Пищеварение
Мы приступаем к изучению нового раздела — пищеварительной системы, представляющей собой систему органов, деятельность
которых направлена на осуществление механического и химического пищеварения.
Пищеварение — совокупность физико-химических процессов пищеварительного тракта, в результате которых из пищи образуются питательные вещества. Механическое пищеварение заключается в измельчении пищи, а химическое — расщеплении полимеров до мономеров.
Механическая обработка пищи осуществляется с помощью зубов, а также мышечного компонента пищеварительного тракта. Химическая
обработка — за счет особых биологически активных веществ — ферментов. Ферменты образуются в клетках железистого эпителия пищеварительных
желез.
Ферменты
Ферменты (лат. fermentum — «закваска») или энзимы (греч. en — приставка, означающая нахождение внутри + zyme — закваска, дрожжи) — сложные белковые соединения, которые ускоряют химические реакции в живых системах (в пищеварительном тракте — реакции расщепления).
Каждый фермент активен в определенной среде, в зависимости от кислотности: к примеру, ферменты желудка, активные в кислой среде, попадая в кишечник — в слабощелочную среду, теряют свою активность.
Потеря ферментами активности связана с изменением конформации белковых молекул (ферментов) в зависимости от среды (лат. conformatio — форма, построение; пространственное расположение атомов в молекуле).
Денатурация (лат. de — отсутствие, отмена + лат. natura — природные свойства) — процесс нарушения нативной конформации биологических макромолекул (нативная — от лат. nativus — врoждённый) .
При нагревании ферментов (белков) начинаются процессы необратимой денатурации и потери активности: температурный оптимум ферментов организма человека 36-39°C.
Низкие температуры (даже очень низкие) вызывают обратимую денатурацию белков. После охлаждения в нормальных условиях белки способны восстановить свою структуру и активность.
Ротовая полость
Ротовая полость является началом пищеварительной системы. Верхняя стенка ротовой полости образована мягким небом (складка слизистой оболочки, разделяющая полость рта и глотку) и твердым небом (костная стенка, разделяющая ротовую и носовую полости).
Передние и задние небные дужки мягкого неба ограничивают тонзиллярную нишу (лат. tonsilla — миндалина), в которой располагается орган иммунной системы — небная миндалина, образованная лимфоидной тканью.
На границе ротовой полости и глотки имеется скопление лимфатических структур, в его состав входят различные миндалины
(небная, глоточная, трубная, язычная). Миндалины — важная часть иммунитета: они помогают бороться с микробами и могут
увеличиваться в размерах при различных заболеваниях.
В совокупности миндалины образуют лимфатическое глоточное кольцо.
Пищеварение начинается уже в ротовой полости. Здесь в результате жевательных движений нижней челюсти (относительно неподвижной верхней челюсти) пища измельчается.
Нельзя недооценивать важность этого процесса, так как именно тщательное пережевывание пищи является залогом ее
дальнейшего успешного переваривания. Жевание обеспечивает:
- Измельчение пищи
- Стимуляцию рефлекторного отделение слюны
- Перемешивание пищи и слюны, ослизнение и формирование пищевого комка
- Стимуляцию моторной и секреторной деятельности ЖКТ (опыты И.П. Павлова)
Зубы
В норме у человека от 28 до 32 зубов (отсутствие зубов мудрости является вариантом нормы: зубы мудрости — рудименты). Первый комплект зубов человека называется — молочные зубы, с 6-7 лет до 12-13 они заменяются постоянными зубами.
Зубная формула человека записывается 2123. Такая формула означает, что на одной половине (!) челюсти находятся 2 резца, 1 клык, 2 малых коренных зуба (премоляра) и 3 больших коренных
зуба (моляра — от лат. molares — коренные).
Корни зубов погружены в альвеолярные лунки верхней и нижней челюстей. Альвеола — от лат. alveolus — ячейка, углубление.
Зуб состоит из трех частей: коронки, шейки и корня. Снаружи коронка зуба покрыта эмалью, под эмалью располагается дентин — костное вещество зуба. Цемент (лат. cementum — битый камень) — специфическая костная ткань, покрывающая корень и шейку зуба человека.
Пульпа (лат. pulpa- мякоть, мясистая часть) — рыхлая волокнистая соединительная ткань. Пульпа заполняет полость зуба, содержит большое количество нервных окончаний, кровеносных и лимфатических сосудов.
Эмаль развивается из эктодермы; дентин, цемент и пульпа — из мезодермы (в рамках школьного курса), если академически точно — из мезенхимы (мезенхима частично образуется из мезодермы).
Эмаль — внешняя защитная оболочка коронковой части зубов человека, представляет собой затвердевшие выделения эпителиальных клеток, покрывающих коронку зуба. Чередование холодного и горячего может привести к нарушению целостности эмали: в ней возникают трещины.
Через дефекты эмали (стертости, повреждения) происходит инфицирование основного — костного вещества зубов — дентина; распространение инфекционного процесса ведет к развитию кариеса.
Слюнные железы
У человека имеется 3 пары крупных слюнных желез: околоушная, подчелюстная и подъязычная, выделяющие секрет — слюну.
Помимо механической обработки, пища в ротовой полости обрабатывается ферментами, содержащимися в секрете слюнных желез:
амилазой и мальтазой. Они гидролизуют углеводы, содержащиеся во рту, к примеру, амилаза расщепляет крахмал до олигосахаридов
различной длины.
Секрет слюнных желез содержит муцин — слизистый компонент, который способствует образованию пищевого комка.
Важно помнить, что ротовая полость контактирует с внешней средой, и сюда постоянно попадают микробы: вирусы, бактерии.
Для нейтрализации микробов в слюне имеется лизоцим — бактерицидное вещество.
Запомните важный момент, который пригодится в дальнейшем: если пища находится в ротовой полости и раздражает рецепторы языка, то
выделение слюны — безусловный рефлекс. Если же слюна выделяется в ответ на внешний вид, запах пищи (но ее нет в ротовой полости),
то такой рефлекс считается условным.
В ротовой полости расположен орган вкуса — вкусовые луковицы. Вкусовые луковицы — комплексы клеток, которые содержат хеморецепторы. На языке вкусовые луковицы лежат внутри вкусовых сосочков
языка.
Спешу опровергнуть миф,
который гласит, что разные участки языка различают только определенные вкусовые ощущения — сладкое, горькое, соленое, кислое.
На самом деле внутри каждого вкусового сосочка имеются разные типы вкусовых луковиц, поэтому такая точка зрения неверна.
Заболевания
Кариес (от лат. caries — гниение) — патологический процесс, заключающийся в разрушении твердых тканей зуба вследствие
дистрофического (нарушение питания) или инфекционного процесса в кости или надкостнице. Кариес зубов — одно из самых
распространенных заболеваний человека.
Широко известна ангина — инфекционное заболевание, протекающее в виде острого воспаление глоточного кольца (чаще всего
поражаются небные миндалины). Они увеличиваются в размерах, могут покрываться пленкой, гноем.
Глотка
Сформировавшийся в ротовой полости пищевой комок перемещается языком в направлении ротоглотки. Перемещаясь, пищевой
комок попадает на корень языка и раздражает его рецепторы, после чего запускается механизм глотания.
Глотание — сложно-рефлекторный мышечный акт, в результате которого пищевой комок проталкивается из ротоглотки в пищевод,
после чего достигает желудка. При глотании надгортанник рефлекторно закрывает вход в гортань, чтобы частицы пищи не попали
в дыхательную систему.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Пищеварительная система человека
Материал по биологии
- Глотание
- Пищевод
- Желудок
- Состав желудочного сока
- Регуляция секреции желудочного сока:
- Тонкий кишечник
- Регуляция работы тонкого кишечника
- Печень
- Состав желчи
- Поджелудочная железа
- Регуляция работы поджелудочной железы
- Толстый кишечник
- Таблица. – Пищеварительные ферменты
О начальном отделе пищеварительной системы мы говорили ранее в конспекте
Статья о Ротовой полости
Продолжим тему, начиная с акта глотания. Глотание – это процесс проталкивания пищи от ротовой полости к желудку.
Глотание
Последовательность глотательного рефлекса:
- Возбуждение рецепторов на корне языка (при жевании образуется пищевой комок, который продвигается к корню языка. Раздражая его рецепторы).
- По центростремительным (афферентным, чувствительным) путям нервный импульс достигает продолговатого мозга.
- Происходит раздражение центра глотания продолговатого мозга, а также дыхательного и сосудодвигательного центра (при глотании задерживается дыхание, меняется ритм работы сердца).
- По двигательным (эфферентным, центробежным) путям нервный импульс отправляется ко многим мышцам, участвующим в глотании.
- Сокращение языка толкает пищевой комок в глотку, мягкое нёбо поднимается, закрывая проход в носовую полость, надгортанник закрывает гортань, препятствуя попаданию пищи в дыхательные пути.
- Мышцы глотки сильно сокращаются, толкая пищевой комок ниже, в пищевод.
- Сокращение стенок пищевода, движение пищи к желудку.
Пищевод
Это полый мышечный орган. Его стенка состоит из трех слоев: слизистой оболочки, мышечного слоя, соединительнотканного покрова.
- Слизистая оболочка внутри образует складки, позволяющие пищеводы значительно изменять свой просвет при глотании.
- Мышечный слой, способствующий передвижению твердых пищевых частиц. Верхняя часть пищевода содержит поперечно-полосатые мышцы, поэтому акт глотания можно контролировать волей, средняя часть пищевода содержит как поперечно-полосатые мышцы, так и гладкие. Мышцы нижней части пищевода представлены гладкой мускулатурой.
- Мышцы образуют два слоя: продольные (идущие сверху вниз) и циркулярные (опоясывающие пищевод кольцом).
- Мышцы обеспечивают перистальтическое (волнообразное) сокращение: в той части пищевода, где находится пищевой комок и немного ниже пищевод расширяется, а выше – сужается.
Желудок
Это полый мышечный орган. Может значительно растягиваться (в 2-3 раза).Как и пищевод, состоит из трех слоев: слизистой, мышечной и соединительнотканной.
- Слизистая оболочка образует многочисленные складки, значительно увеличивающие полезную поверхность. В слизистой оболочке расположено большое количество желез, состоящих из разных типов клеток:
- Главные клетки синтезируют пепсиноген – предшественник пепсина – главного фермента желудка. Почему клетки синтезируют не сами ферменты, а их предшественников? Из-за своей гидролитической активности фермент может разрушить белки клетки, в которой этот фермент образовался, чтобы этого избежать, клетка образует сначала неактивную форму, которая «включается» только тогда, когда попадает в соответствующую среду (для перехода от пепсиногена к пепсину необходима соляная кислота, соответственно, процесс активации происходит непосредственно в полости желудка).
- Обкладочные клетки образуют соляную кислоту, которая активирует пепсин и другие ферменты желудка, подавляет гнилостные процессы.
- Слизистые (добавочные) клетки выделяют слизь, защищающую стенку желудка он негативного действия желудочного сока.
- Эндокринные клетки, выделяющие гормон гастрин, регулирующий процесс пищеварения (усиливает секрецию пепсиногена и соляной кислоты, задерживает пищу в желудке для лучшего переваривания).
Задание в формате ЕГЭ с ответом:
Экспериментатор добавил в пробирку с раствором пепсина и соляной кислоты по несколько граммов крахмала и альбумина. Как изменится количество крахмала и альбумина через небольшой промежуток времени?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
- Увеличится
- Уменьшится
- Не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Количество крахмала
Количество альбумина
Из-за кислой среды, ферменты, поступившие в желудок из ротовой полости – амилаза и мальтаза перестают работать, так как им необходима щелочная среда.
- Слизистую оболочку окружает три слоя мышц, расположенных разных направлениях. Это позволяет мышцам сокращаться в разных плоскостях, наилучшим образом перемешивая пищу, превращая её в кашицу – химус.
- Соединительнотканная оболочка представлена серозной оболочкой. Способной хорошо растягиваться (не мешает растяжению стенки желудка при приёме большого количества пищи).
Состав желудочного сока
Кислотность желудочного сока зависит от кислотности пищи, её качества, от активности пищеварения в целом. При поступлении пищи в желудок pH может достигать значения 0,8 (сильнокислая среда), в покое кислотность может опускаться до значения pH = 6 (слабокислая среда, близкая к нейтральной).
В состав желудочного сока входят следующие вещества:
- Вода – среда для химических реакций, растворитель.
- Муцин – защищает слизистую от действия соляной кислоты и ферментов.
- Пепсин – фермент, образующийся при отщеплении от пепсиногена нескольких аминокислот в кислой среде. Работает только в сильнощелочной среде, катализирует разрушение пептидных связей, то есть участвует в разрушении белков. При действии пепсина на белки образуется смесь пептидов различной длины. На этом пищеварение белков не заканчивается, так как пептиды не способны пройти через мембрану кишечника и попасть в кровь, поэтому дальнейшее пищеварение происходит в тонком кишечнике. Пепсин так же створаживает молочный белок.
- Реннин (химозин, у жвачных животных называется сычужным ферментом) – фермент, разрушающий белки молока (створаживает молоко). В отличие от пепсина, работает в менее кислой среде. Наибольшее его количество выделяется в детском возрасте.
- Липаза желудка разрушает жиры на глицерин и жирные кислоты, наиболее активна у детей для разрушения жиров молока.
- Желатиназа разрушает желатин и коллаген мяса до пептидов или полипептидов.
- Соляная кислота подавляет гнилостные процессы, активирует ферменты, денатурирует белки пищи, после чего с ними могут связываться ферменты.
Пример задания из КИМ ЕГЭ:
Экспериментатор налил в пробирку раствор, содержащий пепсин, соляную кислоту и белок, измерил скорость разрушения белка. Затем аналогичный раствор налил в две другие пробирки и провёл эксперимент: в первый раствор добавил несколько кристалликов карбоната натрия, а во вторую – несколько миллилитров воды. Как изменится скорость расщепления белка в пробирках относительно контрольного раствора?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
- Увеличится
- Уменьшится
- Не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Скорость расщепления белка после добавления карбоната натрия
Скорость расщепления белка после добавления воды
Регуляция секреции желудочного сока:
Увеличение секреции |
Уменьшение секреции |
Под действием парасимпатической нервной системы |
Под действием симпатической нервной системы |
Выделение железистыми клетками желудка гастрина и гистамина |
Увеличение в крови концентрации глюкозы и аминокислот |
Употребление белковой пищи |
Употребление углеводистой пищи |
Тонкий кишечник
Из желудка через сфинктер пищевая кашица поступает в тонкий кишечник, на котором лежит основная пищеварительная функция. Тонкий кишечник может достигать 6 метров у взрослого человека, она состоит из следующих функциональных отделов:
- Двенадцатиперстная кишка. Это начальный отдел кишечника, имеет форму подковы. В нее впадает проток от поджелудочной железы и желчный проток.
- Тощая кишка
- Подвздошная кишка
Тощая и подвздошная кишки приставляют собой тонкую трубку, между которыми не видно границы.
Тонкий кишечник представляет собой извивающуюся трубку, состоящую из трех слоев:
- Слизистая оболочка, имеющая множество ворсинок и микроворсинок, значительно увеличивающих полезную поверхность. Микроворсинки представляют собой выросты эпителия, они играют наибольшую роль в увеличении поверхности всасывания в кишечнике.
Эпителиальные клетки ворсинок как бы окружают кровеносные и лимфатические капилляры, заключая их в своеобразный футляр.
В лимфатические капилляры засасываются глицерин и жирные кислоты, от чего лимфа, обычно являющаяся прозрачной жидкостью, становится мутной и белёсой.
В венозные капилляры засасываются мономеры пищи – аминокислоты и моносахара и часть воды.
Слизистая оболочка содержит большое количество железистых клеток, выделяющих кишечный сок, имеющий слабощелочную реакцию среды. Кишечный сок содержит следующие ферменты:
- Амилаза, лактаза, сахараза, мальтаза участвуют в конечном расщеплении олигосахаров и моносахаров до моносахаров (глюкозы и фруктозы).
- Липаза гидролизует жиры до глицерина и ВКК (высших карбоновых кислот или жирных карбоновых кислот).
- Ферменты, активирующие трипсин панкреатического сока.
Пищеварение в тонком кишечнике может быть полостным (за счет ферментов, свободно «плавающих» в кишечнике) и пристеночным (за счет ферментов, закрепленных в гликокаликсе ворсинок).
- Мышечная оболочка, обеспечивающая перистальтические сокращения и продвижение пищевой кашицы – химуса.
- Соединительнотканная оболочка.
Регуляция работы тонкого кишечника
Увеличение секреции кишечного сока и усиление перистальтики |
Уменьшение секреции кишечного сока и угнетение перистальтики |
Парасимпатическая нервная система |
Симпатическая нервная система |
Мотилин и ацетилхолин |
Адреналин и норадреналин |
Печень
В данном конспекте мы рассмотрим только пищеварительную функцию печени. Печень является самой крупной железой организма человека, её масса может достигать 1,7 кг. Основной печени являются печеночные дольки, состоящие из клеток – гепатоцитов, которые выделяют желчь. Желчь может либо сразу поступать в двенадцатиперстную кишку, либо накапливаться в желчном пузыре. Желчь, накапливаемая в желчном пузыре гораздо более концентрированная.
Состав желчи
Желчь – жидкость буро-коричневого цвета со слабощелочной реакцией среды, она активирует ферменты кишечника и поджелудочнойжелезы. В нее входят следующие компоненты:
- Вода
- Желчные кислоты – эмульгируют жиры (делают из крупных жировых капель более мелкие, что облегчает их переваривание).
Поджелудочная железа
Также рассмотрим только пищеварительные функции поджелудочной железы.
Поджелудочная железа, своей экзокринной частью, выделяет панкреатический сок, основную массу которого составляют ферменты:
- Трипсин
- Карбоксипептидаза
- Амилаза
- Липаза
- Рибонуклеаза
- Дезоксирибонуклеаза
Функции данных ферментов указаны в таблице в конце конспекта.
Регуляция работы поджелудочной железы
Усиление секреции панкреатического сока |
Подавление секреции панкреатического сока |
Парасимпатическая нервная система |
Симпатическая нервная система |
Раздражение стенок двенадцатиперстной кишки химусом |
Уменьшение количества химуса в кишечнике |
Ацетилхолин, секретин |
Глюкагон, адреналин |
Толстый кишечник
Толстый кишечник состоит из следующих отделов:
- Слепая кишка с червеобразным отростком (аппендиксом). У человека, в отличие от травоядных животных, слепая кишка короткая, а червеобразный отросток является рудиментом – он значительно меньше, чем, вероятно, был у предков, и изменил свою функцию с пищеварительной на иммунную.
- Ободочная кишка
- Прямая кишка расположена в полости малого таза, заканчивается анальным отверстием.
Толстый кишечник тоже состоит из трех слоев:
- Слизистая оболочка не содержит ворсинок, но содержит углубления – крипты, увеличивающие полезную поверхность, но в меньшей мере, чем это делают ворсинки тонкого кишечника. В слизистой оболочке содержится много желез, вырабатывающих слизистый секрет, обволакивающий каловые массы, что облегчает их прохождение и выделение.
- Мышечный слой представлен двумя типами мышц – продольными и циркулярными.
- Соединительнотканная оболочка.
В толстом кишечнике содержатся бифидо- и лактобактерии, они синтезируют витамины группы B и K, защищают организм человека от болезнетворных бактерий, гидролизуют клетчатку (целлюлозу).
В толстом кишечнике происходит всасывание большей части воды и минеральных веществ.
Задание по образцу ФИПИ:
Установите соответствие между признаками и органами, обозначенными на схеме выше цифрами 1, 2 и 3: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
- Выделяет желчные кислоты
- Полый орган
- Принимает секрет от множества парных и непарных желез
- Является самой крупной железой
- Выделяет трипсин, амилазу, липазу
- Выделяет протеазы и нуклеазы
- 1
- 2
- 3
Попробуйте решить задание ЕГЭ:
Установите соответствие между признаками и органами, обозначенными на схеме выше цифрами 1, 2 и 3: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
- Не содержит ворсинок, но содержит крипты
- Всасывает большую часть мономеров пищи в кровь
- Обеззараживает пищу за счет низкого показателя pH
- Участвует в пристеночном пищеварении
- Увеличивает поверхность за счет поперечных складок, ворсинок и микроворсинок
- Участвует в разрушении целлюлозы
- 1
- 2
- 3
Таблица. – Пищеварительные ферменты
Фермент |
Место образования |
Место работы |
Функции |
Ферменты, разрушающие углеводы |
|||
Амилаза |
Слюнные железы, поджелудочная железа, тонкий кишечник |
Ротовая полость, тонкий кишечник |
Разрушает крахмал до олигосахаридов |
Мальтаза |
Слюнные железы, тонкий кишечник |
Ротовая полость, тонкий кишечник |
Разрушает дисахарид мальтозу до глюкозы |
Лактаза |
Тонкий кишечник |
Тонкий кишечник |
Разрушает лактозу до глюкозы и галактозы |
Сахараза |
Тонкий кишечник |
Тонкий кишечник |
Разрушает сахарозу до глюкозы и фруктозы |
Ферменты, разрушающие белки (протеазы) |
|||
Пепсин |
Железистые клетки слизистой стенки желудка |
Полость желудка |
Разрушение белков на короткие пептиды и аминокислоты |
Трипсин |
Поджелудочная железа |
Тонкий кишечник |
Разрушает пептиды до аминокислот |
Желатиназа |
Железистые клетки слизистой стенки желудка |
Полость желудка |
Разрушает белки мяса — желатин и коллаген |
Ферменты, разрушающие жиры (липазы) |
|||
Липаза желудка |
Железистые клетки слизистой стенки желудка |
Полость желудка |
Более активна в детстве, разрушает жиры молока до глицерина и жирных кислот |
Липаза кишечника |
Поджелудочная железа, железистые клетки тонкого кишечника |
Тонкий кишечник |
Разрушает жиры до глицерина и жирных кислот |
Ферменты, разрушающие нуклеиновые кислоты (нуклеазы) |
|||
Дезоксирибонуклеаза |
Поджелудочная железа |
Тонкий кишечник |
Разрушает ДНК до нуклеотидов, разрушая фосфодиэфирные связи |
Рибонуклеаза |
Поджелудочная железа |
Тонкий кишечник |
Разрушает РНК до нуклеотидов, разрушая фосфодиэфирные связи |
Установите верную последовательность движения пищи по пищеварительной системе человека:
- прямая кишка
- желудок
- двенадцатиперстная кишка
- пищевод
- подвздошная кишка
- слепая кишка
Установите верную последовательность процессов пищеварения у человека:
- Первичная обработка крахмала пищи мальтазой и амилазой
- Всасывание в лимфу и кровь
- Эмульгирование жиров желчью
- Разрушение липидов до глицерина и карбоновых кислот
- Действие на пищу пепсина
- Разрушение клетчатки симбиотическими бактериями
в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах
Категория:
Атрибут:
Всего: 305 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Добавить в вариант
Найдите три ошибки в приведённом текст «Ферменты». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку.
(1) Ферменты выступают в роли катализаторов практически во всех биохимических реакциях, протекающих в живых системах. (2) Большинство ферментов являются полисахаридами. (3) Один фермент может ускорять разные типы биохимических реакций. (4) Ферменты становятся активными и ускоряют реакции в строго определённых химических средах. (5) По окончании биохимических реакций ферменты частично входят в состав образовавшихся веществ. (6) Активность ферментов зависит от температуры. (7) Эффективность ферментов в клетках значительно выше эффективности неорганических катализаторов.
Источник: ЕГЭ по биологии 14.06.2022. Основная волна. Разные задачи
Проанализируйте график «Зависимость от температуры активности фермента ДНК-полимеразы у двух штаммов микроорганизмов».
Выберите все утверждения, которые можно сформулировать на основании анализа представленных данных. Запишите в ответе цифры, под которыми указаны выбранные утверждения.
1) Активность фермента из штамма Б выше, чем активность фермента из штамма А.
2) Максимальная абсолютная активность ферментов из обоих штаммов одинакова.
3) Максимальная активность фермента из штамма Б наблюдается при 60° С.
4) Активность ферментов зависит от температуры.
5) Активность ферментов зависит от их первичной структуры.
Найдите три ошибки в приведённом тексте «Поджелудочная железа». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.
(1)Поджелудочную железу относят к железам смешанной секреции, так как она вырабатывает ферменты и гормоны. (2)Ферменты и гормоны поступают непосредственно в кровь. (3)Гормон поджелудочной железы — адреналин повышает содержание глюкозы в крови, а инсулин — понижает.
(4)Ферменты поджелудочного сока расщепляют практически все питательные вещества. (5)Под влиянием трипсина завершается расщепление белков до простых сахаров. (6)Под действием липазы жиры распадаются до глицерина и жирных кислот. (7)Углеводы под действием амилазы расщепляются до глюкозы.
Раздел: Человек
Установите соответствие между характеристикой химического вещества и веществом в организме человека.
ФУНКЦИИ ВЕЩЕСТВ
А) специфичные катализаторы химических
реакций
Б) представлены только белками
В) бывают белковой и липидной природы
Г) необходимы для нормального обмена
веществ
Д) выделяются непосредственно в кровь
Е) в основном поступают вместе с пищей
ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА
1) ферменты
2) гормоны
3) витамины
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
Какие из перечисленных веществ можно обнаружить в митохондриях?
1) глюкоза
2) фосфолипиды
3) целлюлоза
4) ферменты гликолиза
5) ферменты цикла Кребса
6) кофермент А
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие функции в организме человека выполняет желчь?
1) обеззараживает ядовитые вещества
2) активизирует ферменты панкреатического сока
3) дробит жиры в мелкие капли, увеличивая площадь соприкосновения с ферментами
4) содержит ферменты, расщепляющие жиры, углеводы и белки
5) стимулирует перистальтику кишечника
6) обеспечивает всасывание воды
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какие из утверждений верны для процессов пищеварения в желудке?
1) происходит в кислой среде
2) активен фермент пепсин
3) активен фермент амилаза
4) белки расщепляются до пептидов
5) ферменты поступают из поджелудочной железы
6) желчь эмульгирует жиры
Раздел: Человек
В пищеварительном канале расщепление сложных органических веществ осуществляется при участии
1) гормонов
2) антител
3) кислорода
4) ферментов
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Сибирь. Вариант 3.
Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания митохондрий. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) не делятся в течение жизни клетки
2) имеют собственный генетический материал
3) являются одномембранными
4) содержат ферменты окислительного фосфорилирования
5) имеют двойную мембрану
Источник: РЕШУ ЕГЭ
Проанализируйте таблицу «Пищеварение в тонком кишечнике человека». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведённые в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.
Пищеварение в тонком кишечнике человека
Расщепляемые
вещества |
Название ферментов | Образующиеся
соединения |
---|---|---|
жиры | липаза | _______(В) |
белки (пептиды) | ______________(Б) | аминокислоты |
__________(А) | амилаза | глюкоза |
Список терминов и понятий:
1) клетчатка
2) крахмал
3) нуклеиновые кислоты
4) сахароза
5) трипсин
6) пепсин
7) инсулин
8) глицерин и высшие карбоновые кислоты
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Раздел: Человек
Источник: СтатГрад биология. 30.11.2018. Вариант БИ10202
Чтобы выяснить влияние низкой температуры на активность ферментов желудочного сока, следует налить в две пробирки немного желудочного сока и добавить к нему тонкие хлопья белка полусваренного яйца. Затем
1) одну пробирку поставить в снег, а вторую — в тёплую воду
2) обе пробирки поставить в снег и добавить в одну раствор соляной кислоты
3) одну пробирку поставить в снег, а вторую — в кипящую воду
4) обе пробирки поставить в снег и добавить в одну раствор щелочи
Для структуры аппарата Гольджи характерны
2) наличие множества ферментов
4) двумембранное строение и кристы
Верны ли следующие суждения о белках?
А. Все белки — ферменты.
Б. Все ферменты — белки.
Установите соответствие между признаком органоида клетки и органоидом, к которому этот признак относится.
ПРИЗНАК ОРГАНОИДА
А) имеет две мембраны, пронизанные порами
Б) содержит множество ферментов, встроенных в мембраны
В) содержит кольцевые молекулы ДНК
Г) в органоиде синтезируется АТФ
Д) содержит хроматин
Е) формирует субъединицы рибосом
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
Каковы особенности строения и функций поджелудочной железы? Запишите в ответ цифры в порядке возрастания.
1) относится к железам внутренней секреции
2) секретирует гормоны и пищеварительный сок
3) ферменты железы расщепляют белки в тонкой кишке
4) участвует в эмульгировании жиров
5) гормоны железы регулируют углеводный обмен
6) выполняет барьерную функцию
Верны ли следующие суждения о функциях белков?
А. Все белки — ферменты.
Б. Все ферменты — белки.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны
В ротовой полости человека при участии ферментов слюны начинают расщепляться
1) пептиды
2) молекулы крахмала
3) липиды
4) нуклеиновые кислоты
Источник: ЕГЭ по биологии 09.04.2016. Досрочная волна
Установите соответствие между характеристиками и органоидами клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
А) замкнутая молекула ДНК
Б) окислительные ферменты на кристах
B) внутреннее содержимое — кариоплазма
Г) линейные хромосомы
Д) наличие хроматина в интерфазе
Е) складчатая внутренняя мембрана
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
Источник: ЕГЭ по биологии 2017. Досрочная волна
Проанализируйте график «Зависимость активности ферментов от температуры».
Выберите утверждения, которые можно сформулировать на основе анализа этого графика. Активность фермента:
1) зависит от его количества и температуры среды
2) максимальна при температуре 43 градуса
3) равна нулю при 11 градусах
4) с повышением температуры выше пятидесяти градусов резко падает
5) оптимальна в диапазоне 36–46 градусов
Запишите в ответе номера выбранных утверждений.
Установите соответствие между особенностями строения органоидов клетки и органоидами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ОРГАНОИДОВ
А) основу составляет липидный бислой
Б) имеет двумембранную пористую оболочку
В) содержит кариоплазму
Г) в органоиде множество ферментов окислительного цикла
Д) содержит кольцевую хромосому
Е) осуществляет фаго- и пиноцитоз у животных
ОРГАНОИДЫ
1) клеточная мембрана
2) ядро
3) митохондрия
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами
A | Б | В | Г | Д | Е |
Всего: 305 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Задание 1. 37. Перечислите не менее 3 свойств ферментов. Приведите 3 примера ферментов пищеварительной системы человека.
Примечание. После номера задания стоит номер от 34 до 40 (например, 36, 39 и др.), соответствующий формату второй части ЕГЭ по биологии.
Задание 2. 39. Каковы особенности строения ферментов? Ответ поясните.
Задание 3. 34. Как называются белковая и небелковая части ферментов? Какие три части имеет фермент?
Задание 4. 37. Приведите 4 факторов, которые влияют на скорость ферментативной реакции.
Ответы.
Задание 1.
1. Специфичность действия, активность при определенных условиях среды, высокая каталитическая активность.
2. Трипсин, липаза, амилаза, пепсин.
Задание 2.
1. Ферменты бывают однокомпонентные — они состоят только из белка.
2. Двухкомпонентные ферменты помимо белковой, имеют небелковую часть из ионов металлов, витаминов.
Задание 3.
1. Белковая часть фермента — апофермент, небелковая — кофермент.
2. Ферменты имеют субстратный, активный и регуляторный центры.
Задание 4.
1. От температуры среды и концентрации солей (большинство ферментов человека активны в интервале от 30 до 40, при 0 у многих активность исчезает).
2. От уровня реакции среды — рН. Пепсин активен при 1— 2, трипсин при 8— 9. Ферменты предпочитают слабощелочную среду.
3. От концентрации субстрата.
4. От концентрации фермента.
Смотреть еще: курсы ЕГЭ в Москве по биологии, подготовка к ОГЭ по биологии 9, репетитор ЕГЭ по биологии.
Пищеварение
1.Каковы функции пищеварительной системы
человека? 1 в органах пищеварения происходит
механическая обработка пищи; 2 с помощью ферментов осуществляется химическая
обработка пищи; 3 передвижение пищи и выбрасывание непереваренных остатков
пищи; 4 всасывание питательных веществ, минеральных солей и воды в кровь и
лимфу
2.В чем состоит отличие ферментов от
катализаторов неорганической природы?1
один фермент катализирует только один тип реакций; 2 активность ферментов
ограничена довольно узкими температурными рамками; 3 ферменты активны при
определенных значениях рН
3. Чем отличаются ферменты от
катализаторов неорганической природы?1
один фермент катализирует только один тип химической реакции 2 ферменты активны
только при определенных физиологических значениях кислотности раствора и
температуры 3 скорость ферментативных реакций в дес. тысяч раз выше скорости
реакций, идущих с участием неорганического катализатора
4. В чем сходство ферментов и
неорганических катализаторов? 1 они снижают
энергию активации ( эта энергия необходима для того, чтобы заставить субстраты
вступить в реакцию) 2 они не изменяют направления реакции, а лишь изменяют
скорость ее протекания 3 в катализируемой реакции всегда затрачивается меньше
энергии, чем в некатализируемой
5.Какова природа большинства ферментов и почему они теряют
активность при повышении уровня радиации?1) большинство ферментов — белки;2) под действием радиации
происходит денатурация, изменяется структура белка- фермента.
6.В чем проявляется специфичность ферментов? 1.Активный центр фермента по своей пространственной конфигурации
зеркально соответствует субстрату — веществу, с которым он вступает контракт.2.
Ни с одним другим веществом фермент в контакт не вступает. 3.Именно поэтому
конкретный фермент ускоряет определенную реакцию.
7.
Ферменты слюны активны в ротовой полости, но теряют свою активность в желудке.
Чем это можно объяснить?1) ферменты слюны активны
в нейтрально и слабощелочной среде, которая характерна для ротовой полости2) в
желудке среда кислая, поэтому ферменты слюны неактивны
8. Почему фермент пепсин, расщепляющий
белки в кислой среде желудка, при попадании в 12перстную кишкутеряет свою
активность?
1Пепсин активен в кислой среде, 2. в щелочной среде 12перстной кишки теряет
свою активность
9.Почему пищу надо тщательно пережевывать?1. Хорошо пережеванная пища легче пропитывается слюной в ротовой
полости и пищеварительными соками в желудке и кишечнике2.Поэтому пережеванная
пища легче расщепляется пищеварительными ферментами.
10.Почему
следует стараться жевать манную кашу?1)
В составе каши много углеводов.2) Недостаточное время нахождения пищи во рту
приводит к тому, что не все углеводы подвергнутся расщеплению с помощью
ферментов и не будут усвоены организмом
11. Какую роль играют слюнные железы в пищеварении у млекопитающих?
Укажите не менее трех функций.1) секрет
слюнных желез смачивает и обеззараживает пищу;2) слюна участвует в
формировании пищевого комка;3) ферменты слюны способствуют расщеплению
крахмала.
12.В
чём состоит роль слюны в пищеварении? Какие рефлексы обеспечивают
слюноотделение и при каких условиях?1)
слюна содержит ферменты, которые расщепляют крахмал, а также вещества,
формирующие пищевой комок для глотания;2) безусловно-рефлекторное
слюноотделение возникает при раздражении рецепторов ротовой полости;3)
условно-рефлекторное слюноотделение возникает в ответ на раздражения
зрительного, обонятельного, слухового анализаторов.
13.Найдите
ошибки в тексте. Укажите номера предложений, в которых допущены
ошибки, объясните их. 1.Желудок —
наиболее широкая часть пищеварительного тракта.2.Он располагается
над диафрагмой в левой части живота.3.В слизистой оболочке желудка находится
множество желез.4.Некоторые из них выделяют серную кислоту, активизирующую
работу пищеварительных ферментов.5.К ним относятся пепсин, амилаза
и мальтаза.6.Пища из желудка поступает в двенадцатиперстную кишку
через мышечный сфинктер.Ошибки содержатся
в предложениях:1) 2 — желудок располагается под диафрагмой;2)
4 — железы желудка выделяют соляную кислоту;3) 5 — амилаза
и мальтаза не являются ферментами желудочного сока. Это ферменты
слюны.
14.Как
осуществляется нейрогуморальная регуляция отделения желудочного сока в
организме человека? Ответ поясните.1.нервная
регуляция осуществляется при непосредственном раздражении рецепторов ротовой
полости и желудка (безусловнорефлекторная) 2.нервная регуляция осуществляется
при раздражении рецепторов зрительного, слухового, обонятельного анализаторов
(условнорефлекторная) 3.гуморальная регуляция: продукты расщепления
органических веществ, образующиеся в желудке, всасываются в кровь и через кровь
воздействуют на железы желудка (гастрин)
15.У
овцы длина кишечника примерно в 28 раз превосходит длину тела, у человека – в 6
раз, а у льва – всего в 3 раза. Чем объясняется такая разница?1)
Растительная пища (клетчатка) переваривается в пищеварительном канале труднее,
чем животная. Следовательно, длина кишечника зависит от характера потребляемой
пищи: чем больше в ней растительной пищи, тем длиннее кишечник.2) Овца питается
исключительно растительной пищей, и у неё самый длинный кишечник; лев питается
мясом, а оно легко переваривается и усваивается. Человек употребляет смешанную
пищу
16.В чем
проявляется взаимосвязь строения и функций тонкого отдела кишечника человека?1.стенки
кишечника имеют железистый эпителий, клетки которого вырабатывают ферменты,
способствующие пищеварению 2. кишечные ворсинки во много раз увеличивают
площадь слизистого эпителия, что обеспечивает эффективность всасывания
питательных веществ
17.Какое значение для переваривания пищи
имеет большая длина тонкого кишечника?1) Большая длина
тонкого кишечника позволяет завершить превращение органических веществ пищи в
растворимые соединения2) Большая длина тонкого кишечника способствует
всасыванию питательных веществ
18.Какие особенности внутренней поверхности
тонкой кишки обеспечивают интенсивное всасывание питательных веществ в ней?1)
Интенсивное всасывание питательных веществ обеспечивается большой площадью
всасывающей поверхности, которая во много раз превышает поверхность тела
человека. 2) Площадь всасывающей поверхности увеличивается благодаря наличию на
внутренней стороне тонкой кишки большого числа ворсинок и микроворсинок,
покрытых эпителиальной тканью
19. В каком отделе пищеварительного тракта
живут симбиотические микроорганизмы, какую функцию онивыполняют?1
живут в толстом отделе кишечника 2 ферменты бактерий расщепляют клетчатку ,
предотвращая процесс гниения 3 бактерии синтезируют витамины К и В12
20.В толстой кишке обитает большое количество бактерий, и
составляет нормальную микрофлору, их роль.1. расщепляют клетчатку и
разрушают также невсосавшиеся продукты переваривания белков2. синтез витаминов
группы В, витамина К.3. подавление размножения гнилостных и болезнетворных
бактерий
21.Почему лечение человека антибиотиками
может привести к нарушению функции кишечника? Назовите не менее двух причин.1.
антибиотики убивают полезные бактерии, обитающие в кишечнике человека 2.
нарушаются расщепление клетчатки, всасывание воды и другие процессы
22.Какие отрицательные последствия для
здоровья человека может иметь использование ядохимикатов для борьбы с
колорадским жуком? Объясните, почему.1.яды
накапливаются в клубнях картофеля 2. употребление такого картофеля в пищу может
вызвать отравление и другие заболевания
23. Какие функции в организме человека и
животного выполняет печень?1. вырабатывает желчь,
которая участвует в расщеплении жиров; 2. в ней обеззараживаются ядовитые
вещества, которые образуются в организме или поступают с пищей;3. в печени
глюкоза превращается и запасается в виде гликогена; 4. участвует в регуляции
обмена жиров, белков, витаминов, гормонов и других биологически активных веществ;5.
участвует в выработке тромбина, фибриногена5) является местом разрушения
эритроцитов, функции депо крови
24.Функции желчи1.
эмульгирует жиры, что необходимо для их расщепления липазой поджелудочной
железы 2. способствует всасыванию продуктов расщепления жиров в тонком
кишечнике 3. стимулирует секреторную деятельность поджелудочной железы 4.
нейтрализует кислое содержимое желудка, поступающее в двенадцатиперстную кишку
5. усиливает перистальтику кишечника 6. способствует выведению ряда чужеродных
и вредных для организма веществ
25. Чем может быть вызвана рвота?1.
поступление в кровь отравляющих веществ 2. раздражением рецепторов слизистой
оболочки пищеварительного канала 3. условно-рефлекторным путем 4. заболевания
(гипертония, гепатит)
26.На практике замечено, что при приеме
лекарств через рот действие их проявляется слабее, чем при введении
внутримышечно или в вену. Дайте объяснение этому явлению.1.
при приеме лекарств через рот часть их разрушается в пищеварительном канале и в
печени 2. из мышц или вен они скорее попадут во внутреннюю среду
27.Может ли человек питаться только жирами,
исключив из рациона белковую пищу?1) Не может.2)
Отсутствие белков приведет к тому, что в клетках не будут выполняться следующие
функции: ферментативная, двигательная, защитная, транспортная.3) Синтез белков
из жиров невозможен, т.к. белки имеют более сложное строение (их молекулы
включают азот и серу).
28.Почему в рацион человека должна включаться
пища животного происхождения?1) Растительные белки, в отличие от
животных, содержат не все аминокислоты, необходимые для образования белков,
специфических для организма человека2) Жиры животных по составу ближе к жирам
человека, чем растительные
29.В пищевом
рационе человека рекомендуется использование «морской капусты»
— ламинарии. Какое значение в нормализации функций организма имеет
её употребление?1) Ламинария
— бурая водоросль в состав которой входит йод.2) Йод необходим для нормальной
работы щитовидной железы. Йод входит в состав гормона тироксина,
который в свою очередь регулирует обмен веществ и работу нервной системы
30.Какие меры применяют для борьбы с паразитическими червями?1. Соблюдение правил личной гигиены2. Очистка питьевой воды3.
Санитарный контроль на бойнях и приготовление пищи.
31.Где расположен центр
безусловно-рефлекторной регуляции поджелудочного сока и в чем состоит
гуморальная регуляция этого процесса. Какова роль этого сока в пищеварении?
1) центр расположен в продолговатом мозге
2) гуморальная регуляция обусловлена
веществами, поступающими в кровь при расщеплении пищи
3) поджелудочный сок содержит ферменты,
расщепляющие белки, липиды, углеводы пищи на их мономеры, которые могут
усваиваться клетками организма
32.Люди многих профессий в течение всего
рабочего дня неподвижно стоят на ногах, поэтому у них часто развивается
профессиональное заболевание – расширение вен нижних конечностей. Объясните, с
чем это связано.1) при длительном стоянии
нарушается отток крови из вен;2) не происходит сокращения мышц нижних
конечностей, которые способствуют сокращению стенок вен и передвижению крови
вверх
33.Где расположены центры пищевой
регуляции желудочного сока в организме человека? Как осуществляется
безусловнорефлекторная и условнорефлекторная регуляция процессов пищеварения?1)
безусловнорефлекторный центр находится в продолговатом мозге.
Условнорефлекторный – в КБП ГМ2) безусловнорефлекторный центр обеспечивает
отделение желудочного сока при попадании пищи в ротовую полость и желудок3)
Условнорефлекторное выделение желудочного сока происходит при виде, запахе,
мысли о еде
34.Найдите
ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны,
исправьте их.1. В ротовой
полости пища измельчается и смачивается слюной. 2. Слюна содержит ферменты и
вещества, убивающие микробов. 3. Ферменты слюны расщепляют белки до аминокислот.
4. В пищеводе вырабатываются ферменты, вызывающие химические изменения пищи. 5.
Движение пищевой кашицы происходит благодаря сокращению и расслаблению мышц стенок
кишечника. 6. Всасывание основной массы питательных веществ происходит в слепой
кишке.Ошибки допущены в предложениях:3 —
ферменты слюны не действуют на белки, а расщепляют крахмал;4 — в пищеводе
ферменты не вырабатываются, поэтому исключается их воздействие;6 — всасывание
основной массы питательных веществ происходит в тонкой кишке.
35.В
чём состоит роль слюны в пищеварении? Какие рефлексы обеспечивают
слюноотделение и при каких условиях?1) слюна содержит
ферменты, которые расщепляют крахмал, а также вещества, формирующие пищевой
комок для глотания;2) безусловно-рефлекторное слюноотделение возникает при
раздражении рецепторов ротовой полости;3) условно-рефлекторное слюноотделение
возникает в ответ на раздражения зрительного, обонятельного, слухового
анализаторов.
36.Укажите функции толстого кишечника млекопитающих животных и
человека.1. Образование каповых масс
2. Всасывание большой части воды3. Нормализация пищеварения и
всасывания за счет бактериальной флоры 4.Осуществление акта дефекации.5.
бактерии, расщепляют клетчатку и разрушают также невсосавшиеся продукты
переваривания белков,обеспечивают синтез витаминов группы В, витамина К,
подавляют размножения гнилостных и болезнетворных бактерий
37.Ученые-биологи измерили у хищного и растительноядного животного
равных размеров длину пищеварительной системы. У кого из этих животных
пищеварительный тракт оказался длиннее и почему?
Растительная клетка, кроме плазматической мембраны, имеет еще и
наружную целлюлозную оболочку, защищающую ее от воздействия факторов внешней
среды. Эта оболочка труднее (и более длительный срок) разрушается с помощь
пищеварительных ферментов, чем плазматическая мембрана животной клетки. Поэтому
животная пища переваривается быстрее, чем растительная.
38) Функции
желчи
1.
эмульгирует жиры (превращает их в капельки), что необходимо для их расщепления
липазой поджелудочной железы (т.е.активизирует липазу)
2.
способствует всасыванию продуктов расщепления жиров в тонком кишечнике
3.
стимулирует секреторную деятельность поджелудочной желез
4.
нейтрализует кислое содержимое желудка, поступающее в двенадцатиперстную кишку
5.
усиливает перистальтику кишечника
6.
способствует выведению ряда чужеродных и вредных для организма веществ
39) Почему пищу следует
тщательно пережевывать перед ее проглатыванием?
1. Пережевывание пищи – это механическая обработка, которая увеличивает
поверхность контакта с слюной.
2. Ферменты слюны способствует расщеплению сложных углеводов на простые, а
лизоцим обеззараживает пищу.
Пищеварение включает в себя механическую переработку пищи, ее расщепление с помощью пищеварительных ферментов (переваривание), всасывание питательных веществ и выведение из организма непереваренных остатков. Все эти процессы идут в пищеварительном тракте.
Вещества, поступающие в организм с пищей, являются источниками энергии (энергетическая функция), а также материалом для построения клеток различных тканей (пластическая функция). Их можно разделить на неорганические (вода и минеральные соли) и органические (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, витамины).
В пищеварительном тракте различают ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, прямую кишку. В начальный отдел тонкого кишечника — двенадцатиперстную кишку — впадают протоки двух крупных пищеварительных желез — печени и поджелудочной железы. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез (околоушной, подъязычной и подчелюстной) и множества мелких желез. В стенках желудка и кишечника также имеется множество мелких пищеварительных желез. Пищеварительные железы выделяют секреты — пищеварительные соки. В них содержатся ферменты — биологические катализаторы белковой природы. Под влиянием пищеварительных ферментов и некоторых других соединений происходит расщепление пищи, то есть сложные органические соединения расщепляются до простых.
В ротовой полости идет механическая переработка пищи: она пережевывается зубами. У человека 32 зуба. Та часть зуба, которая выступает над поверхностью челюсти, называется коронкой. Она состоит из дентина и покрыта эмалью. Эмаль — очень плотное вещество, она защищает зуб от повреждения. На языке находится множество вкусовых рецепторов: у корня языка — воспринимающие горький вкус, на кончике языка — рецепторы сладкого, а по бокам языка — рецепторы кислого и соленого вкуса.
В ротовой полости выделяется слюна. На 98-99% она состоит из воды и пищеварительных ферментов — амилазы (расщепляет углеводы до мальтозы) и мальтазы (расщепляет мальтозу до двух молекул глюкозы). Ферменты слюны активны только в щелочной среде. В состав слюны входят также муцин — слизистое вещество и лизоцим — бактерицидное вещество. В сутки выделяется от 600 мл до 1500 мл слюны. В желудке продолжается расщепление пищи. В стенке слизистой оболочки желудка есть клетки, которые выделяют пищеварительный фермент в неактивной форме — пепсиноген. Эти клетки называют главными. Пепсиноген переходит в активную форму — пепсин — под влиянием соляной кислоты, которая выделяется обкладочными клетками желудка. Третий вид клеток — добавочные — выделяют слизистый секрет, который защищает стенки желудка от действия на них пепсина. Пепсин — это фермент, который расщепляет белки до пептидов. Кроме того, в желудочном соке есть фермент, который расщепляет жир молока (липаза); этот фермент особенно важен у грудных детей. Ферменты желудочного сока не влияют на углеводы. Но какое-то время расщепление углеводов продолжается под действием ферментов слюны, оставшейся внутри пищевого комка. Ферменты желудочного сока активны в кислой среде. Объем желудка у взрослого человека равен примерно трем литрам.
Пища в желудке находится в течение 3-4 часов, затем она порциями переходит в тонкий кишечник. В двенадцатиперстной кишке на пищу действует поджелудочный сок. Это бесцветная жидкость со слабо щелочной реакцией. Он содержит ферменты, которые действуют на разные виды пищи. Липазы действуют на эмульгированные жиры, расщепляя их до жирных кислот и глицерина, амилаза и мальтаза — на углеводы, расщепляя их до глюкозы, трипсин и химотрипсин — на пептиды, расщепляя их до аминокислот. Эмульгирование жиров (дробление их на мельчайшие капли, что увеличивает поверхность взаимодействия жиров с ферментами) достигается за счет желчи, которая синтезируется в печени. Желчь скапливается в желчном пузыре, а затем по желчному протоку поступает в двенадцатиперстную кишку. Желчь также активирует липазы и усиливает моторику кишечника.
В слизистой тонкого кишечника есть множество желез, которые выделяют кишечный сок. Ферменты этого сока действуют на разные виды пищи.
Вслед за перевариванием пищи начинается ее всасывание. Основное всасывание происходит в тонком кишечнике, слизистая оболочка которого образует ворсинки. Внутри ворсинок находятся кровеносные и лимфатические сосуды. На 1 см2 поверхности слизистой находится до 2500 ворсинок, что увеличивает поверхность всасывания до 400-500 м2. Аминокислоты, глюкоза, витамины, минеральные соли в виде водных растворов всасываются в кровь, а жирные кислоты и глицерин, образовавшиеся при расщеплении жиров, переходят в эпителиальные клетки ворсинок. Здесь из них образуются свойственные человеческому организму молекулы жира, которые поступают сначала в лимфу, а потом уже в кровь. В толстом кишечнике главным образом всасывается вода. В этом отделе в симбиозе с человеком живет огромное количество бактерий. В кишечнике человека имеется микробная флора (микрофлора) — это бактерии (кишечная палочка, бифидобактерии, лактобактерии), которые подавляют развитие патогенных бактерий, синтезируют витамины (например, кишечная палочка синтезирует необходимый для свертывания крови витамин К), способствуют перевариванию пищи. При их участии расщепляется целлюлоза, которая проходит весь пищеварительный тракт без изменений. При подавлении микрофлоры антибиотиками может развиться тяжелое состояние — дисбактериоз.
Значение всасывания заключается в том, что благодаря этому процессу в организм поступают все необходимые органические вещества, минеральные соли, вода и витамины.
Нервная регуляция пищеварения осуществляется рефлекторно вегетативной нервной системой. Парасимпатический отдел (блуждающий нерв) активирует работу пищеварительных желез и стимулирует моторику желудочно-кишечного тракта; симпатический отдел, как правило, оказывает противоположное действие. Вегетативную систему контролируют центры, которые находятся в гипоталамусе и коре больших полушарий. Гуморальная регуляция обеспечивается за счет гормонов пищеварительного тракта.
Великий русский физиолог И.П. Павлов различал безусловно-рефлекторную и условно-рефлекторную регуляцию процесса пищеварения. Отделение слюны может происходить в ответ на попадание пищи в ротовую полость, в результате чего будут возбуждаться рецепторы слизистой, от них импульсы будут поступать в центр слюноотделения в продолговатом мозгу и по эфферентным путям — к слюнным железам; это — безусловно-рефлекторное слюноотделение. Но отделение слюны может возникать и в ответ на запах или вид пищи; в этом случае будут возбуждаться рецепторы соответствующих анализаторов, возбуждение будет поступать в соответствующую зону коры больших полушарий, а уже оттуда — в центр слюноотделения и к слюнным железам; это — условно-рефлекторное слюноотделение.
При изучении механизмов секреции желудочного сока И. П. Павлов выделил две фазы. Первую фазу он назвал фазой рефлекторного сокоотделения, вторую — желудочной или нейрогуморальной фазой. В первой фазе происходит выделение запального (аппетитного) желудочного сока в ответ на вид или запах пищи или же в ответ на попадание пищи в ротовую полость (соответственно, условно- и безусловно-рефлекторное сокоотделение). Во второй фазе пищевой комок попадает уже в желудок, и это приводит к рефлекторному (при участии блуждающего нерва) выделению гормона гастрина. Гастрин регулирует моторику пищеварительного тракта и активирует секрецию желудочного сока.
Гигиена питания связана прежде всего с качеством пищи и режимом питания. Качество потребляемой пищи и режим питания в значительной мере определяют состояние желудочно-кишечного тракта. Питание в одни и те же часы вызывает обильное условно-рефлекторное выделение пищеварительных соков, что делает усвоение питательных веществ более эффективным. Напротив, отсутствие режима питания может привести к повреждению стенок желудка и кишечника ферментами (гастриты, язвы). Умеренность в пище также приводит к наилучшему усвоению веществ. Переедание же снижает качество пищеварения и приводит к попаданию в толстый кишечник непереваренных органических соединений, что вызывает бурное размножение микрофлоры.
Серьезные проблемы может вызвать потребление несвежей пищи, в которой развились болезнетворные микроорганизмы. Наиболее опасными из них являются бактерии, вызывающие дизентерию, брюшной тиф, холеру. Выделяемые ими токсины серьезно отравляют организм человека и могут поставить под угрозу его жизнь. Примыкают к желудочно-кишечным и глистные заболевания, поскольку яйца плоских и круглых червей попадают в наш организм также с пищей. Меры профилактики всех этих заболеваний просты: мытье рук, а также овощей и фруктов, борьба с мухами; сырую воду нельзя пить ни в коем случае, а мясо и рыба должны быть хорошо прожарены или проварены.
Пищеварение
(механическая и химическая обработка пищи) — это сложный процесс, при котором
происходит переваривание пищи и её усвоение клетками.
Обработка
пищи включает её механическое измельчение и последующее химическое расщепление
на более простые вещества. Углеводы расщепляются до простых сахаров (до
глюкозы), жиры — до жирных кислот и глицерина, белки — до аминокислот. Лишь
после этого возможно их усвоение. Образовавшиеся вещества поступают в кровь и в
дальнейшем используются клетками организма.
Пищеварение
обеспечивает пищеварительная система. Она состоит из ротовой
полости, глотки, пищевода, желудка, тонкого
кишечника и толстого кишечника.
Большую
роль в пищеварении играют пищеварительные железы, которые вырабатывают
пищеварительные соки, переваривающие пищу. Это печень и поджелудочная
железа. Также существенную роль в пищеварении играют слюнные
железы и железы, располагающиеся в стенках желудка и тонкого кишечника.
Стенка
пищеварительного канала состоит из трёх слоёв: наружный
слой образован соединительной тканью (она выполняет защитную
функцию). Средний слой представлен мышечной тканью.
Благодаря
сокращению стенок мышечного слоя пища перемешивается и перемещается из одного
отдела в другой. В желудке человека насчитывается три мышечных слоя, а в тонком
кишечнике, так же, как и в остальных отделах пищеварительной системы, два
мышечных слоя.
Внутренний
слой
— это слизистая оболочка, участвующая в выделении биологически активных
веществ и всасывании питательных веществ.
В
ротовой полости пища пережёвывается зубами,
перемешивается языком. Сверху ротовая полость ограничена твёрдым и
мягким нёбом, по бокам — щеками, а спереди — губами.
Зубы
подразделяются на резцы, клыки и коренные.
У взрослого человека обычно имеется 32 зуба: 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных
и 6 больших коренных зубов на каждой челюсти. Зубы имеют характерную форму и
строение, занимают определённое положение в зубном ряду.
Зуб
состоит из коронки (часть зуба, которая выступает над десной), шейки
и корня (часть зуба, расположенная
глубоко в альвеоле и покрытая десной). Основу зуба составляет
твёрдая ткань — дентин.
На коронке он покрыт эмалью, самой твёрдой тканью в организме
человека, а на шейке и корне — цементом. Дентин и цемент — виды
костной ткани. Наиболее тонким слоем эмали покрыта шейка зуба.
Внутри
зуба есть полость — корневой канал, заполненный зубной
мякотью, или пульпой.
Она представлена рыхлой соединительной тканью, содержащей сосуды и нервы.
Язык
— это подвижный мышечный орган. В языке выделяют верхушку, тело,
корень. С каждой стороны имеется край.
Слизистая
поверхность языка бархатистая из-за наличия на ней сосочков.
Язык
покрыт слизистой оболочкой, богато снабжён кровеносными сосудами, нервами и
вкусовыми рецепторами.
Орган
вкуса делится на несколько секторов, каждый из которых отвечает за восприятие
определённого вкуса.
Слизистая
оболочка рта содержит множество различных по величине желёз. В ротовую полость
открываются протоки трёх пар крупных слюнных желёз — околоушных,
подъязычных и подчелюстных. Они выделяют слюну.
Ротовая
полость сообщается с глоткой отверстием, которое называется зев. Сверху,
у самого входа в глотку, свисает небольшой язычок. По его бокам
находятся особые образования — миндалины. Это скопления лимфоидной
ткани. В них содержится огромное количество лимфоцитов, которые защищают
организм от микробов.
В
ротовой полости происходит смачивание пищи слюной, её перетирание и
измельчение, формирование пищевого комка, начало химической переработки пищи —
расщепление углеводов.
В
ротовой полости при пережёвывании пища смешивается со слюной, которую выделяют
слюнные железы. Слюна содержит пищеварительные ферменты и
слизь.
Из
ферментов выделяют амилазу и мальтазу. Они активны
только в слабощелочной среде и расщепляют углеводы (крахмал) до простых сахаров
(например, до глюкозы).
Слизь
представляет собой вязкую жидкость, состоящую из воды, муцина,
способствует смачиванию и склеиванию пищевого комка и лизоцима,
который обладает обеззараживающим действием.
Глотка — это часть
пищеварительной трубки и дыхательных путей, соединяющая ротовую полость с
пищеводом и носовую полость с гортанью. Она представляет собой воронкообразный
канал длиной 11—12 сантиметров. Глотка обеспечивает проглатывание пищи.
При этом надгортанник перекрывает вход в дыхательные пути, чтобы не допустить
попадания пищи в них. В глотке перекрещиваются дыхательные и пищеварительные
пути.
От
глотки начинается пищевод — это мышечная трубка длинной около 25
сантиметров. Он обеспечивает передвижение пищи. Пищевод примыкает к задней
части трахеи. Вместе с ней он проходит в грудную полость и на уровне 11-го
грудного позвонка открывается в желудок.
Желудок
— это расширенная часть пищеварительной трубки. Объём пустого желудка составляет около 500 миллилитров.
После принятия пищи он обычно растягивается до одного литра,
но может увеличиться и до четырёх. Желудок похож на изогнутый рог или
удлинённый мешок. В желудке выделяют следующие части: входной отдел
— дно, среднюю — тело и выходной отдел — привратниковую
(пилорическую) часть.
Мускулатура
желудка состоит из трёх слоёв гладких мышечных волокон. Мышечная ткань
обеспечивает поддержание тонуса стенок желудка, перемешивание и передвижение
пищевой массы в кишечник. В результате сокращений мышечных стенок желудка пища
смешивается с желудочным соком, перетирается и приобретает консистенцию жидкого
супа. Эту смесь называют химусом.
Слизистая
оболочка желудка собрана в складки, в которые открываются протоки желёз,
вырабатывающих желудочный сок. Это прозрачная жидкость, в которой
содержится 97—98 процентов воды, 1 процент органических веществ (ферментов),
0,5 процента минеральных солей и около 0,5 процента соляной кислоты. Кислота
активизирует ферменты желудочного сока и уничтожает болезнетворные
микроорганизмы. В сутки вырабатывается около двух литров желудочного сока.
Железы
желудка подразделяются на главные, обкладочные
и добавочные. Главные железы вырабатывают ферменты (пепсин,
химозин и липазу), обкладочные — соляную
кислоту, а добавочные — слизь, которая выполняет защитную функцию (она
защищает стенки желудка от самопереваривания кислотой и ферментами).
Под
действием фермента химозина происходит створаживание
молока (то есть перевод растворимого белка молока в нерастворимый казеин).
Казеин является важным пищевым белком.
Фермент
липаза расщепляет жиры (мельчайшие капельки жира) до глицерина и
жирных кислот.
Таким
образом в желудке пища накапливается, перетирается и пропитывается желудочным
соком. Здесь происходит расщепление белков, всасывание воды и
лекарственных препаратов.
Из
желудка пища попадает в тонкий кишечник. Он
похож на длинную мягкую трубку, которая, петляя, заполняет всю брюшную полость.
Он имеет длину пять — шесть метров.
Тонкий
кишечник состоит из нескольких отделов: двенадцатиперстная кишка, тощая кишка и подвздошная
кишка.
Двенадцатиперстная
кишка имеет длину около 30 сантиметров, диаметр от трёх до
пяти сантиметров. Она подковообразно изгибается.
За
ней следует тощая кишка. Её длина достигает почти двух метров. Незаметно
тощая кишка переходит в подвздошную. Она уже имеет больший диаметр.
Слизистая
оболочка всех отделов тонкой кишки имеет большое количество микроскопических желёз,
которые вырабатывают кишечный сок. Кроме того, она образует многочисленные
выросты, или ворсинки, которые увеличивают
всасывающую поверхность тонкого кишечника.
Кишечный сок представляет
собой непрозрачную вязкую жидкость, содержащую более 20 ферментов (например,
трипсин, липазу, мальтазу, амилазу,
энтерокиназу и лактазу). Они способны расщеплять белки, жиры и углеводы до
соединений, которые способны проникнуть из пищеварительного канала в кровь и
лимфу.
Таким образом в тонком кишечнике завершается работа по
расщеплению белков, жиров и углеводов на мельчайшие частицы.
В
начальную часть тонкой кишки — двенадцатиперстную кишку открываются протоки
таких пищеварительных желёз, как поджелудочная железа и печень.
В
поджелудочной железе различают три отдела: головку,
тело и хвост. Головка железы находится в изгибе
двенадцатиперстной кишки. Поджелудочная железа участвует в
переваривании жирной, углеводистой и белковой пищи. Вдоль железы проходит
проток, по которому пищеварительный сок выделяется в кишечник.
Печень
является самой крупной железой организма. У взрослого человека её масса
достигает двух килограмм. Она состоит из двух долей: правой и
левой. Верхняя поверхность печени выпуклая, нижняя немного
вогнутая.
На
нижней поверхности печени, в центре, находятся ворота печени,
через которые проходят сосуды, нервы и желчные протоки. Печень вырабатывает желчь,
которая скапливается в желчном пузыре. Желчь — это
жидкость жёлтого цвета. Она облегчает расщепление жиров, которые распадаются на
мельчайшие капельки.
Итак,
благодаря пищеварительным железам в тонком кишечнике происходит
расщепление белков, жиров и углеводов.
Продукты
расщепления углеводов (глюкоза) и белков (аминокислоты) поступают через
эпителий ворсинок в кровеносные капилляры. Продукты расщепления жиров (глицерин
и жирные кислоты) поглощаются эпителием и превращаются в жир, который
характерен для человеческого организма. Только после превращения жир поступает
в лимфатические капилляры.
Дальнейшая
судьба всосавшихся веществ различна. Глюкоза и аминокислоты вместе с кровью, оттекающей
от кишечника, по воротной вене направляются к печени.
Печень
— это своеобразная химическая лаборатория человеческого организма. В её клетках
вредные для здоровья вещества разрушаются. Из поступивших аминокислот
образуются другие — нужные организму. В печени могут образовываться только
заменимые аминокислоты. Аминокислоты, которые не могут синтезироваться в нашем
организме, называются незаменимыми, они поступают вместе с пищей. Часть
аминокислот превращается в углеводы и жиры.
Если
в печень поступило слишком много глюкозы, часть её превращается в гликоген
(животный крахмал) и хранится до тех пор, пока уровень глюкозы в крови не
понизится. Если это происходит, гликоген снова превращается в глюкозу и
поступает в кровь для доставки ко всем тканям, а главное — к мозгу.
Жиры
по лимфатическим капиллярам поступают в жировые хранилища организма, например в
подкожную клетчатку. Там они перерабатываются и лишь после этого с током крови
попадают в печень.
Кроме
того, печень выполняет ряд других важных функций. В ней обезвреживаются
ядовитые вещества, которые попадают в кровь из кишечника. Она синтезирует
витамин А и является «депо» крови.
Последний
отдел тонкого кишечника — подвздошная кишка переходит в толстый кишечник.
В месте перехода располагается клапан, который обеспечивает движение
содержимого кишечника в одном направлении.
В
ней выделяют несколько отделов: слепую кишку
с червеобразным отростком — аппендиксом, ободочную
кишку (которая подразделяется на восходящую ободочную, поперечную
ободочную и нисходящую ободочную). Далее идёт сигмовидная и прямая
кишка с анальным отверстием. Толстый кишечник не содержит
пищеварительных желёз и ворсинок.
В
толстом кишечнике процесс пищеварения подходит к
концу. Здесь происходит всасывание воды,
минеральных солей и витаминов, а также удаление непереваренных остатков
пищи.