는 단백질이며, 이들의 발견은 열 인식 메커니즘을 더 깊이있게 해명 할 수있게했습니다.
열에 민감한 이온 채널의 발현에 따라 추위 나 열에 반응하는 신경의 분자 정체성 (출처 : David D. McKemy via Wikimedia Commons)
그것의 역할은 칼슘, 나트륨 및 칼륨과 같은 이온의 흐름을 열 수용체로 /로부터 조절하여 뇌에 대한 신경 자극을 유발하는 활동 전위를 형성하는 것입니다.
식물의 열 수용체
식물의 경우 환경에서 발생하는 열 변화를 감지하고 대응할 수 있어야합니다.
식물의 열 지각에 대한 일부 연구에 따르면 피토크롬이라는 단백질에 의존하는 경우가 많다는 사실이 밝혀졌습니다.이 단백질은 고등 식물에서 발아 및 묘목의 발달과 같은 여러 생리적 과정의 제어에도 참여합니다. 개화 등
피토크롬은 방사능 식물의 유형을 결정하는 데 중요한 역할을하며, 직사광선 (적색광과 청색광의 비율이 높음)에서 켜지거나 꺼지는 분자 "스위치"역할을 할 수 있습니다. 그늘에서 ( "파 적색"방사선의 높은 비율).
활성 (Pr) 및 비활성 (Pfr) 피토크롬의 개략도 (출처 : Bengt A. Lüers-Wikimedia Commons를 통한 BiGBeN_87_de)
일부 피토크롬의 활성화는 "압박 한"성장을 촉진하고 이러한 과정에 관여하는 유전자의 전사 인자로 작용하여 신장을 억제합니다.
그러나, 어떤 경우에는 피토크롬의 활성화 또는 비활성화가 방사선 (적색 또는 원 적색광)과 무관 할 수 있음이 입증되었습니다. 이는 속도가 온도.
고온은 일부 피토크롬의 빠른 비활성화를 촉진하여 전사 인자로서의 작동을 중단하고 신장에 의한 성장을 촉진합니다.
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