Здравствуйте! С вами Андрей, преподаватель биологии и автор канала «Биосфера».
Мы едим каждый день по нескольку раз. Но задумывались ли вы, что происходит с едой после того, как вы её проглотили? Как кусок хлеба превращается в энергию, а яблоко — в витамины и минералы?
Пищеварительная система — это удивительный конвейер длиной около 8-10 метров. На каждом его этапе с едой происходят разные превращения. Сегодня мы пройдем по этому конвейеру от начала до конца и разберем всё, что нужно знать для ОГЭ.
Поехали!
Часть 1. Зачем нужна пищеварение?
Пища, которую мы едим, состоит из сложных молекул: белков, жиров, углеводов. Но наши клетки не могут использовать их в таком виде. Им нужны "кирпичики": аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты.
Пищеварение — это процесс механической и химической обработки пищи, в результате которого сложные вещества расщепляются на простые, способные всосаться в кровь и лимфу.
В пищеварительной системе есть два типа обработки:
Механическая обработка — это измельчение и перемешивание пищи. Её выполняют зубы и мышцы стенок пищеварительного тракта.
Химическая обработка — это расщепление молекул с помощью ферментов. Ферменты — это особые белки, которые ускоряют химические реакции. Каждый фермент работает только со своими веществами: одни расщепляют белки, другие — жиры, третьи — углеводы.
Часть 2. Общий план пищеварительной системы
Пищеварительная система состоит из пищеварительного тракта и пищеварительных желез.
Пищеварительный тракт — это трубка, которая проходит через всё тело. Вот её отделы по порядку:
Ротовая полость → глотка → пищевод → желудок → тонкий кишечник (включает двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишки) → толстый кишечник (включает слепую, ободочную и прямую кишки) → анальное отверстие.
Пищеварительные железы выделяют ферменты и другие вещества, необходимые для переваривания. К ним относятся:
· Слюнные железы
· Железы желудка
· Печень
· Поджелудочная железа
· Кишечные железы
Длина всего пищеварительного тракта у взрослого человека составляет около 8-10 метров.
Часть 3. Ротовая полость — начало пути
В ротовой полости происходит первый этап обработки пищи.
Зубы выполняют механическую обработку. У взрослого человека 32 зуба. Каждый зуб имеет коронку (видимая часть), шейку и корень (в десне). Внутри зуба есть полость, заполненная пульпой с нервами и сосудами. Снаружи зуб покрыт эмалью — самой твердой тканью в организме.
Типы зубов и их функции:
· Резцы (8 штук) — откусывают пищу
· Клыки (4 штуки) — разрывают пищу (у человека развиты слабо)
· Малые коренные (премоляры) (8 штук) — размельчают
· Большие коренные (моляры) (8-12 штук) — перетирают пищу
Язык — мышечный орган. Он перемешивает пищу, участвует в глотании и содержит вкусовые сосочки. Разные части языка по-разному воспринимают вкусы: кончик чувствует сладкое, корень — горькое, бока — кислое и соленое.
Слюнные железы выделяют слюну. У человека три пары крупных слюнных желез: околоушные, подчелюстные и подъязычные. Кроме того, есть множество мелких желез в слизистой оболочке рта.
Состав слюны:
· Вода (около 99%)
· Ферменты: амилаза (расщепляет крахмал до мальтозы) и мальтаза (расщепляет мальтозу до глюкозы)
· Слизь (муцин) — делает пищевой комок скользким
· Бактерицидные вещества (лизоцим) — убивают бактерии
В ротовой полости пища находится всего 15-20 секунд. За это время она смачивается слюной, измельчается зубами и начинает перевариваться (амилаза начинает расщеплять крахмал). Затем язык формирует пищевой комок и проталкивает его в глотку.
Часть 4. Глотка и пищевод
Глотка — это общий путь для пищи и воздуха. Чтобы пища не попала в дыхательные пути, при глотании надгортанник закрывает вход в гортань.
Из глотки пища попадает в пищевод — мышечную трубку длиной около 25 см. Стенки пищевода сокращаются волнообразно, проталкивая пищу в желудок. Это движение называется перистальтикой.
Пищевод проходит через диафрагму и впадает в желудок. В месте входа есть мышечное кольцо — сфинктер, которое не дает пище возвращаться обратно.
Часть 5. Желудок — химическая лаборатория
Желудок — это расширенная часть пищеварительного тракта, похожая на мешок. Его объем около 1-3 литров. Стенки желудка имеют толстый мышечный слой, который перемешивает пищу.
В слизистой оболочке желудка находятся железы желудка. Они вырабатывают желудочный сок.
Состав желудочного сока:
· Соляная кислота — создает кислую среду, убивает бактерии, активирует ферменты
· Ферменты: пепсин (расщепляет белки до пептидов), желатиназа (расщепляет желатин), липаза (расщепляет жиры молока)
· Слизь — защищает стенки желудка от самопереваривания
Почему желудок сам себя не переваривает? Во-первых, слизь покрывает стенки защитным слоем. Во-вторых, ферменты выделяются в неактивной форме и активируются только при контакте с пищей.
В желудке пища находится от 2 до 6 часов. За это время белки начинают расщепляться, пища перемешивается с желудочным соком и превращается в полужидкую кашицу — химус. Затем порциями через привратник (еще один сфинктер) химус поступает в двенадцатиперстную кишку.
Часть 6. Тонкий кишечник — главное место переваривания и всасывания
Тонкий кишечник — самый длинный отдел пищеварительного тракта, около 5 метров. Он состоит из трех отделов:
· Двенадцатиперстная кишка (около 30 см) — сюда впадают протоки печени и поджелудочной железы
· Тощая кишка
· Подвздошная кишка
Именно в тонком кишечнике происходит основное переваривание пищи и всасывание питательных веществ.
В двенадцатиперстную кишку открываются два важных протока:
Проток поджелудочной железы — приносит панкреатический сок. Это щелочная жидкость, содержащая ферменты для расщепления всех видов пищи:
· Трипсин и химотрипсин — расщепляют белки
· Амилаза — расщепляет углеводы
· Липаза — расщепляет жиры
· Нуклеазы — расщепляют нуклеиновые кислоты
Проток печени — приносит желчь. Желчь не содержит ферментов, но она эмульгирует жиры, то есть разбивает их на мелкие капельки. Это увеличивает поверхность для действия липазы.
Стенка тонкого кишечника имеет особое строение. Она покрыта ворсинками — микроскопическими выростами длиной около 1 мм. Ворсинки увеличивают поверхность всасывания в 30-40 раз. Внутри каждой ворсинки находятся кровеносные и лимфатические капилляры.
Что и где всасывается:
· Аминокислоты и глюкоза — в кровь
· Жирные кислоты и глицерин — в лимфу (через лимфатические сосуды)
· Вода и минеральные соли — тоже в кровь
По тонкому кишечнику пища продвигается благодаря перистальтике и проходит его за 4-5 часов.
Часть 7. Печень — главная химическая фабрика
Печень — самая крупная железа организма (вес около 1.5 кг). Она находится в правом подреберье.
Функции печени:
Пищеварительная — образование желчи, которая накапливается в желчном пузыре и выделяется в двенадцатиперстную кишку при поступлении пищи.
Барьерная — обезвреживание ядовитых веществ, которые поступают с кровью от кишечника. Печень превращает их в безвредные соединения.
Запасающая — в печени откладывается запас углеводов в виде гликогена. При необходимости гликоген расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь.
Участие в обмене веществ — в печени синтезируются многие белки крови, превращаются аминокислоты, образуется мочевина.
Депо крови — в печени может задерживаться до 20% всей крови.
Часть 8. Поджелудочная железа
Мы уже говорили о поджелудочной железе в статье про эндокринную систему. Но у нее есть и внешнесекреторная часть.
Поджелудочная железа вырабатывает панкреатический сок, который содержит ферменты для переваривания белков, жиров и углеводов. За сутки вырабатывается около 1.5-2 литров этого сока.
Воспаление поджелудочной железы называется панкреатит.
Часть 9. Толстый кишечник
В толстом кишечнике длина около 1.5-2 метров. Он состоит из слепой кишки (с аппендиксом), ободочной кишки и прямой кишки.
Что происходит в толстом кишечнике:
· Всасывание воды — химус постепенно превращается в плотные каловые массы
· Всасывание некоторых витаминов (например, витамина К)
· Обитание бактерий-симбионтов (кишечная палочка и другие) — они помогают переваривать клетчатку и синтезируют витамины
· Формирование и накопление каловых масс
Аппендикс — червеобразный отросток слепой кишки. Он участвует в иммунных реакциях. Его воспаление называется аппендицит и требует хирургического удаления.
Каловые массы накапливаются в прямой кишке и через анальное отверстие выводятся наружу.
Часть 10. Ферменты — маленькие помощники
Ферменты — это белки, ускоряющие химические реакции. У каждого фермента есть свои особенности.
Свойства ферментов:
· Действуют в определенной среде: пепсин — в кислой (желудок), ферменты поджелудочной железы — в щелочной (кишечник)
· Специфичны: каждый фермент расщепляет только определенные вещества
· Активны при температуре тела (при высокой температуре разрушаются)
· Работают как катализаторы — ускоряют реакции, но сами не расходуются
Основные ферменты пищеварения:
Фермент Где вырабатывается Что расщепляет До чего расщепляет
Амилаза Слюнные железы, поджелудочная железа Крахмал Мальтоза
Мальтаза Слюнные железы, кишечник Мальтоза Глюкоза
Пепсин Желудок Белки Пептиды
Трипсин Поджелудочная железа Белки и пептиды Аминокислоты
Липаза Поджелудочная железа, желудок Жиры Глицерин и жирные кислоты
Нуклеазы Поджелудочная железа Нуклеиновые кислоты Нуклеотиды
Часть 11. Всасывание питательных веществ
Всасывание происходит на всем протяжении пищеварительного тракта, но главное место — тонкий кишечник.
Как всасываются разные вещества:
Углеводы всасываются в кровь в виде глюкозы. Глюкоза — главный источник энергии для клеток.
Белки всасываются в кровь в виде аминокислот. Из аминокислот клетки строят собственные белки.
Жиры всасываются в лимфу в виде глицерина и жирных кислот. Затем по лимфатическим сосудам они попадают в кровь.
Вода и минеральные соли всасываются в кровь на всем протяжении кишечника.
Витамины всасываются в кровь: водорастворимые (С, группа В) — легко, жирорастворимые (А, D, Е, К) — вместе с жирами.
Часть 12. Гигиена питания и заболевания
Правила гигиены питания:
· Есть регулярно, в одно и то же время
· Тщательно пережевывать пищу
· Не есть на ходу и всухомятку
· Ограничивать острое, жареное, копченое
· Мыть руки перед едой
· Мыть овощи и фрукты
· Следить за сроком годности продуктов
Заболевания пищеварительной системы:
Гастрит — воспаление слизистой желудка. Причины: неправильное питание, инфекция Helicobacter pylori, стресс.
Язва желудка и двенадцатиперстной кишки — глубокий дефект слизистой. Может привести к кровотечению.
Панкреатит — воспаление поджелудочной железы.
Холецистит — воспаление желчного пузыря.
Аппендицит — воспаление аппендикса.
Дисбактериоз — нарушение состава микрофлоры кишечника.
Пищевые отравления — вызываются бактериями или их токсинами.
Часть 13. Лайфхаки для запоминания
Как запомнить путь пищи:
Представьте поезд, который идет по маршруту:
Рот (станция "Измельчалово") → Глотка (станция "Перекрестная") → Пищевод (станция "Скользкая") → Желудок (станция "Кислая") → Тонкий кишечник (станция "Всасывалово") → Толстый кишечник (станция "Водозаборная") → Прямая кишка (станция "Конечная").
Как запомнить, где что переваривается:
· Белки начинают перевариваться в желудке (пепсин)
· Углеводы начинают перевариваться во рту (амилаза)
· Жиры перевариваются в тонком кишечнике (липаза + желчь)
Как запомнить функции печени:
Печень — это "завод", который:
· Производит желчь (пищеварение)
· Обезвреживает яды (барьер)
· Хранит гликоген (склад)
· Синтезирует белки (производство)
Стишок про ферменты:
Амилаза — во рту, крахмал дробит,
Пепсин — в желудке, белок кипит.
Трипсин в кишке продолжает дело,
Липаза с желчью за жиры взялась смело.
🗺 Шпаргалка для повторения
1. Путь пищи: рот → глотка → пищевод → желудок → тонкий кишечник → толстый кишечник → прямая кишка
2. Рот: зубы (измельчение), язык (вкус и перемешивание), слюна (амилаза расщепляет крахмал)
3. Желудок: соляная кислота, пепсин (расщепляет белки), слизь (защита)
4. Тонкий кишечник: главное место переваривания и всасывания. Сюда впадают протоки печени (желчь) и поджелудочной железы (ферменты)
5. Печень: вырабатывает желчь, обезвреживает яды, хранит гликоген
6. Поджелудочная железа: ферменты для всех видов пищи
7. Толстый кишечник: всасывание воды, формирование кала
8. Ферменты: амилаза (углеводы), пепсин и трипсин (белки), липаза (жиры)
Подписывайтесь на канал «Биосфера», чтобы не пропустить. Мы продолжаем разбирать все системы организма.
👇 Вопрос к вам:
Что в пищеварении кажется вам самым сложным? Ферменты? Путь пищи? Функции печени? Пишите в комментариях — разберем детально!
#огэбиология #пищеварительнаясистема #желудок #печень #ферменты #подготовкакоги #биосфера #понятнаябиология