রসায়নবিদ একটি নাক আছে
নীচের প্রবন্ধে, আমরা একজন রসায়নবিদদের চোখ দিয়ে গন্ধের সমস্যাটি দেখব - সর্বোপরি, তার নাক প্রতিদিন তার পরীক্ষাগারে তার জন্য দরকারী হবে।
1. মানুষের নাকের অভ্যন্তরীণতা - অনুনাসিক গহ্বরের উপরে একটি ঘন হওয়া হল ঘ্রাণযুক্ত বাল্ব (লেখক: Wikimedia/Opt1cs)।
আমরা অনুভূতি শেয়ার করতে পারি শারীরিক (দৃষ্টি, শ্রবণ, স্পর্শ) এবং তাদের প্রাথমিক রাসায়নিকঅর্থাৎ স্বাদ এবং গন্ধ। প্রাক্তনদের জন্য, কৃত্রিম অ্যানালগগুলি ইতিমধ্যে তৈরি করা হয়েছে (আলো-সংবেদনশীল উপাদান, মাইক্রোফোন, স্পর্শ সেন্সর), কিন্তু পরেরটি এখনও বিজ্ঞানীদের "কাচ এবং চোখের" কাছে আত্মসমর্পণ করেনি। এগুলি কোটি কোটি বছর আগে তৈরি হয়েছিল যখন প্রথম কোষগুলি পরিবেশ থেকে রাসায়নিক সংকেত পেতে শুরু করেছিল।
গন্ধ শেষ পর্যন্ত স্বাদ থেকে আলাদা হয়ে যায়, যদিও এটি সব জীবের মধ্যে ঘটে না। প্রাণী এবং গাছপালা ক্রমাগত তাদের চারপাশে শুঁকে, এবং এইভাবে প্রাপ্ত তথ্য প্রথম নজরে মনে হওয়ার চেয়ে অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ। এছাড়াও মানুষ সহ ভিজ্যুয়াল এবং শ্রুতি শিক্ষার্থীদের জন্য।
ঘ্রাণীয় গোপনীয়তা
আপনি যখন শ্বাস গ্রহণ করেন, তখন বাতাসের প্রবাহ নাকে প্রবেশ করে এবং এগিয়ে যাওয়ার আগে, একটি বিশেষ টিস্যুতে প্রবেশ করে - ঘ্রাণজ এপিথেলিয়াম আকারে কয়েক সেন্টিমিটার।2. এখানে স্নায়ু কোষের শেষগুলি রয়েছে যা গন্ধের উদ্দীপনা ক্যাপচার করে। রিসেপ্টর থেকে প্রাপ্ত সংকেত মস্তিষ্কের ঘ্রাণজ বাল্বে এবং সেখান থেকে মস্তিষ্কের অন্যান্য অংশে (1) ভ্রমণ করে। আঙুলের ডগায় প্রতিটি প্রজাতির জন্য নির্দিষ্ট সুগন্ধি নিদর্শন রয়েছে। একজন মানুষ তাদের মধ্যে প্রায় 10 জনকে চিনতে পারে এবং পারফিউম শিল্পে প্রশিক্ষিত পেশাদাররা আরও অনেককে চিনতে পারে।
গন্ধ শরীরে প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে, উভয়ই সচেতন (উদাহরণস্বরূপ, আপনি খারাপ গন্ধে চমকে যান) এবং অবচেতন। মার্কেটাররা পারফিউম অ্যাসোসিয়েশনের ক্যাটালগ ব্যবহার করে। তাদের ধারণা হল প্রাক-নতুন বছরের সময়কালে ক্রিসমাস ট্রি এবং জিঞ্জারব্রেডের গন্ধ দিয়ে দোকানে বাতাসের স্বাদ নেওয়া, যা প্রত্যেকের মধ্যে ইতিবাচক আবেগ সৃষ্টি করে এবং উপহার কেনার ইচ্ছা বাড়ায়। একইভাবে, খাদ্য বিভাগে তাজা পাউরুটির গন্ধ আপনার মুখের মধ্যে লালা ফোটাবে এবং আপনি ঝুড়িতে আরও বেশি করে ফেলবেন।
2. কর্পূর প্রায়ই উষ্ণ মলম ব্যবহার করা হয়. বিভিন্ন গঠন সহ তিনটি যৌগের নিজস্ব গন্ধ আছে।
কিন্তু কোন প্রদত্ত পদার্থের কারণে ঘ্রাণজনিত সংবেদন ঘটতে পারে এবং অন্যটি নয়?
ঘ্রাণযুক্ত স্বাদের জন্য, পাঁচটি মৌলিক স্বাদ প্রতিষ্ঠিত হয়েছে: নোনতা, মিষ্টি, তেতো, টক, ওউন (মাংস) এবং জিহ্বায় একই সংখ্যক রিসেপ্টর ধরণের। গন্ধের ক্ষেত্রে, কয়টি মৌলিক স্বাদের অস্তিত্ব আছে বা আদৌ আছে কিনা তাও জানা যায় না। অণুগুলির গঠন অবশ্যই গন্ধ নির্ধারণ করে, তবে কেন এটি একই ধরণের গন্ধযুক্ত যৌগগুলি সম্পূর্ণ আলাদা (2), এবং সম্পূর্ণ ভিন্ন - একই (3)?
3. বাম দিকের যৌগটি কস্তুরীর মতো গন্ধ (সুগন্ধি উপাদান), এবং ডানদিকে - গঠনে প্রায় অভিন্ন - কোন গন্ধ নেই।
কেন বেশিরভাগ এস্টারের গন্ধ আনন্দদায়ক, কিন্তু সালফার যৌগগুলি অপ্রীতিকর (এই সত্যটি সম্ভবত ব্যাখ্যা করা যেতে পারে)? কিছু কিছু নির্দিষ্ট গন্ধের প্রতি সম্পূর্ণ সংবেদনশীল, এবং পরিসংখ্যানগতভাবে নারীদের নাক পুরুষদের তুলনায় বেশি সংবেদনশীল। এটি জেনেটিক অবস্থার পরামর্শ দেয়, যেমন রিসেপ্টরগুলিতে নির্দিষ্ট প্রোটিনের উপস্থিতি।
যাই হোক না কেন, উত্তরের চেয়ে আরও বেশি প্রশ্ন রয়েছে এবং সুগন্ধির রহস্য ব্যাখ্যা করার জন্য বেশ কয়েকটি তত্ত্ব তৈরি করা হয়েছে।
চাবি এবং তালা
প্রথমটি একটি প্রমাণিত এনজাইমেটিক প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে, যখন বিকারক অণু এনজাইম অণুর (সক্রিয় স্থান) গহ্বরে প্রবেশ করে, তালার চাবির মতো। এইভাবে, তারা গন্ধ পায় কারণ তাদের অণুর আকৃতি রিসেপ্টরগুলির পৃষ্ঠের গহ্বরের সাথে মিলে যায় এবং পরমাণুর নির্দিষ্ট গোষ্ঠীগুলি এর অংশগুলির সাথে আবদ্ধ হয় (একইভাবে এনজাইমগুলি বিকারককে আবদ্ধ করে)।
সংক্ষেপে, এটি একটি ব্রিটিশ বায়োকেমিস্ট দ্বারা তৈরি গন্ধের একটি তত্ত্ব। জন ই. অ্যামুরিয়া. তিনি সাতটি প্রধান সুগন্ধ বের করেছেন: কর্পূর-মাস্কি, পুষ্পশোভিত, পুদিনা, ইথারিয়াল, মশলাদার এবং পুট্রিড (বাকিগুলি তাদের সংমিশ্রণ)। অনুরূপ গন্ধযুক্ত যৌগগুলির অণুগুলিরও একই গঠন রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ, গোলাকার আকৃতির গন্ধ কর্পূরের মতো এবং অপ্রীতিকর গন্ধযুক্ত যৌগগুলির মধ্যে সালফার অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
কাঠামোগত তত্ত্ব সফল হয়েছে - উদাহরণস্বরূপ, এটি ব্যাখ্যা করেছে কেন আমরা কিছুক্ষণ পরে গন্ধ পাওয়া বন্ধ করি। এটি একটি প্রদত্ত গন্ধ বহনকারী অণু দ্বারা সমস্ত রিসেপ্টরকে অবরুদ্ধ করার কারণে (ঠিক যেমন এনজাইমের ক্ষেত্রে অতিরিক্ত স্তর দ্বারা দখল করা হয়)। যাইহোক, এই তত্ত্বটি সর্বদা একটি যৌগের রাসায়নিক গঠন এবং এর গন্ধের মধ্যে একটি সংযোগ স্থাপন করতে সক্ষম ছিল না। তিনি পদার্থের গন্ধটি পাওয়ার আগে পর্যাপ্ত সম্ভাবনার সাথে ভবিষ্যদ্বাণী করতে অক্ষম ছিলেন। তিনি অ্যামোনিয়া এবং হাইড্রোজেন সালফাইডের মতো ছোট অণুর তীব্র গন্ধ ব্যাখ্যা করতেও ব্যর্থ হন। আমুর এবং তার উত্তরসূরিদের দ্বারা করা সংশোধনীগুলি (বেস স্বাদের সংখ্যা বৃদ্ধি সহ) কাঠামোগত তত্ত্বের সমস্ত ত্রুটিগুলি দূর করতে পারেনি।
কম্পনশীল অণু
অণুতে থাকা পরমাণুগুলি ক্রমাগত কম্পন করে, নিজেদের মধ্যে বন্ধনগুলিকে প্রসারিত করে এবং বাঁকিয়ে রাখে এবং পরম শূন্য তাপমাত্রায়ও চলাচল বন্ধ হয় না। অণুগুলি কম্পন শক্তি শোষণ করে, যা প্রধানত বিকিরণের ইনফ্রারেড পরিসরে থাকে। এই সত্যটি আইআর স্পেকট্রোস্কোপিতে ব্যবহৃত হয়েছিল, যা অণুর গঠন নির্ধারণের প্রধান পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি - একই আইআর স্পেকট্রামের সাথে কোন দুটি ভিন্ন যৌগ নেই (তথাকথিত অপটিক্যাল আইসোমার ব্যতীত)।
সৃষ্টিকর্তা গন্ধের কম্পন তত্ত্ব (জে.এম. ডাইসন, আর.এইচ. রাইট) কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সি এবং অনুভূত গন্ধের মধ্যে সংযোগ পাওয়া গেছে। অনুরণন দ্বারা কম্পন ঘ্রাণজ এপিথেলিয়ামে রিসেপ্টর অণুগুলির কম্পন সৃষ্টি করে, যা তাদের গঠন পরিবর্তন করে এবং মস্তিষ্কে একটি স্নায়ু প্রেরণা পাঠায়। এটা ধরে নেওয়া হয়েছিল যে প্রায় বিশ ধরনের রিসেপ্টর ছিল এবং সেইজন্য একই সংখ্যক মৌলিক অ্যারোমাস ছিল।
70-এর দশকে, উভয় তত্ত্বের প্রবক্তারা (কম্পন এবং কাঠামোগত) একে অপরের সাথে প্রচণ্ড প্রতিদ্বন্দ্বিতা করেছিলেন।
কম্পনবাদীরা ছোট অণুগুলির গন্ধের সমস্যাটি ব্যাখ্যা করেছিলেন যে তাদের বর্ণালীগুলি বৃহত্তর অণুর বর্ণালীগুলির টুকরোগুলির অনুরূপ যার গন্ধ একই রকম। যাইহোক, তারা ব্যাখ্যা করতে পারেনি কেন একই বর্ণালী সহ কিছু অপটিক্যাল আইসোমারের সম্পূর্ণ ভিন্ন গন্ধ রয়েছে (4)।
4. কার্ভোনের অপটিক্যাল আইসোমার: S-এর গন্ধ জিরার মতো, আর R-এর গন্ধ পুদিনার মতো।
কাঠামোবিদদের এই সত্যটি ব্যাখ্যা করতে কোন অসুবিধা নেই - রিসেপ্টর, এনজাইমের মতো কাজ করে, এমনকি অণুর মধ্যে এই ধরনের সূক্ষ্ম পার্থক্যগুলিও চিনতে পারে। কম্পন তত্ত্বটিও গন্ধের শক্তির পূর্বাভাস দিতে পারেনি, যা কিউপিডের তত্ত্বের অনুসারীরা রিসেপ্টরগুলির সাথে গন্ধ বাহকদের আবদ্ধতার শক্তি দ্বারা ব্যাখ্যা করেছিলেন।
পরিস্থিতি বাঁচানোর চেষ্টা করেন এল টরিনোপরামর্শ দিচ্ছে যে ঘ্রাণজ এপিথেলিয়াম একটি স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপের মতো কাজ করে (!)। তুরিনের মতে, রিসেপ্টরের কিছু অংশের মধ্যে ইলেকট্রন প্রবাহিত হয় যখন তাদের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি সুগন্ধের অণুর একটি অংশ থাকে। রিসেপ্টরের গঠনে ফলস্বরূপ পরিবর্তনগুলি স্নায়ু আবেগের সংক্রমণ ঘটায়। যাইহোক, তুরিনের পরিবর্তন অনেক বিজ্ঞানীর কাছে খুব অসংযত বলে মনে হয়।
যাত্রীর সঙ্গের নিজলটবহর
আণবিক জীববিজ্ঞানও গন্ধের রহস্য উদঘাটনের চেষ্টা করেছে এবং এই আবিষ্কারটি বেশ কয়েকবার নোবেল পুরস্কারে ভূষিত হয়েছে। মানুষের গন্ধ রিসেপ্টরগুলি প্রায় এক হাজার বিভিন্ন প্রোটিনের একটি পরিবার, এবং তাদের সংশ্লেষণের জন্য দায়ী জিনগুলি শুধুমাত্র ঘ্রাণজ এপিথেলিয়ামে (অর্থাৎ, যেখানে এটি প্রয়োজন) সক্রিয় থাকে। রিসেপ্টর প্রোটিন অ্যামিনো অ্যাসিডের একটি হেলিকাল চেইন নিয়ে গঠিত। স্টিচ স্টিচ ছবিতে, প্রোটিনের একটি চেইন কোষের ঝিল্লিকে সাতবার ছিদ্র করে, তাই নাম: সাত-হেলিক্স ট্রান্সমেমব্রেন সেল রিসেপ্টর ()।
কোষের বাইরে ছড়িয়ে থাকা টুকরোগুলি একটি ফাঁদ তৈরি করে যার মধ্যে সংশ্লিষ্ট কাঠামোর অণুগুলি পড়ে যেতে পারে (5)। একটি নির্দিষ্ট জি-টাইপ প্রোটিন রিসেপ্টরের সাইটের সাথে সংযুক্ত থাকে, কোষের ভিতরে নিমজ্জিত হয়।গন্ধের অণুটি যখন ফাঁদে আটকা পড়ে, তখন জি-প্রোটিন সক্রিয় হয়ে মুক্তি পায় এবং তার জায়গায় আরেকটি জি-প্রোটিন যুক্ত হয়, যা সক্রিয় হয় এবং আবার ছেড়ে দেওয়া হয়, ইত্যাদি। চক্রের পুনরাবৃত্তি ঘটতে থাকে যতক্ষণ না আবদ্ধ সুগন্ধের অণু নির্গত হয় বা এনজাইম দ্বারা ভেঙে যায় যা ক্রমাগত ঘ্রাণজ এপিথেলিয়ামের পৃষ্ঠকে পরিষ্কার করে। রিসেপ্টর এমনকি কয়েকশত জি-প্রোটিন অণু সক্রিয় করতে পারে, এবং এই ধরনের একটি উচ্চ সংকেত পরিবর্ধন ফ্যাক্টর এটিকে এমনকি স্বাদের পরিমাণের ট্রেস করার জন্যও সাড়া দিতে দেয় (6)। সক্রিয় জি-প্রোটিন রাসায়নিক বিক্রিয়ার একটি চক্র শুরু করে যা একটি স্নায়ু আবেগ প্রেরণের দিকে পরিচালিত করে।
5. গন্ধ রিসেপ্টর দেখতে এইরকম - প্রোটিন 7TM।
ঘ্রাণজনিত রিসেপ্টরগুলির কার্যকারিতার উপরোক্ত বর্ণনাটি কাঠামোগত তত্ত্বে উপস্থাপিত অনুরূপ। যেহেতু অণুর বাঁধাই ঘটে, তাই যুক্তি দেওয়া যেতে পারে যে কম্পন তত্ত্বটিও আংশিকভাবে সঠিক ছিল। এটি বিজ্ঞানের ইতিহাসে প্রথমবার নয় যে আগের তত্ত্বগুলি সম্পূর্ণ ভুল ছিল না, তবে কেবল বাস্তবতার কাছে এসেছিল।
6. তাদের ক্রোমাটোগ্রাফিকভাবে পৃথক মিশ্রণের বিশ্লেষণে যৌগগুলির আবিষ্কারক হিসাবে মানুষের নাক।
কেন কিছু গন্ধ হয়?
ঘ্রাণজনিত রিসেপ্টরগুলির চেয়ে অনেক বেশি গন্ধ রয়েছে, যার অর্থ হল গন্ধের অণুগুলি একই সময়ে বিভিন্ন প্রোটিন সক্রিয় করে। ঘ্রাণজ বাল্বের নির্দিষ্ট স্থান থেকে আসা সংকেতগুলির সম্পূর্ণ অনুক্রমের উপর ভিত্তি করে। যেহেতু প্রাকৃতিক সুগন্ধিতে একশোরও বেশি যৌগ থাকে, তাই কেউ ঘ্রাণজনিত সংবেদন তৈরির প্রক্রিয়াটির জটিলতা কল্পনা করতে পারে।
ঠিক আছে, কিন্তু কেন কিছু ভাল গন্ধ, কিছু বিরক্তিকর, এবং কিছু না কিছু?
প্রশ্নটি অর্ধেক দার্শনিক, তবে আংশিকভাবে উত্তর দেওয়া হয়েছে। মস্তিষ্ক গন্ধের উপলব্ধির জন্য দায়ী, যা মানুষ এবং প্রাণীদের আচরণ নিয়ন্ত্রণ করে, তাদের আগ্রহকে মনোরম গন্ধের দিকে নির্দেশ করে এবং খারাপ গন্ধযুক্ত বস্তুর বিরুদ্ধে সতর্ক করে। লোভনীয় গন্ধ পাওয়া যায়, অন্যান্য জিনিসের মধ্যে, নিবন্ধের শুরুতে উল্লিখিত এস্টারগুলি পাকা ফলের দ্বারা নির্গত হয় (তাই তারা খাওয়ার যোগ্য), এবং সালফার যৌগগুলি ক্ষয়প্রাপ্ত অবশিষ্টাংশ থেকে নির্গত হয় (এগুলি থেকে দূরে থাকা ভাল)।
বাতাসে গন্ধ হয় না কারণ এটি সেই পটভূমি যার বিরুদ্ধে গন্ধ ছড়ায়: তবে, NH3 বা H এর পরিমাণ চিহ্নিত করুন2এস, এবং আমাদের ঘ্রাণ বোধ অ্যালার্ম বাজবে। সুতরাং, গন্ধের উপলব্ধি একটি নির্দিষ্ট ফ্যাক্টরের প্রভাবের একটি সংকেত। প্রজাতির সাথে সম্পর্ক.
আসন্ন ছুটির গন্ধ কেমন? উত্তরটি ছবিতে দেখানো হয়েছে (7)।
7. ক্রিসমাসের গন্ধ: বাম দিকে, জিঞ্জার ব্রেডের সুগন্ধ (জিনজারোন এবং জিনজারোল), ডানদিকে, ক্রিসমাস ট্রি (বর্নাইল অ্যাসিটেট এবং দুটি ধরণের পাইনিন)।
