Trawienie to proces, w którym złożone związki organiczne (węglowodany, białka i tłuszcze) są rozkładane na prostsze, aby umożliwić ich wchłanianie. Produktami trawienia są proste związki chemiczne, które stanowią materiał energetyczny i budulcowy komórek organizmu. Trawienie może się odbywać wewnątrzkomórkowo lub zewnątrzkomórkowo (pozakomórkowo).

R8fGekNQ8Ne6b1
Trawienie wewnątrz- i zewnątrzkomórkowe. Trawienie wewnątrzkomórkowe polega na pobraniu pokarmu do wnętrza komórki na drodze fagocytozy i przekształceniu pobranego pęcherzyka w wodniczkę, w której, przy użyciu enzymów, zachodzi trawienie. Jego produkty są następnie uwalniane do cytoplazmy. Trawienie zewnątrzkomórkowe natomiast zachodzi przez uwolnienie enzymów trawiennych poza komórkę (na drodze egzocytozy), a następnie wchłanianie substancji odżywczych pochodzących ze strawionego pokarmu.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑yellow

Trawienie wewnątrzkomórkowe

Trawienie wewnątrzkomórkowetrawienie wewnątrzkomórkoweTrawienie wewnątrzkomórkowe obejmuje procesy trawienia (rozkładu) złożonych związków organicznych do prostszych, przy czym odbywają się one w obrębie komórki i katalizowane są przez enzymy hydrolityczne zawarte w lizosomach. Trawienie tego typu może dotyczyć cząstek pokarmu wchłoniętych do komórki w drodze endocytozyendocytozaendocytozy lub fagocytozyfagocytozafagocytozy. Trawienie wewnątrzkomórkowe odbywa się u pierwotniaków i gąbek – w tzw. wodniczkach pokarmowych.

RaBsMYqaoSXNn1
Ilustracja przedstawia schemat przebiegu fagocytozy i endocytozy receptorowej. Fagocytoza jest procesem pobierania do komórki dużej cząsteczki stałej przez otoczenie jej fragmentem błony komórkowej, którą wyłapują nibynóżki i wciągnięcie powstałego pęcherzyka do wnętrza. W tworzeniu pęcherzyka z fragmentu błony komórkowej bierze udział białko klatryna. Pęcherzyk przekształca się w fagosom - wodniczkę trawiącą. Endocytoza receptorowa to pobieranie do wnętrza komórki cząsteczek rozpoznawanych przez receptor błonowy na drodze wpuklenia błony komórkowej. Powstaje dołek spłaszczony, który otacza cząsteczki i zamienia się w pęcherzyk opłaszczony znajdujący się wewnątrz komórki. W środku pęcherzyka znajdują się receptory, a na zewnątrz znajduje się klatryna - podstawowe białko tworzące cytoplazmatyczny płaszcz.
Fagocytoza jest procesem pobierania do komórki dużej cząsteczki stałej przez otoczenie jej fragmentem błony komórkowej i wciągnięcie powstałego pęcherzyka do wnętrza. W tworzeniu pęcherzyka z fragmentu błony komórkowej bierze udział białko klatryna. Pęcherzyk przekształca się w wodniczkę trawiącą. Schemat po prawej stronie przedstawia endocytozę receptorową, czyli pobieranie do wnętrza komórki cząsteczek rozpoznawanych przez receptor błonowy na drodze wpuklenia błony komórkowej.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.

U niektórych zwierząt (parzydełkowce, żebropławy, wirki) wstępny etap trawienia przebiega zewnątrzkomórkowo (pozakomórkowo), w świetle jamy układu pokarmowego, a końcowy wewnątrzkomórkowo, w wodniczkach komórek endodermy.

R19MnEeiAHUPC1
Schemat przedstawia proces trawienia u parzydełkowców na przykładzie stułbi. Na ilustracji znajduje się stułbia, która jest polipem. Nad trzonem między czułkami posiada otwór gębowy. Wewnątrz ciała polipa znajduje się pokarm, a na jego ścianach wewnętrznych gastroderma. Na ilustracji po prawej stronie schematu widoczny jest wycinek gastrodermy, składający się z cienkiej warstwy zewnętrznych, prostopadłościennych komórek oraz warstwy przylegających do siebie dłuższych komórek, w których znajdują się enzymy trawienne, wyobrażone jaki skupiska niewielkich, niebieskich punktów. Na ilustracji zilustrowane jest uwolnienie enzymów trawiennych oraz trawienie zewnątrzkomórkowe. Do wnętrza komórek następuje także pobranie wstępnie strawionego pokarmu, w których następuje trawienie wewnątrzkomórkowe.
Proces trawienia u parzydełkowców przedstawiony na przykładzie stułbi, obejmuje trawienie pozakomórkowe i wewnątrzkomórkowe.
Źródło: Englishsquare.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑yellow

Trawienie zewnątrzkomórkowe

U większości zwierząt trawienie przebiega wyłącznie zewnątrzkomórkowotrawienie zewnętrzkomórkowezewnątrzkomórkowo. Jest to trawienie chemicznetrawienie chemicznetrawienie chemiczne, które zachodzi w świetle przewodu pokarmowego pod wpływem enzymów wydzielanych przez gruczoły występujące w różnych jego odcinkach.

Proces trawienia zewnątrzkomórkowego jest związany ze wstępnym mechanicznym rozdrobnieniem pokarmu dzięki żuciużucieżuciu lub przeżuwaniuprzeżuwanieprzeżuwaniu i zależy od rodzaju pożywienia: u mięsożernych przeważają enzymy rozkładające białko, u roślinożernych – trawiące węglowodany. EnzymyenzymyEnzymy trawienne są głównie składnikiem soków trawiennychsoki trawiennesoków trawiennych wydzielanych przez wyspecjalizowane gruczoły przewodu pokarmowego. Mogą też być wytwarzane przez obecne w przewodzie pokarmowym bakterie, a u przeżuwaczy również pierwotniaki. Enzymy bakteryjne umożliwiają zwierzętom roślinożernym wykorzystanie celulozy, która jest oporna na działanie soków trawiennych. Ponadto bakterie syntetyzują niektóre witaminy, np. u człowieka są głównym źródłem witaminy K, której ilość zawarta w pożywieniu nie wystarcza do zaspokojenia potrzeb organizmu.

R1VQUtDI9X57K1
Ilustracja przedstawia układ pokarmowy roślinożercy i mięsożercy. Po prawej stronie znajduje się układ pokarmowy mięsożercy, a po lewej układ pokarmowy roślinożercy. Na ilustracji cyframi zaznaczone są następujące, wspólne ich elementy: 1. Żołądek , 2. Jelito cienkie , 3. Jelito grube , 4. Jelito ślepe. Żołądek roślinożercy jest zbudowany z wielu komór, co pozwala na dokładne strawienie pokarmu; żołądek mięsożercy jest jednokomorowy. Jelito cienkie roślinożercy jest o wiele dłuższe od jelita mięsożercy, podobnie jak jelito grube. U roślinożerców występuje rozbudowane jelito ślepe przypominające swym wyglądem średniej wielkości woreczek, w którym znajdują się liczne mikroorganizmy symbiotyczne trawiące celulozę, natomiast u mięsożerców jelito ślepe jest zredukowane.
Układ pokarmowy roślinożercy i mięsożercy.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑red

Trawienie u ssaków z żołądkiem jednokomorowym

U człowieka i innych ssaków z żołądkiem jednokomorowym trawienie polega na rozkładzie składników pokarmu i rozpoczyna się w jamie ustnej od rozkładu skrobi pod wpływem zawartej w ślinie amylazy. W dalszym etapie, zachodzącym w żołądku, białka ulegają rozpadowi na polipeptydy i w pewnym stopniu na aminokwasy pod wpływem pepsyny – składnika kwaśnego soku żołądkowego. Nadtrawiony pokarm przechodzi stąd do dwunastnicy, początkowego odcinka jelita cienkiego. Tam polipeptydy są dalej rozkładane przez trypsynęchymotrypsynę, a tłuszcze przez lipazę – enzym obecny w dopływającej do dwunastnicy wydzielinie trzustki. Trawienie tłuszczów jest możliwe po ich uprzednim zemulgowaniu przez wydzielinę wątroby – żółć.

Końcowy etap trawienia odbywa się dzięki enzymom soku jelitowego, m.in. aminopeptydazomdipeptydazom rozkładającym związki białkowe, sacharazie, maltazielaktazie działającym na węglowodany oraz lipazie, która rozkłada tłuszcze. Końcowymi produktami trawienia są proste węglowodany (głównie galaktoza, glukoza i fruktoza), di- i tripeptydy oraz aminokwasy (pochodzące z rozpadu białek), a także glicerol i kwasy tłuszczowe jako produkty rozpadu tłuszczów.

Ciekawostka

Formą trawienia zewnątrzkomórkowego jest wprowadzanie przez zwierzęta drapieżne enzymów trawiennych do ciała organizmu stanowiącego pokarm. Zwierzęta stosujące taką strategię odżywiania wysysają następnie produkty trawienia z ciała ofiary.

bg‑red

Trawienie u ssaków z żołądkiem wielokomorowym (przeżuwaczy)

Najbardziej skomplikowana budowa żołądka występuje u przeżuwaczy. Żołądek składa się u nich z czterech oddziałów. Są to trzy przedżołądki (żwacz, czepiecksięgi) oraz żołądek właściwy, czyli trawieniec, którego śluzówka zawiera gruczoły trawienne (w przedżołądkach śluzówka jest bezgruczołowa, pokryta grubym zrogowaciałym nabłonkiem). Największym przedżołądkiem jest żwacz, który u krowy ma pojemność do 160 l (zajmuje całą lewą stronę jamy brzusznej). Łączy się on szerokim otworem z czepcem, będącym jego uchyłkiem. Między ujściem przełyku a otworem czepcowo‑księgowym biegnie tzw. rynienka przełykowa, która przewodzi pokarm płynny wprost do ksiąg i trawieńca.

Przeżuwacze nie żują pokarmu roślinnego, pobranego bezpośrednio z otoczenia, lecz po zmieszaniu ze śliną natychmiast go połykają. Przeżuwanie rozpoczyna się od 15 do 45 min po przyjęciu pokarmu przez zwierzę, po wstępnym jego roztarciu i rozmiękczeniu w żwaczu i czepcu. Zawartość żwacza zostaje wessana do przełyku wskutek tzw. odruchu odłykania i ruchami antyperystaltycznymiantyperystaltyka antyperystaltycznymi przesunięta do jamy gębowej. Tutaj miazga pokarmowa zostaje dokładnie rozdrobniona, ponownie połknięta i po jej dalszym trawieniu w żwaczu i czepcu przechodzi do trawieńca – właściwego żołądka. Przeżuwanie umożliwia przeżuwaczom wykorzystanie pokarmu roślinnego bogatego w błonnik, prawie nietrawiony przez enzymy przewodu pokarmowego. Błonnik znajdujący się w dokładnie rozdrobnionej masie pokarmowej jest rozkładany przez obecne w żwaczu i czepcu mikroorganizmy. Końcowymi produktami rozkładu pokarmu są tu kwasy tłuszczowe, także octowy i propionowy, stanowiące podstawowe źródło energii dla organizmu. Źródłem białka jest dla nich głównie trawienie symbiotycznych bakterii i pierwotniaków.

RppNfiW0E0Dw21
Schemat przedstawia przemieszczanie pokarmu w wielokomorowym żołądku przeżuwaczy. Na ilustracji przedstawiony jest czterokomorowy żołądek krowy. Te komory to żwacz, czepiec, księgi i trawieniec. Na schemacie niebieskimi strzałkami zaznaczone jest przemieszczanie się pokarmu do kolejnych komór: 1. Rozdrobniony pokarm dostaje się do żwacza, gdzie podlega fermentacji pod wpływem bakterii beztlenowych, a symbiotyczne mikroorganizmy trawią celulozę., 2. Pokarm znowu dostaje się do jamy gębowej, gdzie zostaje powtórnie przeżuty, a następnie połknięty. Po ponownym połknięciu pokarm dostaje się do czepca., 3. W czepcu następuje segregacja pokarmu: ten, który jest dokładnie rozdrobniony, trafia do następnej komory – ksiąg, natomiast nierozdrobniony wraca do żwacza., 4. W księgach pokarm zostaje „odciśnięty”: płynne składniki są przesuwane do trawieńca, a stałe trafiają pomiędzy listki ksiąg, gdzie zostają dokładnie roztarte., 5. W trawieńcu (żołądku właściwym) rozpoczyna się trawienie enzymatyczne, a kwaśne środowisko niszczy drobnoustroje trafiające do układu pokarmowego wraz z pokarmem. Kolejno strawiony pokarm przesuwany jest do dwunastnicy.
Schemat przemieszczania pokarmu w wielokomorowym żołądku przeżuwaczy.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Podobnie funkcjonujące żołądki mają m.in. hipopotamy (Hippopotamus), leniwce (Bradypodidae), a z ptaków – hoacyny (Opisthocomiformes).

bg‑yellow

Podsumowanie rodzajów trawienia

Rodzaje trawienia

Trawienie wewnątrzkomórkowe

Trawienie zewnątrzkomórkowe
i wewnątrzkomórkowe

Trawienie zewnątrzkomórkowe

Przebiega w wodniczce pokarmowej (u pierwotniaków
i w choanocytachchoanocytychoanocytach gąbek).

Przebiega początkowo
w jamie gastralnej, a następnie w komórkach gastrodermy (np. u parzydełkowców, ale też
u płazińców, np. przywr).

Trawienie pozajelitowe

Trawienie jelitowe

Przebiega poza obrębem ciała (np.
u larw chrząszczy,
drapieżnych, pająków i saprofitów, w tym dżdżownicy).

Przebiega w świetle jelita (u obleńców, pierścienic, stawonogów, mięczaków, strunowców).

Trawienie samodzielne

Trawienie symbiotyczne

Zachodzi przy udziale enzymów produkowanych przez własne
komórki.

Zachodzi przy udziale enzymów produkowanych przez organizmy symbiotyczne (np. u przeżuwaczy).

Słownik

antyperystaltyka
antyperystaltyka

(gr. antí – przeciw, naprzeciw; peristaltikós – ugniatający) robaczkowy ruch wsteczny jelit, przełyku, żołądka, moczowodów, przebiegający jak ruch perystaltyczny, lecz w odwrotnym kierunku; w przewodzie pokarmowym umożliwia lepsze przemieszczanie treści pokarmowej; u przeżuwaczy ruchy antyperystaltyczne żwacza i przełyku powodują zwracanie treści pokarmowej ze żwacza do jamy gębowej

choanocyty
choanocyty

komórki wewnętrznej warstwy ciała gąbek, wyróżniające się kołnierzem zbudowanym z mikrokosmków otaczającym wić na biegunie zwróconym do jamy wewnętrznej (spongocelu) u gąbek o budowie typu askon albo do komór wodnych u gąbek o budowie typu sykon i leukon; wici i kołnierzyki wywołują przepływ wody przez ciało gąbki i wyłapują drobne substancje pokarmowe, wchłaniane do choanocytów i następnie przekazywane do innych komórek ciała gąbki; mogą się przekształcać w inne komórki gąbek

endocytoza
endocytoza

(gr. éndon – wewnątrz; kýtos – komórka) proces wprowadzania (pochłaniania) do wnętrza komórki ze środowiska zewnętrznego związków chemicznych, wirusów oraz komórek i ich fragmentów przez wpuklenie błony komórkowej i utworzenie pęcherzyków zwanych endosomami

enzymy
enzymy

(gr. en zýmē – w zaczynie) biokatalizatory; białkowe katalizatory reakcji chemicznych w układach biologicznych

fagocytoza
fagocytoza

(gr. phágos – pożeracz; kýtos – naczynie, komórka) rodzaj endocytozy; proces pochłaniania (pożerania) cząstek nieorganicznych oraz komórek lub ich fragmentów przez organizmy jednokomórkowe lub wyspecjalizowane komórki organizmów o bardziej złożonej budowie (fagocyty)

gastroderma
gastroderma

wewnętrzna warstwa komórek u niższych zwierząt

przeżuwanie
przeżuwanie

ruminacja; u przeżuwaczy żucie pokarmu zwracanego ze żwacza do jamy gębowej

soki trawienne
soki trawienne

wydzieliny gruczołów trawiennych, zawierające wodę wraz z elektrolitami, enzymy trawienne i śluz

trawienie
trawienie

zespół procesów fizycznych i chemicznych prowadzących do rozdrobnienia, a następnie do rozłożenia pokarmu pod wpływem enzymów na proste związki chemiczne, które stanowią materiał energetyczny i budulcowy komórek organizmu

trawienie chemiczne
trawienie chemiczne

procesy enzymatycznego rozkładu złożonych związków organicznych (pokarmu) do prostszych

trawienie mechaniczne
trawienie mechaniczne

procesy rozdrabniania pokarmu, np. przez żucie za pomocą zębów w jamie gębowej lub silne skurcze mięśniówki ścian żołądka, niekiedy wzmacniane twardymi elementami w ścianie lub w treści żołądka

trawienie wewnątrzkomórkowe
trawienie wewnątrzkomórkowe

typ trawienia zachodzący wewnątrz komórki, w wodniczkach pokarmowych, przeprowadzany za pomocą enzymów lizosomalnych

trawienie zewnętrzkomórkowe
trawienie zewnętrzkomórkowe

przeprowadzanie procesów trawiennych poza komórkami organizmu (np. w świetle układu pokarmowego), przez uwolnienie enzymów do środowiska i pobranie już strawionego pokarmu

żucie
żucie

rozdrabnianie pokarmu w jamie ustnej przy udziale zębów oraz mieszanie go ze śliną w celu utworzenia kęsa pokarmowego; żucie zapoczątkowuje proces trawienia