Базанова Т. І., Павіченко Ю.В. Біологія. 9 клас

Подождите немного. Документ загружается.

101

ЖИВЛЕННЯ І ТРАВЛЕННЯ

чи її проковтування. У слині містяться численні фер-

менти. 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 затриму-

ється. Сформована харчова грудка завдяки скоро-

ченням м’язів щік і язика переміщується до його ко-

реня і проштовхується в глотку. Лише харчова груд-

ка потрапляє до глотки, м’язи вище грудки скоро-

чуються і починається її рух до стравоходу. У мо-

мент проштовхування вхід до гортані закривається

надгортанником, тому їжа не потрапляє в дихальні

шляхи, а спрямовується у стравохід.

Стравохід — це вузька трубка завдовжки близь-

ко 25 см. З будовою його стінок ви ознайомилися

в попередньому параграфі. Більша частина страво-

ходу розташована в грудній порожнині. Він прохо-

дить крізь діафрагму і у верхній частині черевної

порожнини з’єднується зі шлунком. Харчова груд-

ка 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 пе-

ресувається завдяки так званим перистальтич-

ним рухам. Як вони здійснюються?

Стінки травного тракту мають два шари м’язів:

подовжній і кільцевий. Завдяки їх почерговому

скороченню та розслабленню і пересувається хар-

чова 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 ділян-

ка стравоходу, куди й пересувається харчова груд-

ка. 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

Мал. 29.3.

Перистальтичні рухи

стравоходу

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

102

стравоходу в шлунок розташований сфінктер — ділянка з розвине-

ними 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 від-

повідає 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 ор-

ган, що здатен розтягуватися, коли до нього потрапляє їжа. Стінки

порожнього шлунка утворюють складки, і він має розмір зо два ку-

лаки. Повністю розтягнутий шлунок дорослої людини може вміщу-

вати 2–4 л їжі.

Які функції виконує шлунок? У ньому їжа накопичується, пере-

мішується 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 від-

буваються з їжею під дією шлункового соку. Час перебування їжі

103

ЖИВЛЕННЯ І ТРАВЛЕННЯ

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 виро-

бляється численними залозами слизової оболонки шлунка. У 1 мм

слизової оболонки міститься приблизно 100 таких залоз. Одні з них

виробляють ферменти, інші — соляну кислоту, треті виділяють слиз.

У людини 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 амінокис-

лот. Пепсин діє лише за температури 35–37°С і за наявності соляної

кислоти. Соляна кислота знищує хвороботворні мікроорганізми, ви-

конуючи захисну функцію. Слиз, яким вкрита слизова оболонка

шлунка, перешкоджає дії соляної кислоти і пепсину на його стінку, за-

хищаючи її від самоперетравлення і механічних ушкоджень.

У шлунку проковтнуті харчові грудки перетворюються на напів-

рідку масу — хімус. Час від часу вона виштовхується із шлунка в ки-

шечник через отвір, оточений сфінктером, який перешкоджає повер-

ненню хімусу до шлунка.

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

Мал. 30.2. Дванадцятипала кишка

(а); підшлункова залоза (б);

жовчний міхур (в); печінка (г);

шлунок (д): 1, 2, 3 — протоки

печінки, жовчного міхура

і підшлункової залози;

4 — сфінктер

104

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 відкрива-

ються протоки підшлункової залози і жовчного міхура. Наступні

відділи тонкого кишечнику — порожниста кишка (1,5–2,5 м) і клу-

бова кишка (близько 3 м). Завдяки такій довжині тонкого кишеч-

нику перетравлення їжі відбувається протягом значного часу.

Скоро чуючись, гладенькі м’язи кишечнику здійснюють перисталь-

тичні і маятникоподібні рухи, що переміщують і перемішують хі-

мус (мал. 30.3).

Під час руху хімус перетворюється на сполуки, які засвоюються

організмом. Це відбувається під дією ферментів підшлункової зало-

зи 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 середо-

вищі. Тому для нейтралізації соляної кислоти, яка надходить у скла-

ді 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 доступніши-

ми 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 по-

бачити безліч складок (мал. 30.4). Розглядаючи їх у мікроскоп, ви

Мал. 30.3.

Маятникоподібні (а)

і перистальтичні (б)

рухи кишечнику

105

ЖИВЛЕННЯ І ТРАВЛЕННЯ

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 при-

стінкове травлення.

Саме до нього надходять невеликі молекули, які утворилися вна-

слідок порожнинного травлення. Між мікроворсинками і в плазма-

тичній мембрані клітин епітелію містяться молекули ферментів.

Потрапивши між мікроворсинками, невеликі молекули розщеплю-

ються на ще дрібніші — такі, що можуть бути перенесені через мемб-

рани клітин епітелію. Так розпочинається процес всмоктування ре-

човин.

1. Перевірте, чи є правильними твердження, виправте помилки.

Шлунок людини має постійний об’єм; функція шлунка полягає в нако-

пиченні 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) клі-

тини яких органів виділяють речовини, що утворюють травний сік;

г) яке середовище в порожнині органа — кисле чи лужне?

Обговоріть результати порівняння.

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

106

1. Що відбувається в шлунку з харчовими грудками, утвореними із котлети,

яку ви з’їли на сніданок? 2. Якою є роль пепсину в перетворенні «котлет-

ної» харчової грудки на хімус? 3. Де виробляються ферменти, що діють

у кишечнику? 4. Яким є зв’язок між слизом, соляною кислотою і пепсином

у шлунку? 5. Що відбувається з хімусом, на який перетворилася «ранішня»

котлета, у тонкому кишечнику? 6. Де і як відбувається пристінкове трав-

лення?

7. Чому травні ферменти надходять до кишечнику в неактивно-

му 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

до того, щоб всмоктування було якомога ефективні-

шим.

Зсередини кишечник вистелений слизовою обо-

лонкою з величезною кількістю виростів: понад 2500

ворсинок міститься на кожному квадратному санти-

метрі внутрішньої поверхні цього органа. Кожна

клітина ворсинки утворює до 3000 мікроворсинок.

Завдяки ворсинкам і мікроворсинкам внутрішня

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

й мікроворсинки є основним «пристроєм», який

забезпечує всмоктування поживних речовин.

Як відбувається всмоктування речовин? Існує

два способи транспорту речовин через епітелій

кишечнику: через щілини між клітинами й через самі

епітеліальні клітини. У першому випадку транспорт

відбувається шляхом дифузії. У такий спосіб надхо-

дять до внутрішнього середовища вода і деякі міне-

ральні солі й органічні сполуки.

Мал. 31.1. Будова

ворсинки тонкого

кишечнику:

1 — епітеліальні клітини;

2 — мікроворсинки;

3, 4 — кровоносні

капіляри;

5 — лімфатичні

капіляри; 6 — нерви;

7 — гладенькі м’язи

107

ЖИВЛЕННЯ І ТРАВЛЕННЯ

Проте шляхом дифузії до внутрішнього се-

редовища ворсинки потрапляє лише мала част-

ка поживних речовин. Багатьом молекулам до-

водиться проникати всередину ворсинок крізь

самі епітеліальні клітини. Перш за все, ці моле-

кули мають подолати їх плазматичні мембрани.

У цьому їм допомагають спеціальні молекули-

пере носники. Опинившись у клітині, молекули

поживних речовин переміщуються в цитоплаз-

мі до іншого боку клітини і через мембрану ви-

ходять у міжклітинну рідину (мал. 31.2). Подо-

лання цих бар’єрів молекулами речовин, що

всмоктуються, потребує зазвичай великих ви-

трат енергії.

Що відбувається з речовинами, які дісталися

міжклітинної рідини ворсинки? Їх молекули

спрямовуються в кровоносні або лімфатичні ка-

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 за-

вдовжки 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 ко-

рисні 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, май-

же 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 перетворю-

ється на щільні калові маси. Калові маси можуть залишатися в тов-

стому 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.

Мал. 31.2. Схема транспорту

речовин з порожнини

кишечнику (а) крізь

епітеліальні клітини (б)

до міжклітинної рідини (в):

1 — крохмаль; 2 — глюкоза;

3 — білок; 4 — амінокислоти

108

Отже, всмоктування відбувається на всіх ділянках травного трак-

ту. 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 всмокту-

ються вода, глюкоза, амінокислоти тощо. Найінтенсивніше всмокту-

вання поживних речовин відбувається в тонкому кишечнику. У тов-

стому 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 см

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 порож-

нині 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 пра-

вого боку в черевній порожнині під діафрагмою. У неї заглиблений

жовч ний 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 ра-

зом, 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 утво-

рилися в кишечнику. І печінкова артерія, і ворітна вена в печінці роз-

галужуються, утворюючи власні мережі капілярів. Розгалуження во-

рітної вени називають ворітною системою печінки. Обидві мережі

109

ЖИВЛЕННЯ І ТРАВЛЕННЯ

капілярів збираються до однієї вени, що впадає в нижню порожнис-

ту вену.

Які функції виконує печінка? Її відносять до травних залоз,

оскільки гепатоцити виробляють жовч. Вона утворюється безпе-

рервно 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

жовто зеленого кольору. Вона підсилює перистальтику кишечнику,

сприяє виділенню соку з підшлункової залози, підвищує активність

травних ферментів кишечнику, полегшує розщеплення жирів, по-

дрібнюючи їх великі краплини.

Наступна функція печінки — бар’єрна. Річ у тім, що не всі речо-

вини, 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 розщеплю-

ються продукти розпаду зруйнованих еритроцитів, утворюючи

жовчні пігменти.

Печінку невипадково називають «метаболічним котлом організ-

му». До гепатоцитів потрапляє більша частина корисних речовин,

що наді йшли у ворітну систему. Вони беруть участь у метаболізмі,

утворюючи речовини, необхідні для всього організму людини. Так,

у гепатоцитах глюкоза перетворюється на запасний вуглевод

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

10 9 8

110

глікоген, синтезується більшість білків

крові тощо. Лише невелика частка корис-

них речовин венозної крові ворітної сис-

теми долає печінку без змін.

Печінка бере участь у кровотворенні,

накопичуючи Ферум, який використову-

ється для синтезу гемоглобіну. Печінка

є одним з депо крові: у ній може містити-

ся до 60 % усього її об’єму в організмі.

Підшлункова залоза (мал. 32.2). Ця

залоза розміщується за шлунком. Маса

підшлункової залози становить близько

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 гідрокарбона-

ту нейтралізують у кишечнику соляну кислоту, яка потрапляє до

нього зі шлунка в складі хімусу. Унаслідок цього травний сік у ки-

шечнику стає слабо лужним. Саме в такому середовищі можуть пра-

цювати ферменти підшлункової залози.

І печінка, і підшлункова залоза гостро реагують на дію алкоголю

й шкідливих речовин, що потрапляють до організму під час куріння.

Під їх впливом гальмується виконання клітинами належних функ-

цій. Наслідком можуть стати переродження клітин печінки й під-

шлункової 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.

Мал. 32.2. Підшлункова залоза (а)

і дванадцятипала кишка (б):

1 — протока підшлункової залози