Reconnaissance des odeurs

[Tintindelespace]

Bonjour,

J'aimerais savoir notamment comment fait le cerveau et surtout les récepteurs olfactifs (si tant est qu'on a une explication aujourd'hui) pour reconnaître et faire la différence entre deux énantiomères, par exemple pour la carvone (R) qui sent la menthe et la carvone (S) qui sent l'aneth... ?
Ou dans le cas de la limonène (la R sentant l'orange et la S sentant le citron).

A-t-on aussi des récepteurs olfactifs spécialisés dans la reconnaissance de groupes caractéristiques comme ici des cétones et alcènes, des récepteurs spécialisés dans la reconnaissance de la forme (donc R ou S) des molécules, ou encore des récepteurs spécialisés dans la reconnaissance de la masse volumique d'une molécule ?
J'ai pensé à cela en me disant que certaines molécules cycliques (de type "benz") dégagent une forte odeur, en tout cas dans notre cerveau humain.

Aurait-on un système comparable à la spectroscopie RMN qui peut reconnaître, par vibration des liaisons d'une molécule, la nature et surtout la position de cette liaison dans la molécule ?

Et enfin, j'ai entendu parlé du "saut quantique" d'un électron qui pourrait avoir un rôle là dedans, pour l'instant c'est assez flou mais j'imagine que même pour des chercheurs, ça reste encore flou aujourd'hui... ?
Auriez-vous des liens vers des sites ou vidéos qui expliqueraient bien tous ces phénomènes (qui ne sont pas des molécules odorantes de la famille des alcènes) ?

Comment expliquer aussi l'expérience menée notamment sur des drosophiles en changeant les atomes d'hydrogène en deutérium, modifiant ainsi l'odeur perçue ?

Pardonnez moi, beaucoup de questions, c'est pour préparer un oral...

Merci à vous pour les aides éventuelles...
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[ecolami]

Bonjour,
Imagine un ensemble de détecteurs différents (disons 5 ou 6 par exemple). la cavité dans lequel tente de se loger la molécule odorante présente parfois une assymetrie. Globalement la molécule odorante sera plus ou moins bien retenue suivant les détecteurs: le cerveau recevra un signal qui sera la somme des réponses. l'assymetrie explique pourquoi des isomères optiques ont des odeurs différentes. D'ailleurs je ne crois pas que ce soit le cas pour TOUS les isomères optiques.

[moco]

Ce que dit ecolami est correct. Mais je doute qu'un examinateur te pose ce genre de question dans un examen oral. Il y a trop d'incertitudes dans ce domaine.

[Resartus]

Bonjour,
L'article wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/Olfaction me semble donner un très bon état récent des connaissances sur la question (pour une fois, le Français est bien meilleur que l'Anglais!).
Il semble acquis que c'est la mesure des fréquences de vibration moléculaire qui permet à chacun des 400 types de capteurs de faire la différence entre les quelques types de molécules dont il est spécifique, voire de distinguer entre les isotopes, pour une même molécule.
Pas contre, pas de RMN. Ce n'est pas du tout le même type de "vibration"

PS : avoir des protéines capteurs différenciant les stéréoisomères n'est pas très surprenant. Il y a de nombreux exemples en biologie où un enantiomère est utile et l'autre toxique par exemple
Et si le terme "saut quantique" veut juste dire qu'un électron peut changer d'orbitale moléculaire sous l'effet d'une interaction avec une autre molécule, c'est plutôt banal aussi

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tintindelespace]

Merci pour vos réponses.

D'autres idées ?

[Tawahi-Kiwi]

Comment expliquer aussi l'expérience menée notamment sur des drosophiles en changeant les atomes d'hydrogène en deutérium, modifiant ainsi l'odeur perçue ?

Ca marche aussi pour les humains. L'eau lourde (D2O) a un gout plus sucré que l'eau normale. L'explication est donnee dans le papier ci-dessous.

Ben Abu et al., 2021

[agitateur]

( je ne suis pas allé voir le wiki, désolé ).

Le sujet posé est trés complexe, il soulève bcp de points différents.

Il a le seuil de perception par l'humain, fort variable en C° selon les molécules avec des ratios de 10, 100, 1000, 10 000 ou plus. Et à molécule identique, il peut y avoir un facteur 10 entre 2 individus.

Pour les énantiomères, réponse donnée plus haut.

Ensuite il y a le seuil de reconnaissance. C'est pas tout de sentir qq chose, il "faut" pouvoir le nommer, et là déjà c'est plus compliqué. Ca fait appel à la mémoire olfactive, qui est décorrélée ( trés fortement ) du seuil de perception et de la perception. Là, c'est une question d'entrainement.

Il y a la capacité à aller chercher ( pour le nez humain ) différents arômes mélangés. Si je mélange de la fraise tagada et du brulé, ça fait 2 odeurs. Du coup, même tout le monde croit savoir ressentir les 2 odeurs séparement, un mélange équilibré ( par rapport au seuils de perception ) sera difficile pour bcp de monde.


Un point aussi: une molécule pure peut rappeler fortement l'odeur de X ou Y ( aneth ou n'importe quoi ) mais les odeurs naturelles sont complexes et pas mono molécule. Entre une fraise tagada, une fraise fraiche, et une fraiche sur mûre écrasée, ça sent pas pareil, le cocktail de molécules sera pas le même.

Il y a l'aspect de saturation des capteurs. Un exemple connu est l'arôme type de violette. Déjà, bcp de personnes ne le sentent pas, peut être 50 %, ou à peine et sans savoir un peu identifier la famille aromatique ( disons au moins "fleuri" ). Une fois captée, le signal est envoyé au cerveau ( pour celui qui détecte ) mais il y a ensuite une longue période réfractaire. On peut t'en remettre sous le nez, tu ne sentira plus.....

De manière usuelle, la chromato est l'outil utilisé sur la caractérisation "odorante" des parfums, des arômes, des boissons et de la bouffe.

Je ne sais pas de quel oral tu parles. Il y aurait bcp à dire. Donc il faudra sans doute centrer sur un sous sujet, sinon ça apparait trés vaste.

Pour TK, si on parle de "goût" ( sucré ou salé ou autre ) on ne parle plus d'odeurs....

[Tawahi-Kiwi]

Pour TK, si on parle de "goût" ( sucré ou salé ou autre ) on ne parle plus d'odeurs....

Excuse mon ignorance, mais en quoi un recepteur proteinique gustatif fonctionne differement d'un olfactif (autre que par sa position, sa sensibilite, ou son role). Ce ne sont pas juste des proteines sensibles a des molecules exterieures et qui fournissent une reponse transmembranaire ?

Ma remarque etait juste pour dire que la distinction entre isotopes semble se faire egalement chez l'humain, rien de plus.

T-K

[agitateur]

C'est purement sémantique. En bouche, c'est le gout ( sucré salé amer acide umami ) et les sensations tactiles ( astringence, le toucher tactule des tanins par exemple ) et thermiques.
L'odorat, odeur, c'est le nez. Mais il y a la voie rétronasale aussi.

Alors oui c'est une histoire de récepteurs, mais à ce moment là on peut étendre à tous les couples récepteur / molécules ( en hormonal aussi, etc...).
La vitamine C est un énantiomère L + ascorbique, la forme D - n'a pas de propriété vitaminique, et les exemples similaires sont trés nombreux.