Сторонники химических контактных теорий утверждают иное. В течение многих лет химики эмпирическим путём синтезировали огромное количество пахучих веществ, как для парфюмерии, так и для своих собственных исследований обоняния, но вместо того, чтобы пролить свет на свойства, от которых зависит запах, это только увеличивало путаницу. Было открыто лишь несколько общих принципов. Например, добавление боковой ветви к прямой цели углеродных атомов весьма усиливает запах; сильный запах оказался также свойственен молекулам некоторых спиртов и альдегидов, содержащих от 4 до 8 углеродных атомов.
Однако, чем больше химики анализировали химическое строение пахучих веществ, тем больше возникало загадок. С точки зрения химического состава и структуры эти вещества поражают отсутствием какой-либо закономерности. Но, как это ни парадоксально, само это отсутствие закономерности стало своего рода закономерностью. Например, 2 оптических изомера, идентичные во всех отношениях молекулы, кроме того, что одно является зеркальным отражением другой, могут пахнуть по-разному. В веществах, молекулы которых содержат бензольное кольцо из шести углеродных атомов, изменение положения группы атомов, связанных с кольцом, может резко изменить запах, тогда как у соединений, молекулы которых включают большое кольцо из 14-19 атомов, такого рода перегруппировка заметного изменения запаха не вызывает. Эти факты привели химиков к мысли о том, что, возможно, основным фактором, определяющим запах, является общая геометрическая формула молекулы, а не какая-либо деталь состава или структуры вещества [20, с. 151].
В 1949 году Р. Монкрифф оформил эти идеи, предложив гипотезу, сильно напоминавшую догадки Лукреция двухтысячелетней давности. Монкрифф предположил, что обонятельная система построена из рецепторных клеток немногих типов, каждый из которых воспринимает отдельный «первичный» запах, и что пахучие молекулы оказывают своё действие при точном совпадении их формы с формой «рецепторных участков» этих клеток. Он предположил, что существует от 4 до 12 типов рецепторов, каждый из которых отвечает основному запаху. Его гипотеза была новым приложением концепции «ключа и замка», которая оказалась плодотворной для объяснения взаимодействия ферментов с их субстратами, антител с антигенами, молекул ДНК с молекулами РНК.
Дж. Эймур развил и детализировал теорию Р. Монкриффа. Потребовалось 2 усовершенствования: установить, сколько существует видов рецепторов и определить размеры и форму каждого из них. Для определения количества видов рецепторов Эймур установил число основных запахов, считая, что каждый из них отвечает форме рецептора. Это было достигнуто при объединении 600 соединений в группы на основе сходности запаха. На основании частоты встречающихся запахов удалось выделить 7 запахов, которые можно рассматривать как первичные. При смешивании первичных запахов в определённых пропорциях можно получить любой известный запах.
Молекулы важнейших запахов могут совпадать только с одним видом рецепторов, тогда как молекулы сложных запахов должны подходить двум или даже большему числу видов рецепторов. Поэтому важнейшие запахи в чистом виде встречаются реже, чем сложные. Чтобы воспринять семь различных типов обонятельных рецепторов, Эймур представлял рецепторные участки в виде ультрамикроскопических щелей или впадин в мембране нервного волокна, каждая из которых имеет своеобразную форму и величину. Предполагалось, что молекулы определённой конфигурации «вписываются» в каждый из этих участков, подобно тому, как штекер входит в гнездо.
Следующей проблемой было изучение формы семи рецепторных участков. Оно началось с исследования формы молекул различных пахучих веществ с помощью методов современной стереохимии. Оказывается, используя дифракцию рентгеновских лучей, инфракрасную спектроскопию, электронно-зондовый анализ и целый ряд других методов, можно построить трёхмерную модель молекулы. Когда таким образом были построены молекулы всех соединений, обладающих камфорным запахом, оказалось, что все они имеют примерно одинаковую округлую форму и диаметр, равный семи ангстремам. Это означало, что рецепторный участок для камфорных соединений должен иметь форму полукруглой чаши такого же диаметра. Подобным образом были построены и модели других «пахучих» молекул.
Другие статьи:
Все люди разные.
Для того чтобы создать хорошие и любовные взаимоотношения, необходимо понимать эту истину. Однако в жизни мы не всегда признаем, что другие люди отличаются от нас. Мы выказываем недовольство, сопротивляемся и отвергаем эти различия. Мы т ...
Сравнительный анализ проявления эмпатии у менеджеров с учетом их стиля руководства
На первом этапе исследовалось стиль руководства менеджеров и их эмпатические качества по методике «Ваши способности к эмпатии» и Методика определения стиля руководства трудовым коллективом. В исследовании принимали участие одна группа мен ...
Кто подвержен воздействию культов
В ходе работы мне стало ясно, что любой человек и любые отношения могут подвергнуться влиянию культовой вовлеченности. Культы воздействуют на всех нас. Подумайте о людях, которые окружают вас в жизни: Матери, отцы, дети, братья, сестры, б ...