Основні функції травлення. Матеріал для учнів 10 класу.

Позаклітинне і зовнішнє  травлення

Позаклітинне травлення
Позаклітинне травлення характеризується тим, що травні ферменти секретуються у зовнішнє середовище, перетравлення їжі відбувається поза клітиною, утворені речовини потім усмоктуються в клітину.
Таким чином організми перетравлюють великі органічні молекули, які не можуть проникнути безпосередньо крізь клітинну мембрану. Біологічні макромолекули руйнуються до невеликих сполук, які й засвоюються клітиною.
Позаклітинне травлення може відбуватися зовні організму (зовнішнє травлення) або в травних порожнинах тіла (порожнинне травлення).
Позаклітинне травлення у бактерій і архей
Мікроорганізми поглинають їжу і виділяють продукти обміну всією поверхнею клітини. Але поживні речовини можуть надходити в клітину тільки в розчиненому вигляді, тому розщеплення нерозчинних складних органічних сполук на більш прості відбувається зовні. Травні ферменти секретуються клітинами мікроорганізмів в зовнішнє середовище або закріплюються на зовнішній мембрані чи на клітинній стінці. Таким чином, перетравлення їжі відбувається поза клітиною. Утворені мономери всмоктуються через клітинну мембрану.
Позаклітинне травлення у хижих грибів
Існує близько 200 видів хижих грибів. Вони утворюють з ниток міцелію спеціальні ловчі системи, що нагадують рибальські снасті з безліччю гачків, клейкі мережі або кільця-зашморги. Після захоплення здобичі гіфи гриба проростають через покриви жертви і виділяють травні ферменти. Потім спеціальні асиміляційні гіфи всмоктують і засвоюють перетравлені речовини.

Мал. 35.1. Хижі рослини

Мал. 35.2. Хижа личинка жука-плавунця

Позаклітинне травлення у хижих рослин
Існує близько 630 видів комахоїдних рослин. Це переважно багаторічні трав’янисті рослини, але серед них також трапляються напівчагарники й невеликі чагарники. Зазвичай вони живляться, як і всі рослини, поглинаючи речовини з ґрунту та фотосинтезуючи. Але багато з них ростуть на болотах — на ґрунтах, украй бідних на поживні елементи. Тому вони використовують у їжу дрібних тварин (переважно комах) як додаткове джерело Нітрогену, Калію, Фосфору та інших елементів.
Комахоїдні рослини застосовують різні приманки, приваблюють комах забарвленням, солодкими виділеннями або запахом. Вони ловлять здобич за допомогою липких виділень і ловчих апаратів (видозмінних листків) — схлопувальних листків, ловчих глечиків (мал. 35.1). У пастку виділяються ферменти, які перетравлюють спійману жертву. Утворені продукти травлення, переважно амінокислоти, всмоктуються і засвоюються.
Зовнішнє травлення у членистоногих
Особливий вид живлення — зовнішнє травлення — характерне для деяких дрібних представників тварин: павуків, хижих личинок жуків, бабок і мух. Ці хижаки спочатку впорскують у тіло здобичі травні ферменти, які розм’якшують тверді тканини, а потім усмоктують частково перетравлену їжу.
Наприклад, хижа личинка жука-плавунця, схопивши свою жертву щелепами, впорскує в неї травну рідину, яка паралізує здобич (мал. 35.2). Наступна порція травного соку починає перетравлювати паралізовану жертву, розріджує її, після чого личинка всмоктує їжу через глотку.
Павуки так консервують своїх жертв на павутині. Піймавши здобич, павук вбиває її отрутою. Отруйні залози павуків розташовані в хеліцерах. Вони оточені м’язами, під час скорочення яких отрута впорскується через отвір на кінці пазуруватого членика хеліцер. На невеликих комах отрута павуків діє майже миттєво. Піймавши й убивши здобич, павук розриває її хеліцерами і впорскує в неї травні соки (мал. 35.3). Через певний час павук висмоктує утворений поживний розчин. Пристосуванням павуків для харчування рідкою їжею є фільтруючий апарат ротової порожнини і глотки, потужний смоктальний шлунок.
Вважають, що позакишкове травлення еволюційно виробилося у членистоногих для того, щоб подолати твердий хітиновий панцир під час харчування одних членистоногих іншими. Відсутність потужних щелеп змусило павуків перейти до розчинення тканин жертви і харчування рідкою їжею.

Мал. 35.3. Початок процесу зовнішнього травлення павука-оси

Дізнайтеся більше
У деяких видів морських зірок формується об'ємний шлунок, здатний вивертатися через рот. Зірка обволікає шлунком здобич, яку не може проковтнути (наприклад, мушлю молюска), і таким чином здійснює зовнішнє травлення. Морська зірка Patiria miniata розстеляє свій шлунок по дну і перетравлює органічні речовини, що знаходить.

Ключова ідея
Позаклітинне травлення використовується майже всіма живими організмами для перетравлення великих органічних молекул, які не можуть проникнути безпосередньо крізь клітинну мембрану. Травні ферменти секретуються у зовнішнє середовище; утворені речовини потім усмоктуються в клітину.
 Внутрішньоклітинне травлення найдавніше з еволюційної точки зору. Воно відбувається в клітині завдяки ферментам травних вакуоль. Цей вид травлення притаманний усім твариноподібним одноклітинним істотам та нижчим багатоклітинним організмам. Наприклад, у губок є клітини-амебоцити, які здійснюють захоплення часточок їжі, їх перетравлення та рознесення поживних речовин по тілу. У кишковопорожнинних таке травлення відбувається в травних клітинах тіла. В організмах багатьох безхребетних і хребетних також є подібні клітини, але вони здійснюють захисну функцію (фагоцитарні клітини червів, лейкоцити крові).

Позаклітинне травлення відбувається під впливом ферментів, що секретуються клітинами (наприклад, залозисті клітини кишковопорожнинних) або травними залозами (наприклад, слинні, підшлункова, печінка) у кишкову порожнину або порожнини органів травлення. Такий тип травлення вперше з’явився в кишковопорожнинних і наявний у червів, членистоногих, молюсків і хордових, тобто є найпоширенішим.

Приклітинне травлення (пристінкове, примембранне) займає проміжне положення між внутрішньоклітинним і позаклітинним. Воно відбувається завдяки дії ферментів, розташованих на мембранах клітин внутрішньої оболонки кишечника. Цей тип травлення має важливе значення для діяльності травної системи хребетних тварин.

Отже, у тварин є різні способи травлення, що розрізняються, зазвичай,

місцем проходження.

Які основні відділи та функції травної системи тварин?