ГДЗ: Параграф § 22 / Биология 9 класс Часть 2

Поджелудочная железа выполняет экзокринную (внешнесекреторную) и эндокринную (внутрисекреторную) функции.

• Пищеварение (Экзокринная функция): Она выделяет панкреатический сок в двенадцатиперстную кишку. Этот сок содержит ферменты (трипсин, липазу, амилазу, нуклеазы), способные расщеплять все виды органических веществ (белки, жиры, углеводы). Бикарбонаты в составе сока нейтрализуют кислый химус.
• Регуляция обмена веществ (Эндокринная функция): Она синтезирует гормоны (инсулин и глюкагон), которые выделяются в кровь и регулируют углеводный обмен, в частности, уровень глюкозы.

В двенадцатиперстной кишке (начальный отдел тонкого кишечника) происходит следующее:

• Кислая пищевая масса (химус), поступившая из желудка, нейтрализуется бикарбонатами панкреатического сока.
• Начинается интенсивное полостное пищеварение: под действием ферментов поджелудочной железы, желчи и кишечного сока происходит расщепление крупных молекул органических веществ.
• Жиры эмульгируются желчью, что значительно увеличивает площадь их контакта с липазой.

Ферменты поджелудочной железы расщепляют все основные типы органических веществ:

• Белки: Расщепляются протеазами (например, трипсином) до пептидов и аминокислот.
• Углеводы: Расщепляются амилазой, сахаразой, мальтазой до дисахаридов и моносахаридов.
• Жиры: Расщепляются липазой (при участии желчи) до глицерина и жирных кислот.
• Нуклеиновые кислоты: Расщепляются нуклеазами.

С химической точки зрения, вещества классифицируются следующим образом:

• Органические вещества — это соединения, в основе которых лежит углеродный скелет, как правило, содержащие также водород, кислород, азот и другие элементы. К ним относятся белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты.
• Неорганические вещества — это все остальные химические соединения, не имеющие углеродного скелета, такие как вода (\( H_{2}O \)), минеральные соли (\( NaCl \), \( CaCl_{2} \), ионы \( Na^{+} \), \( K^{+} \), \( Ca^{2+} \)), кислоты, основания, оксиды.

Строение толстого кишечника (длина 1,5–2 м, больший диаметр, наличие симбиотической микрофлоры) обуславливает его функции:

• Меньшая площадь поверхности: Отсутствие ворсинок, характерных для тонкого кишечника, и наличие лишь складок указывает на то, что его основная функция — не всасывание питательных мономеров.
• Мощный мышечный слой: Наличие продольного мышечного слоя, собранного в тяжи (ленты), и медленные, сильные перистальтические сокращения способствуют перемещению и уплотнению каловых масс.
• Симбиотическая микрофлора: Создает условия для обитания бактерий, которые расщепляют клетчатку и синтезируют важные для организма витамины (\( K \), \( B \)) и незаменимые аминокислоты.

Основное всасывание питательных веществ происходит в тонком кишечнике из-за следующих структурных и функциональных особенностей:

• Огромная площадь всасывания: Наличие складок, ворсинок и микроворсинок многократно увеличивает внутреннюю поверхность, обеспечивая максимальный контакт с пищевой массой.
• Завершение пищеварения: Именно здесь, на микроворсинках (пристеночное пищеварение), происходит окончательное расщепление всех сложных веществ до мономеров (аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты), которые способны всасываться.
• Развитая сеть сосудов: Каждая ворсинка имеет густую сеть кровеносных и лимфатических капилляров для быстрого транспорта всосавшихся веществ.

Симбиотические бактерии, населяющие толстый кишечник (в основном бифидо- и лактобактерии), выполняют несколько жизненно важных функций:

• Синтез витаминов: Они вырабатывают витамины \( K \) и группы \( B \), которые частично всасываются организмом.
• Синтез аминокислот: Они способны синтезировать некоторые незаменимые аминокислоты, дополняя поступление с пищей.
• Расщепление клетчатки: Они расщепляют непереваренные в тонком кишечнике пищевые волокна (клетчатку), делая их доступными для организма.
• Защитная функция: Конкурируют с патогенными микробами, подавляя их рост и предотвращая инфекции.

В толстом кишечнике в результате жизнедеятельности бактерий (гнилостные процессы белков и брожение углеводов) образуются следующие газы и соединения:

• Газы без кислорода: Метан (\( CH_{4} \)), сероводород (\( H_{2}S \)), аммиак (\( NH_{3} \)). Аммиак и сероводород являются токсичными и обезвреживаются в печени после всасывания в кровь.
• Другие продукты: Углекислый газ (\( CO_{2} \)) и вода (\( H_{2}O \)).

Активное сокращение ворсинок тонкого кишечника (за счет гладкой мускулатуры) в период пищеварения имеет двойное значение:

• Усиление всасывания: Сокращения способствуют «выдавливанию» содержимого лимфатических капилляров и кровеносных сосудов в более крупные сосуды, что усиливает кровоток и лимфоотток, ускоряя удаление всосавшихся веществ.
• Перемешивание: Движение ворсинок обеспечивает постоянное перемешивание химуса, поддерживая его контакт с поверхностью энтероцитов, где происходит пристеночное пищеварение и всасывание.

Основные стадии пищеварения в тонком кишечнике:

1. Поступление химуса из желудка и пищеварительных соков (панкреатический сок, желчь, кишечный сок) в двенадцатиперстную кишку.
2. Полостное пищеварение: Расщепление крупных молекул всех видов органических веществ ферментами в просвете тонкого кишечника (например, крахмал до дисахаридов, белки до пептидов).
3. Пристеночное (мембранное) пищеварение: Окончательное расщепление промежуточных продуктов до мономеров (глюкозы, аминокислот, глицерина и жирных кислот) на поверхности микроворсинок.
4. Всасывание: Транспорт мономеров через мембрану энтероцитов в кровеносные и лимфатические капилляры ворсинок.

Активное и пассивное всасывание

• Пассивное всасывание (Облегченная диффузия):
  • Происходит без затрат энергии (АТФ) по градиенту концентрации (из области высокой в область низкой концентрации).
  • Примеры: Всасывание воды, некоторых минеральных солей и жирорастворимых веществ (например, глицерина, жирных кислот).
• Активное всасывание:
  • Происходит с затратами энергии (АТФ) при участии специальных мембранных белков-переносчиков (насосов).
  • Позволяет переносить вещества против градиента концентрации (даже если их концентрация внутри клетки выше, чем снаружи).
  • Примеры: Всасывание большинства ионов (кальций, железо), простых сахаров (глюкоза), аминокислот.

Ферменты тонкого кишечника