Hệ khứu giác
Cảm thụ thông tin khứu giác > Truyền dẫn tín hiệu

Sự truyền dẫn kích thích khứu giác được mô tả như sau. Mùi hương liên kết với một thụ thể trên màng tế bào khứu giác. Thụ thể khứu giác là một thụ thể bắt cặp với G protein (viết tắt GPCR) và giống như tất cả các GPCR đều chứa 7 vùng protein. Không giống như các thụ thể khác trong siêu họ GPCR, thụ thể khứu giác có đặc trưng đa dạng amino acid lớn trong các vùng xuyên màng 3, 4 và đặc biệt là 5. Ngoài ra, còn điểm khác nữa là ở tính đặc hiệu kém hơn: tùy theo mức độ, chúng có ái lực với một số chất tạo mùi có cấu trúc hóa học lập thể tương tự nhau. Tuy nhiên, thay đổi nhỏ trong cấu trúc hóa học của chất tạo mùi có thể dẫn đến thay đổi của cả một tập hợp thụ thể được kích thích kéo theo cảm nhận khác biệt. Do đó, khi thay nhóm hydroxyl của octanol bằng nhóm carboxyl dẫn đến nhận thức khứu giác thay đổi đáng kể: mùi cam chuyển thành mùi ôi và mồ hôi. Ngoài ra, số lượng thụ thể được kích thích và cảm nhận chủ quan có thể phụ thuộc vào nồng độ chất tạo mùi. Ví dụ, indol nồng độ thấp có mùi thơm hoa cỏ dễ chịu còn nồng độ cao thì có mùi thối khó ngửi.
Khi chất tạo mùi liên kết với thụ thể sẽ kích hoạt Gs alpha subunit, kích hoạt enzym adenylat cyclase, khiến GTP bị phân giải thành phosphat và GDP. Adenylat cyclase chuyển ATP thành cAMP, liên kết với kênh ion dương phụ thuộc cyclonucleotide bên trong màng và mở cho dòng ion Na+ và Ca2+ chạy vào tế bào khứu giác, kích hoạt điện thế hoạt động, sau đó được truyền đến tế bào thần kinh tới. Tuy nhiên, đôi khi các thụ thể khứu giác không hoạt hóa adenylat cyclase mà là phospholipase, và chất truyền dẫn thứ cấp không phải là cAMP mà là inositol triphosphat và diacylglycerol. Hơn nữa, do sự kích hoạt của calci NO-synthase có thể trong các tế bào khứu giác tạo ra NO kéo theo hình thành cGMP.
Các kênh truyền dẫn phụ thuộc cyclonucleotide có sáu phân đoạn kỵ nước và có cấu trúc giống như kênh ion. Khác biệt là các kênh phụ thuộc cyclonucleotide có vùng tế bào chất ở đầu tận cùng C lớn, liên kết với kênh truyền thứ cấp. Có 2.400 kênh/µm² trên tiêm mao (chỉ có 6 kênh/µm² trên thùy khứu giác và sợi nhánh). Khi không có calci, các kênh phụ thuộc cyclonucleotide có thể thấm qua tất cả cation một hóa trị: Na+ > K+ > Li+ > Rb+ > Cs+. Khi tiếp xúc với chất tạo mùi, dòng ion qua các kênh phụ thuộc cyclonucleotide thay đổi, dẫn đến khử cực màng tế bào và kích hoạt điện thế hoạt động.
Các tế bào khứu giác cùng loại truyền tín hiệu đến cùng một quản cầu của hành khứu giác, và tổ chức trên hành phụ lặp lại vị trí của các thụ thể trên bề mặt vỏ khứu giác. Cần lưu ý rằng một thụ thể khứu giác có thể bị kích thích bởi một phân tử của chất có mùi.
Năm 2004, nhà sinh học người Mỹ, bà Linda B. Buck và nhà khoa học thần kinh người Mỹ, ông Richard Axel đã giành được giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học cho công trình nghiên cứu về thụ thể khứu giác ở loài thú. Hai nhà khoa học khám phá bản chất hóa học của protein thụ thể khứu giác, ước tính số lượng gen trong bộ gen động vật có vú mã hóa các protein này và chứng minh nguyên tắc một tế bào khứu giác chứa một loại protein thụ thể khứu giác cũng như tế bào khứu giác cùng loại chịu trách nhiệm xử lý tín hiệu giống như quản cầu hành khứu giác.