§ 36. Порожнинне та пристінкове травлення

Поміркуйте

Якщо тварини будуть перетравлювати їжу, тільки виділяючи травні ферменти в порожнину кишечника, то витрати на їх синтез будуть дуже значними, бо ферменти будуть постійно виводитися з організму з рештками їжі. Як тваринам можна зекономити свої ферменти?

Згадайте

Травна система

Травні ферменти

Пасивний та активний транспорт речовин через мембрану

Порожнинне травлення

Порожнинне травлення — тип позаклітинного травлення, за якого поживні речовини розщеплюються ферментами в порожнинах травного тракту. Порожнинне травлення забезпечує гідроліз великих харчових молекул до оліго- та мономерів. Такий тип травлення характерний для багатоклітинних організмів — круглих і кільчастих червів, молюсків, членистоногих і хордових.

Органи травлення складаються з травного каналу і травних залоз. Травний канал утворюють ротова порожнина, стравохід, шлунок, кишечник. Кишечник людини ділиться на тонкий і товстий. Слинні залози, залози шлунка й кишечника, підшлункова залоза виділяють травні соки. Травні соки містять ферменти (гідролази), які здійснюють гідроліз полімерів — білків, складних вуглеводів, жирів. Порожнинне травлення завершується утворенням невеликих молекул — дисахаридів, дипептидів, жирних кислот, моногліцеридів.

Пристінкове травлення

Пристінкове травлення відбувається на величезній поверхні тонкого кишечника, утвореної складками, ворсинками й мікроворсинками слизової оболонки. Воно здійснюється завдяки гідролітичним ферментам, які вбудовані в мембрани клітин кишкового епітелію — ентероцитів. Ферменти-гідролази здійснюють остаточний гідроліз поживних речовин. Далі відбувається всмоктування — транспорт молекул через ентероцит у кров або лімфу.

Будова ворсинок тонкого кишечника

Внутрішня поверхня тонкої кишки має характерний рельєф завдяки наявності складок, ворсинок і крипт (мал. 36.1). Ці структури збільшують загальну поверхню тонкого кишечника в 600 разів, що сприяє здійсненню функції травлення.

На складках стінок тонкого кишечника є випинання слизової оболонки — ворсинки. Висота ворсинок становить 0,5—1,5 мм. На 1 мм2 слизової оболонки розташовано близько 30—40 таких ворсинок. У центрі ворсинки проходить лімфатичний капіляр (мал. 36.2). У кожну ворсинку входить по 1-2 артеріоли, які розпадаються на капіляри. З капімлярів кров збирається у венулу, яка проходить уздовж осі ворсинки.

Мал. 36.1. Структура стінок тонкого кишечника

Мал. 36.2. Будова ворсинки

Будова мікроворсинок тонкого кишечника

Основну масу епітеліальних клітин, які вкривають ворсинку, становлять ентероцити. Ентероцити покриті мікроворсинками, у середньому до 1700-3000 штук на клітину. Висота кожної мікроворсинки — близько 1 мкм. На 1 мм2 епітелію тонкого кишечника розташовано близько 50—200 млн таких мікроворсинок. Завдяки їм поверхня пристінкового травлення і всмоктування збільшується в 30—40 разів.

У мембрани мікроворсинок убудовані ферменти, які беруть участь у розщепленні та транспорті речовин, що всмоктуються (мальтаза, інвертаза, лактаза, трегалаза, лужна фосфатаза, моногліцеридліпаза, пептидази тощо). Ці ферменти синтезуються всередині ентероцитів і вбудовуються в їхню мембрану як інтегральні білки.

Процеси, що відбуваються на мікроворсинках, отримали назву пристінкового (мембранного) травлення. Вони були вперше описані українським ученим О. М. Уголєвим 1958 року.

Всмоктування речовин у тонкому кишечнику

Кінцеві продукти травлення транспортуються всередину ентероцита, звідки переносяться в кров (амінокислоти, вуглеводи) або лімфу (жири). Перенесення речовин відбувається шляхом пасивного й активного транспорту.

Абсорбція води відбувається пасивно за допомогою осмосу. Багато йонів (Ca2+, K+, Mg2+, Zn2+, Cu2+) всмоктуються шляхом простої або полегшеної дифузії. Всмоктування йонів Na+ відбувається шляхом активного транспорту з витратою енергії АТФ.

Всмоктування більшості органічних речовин відбувається завдяки активному закачуванню через мембрану ентероцита (спеціальними переносниками з використанням АТФ) і наступним пасивним транспортуванням у кров або лімфу. Так, наприклад, здійснюється всмоктування амінокислот, глюкози й галактози.

Транспортування жирів здійснюється у вигляді гліцеролу й жирних кислот. Гліцерол надходить усередину ентероцитів пасивно, жирні кислоти транспортуються за участю жовчних кислот. Усередині ентероцитів відбувається ресинтез тригліцеридів. Із тригліцеридів, холестеролу, фосфоліпідів і глобулінів утворюються хіломікрони — жирові частинки, укладені в ліпопротеїнову оболонку. Шляхом пасивного транспорту вони потрапляють у лімфатичні судини.

Травні ферменти людини

Ключова ідея

Порожнинне травлення здійснюється ферментами в порожнинах травного каналу. Такий тип травлення характерний для багатоклітинних тварин. Пристінкове травлення відбувається на поверхні мікроворсинок тонкого кишечника. Кінцеві продукти травлення транспортуються всередину ентероцитів, звідки переносяться в кров (амінокислоти, вуглеводи) або лімфу (жири).

Запитання та завдання

1. Що в подальшому відбувається з ліпідами, які надійшли до лімфи? 2. Що в подальшому відбувається з амінокислотами, які надійшли до крові?

скачать dle 11.0фильмы бесплатно