I) Les Odeurs

                            1) Définition d’une odeur

          Une odeur est une sensation originaire de la traduction d’un stimulus (contact entre une/des molécule(s) odorante(s) et un/les cil(s) olfactif(s)) par le cerveau.
« Une odeur, c’est la perception qu’on en a. » Roland Salesse, INRA.

          Aussi, une odeur est une émanation volatile, caractéristique de certains corps et susceptible de provoquer chez l’Homme ou l’animal une sensation.
On peut donc aussi dire qu’une odeur est une molécule et que c’est sa détection par le corps qui engendre une sensation.
Une odeur pourrait donc être une molécule et une sensation à la fois. Mais pour simplifier, une molécule qui provoque la sensation d’odeur sera appelée molécule odorante. Celle-ci peut se propager dans l’air comme dans l’eau, en fonction de son état.

          Mais pour notre définition, ce qu’il est important de retenir, c’est qu’une odeur, ou sensation d’odeur, est le résultat de la perception et l’interprétation par le cerveau d’un stimulus produit par le contact entre les cils olfactifs et les molécules odorantes.
Ce système de détection/perception/interprétation d’odeur est appelé l’odorat et est l’un de nos 5 sens.

          Il existe donc énormément de molécules odorantes. Des milliers. Mais l’odorat de L’Homme est son sens le moins développé. Celui-ci peut tout de même en reconnaître environ 10 000.
Le nombre d’odeurs est très grand et elles s’étendent sur une gamme très large. Elle sont donc classées selon leur type et la sensation qu’elles provoquent chez nous, les Hommes :

-Alliacée : ail, chlore, iode,…ail
-Ambrosiaque : ambre, musc,…
-Aromatique : menthol, amande, camphre,…
-Balsamique : vanille, violette,…vanille
-Caprylique : fromage,…
-Empyreumatique : benzol, goudron, brûlé café,…
-Éthérée : vin, fruit, chloroforme,…vin
-Flagrante : fleurs,…fleur
-Hircinienne : sueur,…
-Nauséeuse : putréfaction, selles,…
-Repoussante/Répulsive : punaise, pyridine, opium (opiacées),… .

          Il existe d’autre type de classification des odeurs que par leur ressenti par l’Homme. Richard Pfister classait les odeurs en fonction de leur provenance. Par exemple, les odeurs de produits laitiers étaient classées en ‘‘Lactique’’, celles venant des fruits en ‘‘ Fruitée’’  et de même pour toutes les autres odeurs.

 

fruitsfleurs

 


                           2) Les molécules odorantes

          L’odorat est donc le sens de l’olfaction, c’est grâce à lui que l’on perçoit les odeurs. Et une sensation d’odeur est déclenchée par un stimulus provoqué par le contact des molécules odorantes et des cils olfactifs.
Mais qu’est-ce qu’une molécule odorante et quelles sont ses caractéristiques ?

          Et bien tout d’abord, pour qu’une molécule soit odorante, il y a trois critères :

-être Volatile : sa pression de vapeur saturante doit être suffisamment élevée pour que l’air contienne une proportion notable de cette molécule. Sa concentration en molécule odorante doit être supérieure à environ 10-17 mol.L-1, car c’est le seuil de détection d’une odeur chez l’Homme. Celle-ci doit aussi avoir une masse molaire comprise entre 30 g.mol-1 et 300 g.mol-1, pour avoir une volatilité suffisante, permettant à la molécule de rester en suspension dans l’air.

-avoir une Tête Polaire : pour atteindre les cils olfactifs, les molécules odorantes doivent traverser le mucus et donc pour aller au delà de cette limite, la molécule doit posséder une tête polaire (leur solubilité dans l’eau ne doit pas nécessairement être très élevée)   Tête polaire

- avoir un Corps Hydrophobe : pour s’insérer dans l’épithélium nasal, les molécules odorantes doivent avoir un corps lipophile, par conséquent, avoir un corps hydrophobe.Corps lipophile

          Si une molécule entre dans ces critères, alors elle à toutes les chances d’être odorante. Mais cela n’est pas suffisant. En effet, l’organe olfactif étant composé de récepteurs, les molécules doivent pouvoir les activer. Et cela est due à la complémentarité des formes. La géométrie des molécules odorantes influe donc sur la sensation d’odeur finale.
Les cils olfactifs possèdent des récépteurs pour recevoir les molécules odorantes. Deux molécules peuvent donc être complètement différentes et déclencher le même récepteur, et donc donner une sensation d’odeur similaire.
Pourquoi cette sensation serait seulement similaire et ne serait pas la même, car elles excitent le même récepteur ?
Et bien cela est encore dû à la géométrie. Un récepteur peut recevoir différent type de molécule grâce à sa forme (ex : molécule de camphre et d’adamantane possèdent une formule et une disposition différente, mais la forme globale est à peu près ronde, donc les deux peuvent exciter un récepteur en forme de demi sphère), mais la même molécule peut donc, encore grâce à sa forme, exciter plusieurs types de récepteurs.

schema simplifie de la complementarite des formes entre molecules et recepteurs.

deuxieme schema simplifier de la complementarite des formes entre molecules et recepteurs

 

          Des molécules pouvant exciter des récepteurs simplement grâce à leur forme globale sont appelées molécules à ’’géométrie simple’’.
Mais des molécules proches en forme n’ont pas forcément la même odeur, comme les énantiomères. Par exemple, les molécules chirales paraissent similaires et très proches, mais leur forme et leur disposition leur permettront d’exciter des récepteurs différents, et donc les deux énantiomères auront une odeur différente. Les isomères aussi. Ceux-ci possèdent la même formule brut, mais n'ont pas la même disposition dans l'espace. Les récepteurs exités ne seront donc pas forcément les mêmes. Grâce à sa forme, une seule molécule odorante (type de molécule et non le nombre) peut donner une sensation d'odeur très complexe.

schema simplifie d'une molecule odorante pouvant provoquer une sensation d'odeur complexe

          La forme est donc le facteur principal qui rend une molécule odorante ou non (si la molécule remplit initialement bien les trois critères). Il y a donc énormément de molécules odorantes et nous ne serions pas capable de les compter. Mais il existe quand même des groupes de molécules odorantes :

-les molécules oxygénées (qui sont généralement les plus odorantes), dans lesquelles sont les aldéhydes, les cétones, esters, les alcools,...


AldéhydesCétonesExemple d'ester: LinalolExemple d'alcool: Ethanol

-les hydrocarbures (molécule non oxygénées) dont les alcanes, les alcènes et les terpènes font parties.

Les alcanes

            Ci-dessus, un tableau explicatif simplifié des différents alcanes et de leur formes.

Les alcènes

Ci-dessus, un tableau explicatif simplifié des différents alcènes et de leur formes.

Des terpènes

Ci-dessus, quelques exemples de terpènes de taille et forme différente.


          Le rapport entre la forme d’une molécule et l’odeur résultante de sa réception par un ou plusieurs cils est très complexe. Mais l’on sait à présent que deux molécules très différentes peuvent donner la même sensation d’odeur, alors que deux molécules très proches n’auront pas du tout la même odeur (voir une sera odorante et l’autre pas), et ce savoir est aujourd’hui utilisé dans certains domaines comme :

-le cinéma : certains cinémas expérimentent et disposent depuis les années 80 de ‘’film odorant’’. On diffuse une molécule odorante précise dans la salle en fonction de la scène, provoquant une sensation d’odeur semblable à celle de l’endroit vu à l’écran, plongeant le spectateur dans un état d’immersion plus profond. C'est le Smell-o-Vision.
-le commerce : dans certains cinémas, on dégage une odeur de pop-corn chaud pour inciter le consommateur à acheter du pop-corn (message et odeur subliminale ?).popcorn
-le bien-être : les parfums, encens, produit de soins, produit de toilette, d’hygiène (ex: papier toilette avec odeur de fleur),…

          Mais ce savoir peut être encore exploité dans plusieurs domaines, et évoluer dans le futur :
-le commerce électronique : chaque ordinateur pourrait être équipé d’un compartiment contenant un grand nombre de molécules odorantes (pourquoi pas celles des 10 000 odeurs pouvant être perçues par l’Homme) et quand une personne voudra essayer, par exemple, un parfum, elle cliquera sur un bouton, et le compartiment, à l’aide d’un petit ventilateur, diffusera les molécules odorantes à l’origine de l’odeur du parfum, et celle-ci se diffusera dans la pièce
- les jeux vidéo interactifs : comme pour le cinéma odorant, et avec un matériel similaire (voir même avec un masque similaire ceux des anesthésistes avec quelques aérations en plus pour éviter toute intoxication pour avoir une sensation plus forte avec moins de molécules), renforçant grandement l’immersion, et pour certains jeux, l’aspect simulation (odeurs de fleur quand le personnage en traverse un champs,…).champs de fleurs

          Si nous continuons sur cette lancée, nous pouvons imaginer que, dans quelques années, nous serions capable, comme nous le faisons pour le son et les images, d’enregistrer des odeurs, et de les envoyer et les partager sur internet.





                      http://tpe-odorInnovation : Le Smell-O-Gram, la machine à imprimer les odeurs.

 Innovation : Le Smell-O-Gram, la machine à imprimer les odeurs. Plus d'info ici (attention, page en anglais).


   --> II) Du nez au cerveau

Ajouter un commentaire
 

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site