Біологія. 8 клас. Тагліна
Тема 5. Живлення як властивість живого. Будова й функції травної системи людини
§ 18. Живлення як властивість живого. Еволюція травної системи тварин
Поміркуйте й обговоріть ситуацію
Існує такий вислів: «Ми є тим, що ми їмо». Це означає, що здоров'я та зовнішній вигляд людини є віддзеркаленням звичок харчування. Але цей вислів можна застосувати й на рівні біологічних видів: будова тіла й поведінка залежать від того, яку їжу добуває організм. Розкажіть, як певний спосіб живлення впливає на живих істот.
Способи живлення тварин
Для підтримання процесів життєдіяльності — росту, руху, розмноження тощо — живі організми отримують із навколишнього середовища речовини з певним хімічним складом, а також використовують різні джерела енергії. Цей процес називається живленням.
Живлення — це отримання з навколишнього середовища речовин та енергії для життєдіяльності.
Відкритий мікрофон. Розгляньте схему 9 на с. 90. Знайдіть на схемі й назвіть по одній тварині, яка є: фітофагом, зоофагом, хижаком, фільтрувальником, сапрофагом, паразитом, консументом першого порядку, консументом другого порядку, редуцентом. Як живиться названа вами тварина? Які має пристосування до живлення?
Робота в групі
1. Запропонуйте свою класифікацію способів активного пошуку їжі. На які групи можна розділити тварин за цією ознакою?
2. Спробуйте класифікувати засоби полювання, що використовують хижаки.
Відкритий мікрофон
Пригадайте, у який спосіб рослини й тварини отримують речовини й енергію з навколишнього середовища. Чим відрізняються «харчові вподобання» рослин і тварин? Що ви знаєте про гетеротрофів і автотрофів?
Схема 9. Способи живлення тварин
Травлення і його значення
Після того, як їжа потрапила в організм, відбувається травлення — розщеплення складних речовин їжі на малі молекули. Наприклад, складний вуглевод крохмаль розщеплюється до глюкози; білки — до амінокислот; жири — до жирних кислот і гліцерину (схема 10).
Травлення — це процес розщеплення складних речовин їжі на прості компоненти, які засвоюються організмом.
Схема 10. Значення травлення
Малі молекули (глюкоза, амінокислоти, вітаміни та ін.) всмоктуються клітинами кишки й через кров або гемолімфу транспортуються до клітин усього тіла. У клітинах тіла речовини, що надійшли з їжею, перетворюються двома шляхами: вони або використовуються для побудови власних речовин організму, або розщеплюються з вивільненням енергії. Після цих перетворень із клітин виводяться кінцеві продукти обміну речовин: СО2, Н2О, NH3 та ін.
Усі хімічні перетворення в організмі відбуваються за участю ферментів. Ферменти — це біологічні каталізатори, які прискорюють хімічні реакції в клітинах. За хімічною природою ферменти є білками. Ферменти дуже специфічні, кожен із них каталізує лише один певний тип біохімічних реакцій. Травні ферменти, як-от амілаза, пепсин, ліпази, забезпечують розщеплення сполук їжі на більш прості компоненти.
Анімація «Робота ферменту»
rnk.com.ua/108465
Внутрішньоклітинне травлення
Одноклітинні організми перетравлюють їжу шляхом внутрішньоклітинного травлення. Вони поглинають макромолекули або великі харчові частинки (клітини та клітинні фрагменти бактерій, мікроводоростей) шляхом фагоцитозу (мал. 18.1). Усередині клітин харчові частинки розщеплюються в травних вакуолях, що містять травні ферменти. Неперетравлені рештки виводяться шляхом екзоцитозу.
Фагоцитоз — це захоплення і поглинання клітиною великих частинок за участю клітинної мембрани.
Мал. 18.1. Травлення в амеби
У багатоклітинних губок травлення також внутрішньоклітинне. Але вони вже мають спеціалізовані для травлення клітини — хоаноцити, які вистилають внутрішню порожнину тіла. Хоаноцити поглинають поживні частинки й перетравлюють їх у спеціалізованих органелах — лізосомах. Далі перетравлені речовини передаються іншим клітинам (мал. 18.2).
Мал. 18.2. Травлення в губок
Порожнинне травлення
Більшість видів тварин перетравлюють їжу позаклітинно, усередині травної порожнини. У цьому разі травні ферменти вивільняються в травну порожнину, а клітини всмоктують уже перетравлені речовини. Це порожнинне травлення.
У жалких, наприклад, у гідр або медуз, у центрі тіла є кишкова порожнина, яка має лише один отвір (мал. 18.3, с. 92). Шар спеціалізованих клітин, що вистилає порожнину, виділяє до неї травні ферменти. Після травлення в порожнині ці клітини поглинають харчові частинки й завершують травлення внутрішньоклітинно.
Мал. 18.3. Травна система жалких (медузи)
Багато плоских червів також мають травну порожнину з одним отвором. У планарії є рот, який відкривається в глотку, що веде до розгалуженої кишки (мал. 18.4). Численні вирости цієї кишки є місцем, де їжа перетравлюється, і водночас ці вирости забезпечують розподілення речовин до всіх тканин тіла.
Мал. 18.4. Травна система планарії
Відкритий мікрофон
Поміркуйте, яких переваг надає організмам поява в еволюції порожнинного травлення.
Травний канал
Більш досконалою травною системою є травний канал, яким їжа транспортується в одному напрямку. За цих умов травна система стає наскрізною: має рот і анальний отвір.
Найпростіший травний канал — у круглих червів: це проста трубчаста кишка (мал. 18.5а). У кільчастих червів уже з’являються відділи, спеціалізовані на різних функціях: глотка для ковтання, воло для накопичення їжі, шлунок для подрібнення їжі, кишка для травлення та всмоктування поживних речовин (мал. 18.5б).
У подальшому відділи травної системи вдосконалюються. Виникають травні залози — спеціалізовані органи, які утворюють і виділяють у травний канал травні ферменти. Це печінка, підшлункова залоза, слинні залози (мал. 18.5в).
Мал. 18.5. Еволюція травного каналу в різних тварин: а — Круглі черви; б — Кільчасті черви; в — Хребетні
У кишці формуються відділи з різними функціями. Наприклад, перший відділ кишки спеціалізується на перетравленні їжі, наступні — на всмоктуванні поживних речовин.
Знайдіть інформацію й виконайте завдання
Порівняйте можливості травної системи з одним отвором із можливостями наскрізної травної системи. Чому планарії мають саме розгалужену кишку, а не просто кишкову трубку, як більшість інших тварин? Зробіть висновки.
Опорні точки
Травлення — розщеплення складних речовин їжі на такі, що можуть бути засвоєні організмом. У процесі еволюції внутрішньоклітинне травлення доповнюється порожнинним. Виникає травний канал, у якому формуються спеціалізовані відділи. Утворюються великі травні залози.
Запитання і завдання
1. Чим відрізняються типи живлення черевоногих і двостулкових молюсків? Дощового черв’яка й бичачого ціп’яка? Як це відбивається на їхньому зовнішньому вигляді й поведінці?
2. Прочитайте англомовний текст і виконайте завдання.
A craw is an enlarged part of the esophagus in some animals, where food is accumulated, stored, and sometimes pre-digested. For example, in bees, the initial stages of processing nectar into honey occur in the craw. The earthworm's craw allows for the rapid intake of large amounts of food, that can be stored and used over a long period. The food then enters the stomach, which has thick muscular walls. There, it is broken down by mixing and grinding, a process aided by small stones ingested with food.
- А) Із якої частини травного тракту виникає воло? Які функції воно виконує?
- Б) Яку функцію виконує шлунок дощового черв’яка? Яку ще функцію виконує шлунок в інших тварин?
3. Розгляньте травну систему голуба. Знайдіть інформацію й дайте відповіді на запитання.
- А) Де в травній системі птахів відбувається тимчасове зберігання великої кількості їжі? Хімічна обробка їжі? Механічна обробка їжі?
- Б) Куди відкриваються вивідні протоки травної, сечової та статевої систем?
- В) Як травна система птахів пристосована до польоту?
