За счет чего происходит расщепление клетчатки в организме травоядных животных

За счет чего происходит расщепление клетчатки в организме травоядных животных

Подробное решение параграф §9 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Теремов А.В., Петросова Р.А. Углубленный уровень 2017

Рассмотрите рис. 35. В чем сходство и отличия в строении молекул моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов.

Моносахариды, или простые сахара, состоят из 3–8 атомов углерода в цепи.

Дисахариды образованы двумя остатками простых сахаров и имеют общую формулу С12Н22Оn. Моносахариды и дисахариды – это бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, сладкие на вкус.

Полисахариды (высокомолекулярные вещества) – периодические полимеры, мономерами которых являются повторяющиеся остатки моносахаридов, чаще всего молекул глюкозы. В отличие от простых сахаров сладкого вкуса они не имеют и при гидролизе под действием ферментов либо в присутствии кислот образуют глюкозу или другие моносахариды, из которых были построены.

1. По структурным формулам углеводов (см. рис. 35) установите, гидрофильными или гидрофобными свойствами обладают эти вещества. Какова их растворимость в воде? Объясните почему.

Моносахариды и дисахариды обладают гидрофильными свойствами и хорошо растворяются в воде. Растворимость в воде обусловлена схожестью строения – наличия гидроксильных групп, способных образовывать водородные связи между молекулами по типу: R — O — H. O — R.

2. Из каких остатков глюкозы построены различные полисахариды? Сравните их строение и укажите черты сходства и отличия.

В состав крахмала и гликогена входит а — глюкоза, в состав целлюлозы – (3 — глюкоза. Разница в их строении приводит к образованию иного типа связей в полимерных молекулах, что определяет разные свойства и биологические функции.

Крахмал имеет две структуры: амилозу – длинные неразветвлённые цепи и амилопектин – цепи с разветвлением. Целлюлоза образует только неразветвлённые длинные цепи, причём количество звеньев глюкозы в такой цепи значительно больше, чем в крахмале.

Крахмал – белое порошкообразное вещество, плохо растворимое в холодной воде, а в горячей набухает и образует гель.

Целлюлоза представляет собой прочное волокнистое вещество, практически нерастворимое в воде.

3. Как сказываются различия в строении полисахаридов на их свойствах и биологических функциях? Ответ проиллюстрируйте примерами.

Из — за разницы в строении полисахариды по — разному усваиваются организмами. Так, в организме многих животных и человека крахмал и гликоген легко расщепляются и усваиваются, а вот фермент, расщепляющий целлюлозу, у них отсутствует. И только микроорганизмы способны расщеплять связи между остатками глюкозы в целлюлозе. Однако волокна целлюлозы способствуют перистальтике кишечника, поэтому необходимы многим животным и человеку для нормального пищеварения.

Функции углеводов. В организме углеводы выполняют в основном строи — тельную и энергетическую функции. Из целлюлозы состоят оболочки растительных клеток. В целлюлозе заключено около 50% от массы всех углеводов, находящихся в растениях. По общей массе целлюлоза занимает первое место на Земле среди органических соединений.

4. Объясните, почему желудочно — кишечный тракт большинства животных и человека не приспособлен к перевариванию целлюлозы.

Организм человека не приспособлен к перевариванию целлюлозы, так как не имеет ферментов, необходимых для разрыва связей между остатками ß — глюкозы в макромолекуле целлюлозы.

5. За счёт чего происходит расщепление клетчатки в организме травоядных животных? Какое это имеет для них значение?

В желудке травоядных содержится множество микробов и простейших, которые и помогают травоядным переваривать разрушить целлюлозные клеточные стенки растений и расщепить на отдельные мономеры целлюлозу. Для жвачных животных углеводы нужны, чтобы обеспечить жизнедеятельность микрофлоры рубца (микроорганизмы, инфузории, простейшие), которая зависит от углеводного состава рациона и требует разных форм углеводов – иногда легко — и быстроусвояемых и интенсивно ферментируемых, таких, как сахар, крахмал, а иногда, наоборот, с умеренной скоростью усвояемости или трудноусвояемых, таких, как клетчатка, декстрин, инулин.

6. Хитин – структурный полисахарид, составляющий основу клеточных стенок грибов, покровов членистоногих. Как вы думаете, с каким из известных вам растительных полисахаридов он должен иметь сходное строение? В чём должно проявляться это сходство? Ответ проиллюстрируйте примерами.

Хитин является веществом, очень близким по строению, физико — химическим свойствам и биологической роли к целлюлозе. Он выполняет защитную и опорную функции, содержится в клеточных стенках грибов, некоторых водорослей, бактерий.

7. Внесите в таблицу «Химический состав клетки» (см. с. 41) сведения об углеводах.

Источник

Задания части 2 ЕГЭ по теме «Разные вопросы по зоологии»

1. Известно, что медоносная пчела принадлежит к общественным насекомым. Как распределяются обязанности между особями пчелиной семьи?

Рабочие пчелы (бесплодные самки) чистят гнездо, кормят личинок, строят соты, собирают нектар.
Трутни (самцы) оплодотворяют матку.
Матка (плодная самка) откладывает яйца.

2. Виды, адаптируясь к среде в процессе эволюции, могут использовать одну из двух возможных стратегий приспособления: при r-стратегии организмы стремятся к максимально возможной скорости роста численности, а при К-стратегии, наоборот, размножаются медленно. Классическими К-стратегами являются слоны. За счёт каких особенностей размножения и поведения им удаётся поддерживать постоянную численность и избегать вымирания? Ответ аргументируйте.

1) Малое количество детенышей в помете (обычно один детеныш);
2) Небольшое количество потомков снижает между ними конкуренцию за ресурсы;
3) Длительная беременность;
4) При длительном вынашивании детеныши рождаются хорошо сформированными (адаптированными к условиям среды);
5) Забота о потомстве;
6) Защита детенышей родителями и забота о них обеспечивают высокую выживаемость потомства.

3. Малярия – заболевание человека, в результате которого развивается малокровие. Кем оно вызывается? Объясните причину малокровия.

Малярия вызывается малярийным плазмодием. Переносчик плазмодия – комар. Заражённый комар кусает человека, возбудитель малярии проникает в кровь человека и начинает активно размножаться в эритроцитах, разрушая их. Снижение содержания эритроцитов в крови и есть одна из причин малокровия.

4. Назовите класс, к которому относят изображённое на фотографиях животное, и признаки внешнего строения, по которым это можно определить. Какие приспособления во внешнем строении сформировались у него в связи с обитанием в водной среде? В результате какого эволюционного процесса эти органы сформировались?

1) класс Млекопитающие, признаки: дифференциация зубов (выступающие верхние клыки), усы (вибриссы);
2) приспособления: обтекаемая форма тела; конечности, превращенные в ласты;
3) органы сформировались в результате дивергенции признаков (идиоадаптации)

5. Объясните, почему животные, ведущие сидячий или малоподвижный образ жизни, обитают в основном в водной среде. Приведите не менее двух примеров таких животных.

1) они получают пищу с током воды путем фильтрации;
2) они имеют в постоянном доступе воду, необходимую для обеспечения обмена веществ в организме (для обеспечения физиологических процессов);
3) водная среда способствует оплодотворению (переносу гамет) и расселению организмов;
4) примеры животных: кишечнополостные (полипы), двустворчатые моллюски (мидии, беззубки, устрицы), хордовые (асцидии)

6. У трески, щуки и многих других рыб количество выметываемых икринок исчисляется миллионами. Вместе с тем имеются рыбы, которые мечут несколько сотен или десятков икринок. Объясните, почему существуют в природе те и другие рыбы.

1) самки рыб, как правило, выметывают большое количество икры в воду, и она там оплодотворяется, оплодотворение внешнее;
2) приспособленность к выживанию при внешнем оплодотворении – большое количество икры;
3) у рыб с небольшой плодовитостью хорошо развита забота о потомстве, в противном случае они не смогли бы существовать

7. Одна самка обыкновенной щуки откладывает 10 миллионов икринок. Объясните, почему численность этого вида не возрастает в водоемах беспредельно.

1) при наружном оплодотворении в воде не все икринки бывают оплодотворены;
2) абиотические и биотические факторы вызывают массовую гибель икринок и мальков.

8. Грызуны – самый крупный по числу видов и широте распространения отряд млекопитающих. Что способствует процветанию грызунов в природе? Приведите не менее трех причин.

1) обилие растительной пищи, которой они питаются
2) высокая плодовитость и быстрая смена поколений
3) приспособленность к различному образу жизни: наземному, древесному, полуводному

9. Почему малярия распространена в заболоченных районах? Кто является возбудителем этого заболевания?

1) возбудителей малярии переносят малярийные комары, развитие которых от яйца до взрослого насекомого происходит в воде;
2) возбудителем малярии является простейшее – малярийный плазмодий.

10. Рассмотрите предложенную схему. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме знаком вопроса.

11. Зачем человек разводит в специальных лабораториях небольших насекомых из отряда перепончатокрылых – яйцеедов и наездников?

1) Эти хищные насекомые откладывают свои яйца в яйца и личинки насекомых-вредителей.
2) Этим они сокращают численность насекомых-вредителей сельского хозяйства.

12. Какое значение имеют пчелы в природе и жизни человека?

13. Какие приспособления во внешнем строении, сформированные в процессе эволюции, обеспечивают водный образ жизни у гусеобразных птиц? Приведите не менее пяти особенностей и объясните значение каждой из них.

1) широкий клюв обеспечивает вылавливание из воды пищи;
2) плавательные перепонки на ногах обеспечивают быстрое плавание;
3) короткие ноги способствуют быстрому движению в воде;
4) водоотталкивающее свойство оперения за счет секрета копчиковой железы препятствует намоканию тела;
5) длинная шея обеспечивает вылавливание из воды пищи;
6) тело имеет форму плоскодонной лодки (центр тяжести смещён к заднему отделу тела) для увеличения плавучести

14. Известно, что мамонты имели уши небольшого размера. Современные слоны имеют уши гораздо крупнее. Как с физиологической точки зрения объяснить подобные различия в строении ушных раковин у названных видов хоботных? Ответ поясните.

1) большой размер ушных раковин увеличивает теплоотдачу;
2) мамонты жили в холодном климате;
3) большая теплоотдача была для мамонтов опасна;
4) слоны живут в жарком климате;
5) перегрев для слонов опасен

15. Животные неспособны синтезировать ферменты, расщепляющие целлюлозу (клетчатку). Как происходит переваривание растительной пищи у травоядных млекопитающих? Как это отразилось на строении их пищеварительной системы? Ответ поясните.

1) переваривание целлюлозы (клетчатки) обеспечивают симбиотические организмы (бактерии, простейшие);
2) эти организмы обитают в пищеварительном тракте;
3) желудок у этих животных имеет несколько камер (сложное строение);
4) кишечник у них длинный;
5) процесс пищеварения в желудочно-кишечном тракте более продолжительный;
6) слепая кишка хорошо развита (длинная);
7) слепая кишка является резервуаром для размножения симбиотических бактерий

16. Виды, адаптируясь к среде в процессе эволюции, могут использовать одну из двух возможных стратегий для поддержания численности вида: при r-стратегии организмы имеют высокую скорость размножения, а при К-стратегии, наоборот, размножаются медленно. Классическими r-стратегами являются кролики. За счет каких особенностей размножения они достигают большого прироста численности за короткий промежуток времени? В каких условиях среды (стабильных или переменчивых) такая стратегия наиболее выгодна? Объясните почему.

1) большое число детенышей в помёте (высокая плодовитость);
2) несколько помётов за один сезон (частое размножение);
3) ранняя половозрелость;
4) в нестабильных (переменчивых) условиях среды;
5) благодаря большой численности (быстрой смене поколений) часть особей сможет подстроиться под новые условия среды

17. У животных к конечным продуктам обмена веществ наряду с углекислым газом и водой относится ядовитый аммиак или гораздо менее токсичная мочевина, в которую превращается аммиак. Конечными продуктами обмена каких веществ являются аммиак и мочевина? Почему для личинок амфибий (головастиков) характерно выделение аммиака, тогда как у взрослых жаб и лягушек выводится мочевина?

1) аммиак и мочевина – продукты обмена белков (аминокислот);
2) аммиак и мочевина – продукты обмена нуклеиновых кислот (азотистых оснований);
3) головастики живут в воде, взрослые амфибии значительную часть времени проводят на суше;
4) постоянное поглощение легко доступной воды позволяет головастикам активно выводить ядовитый аммиак;
5) взрослые амфибии из-за длительного пребывания на суше поглощают меньше воды, поэтому образуют менее токсичную мочевину

18. Назовите организм, вызывающий заболевание малярией у человека. Как происходит заражение человека? Объясните, почему использование непродуманных оросительных систем может привести к росту заболеваемости малярией.

1) заболевание вызывает малярийный плазмодий;
2) переносчиками плазмодия являются малярийные комары;
3) при укусе человека комаром плазмодий попадает в кровоток человека;
4) личинки комара развиваются в воде;
5) непродуманные оросительные системы могут привести к заболачиванию и, следовательно, к росту популяции комаров

19. Все представленные на рисунках 1–4 объекты относятся к одной стадии жизненных циклов животных. Как называют эту стадию?

Источник

Объясните, почему желудочно-кишечный тракт большинства животных и человека не приспособлен к перевариванию целлюлозы?

Организм человека не приспособлен к перевариванию целлюлозы, так как не имеет ферментов, необходимых для разрыва связей между остатками б-глюкозы в макромолекуле целлюлозы. Переваривание целлюлозы в организмах травоядных происходит за счёт наличия в их желудке (чаще в рубцевом отделе) простейших организмов (инфузории), и амилолитических бактерий, имеющих ферменты для расщепления целлюлозы.

За счет чего происходит расщепление клетчатки в организме травоядных животных? Какое это имеет для них значение?

Хитин является веществом, очень близким по строению, физико-химическим свойствам и биологической роли к целлюлозе. Он выполняет защитную и опорную функции, содержится в клеточных стенках грибов, некоторых водорослей, бактерий

Объясните, почему жиры плохо растворяются в воде. Какая часть молекулы при растворении обращена к поверхности воды. А какая внутрь «жирной капли»?

Длинные радикалы кислот неполярны и обладают гидрофобными свойствами. Именно они и определяют многие свойства жиров в частности их нерастворимость в воде. Карбоксильная группа кислоты полярна, поэтому обладает гидрофильными свойствами. Но она очень мала по сравнению с радикалом, В водном растворе гидрофильные части обращены к поверхности воды, а гидрофобные хвосты выступают над поверхностью

32. В воде фосфолипиды формируют двухслойную структуру. Нарисуйте схему строения фосфолипида. Объясните, как образуется билипидный слой в воде? Зарисуйте схему.

Гидрофобные хвосты липидных молекул связываются друг с другом и образуют билипидный слой. Гидрофильные головки билипидного слоя соприкасаются с внешней или внутренней средой. Билипидная мембрана, а точнее ее глубокий гидрофобный слой, выполняет барьерную функцию, препятствуя проникновению воды и растворенных в ней веществ, а также крупных молекул и частиц.

В организме животных, обитающих в холодном климате, например, рыб арктических морей, обычно содержится больше ненасыщенных жиров, чем у обитателей южных широт. Как это можно объяснить? С какими свойствами ненасыщенных жиров это связано? Какое значение для организма имеет содержание таких жиров?

Жиры необходимы для поддержания температуры тела, то есть терморегуляции. Это особенно важно в холодных широтах, где высоки риски переохлаждения. Толстая жировая прослойка, состоящая из ненасыщенных жиров, позволяет лучше сохранять тепло. Так, именно такую прослойку имеют внутренние органы. Поэтому у видов, живущих в холодном климате, ненасыщенных жиров больше.

В клетках пойкилотермных («холоднокровных») животных содержание ненасыщенных жирных кислот обычно выше, чем в клетках гомойотермных («теплокровных») животных. Как вы это объясните?

У теплокровных температура тела выше температуры окружающей среды и всегда положительна. Им не грозит перемерзание зимой.

У хладнокровных такого механизма нет. Для исключения перемерзания клетки зимой, когда содержащаяся в клетке вода замерзнет, а кристаллик льда разорвет клеточную мембрану, у хладнокровных в клеточной жидкости увеличенное содержание жирных кислот. Это снижает температуру льдообразования, так как ненасыщенные жиры имеют низкую температуру затвердевания, (выше написал, почему так) и позволяет животному выжить суровой зимой. Также ненасыщенные жиры мощный источник энергии и защитных покровов, что, впрочем, полезно для всех организмов.

Жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды. А) Какой метаболический процесс обеспечивает получение воды из жира? Б) Посредством того же процесса вода может быть получена и из углевода. В чем преимущество жира перед углеводом?

А) липолиз (метаболический процесс расщепления жиров на составляющие их жирные кислоты под действием липазы (Водорастворимый фермент, который катализирует гидролиз нерастворимых эстеро-липидных субстратов, помогая переваривать, растворять и фракционировать жиры) В результате работы этих ферментов образуются конечные продукты липолиза — глицерин и жирные кислоты)

Б) углеводы сгорают быстро и дают сразу много ЭНЕРГИИ, а жир дает воду и АТФ и расщепляется медленнее (жир даёт в 2 раза больше энергии)

При окислении 1г жира выделяется 38,9 кДж, а при окислении 1г углеводов – 17.6кдж. Объясните. Почему энергоемкость жиров в 2 раза выше энергоемкости углеводов. Воспользуйтесь для этого химическими формулами триглицерида и глюкозы.

В жирах атомы углерода более восстановленные, нежели в углеводах или белках (по-другому, в жирах больше атомов водорода приходится на один атом углерода). Поэтому окисление жиров более выгодно, чем окисление углеводов и белков

Жиры и углеводы выполняют энергетическую функцию в организме и являются запасными питательными веществами. Почему животные и человек запасают жиры, а не углеводы? Почему растения запасают и жиры, и углеводы?

1 грамм жира даёт энергии более чем в 2 раза больше, чем 1 грамм углеводов. Растения получают энергию от фотосинтеза.

Источник

Что такое клетчатка

«Сибирская клетчатка» 21.10.2021 75505

Что такое растительная клетчатка?

Из книги известного популяризатора растительной клетчатки доктора Бетти Камен:

«Клетчатка – это подкласс углеводов, который включает некрахмалистые полисахариды. В основном состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и пектинов, которые во время продвижения по желудочно-кишечному тракту не преобразуются в простую сахарозу и выводятся из организма каловыми массами».

Растительная клетчатка (растительные волокна, пищевые волокна, пребиотики) разделяется на два вида – растворимая и нерастворимая клетчатка. В том или ином виде растительная клетчатка присутствует во всех растениях земных, речных и даже в морских водорослях.

Растворимая клетчатка

Нерастворимая клетчатка

Сколько клетчатки в день нужно употреблять?

В каких продуктах больше всего клетчатки? Сводная таблица

Даже из этих цифр видно, что клетчатка переносит тепловую обработку, но все же максимальное ее количество содержится в свежих растительных продуктах.

Отруби – чемпионы по клетчатке

Из растительной пищи абсолютный чемпион по содержанию клетчатки – это отруби или оболочка зерновых растений. Пшеница, рожь, овес, рис и т.д. Конечно, клетчатка содержится и в самом зерне, но количество нерастворимой клетчатки в оболочке злаковых культур в разы больше и доходит до 40-60%. Неплохие показатели по количеству клетчатки у различных сухофруктов, инжира (6.9г).

Какую роль в организме выполняет клетчатка?

Клетчатка и запоры

Клетчатка и сердечнососудистые заболевания

Ученые единогласны в том, что одной из основных причин возникновения сердечнососудистых заболеваний является недостаток в пище клетчатки. Клетчатка снижает уровень вредного холестерина в крови, который имеет нехорошее свойство откладываться в виде холестериновых «бляшек» на стенках сосудов.

Клетчатка и диабет

Доказана прямая связь между потреблением клетчатки и многими заболеваниями. Одно из таких заболеваний – диабет. Клетчатка уменьшает всасывание сахара, оказывая мощный лечебно-профилактический эффект.

Многие покупатели Сибирской клетчатки, страдающие сахарным диабетом второго типа, снизили количество потребляемых лекарств или даже отказались от них вовсе.

Клетчатка и онкология

Растительная клетчатка – любимая пища для полезной микрофлоры кишечника. Ученые доказали, что от «самочувствия» кишечной микрофлоры зависит иммунитет. Бактерии кишечника расщепляют 15-20% поступающих с пищей растительных волокон – клетчатки, в результате образуются вещества, которые снижают риск возникновения онкологических заболеваний, в частности широко распространенного рака нижних отделов кишечника.

Клетчатка и лишний вес

Отдельная тема – это клетчатка и похудение. Именно благодаря желанию людей быть стройными, популярность клетчатки в последние годы бьет все рекорды.

Клетчатка улучшает обмен веществ

Клетчатка делает нас умнее

Перечисление медицинских проблем, которые появляются при недостатке в пище клетчатки, займет сотни страниц текста. Некоторые из них мы отражаем на нашем сайте. Не могу не поделиться информацией из последнего обзора зарубежных научных исследований, посвященных клетчатке.

Оказалось, существует доказанная связь между потреблением клетчатки и работой мозга! Люди, как молодые, так и пожилые, употребляющие большое количество клетчатки, обладают лучшими умственными способностями, памятью, вниманием, сообразительностью, чем те, которые клетчаткой пренебрегают или едят ее в недостаточном количестве. Большинства вышеназванных проблем со здоровьем можно избежать, если с малых лет есть достаточное количество растительной пищи, богатой клетчаткой, а если это не получается, добавлять в свой рацион концентрированную смесь различных видов клетчатки.

Некоторые пожилые люди говорят, что запущенные проблемы не поправить. Это не так. Улучшение рациона питания, обогащение его достаточным количеством клетчатки дает положительные результаты в любом возрасте.

Выводит ли клетчатка полезные вещества?

Еще один вопрос, который волнует любителей концентрированной клетчатки.

Если клетчатка собирает и выводит из организма шлаки, токсины и т.д., не выводит ли она и полезные вещества?

Этот вопрос волнует не только россиян. Его ставят перед собой многие научно-исследовательские коллективы ведущих зарубежных научных центров.

А как же быть с остальными видами или отрубями?

Вариантов два – принимать клетчатку за час-полтора до еды или после еды. Замачивать клетчатку в бифидо-кефире на несколько часов.

Клетчатка – кладезь витаминов

Какая клетчатка самая полезная?

Заключение

Отойдем от болезней и остановимся на удивительном свойстве клетчатки. Не побоюсь сказать «Клетчатка-это умный продукт!». Растительные волокна в разных случаях при разных нарушениях в организме работают по-разному, но всегда с пользой для организма.

За каждым случаем стоят сложные и не всегда понятные нам, простым людям физиологические процессы. Например, казалось бы, какая связь между потреблением клетчатки и раком молочной железы? Между клетчаткой и работой мозга? Между клетчаткой и кариесом? Между клетчаткой и кандидозом? Между клетчаткой и желчными камнями? Огромное количество объективной информации, многолетние исследования, клинические испытания подтверждают, что одной из причин вышеназванных проблем является недостаток клетчатки.

Человек, как биологический вид эволюционно больше тяготеет к растительной пище, об этом можно судить по соотношению зубов-резцов для мяса и коренных для перетирания растений. В последние 150-200 лет это соотношение стало изменяться, но организм человека не изменился за столь короткий срок. Нынешнее неправильное питание можно сравнить с автомобилем. Сердце кровью обливается, когда нужно залить в бак дорогого авто дешевый бензин. А если делать это постоянно? Чувствуете, куда клоню? Машину нам жалко, а себя нет. Организм имеет огромный запас прочности, годами работает на «плохом бензине», а потом? Проблемы нарастают, как снежный ком, затем дорогостоящий ремонт и больничная койка.

Про растительную клетчатку, ее волшебные, умные свойства можно писать книги. К сожалению, таких книг очень мало.

Источник