Питание и пищеварение животных и растений сообщение
Обновлено: 05.07.2024
Питание — это процесс приобретения организмом необходимых ему веществ и энергии.
Вопрос 2. В чём сущность пищеварения?
Пищеварение — начальный этап обмена в—в м/д организмом и внешней средой. Сущность процесса пищеварения заключается в: механических, физико—химических и биологических процессах, к—е обеспечивают расщепление сложных питательных в—в на простые и всасывание их в кровь и лимфу.
Вопрос 3. В чём принципиальная разница в питании растений и животных?
Растения не имеют специальной пищеварительной системы, так как питательные вещества образуются у них непосредственно в клетках либо проникают в них через клеточные мембраны. Используя энергию солнца, растения путём сложных химических превращений из простых неорганических веществ образуют необходимые им органические вещества.
Животные в процессе питания используют солнечную энергию, накопленную в растениях.
Высказывание справедливо, т.к. из всех населяющих Землю живых организмов только зелёные растения могут использовать солнечную энергию непосредственно. Используя эту энергию, растения путём сложных химических превращений из простых неорганических веществ образуют необходимые им органические вещества.
Другие же организмы используют органические вещества растений, питаясь непосредственно ими или получают энергию, заключенную в органических веществах по цепям питания.
Вопрос 5. Определите критерии и сравните воздушное и почвенное питание.
История открытия фотосинтеза
В течение тысячелетий люди считали, что питается растение исключительно благодаря корням, поглощая с их помощью все необходимые вещества из почвы.
Проверить эту точку зрения взялся в начале девятнадцатого века голландский натуралист Ян Ван Гельмонт. Он взвесил землю в горшке и посадил туда побег ивы. В течение пяти лет он поливал деревце, а затем высушил землю и взвесил её и растение. Ива весила семьдесят пять килограмм, а вес земли изменился всего на несколько сот граммов. Вывод учёного был таков — растения получают питательные вещества прежде всего не из почвы, а из воды.
Позже было установлено, что помимо выделения кислорода растения поглощают углекислый газ и при участии воды синтезируют на свету органическое вещество. В 1842 Роберт Майер на основании закона сохранения энергии постулировал, что растения преобразуют энергию солнечного света в энергию химических связей. Это положение было развито и экспериментально подтверждено в исследованиях замечательного русского ученого К.А. Тимирязева. В 1877 В. Пфеффер назвал этот процесс фотосинтезом.
Хлорофиллы были впервые выделены в 1818 П. Ж. Пельтье и Ж. Кавенту. Разделить пигменты и изучить их по отдельности удалось М. С. Цвету с помощью созданного им метода хроматографии. Спектры поглощения хлорофилла были изучены К. А. Тимирязевым.
Окислительно—восстановительную сущность фотосинтеза постулировал Корнелис ван Ниль. Это означало что кислород в фотосинтезе образуется полностью из воды, что экспериментально подтвердил в 1941 А. П. Виноградов в опытах с изотопной меткой. В 1937 г. Роберт Хилл установил что процесс окисления воды (и выделения кислорода), а также ассимиляции CO2 можно разобщить. В 1954—1958 Д. Арнон установил механизм световых стадий фотосинтеза, а сущность процесса ассимиляции CO2 была раскрыта Мельвином Кальвином с использованием изотопов углерода в конце 1940—х, за эту работу в 1961 ему была присуждена Нобелевская премия.
Начиная с семидесятых годов прошлого столетия, крупные успехи в области фотосинтеза были получены в России. Работами русских учёных Пуриевича, Ивановского, Риктера, Иванова, Костычева были изучены многие стороны этого процесса.
Вопрос 7. Какие организмы называют симбионтами?
Симбионты – это организмы, ведущие совместное сосуществование.
Вопрос 8. Сравните организм—симбионт и организм—паразит. Чем они отличаются и что у них общего?
Общим для организма—симбионта и организма—паразита является то, что они ведут совместное существование с другими организмами и забирают у других необходимые питательные вещества.
Но паразиты при этом ничего не дают им взамен, т.е. целиком существуют за счёт организма—хозяина. А симбионты еще приносят другому организму пользу. Например, корни дерева получают от гриба дополнительную воду и минеральные соли, а гриб от растения — органические вещества, которые он, не имея хлорофилла, сам синтезировать не может.
Вопрос 9. К какой группе организмов вы бы отнесли человека, исходя из особенностей его питания? Приведите примеры организмов с таким типом питания.
Человек в процессе питания использует солнечную энергию, накопленную в растениях и использует в пищу растительноядных животных, т.е. его можно отнести к хищникам. К ним относятся, например, лисы, волки, тигры, ястребы, совы, многие змеи.
Есть на свете травы и даже кустарники, живущие на других растениях и добывающие питательные вещества из их тканей. Те, что полностью зависят от своих кормильцев, называются паразитами, а другие, способные к фотосинтезу и отнимающие у хозяев лишь воду и минеральные соли, получили название полупаразитов.
Одно из таких растений — омела. Для обеспечения своего существования омела пускает в глубь древесных тканей растения—хозяина, на котором она обосновалась, особые присоски.
Почти все виды омелы, паразитирующие на разных деревьях, имеют между собой много общего. Это небольшой густой кустик с короткими вильчатыми веточками и торчащими в разные стороны кожистыми листьями. В развилке веточек располагаются желто—зеленые цветки, на месте которых осенью созревают яркие липкие ягоды. У разных видов они разного цвета. Благодаря липким ягодам омела и попадает на другие деревья. А помогают ей в этом птицы. Они едят плоды, а семена выходят из кишечника птиц непереваренными. Помет попадает на ветку дерева, и семечко вместе с ним присыхает к ней. Со временем семечко прорастает, и на ветке появляется новый кустик омелы.
Один и тот же вид омелы может поселяться на различных деревьях, но существуют подвиды, приспособленные только к хвойным или только к лиственным породам. Стоит ростку сосновой омелы начать свою разрушительную деятельность на груше, как ткани груши мертвеют и омела погибает. Но если на грушу попали семена грушевой омелы, то они приживутся. Живет омела на груше от двадцати до пятидесяти лет, иногда в конце концов груша гибнет, но далеко не всегда.
Омела относится к полупаразитам, так как имеет хлорофилл и сама способна к фотосинтезу. Таким образом, она хотя бы некоторую часть пищи добывает себе самостоятельно.
Понятно, что для растения—хозяина такое сожительство с паразитом не проходит даром: корни, на которых поселился паразит, в конце концов отмирают. В мясистых плодах раффлезии созревает огромное количество семян. Слон или другое крупное животное, проходя по джунглям, может наступить на эти плоды, тогда семена раффлезии прилипают к его ногам. Если животное потом где—либо снова наступит на корень циссуса, то семена растения—паразита попадут на него и прорастут. Проросток из семени проделает отверстие в коре циссуса и даст начало клеточным тяжам, которые будут развиваться между живыми клетками растения—хозяина и высасывать из них питательные вещества.
Раффлезия Арнольди встречается только на Суматре. Другие виды этого растения, с цветками меньшего размера, встречаются на Яве и на других островах Малайского архипелага.
Паразитическую жизнь ведет не только раффлезия Арнольди. Встречаются и у нас растения—паразиты. Они приносят большой вред сельскому хозяйству. Особенно вредны среди них различные заразихи и повилики. Питаются целиком за счет растения—хозяина, рассчитывают только на него.
Длинные, гибкие, вьющиеся стебли повилики, обвивают хозяина и внедряются в его стебель. При этом они плотно сплетаются вокруг растения, часто буквально иссушая его.
Повилика вредна не только тем, что душит полезные растения и отбирает у них питательные соки. Она еще и переносит заразные болезни с одного растения на другое.
От повилики страдают не только растения, но и животные. Сено из травы, пораженной этим паразитом, не только теряет питательную ценность, но и быстрее плесневеет, портится. Повилика содержит яд, опасный для скота. Иногда животные сильно заболевают и даже погибают, если долго питаются таким сеном.
Семена у всех заразих мелкие и легкие, как пыль. Их даже не разглядеть невооруженным глазом. Подхваченные ветром, они переносятся на большие расстояния, оседают на землю и могут, не теряя всхожести, лежать в земле восемь или даже десять лет и ждать, не вырастет ли поблизости их хозяин.
Заразиха растет быстро, вытягиваясь над поверхностью почвы в виде жирных соцветий. Паразитирует заразиха на дикорастущих и сельскохозяйственных культурах (клевере, люцерне и многих других).
Вопрос 11. Приведите примеры всеядных животных.
Это медведь, свинья, крыса, черепаха, таракан, хомяк, карп, ворона.
Вопрос 12. С чем связано многообразие приспособлений к потреблению пищи?
Многообразие приспособлений к потреблению пищи связано с ограниченностью пищевых ресурсов и конкуренцией за них, а также с борьбой за существование, с тем, что живые организмы занимают разные экологические ниши.
Питание животных так же важно, как и растений. Растения производят себе пищу в процессе фотосинтеза, но животные не обладают такой способностью, поэтому им приходится полагаться на растения или других животных в качестве источника питания.
Животные получают свое питание либо напрямую питаясь растениями (травоядные), либо опосредованно, поедая животных, которые едят растения (плотоядные). Некоторые животные (в том числе человек) питаются как растениями, так и животными; их называются всеядными. Все живые организмы нуждаются в пище для выживания, роста и размножения.
Пища состоит из различных компонентов, называемых питательными веществами, таких как углеводы, белки, жиры, минералы и витамины, которые необходимы для поддержания организма. Эти нутриенты сложны и не могут использоваться организмом напрямую, поэтому в процессе пищеварения они расщепляются на более простые компоненты.
Типы и способы питание животных
Питание животных зависит от их пищевых привычек. Способ приема пищи у разных видов отличается. Например, пчелы и колибри сосут нектар из растений, питон заглатывает добычу, а крупный рогатый скот ест траву.
Различные пищевые привычки животных – это результат эволюции. Среди наземных животных самыми ранними формами были крупные земноводные, питавшиеся рыбой. В то время как земноводные, подобно лягушкам, питались мелкой рыбой и насекомыми, рептилии начали питаться другими животными и растениями.
Специализация организмов на определенных источниках пищи и, конечно же, на определенных способах питания является одной из основных причин многообразия форм и функций в процессе эволюции. Например, отличия в строении рта и форме зубов у китов, комаров, тигров и акул или различные формы клювов у птиц, таких как ястребы, дятлы, пеликаны, колибри и попугаи, являются результатом адаптации этих животных к различным видам пищи.
Есть два основных типа питания живых организмов, которые классифицируются в зависимости от способа получения пищи:
-
(характерен для большинства растений, зеленых водорослей и цианобактерий) (характерен для почти для всех животных, в том числе и человека)
Гетеротрофный тип питания
Животные не могут приготовить себе пищу из простых неорганических материалов, таких как углекислый газ и вода. Их питание зависит от других организмов. Это называется гетеротрофным питанием. Организмы, которые зависят от других организмов в качестве источника пищи, называются гетеротрофами. Например, человек, собака, кошка, олень, тигр, корова, бесхлорофильные растения, грибы, бактерии и многие протисты являются гетеротрофами. Их пища зависит от растений или других живых организмов.
Существует три типа гетеротрофного питания:
Сапротрофное питание
Паразитарное питание
Это тот способ питания, при котором одни организмы (паразиты) питаются другими (хозяевами), не убивая их. Паразиты вредят хозяину, которым может выступать как растение, так и животное. Паразиты вызывают болезни у людей, домашних животных и сельскохозяйственных культур. К паразитам относятся следующие животные: вши, блохи, клещи, комары, нематоды, плоские черви, некоторые виды кольчатых червей, моллюсков и членистоногих.
Голозойное питание
Способ питания, при котором организмы едят твердую пищу как растительного, так и животного происхождения. При этом типе питания животные поглощают сложный органический пищевой материал, а затем расщепляют его на простые элементы, которые используются клетками организма. Неабсорбированные остатки пищи выводится из организма в процессе пищеварения. Этот способ питания характерен для большинства животных, включая человека.
В зависимости от пищевых привычек животных также можно разделить на следующие группы:
Вопрос 1.
Питание – это процесс получения организмами веществ и энергии. Источником энергии для растительных организмов служит солнечная энергия. Для животных, грибов и других организмов источником энергии являются готовые питательные вещества (углеводы, жиры и белки).
Вопрос 2.
Пищеварение — процесс механической и химической обработки пищи в пищеварительной системе. Химическое расщепление питательных веществ на составляющие их простые компоненты, которые могут пройти сквозь стенки пищеварительного канала, осуществляется под действием ферментов, входящих в состав соков пищеварительных желез.
Вопрос 3.
У растений, помимо фотосинтеза, существует корневое питание – почвенное питание. Растения с помощью корня способны поглощать минеральные вещества (воду и растворенные в ней минеральные соли). Корни растений покрыты, как пушком, корневыми волосками, которые поглощают почвенный раствор. благодаря им поверхность всасывания увеличивается в десятки и даже сотни раз.
Вопрос 4.
Поглощение питательных веществ из воздуха называется воздушным питанием. Листья — органы, обеспечивающие воздушное питание растения. При помощи листьев растения поглощают углекислый газ из воздуха, поступающего в лист через устьица и заполняющего пространства между клетками. Из межклеточников углекислый газ проникает в клетки, где в хлоропластах идет процесс фотосинтеза.
Фотосинтез — синтез органических соединений из неорганических, идущий за счет энергии света. Фотосинтез происходит на хлоропластах в присутствии углекислого газа, воды с использованием солнечного света.
Вопрос 5.
Фотосинтез идет только в зеленых клетках растения, а именно в хлоропластах, содержащих хлорофилл.
Вопрос 6.
Для получения необходимой энергии бактерии могут использовать готовые органические вещества; такие бактерии называют гетеротрофами. Они получают энергию при окислении органических веществ кислородом или при сбраживании (без участия кислорода). В зависимости от субстрата, на котором они развиваются, различают сапрофитные бактерии (питаются мертвым органическим веществом, например, бактерии гниения, молочнокислые бактерии); бактерии-паразиты (развиваются только на живых организмах, например, менингококки, гонококки) и миксотрофные бактерии (способны и к паразитическому, и к сапрофитному образу жизни, например, бациллы сыпного тифа, сибирской язвы).
Автотрофные бактерии используют неорганические соединения углерода (главным образом углекислый газ) для синтеза собственных органических веществ. В качестве источника энергии они используют или свет (фотоавтотрофы: цианобактерии, пурпурные бактерии, зеленые бактерии), или химическую энергию окисления неорганических веществ (хемоавтотрофы: серобактерии, нитрифицирующие бактерии, железобактерии, водородные бактерии). К фотоавтотрофным принадлежат бактерии, имеющие зеленые пигменты бактериохлорофиллы. Фотосинтез у них протекает в анаэробных условиях без выделения кислорода (аноксигенный фотосинтез). К этой группе относятся также и цианобактерии. У них имеется хлорофилл, но фотосинтез протекает с выделением кислорода (оксигенный фотосинтез). В группу хемоавтотрофов входят нитрифицирующие бактерии, способные окислять аммоний до нитратов. Азотфиксирующие бактерии переводят молекулярный азот в нитраты. Бесцветные серные бактерии окисляют сероводород до молекулярной серы, а при нехватке сероводорода переводят серу в сернистую и серную кислоты. Железобактерии окисляют двухвалентное железо в трехвалентное, благодаря их деятельности в протерозойской эре образовались залежи железных руд (Криворожское месторождение). Водородные бактерии окисляют молекулярный водород до воды.
Особый интерес представляют бактерии-симбионты, тесно связанные с другими живыми организмами симбиотическими типами отношений. Например, клубеньковые бактерии, образующие клубеньки на корнях бобовых растений. Они свободно живут в почве, но фиксацию молекулярного азота могут осуществлять только в симбиозе с растениями. Растение обеспечивает бактерии питательными веществами и создает для них необходимые условия существования, а бактерии снабжают растения азотом. Они способны фиксировать молекулярный азот и переводить его в форму, доступную для всасывания растениями.
Вопрос 7.
В состав пищеварительной системы входят пищеварительный канал (длиной 8—10 м) и пищеварительные железы, связанные с ним протоками. Пищеварительный канал включает следующие отделы: ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, прямую кишку. Пищеварительные железы: слюнные железы, многочисленные железы желудка и кишечника, поджелудочная железа – смешанная железа, желчный пузырь.
Вопрос 8.
Симбиоз — форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекают пользу при совместном обитании. Организмы, которые вступают в симбиотические взаимоотношения, называются симбионтами. Например, клубеньковые бактерии обитают на корнях бобовых растений, бактерии используют растения в качестве места обитания и защиты.
Вопрос 9.
Известные организмы-паразиты: вирусы (все вирусы паразиты); болезнетворные бактерии (туберкулёзная палочка, палочка чумы); паразитические черви (аскарида, бычий цепень, лёгочный сосальщик): паразитические моллюски (устрица кишечная); паразитические членистоногие (вши, клещи, блохи, комары и другие кровососущие насекомые); позвоночные-паразиты (летучие мыши-вампиры); паразитические грибы (трутовик, головня); паразитические растения (раффлезия); сверхпаразиты (различные наездники, которые откладывают яйца в тела других паразитов).
Вопрос 10.
У планарии пищеварительная система имеет глотку и кишечники одно ротовое отверстие, поэтому, пока пищеварение не закончится, животное не может питаться, заглатывать новую жертву, т.е. планария имеет примитивную пищеварительную систему, чем у дождевого червя. Пищеварительная система дождевого червя имеет два отверстия, начинается она ротовым отверстием и заканчивается анальным, поэтому пища по ней проходит только в одном направлении – через глотку, пищевод, зоб, желудок и кишечник. Поэтому дождевой червь поглощает пище независимо от процесса переваривания.
Вопрос 11.
К хищным растениям относятся: растения, которые используют липкие листья для ловли насекомых (жирянка); растение, которое использует пузырьковые ловушки для ловли насекомых (пузырчатка); растения, которые используют движущие железистые щупальца (росянка); растения, которые имеют захлопывающуюся ловушку, внутри которой происходит переваривание жертвы (венерина мухоловка); растения, которые имеют ловчие листья в форме кувшина (саррацения).
Вопрос 12.
Всеядность означает способность животных употреблять в пишу растения, грибы, других животных. Всеядные животные: медведь, свинья, ёж, барсук, собака, белка, мышь, обе6зьяны, серая ворона, рыбы (пираньи), куры и множество других животных.
Вопрос 13.
Приспособления к поглощению пищи у животных:
крепкие жевательные органы (растительноядные животные);
преобладание резцов и коренных зубов (многие млекопитающие); роговые пластины для перетирания растительной пищи (растительноядные животные);
роговые пластины для процеживания пищи (киты);
колюще-сосущий ротовой аппарат (насекомые);
грызущий ротовой аппарат (кузнечик);
реснички или щетинообразные усики для отцеживания пищи (моллюски, морские желуди);
хищный зуб и развитые клыки (хищные млекопитающие);
развитые резцы (у грызунов);
многие паразитические черви способны поглощать пищу через покровы тела (аскарида);
сменяющиеся зубы по мере их стирания (акулы);
липкий язык для захвата пищи (лягушка, хамелеон).
Пища животных состоит преимущественно из больших органических молекул. Такие молекулы не могут проникнуть в клетку, поэтому их нужно расщепить на молекулы меньших размеров — так называемые питательные вещества. Этот процесс называется пищеварением. У одноклеточных животных пищеварение происходит в пузырьках, образующихся в процессе эндоцитоза. У большинства многоклеточных животных пища переваривается в пищеварительной системе.
Каков общий план ее строения? У всех животных пищеварительная система сообщается с окружающей средой ротовым отверстием, за ним следует полость, где и происходит пищеварение. В ее стенках есть клетки, выделяющие вещества, которые способствуют пищеварению.
Читайте также: