При непрерывно протекающих в организме процессах обмена
веществ
и энергии требуется постоянное расходование
питательных
веществ. Поскольку
внутренние ресурсы организма
ограничены,
для поддержания . жизнедеятельности, здоровья
и продуктивных
качеств животных необходимо поступление питательных
веществ в
составе
корма.
Основные компопенты корма - белки, жиры,
углеводы, витамины,
минеральные
вещества, вода. В нативном
(неизменном) виде животными,
могут
быгь усвоены только вода, растворимые минеральные соли и
витамины.
Белки, жиры и углеводы (полисахариды),
представляющие собой высоко-
молекулярные
соединения, не проникающие через поры животных
мембран, предварительно должны быть переработаны до
относительно
простых
молекул. Нерастворимые минеральные
соли и витамины в
процессе пищеварения превращавтся в растворимые
формы.
Пищеварение - это совокупность механических,
физико-химичес-
ких
и биологических продессов, обеспечивающих
расщепление
поступивших
с кормом сложиых питательных веществ
на
относительно простые соединения (блоки), которые могут
быть
ассимилированы
организмом.
Пищеварение - начальный этап ассимиляции
питательных веществ,
за
которым следует промежуточный обмен веществ и выделение
продуктов
метаболизма
почками.
Процесс пищеварения происходит в системе
органов пищеварения, или
пищеварительном
тракте,
который условно разделяют на три отдела:
передний,
средний и задний. К переднему отделу относят ротовую
полость
с вспомогательными органами, глотку и пищевод, к среднему -
желудок
и отдел тонких кишок, к заднему - отдел толстых кишок.
Пищеварительный тракт включает также
застенные пищеваритель-
ные
железы - слюнные, поджелудочную и печень, секреты которых
изливаются
в лросвет желу-дочно-кишечного тракта.
Передний отдел
пищеварительного тракта служит для захватывания,
пережевывания,
смачивания и проглатывания корма, средний отдел
является основным местом химической переработки
корма и
всасывания
продуктов гидролиза, в заднем отделе
происходит
обработка
непереваренцых остатков корма,
всасывание воды и
формирование
фекалий.
Стенка
пищеварительного канала на
всем протяжении от
пищевода до
прямой кишки представлена четырьмя слоями:
слизистой
оболочкой, слоем гладких мышц,
подализистой и серозной
оболочкой, которая образована в основном брюшиной.
Компоненты
пищеварительных соков синтезируются секреторными клетками желез,
расположенных
в слизистой оболочке полости рта,
пищевода, желудка
и кишечника, а также клетками застенных
пищеварительных желез.
Хотя общие принципы пищеварения одинаковы для всех
видов
домашних животных, структура и форма отделов их пищеваритель-
ного
тракта существенно различаются, что обусловлено характером
питания.
Это подтверждается данными таблицы,
где приведены
сведения о размерах
желудка, отделов тонких и толстых кишок у
плотоядных, всеядных
и травоядных животных.
Табл. Объем
разных отделов желудочно-кишечного тракта у животных
Общий объем Относительный объем
жкт (% к общему)
л.
желудок тонкий к-к толстый
к-к
В
пределах каждого вида
абсолютные показатели
(л)
могут сушественно варьировать
в зависимости от
массы
животных, возраста, типа кормления, однако соотношение
отделов
довольно
постоянное.
У растительноядных животных (коров, овец, лошадей, кроликов)
хорошо развиты
отделы, в которых
происходит переработка
клетчатки с участием
микроорганизмов - преджелудки
и толстый
кишечник
(в основном слепая кишка) .
Плотоядные имеют желудочно-
кишечный
тип пищеварения. Потребляемая ими
белковая и жировая
пища
переваривается в основном в желудке
и отделе тонких кишок,
относительный
объем желудка велик. У всеядных
(свиньи) все отделы
желудочно-кишечного тракта
развиты более-менее равномерно, но
основная роль в
переваривании корма принадлежит
кишечнику,
имеющему
большие объем и протяженность, чем у плотоядных.
Наряду
с функциями временного
хранения корма, его
расщепления
(переваривания), абсорбции питательных веществ, перемещения и
выбрасывания непереваренных остатков пищеварительный
тракт
выполняет
экскреторную, обменную, синтетическую (с участием
микроорганизмов) и инкретoрную функции.
Специальными эндокринными клетками слизистой
оболочки и тонкого
кишечника секретируются биологически
активные полипептиды,
регулирующие выделение
пищеварительных секретов . Некоторые
из
этих пептидов (гастрин, секретин, холецистокинин)
относят к
Истинным
гормонам, другие - к
«кандидатам в гормоны».
Число
аминокислотных остатков
в их структуре - от 17 до 43, молекулярная
масса
от 2000 до 5ООО.
Здесь
же вырабатываются некоторые
регуляторные
гипоталамические
пептиды, например соматостатин, нейротензин,
вещество Р, пищеварительная функция которых остается
недостаточно
ясной.
Сущность пищеварения. Механические процессы
приводят к
изменению
структуры и физических свойетв корма - плотности,
консистенции,
размеров частиц и т.
п. Это является следствием
пережевывания, cокращения мышц желудочно-кишечного
тракта,
воздействия жидкой
части пищеварительных соков.
Физико-химические процессы
( например, действие соляной
кислоты
в желудке или
поверхностно-активных
веществ желчи в
кишечнике)
способствуют набуханию частиц
корма, увеличению их
поверхноетногo
натяжения,активации ферментов, повышению
растворимости
солей.
Биологические процессы - это
процессы последовательного
ферментативного гидролиза
пищевых полимеров сначала
до
промежуточных продуктов,
а затем до мономеров при постепенном
перемещении
корма по отделам желудочно-кишечного
тракта.
Ферментативная система
пищеварительного тракта включает
в
себя:
а)
ферменты пищеварительных секретов,
выделяемых
внутристенными или застенными пищеварительными
железами;
б) ферменты,
образуемые микроорганизмами пищеварительного
тракта;
в) ферменты, содержащиеся в
растительных кормах.
Основную
роль у животных
с однокамерным желудком выполняют
гидролазы пищеварительных секретов. Они характеризуются
специфичностью субстратной и действия,
оптимумом темпера-
туры и
рН. Каталитическое действие
этих гидролаз основано на
присоединении
к сложному субстрату молекулы воды по типу:
АВ+ Н*ОН <=> A* ОН+ НВ
Равновесие в этой
реакции постоянно сдвигается
в правую сторону,
поскольку
одновременно с гидролизом
идет процесс всасывания образо-
вавшихся продуктов.
В
переваривании белков участвуют протеазы (эндо- и экзопептидазы),
углеводов - карбогидразы (амилаза, глюкозидаза,
инвертаза, галакто-
зидаза),
нуклеиновых кислот - нуклеазы
(рибонуклеаза, дезоксирибону-
клеаза),
жиров - карбоксилэстеразы (липаза, фосфолипаза,
холинэсте-
раза) . Конечными
продуктами гидролиза
питательных веществ
являются
мономеры: при гидролизе
белков - аминокислоты, жиров
- жирные
кислоты и глицерин,
углеводов - простые
гексозы,
главным
образом глюкозы. Нуклеиновые
кислоты расщепляются до
пуринов,
пииримидииов, рибозы, дезоксирибозы и фосфата. У
жвачных животных
конечные метаболиты могут быть иными.
Установлена
тесная зависимость спектра и активности
пищеварительных
ферментов от характера питания животных.
Так, у
плотоядных и хищных преобладают
протеазы, у
растительноядных
- карбогидразы. Спектр ферментов
меняется и с
возрастом животных,
что обусловлено сменой
условий питания.
В целом
для моногастричных животных
характерны
первоначальный
ферментативный гидролиз
корма в кислой среде
(желудок) и
последующий гидролиз с
всасыванием в нейтральной
или слабокислой
среде (отдел тонких кишок)
.
Микробиальная переработка корма
(тоже ферментативная)
осуществляется
бактериями и простейшими, населяющими разные
отделы желудочно-кишечного тракта.
Эти процессы
особенно интенсивно протекают
у жвачных
животных в
преджелудках, в меньшей степени у лошадей и кроликов в
слепой и
ободочной кишках. Тип
пищеварения с активным
участием
микроорганизмов
называется симбионтным . При
этом микроорганиз-
мы с помошью
ферментов расщепляют и утилизируют поглошаемые
хозяином
пищевые компоненты корма,
а сам хозяин использует
продукты
жизнедеятельности
микроорганизмов, а также вто-
ричную пищу, состоящую
из структур симбионтов.
Последнее
относится в
основном к жвачным животным.
Ж вачные значительно лучше переваривают питательные
вещества,
корма, особенно клетчатку, чем свиньи и кролики.
Различия между
овцой и лошадью
незначительны, но они сушественно возрастают
при использовании низкокачественного растительного
корма с высоким
содержанием
клетчатки (грубого сена, соломы).
Вместе с тем показано, что бактериальная переработка корма
в преджелудках
жвачных не дает
никаких преимуществ в сравнении
с ферментативным
перевариванием при использовании
низкоклетчатого
высокобелкового рациона.
Промежуточный
обмен веществ
- это совокупность химических
превращений, которым
подвергаются питательные
вещества после
их всасывания
из пищеварительного канала и
до выделения продуктов
обмена
из организма.
Эти
превращения
осуществляются главным образом
внутри
клеток,
с участием ферментов, контролируемых генами. В
результате
организм получает
необходимые вещесгва
и энергию для
процессов
жизнедеятельности,
роста и образования продукции (молока, мяса, яиц).
Определенная
последовательность
химических реакций, обеспечиваю-
щих превращение тех или иных питательных веществ в необходимые
организму компоненты, называется
метаболическим путем, а
образующиеся
промежуточные или конечные продукты - метаболитами.
Различают
две стороны промежуточного обмена: анаболизм и
катаболизм. Анаболизм
(от греч. anabole -
подъем) - это
совокупность
процессов синтеза сравнительно крупных клеточных
компонентов, а
также биологически
активных соединений из
простых предшественников.
Метаболизм
Анаболизм Катаболизм
Биосинтез Распад
Небольшие~> Большие молекулы Большие -> Небольшие молекулы
Энергия поглощается Энергия освобождения
Неупорядоченность уменьшается Неупорядоченность возрастает
Часто имеет восстановительный Часто имеет окислительный харак-
характер тер
Примеры
Глюконеогенез Гликолиз
Синтез жиров Липолиз
Синтез белков Протеолиз
Эти процессы ведут к
усложнению структуры клеток
и связаны с
затратами свободной
энергии (эндергонические процессы) . Катаболизм
-
совокупность процессов ферментативного расщепления сложных
молекул,
как поступивших с
кормом, так и
образовавшихся в
организме
до простых компонентов. Эти процессы
обычно
осуществляются
за счет реакций окисления,
с освобождением
свободной
энергии (экзергонические процессы). Обе
стороны
промежуточного метаболизма тесно взаимосвязаны
во
времени и пространстве, хотя и не
являются повторением
друг
друга.
Процессы
промежуточного обмена строго
слецифичны и
дифференцированны.
Они специфичны не
только в разных тканях и
клетках, но и
в cубклеточных структурах,
что обусловлено наличием в
последних
специальных ферментных систем. Так,
ферменты,
катализирующие образование матричной РНК, локализованы в ядре,
ферменты тканевого
дыхания, окислительного
фосфорилирования,
цикла трикарбоновых кислот - в митохондриях, ферменты белкового
синтеза - в
рибосомах, гидролитические
ферменты - в лизосомах и т. д.
Такая
«привязка» ферментных систем
к определенным структурам
клетки (компартментализация) обеспечивает как обособленность
внутриклеточных
реакций, так и их интеграцию.
В
продессе промежуточного обмена происходит, с одной стороны,
дальнейишее
расщепление всосавшихся в
пищеварительном тракте
блоков - аминокислот, глюкозы, глицерина и жирных
кислот, а с
другой стороны - синтез свойственных организму
белков, углеводов,
жиров и их
комплексов - нуклеопротеидов, фосфолипидов и т. д.
Изучение
динамики химических превращений, oсуществляемых на
клеточном
и молекулярном уровнях,
является задачей биологической
химии.
Физиология же обмена веществ рассматривает общие
закономерности и регуляцию
обмена белков, углеводов, липидов,
неорганических
соединений,пластические и знергетические затраты
организма при
разном физиологическом состоянии и способы
возмещения
этих затрат.
Для
изучения промежуточного обмена
используют как общие
физиологические методы,
описанные в разделе
(метод изолированных
органов,
ангиостомию, биопсию), так и специальные методы. Среди
последних
заслуживает внимания метод
меченых атомов, основанный
на использовании соединений, в
молекулы которых включены
атомы
тяжелых или радиоактивных изотопов биоэлементов .
Вводя в организм
соединения,
меченные такими изотопами,
и используя
радиометрические или
масс-спектрометрические методы анализа
проб
тканей и экскретов, можио проследить за судьбой элемента или
соединения
в организме, его участием в метаболических процессах.
Реферат исследования желудка и кишечника у лошади СВИНЕЙ ПЛОТОЯДНЫХ И ПРИЦ. Реферат описание последовательности пищеварительного тракта у жвачного. Основные функции пищеварительной системы и их характеристика. РЕФЕРАТ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ И МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЕГОФУНКЦИЙ. Рефераты по методам изучения пищеварительных функций. Изучение функций пищеварительного тракта реферат. Пищеварительную функцию у простейших выполняют. Работа по теме нуклеопротеиды состав строение. Пищеварительный тракт и его основные функции. Работа Пищеварительная система человека. Реферат на тему пищеварительная система. Реферат на тему пищеварительные железы. Минеральные соли в клетке призентация. Схема пищеварительного тракта свиньи. Пищеварительная система животных.