Odżywianie i oddychanie organizmów - sprawdzian wiadomości

ODŻYWIANIE
Pożywienie dzieli się na:
a. pokarmy pochodzenia zwierzęcego (mleko i jego przetwory, jaja, mięso, ryby)
b. pokarmy pochodzenia roślinnego (owoce, warzywa, zboża)

Pożywienie pozwala człowiekowi prawidłowo funkcjonować. Musi być urozmaicone. Dostarcza:
a. materiału budulcowego
b. energii
c. wody
d. soli mineralnych

Nasze ciało w 2/3 składa się z wody. W ciągu dnia musimy dostarczyć organizmowi ok. 2,5 litra wody, m.in. w owocach, warzywach, napojach.
Woda jest:
a. środowiskiem, w którym w komórce zachodzą reakcje chemiczne
b. uczestniczy w wielu reakcjach chemicznych
c. bierze udział w transporcie substancji w organizmie
d. składnikiem płynów ciała (tj. krew i limfa)

Energia czerpana z pożywienia pochodzi głównie z: węglowodanów, tłuszczów i białek.

Wartość energetyczna - informacja ile energii można uzyskać z utlenienia jednego grama pokarmu. Jest wyrażana
w dżulach (J) lub kaloriach (cal). 1 kcal = 4,19 kJ

Podstawowy poziom przemiany energii - ilość energii jaką trzeba zużyć na podtrzymanie podstawowych funkcji życiowych organizmu. Zależy on od: wieku, płci, masy ciała i wykonywanych przez nas czynności. Jeżeli w postaci pożywienia dostarczamy organizmowi więcej energii niż jej potrzebuje to grozi nam otyłość lub nadwaga.

Dieta wegetariańska - bardzo urozmaicona, wegetarianie jedzą dużo owoców, warzyw, przetworów mącznych i mnóstwo kasz (zawierają one witaminy i sole mineralne, doskonale regulują przemianę materii). Dieta wegetariańska zawiera bardzo mało witamin B12 i D. Niedobór tych witamin powoduje małą przyswajalność zawartych w roślinach składników mineralnych (wapń, żelazo i cynk). Taka dieta nie jest zalecana kobietom w ciąży i dzieciom.

Węglowodany - występują w postaci skrobi lub sacharozy. W przewodzie pokarmowym węglowodany są rozkładane do cukru prostego ? glukozy (podstawowy surowiec energetyczny komórek). Nadmiar glukozy magazynowany jest w wątrobie
w postaci glikogenu i uwalniany w miarę potrzeb.

Tłuszcze - główny magazyn energii. Tłuszcze są magazynowane w specjalnych komórkach tłuszczowych.

Białka - pełnia w organizmie wiele istotnych funkcji. Są:
a. materiałem budulcowym komórek i tkanek
b. odgrywają rolę enzymów
c. regulują reakcje zachodzące w komórce

Musimy dostarczać organizmowi aminokwasy, z których następnie buduje on własne białka. Aminokwasy są uwalniane
w przewodzie pokarmowym w wyniku enzymatycznego rozkładu zjadanych przez nas białek roślinnych i zwierzęcych. Spośród dwudziestu aminokwasów tworzących białka dziewięć nie powstaje w komórkach człowieka i dlatego muszą one być obecne w pokarmie (aminokwasy niezbędne). Pełnowartościowe białka, czyli białka zawierające wszystkie aminokwasy niezbędne dla człowieka znajdują się w mleku, jajach, mięsie i rybach oraz np. w nasionach soi.

WITAMINY
wit. A - zaburzenia wzroku
wit. C - krwawienie dziąseł
wit. D - krzywica, nieprawidłowy rozwój kości, zbyt mała ilość wapnia
wit. K - zakłóca proces krzepnięcia krwi

PIERWIASTKI CHEMICZNE
Wapń - powoduje krzywicę kończyn (mleko i jego przetwory)
Sód i Potas - nie będzie zachowana równowaga osmotyczna, komórki nie będą poprawnie funkcjonować (warzywa zielone)
Siarka - zaburzony proces powstawania białek (produkty mleczne i rośliny strączkowe)
Żelazo - niedokrwistość (anemia)
Fosfor - składnik wielu związków chemicznych (kwasów nukleinowych) (większość produktów spożywczych)
Fluor - próchnica zębów
Jod - niedoczynność tarczycy

SOLE MINERALNE
Sole mineralne są pobierane z pokarmem lub wodą . Zawierają wiele różnych pierwiastków chemicznych niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Takie pierwiastki jak sód, chlor, potas i wapń są potrzebne w większych ilościach
i są nazywane makroelementami (makroskładnikami). Natomiast takie pierwiastki jak żelazo, jod czy fluor, potrzebne są
w śladowych ilościach i są nazywane mikroelementami (mikroskładnikami).

ZASADY ZDROWEGO ŻYWIENIA
Błonnik występuje w dużych ilościach w produktach pochodzenia roślinnego. Błonnik to węglowodan - celulozy. Zjadany wraz z warzywami i owocami odgrywa dwojaką rolę: wypełnia żołądek (zwiększając uczucie sytości) i poprawia pracę jelita.
Mleko matki zawiera wszystkie składniki niezbędne do prawidłowego rozwoju noworodka i niemowlęcia.
Sól spożywcza to chlorek sodu, który jest potrzebny do prawidłowego funkcjonowania mięśni, nerek i układu nerwowego.
Cholesterol - organizm potrzebuje pewnej ilości cholesterolu, gdyż ten tłuszcz jest składnikiem błony komórkowej. Jego nadmiar zwiększa natomiast ryzyko chorób serca.

PODZIAŁ POKARMÓW
budulcowe energetyczne regulujące

sole mineralne białka węglowodany tłuszcze witaminy sole mineralne

pełnowartościowe niepełnowartościowe roślinne zwierzęce rozpuszczalne

w wodzie w tłuszczach

CHOROBY TOWARZYSZĄCE OTYŁOŚCI
Chorobami towarzyszącym są: choroby układu krążenia (miażdżyca, nadciśnienia, cukrzyca), choroby układu oddechowego (niewydolność oddechowa), nowotwory (prostaty, jelita grubego, trzonu macicy, jajnika piersi).
Cukrzyca - nieprawidłowa przemiana węglowodanów, podwyższony poziom cukry we krwi, brak cukru w komórkach ciała.
Miażdżyca - odkładanie w ścianach tętnic złogów tłuszczu ulegających zwapnieniu i zwężających światło naczyń.
Niewydolność oddechowa - wpływ masy ciała na ruch przepony.
Nadciśnienie - chorobliwe podwyższenie ciśnienia krwi ponad normę spoczynkową wynoszącą u dorosłego 120/80 mm Hg
Kamica żółciowa - powstawanie kamieni żółciowych, które mogą znajdować się w pęcherzyku lub przewodach żółciowych.
Zmiany zwyrodnieniowe kręgosłupa - powstaje na wskutek dużego obciążenia stawów i kręgów w kręgosłupie.

PODSTAWOWE SPOSOBY OBRÓBKI I PRZECHOWYWANIA PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH
Prawidłowe przechowywanie żywności stanowi element higieny pożywienia. Do technik konserwacji żywności zaliczmy
a. suszenie - brak wody uniemożliwia drobnoustrojom rozwój w pożywieniu, jednak nie zabija ich. Mogą one przetrwać okres suszy i rozwinąć się po dostarczeniu wilgoci.
b. chłodzenie lub mrożenie - czynności życiowe bakterii są zahamowane w temperaturze bliskich OoC
c. zakwaszenie - w kwaśnym środowisku mogą żyć tylko gatunki bakterii, które są bezpieczne dla ludzi (np. w occie)
d. solenie - zwiększanie ciśnienia osmotycznego konserwowanego materiału prowadzi do usuwania wody z produktu i zabija bakterie
e. wędzenie - substancje chemiczne zawarte w dymie są zabójcze dla bakterii
f. pasteryzacja - zabija większość bakterii
g. sterylizacja - niszczy wszystkie, zarówno wegetatywne jak i przetrwalnikowe formy organizmów
h. dodawanie konserwantów - zabija, bądź hamuje wzrost bakterii. Konserwanty oznaczane są literą E i odpowiednia cyfrą, np. E330.

Powszechnie stosowane barwniki podnoszą atrakcyjność i ukrywają jego wady
Salmonelloza - "choroba brudnych rąk", zatrucie wywoływane bakterią Salmonella entertidis, żyje ona w żołądkach kurcząt, nie wyrządzając im szkody. Po zjedzeniu przez człowieka skażonego pokarmu bakterie rozmnażają się w jelicie cienkim i produkują trującą substancję, która wywołuje stan zapalny organizmu. Jego objawami są: wysoka gorączka, wymioty, biegunka. Podgrzanie pokarmu do co najmniej 68 oC zabija bakterie salmonelli.

Trawienie - rozkładanie złożonego pokarmu na proste składniki, które są wchłaniane przez komórki i wykorzystywane do tworzenia energii lub jako budulec.

Wstępne trawienie pokarmu zaczyna się w jamie ustnej. Pobrany pokarm musi być mechanicznie rozdrobniony. Dorosły człowiek posiada 32 zęby stałe, a dzieci mają 20 zębów mlecznych. Rozróżniamy:
a. siekacze - służą do odgryzania kęsów
b. kły - służą do rozrywania pokarmu
c. przedtrzonowe służą do rozcierania pokarmu
d. trzonowe
Wzór zębowy człowieka: 2 1 2 3
2 1 2 3

Przewód pokarmowy tworzą:
a. jama ustna,
b. gardło,
c. przełyk,
d. żołądek,
e. jelito cienkie,
f. jelito grube,
g. odbyt.

Układ pokarmowy składa się z przewodu pokarmowego oraz gruczołów produkujących soki trawienne:
a. ślinianki,
b. trzustka,
c. wątroba,

Wyróżniamy 3 zespoły ślinianek: podjęzykowe, podżuchwowe i przyuszne. Gruczoły ślinowe produkują ślinę, która zawiera enzym trawiący cukry złożone. Trzustka dostarcza do dwunastnicy sok trzustkowy. Zawiera on enzymy trawiące białka, cukry i tłuszcze. Wątroba to główne laboratorium chemiczne organizmu. Funkcje wątroby:
a. wytwarza żółć, która jest przechowywana w pęcherzyku żółciowym,
b. gromadzi glikogen i żelazo,
c. rozkłada substancje szkodliwe,

Większość składników odżywczych jest wchłaniana w jelicie cienkim (tylko nieliczne substancje ? alkohol, cukry proste i niektóre leki są wchłaniane przez ścianę żołądka). Wewnętrzna część jelita jest pofałdowana i pokryta tysiącami wyrostków zwanym kosmkami jelitowymi. Ściany kosmków jelitowych są zbudowane z pojedynczej warstwy komórek. Wewnątrz kosmków znajdują się naczynia krwionośne i limfatyczne (należące do pomocniczego układu krążenia). Substancje odżywcze: aminokwasy, glukoza, woda i inne związki, przechodzą przez ściany kosmków prosto do krwi wypełniającej naczynia i razem z nią są transportowane do wszystkich komórek ciała. Kosmek jelitowy składa się z naczynia limfatycznego i krwionośnego oraz komórki nabłonkowej.

TRAWIENIE POKARMÓW
Białka są trawione w żołądku dwunastnicy ? aminokwasy
Węglowodany są trawione w jamie ustnej i dwunastnicy ? cukry proste
Tłuszcze są trawione w dwunastnicy ? glicerol i kwasy tłuszczowe

ETAPY TRAWIENIA
Jama ustna - rozdrobnienie, wymieszanie ze śliną, trawienie zawartej w pieczywie skrobi . Przełyk ? pożywienie przesuwane do żołądka dzięki ruchom perystaltycznym ( robaczkowym).
Żołądek - trawienie białek (enzymy zawarte w żołądku działają tylko w zakwaszonym środowisku - produkcja kwasu solnego).
Dwunastnica - rozdrabnianie tłuszczów, (żółć spływającą z pęcherzyka żółciowego), sok trzustkowy trawi białka, cukry i tłuszcze.
Dolny odcinek jelita cienkiego - sok jelitowy zawierający enzymy trawienne ostatecznie trawi pokarm, który zostaje wchłonięty do krwi i limfy.
Jelito grube - wchłonięta zostaje woda i sole mineralne, resztki pokarmu są w zagęszczane i postaci kału usuwane na zewnątrz.

ZAPALENIE WYROSTKA ROBACZKOWEGO
Ostry stan zapalny ślepo zakończonego wyrostka. Objawami towarzyszącym są: podwyższona temperatura i ból w górnej i środkowej części brzucha. Czasem występuje biegunka. Standardowym leczeniem jest usunięcie (operacyjne) wyrostka.
Po kuracji antybiotykowej trzeba pić dużo jogurtów, ponieważ antybiotyki zabijają florę bakteryjną w żołądku, a jogurty dostarczają bakterii, które są niezbędne dla człowieka.

UKŁAD POKARMOWY I ODŻYWIANIE SIĘ ZWIERZĄT
Stułbia - przez otwór gębowy pobiera pokarm i wydala niestrawione resztki
Wypławek - pobiera pokarm przez gardziel ? trawienie odbywa się w jelicie i przez otwór gębowy resztki są wydalane
Dżdżownica - pobiera pokarm przez gardziel, a wydala niestrawione resztki otworem odbytowym
Żaba - pobiera pokarm otworem gębowym , który przechodzi przez żołądek, trawiony w jelicie-wydalany otworem odbytowym
Ptak - pobiera pokarm otworem gębowym, przechowuje w wolu, później trawi w żołądku, jelicie i wydala otworem odbytowym
Tylko zwierzęta o prostej budowie usuwają niestrawione resztki pokarmowe przez otwór gębowy. Większość zwierząt ma przewód pokarmowy rozpoczynający się otworem gębowym i zakończony otworem odbytowym.

ODŻYWIANIE SIĘ ZWIERZĄT
Organizmy cudzożywne dzielą się na:
a. pobierające pokarm i trawiące go wewnątrz organizmu, np. żaba, pies
b. wchłaniające pokarm rozłożony na zewnątrz organizmu, np. pająki
Zwierzęta pływające w toni wodnej mają urządzenia filtrujące, które służą do odcedzania drobnych cząstek pokarmowych (także małych organizmów). Służą im do tego m. in. Odnóża, skrzela, dzioby. Do tej grupy należą: pąkle, walenie, ptaki.
Zwierzęta lądowe zdobywają pokarm w postaci dużych cząstek. Stosują do tego różne procesy mechaniczne, np. odcinanie, żucie, zeskrobywanie. Niektóre zwierzęta chwytają ofiarę i połykają ją w całości. Ten sposób jest najbardzij rozpowszechniony wśród kręgowców (mają one do tego specjalnie przystosowaną jamę gębową. Do tej grupy należą np. ślimak (zeskrobywanie) lub pasikonik (żucie).
Zwierzęta odżywiające się pokarmem płynnym mają odpowiednio ukształtowany ? wyposażony w ssące aparaty gębowe. Do tej grupy należą np. pająki, kolibry.

ODDYCHANIE
Tlenu jest więcej w powietrzu wdychanym niż wydychanym. Dwutlenku węgla i pary wodnej jest więcej w powietrzu wydychanym niż wdychanym. Natomiast azotu jest tyle samo w powietrzu wdychanym i wydychanym.

Oddychanie to proces wymiany gazowej, która polega na dostarczeniu tlenu do wszystkich komórek organizmu i usunięciu z nich dwutlenku węgla. Oddychanie to także proces utleniania substancji odżywczych w komórce, czemu towarzyszy uwalnianie energii. Oddychanie zachodzi w każdej żywej komórce. Oddychanie komórkowe to proces biologiczny, polegający na utlenianiu substancji organicznych, w którego wyniku następuje ich rozkład i uwalnia się energia. Może ono zachodzić bez udziału tlenu w procesie fermentacji ale ilość uwalnianej wówczas energii jest niewielka. Oddychanie komórkowe może także wykorzystywać tlen do utleniania cząstek pokarmowych. Wymiana gazowa ? narządem są płuca, polega na dostarczeniu tlenu do wszystkich komórek organizmu i usunięciu z nich dwutlenku węgla. Fermentacja alkoholowa ? proces rozkładu węglowodanów pod wpływem enzymów wytwarzanych przez drożdże, z wytworzeniem alkoholu etylowego i dwutlenku węgla. Fermentacja mlekowa - fermentacja węglowodanów do kwasu mlekowego, odbywająca się pod wpływem bakterii mlekowych. GLUKOZA ? KWAS MLEKOWY ENERGIA

Zastosowanie bakterii mlekowych w przemyśle spożywczym:
a. mleczarskim (napoje mlekowe, fermentowane, dojrzewanie serów, śmietana, ukwaszone mleko)
b. warzywnym (kwaszenie ogórków i kapusty)
c. mięsnym (wędliny surowe ? salami)
d. piekarskim (wchodzą w skład bakterii mlekowych)

CECHA ODDYCHANIE
TLENOWE BEZTLENOWE
SUBSTRATY Glukoza, tlen Glukoza
PRODUKTY Woda, energia, dwutlenek węgla Energia, dwutlenek węgla, np. etanol
ILOŚĆ UWOLNIONEJ ENERGII 16,1 % 1,17 %
MIEJSCE ZACHODZENIA Mitochondrium Cytoplazma
PRZYKŁADY ORGANIZMÓW Człowiek Pasożyty ? tasiemiec Bakterie - tlenowe

WYMIANA GAZOWA U CZŁOWIEKA
Układ oddechowy człowieka składa się z systemu rurek doprowadzających i odprowadzających powietrze do płuc. Z jamy nosowej (gdzie zatrzymywane są zanieczyszczenia i mikroorganizmy) powietrze przepływa do gardła skąd przez krtań dostaje się do tchawicy. W połowie klatki piersiowej tchawica rozwidla się oskrzela, prawe
i lewe, które prowadzą do prawego i lewego płuca. Płuca są to duże, gąbczaste worki położone w klatce piersiowej. W płucach oskrzela wielokrotnie się rozgałęziają, tworząc cor5az mniejsze przewody zwane oskrzelikami. Najmniejsze oskrzeliki przechodzą w cienkościenne pęcherzyki płucne (składają się one z dwóch warstw komórek). Tlen przesuwa się ze światła pęcherzyka do krwi. Nie rozpuszcza się on we krwi lecz wiąże się z hemoglobiną (białko znajdujące się w czerwonych krwinkach). W miejscach odległych od płuc tlen przenika z czerwonych krwinek do tkanek.

WDECHY I WYDECHY
Klatka piersiowa chroni płuca. Przy wdechu przepona (płaski mięsień oddzielający klatkę piersiową od jamy brzusznej) się kurczy. Towarzyszy temu ruch żeber do góry, co powoduje zwiększenie pojemności klatki piersiowej. Przy wydechu przepona rozluźnia się, a klatka piersiowa opada i wypycha powietrze z płuc.
Im większe obciążenia i więcej ćwiczeń, tym organizm potrzebuje więcej tlenu. Aby zaspokoić zwiększone zapotrzebowanie na tlen, człowiek musi szybciej oddychać. Częstotliwość wdechów jest większa, gdy człowiek biegnie, gdyż wtedy mięśnie potrzebują więcej energii. Aby zaspokoić zwiększone zapotrzebowanie na tlen, człowiek musi szybciej oddychać.

BUDOWA I FIZJOLOGIA UKŁADU ODDECHOWEGO CZŁOWIEKA
Układ oddechowy dostarcza do krwi tlen, a odbiera z niej dwutlenek węgla. W skład układu oddechowego wchodzą:
a. narząd wymiany gazowej ? płuca
b. drogi oddechowe ? jama nosowa, gardło, krtań, oskrzela (prawe i lewe)
Wymianę powietrza w płucach zapewniają wdechy i wydechy. Wdech jest możliwy dzięki pracy mięśni zwiększających objętość klatki piersiowej ? przepony i mięśni międzyżebrowych. Wymiana gazowa zewnętrzna odbywa się między krwią, a pęcherzykami płucnymi. Natomiast wymiana gazowa wewnętrzna odbywa się między krwią, a komórką ciała.
Krtań pełni dwie ważne funkcje:
a. wytwarza głos
b. oddziela wdychane i wydychane powietrze od połykanego pożywienia
Wlot do krtani jest zamykany przez chrząstkę zwaną nagłośnią. Gdy przełykamy kęs pokarmu nagłośnia zamyka wlot do krtani. Podczas wdechu i wydechu unosi się umożliwiając przepływ powietrza.

CHOROBY UKŁADU ODDECHOWEGO
Przyczyną chorób układu oddechowego mogą być: wady genetyczne, mikroorganizmy chorobotwórcze oraz zanieczyszczenie środowiska, w którym żyjemy. Jednym z najczęstszych powodów chorób układu oddechowego jest palenie papierosów. W skład dymu nikotynowego wchodzą:
a. nikotyna ? atakuje układ nerwowy
b. tlenek węgla ? wiąże się z hemoglobiną krwinek czerwonych, komórki ciała mają za mało tlenu
c. substancje smoliste ? choroby nowotworowe
a. niedotlenienie mózgub. udar mózguc. wzrost ciśnienia tętniczego krwid. choroba wieńcowae. miażdżycaf. zawał serca g. niestrawnośćh. częste infekcje dróg oddechowychi. zmniejszenie objętości płuci. Kaszelk. Uszkodzenie płodul. Nowotwory: krtani, płuc itp.
Konsekwencje palenia:

Inne choroby układu oddechowego:
a. Nieżyt nosa - wirusy - droga kropelkowa
b. Grypa - wirusy - droga kropelkowa, kontakt z chorym
c. Angina - bakterie - przemarznięcie, spożywanie zimnych płynów
d. Zapalenie oskrzeli - wirusy lub bakterie - narażenie na dym tytoniowy, alergia oskrzelowo - płucna, palenie tytoniu
e. Gruźlica - prątki gruźlicy (Kocha) - kontakt z osobą zarażoną
f. Alergie - alergeny - genetycznie, niektóre pokarmy, roztocza
g. Pylice - pyły - długotrwałe wdychanie pyłów
h. Nowotwory - układu oddechowego - dymy szkodliwe palenie tytoniu (bierne lub czynne), narkotyki (marihuana)

RÓZNE FORMY WYMIANY GAZOWEJ U ZWIERZĄT
Ilość tlenu pobierana przez zwierzęta oraz ilość wydalonego dwutlenku węgla zależą od powierzchni, którą odbywa się wymiana gazowa. Jest ona określana jak powierzchnia oddechowa. U małych, prosto zbudowanych i niezbyt ruchliwych organizmów (gąbek, stułbi)., wystarczająca jest wymiana gazowa przez powłoki ciała. Ryby do wentylacji skrzeli zużywają
ok. 20% całej dostępnej energii, natomiast ssaki do wentylacji płuc zużywają jej tylko 1 ? 2 %. Oddychanie powietrzem na lądzie nie jest jednak łatwe. Gazy przenikają ze środowiska zewnętrznego do organizmu tylko przez wilgotne powierzchnie. Ogromne powierzchnie oddechowe zwierząt lądowych muszą być więc stale wilgotne. Tlen dostający się do płuc rozpuszcza się najpierw w wodzie pokrywającej cienka warstwą nabłonek oddechowy, a następnie przenika do krwi. Parowanie z takich wilgotnych powierzchni powoduje u zwierząt lądowych duże straty wody. Dyfuzja tlenu ze środowiska zewnętrznego do organizmu może odbywać się tylko przez wilgotne powierzchnie.

U bezkręgowców:
a. Jamochłony - wymiana gazowa przez powłoki ciała
b. Płazińce - oddychanie całą powierzchnią ciała, pasożyty wewnętrzne oddychają beztlenowo
c. Pierścienice - skrzela, cała powierzchnia ciała
d. Stawonogi
Owady - tchawki
Wije - tchawki
Pająki - płuca
Skorupiaki - skrzela
e. Mięczaki - płuca (u lądowych), skrzela (u wodnych) (JEDNO PŁUCO)
Tchawki to system cienkich, rozgałęziających się rureczek, które transportują powietrze wraz z tlenem bezpośrednio do komórek, a dwutlenek węgla odprowadzają z komórek ciała na zewnątrz.
Skrzela to cienkie, często mocno postrzępione wyrostki powłoki ciała. Mogą one znajdować się na zewnątrz lub wewnątrz ciała zwierzęcia.

U kręgowców:
a. Ryby - skrzela ? wewnętrzne i zewnętrzne
b. Płazy - workowate płuca, skóra (u form dorosłych) lub zewnętrzne lub wewnętrzne skrzela (u larw)
c. Gady - płuca
d. Ptaki - małe, rurkowate płuca, obecnie także worki powietrzne
e. Ssaki - płuca