ชีววิทยา เรื่อง การย่อยอาหาร Digestive system

TOPICS

ระบบการยอยอาหาร

1. Obtaining and digesting of food (Digestive system)

เอกสารอางอง

1. Campbell NA, Reece JB. 2002. Biology 6th ed. Benjamin Cummings, San Francisco. 2. Hopson JL, Wessells NK. 1990. Essentials of Biology. McGraw-Hill Publishing Company, New York. 3. Postlethwait JH, Hopson JL. 1995. The Nature of Life 3rd ed. McGraw-Hill Publishing Company, New York. 4. John GB. 2003. The Living World 3rd ed. McGraw-Hill Publishing Company, New York. 5. Solomon EP, Berg LR, Martin DW. Biology 6th ed. Thomson Learning, USA.

1. OBTAINING AND DIGESTING OF FOOD (DIGESTIVE SYSTEM)

undernourishment: การขาดอาหาร(deficient in calories) เปนเวลานาน overnourishment: การไดรบอาหารปรมาณมากเกนไป malnourished: การขาดสารอาหารทจ าเปน (essential nutrients)

ท าไมสงมชวตตองกนอาหาร? 1.เพอใหไดมาซงพลงงาน 2.เพอใหไดอนทรยสารส าหรบ น ามาใชสงเคราะหสวนประกอบ ตางๆ ของรางกาย 3.เพอใหไดสารอาหารทจ าเปน ตางๆ ทรางกายสงเคราะหเอง ไมได

สารอาหารทจ าเปน(essential nutrient)

สารอาหารทจ าเปน: สารอาหารทรางกายสตวสรางเองไมได ตองไดรบจากอาหาร ม 4 ชนด คอ

1. Essential amino acid รางกายคนเราตองการกรดอะมโนเพอใชในการสราง โปรตนจ านวน 20 ชนด แตมกรดอะมโนจ าเปน(essential amino acid) จ านวน 8 ชนดทรางกายสรางเองไมได คอ Tryptophan, Methionine, Valine, Threonine, Phenylalanine, Leucine, Isoleucine, Lysine (ในทารกมตวท 9 คอ Histidine)

2.Essential fatty acid ทจ าเปนในสตวคอ กรดไขมนไมอมตว(unsaturated fatty acid) ทพบในคนเชน linoleic acid

3.วตามน รางกายตองการในแตละวนปรมาณนอย ทจ าเปนมทงหมด 13 ตว แบงเปน 3.1 water-soluble vitamins ไดแก B complex, C 3.2 fat-soluble vitamins ไดแก A, D, E, K

4.เกลอแร (minerals)

Water-soluble vitamins

Fat-soluble vitamins

แบงสงมชวตตามการจดหาสารอาหาร เปน 2 พวก คอ 1. Autotroph (auto = self, trophe = nutrition) พวกทสรางอาหารไดเองจากสารอนนทรย ไดแก พชสเขยวตาง ๆ

2. Heterotroph (hetero = other) พวกทสรางอาหารเองไมได ไดแก สตวตาง ๆ

1. Herbivore พวกทกนพชเปนอาหาร เชน วว, มา, กระตาย

แบง Heterotroph ตามลกษณะของอาหารทกน เปน 3 ชนด คอ

2. Carnivore พวกทกนเนอเปนอาหาร เชน เสอ, แมว

3. Omnivore พวกทกนทงพชและสตวเปนอาหาร เชน แมลงสาบ, อกา และคน

ลกษณะทางเดนอาหารของพวกทกนพช(herbivore)เปนอาหาร

-ฟนจะมลกษณะกวางและนนเปนสนส าหรบบดอาหาร

-ล าไสเลกจะยาว ส าหรบยอย อาหาร (พช)ได นานๆ

ลกษณะทางเดนอาหารของพวกทกนเนอ(carnivore)เปนอาหาร

-ฟนจะเหมาะส าหรบแทง ฉก และเคยว อาหาร

-ล าไสเลกจะสน

-มฟนหนา(incisor) และเขยว(canine)ทแหลม

ลกษณะทางเดนอาหารของพวกทกนพชและเนอ(omnivore)เปนอาหาร

-ฟนหนาส าหรบกด -เขยวไวส าหรบฉก -ฟนกรามหนา(premolar) ส าหรบบด -ฟนกรามหลง(molar) ส าหรบเคยว

-ล าไสเลกจะยาวปากลาง

1. Suspension feeder ใหอาหารชนเลกลอดเขาสทางเดนอาหาร

3. Fluid feeder ดดกนของเหลวจากสงมชวตอนเปนอาหาร

แบง Heterotroph ตามวธการกนอาหาร เปน 4 ชนด คอ 2. Substrate or Deposit feeder พวกทกนทอยอาศยของตวเองเปนอาหาร

4. Bulb feeder พวกทกนอาหารชนใหญ

กระบวนการกนอาหาร (food processing) ประกอบดวย

1. Ingestion (การกน) การน าอาหารเขาสรางกาย 2. Digestion (การยอย) การท าใหอาหารทกนเขา ไปมขนาดเลกลง 2.1 Mechanical digestion -การเคยว 2.2 Chemical digestion -การยอยโดยเอนไซม 3. Absorption (การดดซม) 4. Elimination (การขบออก)

การยอย(digestion) แบงตามวธการและชนดของสตวไดดงน

1. Intracellular digestion in simple organisms พบในปรสต (protists) และฟองน า

-มการน าอาหารเขาสเซลลรางกายโดยตรง -ยอยอาหารภายในเซลล (intracellular digestion) -เคลอนยายสารอาหารทยอยไดจาก food vacuole สไซโตพลาสม -ขบกากอาหารออกทาง anal pore

2. Intracellular and extracellular digestion in simple animals พบในหนอนตวแบน(พลานาเรย) และ cnidarians(เชน แมงกะพรน, ไฮดรา)

-ม gastrovascular cavity ทเปนชองส าหรบน า, อาหาร และอากาศเขาสรางกาย

-ทางเขาและออกของอาหารเปนทางเดยวกน (incomplete digestive tract)

-หลงจากอาหารเขาส gastrovascular cavity จะมการปลอยเอนไซมจากเซลลออกมายอย เรยกการยอยนวา extracellular digestion

-อาหารทยอยแลวยงมขนาดใหญอย จะถก น าเขาสเซลลโดยวธ phagocytosis และยอยตอไป

ขนตอนการยอยแบบ extracellular digestion ในไฮดรา

3. Extracellular digestion in complex animals พบในสตวสวนใหญ ตงแตหนอนตวกลมจนถงสตวมกระดกสนหลง

-มทางเปดของปาก(mouth)และทวารหนก(anus) แยกกนเรยก complete digestive tract หรอ alimentary canal

-crop และกระเพาะอาหารท าหนาทเกบอาหาร (บางครงอาจมการยอย) -gizzard ท าหนาทบดอาหาร

ดดซมสารอาหาร

ระบบทางเดนอาหารของคน

ประกอบดวย 1. ชองปาก (oral cavity) 2. คอหอย (pharynx) 3. หลอดอาหาร (esophagus) 4. กระเพาะอาหาร (stomach) 5. ล าไสเลก (small intestine) 6. ล าไสใหญ (large intestine or colon) 7. ล าไสตรง (rectum) 8. ทวารหนก (anus)

ชองปาก (oral cavity)

-ในชองปากมตอมน าลาย 3 ค -น าลายประกอบดวยสารไกลโคโปรตน ทมลกษณะลน เรยก mucin มบทบาท ในการท าใหอาหารลน กลนงาย ปองกนเยอบชองปากและฟนไมใหผ

-ในน าลายมน ายอย amylase ส าหรบยอยแปงและไกลโคเจน

-ลนในชองปากท าหนาทคลกเคลาอาหารใหเปนกอนเรยก bolus

คอหอยและหลอดอาหาร(pharynx and esophagus)

1.เมอไมมอาหาร esophageal sphincterหดตว epiglottisยกขน glottisเปด -ทางเดนหายใจเปด -ทางเดนอาหารปด

2.เมออาหารมาถงคอหอยจะกระตนการกลน กลองเสยง(larynx)และ glottisยกตวขน epiglottisเคลอนตวลงมาปด -ทางเดนหายใจปด -ทางเดนอาหารเปด

3.esophageal sphincterคลายตวอาหารเคลอนสหลอดอาหาร

4.กลามเนอหด-คลายตวเปนจงหวะ(peristalsis)ดนอาหารจากหลอดอาหาร สกระเพาะอาหาร

การยอยอาหารในชองปากของคน

กระเพาะอาหาร(stomach)

ตอมแกสตรก (gastric gland) ประกอบดวยเซลล 3 ชนด

1.mucous cell หลงเมอกปองกนไมให เซลลกระเพาะถกยอย

2.parietal cell หลงกรดเกลอ (HCl)

3.chief cell หลง pepsinogen กรดเกลอเปลยน pepsinogen เปน pepsin

acid chyme สวนผสมของอาหารท กลนลงไปกบน ายอย

การยอยอาหารในกระเพาะอาหารของคน

การยอยอาหารในกระเพาะอาหารของสตวเคยวเออง 1)เรมแรกววจะเคยวและกลนหญา ในรปของbolus เขาสrumen

2)bolusบางสวนอาจเคลอนเขาสreticulum ทงrumenและreticulum มsymbiotic prokaryotesและprotistsท าหนาทยอยเซลลโลส และหลงกรดอะมโนออกมา

3)อาหาร(cud)บางสวนจาก(2)จะถกน ากลบออกมาเคยวใหม

4)ววจะกลนcudจาก(3)กลบเขาสกระเพาะสวน omasum ทมการดดน ากลบ

5)cudทมปรมาณจลนทรยมากๆ จะเคลอนสกระเพาะสวน abomasum กระเพาะสวนนมการ หลงเอนไซมออกมายอยอาหาร ดงนนอาจถอไดวาสวนนเปนกระเพาะอาหารทแทจรง และ 3 สวนแรกถอเปนสวนขยายของหลอดอาหาร

ล าไสเลก(small intestine)

-เปนสวนทมการยอยและดดซมอาหาร มากทสด

-เปนสวนทยาวทสดของทางเดนอาหาร ในคน ยาว 6 ม.

-สวนตนของล าไสเลกเรยก duodenum ยาว 25ซม. ท าหนาทรบอาหาร(acid chyme)จากกระเพาะอาหาร และยอยตอโดยอาศยน ายอยจากตบออน น าดจากตบและถงน าด และน ายอยจากล าไสเลกเอง

การยอยโปรตนในล าไสเลกของคน

-เปปไทดเลกๆจะถกยอยตอโดยdipeptidaseไดเปนกรดอะมโน

ในล าไสเลกม peptidase enzyme 2 ชนด 1.Endopeptidase สลายพนธะเปปไทดในสายโปรตน เชน trypsin, chymotrypsin 2.Exopeptidase สลายพนธะเปปไทดจากปลายดาน นอกของสายโปรตน เชน carboxypeptidase, aminopeptidase (สรางจากเซลลล าไสเลก)

-dipeptidase ยอย dipeptide

การยอยไขมนในล าไสเลกของคน

การยอยอาหารในล าไสเลกของคน

sucrase, maltase, lactase

การดดซมอาหารในล าไสเลกของคน

-การดดซมสารอาหารสวนใหญเกดทล าไสเลก(jejunumและileum) -เกดเลกนอยทล าไสใหญ

ระบบน าเหลอง(Lymphatic system)

-lymphatic system น าของเหลวและโปรตนกลบสกระแสเลอดโดยน าเขาทางvenae cava -lymph: ของเหลวใน lymphatic vessel (ภายในม valve) -lymph node: เปนอวยวะท าหนาทกรอง lymphและท าลายเชอโรค ภายในประกอบดวย connective tissue และเมดเลอดขาว

ล าไสใหญ(large intestine) ล าไสตรง(rectum) และทวารหนก(anus)

-ล าไสตรงเปนทเกบกากอาหาร ซงอดมดวยจลลนทรยและเซลลโลส

-ระหวางล าไสตรงและทวารหนกมหรด (sphincter) 2 อน อนแรกอยใตอ านาจจตใจ สวนอกอนอยนอกอ านาจจตใจ

-ล าไสใหญท าหนาทดดน าและเกลอแร -กากอาหารในล าไสใหญเคลอนแบบ peristalsisและอยในล าไสใหญนาน 12-24 ชม.

แสดงความสมพนธระหวางระบบไหลเวยนเลอดและระบบยอยอาหาร