ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ 18 Μαΐου2015 Π.ΠαπαζαφείρηΠέψη 1.Πρότυπα πέψης 2.Οργάνωση και λειτουργία του πεπτικού σωλήνα 3.Πέψη της κυτταρίνης 4.Ποιότητα τροφής και πέψη

Πρότυπα πέψης πρόσληψη τροφής, διάσπαση, απορρόφηση, θρεπτική αξία Τροφή σε αιώρημα μικροφάγοι (υδάτινο περιβάλλον) Πρόσληψη μεγάλων σωματιδίων μακροφάγοι (χερσαίοι) Πρόσληψη υγρών ή μαλακών ιστών Απορρόφηση θρεπτικών ουσιών από τη σωματική επιφάνεια

Σχέση δομής πεπτικού σωλήνα-τροφής Η φύση της τροφής καθορίζει και τον τρόπο πρόσληψης (ανατομική κατασκευή, μηχανισμό) Η φύση της τροφής καθορίζει και τον τρόπο πρόσληψης (ανατομική κατασκευή, μηχανισμό) Η χημική σύσταση της τροφής καθορίζει τη δομή του πεπτικού σωλήνα Η χημική σύσταση της τροφής καθορίζει τη δομή του πεπτικού σωλήνα Οι μηχανισμοί διατροφής δεν είναι παράλληλοι με τη συστηματική θέση αλλά εξαρτώνται από το είδος και το μέγεθος της τροφής Όλα τα ζώα μετά τους πλατυέλμινθες έχουν πεπτικό σωλήνα με διαφορετικό επίπεδο πολυπλοκότητας και οργάνωσης

Αντιπροσωπευτικοί πεπτικοί σωλήνες Η χημική σύσταση της τροφής καθορίζει τη δομή του πεπτικού σωλήνα

Πεπτικά συστήματα

Πεπτικά συστήματα Η χημική σύσταση της τροφής καθορίζει τη δομή του πεπτικού σωλήνα

Τροφή σε αιώρημα Κυρίως σε θαλάσσιους οργανισμούς Κυρίως σε θαλάσσιους οργανισμούς Pseudopodial: πρωτόζωα με κυτταροπλασματικές προεκβολές Flagelate: μαστιγοφόρα πρωτόζωα και σπόγγοι Ciliary:πρωτόζωα Το ρεύμα του νερού φέρνει τα σωματίδια της τροφής Tentacular: πλοκάμια Mucoid: η ροή της τροφής είναι συνεχής, επιλογή μεγέθους Setous : πολλά καρκινοειδή και μερικές προνύμφες εντόμων (κρόσσια από χιτινώδεις ίνες)

Τροφή σε αιώρημα Αυτό το πρότυπο διατροφής συναντάται σχεδόν σε όλα τα φύλα ακόμα και τα σπονδυλωτά. Αυτό το πρότυπο διατροφής συναντάται σχεδόν σε όλα τα φύλα ακόμα και τα σπονδυλωτά. Στα σπονδυλωτά δεν χρησιμοποιούνται βλεφαρίδες αλλά κάποιο μηχανικό φίλτρο που μοιάζει με τις χιτινώδεις ίνες των καρκινοειδών Στα σπονδυλωτά δεν χρησιμοποιούνται βλεφαρίδες αλλά κάποιο μηχανικό φίλτρο που μοιάζει με τις χιτινώδεις ίνες των καρκινοειδών Παραδείγματα: οι προνύμφες των περισσότερων αμφιβίων αλλά και οι καρχαρίες και οι φάλαινες που έχουν οδοντωτή διαμόρφωση ή κερατινώδεις πλάκες αντίστοιχα για να συγκρατούν μικρά ζώα.

Πρόσληψη τροφής στα χιτωνοφόρα Η τροφή προωθείται από τις βλεφαρίδες και τοποθετείται πάνω σε ένα βλεννώδες φύλλο που εκκρίνεται από το ενδόστυλο και κατευθύνεται προς τον οισοφάγο

Πρόσληψη τροφής από τα φλαμίνγκο Τα μεγάλα σωματίδια παρεμποδίζονται από πλευρικές κατασκευές του πάνω σαγονιού που μοιάζουν με αγκίστρια και στη συνέχεια το νερό που συμπαρασύρει μικρά άλγη, διάτομα, σπόρους, μικρά καρκινοειδή, γαστερόποδα…, περνάει διαμέσου των κροσσωτών δίσκων

Υγρή τροφή Αναρρόφηση: Ασπόνδυλα (εξαίρεση για τα σπονδυλωτά η νυχτερίδα) Ασπόνδυλα (εξαίρεση για τα σπονδυλωτά η νυχτερίδα) Εκτοπαράσιτα (ψείρα) Εκτοπαράσιτα (ψείρα) Απορρόφηση επιφάνειας Μερικά ελεύθερα μαστιγοφόρα πρωτόζωα και όλα τα παράσιτα μερικά μη παράσιτα πολυκύτταρα (δίθυρα, πωγωνοφόρα σκουλήκια)

Υγρή τροφή Ο μηχανισμός είναι πρακτικά ίδιος με το μηχανισμό απορρόφησης των θρεπτικών συστατικών από το λεπτό έντερο. Η σχέση που συνδέει τη μεταφορά με τη συγκέντρωση είναι υπερβολή Η ροή μπορεί να είναι διακυτταρική ή παρακυτταρική (διαφραγματώδης)

η σταθερά μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών σε διάφορους οργανισμούς

Τροφή σε σωματίδια Πολλά μαλάκια «ξύνουν» τη τροφή από ένα υπόστρωμα. Για το σκοπό αυτό διαθέτουν μια σκληρή κατασκευή που μοιάζει με λίμα – είναι όμως πολύ εύπλαστη-, με κερατινώδη δόντια που μπορούν να τεμαχίσουν τη τροφή. Το εσωτερικό τμήμα αυτού του τροχού αναγεννάται διαρκώς για να αντικαταστήσει το εξωτερικό. Η κίνηση επιτυγχάνεται με τη βοήθεια του ανελκτήρα μυ και του προελκτικού μυ.

Οργάνωση και λειτουργία του πεπτικού σωλήνα Τα μονοκύτταρα ζώα αλλά και αρκετά πολυκύτταρα χαρακτηρίζονται από την ικανότητά τους για ενδοκυτταρική πέψη. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της ενδοκυτταρικής πέψης είναι η ικανότητα διατήρησης άριστου ενδοκυτταρικού περιβάλλοντος. Τα μονοκύτταρα ζώα αλλά και αρκετά πολυκύτταρα χαρακτηρίζονται από την ικανότητά τους για ενδοκυτταρική πέψη. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της ενδοκυτταρικής πέψης είναι η ικανότητα διατήρησης άριστου ενδοκυτταρικού περιβάλλοντος. Η ενδοκυτταρική πέψη απαιτεί ότι κάθε κύτταρο περιέχει πεπτικά ένζυμα και δομές για τη λειτουργία αυτή. Επομένως, μέρος της ενέργειας κάθε κυττάρου καταναλώνεται για τη πέψη και όχι για κάποια εξειδικευμένη λειτουργία. Η ενδοκυτταρική πέψη απαιτεί ότι κάθε κύτταρο περιέχει πεπτικά ένζυμα και δομές για τη λειτουργία αυτή. Επομένως, μέρος της ενέργειας κάθε κυττάρου καταναλώνεται για τη πέψη και όχι για κάποια εξειδικευμένη λειτουργία.

Εξωκυτταρική πέψη Ρόλος του πεπτικού σωλήνα Η πέψη περιλαμβάνει: μηχανική διάσπαση της τροφής, χημική διάσπαση της τροφής (όξινη και ενζυμική) και απορρόφηση. Η πέψη περιλαμβάνει: μηχανική διάσπαση της τροφής, χημική διάσπαση της τροφής (όξινη και ενζυμική) και απορρόφηση. Τα πλεονεκτήματα του πεπτικού σωλήνα είναι: Τα πλεονεκτήματα του πεπτικού σωλήνα είναι: Επιτρέπει τη πρόσληψη μεγάλων τεμαχίων τροφής ζωϊκής ή φυτικής προέλευσης Επιτρέπει τη πλήρη εξειδίκευση κάθε κυτταρικής λειτουργίας παρότι κάθε κύτταρο διατηρεί την ικανότητα να απορροφά τα θρεπτικά συστατικά από το περιβάλλον. Επιτρέπει την εξειδίκευση των διαδικασιών της διάσπασης. Διευκολύνει το διαχωρισμό των διαφορετικών διαδικασιών της πέψης

Πέψη στα δίθυρα : ένα παράδειγμα συνύπαρξης εξω- και ενδοκυτταρικής πέψης

Ο εντερικός σωλήνας Το στόμα, περιέχει σίελο, δηλητήριο για παράλυση ή θανάτωση της λείας, μετουσιωμένες πρωτεΐνες, ένζυμα, πρωτεάσες, λιπάσες, πρωτεΐνες για τη παραγωγή μετάξης και άλλα εκκριτικά προϊόντα. Το στόμα, περιέχει σίελο, δηλητήριο για παράλυση ή θανάτωση της λείας, μετουσιωμένες πρωτεΐνες, ένζυμα, πρωτεάσες, λιπάσες, πρωτεΐνες για τη παραγωγή μετάξης και άλλα εκκριτικά προϊόντα. Το μεσέντερο, αποτελείται από το στομάχι –στα σπονδυλωτά- (έκκριση HCl και πρωτεολυτικών ενζύμων) και το λεπτό έντερο (χημική πέψη). Το μεσέντερο, αποτελείται από το στομάχι –στα σπονδυλωτά- (έκκριση HCl και πρωτεολυτικών ενζύμων) και το λεπτό έντερο (χημική πέψη). Το παχύ έντερο Το παχύ έντερο

Αντιπροσωπευτικό έντερο στα μαλάκια Το στόμα εκκρίνει σίελο, βλέννα, δηλητήρια και αντιπηκτικές ουσίες Ο φάρυγγας χρησιμεύει κυρίως στη προώθηση της τροφής Ακολουθεί μηχανική κατάτμηση και χημική πέψη ενώ η φυσική κίνηση μεγιστοποιεί την επιφάνεια μεταφοράς στη κυκλοφορία

Οι κυτταρικές στιβάδες του εντέρου

Εκμετάλλευση της ενέργειας της διάσπασης της κυτταρίνης Αμμωνία και ουρία ανακυκλώνονται από τα βακτήρια, σύνθεση βιταμινών Β, αλλά κακή εκμετάλλευση άλλων υδατανθράκων με αποτέλεσμα την υπογλυκαιμία

Πέψη της κυτταρίνης

Ποιότητα τροφής και πέψη

Ρύθμιση της πέψης

Βιβλιογραφία Marshall P.T. & Hughes G.M. Physiology of mammals and other vertebrates (απόσπασμα σελ ) Marshall P.T. & Hughes G.M. Physiology of mammals and other vertebrates (απόσπασμα σελ ) Gillot C. Entomology (απόσπασμα σελ ) Gillot C. Entomology (απόσπασμα σελ ) Withers Ph. C. Comparative Animal Physiology (απόσπασμα σελ ) Withers Ph. C. Comparative Animal Physiology (απόσπασμα σελ )