Temat nr 23. Dostawca budulca i energii dla organizmu – układ pokarmowy część II. Teoria Układ pokarmowy Zadaniem układu pokarmowego jest przeprowadzanie podstawowych procesów związanych z odżywianiem. Są to: pobieranie pokarmu - trawienie - wchłanianie. Funkcjom tym służą poszczególne narządy układu pokarmowego. Jama ustna Przewód pokarmowy rozpoczyna się otworem ustnym prowadzącym do jamy ustnej. W jamie ustnej zachodzą następujące procesy: pobieranie pokarmu - rozdrabnianie pokarmu - nawilżanie i zmiękczanie pokarmu poprzez wymieszanie go ze śliną - wstępne procesy trawienne (trawienie skrobi). Wymienione wyżej funkcje możliwe są dzięki obecności zębów, języka i uchodzących do jamy ustnej gruczołów ślinowych. Jezyk Język zbudowany jest z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej. Umożliwia on mieszanie się pokarmu ze śliną. Na powierzchni języka znajdują się liczne kubki smakowe skupione w brodawki. Wyróżnia się 4 podstawowe smaki: gorzki, słodki, słony i kwaśny. Ślinianki Ich rolą jest produkcja śliny. U człowieka występują 3 pary ślinianek: - podżuchwowe - podjęzykowe - przyuszne. W jamie ustnej panuje środowisko obojętne (pH ok. 6,8), jednak po każdym posiłku odczyn gwałtownie się obniża. Niskie pH źle oddziałuje na szkliwo zębów, co sprzyja rozwojowi próchnicy. Dodatkowo zalegające między zębami resztki pożywienia są pożywką dla wielu bakterii, które przekształcają cukry w kwasy. Może to doprowadzić do uszkodzenia szkliwa i zębiny i powstania ubytku. Dlatego bezwzględnie należy dbać o higienę jamy ustnej i myć zęby nie tylko rano i wieczorem, ale też po każdym posiłku. Gardło Jest to krótki odcinek, w którym krzyżują się drogi pokarmowe i oddechowe. Podczas odruchu połykania chrzestny fałd zwany nagłośnią zamyka dostęp do krtani i dróg oddechowych. Przełyk Jest przewodem łączącym jamę ustną i gardło z żołądkiem. Znajdujące się w ścianach przełyku mięśnie gładkie wykonują ruchy perystaltyczne, powodując przesuwanie połkniętych kęsów do żołądka. Żołądek To rozszerzona, workowata część przewodu pokarmowego, w której pokarm zalega przez dłuższy czas, podlegając trawieniu. Śluzówka żołądka jest pofałdowana, w zagłębieniach między fałdami znajdują się liczne gruczoły produkujące sok żołądkowy. W jego skład wchodzą enzymy trawienne i kwas solny. Obecność kwasu solnego w żołądku jest przyczyną bardzo niskiego pH (1,5-2). Jego rola w żołądku polega na: - wyjaławianiu pokarmu - częściowej denaturacji białka - aktywacji enzymów. W śluzówce żołądka występuje szczególnie dużo gruczołów śluzowych, tak, że cała błona pokryta jest warstwą śluzu. Ma on zabezpieczać ścianki żołądka przed niszczącym działaniem kwasu solnego i enzymów. Żołądek jest mocno umięśniony. Wykonuje przez cały czas skurcze, co pozwala na mieszanie znajdującego się w nim pokarmu z sokiem żołądkowym. Jelito cienkie Jelito cienkie jest najdłuższą częścią przewodu pokarmowego - liczy ok. 6 m i dzieli się na dwunastnicę, jelito czcze i jelito kręte. Dwunastnica To początkowy, ok. 30-centymetrowy odcinek jelita cienkiego, w którym bardzo intensywnie zachodzą procesy trawienne. Do dwunastnicy uchodzą przewody z największych gruczołów: z wątroby produkującej żółć i z trzustki produkującej sok trzustkowy. Sok trzustkowy jest mieszaniną różnych enzymów trawiennych. W dwunastnicy panuje lekko zasadowe środowisko: pH ok. 8. Jelito czcze i kręte To dalsze odcinki jelita cienkiego, w których zachodzą końcowe etapy trawienia pokarmów, ale przede wszystkim następuje wchłanianie strawionych składników do krwi. Cała jego wewnętrzna powierzchnia pokryta jest drobnymi wyrostkami - kosmkami jelitowymi. Wewnątrz każdego kosmka znajdują się naczynia krwionośne i limfatyczne, do których wchłaniane są składniki odżywcze. Powierzchnia kosmków pokryta jest nabłonkiem, którego komórki zaopatrzone są w wyrostki zwane mikrokosmkami. W sumie daje to ogromną powierzchnię wchłaniania. Jelito cienkie cały czas wykonuje ruchy perystaltyczne, przesuwające treść pokarmową w stronę jelita grubego. Jelito grube Jest znacznie grubsze niż jelito cienkie (stąd nazwa). Na granicy jelita cienkiego i grubego znajduje się zastawka uniemożliwiająca cofanie się treści pokarmowej. W jelicie grubym nie ma gruczołów trawiennych ani kosmków jelitowych. Dociera tu woda, składniki pożywienia, które nie zostały dostatecznie strawione oraz takie, które w drodze przez jelito cienkie nie zostały wchłonięte. W jelicie grubym zachodzi przede wszystkim wchłanianie wody, soli mineralnych, a także witamin, takich jak witamina K czy niektóre witaminy z grupy B, które są syntetyzowane przez żyjące tu bakterie symbiotyczne. Jelito grube dzieli się na: - kątnicę (jelito ślepe), w której znajduje się wyrostek robaczkowy, - okrężnice, która otacza wnętrze jamy brzusznej, - odbytnicę, czyli końcowy odcinek jelita, zakończony odbytem. Tą drogą zachodzi usuwanie nie-strawionych resztek w postaci kału. Trzustka Trzustka jest narządem położonym tuż poniżej żołądka. Jest gruczołem podwójnym: - jako gruczoł trawienny produkuje sok trzustkowy, będący mieszaniną enzymów trawiennych - jako gruczoł dokrewny produkuje hormony: insulinę i glukagon. Wątroba Jest to dość skomplikowany narząd o różnorodnych funkcjach. Komórki budujące wątrobę, tzw. hepatocyty, nie mogą się dzielić i dlatego wątroba nie ma zdolności regeneracyjnych. Ewentualne uszkodzenia wypełniane są tkanką łączną właściwą. Wątroba zaliczana jest do gruczołów trawiennych ze względu na produkowaną przez nią żółć, wspomagającą trawienie i wchłanianie tłuszczów. Składnikami żółci są: - sole żółciowe, dzięki którym żółć odgrywa swoją rolę, jako emulgator tłuszczów - cholesterol - bilirubina - żółty barwnik, który jest produktem rozpadu hemoglobiny. Wyprodukowana żółć jest magazynowana w pęcherzyku żółciowym i stamtąd uwalniana do dwunastnicy. Funkcje wątroby: 1. Produkuje żółć, która jako emulgator umożliwia trawienie i wchłanianie tłuszczów. 2. Jest miejscem metabolizmu węglowodanów, białek i tłuszczów. 3. Reguluje poziom glukozy i innych substancji we krwi. 4. Magazynuje glikogen. 5. Magazynuje witaminy A, D i B12 oraz substancje mineralne, np. żelazo. 6. Syntetyzuje prawie wszystkie białka osocza krwi (albuminy, globuliny, fibrynogen). 7. Jest miejscem powstawania aminokwasów endogennych. 8. Syntetyzuje mocznik. 9. Unieszkodliwia toksyczne substancje, np. alkohol. 10. Ze względu na intensywność przemian metabolicznych jest głównym generatorem ciepła w organizmie. Teorię i zadania opracowano na podstawie następujących wydawnictw: Podręczniki do biologii w zakresie podstawowym i rozszerzonym; Vademecum maturzysty wydawnictwo Operon; Repetytorium maturzysty wydawnictwo Greg, Vademecum maturzysty wydawnictwo Zielona Sowa; Zadania maturalne: wydawnictwo Operon, wydawnictwo MAC, wydawnictwo WSIP, wydawnictwo PWN, wydawnictwo CKA, wydawnictwo OMEGA, wydawnictwo: NOWA ERA. Arkusze maturalne (CKE). Zadania d rozwiązania 1) Schemat przewodu pokarmowego człowieka a) Podpisz elementy rysunku oznaczone literami B, C, G, H. b) Nazwij proces zachodzący w narządzie F. Podaj rodzaj substratu i działającego na niego enzymu. c) Wymień dwa przystosowania występujące w narządzie F, które zapobiegają samostrawieniu. d) Wymień dwie funkcje substancji produkowanej przez element A. 2) Schemat przedstawia podział enzymów proteolitycznych (proteazy). Korzystając ze schematu, określ kryteria, które zastosowano przy podziale tych enzymów. 3) Schemat przedstawia trawienie węglowodanów. Podaj produkt trawienia skrobi. Podaj nazwę cukrów, które powstaną, w procesie trawienia laktozy 4) Układ trawienny składa się. z przewodu pokarmowego i gruczołów trawiennych. a) Wskaż te oznaczenia cyfrowe, które przedstawiają gruczoły trawienne przewodu pokarmowego. b) Który z wymienionych gruczołów pletni podwójną rolę? Określ, jaką? 5) Do lekarza zgłosiło się trzech pacjentów. Każdy z nich uskarżał się na odmienne objawy: Pacjent I - wskazał pękające boleśnie kąciki ust i obrzęki błon śluzowych jamy ustnej; Pacjent II - narzekał na krwawe zasinienia na ciele i krwawienia dziąseł podczas codziennego mycia zębów; Pacjent III - uskarżał się na wypadanie włosów i nadmierne łuszczenie naskórka. Diagnoza lekarz brzmiała: awitaminozy. Wybierz i podkreśl z podanych zestawów pokarmów te, którymi powinni odżywiać się wymienieni pacjenci. A) czarna porzeczka, kiszona kapusta, papryka, ziemniaki; b) drożdże, mięso, wątroba zwierzęca; C) mleko, jajka, kiełki zbóż, nasiona roślin strączkowych. Podaj nazwy witamin, których brakuje osobą (I, II, III). 6) Trzech maturzystów, pamiętając o zasadach prawidłowego żywienia i energetyce organizmu, zjadło śniadanie przed przystąpieniem do egzaminu dojrzałości: Śniadanie I składało się z: kromki chleba razowego z sałatą, z pomidorem oraz szklanki soku owocowego. Śniadanie II składało się z: jajecznicy na boczku, kromki chleba z masłem, jogurtu i herbaty. Śniadanie III składało się z: chudego twarogu i szklanki chudego mleka. Wybierz śniadanie bogate w węglowodany, bogate w białka, bogate w tłuszcze? • Dysponując poniższym wykresem, wskaż, u którego maturzysty najdłużej potrwają procesy trawienne? 7) Kwas solny jest istotnym stadnikiem soku żołądkowego. W jego obecności enzymy żołądkowe trawią pokarm białkowy. Ze względu na działanie kwasu i enzymów ściana żołądka wytwarza bariery, które chronią. żołądek przed podrażnieniem i samotrawieniem. Jednak są sytuacje, w których one zawodzą.. Powstają, owrzodzenia ścian. Należy, zatem unikać pokarmów, które wzmogą, wydzielanie kwasu solnego - tak jak na zaznaczonym wykresie, a) Jakich pokarmów powinien unikać pacjent z chorobą wrzodową? b) Jaka dieta pozwoli unikać wzmożonego wydzielania kwasu solnego 8) Uczniowie klasy III wykonali doświadczenie, badając wpływ enzymów trzustki na proces trawienia tłuszczów. Przebieg doświadczenia zapisali w tabeli. Następnie sprawdzili, w której z trzech probówek zaszła reakcja enzymatycznego rozkładu tłuszczów. W tym celu do każdej probówki dodali wodorotlenku miedzi, ale tylko w jednej zaobserwowali pojawienie się lazurowego roztworu. Która próba zmieniła zabarwienie? Odpowiedź uzasadnij trzema argumentami.