Пищеварительной системе расщепление белков происходит. Нарушение расщепления и всасывания белков

В ротовой полости птицы корм не задерживается, быстро про­глатывается и поступает в зоб. У птиц есть небольшие слюнные железы. Слюны выделяется мало. Она содержит фермент птиалин и слизь, которая облегчает проглатывание корма. У кур, индеек и других зерноядных птиц хорошо развит зоб. У гусей и уток вместо зоба имеется веретенообразное расширение пищевода.

В зобу корм смешивается со слизью, выделяемой зобными же­лезами. Здесь перевариваются углеводы, белки и жиры под влия­нием ферментов растительных кормов и микроорганизмов. Мяг­кий корм быстро переходит в желудок, твердые зерновые кор­ма - медленнее.

Желудок ф птиц состоит из двух отделов - железистого и мышеч­ного. Корм в железистом отделе желудка не задерживается, а про­ходит в мышечный отдел. Слизистая оболочка его выделяет кол­лоидный секрет, который превращается в роговую пленку - ку­тикулу. Она предохраняет стенки желудка от повреждений. Птица заглатывает мелкие камешки и другие твердые предметы, кото­рые способствуют перетиранию корма при сокращении желудка. В мышечном отделе желудка происходит и переваривание корма соком, выделяемым железистым отделом желудка. Этот сок выде­ляется постоянно, имея сложнорефлекторную и гуморальную фазы секреции. При показе птице корма или если она видит другую птицу, клюющую корм, секреция сока у нее усиливается. Гумо­ральная фаза секреции желудочных желез связана с поступлени­ем в кровь продуктов переваривания белка.

Сок железистого желудка содержит соляную кислоту и фер­мент пепсиноген, который переходит в пепсин под влиянием соля­ной кислоты. Соляная кислота расщепляет белки до пептонов.

Пищеварение в кишечнике . У птиц кишечник по отношению к длине тела короче, чем у млекопитающих. Корм проходит через кишечник быстро. В тонкой кишке происходит переваривание бел­ков, жиров и углеводов. В двенадцатиперстную кишку поступает поджелудочный сок щелочной реакции, содержащий те же фер­менты, что и у млекопитающих. Печень у птиц большая, желчи образуется и выделяется много. Кишечные железы выделяют сек­рет, ферменты которого в пищеварении имеют небольшое значе­ние. В желудочно-кишечном тракте у птиц нет ферментов для пе­реваривания клетчатки; она частично переваривается микроорга­низмами в слепой кишке. В кишечнике птиц корм перемешивает­ся посредством маятникообразных движений и ритмического сег­ментирования.

Пищеварение и всасывание у птиц весьма интенсивное. В пи­щеварительном тракте у кур корм находи тся менее 4, а у цып­лят - 2 - 3 ч. У птиц толстая кишка заканчивается расширенным отделом - клоакой. Каловые массы выделяются вместе с мочой, они полужидкие. На поверхности кала образуется белая пленка из кристаллов мочевины.

Контрольные вопросы

1. Расскажите о сущности пищеварения и основных функциях орга­нов пищеварения.

2. Что такое полостное и пристеночное пищеварение?

3. Каковы особенности приема корма и пищеварение в ротовой поло

сти у разных животных?

3. Каковы особенности слюноотделения у животных?

4. Перечислите состав и свойства слюны и желудочного сока.

5. Опишите пищеварение в однокамерном желудке.

6. Расскажите о пищеварении в многокамерном желудке.

7. Охарактеризуйте моторику преджелудков и функцию рубцово-сеткового желоба.

8. Каковы особенности пищеварения в тонкой кишке?

9. Перечислите особенности пищеварения в толстой кишке.

10. Что такое жвачный процесс?

11. Каковы особенности пищеварения у птиц?

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Обмен веществ и энергии - единый процесс. Источником энер­гии являются углеводы, жиры и белки. Благодаря обмену веществ, происходит расщепление и синтез молекул, входящих в состав клеток, образование, разрушение и обновление клеточных струк­тур и межклеточного вещества. Например, синтез одной молеку­лы белка в клетке длится всего 3 - 4 секунды.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

Обмен веществ принято подразделять на общий, межуточный и основной, а также на углеводный, белковый, жировой, мине­ральный и водный.

Общий обмен - это обмен веществ и энергии между внешней средой и организмом при обычных условиях жизни.

Межуточный обмен - это внутриклеточный обмен: совокупность химических превращений веществ в клетках тканях и органах.

Основной обмен - это энергетические затраты организма в строго определенных условиях (относительный покой, постоянная темпе­ратура, очищенный кишечник).

Обмен веществ складывается из двух взаимосвязанных и одно­временно протекающих в организме процессов - ассимиляции и диссимиляции, или анаболизма и катаболизма.

Ассимиляция - это процесс усвоения организмом питательных веществ, поступающих из внешней среды.

Диссимиляция - это процесс распада сложных органических веществ организма на более простые химические соединения; со­провождается освобождением энергии и образованием конечных продуктов метаболизма.

Ассимиляция и диссимиляция неразрывно связаны между со­бой и составляют единый процесс обмена веществ и энергии. Все реакции обмена осуществляются, прежде всего, на клеточном \ ровне и регулируются ферментами. В основе автоматической ре­гуляции обмена веществ лежит принцип обратной связи, когда концентрация вещества определяет направленность химических процессов.

Часть энергии используется для построения новых клеток, рас­ходуется в процессе их жизнедеятельности, например для сокра­щения мышц, а часть ее освобождается в виде тепла.

При превращениях углеводов, жиров и белков формируются особые химические соединения, накапливающие запас энергии - макроэрги. В организме роль макроэргов выполняют в основном различные фосфорные соединения, главным образом АТФ - аденозинтрифосфорная кислота. При отщеплении одного остатка фос­форной кислоты АТФ превращается в АДФ - аденозиндифосфорную кислоту с выделением большого количества энергии, используемой в процессе жизнедеятельности. В АТФ концентри­руется 60 -70 % энергии. АТФ рассматривается как универсальный посредник, обеспечивающий перенос химической энергии от пи­тательных веществ к метаболическим процессам, требующим ее затрат.

Обмен углеводов. Углеводы - основной источник энергии в организме: при окислении 1 г углеводов выделяется 4,1 ккал теп­ла. Некоторые углеводы, соединяясь с белками и липидами, обра­зуют структурные компоненты клеток. Углеводы содержатся в ра­стительных кормах в виде полисахаридов (глюкоза, фруктоза). Они всасываются из кишечника в виде глюкозы. Глюкоза расходуется в организме для энергетических целей, откладывается в печени и мышцах в форме гликогена, а в жировых депо превращается в жир. Гликоген и жир являются запасным энергетическим матери­алом.

Уменьшение содержания глюкозы в крови ниже нормы назы­вается гипогликемией, а увеличение - гипергликемией. При ги­погликемии появляется мышечная слабость, понижается темпе­ратура тела, нарушается деятельность центральной нервной сис­темы, возникают судороги, и животные могут погибнуть. Гипер­гликемия может возникать после приема корма, богатого глюко­зой и сахарозой. Избыточное количество глюкозы в крови выво­дится почками, появление ее в моче называется глюкозурией.

Расщепление углеводов в организме с освобождением энергии может происходить как без участия 0 2 - анаэробное расщепление , так и с его участием - аэробное расщепление.

При анаэробном расщеплении углеводов образуется молочная кислота, которая затем при участии 0 2 окисляется до воды и С0 2 , либо снова превращается в гликоген. Важнейшим процессом окис­ления углеводов в тканях животных является их аэробное расщеп­ление, при котором конечными продуктами являются СО, и Н 2 0.

При этом полностью освобождается заключенная в углеводах эниргия, которая в основном накапливается в АТФ. Гормоны под ж с лудочной железы - инсулин и глюкагон регулируют окисление глюкозы в тканях, синтез гликогена в печени и мышцах.

Обмен белков. Белки, или протеины, - сложные высокомолекулярные органические соединения, построенные из аминокис­лот. Белки в обмене веществ занимают особое место, они являют ся главной составной частью живого вещества и материальной основой процессов жизнедеятельности.

В состав белков входят С, 0 2 , Н, М, иногда 8, Р, Ре. Молекула белка состоит из десятков и сотен аминокислот. Структура белко­вых молекул животных специфична и свойственна только данно­му животному. В пищеварительном тракте белки расщепляются до аминокислот и при этом лишаются специфических свойств. Из аминокислот, принесенных кровью к клеткам, синтезируются белки, свойственные уже данному животному.

Аминокислоты, идущие на построение белков организма, не­равноценны. Одни из них являются заменимыми, другие - неза­менимыми. К заменимым относятся те аминокислоты, которые мо­гут синтезироваться в организме из других аминокислот. Незаме­нимыми называются такие кислоты, которые не синтезируются в организме. К ним относятся: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Если этих амино­кислот нет в корме, то в организме нарушается обмен веществ, синтез белков, некоторых гормонов и т.д. Животное постепенно худеет и, в конце концов, погибает.

Центральная нервная система регулирует обмен белков через железы внутренней секреции: щитовидные, половые, надпочеч­ники (см. раздел «Железы внутренней секреции»).

Биологическая ценность белков. Белки и корма, содержащие все незаменимые аминокислоты, называются полноценными. К ним относятся животные белки (молоко, мясо, яйца). В большинстве растительных белков (рожь, пшеница, овес, кукуруза, горох) некоторые незаменимые аминокислоты отсутствуют или находят­ся в очень малом количестве. Такие белки не обеспечивают всех потребностей животного организма, и они называются неполно­ценными. Поэтому при составлении рациона для животных и птиц необходимо учитывать аминокислотный состав кормов.

Обмен липидов. Липиды - это общее название для жира и жи­роподобных веществ.

Жиры состоят из одной молекулы глицерина и трех молекул жирной кислоты. У разного вида животных состав жира, точка его плавления, содержание различных жирных кислот неодинаковы. Жиры имеют большое значение в организме. Они входят в состав клеток (цитоплазма, ядро, клеточные мембраны), являясь их струк­турной частью.

Жир служит основным источником энергии в организме. При окислении 1 г жира выделяется 9,3 ккал тепла. С жирами в орга­низм поступают растворимые в них витамины А, О, Е, К.

Жиры в организме животных составляют 10 - 20 % живой мас­сы, а при откорме - 30% и более.

Жиры могут образовываться из углеводов и белков. Однако жиры корма нельзя заменять полностью углеводами и белками, так как га кие жирные кислоты, как линолевая, линоленовая и арахидоновая, в организме не синтезируются. При их недостатке у живот­ных нарушается половая функция, снижается эластичность сте­нок кровеносных сосудов, нарушается обмен жиров.

Регуляция жирового обмена осуществляется центральной не­рвной системой и железами внутренней секреции. Центры регуля­нии находятся в гипоталамусе, они оказывают свое влияние на жировой обмен через вегетативную нервную систему. Симпати­ческие нервы усиливают распад, а парасимпатические - синтез жира. Деятельность гипоталамуса контролируется корой больших полушарий.

Взаимосвязь обмена белков, углеводов и жиров. Обмен белков, углеводов и жиров имеет специфические особенности, но наряду с этим существуют и обшие закономерности. В процессе обмена белков, углеводов и жиров образуется пировиноградная кислота, которая является общим продуктом их обмена. Эта кислота может служить продуктом для синтеза углеводов и жиров.

В процессе обмена из аминокислот образуются углеводы и жиры, из углеводов - жиры, а из жира - углеводы. В процессе обмена белков, углеводов и жиров образуется энергия: 60 - 70% ее на­капливается в аденозинтрифосфорной кислоте (АТФ), 30 - 40% превращается в тепловую энергию, которая выделяется из орга­низма во внешнюю среду в процессе теплоотдачи.

Обмен воды и электролитов. Все биохимические реакции в орга­низме идут в водных растворах. Вода обеспечивает основу внутри­клеточного обмена. Внутри клеток заключено 71 % всех водных запасов организма. Внеклеточная вода находится в крови, лимфе, спинно-мозговой жидкости и составляет 10%, а в межклеточном пространстве - 19 %. Вода в организме находится в виде солевых растворов, что обусловливает тесную связь водного обмена с об­меном минеральных веществ. После исключения воды из рациона животных они погибают через несколько суток. Вода и минераль­ные соли создают внутреннюю среду организма, являясь состав­ной частью плазмы, лимфы и тканевой жидкости. Они участвуют в поддержании осмотического давления и реакции крови.

Обмен воды тесно связан с обменом электролитов. Для биоло­гических мембран (оболочка клеток, стенки капилляров) харак­терна полупроницаемость, т.е они проницаемы для воды и не­проницаемы для крупных молекул. При повышении осмотического давления вода легко проникает через этот участок и проис­ходит выравнивание концентраций осмотически активных веществ. Вода участвует в регуляции температуры тела; испаряясь, она ох­лаждает тело и предохраняет его от перегрева.

Потребность в воде у животных неодинаковая, она зависит также и от вида корма. При сухих кормах воды потребляется больше. На каждый 1 кг сухого вещества корма корова потребляет 4 - 6 л воды, лошадь и овца - 2 - 3, свинья - 7 - 8 л. Регуляция водного обмена происходит центральной нервной системой и железами внутренней секреции.

Минеральный обмен. Роль минеральных веществ в организме разнообразна. С ними связаны перенос газов и секреция пищева­рительных желез. Они составляют основу костной ткани, участву­ют в процессах обмена веществ, поддерживают кислотно-щелоч­ное равновесие, создают осмотическое давление, возбудимость нервной и мышечной тканей. Они входят в состав гемоглобина, сложных белков - металлопротеидов, содержащих атомы метал­лов (Fe, Мg, Сu, Zn, Со, Мn и др.).

Минеральные вещества обеспечивают процессы роста, размно­жения, поддержания физиологического равновесия и продуктив­ности животных, поскольку они участвуют во всех жизненных про­цессах организма: дыхании, работе сердца и мышц, деятельности нервной системы и др. В минеральных веществах особенно нужда­ются молодые, растущие и высокопродуктивные животные. В орга­низм они поступают с пищей и водой.

Химические элементы, содержащиеся в организме в значитель­ных количествах, называются макроэлементами, другие - в не­значительных количествах - называются микроэлементами. К мак­роэлементам относят Na, К, О, Са, Р, Ре, Мg, S.

Натрийи калий.Ионы натрия и калия оказывают влияние на возбудимость нервной системы, на сердечную деятельность. В ос­новном благодаря №С1 поддерживается нормальное осмотическое давление крови. Он необходим для процессов роста. Калий уча­ствует в транспорте СО2 кровью. Натрия в растительных продуктах мало, поэтому травоядные должны получать достаточное количе­ство NaCl, однако избыточное поступление Na тоже вредно, осо­бенно для птицы и свиней. Нормальная деятельность организма возможна при соотношении Na: К = 1: 2. Любые отклонения при­водят к нарушению деятельности сердца, кишечника, мышечной и нервной ткани.

Кальцийвместе с фосфором составляет основную массу кост­ной ткани. В основном (99 %) он находится в костях в виде фос­форных и углекислых солей. Кальций, помимо чисто механиче­ской функции, необходим для многих процессов жизнедеятель­ности. Так, Са участвует в процессах свертывания крови, стимули­рует сердечную деятельность, влияет на проницаемость клеточмой мембраны для натрия и калия, участвует в процессе мышеч­ного сокращения. Кальций понижает возбудимость нервной сис- I емы, поэтому при его недостатке в крови у животных наступают судороги. Особо нуждаются в Са молодняк и лактирующие живот­ные, выделяющие с молоком много его соединений. Кальций есть но всех кормах, но в грубых кормах его больше.

Фосфор. Обмен Р тесно связан с обменом Са. Соотношение Са и Р в рационе должно быть примерно 2 или 1,5:1. Кальций и фос­фор составляют в теле животных 65 -70 % всех минеральных со­единений. Фосфор необходим для нормального межуточного об­мена. Соли фосфорной кислоты входят в состав всех клеток и меж­клеточных жидкостей, они имеются в различных белках, липидах и участвуют в процессах их обмена. Фосфор является важнейшей частью нуклеиновых кислот, входит в состав аденозинтрифосфорной кислоты и креатинфосфата, в которых аккумулируется энер­гия, образующаяся при обмене веществ. Фосфор - активный ка­тализатор и стимулятор обменных процессов в организме.

Сера входит в состав белков, аминокислот, гормона инсулина, витаминов В, (тиамина) и биотина. Особую роль она играет в формировании шерстного покрова. Соединения серы в организме участвуют в детоксикации, связывая ядовитые вещества - фено­лы, индоксилы и др. продукты обмена. Сера поступает в организм вместе с белками корма, выводится с мочой, калом и потом у овец.

Хлор - важнейший анион в составе жидкостей организма. Ани­оны С1 - непременные участники процессов возбуждения ЦНС. Он участвует в образовании соляной кислоты желудочного сока. Участвует в транспорте С0 2 кровью, в водном обмене.

Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина (мышечного гемоглобина), ферментов, участвующих в тканевом дыхании. В организме железо находится в соединении с белками и отклады­вается в печени, селезенке и слизистой оболочке кишечника. При недостатке железа нарушается образование эритроцитов, что при­водит к возникновению у животных анемии. Эго наблюдается у молодняка в подсосный период, особенно у поросят, так как в молоке железа очень мало. Поэтому препараты железа необходимо давать молодняку в виде подкормки. Потребность в железе у взрос­лых животных покрывается тем количеством, которое имеется в кормах. ИзлишнийСа конкурирует с железом, а низкая кислот­ность желудочного сока снижает усвояемость Ре. Дефицит вита­мина А и В нарушает процесс всасывания Ре.

Магний - 60 % его находится в костях в виде фосфорнокисло­го магния, 20% в мышцах в соединении с белками. Остальные 20% находятся в других тканях, больше всего его обнаружено в печени. Магний участвует в процессе мышечного сокращения, активирует выработку антител организмом, входит в систему обеспечивающую, естественную резистентность организма к раз­личным возбудителям.

К микроэлементам относят Со, I, Сu, Мn, Zn, Р, Вr, Sr и др. Они принимают участие в росте и развитии животных, способ­ствуют устойчивости к различным заболеваниям, повышают пло­довитость и продуктивность.

Кобальт требуется для синтеза витамина В, в состав которо­го он входит. В организм животных поступает с кормом, отклады­вается главным образом в печени, поджелудочной железе, мыш­цах. Он необходим для образования эритроцитов и гемоглобина, для внутриутробного развития плода. Кобальт стимулирует рост молодняка, повышает молочную и шерстную продуктивность жи­вотных, улучшает качество спермы. При недостатке кобальта у жи­вотных развивается анемия, возникают заболевания (лизуха и др.).

Йод является важнейшим компонентом гормона щитовидной железы - тироксина, роль которого в организме исключительно велика. Недостаток йода нарушает функцию щитовидной железы, молодняк рождается слабым, нежизнеспособным. У взрослых жи­вотных при недостатке йода снижаются продуктивность и плодо­витость животных. Йод поступает в организм с кормами и водой.

Медь - один из незаменимых микроэлементов для организма. Она находится в мышцах, костях и печени. В крови медь содер­жится в эритроцитах и лейкоцитах. Она входит в состав некоторых ферментов. Главное биологическое значение ее состоит в стиму­ляции тканевого дыхания, процессов кроветворения и синтеза ге­моглобина. При недостатке меди у животных нарушается функция нервной, мышечной и кровеносной систем. У крупного рогатого скота снижается молочная продуктивность, воспроизводительная способность, развивается анемия.

Цинк обнаружен во всех органах и тканях, но наибольшее его количество находится в скелетных мышцах, а также в гипофизе, половых железах, печени и сперме. Он является составной частью фермента карбоангидразы, участвующего в процессах дыхания. Недостаток 7лл задерживает рост, нарушает процессы размноже­ния, рост шерсти, приводит к развитию рахита и остеопороза. Избыток цинка вызывает у животных тяжелые отравления.

Марганец содержится во всех органах и тканях животных, но его больше в печеyи, костях, почках. Он входит в состав некото­рых ферментов, участвует в окислительно-восстановительных про­цессах. При дефиците Мп у животных замедляется рост скелета, нарушаются функция нервной системы, равновесие, животные не способны к размножению. Избыток марганца также неблаго­приятно влияет на организм: происходит задержка роста, нару­шается эмаль зубов, изменения в костях напоминают рахит.

Фтор практически весь в организме входит в состав твердых тканей (кости, зубы) и спермы. При его дефиците у животных наблюдают задержку роста, снижение плодовитости и продолжи­тельности жизни, кариес зубов.

Стронций содержится во всех органах и тканях животных, боль­ше его в костях и зубах. Отсутствие стронция вызывает кариес зубов, а избыток - стронциевый рахит.

Регуляция минерального обмена. Минеральный обмен тесно свя­зан с водным обменом. Регуляция минерального обмена осуще­ствляется гипоталамусом и железами внутренней секреции - щитовидной, паращитовидной, гипофизом, надпочечниками.

Витамины и их роль в обмене веществ. Витаминами называют особую группу низкомолекулярных, биологически активных орга­нических соединений, обеспечивающих нормальные биохимиче­ские и физиологические процессы в организме.

Витамины открыл в 1881 г. русский ученый Н. И.Лунин, а на­звание им предложил в 1912 г. польский ученый К. Функ. В насто­ящее время известно более 30 витаминов, установлена их хими­ческая структура. Многие витамины входят в состав ферментов, поэтому жизнь без них невозможна. Некоторые витамины образу­ются в организме животных из провитаминов, другие - в желу­дочно-кишечном тракте синтезируются микроорганизмами.

По физико-химическим свойствам витамины делят на две груп­пы: жирорастворимые и водорастворимые.

Жирорастворимые витамины. К их числу относят: витамин А (ретинол), витамин D (кальциферол), витамин Е (токоферол), витамин К (нафтохинон).

Ретинол образуется в организме животных из растительного пигмента каротина, который является провитамином А. Из каро­тина в стенке тонкой кишки образуетсяретинол. Он участвует в процессах обмена веществ, поддерживает нормальное состояние эпителия пищеварительного тракта, дыхательных, мочеполовых путей, кожного покрова, глаз. При его недостатке эти клетки ороговевают. Ретинол участвует в процессах зрения, из него образу­ется в темноте зрительный пигмент родопсин.

Кальциферол объединяет целую группу витаминов (D 2 , D3, D 4 , D 5 , D 6). Для животных имеют значение витамины 0 2 и 0 3 . В орга­низме витамин П 3 образуется из эргостерина под влиянием уль­трафиолетовых лучей. Витамин D 2 синтезируется в высушенной на солнце траве. Наиболее богат витаминами группы D рыбий жир; они содержатся также в молоке, сливочном масле, яичном желт­ке. Витамины группы Dрегулируют в организме обмен кальция и фосфора. С фосфорно-кальциевым обменом самым тесным обра­зом связаны процессы роста и развития. Когда в организме не хватает витаминов D, минерализация костной ткани нарушается, останавливаются процессы ее образования и регенерации. При не­достатке витаминов D у молодняка развивается рахит, а у взрос­лых - остеомаляция.

Токоферол (витамины группы Е ) представлен тремя видами, которые участвуют в обмене жиров, белков, углеводов, способ­ствуют усвоению витамина А, процессам размножения и разви­тия зародыша у самок. Витамины Е содержатся в зеленых кормах, зародышах семян злаков, молоке, масле (коровьем и раститель­ном), мясе, яйцах. При недостатке этого витамина нарушается образование спермиев, у самок гибнет плод.

Филлохинон(витамин К) представлен тремя витаминами. Они содержатся в зеленых частях растений, а у животных участвуют в образовании протромбина, необходимого для свертывания крови. У взрослых животных витамины К синтезируются микроорганиз­мами желудочно-кишечного тракта, а при их недостатке у живот­ных появляются кровоизлияния в мышцах, кишечнике. Особенно чувствительны к недостатку витамина К птицы.

Водорастворимые витамины. К ним относится большая группа витаминов В, витамин С (аскорбиновая кислота), витамин Р (цит­рин).

Тиамин(витамин В }) содержится в зернах злаковых, горохе, дрож­жах. У жвачных и лошади он синтезируется в желудочно-кишечном тракте и играет важную роль в процессах обмена веществ. Тиамин образует активную часть ферментов, участвующих в углеводном об­мене, влияет на обмен ацетилхолина. При его недостатке нарушает­ся нервная проводимость. Кроме того, в результате накопления недоокисленных продуктов обмена углеводов возникают воспаление нервной системы, судороги, параличи, расстройство движений.

Рибофлавин(витамин В 2) содержится в зеленых кормах, дрож­жах, печени, почках, молоке, яйцах. Рибофлавин необходим для синтеза ферментов, участвующих в процессах обмена белков и углеводов, для процессов цветового зрения, для синтеза гемогло­бина, функции нервной системы и половых желез. От недостатка рибофлавина чаще страдают свиньи и птицы. У них ухудшается аппетит, воспаляется слизистая оболочка пищеварительного трак­та, появляется понос. У крупного рогатого скота рибофлавин син­тезируется в желудочно-кишечном тракте.

Пантотеновая кислота(витамин В 3) широко представлен в растительных и животных тканях. Наиболее богаты ею печень, яич­ный желток, почки, надпочечники, сердце, арахис, горох, дрож­жи, а также зеленые растения и злаки. Она синтезируется микро­флорой желудочно-кишечного тракта. Пантотеновая кислота яв­ляется составной частью фермента, который участвует в процес­сах обмена углеводов, жиров и белков, необходима для синтеза ацетилхолина, нормальной функции надпочечников. Дефицит ее у птиц проявляется в виде массовых параличей, а у свиней разви­ваются дерматит и язвенный колит.

Холин (витамин В 4) содержится в зеленых листьях, хлебных злаках, жмыхах, дрожжах, печени, рыбной и мясной муке, соевых бобах, арахисе, капусте. Он необходим для образования ме­диатора ацетилхолина, для предупреждения жирового перерож­дения печени. Холин принимает участие в процессах роста, улуч­шает сопротивляемость организма к инфекционным болезням.

Никотиновая кислота (витамин В 5 , или витамин РР ) - анти-пеллагрический витамин, содержится в молоке, мясе, яйцах, сыре, бобах, семенах кунжута и подсолнечника, цельном зерне и пивных дрожжах, пшеничных отрубях, пшенице, ячмене. Синтезируется в пищеварительном тракте животных, если животные получают бел­ки, содержащие аминокислоту триптофан. При недостатке витами­на РР у животных, особенно у свиней и птиц, возникает тяжелое заболевание пеллагра, которая протекает с явлениями нарушения функции коры больших полушарий и поражениями кожи.

Пиридоксин(витамин В 6) - содержится в печени, мясе, рыбе, молоке, зернах хлебных злаков, бобовых, жмыхах, картофеле, дрож­жах. Он участвует в процессе обмена белков, являясь активной ча­стью ферментов, влияет на процессы кроветворения. При недо­статке пиридоксина у свиней и птиц появляются дерматиты, ане­мия, судороги, параличи. У молодняка происходит задержка роста.

Фолиевая кислота(витамин В 9) содержится в зеленых листьях растений, цветной капусте, хлебных злаках, сое, грибах, дрож­жах, печени. Она входит в состав ферментов, обеспечивающих эритропоэз, деление и дифференцировку лейкоцитов, предупреж­дает жировое перерождение печени. При недостатке фолиевой кислоты у цыплят, индюшат, поросят развивается анемия, задер­живается рост.

Биотин (витамин Н ) содержится в печени, почках, молоке, зернах хлебных злаков, овощах, дрожжах, частично синтезирует­ся кишечной микрофлорой. При участии биотина совместно с АТФ происходят реакции присоединения С0 2 к органическим кисло­там (реакция карбоксилирования). Снижает уровень глюкозы в крови.

Цианкобаламин(витамин В 12) синтезируется в кишечнике у моногастральных и в рубце у жвачных. Поступая в кровь накапли­вается в печени, почках и селезенке. В его состав входит кобальт и цианогруппы. Цианкобаламин участвует в синтезе нуклеиновых кислот, холина. Он стимулирует синтез белков. Витамин необхо­дим для образования эритроцитов и гемоглобина. Авитаминоз может наблюдаться у свиней, птиц и собак. При этом нарушается белковый обмен, возникают анемия и расстройства функции не­рвной системы.

Парааминобензойная кислота(витамин Н }) содержится в про­дуктах растительного и животного происхождения, особенно бо­гаты ею дрожжи и печень. Она способствует синтезу РНК и ДНК, входит в состав фолиевой кислоты. При отсутствии этого витами­на задерживается рост волос и наступает их поседение.

Пангамовая кислота(витамин В 15) усиливает кислородный обмен в клетках и тканях, предупреждает жировое перерождение печени. Содержится в растениях, тканях животных, дрожжах.

Аскорбиновая кислота (витамин С) содержится в плодах ши­повника, ягодах черной смородины, в помидорах, цитрусовых, капусте, картофеле, зеленой траве, хвое сосны, листьях березы, липы, хрене, петрушке и др. растениях. Витамин С синтезируется у всех животных, за исключением человека, обезьян и морских сви­нок. Он необходим для синтеза ряда гормонов, ферментов, уча­ствует в углеводном обмене, обеспечивает нормальную проницае­мость капилляров, ускоряет заживление ран, повышает сопротив­ляемость организма к различным инфекциям и неблагоприятным воздействиям внешней среды, стимулирует образование антител.

Цитрин (витамин Р ) содержится вместе с аскорбиновой кис­лотой в растительных продуктах. В организме он повышает проч­ность капилляров, нормализует их проницаемость. Витамин Р про­являет активность только в присутствии аскорбиновой кислоты и способствует более экономному ее использованию в организме.

Антивитамины. Соединения, которые химически похожи на тот или иной витамин, но по своему действию обладают противопо­ложными свойствами, называются антивитаминами. Открыты они у тиамина, пиридоксина, фолиевой кислоты, биотина и др. Ме­ханизм действия антивитаминов заключается в конкурентных от­ношениях с витаминами при образовании ферментов. В ряде слу­чаев свойства антивитаминов используются в лечебных целях.

ОБМЕН ЭНЕРГИИ

В результате сложных превращений в процессе диссимиляции потенциальная энергия питательных веществ частично расходует­ся на процессы ассимиляции, на механическую работу (сокраще­ние сердца, скелетных мышц и т.п.), электрическую энергию, но в большей своей части превращается в тепловую энергию. Уста­новлено, что жиры, белки и углеводы при окислении в организ­ме дают определенное количество тепла: 1 г жира - 9,3 ккал; 1 г белка - 4,1 ккал; 1 г углеводов - 4,1 ккал.

Регуляция обмена энергии. Ведущая роль в регуляции обмена энергии принадлежит коре головного мозга. На обмен энергии влияют гипоталамус, в котором находятся центры вегетативной нервной системы: симпатическая нервная система усиливает об­мен энергии. Гипофиз, щитовидная железа, надпочечники тоже влияют на обмен энергии; гормон щитовидной железы - тирок­син, надпочечников - адреналин усиливают его.

Методы изучения обмена энергии. Количество энергии, выде­ляемой организмом, определяют методами прямой и непрямой калометрии. Прямаякалометрия производится с помощью специ­альных аппаратов - калориметрических камер. Впрактике широ­ко применяется непрямаякалометрия - метод измерения энергии по выделенному углекислому газу и потребленному кислороду. У животных измеряют количество выдохнутого воздуха за опреде­ленное время, содержание в нем С0 2 и 0 2 и вычисляют дыхатель­ный коэффициент.

Дыхательным коэффициентом называется объемное отношение выдохнутого С0 2 к потребленному 0 2 . При окислении углеводов дыхательный коэффициент равен 1; белков - 0,8; жиров - 0,7. Для вычисления образовавшейся энергии учитывают количество потребленного 0 2 или выдохнутого С0 2 , так как потребление 1 л 0 2 или выделение 1 л С0 2 соответствует образованию определен­ного количества тепла.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте значение обмена веществ в животном организме.

2. Какова роль белков, жиров и углеводов в обмене веществ?

3. Опишите обмен воды в организме и его регуляцию.

4. Расскажите о минеральном обмене.

5. Какова роль витаминов в организме?

6. Что такое регуляция обмена веществ и энергии?

ТЕПЛОРЕГУЛЯЦИЯ

Поддержание температурного гомеостаза в организме высших животных осуществляется благодаря деятельности сложного фи­зиологического механизма, регулирующего теплопродукцию и теп­лоотдачу. Теплопродукция - процесс химический, а теплоотда­ча - физический.

Для каждого вида теплокровных животных характерна опреде­ленная температура тела. Жизнь теплокровных животных возмож­на в сравнительно узких температурных пределах - от 37 до 42 °С. Гибель их наступает при снижении температуры ниже 24 °С и подъе­ме ее выше 44 °С. Из внутренних органов самая высокая темпера­тура в печени и сердце.

Образование тепла в организме сопровождается его отдачей. Организм теряет столько тепла, сколько его в нем образуется. Тепло в теле животных не задерживается, иначе они погибли бы в тече­ние нескольких часов.

Химическая теплорегуляция. Тепло в теле животных образуется в результате окисления питательных веществ до конечных про­дуктов их распада. Примерно 2/3 тепла, образующегося в организ­ме, приходится на мышцы. В них образование тепла происходит даже тогда, когда животные находятся в полном покое, так как мышцы сохраняют определенный тонус. Много тепла образуется в печени, пищеварительном тракте, во время приема корма, при пережевывании жвачки.

В пищеварительном тракте белки расщепляются под влиянием протеолитических ферментов. При этом, с одной стороны, белки и другие азотистые соединения, входящие в состав пищи, теряют свои специфические особенности, с другой - из белков образуются аминокислоты, из нуклеиновых кислот - нуклеотиды и т.д. Образовавшиеся при перевари­вании пищи или находившиеся в ней азотсодержащие вещества с неболь­шой молекулярной массой подвергаются всасыванию.
Различают первичные (при различных формах патологии желудка и кишечника - хронических гастритах, язвенной болезни, раке) и вторичные или функциональные расстройства секреторной и всасывательной функции эпителия в результате отека слизистой оболочки желудка и ки­шечника, нарушения переваривания белков и всасывания аминокислот в желудочно-кишечном тракте.
Основные причины недостаточного расщепления белков - количе­ственное уменьшение секреции соляной кислоты и ферментов, сниже­ние активности протеолитических ферментов (пепсина, трипсина, химотрипсина) и связанное с этим недостаточное образование аминокислот, уменьшение времени их воздействия (ускорение перистальтики). Так, при ослаблении секреции соляной кислоты снижается рН желудочного сока, что ведет к уменьшению набухания пищевых белков в желудке послабле­нию превращения пепсиногена в его активную форму - пепсин. В этих условиях часть белковых структур переходит из желудка в двенадцати­перстную кишку в неизменном состоянии, что затрудняет действие трип­сина, химотрипсина и других протеолитических ферментов кишечника.
Недостаточное образование свободных аминокислот из пищевых белков возможно при ограничении поступления в кишечниксекрета поджелудочной железы (панкреатит, сдавление, закупорка протока). Недостаточность функции поджелудочной железы вызывает дефицит трип­сина, хемотрипсина, карбоангидразы А, Б и других протеаз, действующих на полипептиды с длинной цепью или расщепляющих короткие олигопептиды, что снижает интенсивность полостного или пристеночного пищеварения.
Недостаточное действие пищеварительных ферментов на белки может возникнуть вследствие ускоренного прохождения пищевых масс по кишечнику при усилении его перистальтики (энтероколиты) либо уменьшении площади всасывания (оперативное удаление значи­тельных участков тонкого кишечника). Это ведет к резкому сокращению времени контакта содержимого химуса с апикальной поверхностью энтероцитов, незавершенности процессов энзиматического распада и про­цессов активного и пассивного всасывания.
Причинами нарушения всасывания аминокислот являются повреждение стенки тонкого кишечника (отек слизистой оболочки, воспале­ние) или неравномерное по времени всасывание отдельных аминокислот. Это ведет к нарушению (дисбалансу) соотношения аминокислот в крови и нарушению синтеза белка, поскольку незаменимые аминокис­лоты должны поступать в организм в определенных количествах и соот­ношениях. Чаще всего отмечается нехватка метионина, триптофана, ли­зина и ряда других аминокислот.
Нарушения аминокислотного обмена также могут возникнуть в связи с отсутствием конкретной аминокислоты. Так, недостаток лизина (осо­бенно в развивающемся организме) задерживает рост и общее развитие, понижает содержание в крови гемоглобина и эритроцитов. При недостатке триптофана развивается гипохромная анемия. Дефицит аргинина приводит к нарушению сперматогенеза, а гистидина - к разви­тию экземы, отставанию в росте, угнетению синтеза гемоглобина.
Кроме того, недостаточное переваривание белка в верхних от­делах желудочно-кишечного тракта сопровождается увеличением пе­рехода продуктов его неполного расщепления в толстый кишечник и уси­лением процесса бактериального расщепления аминокислот. Это ведет к увеличению образования ядовитых ароматических соединений (индол, скатол, фенол, крезол) и развитию интоксикации организма этими продуктами гниения.

Пищеварительная система

Вариант 1

1. В пищеварительном тракте белки расщепляются до

а) аминокислот

б) нуклеотидов

в) глюкозы

г) глицерина

2. Механическая обработка пищи происходит в части

пищеваритель­ной системы, обозначенной на ри­сунке цифрой

а) 1 в) 3

б) 2 г) 4

3. Углеводы в большом количестве содержатся в

а) картофеле

б) сале

в) горохе

г) орехах

4. На рисунке рыхлая соединитель­ная ткань зуба,

содержащая сосуды и нервы, обозначена цифрой

а) 1 в) 3

б) 2 г)

5. При глотании надгортанник

а) опускается

б) поднимается

в) неподвижен

г) открывает вход в гортань

а) человек рождается с молочными зубами

б) в зубе различают корень, шейку и коронку

в) у человека 8 клыков, 4 резца

г) в ротовой полости пищеварение не происходит

д) шейка зуба погружена в десну

е) коронка зуба выступает над десной

7. Установите соответствие.

Особенности пищеварения

А) происходит механическая обработка пищи

Б) происходит неполное расщепление белков

В) происходит неполное расщепление углеводов

Г) пищевой комок превращается в полужидкую кашицу

Д) ферменты активны в слабощелочной среде

Е) ферменты активны в кислой среде

Отдел пищеварительного канала

1) ротовая полость

2) желудок

д

Е

Пищеварительная система

Вариант 2

1. Вжелудочно-кишечном тракте жиры расщепля­ются до

а) белков

б) Сахаров

в) липидов

г) глицерина и жирных кислот

2. Биологические катализаторы, под действием

кото­рых происходит расщепление пищи, - это

а) витамины

б) гормоны

в) ферменты

г) субстраты

3. На рисунке орган, вырабатывающий желчь,

обозначен цифрой

а) 1

б) 2

в) 3

г) 4

4. На рисунке тонкий кишечник обозначен цифрой

а) 4в) 6

б) 5г) 7

5. На рисунке твердая защитная оболочка зуба

обозначена циф­рой

а) 1в) 3

б) 2г) 4

6. Выберите три верных утверждения.

а) объем желудка взрослого человека достигает 3 литров

б) желудок расположен в правой части брюшной полости

в) желудок расположен в левой части брюшной полости

г) средний слой стенки желудка состоит из попе­речно-полосатой мышечной ткани

д) средний слой стенки желудка образован глад­кой мышечной тканью

е) в желудке пища находится от 20 минут до 1 часа

7. Установите правильную последовательность пере­мещения пищи, поступающей в пищеварительную систему человека.

А)глотка

Б) толстая кишка

В) желудок

Г) ротовая полость

Д) пищевод

Е) тонкая кишка

Ответ:

Пищеварительная система

Вариант 3

1. Начальный отдел тонкой кишки - это

а) прямая кишка б) подвздошная кишка

в) двенадцатиперстная кишка г) слепая кишка

2. В двенадцатиперстной кишке НЕ расщепляются

а) белкив) углеводы

б) жирыг) минеральные соли

3. Пища окончательно переваривается в

а) желудкев) толстой кишке

б) тонкой кишкег) прямой кишке

4. Всасывание питательных веществ в тонкой кишке происходит в

а) воротной вене б) кишечных ворсинках

в) печени г) аппендиксе

5. Установите соответствие.

Признак

A) секретом желез является слюна

Б) вырабатывает соляную кислоту

B) происходит полное расщепление питательных веществ

Г) происходит основное всасывание воды

Д) происходит формирование каловых масс

Орган пищеварительной системы

1) ротовая полость 2) желудок

3) тонкая кишка 4) толстая кишка

Особенности строения и функционирования тол­стой кишки:

а) слизистая оболочка имеет многочисленные вор­синки

б) слизистая оболочка не имеет ворсинок

в) сок, выделяемый кишечными железами, содер­жит мало ферментов

г) бактерии толстой кишки способствуют расщеп­лению клетчатки

д) в толстой кишке происходит активное перева­ривание питательных веществ

е) в толстой кишке осуществляется основное вса­сывание продуктов пищеварения

7. Какие слова пропущены в тексте? Впишите на мес­те пропусков соответствующие буквы (форма слов изменена).

(1) Когда пища находится во рту, возникает... слюноотделительный рефлекс. (2) Центр данного реф­лекса находится в... мозге. (3) Вид хорошо сервиро­ванного стола или разговоры о еде вызывают у человека слюноотделение - это... рефлекс. (4) К за­щитным пищевым рефлексам относится... .

а) рвота

б) кашель

в) безусловный

г) продолговатый

д) условный

е) средний

Пищеварительная система

Вариант 4

1. Протоки поджелудочной железы и печени откры­ваются в

а) желудок

б) двенадцатиперстную кишку

в) печень

г) толстую кишку

2. Как называется самая крупная пищеварительная железа?

а) поджелудочная железа б) слюнная железа

в) печень г) селезенка

3. Бактерии, расщепляющие клетчатку, находятся в

а) желудке

б) двенадцатиперстной кишке

в) тонкой кишке

г) толстой кишке

4. Через кишечные ворсинки в кровь всасываются

а) аминокислоты и глюкоза

б) глицерин и жирные кислоты

в) аминокислоты и глицерин

г) жирные кислоты и глюкоза

5. В ротовой полости вырабатывается фермент

а) пепсин б) птиалин

в) трипсин г) химозин

6. Выберите три верных ответа.

Особенности функционирования печени:

а) вырабатывает большое количество пищевари­тельных ферментов

б) обезвреживает вредные вещества и выводит их в кишечник

в) выделяет желчь

г) осуществляет распад мочевины

д) запасает гликоген

е) синтезирует гормоны

7. Какие слова пропущены в тексте?

Впишите на мес­те пропусков соответствующие буквы (форма слов изменена).

(1) Всасывание питательных веществ происходит в... тонкой кишки.

(2) Глюкоза и аминокислоты по­ступают в... сосуды.

(3) Глицерин и жирные кислоты поглощаются... .

(4) Здесь они превращаются... .

(5) А затем поступают в... капилляры.

а) кровеносный

б) ворсинка

в) лимфатический

г) эпителий

д) жиры

е) белки

ж) печень

ОТВЕТЫ

Пищеварительная система

Вариант 1 Вариант 2

Вариант 4 Вариант 5