Базовая опора: Питание и пищеварение: вакуоль, полость и сквозной кишечник
Повторение основы перед углублённым разбором. Проследим пищу от захвата до всасывания и сравним внутриклеточное пищеварение, замкнутую полость и сквозной тракт.
Федеральная программа · углублённый уровень · 8 класс
Животные
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Значение питания и пищеварения у животных
- Внутриклеточное и внутриполостное пищеварение у одноклеточных и беспозвоночных
- Замкнутая и сквозная пищеварительные системы
- Пищеварительный тракт и железы позвоночных, ферменты
- Особенности питания представителей отрядов млекопитающих
- Практика: сравнение способов поглощения пищи
Как это устроено
Сначала животное захватывает пищу, затем механические действия и ферменты превращают крупные молекулы в доступные части, после чего клетки поглощают продукты. У амёбы всё происходит в одной клетке: частица оказывается в вакуоли. У гидры пища сначала переваривается в общей полости, а часть обработки продолжается в клетках её стенки. Это два связанных этапа, а не взаимоисключающие ярлыка.
Замкнутая система имеет одно отверстие и не позволяет так же чётко разделить одновременный вход пищи и выход остатков; сквозной тракт имеет отдельные вход и выход и разные отделы. У беспозвоночных встречаются разные варианты, поэтому нельзя говорить «все черви — одна кишечная трубка». У позвоночных пищеварительный тракт связан с железами, выделяющими ферменты и другие вещества. Ферменты действуют на определённые молекулы при подходящих условиях, а не «растворяют любую пищу».
Рацион связан со строением, но не выводится из одного зуба. Растительноядные млекопитающие часто используют помощь микроорганизмов для обработки растительных клеточных стенок, например в многокамерном желудке жвачных или в других отделах у иных видов. Хищники могут иметь зубы для удержания добычи и сравнительно иной тракт. Всеядные комбинируют разные источники. Пищеварительные приспособления нужно описывать для конкретного вида и его пищи.
Питательные вещества после всасывания переносит внутренняя среда организма к клеткам; непереваренные остатки выводятся. Нельзя считать кал «просто выделенным мочевым продуктом»: вывод непереваренного из кишечника и удаление продуктов клеточного обмена через выделительные органы — разные процессы. Безопасная школьная практика — сравнение готовых схем и видеонаблюдений, не кормление неизвестной пищей живых животных.
Проследим один белок пищи у млекопитающего. Жевание измельчает пищу, но не делит каждую молекулу белка на аминокислоты. Пищеварительные ферменты последовательно расщепляют крупные молекулы на меньшие части; клетки тонкой кишки переносят подходящие продукты через эпителий. Затем кровь доставляет их другим клеткам, где они могут использоваться для синтеза собственных белков. Это четыре разные операции: механическая обработка, химическое расщепление, всасывание и использование в обмене. Непереваренная часть пищи выходит по кишечнику, а растворимые продукты клеточного обмена удаляются другими путями.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Питание
Поступление в организм веществ, которые затем используются как строительный материал и источник энергии после пищеварения и обмена; состав пищи, путь её захвата и способ усвоения различаются у животных.
Пример: Гусеница поедает лист, расщепляет его доступные вещества и всасывает продукты; само поедание ещё не означает, что клеточная стенка листа полностью усвоена.
- Пищеварение
Механическое и химическое превращение пищи в более мелкие вещества, которые могут быть поглощены клетками и использованы организмом.
Пример: Белковые молекулы в кишечнике расщепляются ферментами до более мелких составляющих.
- Фермент
Биологический катализатор, обычно белок, ускоряющий определённую химическую реакцию без расходования как обычный исходный субстрат.
Пример: Пищеварительные ферменты расщепляют белки, жиры или углеводы, но каждый действует не на любую пищу одинаково.
- Внутриклеточное пищеварение
Расщепление пищевых частиц после их захвата клеткой внутри ограниченного мембраной пузырька; туда поступают пищеварительные вещества, а полученные молекулы затем используются клеткой.
Пример: Амёба окружает частицу ложноножками, образует пищеварительную вакуоль и перерабатывает её содержимое внутри этой же клетки.
- Внутриполостное пищеварение
Расщепление пищи вне клеток ферментами, выделенными в общую пищеварительную полость или просвет кишечника; полученные частицы позже поглощаются клетками стенки.
Пример: Гидра выделяет ферменты в кишечную полость, затем клетки стенки захватывают более мелкие частицы и завершают их обработку.
- Замкнутая пищеварительная система
Пищеварительная полость с одним отверстием, через которое пища поступает и непереваренные остатки выходят.
Пример: У гидры одна ротовая область ведёт в кишечную полость.
- Сквозной пищеварительный тракт
Тракт с отдельными входным и выходным отверстиями и последовательно специализированными участками.
Пример: У дождевого червя пища проходит через рот, отделы кишечника и выводится через анальное отверстие.
- Пищеварительная железа
Орган или группа клеток, выделяющих вещества, участвующие в переваривании или иной обработке пищи.
Пример: Поджелудочная железа позвоночных выделяет пищеварительные ферменты в кишечник.
- Всасывание
Переход расщеплённых питательных веществ и других доступных молекул через клетки стенки пищеварительного тракта во внутреннюю среду, откуда они переносятся к другим клеткам.
Пример: У млекопитающего аминокислоты после расщепления белков проходят через эпителий тонкой кишки и поступают в кровь, а не сразу в мышцы животного.
- Растительноядное и хищное питание
Преобладание растений или других животных в пище; особенности зубов и тракта часто связаны с рационом, но конкретный вид может иметь смешанное питание.
Пример: У жвачных млекопитающих микробы в сложном желудке помогают использовать растительную клетчатку; у хищных кошачьих другие зубы и рацион.
Важно: Длина кишечника или вид зубов в отдельности не доказывают строгую категорию питания.
Пример по шагам
У гидры нашли одно отверстие, ведущее в полость. Ученик решил, что пища переваривается только внутри клеток, потому что у неё нет отдельного анального отверстия. Как исправить?
- Одно отверстие означает замкнутый тип полости, но не отсутствие ферментов в её просвете.
- Часть пищи расщепляется в полости — внутриполостное пищеварение.
- Клетки стенки затем могут захватывать частицы и завершать обработку внутри себя.
Вывод: У гидры сочетаются внутриполостное и внутриклеточное пищеварение; тип отверстий не отменяет оба этапа.
Практическая работа
Три схемы пути пищи
- На готовых схемах амёбы, гидры и дождевого червя обозначьте место захвата, расщепления и поступления веществ к клеткам.
- Для каждой схемы проведите путь непереваренных остатков и отметьте, сколько наружных отверстий у пищеварительной системы.
- Сравните с видеозаписью питания известного вида, записывая отдельно наблюдаемое и то, что предполагается по анатомии.
Что можно заключить: Одну задачу получения питательных веществ разные линии решают с различной организацией пищеварения.
Безопасность: Не вскрывайте животных и не проводите кормовые опыты без утверждённого школьного протокола; используйте готовые материалы.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.