В чем заключается внутриклеточное пищеварение кратко
Обновлено: 05.07.2024
Полостное пищеварение представляет собой гидролиз питательных веществ под влиянием ферментов пищеварительных соков, изливающихся в полость желудка и кишечника. Полостное пищеварение характерно для желудка, но оно происходит и в кишечнике, хотя там существует и иная форма — пристеночное пищеварение.
Внутриклеточное пищеварение — филогенетически самый древний тип пищеварения. Гидролиз остатков молекул питательных веществ происходит под влиянием внутриклеточных ферментных систем. Так, например, небольшие по размерам обломки молекул белков — олигопептиды — поступают в клетки слизистой кишечника. Там происходит их гидролитическое расщепление до аминокислот, которые и поступают в кровь воротной вены. Печень — посредник между пищеварительной системой и клетками.Однако продукты переваривания, поступившие в жидкие среды организма, кровь и лимфу, все еще токсичны для организма. И если бы они сразу становились достоянием клеток, они убили бы нас в течение примерно 72 часов. Только пройдя дальнейшие необходимые превращения в печени, продукты гидролиза могут стать участниками обмена веществ в клетках организма. Лишь глюкоза, продукт переваривания углеводов, может сразу усваиваться клетками.
Рекомендуем к прочтению
Печень
Печень — самая крупная железа человека, занимающая центральное место в обмене веществ. В ней происходит более 500 биохимических реакций
Пищеварение
Пищеварение — процесс механической и химической переработки пищевых продуктов в пищеварительном тракте. Механическая переработка —
Типы пищеварения
Различают полостное, пристеночное и внутриклеточное пищеварение. Полостное пищеварение представляет собой гидролиз питательных
Пищеварение в желудке
Пища из пищевода попадает в желудок, в котором она находится от 2 до 10 часов. Это время зависит от ее качественного состава, объема,
Гидролиз белков, жиров и углеводов в желудке
В желудке преобладает полостное пищеварение. Ферментативный гидролиз белков играет ведущую роль в выполнении желудком его
Регуляция секреции желудочного сока
Выделение желудочного сока происходит в 3 фазы — сложнорефлекторную, нейрогуморальную и кишечную. Сложнорефлекторная фаза имеет
Принято различать несколько типов и подтипов пищеварения.
Гидролиз пищевых веществ за счет ферментов, вырабатываемых пищеварительными железами самого организма, характерен для собственного типа пищеварения. В результате осуществления собственного типа пищеварения образуется основное количество олигомеров, поступающих в кровь и лимфу. Расщепление компонентов пищи ферментами, синтезируемыми микроорганизмами, которые обитают в пищеварительном тракте, называют симбионтным типом пищеварения (поскольку он является следствием симбиоза организмов хозяина и микробов). Так переваривается клетчатка в толстом кишечнике человека.
Гидролиз пищевых веществ ферментами, поступающими в пищеварительный тракт вместе с пищей, относят к аутолитическому типу пищеварения, так как происходит самопереваривание. Аутолитическое пищеварение играет важную роль у новорожденного, потому что компоненты грудного молока перевариваются ферментами, входящими в его состав.
Рис. 11.1. Схема внеклеточного, внутриклеточного и мембранного гидролиза пищевых веществ.
1 — внеклеточная среда; 2 — перевариваемый субстрат и продукты его гидролиза; 3 — ферменты; 4 — внутриклеточная среда; 5 — мембрана энтероцита; 6 — ядро; 7 — внутриклеточная пищеварительная вакуоль, 8 — мезосома.
А — внеклеточное (дистантное) пищеварение. Полимеры и олигомеры пищевых веществ под влиянием ферментов пищеварительных соков в полости кишки гидролизуются до мономеров, которые через мембрану энтероцита транспортируются в его цитоплазму. Б — внутриклеточное цитоплазматическое пищеварение. Олигомеры пищевых веществ проникают через мембрану энтероцита в его цитоплазму и под влиянием ферментов, находящихся в цитоплазме, превращаются в мономеры. В — внутриклеточное вакуольное (внеплазматическое) пищеварение, связанное с эндоцитозом. В мембране энтероцита образуется выпячивание, которое заполняется перевариваемым субстратом и превращается в вакуоль. Вакуоль соединяется с мезо-сомой, заполненной ферментами, которые расщепляют субстрат до конечных продуктов гидролиза, поступающих через мембрану вакуоли в цитоплазму энтероцита. Г — мембранное пищеварение. Адсорбированные на внешней поверхности мембраны энтероцита ферменты расщепляют олигомеры пищевых веществ до мономеров, которые затем поступают в цитоплазму клетки.
В зависимости от локализации процесса гидролиза пищевых веществ различают два типа пищеварения — внутриклеточное и внеклеточное.
Внутриклеточное пищеварение — расщепление мельчайших частичек пищевых веществ, поступивших в энтероцит путем эндоцитоза, за счет клеточных ферментов. Этот тип пищеварения играет важную роль в кишечном пищеварении в раннем постнатальном периоде развития. По мере формирования функций пищеварительного тракта у ребенка значение внутриклеточного пищеварения уменьшается.
Внеклеточное пищеварение А. М. Уголев предложил делить на 2 подтипа — дистанционное и пристеночное.
Дистанционное (полостное) пищеварение осуществляется в полостях пищеварительного тракта, удаленных от мест выработки ферментов. В процессе полостного пищеварения деполимеризация молекул пищевых веществ совершается в основном до олигомеров. Пристеночное пищеварение (контактное, мембранное) совершается в тонком кишечнике — в пристеночном слое слизи, на поверхности ворсинок и микроворсинок, в гликокаликсе (мукополисахаридных нитях, связанных с мембраной микроворсинок). В слизи и гликокаликсе содержится много адсорбированных ферментов пищеварительных соков, выделенных в полость кишки и расположенных на огромной площади соприкосновения с перевариваемым субстратом. Поэтому в процессе пристеночного пищеварения значительно увеличивается скорость гидролиза пищевых веществ, что приводит к возрастанию объема всасывания продуктов гидролиза.
Схема внеклеточного и мембранного пищеварения представлена на рис. 11.1. Из этой схемы следует, что при внеклеточном пищеварении (А) ферменты расщепляют субстрат в полости пищеварительного тракта до конечных продуктов гидролиза, которые затем проникают в цитоплазму энтероцита.
В процессе внутриклеточного цитоплазматического пищеварения (Б) крупные осколки молекул пищевых веществ проникают через мембрану энтероцита в его цитоплазму и расщепляются ее ферментами до мономеров. При внутриклеточном вакуольном пищеварении (В) мельчайшие частички субстрата захватываются из полости кишки мембраной энтероцита, образующей выпячивание, которое превращается в вакуоль. Вакуоль, содержащая субстрат, объединяется с вакуолью (мезосомой), наполненной ферментом, который и осуществляет гидролиз субстрата. Мембранное пищеварение (Г) характеризуется тем, что интенсивный процесс гидролиза крупных осколков молекулы питательных веществ до мономеров происходит на поверхности энтероцита за счет ферментов, адсорбированных на его мембране.
Рис. 11.2. Схема деполимеризации частичек пищевых веществ на поверхности микроворсинок энтероцита, апикальном и латеральном гликокаликсе.
1—3 — перевариваемые субстраты в полости кишки; 4 — апикальный гликока-ликс; 5 — латеральный гликокаликс; 6 — мембрана микроворсинки; 7 — микроворсинки энтероцита.
Крупные осколки пищевых веществ в полости кишки под влиянием ферментов пищеварительных соков расщепляются до олигометров (1—3). Их гидролиз на поверхности микроворсинок и нитей гликокаликса (4—6) завершается образованием монометров, молекулы которых проникают в микроворсинку, а затем — в цитоплазму энтероцита (8).
На рис. 11.2 схематически показано, что на поверхности микроворсинок энтероцитов и нитей апикального и латерального гликокаликса происходит гидролиз частичек пищевых веществ за счет адсорбированных ферментов. Поскольку суммарная площадь, на которой происходит гидролиз пищевых веществ, очень большая, то это обусловливает высокую эффективность мембранного пищеварения
Заключительные стадии гидролиза пищевых веществ осуществляют ферменты, синтезируемые энтероцитами и встроенные в структуры их мембран. Образующиеся на поверхности мембраны энтероцита мономеры всасываются за счет активности ее ионных каналов.
Подготавливаем питательную среду для амеб. Для этого в чашку Петри наливаем охлажденную кипяченую воду, кладем несколько неочищенных зерен риса. Закрываем чашку Петри и ставим в теплое темное место.
Через несколько дней вокруг зерен риса образуются мутные облачка – это скопления бактерий, которые будут служить пищей амеб в культуре.
В приготовленную питательную среду с помощью пипетки вносим культуру амеб. Закрываем чашку Петри и ставим в теплое темное место. Амебы очень чувствительны к температуре, которая должна поддерживаться на уровне +20…+30℃.
Примерно через две недели мы можем рассмотреть амеб с помощью лупы под микроскопом.
Вывод:
Амеба – простейшее, которое является представителем царства Одноклеточные. Живет в воде. Поверхность ее тела нежная и без воды практически мгновенно высыхает. Внешне амеба похожа на маленький комочек серого цвета без постоянной формы. Для передвижения у нее постоянно образуются ложноножки – выросты, которые меняют форму.
Стр. 21
Вопросы после параграфа
№ 1. Каковы общие признаки простейших?
К подцарству Простейшие относят животных, тело которых состоит только из одной клетки. Их размеры достигают в среднем 0,1 – 0,5 мм, но также известны особи, чья величина составляет около 0,01 мм и чуть более 1 см. Еще один признак простейших – наличие жгутиков, ресничек или ложноножек, позволяющих этим организмам передвигаться.
В составе тела у них есть ядро (одно или несколько). По типу питания их различают как миксотрофы, так и гетеротрофы. Размножаются простейшие бесполым или половым путем. Могут реагировать на раздражители окружающей среды и поддерживать постоянство своей внутренней среды.
№ 2. Назовите органеллы корненожек. Какие функции они выполняют?
Корненожки – это одноклеточные организмы, которые передвигаются при помощи псевдоподий (ложноножек). У корненожек органеллами являются: ядро, эктоплазма (внутренний слой), эндоплазма (наружный слой), ложноножка, митохондрии, пищеварительная и сократительная вакуоли.
Ядро содержит в себе генетическую информацию. Эктоплазма участвует в механизме движения клетки. Эндоплазма является средой, в которой содержится ядро, органеллы, пластиды, вакуоли и т.д. Ложноножка в строении корненожек служит для передвижения и захвата пищи. Функция митохондрий заключается в окислении органических соединений и дальнейшем синтезе АТФ с использованием энергии окисленных соединений.
Пищеварительные вакуоли выполняют функцию переваривания пищи, поступающей в клетку. Непереваренные ее остатки у одних организмов выводятся в разных местах на поверхности клетки, а у других – через специальные органеллы. Эти специальные органеллы – сократительные вакуоли, которые отвечают за выведение из организмов корненожек избыток воды и продукты обмена, которые вредны для их организмов.
№ 3. В какой среде живут и как передвигаются амебы?
Обитают амебы на дне пресноводных водоемов со стоячей водой. Наиболее благоприятной средой для них являются гниющие пруды и болота, где есть много бактерий. При наступлении плохих условий обитания амеба округляется, образует цисту – прочную оболочку и прекращает потребление пищи. При улучшении условий она выходит из цисты и возвращается к обычному образу жизни.
Передвигается амеба со скоростью около 0,2 мм в минуту, выпуская ложноножки в определенном направлении. Она уползает от механического раздражения, яркого света, повышенных концентраций растворенных в воде веществ. Под микроскопом амеба выглядит, как капелька воды, размером до 0,5 мм. В процессе движения можно видеть, как ее цитоплазма перетекает от одного полюса клетки к другому. По направлению потока цитоплазмы и формируется ложноножка.
№ 4. В чем заключается внутриклеточное пищеварение?
Внутриклеточное пищеварение – это процесс переваривания пиши, который протекает внутри клеток и наблюдается у простейших, например, у амебы. С помощью ложноножек они захватывают пищу (бактерию, водоросль), обтекают ее своим телом вокруг и захватывают внутрь своей цитоплазмы вместе с небольшим объемом жидкости. В результате в цитоплазме образуется пищеварительная вакуоль – пузырек с пищевыми включениями.
Стр. 21
| Одноклеточные животные | Бактерии | Одноклеточные водоросли | Грибы |
|---|---|---|---|
| Сходство | |||
| Основной структурной единицей является клетка, которая содержит ядро (генетический аппарат), цитоплазму, клеточную мембрану, рибосомы. | |||
| Различия | |||
| Подвижные | В строении ядро отсутствует. | Наличие целлюлозной оболочки и хлорофилла. | Наличие хитиновой оболочки; питаются готовыми веществами. |
Стр. 21
Почему в современном животном мире одноклеточные животные являются многообразной группой?
Одноклеточные животные являются многообразной группой в современном мире, потому что считаются неприхотливыми к условиям обитания организмами и отличаются высокой скоростью размножения, благодаря чему смогли освоить все среды жизни.
ПИЩЕВАРЕНИЕ — совокупность процессов, обеспечивающих механич. измельчение и химич. (гл. обр. ферментативное) расщепление пищ. веществ на компоненты, пригодные к всасыванию и участию в обмене веществ. Поступающая в организм пища переваривается под действием… … Биологический энциклопедический словарь
ПИЩЕВАРЕНИЕ — процесс механической и химической обработки пищи, в результате которого питательные вещества всасываются и усваиваются, а продукты распада и непереваренные вещества выводятся из организма. Химическая обработка пищи осуществляется главным образом… … Большой Энциклопедический словарь
ПИЩЕВАРЕНИЕ — ПИЩЕВАРЕНИЕ. Встречается 2 типа П. внутриклеточное и внеклеточное. При внеклеточном П., широко распространенном среди высших организмов, процесс протекает в .специальной системе органов кишечной трубки с ее железистым аппаратом. П. это хим. физ … Большая медицинская энциклопедия
пищеварение — я; ср. Переваривание и усвоение пищи организмом. Органы пищеварения. Процесс пищеварения. Полостное п. Внутриклеточное п. ◁ Пищеварительный, ая, ое. П ая функция. П. канал, тракт. П ые органы. * * * пищеварение процесс механической и химической… … Энциклопедический словарь
Пищеварение — совокупность процессов, обеспечивающих механическое измельчение и химическое (главным образом ферментативное) расщепление пищевых веществ на компоненты, лишённые видовой специфичности и пригодные к всасыванию и участию в обмене веществ… … Большая советская энциклопедия
Пищеварение — I Пищеварение совокупность процессов физической и химической переработки пищи в пищеварительном тракте, в результате которой ее компоненты при сохранении энергетической и пластической ценности утрачивают видовую специфичность и приобретают… … Медицинская энциклопедия
Пищеварение — Перистальтика: движение пищевого комка по пищеводу. Пищеварение механическая и химическая обработка пищи в желудочно кишечном (пищеварительном) тракте сложный процесс, при котором происходит переваривание пищи и её усвоение клетками. В ходе… … Википедия
ПИЩЕВАРЕНИЕ — процесс механич. и хим. обработки пищи, в результате к рого питат. в ва всасываются и усваиваются, а продукты распада и непереваренные в ва выводятся из организма. Хим. обработка пищи осуществляется гл. обр. ферментами пищеварит. соков (слюна,… … Естествознание. Энциклопедический словарь
ПИЩЕВАРЕНИЕ — пищеварение, совокупность процессов, обеспечивающих измельчение и химическое расщепление питательных веществ корма в желудочно кишечном тракте до более простых низкомолекулярных соединений, способных всасываться в кровь и лимфу и участвовать в… … Ветеринарный энциклопедический словарь
Читайте также: