Thayhienedu.com chia sẽ đến các em Lý Thuyết Sinh Học 11 thống nhất 1 bộ sách trên cả nước là Kết nối tri thức với cuộc sống.
LÝ THUYẾT MÔN SINH HỌC LỚP 11
BÀI 8: DINH DƯỠNG VÀ
TIÊU HOÁ Ở ĐỘNG VẬT
I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
- Dinh dưỡng là quá trình cơ thể lấy các chất dinh dưỡng
cần thiết từ thức ăn và tổng hợp chúng thành chất sống của cơ thể, đảm bảo cho
cơ thể tồn tại và phát triển.
- Quá trình dinh dưỡng gồm bốn giai đoạn liên tiếp: Lấy
thức ăn → Tiêu hóa thức ăn → Hấp thụ chất dinh dưỡng → Đồng hóa các chất.
Ví dụ thực tế: Khi chúng ta ăn một bát phở bò, cơ
thể sẽ thực hiện việc nhai nuốt (lấy thức ăn), phân giải sợi bánh phở và thịt
bò nhờ các enzyme dịch vị (tiêu hóa), đưa các đường đơn và amino acid vào máu
qua thành ruột (hấp thụ), và cuối cùng các tế bào cơ bắp sử dụng các amino acid
này để tái tạo và phát triển sợi cơ (đồng hóa).
1. Lấy thức ăn
- Động vật lấy thức ăn từ môi trường sống theo 3 kiểu
chính: ăn lọc, ăn hút và ăn thức ăn rắn kích cỡ khác nhau.
a) Ăn lọc
- Là kiểu lấy thức ăn bằng cách lọc nước qua bộ phận
chuyên hóa của cơ thể để giữ lại các sinh vật nhỏ làm thức ăn.
Ví dụ thực tế: Con trai sông lọc nước qua các tấm
mang để giữ lại tảo và động vật phù du cực nhỏ, đồng thời giúp làm sạch nguồn
nước tự nhiên xung quanh nó.
b) Ăn hút
- Thức ăn được lấy bằng cách hút dịch lỏng từ cơ thể động
vật hoặc thực vật.
- Các loài này thường có cơ quan miệng biến đổi thành dạng
vòi chích nhọn để hút dịch.
Ví dụ thực tế: Muỗi dùng vòi chích qua da người để
hút máu lấy protein nuôi trứng, hoặc các loài ong dùng vòi dài hút mật hoa ngọt
để tích lũy năng lượng cho tổ.
c) Ăn thức ăn rắn kích cỡ khác nhau
- Là kiểu lấy thức ăn dạng rắn có kích thước từ nhỏ đến
lớn bằng các hành vi như gặm, cắn, nhai, nuốt cơ học.
Ví dụ thực tế: Hổ sử dụng móng vuốt và răng nanh sắc
nhọn để vồ mồi, xé thịt con mồi thành từng mảnh nhỏ rồi nuốt nhằm cung cấp lượng
năng lượng lớn cho lối sống săn mồi tích cực.
2. Tiêu hoá thức ăn
- Tiêu hóa là quá trình biến đổi thức ăn chứa các chất
dinh dưỡng có cấu tạo phức tạp thành các phân tử đơn giản mà cơ thể có thể hấp
thụ được.
- Có hai hình thức tiêu hóa chính:
+ Tiêu hóa nội bào: Tiêu hóa diễn ra bên trong tế bào.
+ Tiêu hóa ngoại bào: Tiêu hóa diễn ra bên ngoài tế bào
(trong lòng túi tiêu hóa hoặc ống tiêu hóa).
a) Tiêu hoá thức ăn ở động vật chưa
có cơ quan tiêu hoá
- Thức ăn được tiêu hóa hoàn toàn bằng hình thức tiêu
hóa nội bào.
- Các mảnh thức ăn nhỏ được tế bào thực bào lấy vào lòng
tế bào, sau đó được các enzyme từ lysosome phân giải thành các chất dinh dưỡng
đơn giản.
Ví dụ thực tế: Trùng biến hình (Amoeba) khi phát hiện
một con vi khuẩn sẽ lập tức vươn các chân giả ra để bao vây và nuốt gọn vi khuẩn
vào trong tế bào, tạo thành không bào tiêu hóa để phân hủy con mồi trực tiếp
bên trong cơ thể đơn bào của nó.
b) Tiêu hoá thức ăn trong túi tiêu
hoá
- Gặp ở các động vật thuộc ngành Ruột khoang (thủy tức)
và Giun dẹp.
- Túi tiêu hóa chỉ có một lỗ thông duy nhất (vừa làm miệng
vừa làm hậu môn).
- Thức ăn được tiêu hóa ngoại bào sơ bộ trong lòng túi
nhờ enzyme do tế bào tuyến tiết ra, sau đó các mảnh nhỏ được tế bào thành túi
thực bào để tiếp tục tiêu hóa nội bào.
Ví dụ thực tế: Thủy tức dùng các tua cảm bắt con rận
nước đưa vào miệng. Tại lòng túi tiêu hóa, rận nước bị các enzyme ngoại bào cắt
nhỏ, sau đó các tế bào của thủy tức hấp thụ các mảnh nhỏ này để tiêu hóa triệt
để bên trong tế bào.
c) Tiêu hoá thức ăn trong ống tiêu
hoá
- Gặp ở hầu hết động vật không xương sống và tất cả động
vật có xương sống.
- Ống tiêu hóa gồm nhiều bộ phận cơ học chuyên hóa nối
tiếp nhau: miệng, thực quản, dạ dày, ruột, hậu môn. Thức ăn chỉ đi theo một chiều
nhất định.
- Quá trình tiêu hóa trong ống diễn ra hoàn toàn là tiêu
hóa ngoại bào, gồm hai hoạt động:
+ Tiêu hóa cơ học: Nhai, nghiền, co bóp để làm nhỏ thức
ăn và trộn đều với dịch tiêu hóa.
+ Tiêu hóa hóa học: Nhờ các enzyme xúc tác thủy phân các
chất hữu cơ phức tạp thành đơn giản.
Ở người, quá trình tiêu hóa trong ống
diễn ra như sau:
- Tiêu hóa ở khoang miệng:
+ Tiêu hóa cơ học: Hoạt động nhai, nghiền của răng và sự
chuyển động của lưỡi giúp làm nhỏ, mềm thức ăn, trộn đều với nước bọt.
+ Tiêu hóa hóa học: Enzyme amylase trong nước bọt thủy
phân một phần tinh bột chín thành đường maltose.
Ví dụ thực tế: Khi ta nhai một miếng bánh mì hay
cơm trắng thật kỹ trong miệng, sau một lát ta sẽ cảm thấy có vị ngọt thanh. Đó
chính là do enzyme amylase trong nước bọt đã biến đổi tinh bột không vị thành
đường maltose ngọt dịu.
- Tiêu hóa ở dạ dày:
+ Tiêu hóa cơ học: Dạ dày co bóp mạnh mẽ để nghiền nát
thức ăn và trộn đều với dịch vị chứa acid HCl.
+ Tiêu hóa hóa học: Enzyme pepsin (được hoạt hóa bởi môi
trường acid HCl) phân giải protein phức tạp thành các chuỗi peptide ngắn.
Ví dụ thực tế: Khi chúng ta bị căng thẳng (stress)
kéo dài, hệ thần kinh kích thích dạ dày tăng tiết acid HCl quá mức trong khi dạ
dày trống rỗng, lượng acid thừa này sẽ bào mòn lớp niêm mạc gây viêm loét dạ
dày.
- Tiêu hóa ở ruột non: Đây là nơi tiêu hóa hóa học quan trọng
nhất của ống tiêu hóa nhờ sự phối hợp của dịch mật, dịch tụy và dịch ruột.
+ Tiêu hóa cơ học: Hoạt động nhu động và cử động phân đoạn
nhào trộn dịch tiêu hóa thấm đều vào thức ăn.
+ Tiêu hóa hóa học:
Tiêu hóa carbohydrate: Các enzyme
amylase, maltase, lactase, sucrase phân giải carbohydrate thành các đường đơn
(glucose, galactose, fructose).
Tiêu hóa lipid: Dịch mật (do gan sản
xuất) nhũ tương hóa lipid thành các giọt mỡ nhỏ, tạo điều kiện thuận lợi cho
enzyme lipase thủy phân mỡ thành acid béo và glycerol.
Tiêu hóa protein: Các enzyme protease
(như trypsin, chymotrypsin, peptidase...) cắt các chuỗi peptide thành các amino
acid đơn giản.
Ví dụ thực tế: Người bị sỏi mật
thường phải hạn chế ăn thức ăn nhiều dầu mỡ vì khi đường mật bị tắc, dịch mật
không thể xuống ruột non để nhũ tương hóa chất béo, khiến chất béo khó tiêu hóa
dẫn đến đầy bụng, khó tiêu.
3. Hấp thụ chất dinh dưỡng
- Hấp thụ là quá trình các chất dinh dưỡng
đơn giản đi xuyên qua màng tế bào niêm mạc ruột vào hệ tuần hoàn máu và hệ bạch
huyết để nuôi cơ thể.
- Ruột non là nơi hấp thụ chất dinh dưỡng
chủ yếu nhất vì có cấu tạo đặc biệt: bề mặt ruột có nhiều nếp gấp, lông ruột và
các vi nhung mao cực nhỏ, làm tăng diện tích tiếp xúc lên tới 250 – 300 m².
- Cơ chế hấp thụ:
+ Vận chuyển thụ động (không tiêu tốn
năng lượng): Đi từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp.
+ Vận chuyển chủ động (tiêu tốn năng lượng
ATP): Đi ngược chiều nồng độ từ thấp lên cao khi cơ thể đang có nhu cầu lớn.
- Các chất được hấp thụ gồm: Amino
acid, đường đơn (glucose, galactose,...), acid béo, glycerol, vitamin, khoáng
chất (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺,...) và nước.
Ví dụ thực tế: Khi bệnh nhân bị mất
nước hoặc suy kiệt, bác sĩ thường truyền trực tiếp dung dịch Ringer-Lactate hoặc
đường glucose đẳng trương vào mạch máu để cơ thể hấp thụ và hồi phục ngay mà
không cần qua quá trình tiêu hóa phức tạp ở ruột.
4. Đồng hoá và sử dụng chất dinh dưỡng
- Chất dinh dưỡng sau khi hấp thụ sẽ được
máu đưa đến từng tế bào để thực hiện quá trình đồng hóa:
+ Tổng hợp thành các chất hữu cơ đặc
trưng của cơ thể để xây dựng tế bào mới, sửa chữa các mô bị tổn thương.
+ Tích lũy năng lượng hoặc phân giải giải
phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống (như co cơ, dẫn truyền thần
kinh).
Ví dụ thực tế: Khi chúng ta tập thể
dục thể thao cường độ cao gây mỏi cơ và rách nhẹ các sợi cơ cơ học, cơ thể sẽ
dùng lượng amino acid lấy từ protein bữa ăn để tổng hợp nên các tơ cơ mới chắc
khỏe hơn, giúp cơ bắp nở nang.
II. ỨNG DỤNG
1. Xây dựng chế độ ăn uống khoa học
- Chế độ ăn uống khoa học là chế độ ăn
uống đảm bảo cung cấp đủ năng lượng, cân đối đầy đủ các nhóm chất dinh dưỡng
theo nhu cầu sinh lý của cơ thể.
a) Đủ năng lượng
- Năng lượng cung cấp từ thức ăn phải
cân bằng với năng lượng tiêu hao của cơ thể.
- Nhu cầu năng lượng phụ thuộc vào độ
tuổi, giới tính, trạng thái sinh lý và cường độ lao động.
- Năng lượng được giải phóng từ việc
oxy hóa thức ăn: 1 g carbohydrate giải phóng 4,1 kcal; 1 g protein giải phóng
4,1 kcal; 1 g lipid giải phóng 9,3 kcal.
Ví dụ thực tế: Một bạn nam 16 tuổi
năng động cần khoảng 2820 kcal/ngày do cơ thể đang phát triển mạnh và hoạt động
nhiều, trong khi một cụ ông trên 70 tuổi chỉ cần khoảng 2190 kcal/ngày do chuyển
hóa cơ bản giảm và ít vận động nặng hơn.
b) Đủ các chất dinh dưỡng và khối lượng
mỗi chất dinh dưỡng
- Chế độ ăn cần cân đối đủ 6 nhóm chất
dinh dưỡng: carbohydrate, lipid, protein, vitamin, chất khoáng và nước.
- Cần uống đủ nước mỗi ngày (từ 1,5 –
2,0 lít nước) tùy thuộc vào thời tiết và cường độ vận động để bù lại lượng nước
hao hụt qua mồ hôi, hơi thở và nước tiểu.
Ví dụ thực tế: Trẻ em ăn uống thiếu
hụt protein kéo dài sẽ mắc hội chứng suy dinh dưỡng thể phù (Kwashiorkor) làm bụng
phình to, chậm phát triển trí tuệ và thể chất. Việc bổ sung đa dạng trứng, sữa,
thịt sẽ giải quyết được tình trạng này.
2. Vai trò của việc sử dụng thực phẩm sạch trong đời sống
- Cung cấp nguồn dinh dưỡng an toàn tối
ưu cho sự tồn tại và phát triển của cơ thể.
- Giúp giảm thiểu tối đa các bệnh về đường
tiêu hóa, ngộ độc thức ăn cấp tính hoặc ung thư do các tác nhân sinh học (vi
khuẩn, giun sán), tác nhân hóa học (thuốc trừ sâu, kim loại nặng) chứa trong thực
phẩm bẩn.
Ví dụ thực tế: Sử dụng rau quả đạt
tiêu chuẩn VietGAP hoặc rau hữu cơ tự trồng giúp loại bỏ nguy cơ tích tụ hóa chất
bảo vệ thực vật vào gan và thận, bảo vệ sức khỏe lâu dài của cả gia đình.
3. Các bệnh về tiêu hoá và cách phòng tránh
- Các bệnh tiêu hóa phổ biến: Tiêu chảy,
viêm loét dạ dày - tá tràng, táo bón, ung thư đại trực tràng, sỏi mật.
- Nguyên nhân chủ yếu: Do ăn uống không
hợp vệ sinh, chế độ ăn mất cân đối (quá nhiều dầu mỡ, ít chất xơ), lạm dụng rượu
bia, thuốc lá, thói quen ăn uống vội vàng, căng thẳng kéo dài hoặc nhiễm vi khuẩn
có hại (như Helicobacter
pylori gây loét dạ dày).
- Cách phòng tránh:
+ Thực hiện ăn chín uống sôi, vệ sinh
tay sạch sẽ trước khi ăn.
+ Ăn uống đúng giờ, nhai kỹ, tránh căng
thẳng khi ăn.
+ Hạn chế đồ ăn quá cay, nóng, nhiều dầu
mỡ và chất kích thích.
+ Tăng cường ăn rau xanh, trái cây tươi
chứa nhiều chất xơ để hỗ trợ nhu động ruột chống táo bón.
Ví dụ thực tế: Để tránh nguy cơ lây nhiễm sán lá gan hay sán dây kí sinh trong đường ruột, chúng ta tuyệt đối không ăn các món thịt tái, gỏi cá sống hoặc tiết canh không rõ nguồn gốc.