Question d'origine :
Les atomes constitutent la matière.
Mais à quoi l'odeur est-elle "attachée" ? Comment se "visualise" l'odeur d'un atome / d'une molécule ? Existe-t-il une particule, tel l'électron ou le quark, qui soit la source de l'odeur ?
Merci pour votre éclairage.
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 17/12/2005 à 10h37
Vous trouverez sur ce site Un cours de chimie organique sur les composés aromatiques.
Vous pouvez également consulter la Chimie des couleurs et des odeurs , la chimie dans la maison , des ouvrages de chimie organique
Les besoins croissants de la parfumerie et de la cosmétique d'une part et la faible disponibilité et le prix élevé des matières premières d'autre part rendent indispensable la synthèse de molécules odorantes. Une première démarche dans ce but consiste à analyser très finement les essences naturelles, à identifier les composés d'odeur puissante et à en faire la synthèse. Ainsi la découverte de la ß-damascone a engendré une série de belles synthèses de cette substance et de ses analogues.
Une deuxième démarche consiste, comme on le fait en pharmacologie, à synthétiser des molécules nouvelles proches de molécules commerciales existantes. Compte tenu du prix de revient d'une synthèse, on est amené à établir entre la structure chimique des molécules connues et leur odeur des relations permettant de prédire l'odeur de molécules non encore synthétisées.
L'examen des propriétés physico-chimiques des substances permet de rendre compte du fait qu'elles sont odorantes ou non mais n'indique rien sur la qualité (boisée, musquée, florale, etc.) de l'odeur. Pour comprendre la qualité de l'odeur, il est nécessaire de décrire finement les interactions possibles de la molécule avec les récepteurs, à partir de caractéristiques chimiques appropriées, fort différentes de celles que l'on considère dans les réactions chimiques usuelles.
Il est maintenant bien établi que les récepteurs moléculaires portés par les cellules olfactives sont des protéines ressemblant à l'opsine impliquée dans la perception de la lumière. Les protéines sont particulièrement riches en groupements chimiques CONH, COOH et NH2 susceptibles de donner et de recevoir des liaisons hydrogène. On peut donc raisonnablement supposer que la reconnaissance des molécules par les récepteurs se fait, pour partie au moins, par l'intermédiaire de ces liaisons, qui sont très sensibles à la relation géométrique entre les éléments liés.
Par ailleurs, on peut s'attendre, par analogie avec les interactions connues en pharmacologie, à ce que les forces dites de van der Waals et les interactions hydrophobes jouent aussi un grand rôle. Ces forces s'exercent à très courte distance, entre des parties de molécule peu chargées, constituées essentiellement de carbone et d'hydrogène.
Enfin, alors que les molécules odorantes ne présentent pas de charge électrique globale, elles peuvent fort bien présenter des charges localisées, parfois importantes, qui entraînent la présence de dipôles dans la molécule. Les protéines des récepteurs présentant aussi des dipôles, on peut supposer des interactions entre ces dipôles, dans la mesure où leur orientation relative dans l'espace est convenable.
(Extraits de Neurosciences & Systèmes Sensoriels. Ce site internet relatif à la biologie et à la physiologie du système olfactif est un projet pédagogique du Groupe Olfaction de Laboratoire de Neurosciences et Systèmes sensoriels du CNRS.)
Nous allons nous intéresser à la synthèse d'une famille de molécules odorantes : les esters. L'ésterification est une réaction renversable et limitée entre un alcool et un acide carboxylique.
Ici, nous allons synthétiser des esters avec un four à micro onde de cuisine. Le four chauffe les molécules polaires (les micro ondes interviennent également par d'autres façons que nous ne verrons pas ici). Le milieu s'échauffe de telle façon que les molécules d'eau s'évaporent, d'où un déplacement d'équilibre.
Il est ici évident qu'il ne sera pas possible de synthétiser n'importe quel ester : il est nécessaire que l'acide, l'alcool et l'ester aient une température d'ébullition supérieure à celle de l'eau.
(Extraits de Reconnaître les odeurs, atelier proposé par le laboratoire de chimie de l'ENS de Lyon dans le cadre de la "fête de la science".)
Il existe plus de 300 000 molécules odorantes
Pour votre information:
-Perception des odeurs, dossiers sagascience du CNRS.
-Qu'est-ce qu'un arôme alimentaire ?, extrait de CulturesSciences-Chimie d'Eduscol, site de ressources scientifiques pour les enseignants de chimie.
-Odeurs & Olfaction, dossier réalisé par le laboratoire Neurosciences & Systèmes Sensoriels du CNRS.
A respirer avec modération !
(Extraits de L'effet pastis, Science et cuisine : recherche molécules odorantes par Hervé This.)
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