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?

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 (гід-ролази), 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 мікроворсин-ками 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 капі-

ляр (мал. 36.2). У кожну ворсинку входить по 1-2 артеріоли, які розпадаються на капіляри. З капімлярів кров збирається у ве-нулу, яка проходить уздовж осі ворсинки.

Травні ферменти людини

Будова мікроворсинок тонкого кишечника

Основну масу епітеліальних клітин, які вкривають ворсинку, становлять ен-тероцити. Ентероцити покриті мікровор-синками, у середньому до 1700-3000 штук на клітину. Висота кожної мікроворсин-ки — 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 (маль-таза, 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 мікроворсин-ках, 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. Глі-церол надходить усередину ентероцитів пасивно, жирні кислоти транспортуються за участю жовчних кислот. Усередині ентеро-цитів 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.

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? 

Це матеріал з підручника Біологія і Екологія 10 клас Задорожний