Bài giảng Khái niệm tiêu hoá

I. KHÁI NIỆM TIÊU HOÁĐộng vật là sinh vật dị dưỡng, chỉ có thể tồn tại và phát triển nhờ các chất hữu cơ có sẵn dưới dạng thức ăn lấy từ môi trường ngoài, đó là các hợp chất hữu cơ phức tạp. Chúng phải trải qua một quá trình biến đổi mới tạo thành các hợp chất hữu cơ đơn giản, dễ hấp thụ, cung cấp cho các tế bào (thông qua màng tế bào), đó là quá trình tiêu hoá thức ăn.II. TIÊU HOÁ Ở CÁC NHÓM ĐỘNG VẬT* Hãy trình bày quá trình tiêu hoá xảy ra ở các nhóm động vật Quá trình tiêu hoá có thể xảy ra ở bên trong tế bào gọi là tiêu hoá nội bào hoặc diễn ra ở bên ngoài tế bào, gọi là tiêu hoá ngoại bào.1. Ở động vật chưa có cơ quan tiêu hoáỞ các động vật đơn bào như: trùng biến hình, trùng roi… quá trình tiêu hoá chủ yếu là tiêu hoá nội bào. Thức ăn được tiếp nhận bằng hình thức thực bào và nhờ các enzim thuỷ phân chứa tỏng lizôxôm mà thức ăn được tiêu hoá, cung cấp dinh dưỡng cho cơ thể.2. Ở động vật có túi tiêu hoáỞ động vật có túi tiêu hoá như ruột khoang, quá trình tiêu hoá chủ yếu là tiêu hoá ngoại bào nhờ các tế bào tuyến tiết dịch tiêu hoá có chứa các enzim. Tuy nhiên, vẫn còn quá trình tiêu hoá nội bào. Thức ăn phức tạp được biến đổi thành các chất dinh dưỡng trong khoang tiêu hoá (túi tiêu hoá) và được hấp thụ qua màng tế bào, chuyển hoá thành những thành phần chất riêng của tế bào cơ thể, đảm bảo cho cơ thể tồn tại và phát triển.3. Ở động vật đã hình thành ống tiêu hoá và các tuyến tiêu hoáỞ động vật đa bào bắt đầu từ giun, thức ăn được phân nhỏ nhờ tác dụng cơ học của các cơ quan nghiền (bộ hàm) và cơ thành dạ dày. Quá trình biến đổi cơ học này tạo thuận lợi cho sự biến đổi hoá học. Quá trình biến đổi hoá học là quá trình biến đổi chủ yếu dưới tác dụng của các enzim từ các tuyến tiêu hoá tiết ra, thức ăn trở thành những hợp chất đơn giản hấp thụ vào máu và bạch huyết, cung cấp cho các tế bào cơ thể tổng hợp thành những hợp chất riêng cho từng tế bào.Quá trình tiêu hoá diễn ra trong ống tiêu hoá với sự tham gia của các enzim chủ yếu là tiêu hoá ngoại bào, hình thức tiêu hoá nội bào đôi khi vẫn còn giữ được ở các tế bào biểu mô ruột đối với các phần tử thức ăn đã được biến đổi thành những thành phần tương đối đơn giản như tripeptit, đipeptit… Trong phạm vi Chương trình Sinh học 11, chúng ta chỉ nghiên cứu giới hạn trong sự tiêu hoá ở một số động vật có ống tiêu hoá thuộc động vật có xương sống.Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào các loại thức ăn khác nhau mà cấu tạo của bộ hàm, dạ dày và ruột của ống tiêu hoá ở các nhóm động vật là khác nhau.Chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu quá trình tiêu hoá ở miệng, dạ dày và ruột ở các nhóm động vật này.III. TIÊU HOÁ Ở ĐỘNG VẬT ĂN THỊT VÀ ĂN TẠPQuá trình tiêu hoá ở động vật ăn thịt và ăn tạp diễn ra trong các cơ quan tiêu hoá, bao gồm hai quá trình liên quan và hỗ trợ nhau là quá trình biến đổi cơ học và quá trình biến đổi hoá học.1. Ở khoang miệngThức ăn hoặc con mồi được các động vật ăn thịt bắt giữ nhờ hàm răng như ở cá chuối (cá quả hay cá lóc), bò sát, chim (quạ, diều hâu). Ngoài ra, răng còn làm nhiệm vụ cắt, xé, nhai, nghiền như ở chó, mèo… biến con mồi hoặc thức ăn thành các phần tử nhỏ, tạo điều kiện cho quá trình biến đổi hoá học nhờ các enzim từ các tuyến nước bọt tiết ra.* Hãy nêu rõ đặc điểm của bộ hàm ở động vật ăn thịt2. Ở dạ dày và ruộtDạ dày là nơi chứa và biến đổi thức ăn về mặt cơ học (nhờ những lớp cơ dày ở thành dạ dày) và hoá học (nhờ các tuyến vị có trong lớp niêm mạc) đối với các thức ăn prôtêin dưới tác dụng của HCl và pepsin trong dịch vị.Thức ăn đã được biến đổi ở dạ dày sẽ được chuyển dần xuống ruột và tiếp tục tiêu hoá dưới tác dụng ở dịch tuỵ, dịch mật và dịch ruột thành những chất dinh dưỡng như axit amin, glixêrin – axit béo, các mônôsaccarit và các nuclêôit để có thể hấp thụ vào máu và bạch huyết.Ruột của các động vật ăn thịt thường ngắn vì thức ăn giàu dinh dưỡng và dễ tiêu.Quá trình tiêu hoá ở động vật ăn tạp cũng tương tự các động vật ăn thịt (ở miệng và dạ dày, ruột), tuy nhiên về cấu tạo có chút ít khác biệt, thích nghi với chế độ ăn, thể hiện ở hàm răng và độ dài ruột.* Hãy nêu rõ bộ hàm và độ dài ruột ở động vật ăn tạp có gì khác so với động vật ăn thịt.3. Sự hấp thụ các chất dinh dưỡngTiêu hóa ở ruột là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình tiêu hoá. Ruột là nơi thực hiện chủ yếu sự hấp thụ các chất dinh dưỡng (sản phẩm của quá trình tiêu hoá).a) Bề mặt hấp thụ của ruộtBề mặt hấp thụ của ruột tăng lên rất nhiều nhờ các nếp gấp của niêm mạc ruột, trên đó có các lông ruột và các lông cực nhỏ nằm trên đỉnh của các tế bào lông ruột (ở người, diện tích bề mặt hấp thụ của ruột tăng lên gấp 600 – 1000 lần so với bề mặt của ống ruột), tạo điều kiện hấp thụ hết các chất dinh dưỡng.b) Cơ chế hấp thụDo đặc điểm cấu tạo của màng tế bào lông ruột (màng sống) mà có những chất được hấp thụ qua màng ruột theo cơ chế khuếch tán (như glixêrin và axit béo, các vitamin tan trong dầu). Phần lớn các chất còn lại (glucôzơ, axit amin …) được hấp thụ theo cơ chế vận chuyển chủ động (có tiêu dùng năng lượng).Các chất hấp thụ được vận chuyển theo con đường máu (đi qua gan) và đường bạch huyết trở về tim để phân phối tới các tế bào.Động vật là những cơ thể dị dưỡng. Thức ăn lấy từ môi trường ngoài và được biến đổi trong quá trình tiêu hoá (tiêu hoá nội bào và tiêu hoá ngoại bào). Cấu tạo của các cơ quan tiêu hoá ở các nhóm động vật khác nhau là khác nhau.Quá trình tiêu hoá chủ yếu là quá trình biến đổi hoá học được thực hiện nhờ các enzim. Ở động vật chưa có cơ quan tiêu hoá, tiêu hoá chủ yếu là tiêu hoá nội bào. Ở động vật có túi tiêu hoá, bao gồm tiêu hoá nội bào và ngoại bào. Ở động vật đã hình thành ống tiêu hoá và tuyến tiêu hoá, tiêu hoá ngoại bào là chủ yếu, bao gồm quá trình biến đổi cơ học và hoá học.Ở động vật ăn thịt và ăn tạp, quá trình biến đổi cơ học diễn ra nhờ bộ hàm và cơ ở thành dạ dày. Quá trình biến đổi hoá học và sự hấp thụ các chất dinh dưỡng diễn ra chủ yếu ở ruột non. Sản phẩm của quá trình tiêu hoá được hấp thụ ở ruột và cung cấp cho nhu cầu của cơ thể.CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP1. Nêu những điểm khác nhau của cơ quan tiêu hoá ở động vật ăn thịt và động vật ăn tạp.2. Quá trình tiêu hoá quan trọng nhất xảy ra ở đâu trong các cơ quan tiêu hoá? Vì sao?3. Cấu tạo của ruột non phù hợp với chức năng hấp thụ các chất dinh dưỡng được thể hiện như thế nào?4. Hãy chọn phương án trả lời đúng nhấtTiêu hoá ở ruột là giai đoạn tiêu hoá quan trọng nhất vì:A. ruột là bộ phận dài nhất trong ống tiêu hóaB. bề mặt hấp thụ của ruột lớnC. ở ruột có đầy đủ các loại enzim để phân giải tất cả các loại thức ănD. cả A và BE. cả B và C5. Nêu rõ cơ chế hấp thụ các sản phẩm của quá trình tiêu hoá.EM CÓ BIẾTTẠI SAO NÓI TIÊU HOÁ Ở RUỘT NON LÀ GIAI ĐOẠN TIÊU HOÁ QUAN TRỌNG NHẤT?Vì ở miệng và dạ dày thức ăn mới chỉ biến đổi chủ yếu về mặt cơ học nhờ răng và cơ thành dạ dày, tạo điều kiện thuận lợi cho sự biến đổi hoá học chủ yếu ở ruột. Ở ruột, nhờ có đầy đủ các loại enzim để biến đổi tất cả các loại thức ăn chưa được biến đổi (lipit) hoặc mới chỉ biến đổi một phần thành các phần tử tương đối đơn giản như mantôzơ và chuỗi pôlipeptit ngắn.Chỉ riêng prôtêin là loại thức ăn có cấu trúc phức tạp phải trải qua quá trình biến đổi cũng rất phức tạp, cần tới 7 loại enzim khác nhau, trong đó ở dạ dày chỉ có pepsin biến đổi thành các pôlipeptit chuỗi ngắn (khoảng 8 – 10 axit amin). Còn lại là do các enzim từ tuyến tuỵ và tuyến ruột tiết ra phân cắt các chuỗi pôlipeptit đó ở các vị trí xác định, cuối cùng thành các axit amin. Các enzim đó là: tripsin, chimotripsin, cacboxipeptiđaza, aminopeptitaza, tripepetitđaza và đipeptiđaza gọi chung là peptiđaza.IV. TIÊU HOÁ Ở ĐỘNG VẬT ĂN THỰC VẬTThành phần chủ yếu trong thức ăn của các động vật ăn thực vật là xenlulôzơ, thành phần prôtêin và lipit ít. Hàm lượng các chất dinh dưỡng tương đối ít nên lượng thức ăn cần cung cấp phải đủ nhiều, do đó nơi chứa thức ăn phải có sức chứa lớn và ruột phải đủ dài, bảo đảm cho quá trình tiêu hóa và hấp thụ được tốt hơn, cung cấp đủ chất dinh dưỡng cho nhu cầu của cơ thể.1. Biến đổi cơ họcCơ quan nghiền thức ăn ở động vật ăn thực vật chủ yếu là hàm răng có bề mặt nghiền rộng và nhiều nếp men răng cứng hoặc dạ dày cơ dày, chắc và khoẻ như ở chim.Quá trình biến đổi thức ăn về mặt cơ học được thực hiện trong khoang miệng và dạ dày.a) Ở động vật nhai lại như trâu, bò, dê, cừu, hươu, nai… lúc ăn chúng chỉ nhai sơ qua rồi nuốt ngay vào da cỏ, tranh thủ lấy được nhiều thức ăn để sau đó mới “ợ lên”, nhai kĩ lại lúc nghỉ ngơi ở một nơi an toàn.b) Chim ăn hạt và gia cầm không có răng nên mổ hạt và nuốt ngay, cố “ních” đầy diều để tiêu hoá dần . Trong diều không có dịch tiêu hoá mà chỉ có dịch nhày để làm trơn và mềm thức ăn, giúp cho sự tiêu hoá dễ dàng ở các phần sau của ống tiêu hoá.2. Biến đổi hoá học và biến đổi sinh họcThức ăn chỉ được lưu lại một thời gian ngắn trong miệng rồi được chuyển xuống dạ dày, ruột. Ở đây, thức ăn được biến đổi cả về mặt cơ học, hoá học và đặc biệt còn chịu sự biến đổi sinh học.a) Ở động vật nhai lạiDạ dày của các động vật nhai lại (trâu, bò, dê, nai, cừu) chia làm 4 ngăn là: dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách và dạ múi khế (dạ dày chính thức).Thức ăn (cỏ, thân ngô hoặc rơm…) được thu nhận và nhai sơ qua rồi nuốt vào dạ cỏ là ngăn lớn nhất ( ở bò). Ở đây, thức ăn được nhào trộn với nước bọt. Khi dạ cỏ đã đầy, con vật ngừng ăn và thức ăn từ dạ cỏ chuyển dần sang dạ tổ ong, từng búi thức ăn được “ợ lên” miệng để nhai kĩ lại (nhai lại). Đây là quá trình biến đổi cơ học chủ yếu và quan trọng đối với thức ăn xenlulôzơ. Chính thời gian thức ăn lưu lại tại dạ cỏ đã tạo điều kiện cho hệ vi sinh vật phát triển mạnh gây nên sự biến đổi sinh học đối với thức ăn giàu xenlulôzơ.Thức ăn sau khi đã được nhai kĩ với lượng nước bọt tiết ra dồi dào cùng với một lượng lớn vi sinh vật sẽ được chuyển thẳng xuống dạ lá sách để hấp thụ bớt nước và chuyển sang dạ múi khế. Ở dạ múi khế (là dạ dày chính thức) thức ăn cùng với vi sinh vật chịu tác dụng của HCl và enzim trong dịch vị. Chính vi sinh vật là nguồn cung cấp phần lớn prôtêin cho nhu cầu của cơ thể vật chủ. Như vậy, quá trình tiêu hóa ở dạ dày của động vật nhai lại được bắt đầu bằng quá trình biến đổi cơ học và biến đổi sinh học. Tiếp theo là quá trình biến đổi hoá học diễn ra ở dạ múi khế và ruột, tương tự như ở các động vật khác.* Quá trình tiêu hoá ở trâu, bò diễn ra như thế nào?b) Ở động vật có dạ dày đơnCác động vật có dạ dày đơn như ngựa, thỏ… thức ăn được tiêu hoá một phần ở dạ dày và ruột như các động vật khác. Riêng thức ăn xenlulôzơ trải qua quá trình biến đổi sinh học nhờ vi sinh vật diễn ra chủ yếu trong ruột tịt (manh tràng), ruột tịt rất phát triển và được coi như là dạ dày thứ hai, chứa một lượng lớn vi sinh vật.c) Ở chim ăn hạt và gia cầmThức ăn được chuyển từ diều xuống dạ dày tuyến và dạ dày cơ (mề). Dạ dày tuyến tiết dịch tiêu hoá. Lớp cơ khoẻ và chắc của dạ dày cơ nghiền nát các hạt đã thấm dịch tiêu hoá tiết ra từ dạ dày tuyến. Thức ăn sẽ biến đổi một phần, sau đó chuyển xuống ruột. Ở ruột, thức ăn tiếp tục được biến đổi nhờ các enzim có trong các dịch tiêu hoá tiết ra từ các tuyến gan, tuyến tuỵ, tuyến ruột.* Vì sao nói: “Lôi thôi như cá trôi lòi ruột”? (Cá trôi, cá trầm ăn gì?)Thành phần thức ăn của động vật ăn thực vật chủ yếu là xenlulôzơ. Xenlulôzơ chịu sự biến đổi sinh học nhờ hệ vi sinh vật sống trong hệ tiêu hoá ở vật chủ (trong dạ dày của động vật nhai lại hoặc trong ruột tịt của động vật ăn thực vật có dạ dày đơn). Vi sinh vật tiết ra enzim xenlulaza để tiêu hoá xenlulôzơ, tạo nên các sản phẩm dùng làm nguyên liệu tổng hợp nên chất sống của bản thân chúng. Chính vi sinh vật là nguồn bổ sung prôtêin cho cơ thể vật chủ.CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP1. Nêu rõ sự sai khác cơ bản trong tiêu hoá thức ăn của động vật ăn thực vật so với động vật ăn thịt và ăn tạp.2. Trình bày sự tiêu hoá ở động vật nhai lại3. Hãy chọn phương án trả lời đúngTại sao thức ăn của động vật ăn thực vật chứa hàm lượng prôtêin rất ít nhưng chúng vẫn phát triển và hoạt động bình thường?A. Vì khối lượng thức ăn hằng ngày lớn B. Vì có sự biến đổi sinh học với sự tham gia của hệ vi sinh vậtC. Vì hệ vi sinh vật phát triển sẽ là nguồn bổ sung prôtêin cho cơ thểD. Cả A, B và C4. Nêu rõ đặc điểm cấu tạo cơ quan tiêu hoá và quá trình tiêu hoá ở gia cầm5. Tại sao trong mề của gà hoặc chim bồ câu mổ ra thường thấy có những hạt sỏi nhỏ? Chúng có tác dụng gì?