Goût 4BIOS04 12/13

Bon travail, les annexes pourraient être mieux mises en évidence.

Introduction

Le goût fait parti de nos 5 sens. Le goût est le sens qui permet de distinguer les saveurs ; acide, salé, amer, et sucré . L'amertume est souvent associée au caractère nocif de la substance, pour un organisme , elle signifie danger. Le sucré est associé au plaisir; il traduit la valeur énergétique de l'aliment. Nous pouvons faire la distinction entre les différentes saveurs grâce aux papilles gustatives qui se trouvent sur la langue. Ces papilles gustatives sont spécifiques à chaque personne, c’est pourquoi la préférence d’un aliment plutôt qu'à un autre, change d’une personne à une autre. par exemple, pour certaines personnes, le pamplemousse peut apparaître acide et selon d’autre celui-ci peut paraître amer.

Quel est la nature du stimulus qui génère la perception gustative?

La nature du stimulus du goût est une substance chimique qui sera captée par des terminaisons nerveuses, des chémorécepteurs, qui seront capables ensuite d'envoyer l’information récoltée au cerveau. Cette substance chimique peut variée entre quatre saveurs, le salé, l'acide, le sucré et l'amer. Il existe un 5ème goût, très peu familier, l'umami, qui signifie délicieux en japonais.

Exemple de molécules des 4 goûts :

• Une molécule d'une substance sucrée : le glucose et sa forme chimique C₆H₁₂O₆ ; saccharose C₁₂H₂₂O₁₁
  

• Une molécule d'une substance salée : le sel (chlorure de sodium) et sa forme chimique NaCl
  

• Une molécule d'une substance acide : le citron (acide citrique) et sa forme chimique C₆H₈O₇
  

• Une molécule d'une substance amère : la quinine et sa forme chimique C₂₀H₂₄N₂O₂.
  

Les molécules des 4 substances ci-dessus ont chacune une forme différente. La substance sucrée aura une forme propre, la substance salée de même, ainsi que les 2 autres. C'est ainsi que les récepteurs gustatifs peuvent les différencier et envoyer la bonne information au système nerveux. Chaque substance a son récepteur gustatif. Les substances sucrées seront captées par un récepteur du sucré et l'information pourra passer jusqu'au système nerveux. Ce sera le même procédé pour une substance salé, acide et amère. Elles ont chacune leurs récepteurs attitrés (spécifiques).

Comme on peut le voir (Annexe 1&2) avec le glucose et le saccharose, ce dernier ayant presque le double d'éléments chimiques, ce molécules ont une partie moléculaire identique.

Qu’est-ce que le goût ?

Le goût est un mélange polysensoriel, c’est-à-dire qu'il est défini par des sensations olfactives et gustatives, mais aussi des sensations thermiques, visuelles et même auditives.

Vous avez certainement remarqué que lorsque vous êtes enrhumé , vous avez la sensation que les aliments n'ont pas de goût. Mais aussi le goût des aliments et des boissons ne sont pas comme d’habitude. Cette perception cesse dès que le nez est débouché et qu’il est possible de respirer sans contrainte. C’est pourquoi, la sensation olfactive est un sens primordial pour percevoir le goût.

Comment s’effectue la gustation ?

Les aliments libèrent dans la salive des molécules sapides (molécules qui ont un goût). La cellule réceptrice reconnaît par affinité une molécule sapide lorsque celle-ci parvient à sa proximité. Plus l’affinité est grande, plus la rencontre a des chances d’avoir lieu. Mais , en cas, d’affinité faible, il faut d’avantage de molécules sapides pour que la liaison ait lieu, en l’absence d’affinité, il n’y pas de rencontre entre les cellules réceptrices et les molécules sapides. Pour qu’une substance ait du goût, il faut qu’elle soit en concentration suffisante.

Comment les cellules réceptrices du goût interagissent-elles avec les molécules sapides?

Les molécules sapides agissent avec des récepteurs gustatifs distribués sur toute la langue dans certaines papilles gustatives, sur le palais ainsi que le pharynx et l’épiglotte. Ces récepteurs sont appelés bourgeons gustatifs. Chaque bourgeon contient environ 50 à 100 cellules réceptrices du goût qui répond à toutes les saveurs. Les papilles gustatives permettent de faire la différence entre les différentes saveurs (amer, acide, salé, sucré et umami ). Les cellules des papilles gustatives ont une durée de vie très courte en raison des agressions qu’elles subissent et doivent être renouvelées continuellement. Elles se renouvellent environ tous les dix jours et leur nombre diminue avec l'âge. (Annexe 6)

Quelles sont les différents types de papilles gustatives ?

Il y a quatre types de papilles gustatives. Ce sont les papilles caliciformes, les papilles fongiformes, les papilles filiformes et les papilles foliées.

• Il existe douze papilles caliciformes, celles-ci constituent un "V lingual" à l’arrière de la langue.
• Les papilles fongiformes se trouvent sur toute la langue.
• Les papilles filiformes sont abondantes, elles forment la structure de la langue.
• Pour finir, les papilles foliées se trouvent sur les extrémités de la langue.

Nous pouvons voir dans certains livres de biologie, une cartographie de la langue qui indiquent les zones des saveurs (le bout de la langue est la zone sensible à la douceur, le fond à l’amertume et les côtés au salé et à l’acidité.) Mais cette vision de la répartition du goût n'est plus d'actualité. Ainsi, il n'y pas de zones spécifiques pour les différentes saveurs Mais, la langue possède des zones sensibles à une saveur plus tôt qu’à une autre. Ainsi, chaque saveur peut être perçue par n’importe quel bourgeon gustatif sur n’importe quelle partie de la langue . Un individu possède environ 2000 à 5000 bourgeons gustatifs à l'exception de certaines personnes qui peuvent avoir 500 à 20000. (Annexe 4 et 5)

Comment la perception gustative se construise-t-elle?

Ce n’est pas dans la bouche ou dans le nez que nous trouvons les aliments savoureux et appétissants. La décision du choix, nous vient du cerveau. L’information captée par les bourgeons gustatifs est traitée et filtrée d’abord au niveau du bulbe rachidien avant d’être envoyée vers le cortex cérébral. C’est à ce moment qu’elle est perçue . Mais il faut ajouter que les informations que donnent la vision, l’audition et la sensation olfactive sont très importantes, c’est là, que la qualité de l’aliment est attribuée.

Comment l’information du goût arrive-t-elle au cerveau ?

L'axone gustatif afférent stimulé par la perception de la saveur va générer un signal au cerveau.

Quels sont les mécanismes cellulaires à l'origine de l'excitation des papilles gustatives ?

La transduction est le processus qui mène un stimulus à provoquer une réponse dans une cellule réceptrice sensorielle sous une forme de variation de potentiel.

Grâce à cette variation de potentiel, un message sera transmis au système nerveux, sous la forme d'un influx nerveux généré par l'excitation provoquée dans la cellule réceptrice sensorielle par la variation du potentiel. Cet influx nerveux contiendra les informations nécessaires pour que le cerveau puisse percevoir tel ou tel goût.

Que se passe-t-il donc pendant la transduction des quatre goûts primaires ?

La transduction du goût comprend quatre processus qui peuvent être utilisé par un ou plusieurs des quatre goûts primaires. Ces quatre processus sont les suivants:

1. Passage direct à travers les canaux ioniques (salé & acide)
   
2. Fixation sur les canaux ioniques, ainsi que le blocage de ceux-ci (amer & acide)
   
3. Fixation et ouverture canaux ioniques (certains acides aminés sucrés)
   
4. Fixation sur récepteurs transmembranaires, activation seconds messager & delà ouverture et fermeture des canaux ioniques (sucré, amer (& umami))

Quel est le processus utilisé pour une saveur salée ?

Dans les bourgeons gustatifs, se trouvent les cellules sensorielles réceptrices salées. Elles vont détecter la présence de substances salées grâce aux ions Na+, sodium. En entrant dans ces bourgeons, l'information du salée deviendra ionique.
Dans la membrane d'une de ces cellules, se trouvent des canaux ioniques Na⁺, à travers lesquels les ions peuvent passer. Quand les ions Na⁺ de la substance salée traversent la membrane en empruntant les canaux ioniques de la cellule, ils vont la dépolariser et provoquer l'ouverture du canal de Ca²⁺, calcium. Il y aura donc une augmentation de Ca²⁺ qui provoquera la fusion des vésicules synaptiques et ainsi libérera des neurotransmetteurs par exocytose. Ces neurotransmetteurs entreront en contact avec le neurone sensitif et provoquera son excitation. Celle-ci transmettra l'information par un influx nerveux dans l'axiome gustatif (neurone sensoriel), provoqué par cette excitation. Cet influx nerveux transmettra ainsi l'information qui sera redevenu chimique.
C'est ainsi que le cerveau est capable de percevoir une substance salée.

Quand est-il pour une saveur acide ?

Dans les bourgeons gustatifs, se trouvent les cellules sensorielles réceptrices acides. Elles vont détecter la présence de substances acides grâce aux ions H⁺, hydrogène. Dans la membrane d'une de ces cellules, se trouvent des canaux ioniques canaux de K, H⁺ et Ca²⁺. La présence de H⁺ provoquera la fermeture de canaux de potassium. Le potassium augmentera, car il ne peut plus sortir pour réguler la cellule, et provoquera la dépolarisation de celle-ci.
A partir de la dépolarisation, c'est le même schéma qu'avec le salé.

Puis pour une saveur sucrée ?

Dans les bourgeons gustatifs, se trouvent les cellules sensorielles réceptrices sucrée. Elles vont détecter la présence de substances sucrées grâce à des récepteurs membranaire du sucré. Celui-ci est associé à une protéine G. Au contact d'une substance sucrée, ces deux associées vont provoquer une suite de réactions chimiques qui activera une protéine kinase A (PKA). Celle-ci provoquera la fermeture 'un canaux de potassium, entraînant par la suite la dépolarisation de la membrane, dû à l'augmentation du potassium dans la cellule.
Pour la suite, ce référer à ce qui suit la dépolarisation sous la saveur salé.

Et en dernier lieu pour une saveur amère ?

Dans les bourgeons gustatifs, se trouvent les cellules sensorielles réceptrices amères. Pour ces substances, il existe deux procédés importants et bien différents l'un de l'autre.
Les substances amères 1, par exemple le calcium et la quinine, vont se fixer directement sur un canal de potassium et engendrera sa fermeture. La suite de la transduction est identique à une substance salée.
Alors que pour d'autres substances amères, 2, vont être captées par des récepteurs de l'amer associés à une protéine G. Tout comme le sucré, au contact d'une substance amère, une cascade de réactions chimiques se produira. Ces réactions déclencheront une grosse production d'IP₃, l'inositole triphosphate, qui engendrera la libération d'ions Ca²⁺, depuis un compartiment de stockage intracellulaire, ce qui ne changera pas le potentiel de la membrane. Donc contrairement aux autres processus, il n'y aura pas de dépolarisation du au changement de potentiel. La libération des Ca²⁺ provoquera la fusion des vésicules synaptiques et ainsi libérera des neurotransmetteurs par exocytose. Ceux-ci entreront en contact avec le neurone sensitif et provoqueront son excitation.

A partir de là, la fin de la transduction est la même que pour les autres substances (cf. salé).

(Annexe 3)

Quand le goût est-il apparu et évolué?

Les unicellulaires disposaient déjà ce sens dans la forme la plus basique. En effet, les Procaryotes et protozoaires sont capables de distinguer les éléments nutritives. Ils sont attirés par certaines molécules telles que le glucose et les acides aminés et rejetés par des nutritifs toxiques. les récepteurs gustatives se différencient des récepteurs olfactifs pendant l'évolution des organismes vivants. par exemple les invertébrés ont bien développée la stimulation olfactive qui leur permettra de subsister aux changements de la Terre. Prenons le cas des abeilles , la communication de l'olfaction s'effectue grâce aux antennes qui contiennent les récepteurs olfactifs. Les réceptirces du goût gustatifs se trouvent à proximité de la cavité buccale. En générale, les animaux sont capables de mieux percevoir les sensations salées et acides mais certains d’eux, les omnivores possèdent des mécanismes particuliers pour la reconnaissance des perceptions . Cepandant , les besoins en nutriments variés les favorisent à modifier leur alimentation et pour cela à évoluer.

Sources

• http://aromes-alimentaires-tpe.e-monsite.com/pages/ii-la-perception/2-les-zones-et-les-organes-du-gout.html
• http://tpe-aromes-vanille.e-monsite.com/pages/sommaire/i-la-perception-du-gout.html
• http://www.guichetdusavoir.org/viewtopic.php?t=12755
• http://www.gros.org/sinformer/deguster-voila-le-secret/le-gout-les-cinq-sens-et-leur-role-dans-la-degustation
• http://www.cap-sciences.net/upload/Le_sens_du_gout.pdf
• http://www.corps.dufouraubin.com/sens/sens.htm
• http://club.amis.vin.free.fr/degustation.htm
• http://www.larecherche.fr/content/recherche/article?id=12181
• BEAR Mark F., CONNORS Barry W.,PARADISO Michael A.,"Neurosciences, à la découverte du cerveau",éditions pradel.USA,1996,pp.190-205

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