О КОНТРОЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ РЫБНЫХ КОНСЕРВОВ ПРИ ПОМОЩИ ИНФУЗОРИЙ EHRENBERG, 1838 (PROTOZOA, CILIOPHORA, OXYTRICHIDAE)
Аннотация
Проведены исследования по определению порога выживаемости стилонихий относительно уксусной кислоты. Экспериментально показано негативное воздействии ее даже малых доз на выживаемость инфузорий. По результатам исследований порога выживаемости стилонихий по отношению к поваренной соли и ацетону установлено, что этот показатель начинает снижаться при концентрации соответственно 4 % и более 3,3 %.
Результаты исследования на выживаемость стилонихий в зависимости от содержания бенз(а)пирена в рыбных консервах, полученные методом суточного биотестирования, свидетельствуют, что при модификации методического подхода путем получения более концентрированного ацетонового раствора бенз(а)пирена и последующего наименьшего его разведения закономерностей в реакции выживаемости инфузорий не наблюдается. Это позволяет констатировать нерациональность применения для биотестирования на содержание бенз(а)пирена в рыбных консервах инфузорий .
Ключевые слова
Бенз(а)пирен, контроль, биотестирование, инфузории
ВВЕДЕНИЕ
Введение
Контроль качества пищевых продуктов имеет приоритетное значение, но зачастую для проведения соответствующих исследований требуется продолжительное время. Традиционное использование инфузорий Stylonychia mytilus (Ehrenberg, 1838) (Protozoa, Ciliophora, Oxytrichidae) в сельском хозяйстве для контроля качества кормов и сырья при их производстве позволяет в относительно короткие сроки дать заключение об их качестве. На кафедре пищевой биотехнологии Калининградского государственного технического университета ведутся исследования по установлению возможности использования данного вида для оценки безопасности рыбных стерилизованных консервов. Одним из опасных компонентов консервов из копченой рыбы является бенз(а)пирен, содержание которого в рыбных консервах типа «Шпроты» или «Рыба копченая в масле» не должно превышать 0,005 мг/кг.
Методическая основа проведения суточного эксперимента была заимствована из ГОСТ 29136-91, в настоящее время утратившего силу в РФ (формула расчета прироста численности клеток (∆N) и критерия токсичности (T) при постановке суточного эксперимента), а также из ГОСТ Р 52337-2005 [2] (методика приготовления водного раствора ацетонового экстракта, количество раствора, вносимого в микроаквариумы, методика постановки трехчасового эксперимента, формула расчета выживаемости инфузорий при постановке трехчасового эксперимента).
В наших опытах источником бенз(а)пирена был выбран государственный стандартный образец «Бенз(а)пирен в гексане» (ГСО 7515-98) с концентрацией 100 мг/кг. Гексан выпаривался при температуре кипения (гексана — 69 °C), а сухой остаток растворялся в таком же объеме ацетона (2 мл). В качестве белкового компонента, моделирующего белковую составляющую рыбных консервов, были выбраны сухие пекарские дрожжи, которые в количестве 2,5 г разводились в 7,5 г 2,7 % уксусной кислоты. Концентрация кислоты была выбрана исходя из ее минимально нормируемого содержания в консервах, потенциально содержащих в себе бенз(а)пирен.
Через 24 ч подсчитывалось количество стилонихий в контроле и в опыте. При этом критерием токсичности служило снижение прироста численности инфузорий в опыте относительно прироста численности в контрольном опыте (в %).
Прирост численности особей (∆N) определяли по формуле
∆N = Nt — No, (1)
где Nt — средняя арифметическая численность клеток в конце анализа, шт.; No — средняя арифметическая численность клеток в начале анализа, шт.
Критерий токсичности (T, %) рассчитывали по формуле
T = ∆Nоп/∆Nк*100, (2)
где ∆Nоп — прирост численности инфузорий в опыте в конце анализа, шт.; ∆Nк — прирост численности инфузорий в контроле в конце анализа, шт.
При исследовании по определению порога выживаемости стилонихий по отношению к поваренной соли использовали серию растворов различной концентрации. Из суточной культуры отбирали по 20 мкл среды с инфузориями, которую помещали в ячейки блока луночных аквариумов в количестве 5-15 клеток.
Двигаясь в эндоплазме по четко определенному пути, пищеварительная вакуоль выделяет переваренные питательные вещества в эндоплазму. После окончания процесса пищеварения вакуоль, теперь уже называемая дефекационной, приближается к поверхности клетки в области цитопига, где так же, как и в цитостоме, отсутствуют кортикальные структуры. Там происходит слияние мембраны дефекационной вакуоли и цитоплазматической мембраны, в результате чего непереваренные остатки пищи и непищевые частицы выбрасываются в окружающую среду. Площадь цитоплазматической мембраны в области цитостома и цитопига поддерживается путем постоянного транспорта мелких везикул, которые, отшнуровываясь от цитоплазматической мембраны в области цитопига, после некоторой трансформации поступают к цитостому и переносят мембранный материал [1].
Скорость поглощения пищи и вместительная способность у стилонихий весьма высоки (до 70- 80 % объема клетки). Поглощенные пищевые частицы распределяются в три условно выделенные области — зоны А, В и С.
Установлено, что выделение кислой фосфатазы в клетках S. mytilus из молодой (примерно 100 делений) и стареющей (примерно 2000 бесполых делений) культуры различается по времени выделения фермента после поглощения пищевой частицы клеткой. Пик действия фермента наступает на полтора часа раньше у особей из молодой культуры. Весь пищеварительный процесс в клетках из молодой культуры занимает около 12 ч по сравнению с 18 ч у инфузорий из стареющей культуры. Предполагают, что у стареющих особей S. mytilus активность кислой фосфатазы понижена [3].
При использовании в качестве тест-объектов свободноживущих инфузорий-седиментаторов токсичные вещества попадают в них как через поверхность тела, так и в результате фагоцитоза. Так осуществляется комбинация обоих способов нанесения возмущающего воздействия на тест-систему. Это большое преимущество инфузорий как тест-объектов. Во-первых, за счет фагоцитоза существенно увеличивается скорость проникно-вения токсичных веществ в тело инфузории, и без того довольно большая за счет большой удельной поверхности клетки.
Во-вторых, некоторые вещества, сами по себе малотоксичные, в пищеварительной системе животного могут претерпевать химические изменения, в результате чего их токсичность возрастает многократно. В методиках, которые используют наружный способ нанесения воздействия на тест-систему, такие вещества могут оказаться невыявленными. В то время как в опытах на инфузориях, которые имеют пищеварительную систему, в некотором отношении подобную высшим организмам, эти вещества проявят свое действие. В-третьих, нерастворимые в воде токсичные вещества, образующие в воде эмульсии, могут заглатываться инфузориями подобно пищевым частицам. Также установлено, что оптимальным для постановки биологического теста состоянием культуры инфузорий с точки зрения чувствительности ответной реакции является фаза экспоненциального роста у инфузорий, не образующих цист, или постцистная стадия жизненного цикла у цистобразующих видов. При использовании в тест-системе инфузорий, которые не способны к образованию цист покоя, необходимо их специально культивировать в периодическом режиме до определенной фазы роста [1].
Еще одна важная характеристика инфузорий как тест-объектов — стадия жизненного цикла. Установлено, что наибольшую чувствительность к токсичным веществам имеют только что разделившиеся особи, в процессе дальнейшего развития инфузории ее резистентность к токсичным веществам возрастает вплоть до следующего деления [1].
Все перечисленные выше общебиологические и физиологические особенности инфузорий были учтены нами в процессе проведения экспериментов. С учетом приведенных особенностей биологии и физиологии инфузорий стилонихий потенциально важны реакции их выживаемости при воздействии токсичного для человека бенз(а)пирена, попадаемого в организм при употреблении консервов из копченой рыбы, которые также содержат поваренную соль и уксусную кислоту в виде пищевых добавок.
На рис. 1 приведены результаты исследования выживаемости инфузорий стилонихий в зависимости от концентрации бенз(а)пирена в модельных системах, который вносили в виде водного раствора ацетонового экстракта.
При повышении концентрации бенз(а)пирена критерий токсичности начинает падать и при концентрации 100 мг/кг практически равен критерию токсичности, полученному при тестировании раствора бенз(а)пирена с концентрацией 25 мг/кг.
Минимальная концентрация раствора, использованная нами в эксперименте (10 мг/кг), превышает в 2000 раз допустимую норму, установленную действующим СанПиН. Это позволяет предположить, что при тестировании водного раствора ацетонового экстракта с концентрацией бенз(а)пирена 0,005 мг/кг (норма безопасности, установленная СанПиН) прирост клеток в опыте и контроле окажется схожим, поскольку такая концентрация не окажет существенного влияния на клетки. Из этого можно сделать вывод, что использование S. mytilus в качестве тест-организма при контроле ПДК бенз(а)пирена в рыбных консервах не позволяет получить достоверные результаты.
При содержании инфузорий в 3%-м растворе NaCl их выживаемость составила 100 %, а при тестировании 4%-го раствора и выше выживаемость начинала снижаться (рис. 2).
Поскольку содержание поваренной соли в консервах составляет 1,0-2,0 % (для консервов в масле типа шпрот), использовать инфузорий для тестирования по этому параметру нельзя. К тому же в процессе приготовления экстракта происходит снижение процента ее содержания в результате разбавления, поэтому при моделировании параметров рыбных стерилизованных консервов этот фактор был стабилизирован на одном уровне в заданном диапазоне.
При тестировании растворов уксусной кислоты различной концентрации ответная реакция инфузорий наблюдалась уже через 0,5 ч после постановки опыта. Таким образом, можно сделать вывод о том, что уксусная кислота даже в малых количествах резко угнетает жизнедеятельность инфузорий (рис. 3).
При определении выживаемости (по количеству оставшихся в живых клеток через 1 и 3 ч) разницы в значениях данного показателя не наблюдалось, что свидетельствует об отрицательном влиянии даже низких концентраций уксусной кислоты на жизнедеятельность клеток. Однако при тестировании водного раствора ацетонового экстракта, приготовленного на основе модельных рыбных стерилизованных консервов с содержанием уксусной кислоты 0,5 %, выживаемость стилонихий составила практически 100 %. При этом концентрация кислоты в водном растворе ацетонового экстракта составила примерно 0,0062 %. Сделано предположение о том, что отрицательное воздействие кислоты на выживаемость стилонихий нивелировалось в результате буферных свойств белков, входящих в состав стерилизованных рыбных консервов.
В эксперименте по определению порога выживаемости инфузорий по отношению к ацетону установлено, что при концентрации ацетона 3,3% (соотношение ацетон — раствор Лозина-Лозинского 1:30) при трехчасовой экспозиции выживаемость стилонихий была стопроцентной, а при концентрации ацетона 5 % (соотношение 1,5:30) падала до нуля. Поэтому для приготовления более концентрированного водного раствора ацетонового экстракта при оценке тест-реакции стилонихий на бенз(а)пирен было выбрано соотношение ацетоновый экстракт — раствор Лозина-Лозинского 1:30.
Выводы
1. В результате литературного анализа изучены особенности биологического развития и пищеварения S. Mytilus.
2. Установлено резкое негативное воздействие даже малых доз уксусной кислоты на выживаемость инфузорий.
3. Выявлено, что выживаемость S. Mytilus по отношению к поваренной соли начинает снижаться при ее концентрации 4 %.
4. Определено, что закономерностей в реакции выживаемости инфузорий в зависимости от содержания бенз(а)пирена в рыбных консервах при проведении суточного биотестирования модифицированным методом путем повышения концентрации ацетонового экстракта токсиканта с последующим уменьшением его разведения не наблюдается.
Это свидетельствует о нерациональности применения S. mytilus для биотестирования на содержание бенз(а)пирена в рыбных консервах.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Виноходов, Д.О. Научные основы биотестирования с использованием инфузорий: дис. … д-ра биол. наук / Виноходов Дмитрий Олегович; Санкт-Петербургский государственный технологический институт. — СПб., 2007. — 263 с.
- ГОСТ Р 52337-2005. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения общей токсичности. — Введ. 30.05.2005. — М.: Изд-во стандартов, 2005. — 19 с.
- Chen Ying Localization of ATPase and its expression by induction in Stylonychia mytilus (Protozoa, Ciliophora, Hypotrichida) / Chen Ying, Qiu Zi-Jian, Sui Shu-Guang, Shi Xin-Bai // Acta Zoologica Sinica. — 2003. — № 49(2). — С. 218-223.
- Chen Ying Intracellular digestive process of food in a fresh water ciliate Stylonychia mytilus (Protozoa, Ciliophora, Hypotrichida) / Chen Ying, Guang Ping, Qiu Zi-Jian // Acta Zoologica Sinica.
— 2008. — № 54(3). — С. 510-516.
— 2008. — № 54(3). — С. 510-516.|
Для роста и развития организма животного необходим пластический материал, а для осуществления различных процессов жизнедеятельности — энергия. Все животные являются потребителями готовых органических веществ. Всех животных по способу питания называют гетеротрофами, то есть потребителями органических веществ. Органические вещества служат источником энергии для всех жизненных функций, а также источником строительного материала для роста и развития. Питательные вещества животные получают из окружающей среды. Любые вещества, которые потребляет организм, должны пройти в организме обработку. Только после этого они будут усвоены. Для этого в организме имеются приспособления и органы.
Переваривание и усвоение пищи у простейших организмов происходит в пищеварительных вакуолях. Пищей простейшим могут служить бактерии или одноклеточные водоросли, также они могут заглатывать и любые другие взвешенные в воде частицы независимо от их питательного свойства. Захват пищи у амеб происходят в любой точке поверхности, а у инфузории — туфельки есть ротовое отверстие, которое окружают реснички. Ротовое отверстие всегда открыто. Пожалуй, не будет ошибкой сказать, что инфузория — туфелька одно из самых прожорливых животных: она непрерывно питается. Пищеварительная система животных развивается по пути усложнения. Уже у кишечнополостных появляется рот и кишечная полость. Кишечная полость основной пищеварительный орган, по сути желудок. Длинные щупальца, окружают рот кишечнополостных. Они находятся в постоянном движении, захватывая из воды многочисленную мелкую, подчас невидимую глазу, живность. Охотится кишечнополостные животные за разной добычей.
У плоских червей уже имеется пищеварительная система, состоящая изо рта, глотки и желудка, но нет анального отверстия. Поступление пищи в организм и выход остатков наружу происходит одним и тем же путем. Желудок плоских червей сильно разветвлен и его ветви заходят почти во все части тела, что облегчает распределение всосавшейся переваренной пищи. Интересно, например, что планарии, при голодании могут частично переваривать свои собственные органы и таким образом долгое время обходиться без пищи. Дождевые черви обладают полной пищеварительной системой. Она состоит изо рта, мышечной глотки, пищевода, зоба с мягкими стенками, твердого мышечного желудка, кишки и анального отверстия. У насекомых в связи с разнообразием используемой пищи в процессе эволюции формируется различный ротовой аппарат. Он может быть сосущим, грызущим, лижущим, лакающим, колющим. Одно из особенностей образа жизни позвоночных — их активное перемещение в пространстве, обеспечивающие им эффективное разыскивание пищи. На ранних этапах эволюции позвоночных животных их пищеварительная система постепенно усложнялась, в ней появлялись новые органы. У всех современных животных — эта система построена по единому плану: рот, глотка, пищевод, за желудком следует тонкая кишка, в которой переваривается большинство видов пищи, там же происходит и всасывание, за тонкой кишкой следует толстая кишка, где процессы переваривания и всасывания завершаются. У позвоночных сформировались более совершенные пищеварительные железы. Это печень и поджелудочная железа, слюнные железы. Функции этих желез разнообразны, но главное значение их заключается в выработке пищеварительных соков, причем сок поджелудочной железы переваривает белки и углеводы, а секрет печени — желчь переваривает жиры. Позвоночные животные приспособились к обитанию в различных экологических условиях и использованием разнообразной пищи выработались свои характерные особенности. У рыб ротовая полость у рыб снабжена зубами. У нехищных рыб на челюстях зубов нет, но имеются широкие, большие глоточные зубы. Пищеварительный тракт различный у разных рыб. У толстолобика, который питается растительной пищей, длина кишечника больше длины тела в 15 раз, а у всеядных карпа и карася только в 2 раза. Пищеварительная система земноводных сходна с рыбами. Характерными особенностями являются наличие желудка и клоаки. Клоака – это расширенная часть заднего отдела кишечника. Лягушка питается подвижными животными: червями, слизнями, пауками, насекомыми. Своих жертв она захватывает подвижным липким и длинным языком. У пресмыкающихся по сравнению с земноводными получила ряда особенностей ротовая полость. Такими особенностями являются, например, развитие твердого неба, что дает возможность захватывать пастью и заглатывать пищу целиком, не нарушая процесса дыхания. Отличаются у пресмыкающихся от земноводных отдельные части кишечного тракта. Пищевод в связи с развитием шеи — длиннее, желудок, характеризующийся толстыми мышечными стенками, лучше обособлен, Пищеварительная система птиц имеет ряд особенностей, связанных с приспособлениями этих животных к полету. В то же время, как и у прочих позвоночных, в ней можно выделить ряд отделов — ротовую полость, глотку, пищевод, желудок и кишечник. У птиц есть зоб. Зоб – это расширение пищевода. Желудок птиц двухкамерный. Железистый желудок содержит в своих стенках множество желез, вырабатывающих желудочный сок. У млекопитающих строение органов пищеварительной системы зависит от способов питания. Добывание, сбор и механическая обработка пищи осуществляются с помощью ротового аппарата — губ, языка, челюстей и зубов. Пищеварительная система млекопитающих отличается большим по сравнению с птицами разнообразием строения. У млекопитающих уже в ротовой полости начинается пищеварение. Пища измельчается зубами и смачивается слюной. Строение зубного аппарата зверей определяется характером пищи. Еж и крот питаются насекомыми и обладают зубами, слабо отличающимися друг от друга. У хищников явно выражены клыки, служащие для умерщвления и разрывания добычи, а коренные зубы имеют режущие края. Травоядные имеют хорошо развитые плоские коренные зубы. У китов, питающихся способом фильтрации, зубов и вовсе нет.
Обязательным условием жизни является обмен веществ и энергии. Без этого процесса жизнь невозможна. В зависимости от сложности строения живых организмов имеют место и разнообразные по своей сложности процессы обмена веществ.
В организме животных, в его органах, тканях, клетках идет непрерывный процесс образования сложных веществ. Одновременно с этим происходит распад, разрушение сложных органических веществ, входящих в состав клеток организма. Работа органов сопровождается непрерывным их обновлением: одни клетки погибают, другие их заменяют. Рост и обновление клеток организма возможны только в том случае, если в организм непрерывно поступают кислород и питательные вещества. Питательные вещества являются строительным, пластическим материалом, из которого строится живое. Вместе с тем для выполнения органами своих функций и передвижения животным нужна энергия. Эту энергию организм получает при распаде веществ его клеток. Таким образом, питательные вещества, поступающие в организм, служат не только пластическим, строительным материалом, но вместе с этим являются и источником энергии, так необходимой для жизни. Под обменом веществ понимают совокупность изменений, которые претерпевают вещества от момента их поступления в пищеварительную систему до образования конечных продуктов распада, которые выводятся из организма. Процесс обмен веществ идет всю жизнь, от рождения и до самой смерти. Скорость обмена веществ различна. Это зависит от температуры тела, строения кровеносной системы, быстроты переваривания и количества потребленной пищи. У холоднокровных и теплокровных обмен веществ протекает поразному. Лягушка всегда холодная. Кровь лягушки не справляется с кислородным снабжением и это заставило лягушку приглушить обмен веществ. Она и пищу переваривает медленно: жук, не сильно пострадавший при поимке, остается в ее животе живым более часа. Птицы и млекопитающие принадлежат к теплокровным животным. У них постоянная температурой тела. Температура тела у птиц очень высока. Гораздо выше, чем у людей. К примеру, певчий дрозд имеет температуру 45,5 градусов по Цельсию. Среднее же значение температуры для всех пернатых примерно равно 42 градусам. Такая повышенная температура тела птиц обусловлена их некоторыми физиологическими особенностями. Практически у всех птиц довольно большой уровень обмена веществ. В действительности, горячая кровь с невероятной быстротой омывает всё тело птицы, уносит продукты распада, разносит питательные вещества.
Но так как температура тела млекопитающих ниже температуры птиц, они потребляют относительно меньшие количества пищи. |
Органы пищеварения. Обмен веществ.
Для роста и развития организма животного необходим пластический материал, а для осуществления различных процессов жизнедеятельности — энергия. Картинка Разные виды животных добывающие пищу: лиса несет куропатку, стая волков охотится на лося, гиены поедающие падаль. Вещества, которые потребляет организм, должны пройти в организме обработку
Картинка Разные виды одноклеточных животных ( амеба и инфузория), схема захвата пищи у амебы и инфузории. Переваривание и усвоение пищи у простейших организмов происходит в пищеварительных вакуолях.
Картинка Разные виды кишечнополостных животных гидра, медуза, кораллы. Схема «Продольный разрез гидры через пищеварительную полость». Схема «Продольный разрез медузы через пищеварительную полость». Кишечная полость основной пищеварительный орган у кишечнополостных живлтных.
Картинка Циклоп, дафния, бокоплав, коловратка. Пища гидры.
Картинка Строение пищеварительной системы планарии, Строение желудка. У плоских червей пищеварительная система, состоит изо рта, глотки и желудка. Картинка: Дождевые черви, схема строения пищеварительной системы червя: продольный и поперечный разрез. Органы пищеварения дождевого червя.
рот глотка пищевод зоб
желудок кишка анальное
отверстие
Картинка: Насекомые- бабочка, муха, кузнечик. Схема строения ротовых аппаратов насекомых
Картинка: Схема «Пищеварительная система собаки или кролика» Картинка пищеварительных желез: печень, поджелудочная железа, слюнные железы. Печень вырабатывает желчь. Пищеварительные ферменты ускоряют пищеварение.
Картинка: Пищеварительная система рыб, строение ротовой полости, зубы рыб. Глоточные зубы.
Картинка: Пищеварительная система земноводных, например лягушки. Клоака – это расширенная часть кишечника. Картинка: Лягушка охотится на насекомого, длинный язык.
Картинка: Удав, заглатывающий пищу.
Картинка: Пищеварительная система ящерицы. Пищевод у ящерицы в связи с развитием шеи длиннее, чем у лягушки.
Картинка: Пищеварительная система птиц Зоб – это расширение пищевода.
Желудок птиц.
Железистый Мускульный
Картинка: Схема «Пищеварительная система собаки или кролика» Картинка пищеварительных желез: печень, поджелудочная железа, слюнные железы.
Ротовой аппарат: губы, язык, челюсти и зубы.
Картинка: Схема строения зуба, виды зубов млекопитающих: еж- насекомоядное, волк – хищник, травоядное – корова.
Еж — насекомоядное животное, волк – хищник, корова травоядное животное.
Обязательное условие жизни — обмен веществ и энергии. Картинка: Схема обмена веществ у животных. Рост и обновление клеток организма. Энергию организм получает при распаде веществ его клеток. Картинка: Холоднокровные животные: рыба, лягушка, жаба, ящерица, змея. Холоднокровные животные: рыба, лягушка, жаба, ящерица, змея.
Картинка: Теплокровные животные: разные виды птиц( попугай, голубь, чайка) и млекопитающих( медведь, обезьяна, соболь) Теплокровные животные это птицы и млекопитающие.
У теплокровных постоянная температура тела.
Картинка: певчий дрозд
Температура тела 45,5 градусов. У всех птиц довольно большой уровень обмена веществ.
Картинка:
Теплокровность организма — основной показатель высокого уровня обмена веществ животного.
Высокий уровень обмена веществ, способствовал широкому распространению птиц и млекопитающих на планете.
|
Это пузырьки, которые находятся в цитоплазме. Их называют пищеварительными вакуолями.
Например, гидра добывает мелких беспозвоночных: циклопов, дафний, бокоплавов, коловраток. В её «лапы» могут угодить и мальки рыб. А вот для медуз главные источники пищи рыба, личинки и зоопланктон. Медузы едят ракообразных и даже других медуз.
Слюна также содержит пищеварительные ферменты, а у некоторых змей и токсины.
Он прикреплён к передней части дна ротовой полости. Язык способен быстро выбрасываться вперёд, прилипая к добыче.
Мускульный желудок обладает более толстой и сильной мышечной стенкой, а также плотной и жесткой кутикулой, выстилающей его изнутри. Этот отдел желудка предназначен для перетирания пищи.
А в прохладные дни у лягушек, как и у ящериц, совсем нет аппетита. Млекопитающие и птицы в это время страшно прожорливы: им надо спасать потери энергии, поддерживать температуру тела. Но у холоднокровных существ таких хлопот нет, они не дрожат от холода, даже замерзая.
Землеройка массой 2 грамма съедает за сутки пищи весом в 3 раза больше массы тела. Без корма они не могут прожить более 5 часов. Более крупные животные потребляют относительно меньше пищи, кормясь в определенное время суток и имея продолжительный ночной или дневной отдых. Интенсивность обмена веществ у млекопитающих зависит от строения внутренних систем органов. Из всего вышесказанного можно сделать вывод: теплокровность организма — основной показатель высокого уровня обмена веществ животного. Высокий уровень обмена веществ, способствовал широкому распространению птиц и млекопитающих на нашей планете. Температура тела теплокровных не зависит от температуры окружающей среды, и это позволяет им легче приспособиться к неблагоприятным условиям на Земле.
Внутриклеточное пищеварение. Определение и примеры
Внутриклеточное пищеварение
сущ., множественное число: внутриклеточное пищеварение
[ˌɪntrəˈ′sel·yə·lər dɨˈdʒɛstʃən]
Определение: пищеварение, происходящее внутри клетки
Содержание
Внутриклеточное пищеварение Определение
Что такое внутриклеточное пищеварение? ‘ Intra ’ означает «внутри», а «сотовый» относится к «ячейке». Следовательно, внутриклеточное пищеварение означает пищеварение, происходящее внутри клетки.
Определим термин внутриклеточное пищеварение . Внутриклеточное пищеварение происходит у животных, имеющих только одно отверстие в желудочно-сосудистой полости . У таких животных одно и то же отверстие служит одновременно « ртом » и « анус ». Пища поступает через желудочно-сосудистое отверстие. Клетки, выстилающие желудочно-сосудистую полость, поглощают ее, и пищеварение происходит внутри этих клеток, в их цитоплазме. Пища попадает в организм посредством процесса фагоцитоза. Он поглощается клетками, выстилающими желудочно-сосудистую полость, в которых происходит процесс переваривания пищи. Примеры внутриклеточного пищеварения включают морские анемоны, кораллы, медузы, плоские черви и гребенчатые желе.
Биологическое определение:
Внутриклеточное пищеварение представляет собой расщепление сложной пищи до простой формы внутри клеточной цитоплазмы. Материалы или частицы пищи попадают в клетку для переваривания.
За этот процесс отвечают лизосомы и пищевые вакуоли. Внутриклеточное пищеварение характерно для животных, лишенных пищеварительного тракта, таких как одноклеточные простейшие, Platyhelminthes (плоские черви), моллюски, Porifera, Ctenophora, Cnidaria (например, актинии, кораллы и медузы) и Pycnogonida. Эволюция пищеварительной системы привела к эволюционному развитию животного мира. По механизму пищеварения беспозвоночных можно разделить на организмы с внутриклеточным пищеварением и организмы с внеклеточным пищеварением. Этимология: «внутри», что означает «внутри», «клеточный», от «клетка». Синоним: клеточное пищеварение. Сравните: внеклеточное пищеварение
Внутриклеточное пищеварение и внеклеточное пищеварение
Внеклеточное пищеварение наблюдается у других животных, у которых гастроваскулярная полость имеет два отверстия, а рот и задний проход разделены. Различные сегменты желудочно-сосудистой полости выполняют различные пищеварительные функции у таких организмов, поскольку пища проходит изо рта в задний проход.
Пища, поступившая через рот, передается через пищевод . У некоторых животных есть запасной орган, например, у птиц с зобами, из которых пища попадает из пищевода в этот запасающий орган. У птиц пища из урожая перемешивается, взбалтывается и переваривается в желудке («настоящем» желудке птиц). После пищеварения в желудке питательные вещества всасываются в кишечнике , а отходы удаляются (выбросы) из заднего прохода. Следовательно, у таких животных расщепление пищи происходит вне цитоплазмы клетки, и поэтому у них проявляется внеклеточное пищеварение. Другими примерами животных, осуществляющих внеклеточное пищеварение, являются членистоногие (например, кузнечики), паукообразные (например, пауки) и сегментированные черви (например, дождевые черви).
Особый случай
Amphioxus Организмы, обладающие как внутриклеточным, так и внеклеточным пищеварением, например, ланцетники. См. рисунки 1 и 2, чтобы узнать о его пищеварительной системе.
Рисунок 2: Фагоцитарный эпителий пищеварительного тракта Branchiostoma . Эпителиальные клетки дивертикула и задней кишки « поглощают » частицы пищи непосредственно (фогоцитоз) — внутриклеточная форма пищеварения. Изображение предоставлено: Он и др. (2018), лицензия CC.
Давайте теперь разберемся, чем внутриклеточное пищеварение отличается от внеклеточного пищеварения с помощью этой таблицы.
Таблица 1: Разница между внутриклеточным и внеклеточным пищеварением | |
|---|---|
| Внутриклеточное пищеварение | Внеклеточное пищеварение |
| Расщепление пищи происходит внутри цитоплазмы клетки | Расщепление пищи не происходит внутри цитоплазмы клетки |
| Встречается у животных, имеющих только одно желудочно-сосудистое отверстие, которое служит и ртом, и анусом | Наблюдается у животных, имеющих два отверстия в желудочно-кишечной полости, то есть отдельные рот и задний проход |
| Поступление пищи через фагоцитоз | Проглатывание пищи через рот |
| Здесь происходит только химическое разложение пищи | Механический, а также химический распад пищевых продуктов |
| Непереваренная пища выводится из организма путем экзоцитоза | Непереваренная пища выводится из организма через задний проход |
| Расщепление пищи происходит с помощью лизоцимов | Пищеварительные ферменты участвуют в процессе переваривания пищи |
Встречаются в основном у простейших, Platyhelminthes, моллюсков, порифер, гребневиков, книдарий и морских пауков. | Встречается у организмов, имеющих пищеварительный тракт, например, у людей, дождевых червей, пауков и т. д. |
Функция
Переваривание пищи является важным требованием для любой живой клетки. Пища обеспечивает необходимую энергию для выживания.
У низших животных способом переваривания пищи является внутриклеточное пищеварение. Клеточное пищеварение можно дополнительно классифицировать как
- Аутофагическое пищеварение: , как следует из названия, « уто» означает «я», и «фагия», означает «есть». Итак, аутофагия означает « самопоедание ». При этом типе внутриклеточного пищеварения происходит расщепление внутреннего компонента/содержимого клетки или, проще говоря, самопоедание.
- Гетерофагическое пищеварение: , как следует из названия, «гетеро» означает «другой» или «другой» и «фагия» означает «есть». Итак, гетерофагия означает «поедание других» . При этом пища фагоцитируется и попадает в вакуоль. Затем вакуоль, содержащая пищу, поступает на внутриклеточное переваривание.
Итак, гетерофагия означает «поедание других» . При этом пища фагоцитируется и попадает в вакуоль. Затем вакуоль, содержащая пищу, поступает на внутриклеточное переваривание.Следует отметить, что в обоих случаях — как при аутофагической, так и при гетерофагической формах пищеварения — в переваривании пищи внутри клетки участвуют лизосомальные гидролитические ферменты.
Возникновение внутриклеточного пищеварения
Где происходит внутриклеточное пищеварение? Какая органелла отвечает за внутриклеточное пищеварение?
Органеллой внутриклеточного переваривания пищевых частиц является лизосома. Лизосомы представляют собой связанные с мембраной внутриклеточные органеллы, богатые пищеварительными или гидролитическими ферментами. Следовательно, лизосомы являются внутриклеточной органеллой пищеварения. Лизосомы имеют кислую среду. Эта кислая среда имеет решающее значение для гидролитической активности пищеварительных ферментов, присутствующих в лизосомах.
Кислая среда помогает поддерживать целостность лизосом и предотвращает самопереваривание органеллы гидролитическими ферментами. Любой разрыв лизосомальной мембраны может привести к потере целостности органеллы, что приведет к выбросу гидролитических ферментов в цитоплазму клетки. Когда несколько лизосом высвобождают свое содержимое в цитоплазму клетки, это может привести к гибели клетки. Таким образом, лизосомы образуют клеточные центры пищеварения.
Примеры внутриклеточного пищеварения
Примеры внутриклеточного пищеварения обнаружены у Amoeba и Paramecium.
Пищеварение амебой
Амеба представляет собой одноклеточный микроорганизм, в котором происходит гетерофагический способ внутриклеточного пищеварения. Амеоба не имеет определенной формы и постоянно меняет свою форму. Амеба имеет несколько пальцевидных выступов, известных как ложные ноги или псевдоподии. Когда пища находится рядом с амебой, псевдоподиум амебы распространяется вокруг пищи, образуя вакуоль.
Гидролитические ферменты в вакуоли расщепляют пищу до более простой формы. Затем питательные вещества из переваренной пищи всасываются и распределяются по всему телу.
Расщепление Paramecium
Paramecium – это одноклеточные башмакообразные микроорганизмы из простейших. Характерно, что парамеции обладают множественными волосовидными выступами на теле, известными как реснички. С помощью ресничек парамеций захватывает пищевую частицу или жидкость в пищевую вакуоль и представляет ее для внутриклеточного переваривания.
Но где происходит пищеварение у парамеций? У парамеций в пищевых вакуолях присутствуют гидролитические ферменты. Пища расщепляется с помощью гидролитических ферментов цитоплазмы.
Затем непереваренная пища выводится из организма через анальное отверстие.
Посмотрите это видео, чтобы увидеть внутриклеточное пищеварение у парамеций
Это подводит нас к важному вопросу: осуществляют ли люди внутриклеточное пищеварение? Ответ на этот вопрос: Да, у людей внутриклеточное пищеварение. Теперь это подводит нас к другому вопросу: Где у человека происходит внутриклеточное пищеварение? Пища, потребляемая человеком, превращается в химус и смешивается с различными ферментами в разных местах желудочно-кишечного тракта. Эмульгирование пищевого химуса желчными солями в просвете желудочно-кишечного тракта является примером внеклеточного пищеварения. Однако липиды поглощаются ворсинками и транспортируются в клетки кишечника, где липиды подвергаются окислению, что является примером внутриклеточного пищеварения.
Это связано с тем, что липиды подвергаются процессу окисления в цитоплазме клетки. Точно так же расщепление сахарозы на глюкозу и фруктозу в клеточной цитоплазме является примером внутриклеточного пищеварения.
ПРОЧИТАЙТЕ:
- Переваривание и всасывание пищи у человека – Учебное пособие
- Пищеварительные ферменты – внеклеточное пищеварение у человека
Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы уже узнали о внутриклеточном пищеварении.
Викторина
Выберите лучший ответ.
1. Что такое внутриклеточное пищеварение?
Распад сложной пищи на простую форму вне клетки
Распад простой пищи на сложную форму внутри клетки
Распад сложной пищи на простую форму внутри клетки
2.
Процесс поглощения пищи клеткой
Фагоцитоз
Экзоцитоз
Пищеварение
3. Распад внутреннего компонента или содержимого клетки (самопоедание)
Аутофагическое пищеварение
Гетерофагическое пищеварение
4. Органелла, предназначенная главным образом для внутриклеточного пищеварения
Ядро
Митохондрии
Лизосома
5. Использует реснички для поглощения пищевых частиц
Амеба
Парамеций
Амфиокс
Отправьте результаты (необязательно)
Ваше имя
На электронную почту
Next
Инфузории имеют сложные внутренние структуры, участвующие в различных функциональных системах.
Какие органеллыОтветы
Оральная канавка.
Инфузории — это организмы, которые питаются более мелкими микроорганизмами, такими как бактерии, водоросли и другие подобные типы прокариотических и эукариотических микроорганизмов. Их ротовая канавка перерабатывает и переваривает эти микроорганизмы в полезные ферменты и энергию. Эти инфузории гетеротропны.
Похожие вопросы
Какой водоем находится к югу от равнины Налларбор?
Ответы
К югу от равнины Налларбор находится Большой Австралийский залив, который примыкает к Южному океану.
Используйте анализ размеров, чтобы определить, сколько сантиметров в 9 километрах.
Ответы
Это
0 см, это правильно, я знаю
Какую роль Чарльз Дарвин сыграл в теории эволюции?
Ответы
Он показал людям доказательства эволюции, одним из способов, которым он это сделал, было изучение различных птиц на Галапагосских островах.
Чарльз Дарвин предложил теорию эволюции, которая доказывает, что на самом деле человек произошел от обезьяны.
Объясните, как вирус атакует клетку.
Ответы
Он может атаковать клетку, потому что микробы быстро распространяются по телу, и именно поэтому вам нужны лекарства, чтобы помочь вам, когда вы больны, чтобы не ухудшиться, поэтому, если у вас есть вирус, вам нужны лекарства, чтобы он не навредил вам еще больше.
Как внешний вид карандаша зависит от изменения уровня воды в стакане?
Ответы
Это называется кажущейся глубиной, когда вы удивляетесь, что карандаш сломался, глядя в стекло. но на самом деле это не так.
так как вода в стакане выше, то вы можете увидеть, что карандаш сломан. Это зависит от уровня воды.
Нуклеотиды, которые являются строительными блоками нуклеиновых кислот, состоят из фосфатной группы, азотистого основания и _____________.
Ответы
Ответ:
Рибозный сахар
Объяснение:
Нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды, состоящие из длинноцепочечных молекул нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из:
1. Азотсодержащего основания, которое может быть аденином, гуанином, цитозином и тимином или урацилом (в зависимости от того, ДНК это или РНК)
2. Фосфатной группы, которая представляет собой фосфор атом, присоединенный ковалентной связью к четырем атомам кислорода (PO4). Такое расположение позволяет ему накапливать высокую энергию.
3. Пятиуглеродный сахар, известный как рибоза. Сахар рибозы может быть либо без кислорода (дезоксирибоза), как в ДНК, либо с кислородом, как в РНК.
Да, это правда, что нуклеотиды являются строительными блоками нуклеиновой кислоты. каждый нуклеотид состоит из фосфатной группы, азотистых оснований и САХАРА (будь то рибоза (РНК) или дезоксирибоза (ДНК))
Некоторые организмы состоят всего из одной клетки.
Верно/неверно
Истинный?
Ответы
Правда.. их называют одноклеточными организмами. у них есть только одна клетка во всем теле.
Наиболее энергичной из форм радиоактивного распада является ________________.
Ответы
Наиболее энергичной из форм радиоактивного распада является гамма-распад. Это связано с тем, что форма гамма-распада высвобождает наибольшее количество энергии.
Наиболее энергичной из форм радиоактивного распада является гамма-распад, потому что он проходит через электромагнитный процесс и испускает фотоны.
Откуда клетки узнают, как развиваться в многоклеточном организме? а. Все они развиваются совершенно одинаково.
б. Они получают инструкции в своей ДНК.
в. Они следуют схеме, которая исходит извне клетки.
д. Они учатся по ходу дела.
Ответы
Правильный ответ — вариант б.
Они получают инструкции в своей ДНК.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) или гены, присутствующие в клетке, определяют судьбу клеток в процессе клеточной дифференцировки в эмбриональной жизни многоклеточного организма. Сигнальная молекула изменяет экспрессию генов, благодаря которой клетки дифференцируются.
Ответ:
правильно его b я только что сделал тест
Объяснение:
Каждый год миллионы акров земли уничтожаются лесными пожарами. Что из следующего лучше всего описывает последствия этих катастрофических событий? Уровни углекислого газа быстро снижаются в районах, близких к огню.
Численность популяции будет увеличиваться по мере появления новых видов на расчищенной территории.
Инвазивные виды быстро захватят нарушенную территорию.
В районе пожара сократится биоразнообразие.
Ответы
Ответы:
Биоразнообразие в районе пожара сократится.
Объяснение:
Биоразнообразие будет сокращено в районе, затронутом пожаром, в основном из-за таких факторов, как разрушение среды обитания, загрязнение и разведка природных ресурсов.
Разрушение среды обитания происходит в результате урбанизации, вырубки лесов и развития крупных сельскохозяйственных работ, это разрушение также вызвано глобальным потеплением (или изменением климата).
Кроме того, загрязнение воздуха, почвы и воды также приводит к утрате биоразнообразия.
Из-за загрязнения окружающей среды многие виды не могут прижиться, например, из-за нехватки пищи, затрудненного доступа к питьевой воде или появления болезней.
Биоразнообразию также может угрожать чрезмерное использование природных ресурсов, например, вырубка леса, сокращение количества растений в экосистеме.
Неконтролируемая охота и рыболовство также приводят к сокращению численности особей различных видов.
В районе пожара сократится биоразнообразие.
Транскрипция происходит в __________________ эукариотической клетки
Ответы
Транскрипция происходит в ЯДРЕ рукариотической клетки.
Наблюдение, требующее измерения, называется:
Ответы
Наблюдение, требующее измерения, называется: КОЛИЧЕСТВЕННОЕ.
Наблюдение, которое носит описательный характер, считается: КАЧЕСТВЕННЫМ.
ТАК ЧТО ОТВЕТ КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ\
Что из перечисленного является возможным полным нуклеотидом в молекуле ДНК? (1 балл) • Аденин + фосфатная группа + тимин
• цитозин + фосфатная группа + гуанин
• дезоксирибоза + фосфатная группа + полимераза
• дезоксирибоза + фосфатная группа + цитозин
Ответы
В молекуле ДНК можно найти дезоксирибозу+фосфатную группу+полимеразу.
Где лучше всего найти информацию об опасностях, связанных с соединением
Ответы
Лучшее место для поиска информации об опасностях, связанных с соединением, это области, связанные с электростанциями. Поскольку в этих областях используются химические вещества, которые при неправильном обращении могут нанести вред другим (например, радиоактивные химические вещества могут вызвать мутацию).
Ответ: D
Объяснение:
Половое размножение значительно увеличивает изменчивость, на которую ____ может воздействовать
Ответы
Ответ:
Естественный отбор
Объяснение:
Половой отбор придает особям новые комбинации генов в процессе образования гамет и случайного оплодотворения гамет.
Естественный отбор благоприятствует благоприятным вариациям, обеспечивающим выживание и/или репродуктивную способность особей. Это результат эволюции популяции, состоящей из более приспособленных особей.
Например, естественный отбор отдает предпочтение бактериям с генами устойчивости к антибиотикам, если антибиотики присутствуют в окружающей среде.
(1) частоты генов могут быть изменены миграцией, потоком генов из другой популяции. (2) в небольших популяциях частота генов может быть изменена посредством случайной выборки — это известно как генетический дрейф. (3) давление мутаций и (4) неменделевская сегрегация (мейотический драйв) также могут изменить генофонды. Однако, безусловно, самым важным агентом эволюции является (5) естественный отбор, который действует за счет дифференцированного репродуктивного успеха особей.
Розы и лилии _____.
Ответы
Розы и лилии относятся к цветковым растениям, сосудистые растения относятся к покрытосеменным.
Ответ:
цветы
Объяснение:
Дистиллированная вода не содержит растворенных веществ. Он не содержит дополнительных газов, минералов или загрязняющих веществ. Правильно ли будет дать человеку внутривенную терапию дистиллированной водой? Да. Дистиллированная вода чистая и не причинит вреда.
Да. Внутривенное введение будет изотоническим по отношению к цитоплазме клетки, поэтому не окажет неблагоприятного воздействия на клетки.
Нет. Внутривенная инъекция будет гипертонической по сравнению с цитоплазмой клетки, что приведет к сморщиванию клеток.
Нет. Внутривенная инъекция будет гипотонической по сравнению с цитоплазмой клеток, что приведет к взрыву клеток.
Ответы
Правильный ответ: нет, капельница будет гипотонической, что приведет к взрыву или расширению клеток до точки возгорания.
Основания ДНК образуют пары особым образом. Своими словами опишите правила спаривания оснований в любой молекуле ДНК
Ответы
Аденин всегда сочетается с тимином, а цитозин всегда сочетается с гуанином в ДНК.
Однако при работе с РНК урацил заменяет тимин. Итак, в РНК пары A сочетаются с U, а C — с G. (просто забавный факт) 🙂
Во время клеточного цикла, особенно в интерфазе G1, клетка должна достичь достаточных размеров и произвести достаточное количество АТФ, чтобы
Ответы
Ответ: Во время клеточного цикла, особенно в интерфазе G1, клетка должна достичь достаточных размеров и произвести достаточное количество АТФ, чтобы сделать две копии своих хромосом (реплицировать свои хромосомы).
Клеточный цикл в целом делится на две фазы — интерфазу и М-фазу. Интерфаза далее делится на фазы G1, S и G2. М-фаза делится на профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
Большая часть времени проходит в фазе G1 интерфазы, поскольку клетка готовится к делению путем роста и производства АТФ. За фазой G1 следует фаза S (синтез), в которой происходит репликация хромосом.
Таким образом, АТФ используется клеткой для репликации своей хромосомы.
Во время клеточного цикла, особенно в интерфазе G1, клетка должна достичь достаточного размера и произвести достаточное количество АТФ, чтобы произвести две дочерние клетки.
Энергия, присущая молекулам АТФ, необходима для завершения этой стадии клеточного деления. Эта репликация необходима для продвижения клеточного деления.
Тектонические силы плит ответственны за медленное движение континентов в течение геологического времени. Какой из перечисленных процессов происходит в мантии ниже границы сходящейся плиты? толчок хребта
тяга плиты
распространение морского дна
складной
Ответы
Я думаю, что толчок хребта — правильный ответ
55% от 600 от какого числа
Во время конституционного собрания, какой план правительства предлагал законодательный орган, состоящий из одной палаты, с равным представительством от каждого штата? A. План Нью-Джерси B.
План Вирджинии C. План Кентукки D. План Нью-Йорка.
Ископаемое топливо — это спрессованные остатки древних организмов, таких как растения или динозавры. Они не могут быть переработаны. Как только они используются, они исчезают. Что из этого является ископаемым топливом? А) кукуруза
В) уголь
С) древесина
Г) солнечный свет
Изучение того, как Луна вызывает приливы в земных океанах, представляет собой пересечение каких двух областей науки? а. Геология и метеорология
б. Аллергия и океанография
в. Астрономия и метеорология
д. Астрономия и океанография
Какой водоем находится к югу от равнины Налларбор?
В результате «арабской весны» в Египте дело _____ укрепилось.
Определите, какое отношение является функцией. А.
{(–3, 2), (–1, 3), (–1, 2), (0, 4), (1, 1)} Б.
{(–3, 3), (–2, 3), (–1, 1), (0, 4), (0, 1)} С.
{(–3, 2), (–2, 3), (–1, 1), (0, 4), (0, 1)} Д.
{(–3, 2), (–2, 3), (–1, 2), (0, 4), (1, 1)}
Методы подчинения включают зависимые предложения и глагольные фразы, такие как причастия, герундий и инфинитивы. а. Истинный
б. ЛОЖЬ
Используйте размерный анализ, чтобы определить, сколько сантиметров в 9километров.
12. Какой термин используется для описания ограничения федерального правительства полномочиями, конкретно перечисленными в Конституции? A.
Строгая конструкция B. Свободная конструкция C. Конституционная последовательность D. Конституционная правдивость
Какую роль в теории эволюции сыграл Чарльз Дарвин?
Объясните, как вирус атакует клетку.
Как зависит внешний вид карандаша от изменения уровня воды в стакане?
Почему говорят, что у лягушек две жизни?
Раунд 5.91 до ближайшего целого числа
Нуклеотиды, которые являются строительными блоками нуклеиновых кислот, состоят из фосфатной группы, азотистого основания и ___________________________.