Биология. Современная энциклопедия
пищеварение
пищеваре́ние
Комплекс последовательных процессов, в которых пища механически измельчается и химически расщепляется до фрагментов, усваиваемых организмом. Основными компонентами пищи, подвергаемыми ферментативному расщеплению, являются белки, жиры и углеводы. Продукты расщепления белков – аминокислоты. жиров – жирные кислоты и глицерин, сложных углеводов – глюкоза.
Начальный этап пищеварения – измельчение пищи обеспечивает более эффективное дальнейшее химическое расщепление, осуществляемое под контролем ферментов. Членистоногие (ракообразные и насекомые) нередко разгрызают пищу 1—2 парами челюстей, моллюски – с помощью клюва (головоногие) или перетирают тёркой-радулой (брюхоногие), позвоночные – с помощью зубов, клюва или желудочных камешков-гастролитов. Однако сосущие животные, питающиеся жидкой пищей, в этом не нуждаются, напр. периодически нападающие на –пищевой объект комары, москиты, клопы, блохи, пиявки и др.; постоянно живущие на теле хозяина эктопаразиты – вши, тли; обитающие внутри хозяина эндопаразиты – сосальщики, ленточные черви, круглые черви. У некоторых животных (пауков, жуков, личинок мух) пищеварение начинается вне тела (т.н. наружное, или внекишечное, пищеварение) и осуществляется путём введения пищеварительных соков из слюнных или кишечных желёз в тело жертвы или в мёртвую органику (падаль, помёт и т.п.). Пауки с помощью хелицер вводят в тело жертвы секрет слюнных желёз, который расщепляет все ткани, после чего всасывают образовавшуюся жидкую массу.
Простейшие, губки и отдельные клетки истинных многоклеточных имеют внутриклеточное пищеварение, при котором пища активно захватывается в процессе фагоцитоза или пиноцитоза. а переваривание происходит в пищеварительных вакуолях под действием лизирующих ферментов. Большинство животных имеют внеклеточное пищеварение, при котором ферменты выделяются во внешнюю для клеток или организма среду.
Высокоорганизованные животные (членистоногие, моллюски, кольчатые черви и все позвоночные) имеют также пристеночное, или мембранное, пищеварение, которое происходит на поверхности клеток кишечного эпителия и является завершающим этапом расщепления и фактически начальным этапом всасывания.
Последовательность этапов пищеварения обеспечивает пищеварительная система. строение и функции которой у животных связаны со специализацией питания и систематическим положением. Среда, в которой идёт расщепление, – важное условие эффективности пищеварения. Так, у позвоночных в нейтральной и слабощелочной среде (рН от 7 до 8,5) ротовой полости и тонкого кишечника происходит гидролиз углеводов рядом ферментов: амилазой, мальтазой, сахарозой и др.; белков – трипсином; жиров – липазой в тонком кишечнике. В сильнокислой среде (рН от 1,5 до 2) белки (полипептиды) расщепляются пепсином, гастриксином и др. до олигопептидов.
В процессе пищеварения участвуют симбиотические микроорганизмы (бактерии и простейшие), заселяющие различные участки пищеварительного тракта, а пищеварение растительноядных животных полностью основано на способности микроорганизмов расщеплять целлюлозу вырабатываемым ими ферментом целлюлазой. Так, у термитов жгутиковые расщепляют древесину в кишечнике, а у коровы – бактерии в многокамерном желудке, который работает как бродильный чан для размножения бактерий.
Регуляция пищеварения осуществляется гуморально под контролем гормонов, напр. гастрина. Нервная регуляция обеспечивается парасимпатической нервной системой, которая активизирует процессы пищеварения, и симпатической нервной системой, подавляющей их.