Что такое пищеварение и что происходит с пищей в ротовой полости - ДВИЖЕНИЕ И ОБМЕН ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ - ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА КАК САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ

Постановка проблемы урока

“Вот чудо - я пью и кофе, и воду, и чай, и какао, а из меня выходит один только чай”.

К.И. Чуковский “От двух до пяти” Факт. Каждый из нас ест картошку, помидоры, огурцы, гречневую и рисовую каши, курицу, говядину, яблоки, черешню, а в результате образуются вещества и клетки именно нашего организма.

• Предложите свой вариант основного вопроса урока и сравните с формулировкой авторов (с. 333).

Повторение необходимых знаний

• У кого пищеварительная система сложнее - у коровы или у волка? Почему? (7 класс)

• Что составляет внутреннюю среду организма? (Глава 2, вступление)

• Что вы знаете о внеклеточном и внутриклеточном пищеварении? (7 класс)

• Вспомните, какие зубы у собаки и у лошади. Почему они такие разные? (7 класс)

• Для чего птицы заглатывают камешки и песок? (7 класс)

• К какому классу веществ относятся ферменты? (§ 4 - 5)

Решение проблемы

Вы садитесь обедать. Перед вами тарелка с сочным бифштексом, картошкой и овощным салатом. В этих продуктах большое количество питательных веществ и энергии, необходимых нашему организму, каждая клетка должна их получить. Но как сделать питательные вещества из мяса, картошки и овощей доступными для наших клеток?

Почему система называется пищеварительной?

• Сформулируйте ответ на вопрос рубрики.

Такое название эта система получила не случайно. Так же как повар, приготавливая вкусные блюда, делает продукты более доступными для пищеварительной системы, так и в процессе пищеварения питательные вещества и энергия, заключённые в пище, становятся доступными каждой клетке нашего организма. Очевидно, что питательные вещества могут быть доставлены клеткам только кровью, а как переправить их из внешней среды — пищеварительного тракта во внутреннюю — кровь и лимфу? Лежащие на тарелке куски пищи не только крупны сами по себе, но и состоят из очень крупных молекул белков, жиров и углеводов. Их надо разобрать на более мелкие части.

Большие органические молекулы подлежат разборке не только потому, что возникают проблемы с их доставкой. Вещества, составляющие нашу пищу в неразобранном виде, нашему организму не нужны. Молекулы, свойственные каждому организму и только ему, синтезируются в клетках из элементарных блоков - “кирпичиков”, свойственных всем живым организмам.

34.1. Схема превращения веществ пищи в организме человека

• Почему необходимо “разбирать на части” готовые молекулы и “собирать” их заново?

Одинаковость мономеров (молекулярных блоков) для всех живых организмов замечательно используют многие паразитические организмы: некоторые из них, например, паразитические ленточные черви, живущие в кишечнике различных животных, вовсе не имеют пищеварительной системы - они просто используют мономеры, которые уже приготовлены пищеварительной системой хозяина.

Знакомимся с “фабрикой - кухней”

• Что такое внеклеточное пищеварение и в чём его преимущество?

На пер вый взгляд не та кая уж это сложная задача - раздробить большие молекулы. Как говорится, ломать — не строить. Но оказывается, это “нехитрое занятие” — долгая история.

Физические и химические процессы переваривания пищи в пищеварительной системе идут в определённой последовательности. Сама система состоит из пищеварительного канала(рис. 34.2) и пищеварительных желёз. Пищеварительными называют железы, которые вырабатывают жидкости, содержащие ферменты и другие вещества, необходимые для расщепления пищи, — пищеварительные соки. У человека, как и у всех высших животных, пищеварение осуществляется внеклеточно: ферменты поступают во внеклеточную среду — просвет пищеварительной трубки, где и происходит расщепление крупных молекул.

34.2. Пищеварительный канал (тракт) - сложно устроенная трубка, общая длина которой в распрямлённом виде составляет около 8м

• Из каких частей он состоит?

Большому куску рот радуется

• Где происходит первичная механическая обработка пищи и начинается пищеварение?

Первыми еду встречают губы. Они закрывают вход в ротовую полость, захватывают пищу, первыми “знакомятся” с ней, оценивают её консистенцию, температуру. Снаружи губы покрыты очень тонкой кожей, богатой кровеносными сосудами и нервными окончаниями. Изнутри, как и вся ротовая полость, губы выстланы слизистой оболочкой. Пища, поступая в ротовую полость, раздражает чувствительные окончания её слизистой оболочки. На основе полученной от них информации мозг принимает решение о съедобности попавших в рот веществ. Ротовая полость сверху ограничена твердым и мягким нёбом, сбоку — щеками, снизу — мышцами, которые участвуют в движениях нижней челюсти рта. В ротовой полости находятся язык и зубы (рис. 34.3 и 34.4).

34.3. Ротовая полость

• Во время еды подумайте о том, что происходит с пищей в ротовой полости.

34.4. Ротовая полость (зев)

• В ротовой полости очень много чувствительных нервных окончаний. Почему?

Зачем во рту столько влаги?

• Сформулируйте ответ на вопрос рубрики.

Слизистая оболочка рта всегда влажная, так как расположенные здесь мелкие и три пары крупных слюнных желёз непрерывно выделяют слюну (рис. 34.5). По месту своего расположения железы носят название околоушных, подъязычных и подчелюстных. Как только пища попадает в ротовую полость, слюноотделение, ставшее обильным уже при виде пищи, ещё усиливается. Слюна - прозрачная жидкость, состоит в основном из воды, но содержит многочисленные добавки, которые и делают её вязкой, а функции слюны — очень разнообразными. Она смачивает пищу, размягчает её, растворяет некоторые из компонентов. Это позволяет нам почувствовать вкус еды: только растворённые вещества могут воздействовать на вкусовые рецепторы языка и вызывать вкусовые ощущения; вкуса сухой пищи мы не чувствуем.

34.5. Слюнные железы

При попадании пищи в рот производительность слюнных желёз резко возрастает, причём для сухой пищи слюны выделяется значительно больше, чем для влажной.

Белковое слизистое вещество придаёт слюне вязкость, склеивает отдельные частицы пищи в комок, что облегчает её продвижение по пищеварительному тракту. Ротовая полость находится в тесном контакте с агрессивной внешней средой, поэтому перед этой частью пищеварительного тракта особенно остро стоит задача защиты организма от многочисленных опасностей. При попадании в рот едких веществ слюноотделение усиливается и агрессивное вещество разбавляется, смывается слюной. Слизистые компоненты слюны способны нейтрализовать кислоты и щёлочи, а белок лизоцим, содержащийся в слюне, обладает бактерицидным действием. В отсутствие пищи слюна вырабатывается в небольшом количестве для увлажнения и обеззараживания слизистой оболочки рта.

Наша “мельница”

• Зачем человек разжёвывает пищу, ведь ящерицы, змеи, крокодилы и птицы этого не делают.

Пища часто поступает в рот крупными кусками. Пищеварительные ферменты не могут проникнуть внутрь куска, и химические реакции идут только на поверхности. Из - за этого площадь поверхности нужно увеличить — раздробить крупный кусок на множество мелких. Вот для чего мы пережёвываем пищу и почему надо делать это тщательно. Разжёвывание пищи возложено нашим организмом на зубы и требует от них большой прочности.

34.6. Строение зуба

• Какие способы защиты зубов от разрушения вы знаете?

Каждый зуб имеет коронку и корень (рис. 34.6). Корень укреплён в альвеоле — ячейке челюстной кости. Плотная костеподобная ткань - дентин - составляет основу зуба. Коронка поверх дентина покрыта ещё более плотным минерализованным веществом - зубной эмалью. Она придаёт коронке ещё большую твёрдость и предохраняет зуб от износа. Корень зуба покрыт разновидностью костной ткани — цементом, который закрепляет зуб в альвеоле. Центральная часть зуба представляет собой полость. Она заполнена рыхлой соединительной тканью - пульпой, пронизанной кровеносными сосудами и нервами.

Молочные и постоянные

• Когда и как происходит смена зубов у человека? В чём её смысл?

У детей прорезывание зубов начинается обычно на шестом месяце от рождения и к двум годам заканчивается формированием 20 зубов. Их называют молочными (рис. 34.7 и 34.8) потому, что появляются они в раннем детстве. Человек растёт, растут его челюсти, и между 6 и 13 годами молочные зубы постепенно заменяются постоянными, которых уже не 20, а 32.

34.7. Молочные зубы - А; смена зубов - Б; постоянные зубы - В

• Как внешний вид зубов связан с их функцией?

Зубы человека неодинаковы: 8 резцов с долотообразной коронкой приспособлены для “разрезания пищи”, а 4 клыка, расположенных рядом с резцами, помогают нам разрывать волокна. 8 предкоренных и 12 коренных зубов имеют плоские вершины и схожи с жерновами. У них очень крепкий корень, разделённый на две или три ветви, и кубовидная коронка, которая размельчает и перетирает пищу. Последние большие коренные зубы, по два в каждой челюсти, называются зубами мудрости, вероятно, потому, что вырастают они значительно позже других, в возрасте от 20 до 30 лет.

Специальные жевательные мышцы двигают подвижную нижнюю челюсть относительно неподвижной верхней, и пища перетирается между верхними и нижними коренными зубами. Мышцы щёк и языка подают и удерживают пищу.

34.8. Виды зубов: А - молочные; Б - постоянные

• Какой вид зубов отсутствует среди молочных?

Зубная боль

• Отчего болят зубы?

Мы обычно не думаем о своих зубах, пока они не заболят. Грызём орехи, запиваем горячую пищу холодными напитками. В результате эмаль зуба стирается, в ней появляются трещины, в которые легко попадают частички пищи. На них размножаются бактерии и образуют липкий налёт. Постепенно трещины увеличиваются.

На рисунке показано, как развивается кариес, образуется дупло - идёт разрушение зуба.

34.9. В результате повреждений эмали возникают кариозные разрушения эмали и дентина (А; Б) зуба и в пульпу проникает инфекция (В). Воспаляются все ткани зуба, возникает сильная зубная боль. Если не поставить пломбу на повреждённое место (Г), зуб постепенно разрушится

Повреждённый зуб может стать причиной разно образных заболеваний. Инфекция и воспаление могут распространиться по организму. Нарушается процесс пищеварения, так как в желудок попадает недостаточно пережёванная, не подготовленная к дальнейшей химической обработке пища, поэтому очень важно постоянно следить за зубами. Утром и перед сном нужно обязательно чистить их щёткой с зубной пастой.

“Язык без костей”

• Почему авторы так назвали рубрику? Что означает это выражение?

Язык представляет собой мускульный орган. Направление мышечных волокон языка очень разнообразно, что позволяет ему совершать множество движений. При жевании язык направляет пищу к зубам, перемешивает её, передвигает в глотку для глотания. На поверхности языка расположено большое количество вкусовых рецепторов.

Начинаем обрабатывать пищу

• Какие химические процессы начинаются во рту?

В слюне содержится фермент амилаза, который разбивает длинные цепи крахмала и гликогена на более короткие куски. В результате образуется смесь простых сахаров и ещё длинных “обрывков” молекулы крахмала. Если вы пожуёте несладкий сухарик, то через некоторое время почувствуете, что он стал немного слаще: амилаза расщепила безвкусный крахмал - и образовалась сладкая глюкоза.

Пищеварение в ротовой полости имеет очень большое значение как пусковой механизм для всего процесса переваривания пищи.

Итак, бифштекс, картошка и овощной салат, тщательно размолотые и перемешанные, отправляются дальше. На крахмал картофеля и овощей начала действовать амилаза слюны, и в пище появились продукты её деятельности - простые сахара.

Формулирование вывода

Пищеварение - это процесс превращения сложных органических молекул в более простые “молекулярные блоки”. В клетках из этих “молекулярных блоков” извлекается энергия и осуществляется синтез новых сложных веществ. В ротовой полости пища проходит механическую обработку - размельчение, формируется пищевой комок и начинается пищеварение.

Пищеварительные железы, слюнные железы, молочные зубы, кариес

Применение знаний

1. За что пищеварительная система получила своё название?

2. Что происходит в ротовой полости?

3. О чём свидетельствует зубная боль?

4. Как выгоднее запасать вещества - в виде крупных полимерных молекул или в виде мономеров? Почему?

5. За счёт чего можно увеличить площадь поверхности какого - либо органа, не увеличивая его объёма? Приведите примеры.

6. Какое яблоко вызовет выделения большего количества слюны - кислое или сладкое? Почему?

7. Поработайте в паре или группе: пусть каждый по очереди формулирует вопросы по пройденной теме, а другой (другие) отвечает на них.

Мои биологические исследования

Действие ферментов слюны на крахмал

В одну пробирку налейте 1 мл воды, а в другую - 1 мл слюны. В обе пробирки добавьте по 1 мл крахмального клейстера. Встряхните обе пробирки несколько раз и подержите их в руке, чтобы согреть растворы. Добавьте в каждую пробирку 1 - 2 капли раствора иода. Что произошло? Есть ли разница между пробирками? Почему? Сформулируйте вывод.