¿Cómo pueden dos moléculas similares tener diferentes sabores u olores?

Esto se debe a la estereoquímica. Es decir, la forma en que los átomos están dispuestos en relación con la molécula.

Echemos un vistazo al gusto. En tu lengua, tienes muchos receptores de sabor que son bastante específicos y distinguirán incluso el más mínimo cambio en la configuración de una molécula.

Un ejemplo de esto es el Aspartame, el edulcorante artificial vendido bajo el nombre comercial NutraSweet.

El aspartamo es conocido como éster metílico de L-Aspartil-L-fenilalanina. Como puede ver en la imagen siguiente, uno de los átomos de carbono quirales está orientado hacia la izquierda y, por lo tanto, tiene la configuración “L”. El estereoisómero, sin embargo, es diferente. En el éster metílico de L-Aspartil-D-fenilalanina, el mismo carbono quiral está orientado hacia la derecha, dándole la configuración “D”. A diferencia del Aspartame, el éster metílico de L-Aspartil-D-fenilalanina tiene un sabor amargo.

En resumen: aunque pueden tener la misma fórmula química, estas moléculas no se enfrentan de la misma manera. Esto significa que cuando se unen a los receptores se unirán de manera diferente y causarán diferentes sabores. Lo mismo aplica a los olores.

Cuando olemos o probamos algo, lo que está sucediendo es que las moléculas se unen a proteínas receptoras en las membranas de células sensoriales especializadas en nuestras narices y en nuestras lenguas. La unión desencadena una cascada de reacciones químicas en esas células que finalmente da como resultado una señal eléctrica que se envía a través de una neurona a nuestro cerebro.

Cómo percibimos realmente el sabor y el olor es que las redes neuronales determinadas en nuestros cerebros se activan en respuesta a la recepción de esa señal eléctrica de las neuronas sensoriales.

Esto significa que para cuando la señal llegue a nuestros cerebros, ya no necesita relacionarse de ninguna manera con las propiedades químicas originales de la molécula. Mientras las dos moléculas sean lo suficientemente diferentes como para unir diferentes receptores de olfato y gusto con afinidades diferentes (y hemos desarrollado moléculas receptoras de olor y sabor que son exquisitamente sensibles incluso a pequeñas diferencias en moléculas) las señales que estas moléculas producen serán procesadas por diferentes redes neuronales en nuestros cerebros, y no hay nada que fuerce a estas redes neuronales a ser similares entre sí de una manera que refleje cualquier similitud química original con las moléculas originales.

Probamos y olemos (y vemos, oímos y sentimos) con nuestro cerebro.

En química orgánica, los diastereómeros son la misma molécula que una orientación de carbono quiral volcó. Aunque son fórmulas químicas idénticas, estos compuestos pueden tener diferencias drásticas en las propiedades físicas y químicas.