Хранителна физиология
Въведение
Класификация на диетите
Животното не е в състояние да получи собствените си хранителни вещества от прости неорганични вещества, но трябва да ги абсорбира и преобразува с храната. Дори едноклетъчните организми, повечето и някои цъфтящи растения са зависими от приемането на сложни жизнени компоненти с храната. Този тип прием на храна е известен като хетеротрофия, защото единият организъм се храни с другия. Някои примитивни водорасли и растения използват фотоситеза, за да създадат сложни органични въглеродни съединения от прости неорганични вещества като въглероден диоксид и вода. Тази форма е известна като автотрофия, тъй като тези растения могат да се хранят сами и не зависят от други организми.
Прави се разлика между три вида хетеротрофия:
1. Холозоична диета
Животното или месоядното растение живее върху твърд органичен материал, получен от предимно чужд организъм.
а. Месояден: Месоядните се хранят изключително с хитра плячка като Вълк, лисица, куче и котка или мърша като хиени и лешояди.
б. Тревопасни животни: Те се хранят с растения и ги смилат с помощта на протозои и бактерии, които живеят в храносмилателния им тракт и са полезни за гостоприемника. Тези животни включват морски свинчета, зайци, овце, кози и др.
° С. Всеядно животно: Това са всеядни животни, които консумират както растения, така и месо. Това включва както хора, така и мишки, плъхове и т.н.
2. Сапрофитно хранене
Това включва извличане на разтворими органични вещества от организма на мъртви животни и растения. Много гъбички и бактерии използват тази форма на хранене.
3. Паразитна диета
Това включва редица животни, растения, гъби и бактерии. Организмите, принадлежащи към тази група, живеят в друг жив организъм, където приемат основно органични хранителни вещества, които вече са в разтвор.
Общи съображения относно хетеротрофното хранене
Проблемът на хетеротрофния организъм, който се храни с твърд органичен материал, е набавянето на необходимите органични вещества, които служат за запазване на неговите видове - улов (лов) и след това поглъщане (поглъщане).
За да може да хване храната и да я достави в храносмилателния тракт, природата е разработила редица инструменти като пипала, зъби, нокти, щипки и т.н.
След като храната навлезе в храносмилателната система, започват поредица от физични и химични процеси, известни като храносмилане. Чрез процеса на храносмилането, твърдата храна може да се разгради на разтворими компоненти, които могат да се абсорбират в кръвта през чревната стена (абсорбция). Абсорбираните хранителни вещества се разпределят от червата в тялото на организма, за да бъдат поети от различните тъкани в клетките. Някои клетки превръщат тези вещества в много по-сложни органични материали (асимилация) или ги превръщат в енергия (клетъчно дишане).
Физическо и химично храносмилане
Абсорбция и асимилация
Крайните продукти на храносмилането са: Глюкоза (захар, получена чрез смилане на въглехидрати), Мастни киселини и глицерин (от храносмилането на Мазнини) и аминокиселини (от храносмилането на Белтъци). Вътрешната стена на червата показва силна гънка, с която се постига голяма повърхност за усвояване на хранителните вещества. За да се увеличи допълнително площта на абсорбция, в лумена на червата (кухина на чревната тръба) изпъкват многобройни подобни на пръсти власинки, така наречените черви на червата. Площта на абсорбция се увеличава от микровилините, които са разположени върху специализирани епителни клетки на чревните вили. С помощта на тази изключително разширена чревна повърхност продуктите на храносмилането могат да попаднат през чревната стена в лимфата и кръвоносните съдове и в тъканите и органите на организма. Несмилаемият материал, който не може да бъде разграден от храносмилателната система, се източва от дебелото черво и се екскретира от тялото като изпражнения.
Ензими
Ензимът е протеин, който ускорява химичните реакции в организма, без да се променя или изразходва по време на самата реакция. Ензимите действат много бързо, зависят от температурата и стойността на pH и винаги са специфични за определен субстрат.
Ензимната реакция може да протече и в двете посоки: субстрат към продукт или продукт към субстрат, като посоката зависи от концентрацията. Скоростта на реакцията зависи от концентрацията на субстрата. От това следва, че скоростта на реакцията е висока, когато има висока концентрация на субстрата.
Ензим + субстрат Ензим-субстратен комплекс Ензимно-продуктов комплекс Ензим + молекула на продукта
Ензимът винаги е много специфичен за даден субстрат и има активна зона, към която субстратната молекула скачва. Някои ензими действат само когато присъства кофактор. Тези коензими могат да бъдат прости микроелементи като метални йони на цинк, желязо или мед, но могат да се състоят и от сложни органични молекули като NAD (никотинамид аденин динуклеотид), който се получава от организма от витамина никотинамид (производно на никотиновата киселина) Клетъчното дишане играе важна роля.
Най-важните ензими и тяхното представяне в храносмилателния тракт: