bazanova_t_i_pavichenko_yu_v_biologiya_9_klas
.pdf
6 7 8
5
1
2
3
4
Мал. 29.2. Будова зуба: 1 — коронка; 2 — шийка;
3 — корінь; 4 — кровоносні судини та нервові закінчення; 5 — ясна; 6 — емаль; 7 — дентин; 8 — пульпа
Мал. 29.3.
Перистальтичні рухи стравоходу
чи її проковтування. У слині містяться численні ферменти. Так, під дією ферменту амілази починається
розщеплення крохмалю на прості вуглеводи. В остан-
ній ланці перетворення крохмалю на глюкозу бере участь фермент мальтаза. Потримайте деякий час
у роті шматочок хліба, і ви відчуєте ефект впливу мальтази — хліб стає солодким. Фермент лізоцим
знищує хвороботворні бактерії, які потрапляють
з їжею до ротової порожнини.
Ковтання. Їжа в ротовій порожнині не затримується. Сформована харчова грудка завдяки скороченням м’язів щік і язика переміщується до його кореня і проштовхується в глотку. Лише харчова грудка потрапляє до глотки, м’язи вище грудки скорочуються і починається її рух до стравоходу. У момент проштовхування вхід до гортані закривається надгортанником, тому їжа не потрапляє в дихальні
шляхи, а спрямовується у стравохід.
Стравохід — це вузька трубка завдовжки близько 25 см. З будовою його стінок ви ознайомилися в попередньому параграфі. Більша частина стравоходу розташована в грудній порожнині. Він проходить крізь діафрагму і у верхній частині черевної порожнини з’єднується зі шлунком. Харчова грудка не падає по стравоходу в шлунок під дією сили тяжіння. Навіть якщо ви ковтатимете їжу лежачи або повиснувши догори ногами, вона все одно опи-
ниться в шлунку. Річ у тім, що їжа по стравоходу пересувається завдяки так званим перистальтичним рухам. Як вони здійснюються?
Стінки травного тракту мають два шари м’язів: подовжній і кільцевий. Завдяки їх почерговому скороченню та розслабленню і пересувається харчова грудка. Щоб просунути грудку, кільцеві м’язи позаду неї скорочуються (мал. 29.3). Кільцеві м’язи перед грудкою розслаблюються, а подовжні в цей час також скорочуються. Так розширюється ділянка стравоходу, куди й пересувається харчова грудка. За цим знову йде скорочення кільцевих м’язів за грудкою, і рух повторюється.
Завдяки перистальтичним рухам стравоходу вода доходить до шлунка за 1 с, грудочка каші — за 5 с, а твердіші частинки — за 9–10 с. У місці переходу
ЖИВЛЕННЯ І ТРАВЛЕННЯ
101
стравоходу в шлунок розташований сфінктер — ділянка з розвиненими кільцевими м’язами. Коли м’язи сфінктера розслаблюються, харчова грудка потрапляє до шлунка. Їх скорочення перешкоджають поверненню вмісту шлунка в стравохід.
Ротова порожнина, глотка і стравохід утворюють систему, що відповідає за підготовку їжі до подальшої обробки в шлунку і за процес надходження до нього.
1. Розгляньте в дзеркало свої зуби і, використовуючи текст, визначте, які
з них є різцями, які іклами, а які — кутніми зубами.
2.З’ясуйте, у який частині тексту використані наведені терміни, яку скла-
дову травної системи за їх допомогою описують.
Коронка, шийка, корінь, емаль, дентин, пульпа.
3.Закінчіть план, за яким можна розповісти про події, що відбуваються в ротовій порожнині під час перетравлення їжі: а) формування харчо-
вої грудки: подрібнення їжі — зуби (відкушування їжі — різці, …); пере-
мішування — … ; зволоження та склеювання — … ; б) розщеплення вугле-
водів … .
4. Поясніть товаришеві, які події зображені на мал. 29.3.
1. Якими є наслідки пошкодження емалі зуба? 2. Як до зуба надходять поживні речовини? 3. З чого утворені складові коронки зуба? 4. Що від-
бувається зі шматочком пиріжка у вашій ротовій порожнині? Які речови-
ни на нього діють? 5. Чому під час проковтування їжа не потрапляє в гор-
тань? 6. Чи потрапить їжа до шлунка, якщо проковтнути її, висячи догори
ногами на турніку? Відповідь обґрунтуйте.
§ 30. Травлення в шлунку і кишечнику
Шлунок у людини розташований під діафрагмою з лівого боку черевної порожнини. Це порожнистий мішкоподібний м’язовий орган, що здатен розтягуватися, коли до нього потрапляє їжа. Стінки порожнього шлунка утворюють складки, і він має розмір зо два кулаки. Повністю розтягнутий шлунок дорослої людини може вміщувати 2–4 л їжі.
Які функції виконує шлунок? У ньому їжа накопичується, перемішується і зазнає подальшої хімічної обробки (мал. 30.1). Перемішуванню їжі сприяють скорочення м’язового шару, який, окрім подовжніх і кільцевих м’язів, має косі м’язи. Хімічні зміни відбуваються з їжею під дією шлункового соку. Час перебування їжі
102
|
4 1 |
2 |
5 |
|
3
a |
б |
в |
Мал. 30.1. Надходження їжі в шлунок (а); перемішування вмісту шлунка (б); вихід хімусу зі шлунка (в): 1, 4 — сфінктери; 2 — складки слизової оболонки шлунка; 3 — хімус; 5 — дванадцятипала кишка
в шлунку залежить від її складу: що більше жирів міститься в ній, то
довше вона затримується в шлунку.
Шлунковий сік — безбарвна рідина, що не має запаху. Він виробляється численними залозами слизової оболонки шлунка. У 1 мм2 слизової оболонки міститься приблизно 100 таких залоз. Одні з них виробляють ферменти, інші — соляну кислоту, треті виділяють слиз.
Улюдини зазвичай виробляється 2–2,5 л шлункового соку за добу. Основним ферментом шлункового соку є пепсин. Він розщеплює
молекули білка на простіші молекули, утворені з декількох амінокислот. Пепсин діє лише за температури 35–37°С і за наявності соляної кислоти. Соляна кислота знищує хвороботворні мікроорганізми, виконуючи захисну функцію. Слиз, яким вкрита слизова оболонка шлунка, перешкоджає дії соляної кислоти і пепсину на його стінку, захищаючи її від самоперетравлення і механічних ушкоджень.
У шлунку проковтнуті харчові грудки перетворюються на напіврідку масу — хімус. Час від часу вона виштовхується із шлунка в ки-
шечник через отвір, оточений сфінктером, який перешкоджає поверненню хімусу до шлунка.
ЖИВЛЕННЯ І ТРАВЛЕННЯ
г
|
|
д |
|
|
4 |
|
Мал. 30.2. Дванадцятипала кишка |
1 |
|
|
(а); підшлункова залоза (б); |
в |
|
|
жовчний міхур (в); печінка (г); |
|
|
шлунок (д): 1, 2, 3 — протоки |
|
|
|
|
|
|
|
б |
печінки, жовчного міхура |
2 |
|
і підшлункової залози; |
|
3 |
|
||
a |
|
4 — сфінктер |
103
Травлення в тонкому кишечнику. Відділ тонкого кишечнику, що відходить від шлунка, називають дванадцятипалою кишкою (див. мал. 30.2). Її довжина складає близько 25 см. У неї відкриваються протоки підшлункової залози і жовчного міхура. Наступні
відділи тонкого кишечнику — порожниста кишка (1,5–2,5 м) і клубова кишка (близько 3 м). Завдяки такій довжині тонкого кишечнику перетравлення їжі відбувається протягом значного часу. Скорочуючись, гладенькі м’язи кишечнику здійснюють перисталь-
тичні і маятникоподібні рухи, що переміщують і перемішують хімус (мал. 30.3).
Під час руху хімус перетворюється на сполуки, які засвоюються організмом. Це відбувається під дією ферментів підшлункової залози та секретів жовчного міхура, а також ферментів, що виділяються залозами тонкого кишечнику. У ньому остаточно розщеплюється близько 80 % вуглеводів і майже 100 % білків і жирів, що надходять
з їжею. Білки розщеплюються під дією двох основних ферментів:
трипсину та хемотрипсину, вуглеводи — під дією амілаз, жири розщеплюють ліпази. Ці ферменти не працюють у кислому середовищі. Тому для нейтралізації соляної кислоти, яка надходить у складі хімусу до тонкого кишечнику, його залози та підшлункова залоза виділяють лужні речовини.
У жовчі, що потрапляє в кишечник з жовчного міхура, ферментів немає. Речовини жовчі «розбивають» нерозчинні у воді краплі жиру на дрібніші крапельки. Жири в цих крапельках стають доступнішими для дії ліпаз та ефективніше розщеплюються.
Де саме в тонкому кишечнику відбувається травлення? У цьому
процесі розрізняють порожнинне і пристінкове травлення. Завдання порожнинного травлення полягає в тому, щоб роздрібнити великі
органічні молекули за допомогою ферментів залоз самого кишечни-
ку і підшлункової залози, а також жовчі. Остаточне розщеплення відбувається під час пристінкового травлення.
На внутрішній поверхні кишечнику неозброєним оком можна побачити безліч складок (мал. 30.4). Розглядаючи їх у мікроскоп, ви
|
|
Мал. 30.3. |
|
|
a |
б |
Маятникоподібні (а) |
||
і перистальтичні |
(б) |
|||
|
|
|||
|
|
рухи кишечнику |
|
|
|
|
|
|
|
104
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
І ТРАВЛЕННЯ |
|
2 |
в |
ЖИВЛЕННЯ |
|
|
||
a |
1 |
б |
|
|
|
||
Мал. 30.4. Складки і ворсинки на внутрішній поверхні тонкого кишечнику (а); |
|
||
ворсинки (б); епітеліальні клітини з мікроворсинками (в): 1, 2 — лімфатичні |
|
||
і кровоносні судини; 3 — клітини епітелію ворсинок; 4 — мікроворсинки |
|
||
побачите численні ворсинки, вкриті клітинами епітелію, які виро-
бляють ферменти, слиз тощо. Придивившись до такої клітини, ви побачите на її мембрані безліч мікроворсинок. Ворсинки та слиз,
збагачений ферментами, і є тим середовищем, де відбувається пристінкове травлення.
Саме до нього надходять невеликі молекули, які утворилися внаслідок порожнинного травлення. Між мікроворсинками і в плазматичній мембрані клітин епітелію містяться молекули ферментів. Потрапивши між мікроворсинками, невеликі молекули розщеплюються на ще дрібніші — такі, що можуть бути перенесені через мембрани клітин епітелію. Так розпочинається процес всмоктування речовин.
1.Перевірте, чи є правильними твердження, виправте помилки.
Шлунок людини має постійний об’єм; функція шлунка полягає в накопиченні їжі, яку проковтнула людина; у шлунку розщеплюються тільки білки; шлунковий сік виробляється підшлунковою залозою; соляна кис-
лота вбиває шкідливі бактерії.
2.Порівняйте травлення в шлунку і тонкому кишечнику за планом:
а) яким є склад травного соку; б) які речовини розщеплюються; в) клітини яких органів виділяють речовини, що утворюють травний сік;
г) яке середовище в порожнині органа — кисле чи лужне?
Обговоріть результати порівняння.
105
1. Що відбувається в шлунку з харчовими грудками, утвореними із котлети, яку ви з’їли на сніданок? 2. Якою є роль пепсину в перетворенні «котлетної» харчової грудки на хімус? 3. Де виробляються ферменти, що діють
укишечнику? 4. Яким є зв’язок між слизом, соляною кислотою і пепсином
ушлунку? 5. Що відбувається з хімусом, на який перетворилася «ранішня» котлета, у тонкому кишечнику? 6. Де і як відбувається пристінкове травлення? 7. Чому травні ферменти надходять до кишечнику в неактивному стані?
§31. Всмоктування речовин. Травлення в товстому кишечнику
Всмоктування речовин в тонкому кишечнику. Поживні речови- |
||||
ни надходять до кровоносних і лімфатичних капілярів через епітелі- |
||||
|
|
|
альну оболонку травного тракту. Здебільшого це від- |
|
|
|
|
бувається в тонкому кишечнику, який пристосований |
|
1 |
2 |
|
||
|
до того, щоб всмоктування було якомога ефективні- |
|||
|
|
|
||
|
|
|
шим. |
|
|
|
|
Зсередини кишечник вистелений слизовою обо- |
|
3 |
4 |
|
лонкою з величезною кількістю виростів: понад 2500 |
|
|
|
|
ворсинок міститься на кожному квадратному санти- |
|
|
|
|
метрі внутрішньої поверхні цього органа. Кожна |
|
5 |
6 |
|
клітина ворсинки утворює до 3000 мікроворсинок. |
|
|
Завдяки ворсинкам і мікроворсинкам внутрішня |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
7 |
|
|
поверхня тонкого кишечнику перевищує за площею |
|
|
|
|
футбольне поле. Отже, для пристінкового травлення |
|
|
|
|
в організмі існує поверхня величезного розміру — |
|
|
|
|
через неї і всмоктуються речовини. |
|
|
|
|
У порожнинах ворсинок (мал. 31.1) розміщують- |
|
|
|
|
ся кровоносні та лімфатичні капіляри, елементи гла- |
|
|
|
|
денької м’язової тканини, нервові волокна. Ворсинки |
|
Мал. 31.1. Будова |
|
|
||
|
|
й мікроворсинки є основним «пристроєм», який |
||
ворсинки тонкого |
|
|
||
|
|
забезпечує всмоктування поживних речовин. |
||
кишечнику: |
|
|
||
|
|
Як відбувається всмоктування речовин? Існує |
||
1 — епітеліальні клітини; |
||||
два способи транспорту речовин через епітелій |
||||
2 — мікроворсинки; |
|
|
кишечнику: через щілини між клітинами й через самі |
|
3, 4 — кровоносні |
|
|
||
|
|
епітеліальні клітини. У першому випадку транспорт |
||
капіляри; |
|
|
||
|
|
відбувається шляхом дифузії. У такий спосіб надхо- |
||
5 — лімфатичні |
|
|
||
|
|
дять до внутрішнього середовища вода і деякі міне- |
||
капіляри; 6 — нерви; |
|
|
||
7 — гладенькі м’язи |
|
|
ральні солі й органічні сполуки. |
|
|
|
|
|
|
106 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проте шляхом дифузії до внутрішнього се- |
a |
1 |
|
2 |
|
редовища ворсинки потрапляє лише мала част- |
4 |
|
ка поживних речовин. Багатьом молекулам до- |
|||
|
|
|
|
||
|
3 |
|
|
|
водиться проникати всередину ворсинок крізь |
|
|
|
|
самі епітеліальні клітини. Перш за все, ці моле- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кули мають подолати їх плазматичні мембрани. |
б |
|
|
|
|
У цьому їм допомагають спеціальні молекули- |
|
|
|
|
|
переносники. Опинившись у клітині, молекули |
|
|
|
|
|
поживних речовин переміщуються в цитоплаз- |
в |
|
|
|
|
мі до іншого боку клітини і через мембрану ви- |
|
|
|
|
ходять у міжклітинну рідину (мал. 31.2). Подо- |
|
|
|
|
|
|
|
Мал. 31.2. Схема транспорту |
лання цих бар’єрів молекулами речовин, що |
||||
речовин з порожнини |
|
|
всмоктуються, потребує зазвичай великих ви- |
||
|
|
трат енергії. |
|||
кишечнику (а) крізь |
|
|
|
||
епітеліальні клітини (б) |
|
|
Що відбувається з речовинами, які дісталися |
||
до міжклітинної рідини (в): |
міжклітинної рідини ворсинки? Їх молекули |
||||
1 — крохмаль; 2 — глюкоза; |
спрямовуються в кровоносні або лімфатичні ка- |
||||
3 — білок; 4 — амінокислоти |
піляри ворсинок. Безпосередньо до крові пере- |
||||
|
|
|
|
|
ходять розчинені у воді глюкоза, амінокислоти, |
солі мінеральних речовин. Продукти розщеплення жирів (гліцерин і жирні кислоти) надходять спочатку в лімфу, а з нею потрапляють
до кровоносної системи.
Травлення в товстому кишечнику. Товстий кишечник людини завдовжки 1,2–1,5 м, його діаметр сягає 9 см. Перетравлення їжі та її всмоктування в основному завершуються в тонкому кишечнику. Виняток становлять лише деякі речовини, наприклад целюлоза. Вона частково перетравлюється в товстому кишечнику численними молочнокислими бактеріями. Ці бактерії-мутуалісти синтезують корисні для людини речовини: деякі амінокислоти, вітамін K, вітаміни групи В, що надходять у кров і транспортуються до кожної клітини організму людини.
Травний сік, який продукують залози стінок товстої кишки, майже не містить ферментів. Основний його компонент — слиз, який діє на неперетравлені рештки, й вони стають подібними до мастила.
Чому рештки їжі в товстому кишечнику ущільнюються? Саме в ньому відбувається інтенсивне всмоктування води в кровоносні судини. Унаслідок цього хімус, просуваючись, поступово перетворюється на щільні калові маси. Калові маси можуть залишатися в товстому кишечнику до 36 годин, а потім переміщуються до прямої кишки. З прямої кишки вони виводяться назовні через анальний отвір, оточений сфінктером. Цей сфінктер, на відміну від тих, що розміщуються в стравоході та шлунку, скорочується довільно. Це означає, що виділення калових мас людина контролює.
ЖИВЛЕННЯ І ТРАВЛЕННЯ
107
Отже, всмоктування відбувається на всіх ділянках травного тракту. Проте на кожній з них до внутрішнього середовища надходять різні речовини. У ротовій порожнині й стравоході поживні речовини майже не всмоктуються. У шлунку в невеликій кількості всмоктуються вода, глюкоза, амінокислоти тощо. Найінтенсивніше всмоктування поживних речовин відбувається в тонкому кишечнику. У товстому кишечнику всмоктується здебільшого вода.
1. Додайте до наведених запитань про всмоктування в кишечнику ще 5 своїх. Обміняйтеся запитаннями, знайдіть у тексті відповіді на них.
Яка кількість мікроворсинок припадає на 1 см2 внутрішньої поверхні
кишечнику? Яку будову мають ворсинки?
2. Випишіть з частини параграфа, де йдеться про травлення в товстому
кишечнику, ключові слова. Розкажіть за їх допомогою про цей процес.
1. Яка зі структур — ворсинка або мікроворсинка — є частиною клітини? 2. Якою є функція ворсинок тонкого кишечнику? 3. У які способи молекули
речовин транспортуються з кишечнику до внутрішнього середовища орга-
нізму? 4. Де опинилися молекули поживних речовин, на які розщепили-
ся речовини «ранішньої» котлети, потрапивши всередину ворсинки? 5. Які
процеси відбуваються в товстому кишечнику? 6. Чому в ротовій порожнині речовини майже не всмоктуються?
§ 32. Печінка і підшлункова залоза
Печінка (мал. 32.1) — найбільший із внутрішніх органів людини, її маса зазвичай складає 2–4 % маси тіла. Печінка розташована з правого боку в черевній порожнині під діафрагмою. У неї заглиблений
жовчний міхур, з’єднаний з дванадцятипалою кишкою жовчною протокою. Печінка складається з клітин гепатоцитів, зібраних
у часточки діаметром 0,5–2 мм. Каркас, що утримує гепатоцити разом, утворений сполучною тканиною, її шаром оточений і весь орган. Печінка рясно пронизана лімфатичними судинами і нервами. Артеріальна кров, що постачає клітинам печінки кисень, надходить
до неї печінковою артерією. Ще один канал надходження крові до печінки — це ворітна вена, у яку із системи кровообігу кишечнику
потрапляє венозна кров, насичена поживними речовинами, що утворилися в кишечнику. І печінкова артерія, і ворітна вена в печінці роз-
галужуються, утворюючи власні мережі капілярів. Розгалуження ворітної вени називають ворітною системою печінки. Обидві мережі
108
7
5 |
6 |
|
1 |
|
|
в |
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
4 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
a |
|
б |
|
||
|
|
|
|
|
|
10 9 8
Мал. 32.1. Печінка (а): 1 — печінкова артерія; 2 — ворітна вена печінки; 3 — жовчна протока; 4 — жовчний міхур; 5 — печінкова вена. Будова печінкової часточки (б, в):
6 — центральна вена часточки; 7 — гепатоцити; 8 — жовчний каналець; 9 — вена ворітної системи; 10 — артерія
капілярів збираються до однієї вени, що впадає в нижню порожнисту вену.
Які функції виконує печінка? Її відносять до травних залоз, оскільки гепатоцити виробляють жовч. Вона утворюється безперервно і накопичується в жовчному міхурі. Надходження жовчі до дванадцятипалої кишки починається за 5–10 хв. після вживання їжі і триває 6–8 годин. Жовч складається з води, мінеральних солей, слизу, ліпідів, жовчних кислот і жовчних пігментів, що надають їй жовтозеленого кольору. Вона підсилює перистальтику кишечнику, сприяє виділенню соку з підшлункової залози, підвищує активність травних ферментів кишечнику, полегшує розщеплення жирів, подрібнюючи їх великі краплини.
Наступна функція печінки — бар’єрна. Річ у тім, що не всі речовини, які надійшли в кров по капілярах кишечнику, є корисними. Потрапивши з ворітної системи печінки до гепатоцитів, шкідливі речовини зазвичай знешкоджуються, а продукти їх розщеплення виводяться разом з жовчю в кишечник. У печінці також розщеплюються продукти розпаду зруйнованих еритроцитів, утворюючи жовчні пігменти.
Печінку невипадково називають «метаболічним котлом організму». До гепатоцитів потрапляє більша частина корисних речовин, що надійшли у ворітну систему. Вони беруть участь у метаболізмі, утворюючи речовини, необхідні для всього організму людини. Так, у гепатоцитах глюкоза перетворюється на запасний вуглевод
ЖИВЛЕННЯ І ТРАВЛЕННЯ
109
|
глікоген, синтезується більшість білків |
|
|
крові тощо. Лише невелика частка корис- |
|
a |
них речовин венозної крові ворітної сис- |
|
теми долає печінку без змін. |
||
|
||
|
Печінка бере участь у кровотворенні, |
|
|
накопичуючи Ферум, який використову- |
|
1 |
ється для синтезу гемоглобіну. Печінка |
|
є одним з депо крові: у ній може містити- |
||
б |
||
ся до 60 % усього її об’єму в організмі. |
||
|
||
|
Підшлункова залоза (мал. 32.2). Ця |
|
Мал. 32.2. Підшлункова залоза (а) |
залоза розміщується за шлунком. Маса |
|
і дванадцятипала кишка (б): |
підшлункової залози становить близько |
|
1 — протока підшлункової залози |
110 г. Вона є залозою змішаної секреції, |
|
|
оскільки містить клітини двох типів: одні |
виробляють компоненти травного соку, інші — гормони. Травний сік збирається в дрібні протоки, які зливаються в одну велику протоку. Вона відкривається у дванадцятипалу кишку. Вироблення травного соку підшлунковою залозою починається за кілька хвилин після прийняття їжі і, залежно від її складу, триває 6–14 годин. За добу в людини утворюється майже 1,5–2,0 л підшлункового соку.
Основними компонентами підшлункового соку є різні травні ферменти й іони гідрокарбонату. Ферменти цього секрету настільки різноманітні, що під їх дією розщеплюються молекули майже всіх поживних речовин: і білків, і жирів, і вуглеводів. Іони гідрокарбонату нейтралізують у кишечнику соляну кислоту, яка потрапляє до нього зі шлунка в складі хімусу. Унаслідок цього травний сік у кишечнику стає слабо лужним. Саме в такому середовищі можуть працювати ферменти підшлункової залози.
Іпечінка, і підшлункова залоза гостро реагують на дію алкоголю
йшкідливих речовин, що потрапляють до організму під час куріння. Під їх впливом гальмується виконання клітинами належних функцій. Наслідком можуть стати переродження клітин печінки й підшлункової залози, утворення в них злоякісних пухлин.
1. Знайдіть у тексті відповіді на запитання:
а) яку будову має печінка; б) якими є особливості кровопостачання
печінки; в) у чому полягає бар’єрна функція печінки; г) яку роль відіграє печінка в процесі травлення? д) якою є участь печінки в кровотворенні?
2.Використовуючи текст параграфа, порівняйте печінку й підшлункову
залозу за масою; типом клітин, з яких складаються органи; за тим, де
накопичується секрет залози; за складом секретів.
110