Пищеварение

Все животные - гетеротрофы и нуждаются в разнообразном «сырье» и источниках энергии (углеводах, жирах, белках, витаминах, воде и минеральных веществах) для синтеза многочисленных соединений, входящих в состав клеток.

Структурные компоненты молекул белков, жиров и углеводов соединены чаще всего ангидридными связями (см. разд. 28), образующимися путем отнятия молекулы воды или при какой-либо эквивалентной реакции. Эти связи разрываются в результате гидролитического расщепления, сопровождающегося добавлением молекулы воды (см. фиг. 10). Пептидные связи белков, гликозидные связи углеводов и эфирные связи жиров - все это ангидридные связи. Для гидролитического расщепления связей различного типа необходимы различные ферменты, действие которых, как мы уже говорили, высокоспецифично. В процессе пищеварения у различных организмов - от амебы до человека - участвуют одни и те же или очень близкие группы ферментов, однако место образования этих ферментов, место их действия и механизм регуляции всего процесса различны. Пищеварение может быть внутриклеточным - пищевые частицы в этом случае захватываются клеткой путем фагоцитоза и пищеварительные ферменты действуют внутри клетки, или внеклеточным, когда клетки, вырабатывающие ферменты, выделяют их в какую-либо полость, обычно в полость кишки, где и происходит гидролитическое расщепление.

Продукты пищеварения представляют собой низкомолекулярные вещества - простые сахара, свободные аминокислоты, глицерин, жирные кислоты,- которые могут всасываться клетками.

Простейшие и другие наиболее просто устроенные животные, например губки и гидры, принимают пищу во внутриклеточные пищевые вакуоли, в которых и происходит ее переваривание. В ходе эволюции у животных с более высокой и более сложной организацией выработались специальные органы для добывания и переваривания пищи. Продукты пищеварения затем транспортируются по кровеносной системе к использующим их клеткам тела. Пищеварительный тракт человека представляет собой длинную трубку, состоящую из ряда отдельных органов, осуществляющих прием пищи, ее переваривание и всасывание. Под приемом пищи имеется в виду ее введение в ротовую полость, пережевывание и проглатывание. Прохождение веществ через стенку пищеварительного тракта, называемое всасыванием, возможно только после того, как молекулы пищи подвергнутся перевариванию. Стенка пищеварительного тракта снабжена полупроницаемой мембраной, пропускающей лишь относительно мелкие молекулы.