Профессор Знаев

ГДЕ У БАКТЕРИИ ЯЗЫК?

Что ж, дошла очередь и до пятого участни­ка из классического набора чувств — вкуса. Казалось бы, здесь много общего с обонянием. Должны быть, видимо, рецепторы, распознаю­щие определенные сорта молекул,

каждая из которых формирует свое вкусовое ощущение. Только располагаться им теперь, конечно, если речь идет о чело­веке, не в носу, а на языке — ведь если мы что-то хо­тим попробовать на вкус, то... по­мните? Да-да, вер­но, пытаемся лиз­нуть языком и выясняем, кисло или горько, соло­но или сладко.

А вот подумай­те, реально ли различать вкус, не обладая языком? Теперь-то вы уже готовы к тому, чтобы не удивлять­ся: рецептор-то можно разместить везде, где удобно его хозяину. Вот, к примеру, знако­мая вам бактерия, которая может перемещать­ся в воде с помощью жгутиков. Рецепторы вкуса располагаются у нее прямо в мембра­не — ее оболочке. При движении бактерии они реагируют на концентрацию растворенного пи­тательного вещества, скажем, сахара, и направ­ляют бактерию по нужному пути. Пусть зиг­загами, как бы на ощупь, она про латает доро­гу в сторону увеличения концентрации, поэто­му рано или поздно достигает пищи.

Мы не в первый раз сталкиваемся со слу­чаем, когда весьма примитивное существо лучше, чем высокоорганизованное, подсказы­вает, как построить искусственную модель того или иного природного процесса либо явления. Если изготовить достаточно простое устройство, основанное на применении мемб­ран, проницаемых для определенного сорта веществ, то мы получим биосенсор. Иными словами, это приборчик, выполняющий роль датчика, или рецептора, сравнимого с тем, что действует в живой биологической системе. На рисунке приведен один из первых биосенсо­ров, позволявших определять содержание в крови кислорода. Газ, проникая сквозь мем­брану, изменял протекающий через раствор электрический ток, и этот сигнал фиксиро­вали измерительные приборы.

Приведем еще пример с тем же сахаром. Как быстро установить, содержится ли он в крови человека и в каком количестве? Эти сведения крайне нужны больным диабетом. Взяв анализ, кровь подвергают исследова­нию — с помощью, в том числе, подобных биосенсоров. Их реакция и предоставляет нам данные, важные для постановки диаг­ноза или лечения. Такие датчики дос­тигли сегодня мини­атюрных размеров — не больше авторуч­ки, их производят уже миллионами.

Еще одна область, где необходимо очень хорошо разбираться с вкусовыми ощущени­ями — приготовле­ние пищи. Если требуется заменить все тот же сахар при противопоказаниях к его по­треблению, то нужно создать, синтезировать вещества, имитирующие его вкус, но безопас­ные для организма. Значит, строение их мо­лекул должно быть таким, чтоб задействовать, включить реагирующие на сладость рецепто­ры и в то же время вещество обязано быть по своему составу безвредным — ему же еще предстоит «путешествие» по пищеварительно­му тракту и далее к тканям.

Хотя мы поначалу и отделили чувство вку­са от обоняния — а у человека действительно их рецепторы «территориально» разнесены, — справедливости ради скажем, что иногда их легко спутать. Так, у змеи есть большая по­лость, соединенная с полостью рта, куда сво­им языком она доставляет маленькие порции воздуха. Высокочувствительные клетки, выс­тилающие изнутри этот орган, моментально проводят химический анализ поступивших в него веществ. Ученые до сих пор не знают, куда отнести, такую уникальную лаборато­рию — к органам обоняния или вкуса.