הזנה בבעלי חיים וצמחים

 

החומרים הבונים את התא נחלקים לחומרים אורגנים וחומרים אנאורגאניים . 

 

חומרים אורגניים 

תרכובות כימיות המכילות פחמן ומימן .

חומרים אלו נוצרים בגוף היצורים החיים.

חומרים אורגניים משמשים לבערה, וניתן להפיק מהם אנרגייה . 

מולקולות אלו בנויות כ "בדר מאטומים של : פחמן – C , מימן – H , וגם : חמצן – O , חנקן – N 

כוללים את הפחמימות, חלבונים, שומנים, ויטמינים, DNA . 

 

חומרים אנאורגניים 

חומרים הנפוצים בסביבה הדוממת (אך הם קיימים ביצורים החיים ). 

מורכבים ממגוון רחב של יסודות . כל חומר שאינו אורגני נחשב כאנאורגני . 

לא בוערים ולא ניתן להפיק מהם אנרגייה . 

דוגמאות לחומרים אנאורגאניים : מים – H2O , פחמן דו חמצני – CO2 , מלחים שונים בגוף . 

החומרים האנאורגניים בתא : מים, מלחים (מינרלים).

 

החומרים האנאורגניים:

 מים: 

מהווים כ – 70% ממשקל הגוף. 

כל תהליכי התא מתרחשים בסביבה לחה.

לדוגמה: רבייה, נשימה, עיכול, ויסות חום הגוף, הובלת חומרים בגוף . 

 

מלחים / מינרלים:

נמצאים בגוף בכמויות קטנות מאוד, אך אי אפשר להתקיים בלעדיהם.

כל המלחים הם תרכובות יוניות מבחינה כימית (כלומר - יוני מתכת חיוביים קשורים ליוני אלמתכות שליליים) 

יוני סידן: משתתפים בבניית העצמות והשיניים. מקנים קשיות ויציבות. בחסר בסידן העצם נעשית חלולה, דקה ועלולה להישבר . 

יוני ברזל : משתתפים בבניית ההמוגלובין שבתאי הדם האדומים . אנמיה תזונתית – חסר בתאי דם אדומים  בגלל חסר בברזל . 

 

 החומרים האורגניים  פחמימות, חלבונים, שומנים, ויטמינים 

פחמימות (סוכרים):

הפחמימות בנויות מאטומים של פחמן ( C , ) מימן ( H ) וחמצן ( O ). 

 

את הפחמימות ממיינים ל 3 – קבוצות עיקריות ע"פ גודל המולקולה : 

      חד סוכרים                                           דו סוכרים                                        רב סוכרים 

יחידת המבנה הבסיסית של הסוכרים                    בנויים מ-2 חד סוכרים                               מורכבות ממספר רב של חד סוכרים

מסיסים במים                                                   מסיסים במים                                          לא מסיסים במים 

רובם בעלי טעם מתוק                                        רובם בעלי טעם מתוק                              לא מתוקים 

חודרות דרך קרומי התאים                                  לא חודרות דרך קרומי התאים                     לא חודרות דרך קרומי התאים 

גלוקוז / פרוקטוז / גלקטוז                                  סוכרוז/ לקטוז / מלטוז                               תאית / עמילן / גליקוגן 

 

 

 

 

 

בתהליך העיכול מולקולות של רב- סוכר ושל דו-סוכר מתפרקות למולקולות של חד- סוכרים (היכולים לחדור דרך קרומי התאים ). 

צמחים מייצרים חד-סוכר (גלוקוז) אך אוגרים אותו בצורת רב- סוכר (עמילן). כשהצמח זקוק לאנרגיה, הוא יפרק את העמילן לגלוקוז שישמש כאנרגיה זמינה. 

 

תפקידי הפחמימות:

• אספקת אנרגייה: אנרגייה זמינה (חד סוכרים) חומרי תשמורת (עמילן וגליקוגן).

• בניית שלד חיצוני:  תאית – בונה את דופן התא הצמחי שלד חיצוני בחרקים. 

 

חלבונים:

מולקולות גדולות, בנויות מאטומים של פחמן (C) מימן (H) חמצן (O) וחנקן (N).

יחידות המבנה של החלבון הן : חומצות אמינו / חומצות אמיניות.

קיימות 20 חומצות אמינו שונות. 

כאשר מחברים מספר חומצות אמינו זו לזו מתקבל חלבון . כל חומצה אמינית

יכולה להופיע מספר פעמים בשרשרת .

ניתן ליצור חלבונים רבים השונים זה מזה במספר, בהרכב  ובסדר החומצות

האמיניות. 

 

מגוון החלבונים בטבע גדול מאוד, ומגיע לאלפים . לכל יצור חי – חלבונים המיוחדים לו . 

לא בכל חלבון מופיעות כל החומצות האמיניות. לכן אנו צריכים לאכול חלבונים מגוונים . 

♦ 9 חומצות אמינו הכרחיות/חיוניות - הגוף שלנו לא "יודע" לייצרן לבד, לכן צריך לקבלן מוכנות במזון 

♦ 11 חומצות אמינו לא הכרחיות/לא חיוניות - הגוף שלנו מסוגל לייצרן לבד, מחומרים בגוף .

 

תפקידי החלבונים:

• חלבוני מבנה – בונים את התאים ( שרירים, קרום התא . . . ) 

• חלבוני פעולה – אנזימים, הורמונים שונים, נוגדנים, המוגלובין. . . 

       ** אנזימים – חומרים האחראים לפירוק ובנייה של חומרים.

       **הורמונים - אחראים על תיאום בין מערכות הגוף.

       **נוגדנים - אחראים על הגנת הגוף מפני פולשים זרים  

       ** המוגלובין – מצוי בתאי הדם האדומים, תפקידו לקשור חמצן ו – CO2 . 

 

ליפידים (שומנים):

מולקולות שאינן מסיסות במים . 

השומנים בנויים מאטומים של פחמן ( C , ) מימן ( H ) וחמצן ( O ). 

מבנה הליפידים אינו אחיד. רוב הליפידים בנויים מיחידות מבנה הנקראות חומצות שומן וגליצרול.

 

           שומנים                                                                                    שמנים

מקורם ברקמות של בעלי חיים                                                 מקורם ברקמות של צמחים

מצב צבירה מוצק                                                                    מצב צבירה – נוזל

שומן בעלי חיים, חלב, ביצה, דגים                                            שמן סויה, שמן תירס, שמן חמניות 

 

 

 

 

 

 

 

תפקידי הליפידים ביצורים חיים: 

• אספקת אנרגייה (משמשים כחומרי תשמורת)

• פוספוליפידים - מרכיבים את קרום התא 

• הורמונים מסויימים (בגוף ההורמונים הסטרואידיים למינהם: טסטוסטרון, אסטרוגן, קורטיזול)

• בידוד – שמירה על טמפרטות הגוף 

• שכבת הגנה על איברים פנימיים 

• המסת ויטמינים (ויטמינים המסיסים בשומן) 

 

ויטמינים: 

חומרים אורגניים הנחוצים לגוף בכמויות קטנות לצורך פעילותו. 

חוסר בויטמינים יגרור אחריו מצבי מחלה עקב אי יכולתו של הגוף לבצע פעילויות מסויימות.

ויטמין A - חיוני לראיית לילה.

קבוצת ויטמינים B - חיוניים להפעלת אנזימים שונים.

ויטמין C - חיוני למניעת מחלות.

ויטמין D - חיוני לספיגת סידן מהמעי.

ויטמין E - חיוני למניעת נזקי חימצון.

ויטמין K - חיוני לתהליך קרישת הדם.

 

שיטות הזנה 

יצרנים – מייצרים חומרים אורגניים בעצמם מתרכובות אנאורגניות . 

אלו הם הצמחים הירוקים המייצרים חומר אורגני מתרכובות אנאורגאניות פשוטות בתהליך הפוטוסינטיזה . 

צרכנים –  ניזונים מיצורים אחרים . 

אלו הם כל בעלי החיים. הם מקבלים חומר אורגני על ידי אכילת יצורים חיים אחרים .

 

תהליך הפוטוסינטיזה: 

מטרת התהליך: יצירת חומרים אורגניים בתאי צמחים.

בתהליך הפוטוסינטיזה, אנרגית אור מומרת בצמח לאנרגיה כימית המשמשת לבניית חומרים אורגניים. 

אנרגיית האור נקלטת בכלורופיל הנמצא בכלורופלסטים שבתאים שבעלים . 

 

תהליך הפוטוסינטיזה : 

 

 

תהליך העיכול 

עיכול = פירוק חומרים אורגניים לאבני הבניין מהן הם בנויים . 

מזוננו בנוי בדרך כלל ממולקולות גדולות, שאינן עוברות דרך קרומי התאים. 

בתהליך העיכול מתפרקות המולקולות הגדולות לאבני הבנין שיכולות לעבור דרך קרומי התאים :

חלבונים ←  חומצות אמינו 

רב סוכרים ←  חד סוכרים 

ליפידים ← מתפרקים לחומצות שומן + גליצרול 

תהליך העיכול מתבצע בגוף בעלי החיים בעזרת אנזימים . בכל תהליך פירוק או בנייה – משתתף האנזים המתאים.

תהליך העיכול מתבצע באדם במערכת העיכול. מערכת העיכול מותאמת לקליטת המזון, עיכולו וספיגתו לדם.

 

מערכת העיכול:

​

הפה: בפה מתבצע פרוק מכני ע"י השיניים להגדלת שטח הפנים של

המזון לפעולת האנזימים שייבצעו אחר כך פרוק כימי של המזון.

בפה מתחיל גם פירוק כימי של העמילן. 

הרוק מכיל חומר נגד חיידקים.

 

הוושט: צינור שרירי באורך כ- 25 ס"מ המוביל מהפה אל הקיבה. המזון

עובר בצינור בתנועה פריסטלטית (התכווצויות מחזוריות לאורך הצינור).

 

הקיבה: בצורת שק שסביבו שרירים רבים. הקיבה מתכווצת להמשך

הפרוק המכאני.

בקיבה מתבצע גם פרוק כימי על ידי אנזימים, חומצה מלחית וריר.

 ה- PH בקיבה הוא חומצי מאוד 2=pH.  החומציות הגבוהה מהווה גם מחסום בפני חיידקים שאינם מסוגלים לשרוד בחומציות כזו.

האנזים פפסין מתחיל בפירוק החלבונים לשרשרות קצרות של חומצות אמיניות שפירוקן ימשיך בתרסריון.

הגירוי להפרשת מיצי הקיבה נוצר בשני אופנים:

גירוי עיצבי - הגירוי ניתן כשיש מזון בקיבה אולם לעיתים מופרש מיץ קיבה גם בשל מתח,עצבנות או לעיסת מסטיק!  במצב כזה עלול להיגרם נזק לקיבה.

גירוי הורמונלי - ההורמון גסטרין מופרש מדפנות הקיבה כאשר יש מזון בקיבה. ההורמון גורם להפרשת מיץ קיבה.

שני המנגנונים, העיצבי וההורמונלי נועדו לווסת את כמות מיץ הקיבה המופרשת היות ועודף מיץ קיבה, בשל היותו חומצי, מסוכנת ועלולה לגרום לפצע בקיבה.

הריר המופרש מדפנות הקיבה מיועד מגן עליה.

 

התרסריון והמעי הדק : אורך המעי הדק באדם הוא כ- 7 מטרים והוא מקופל בחלל הבטן. פנים צינור המעי מכיל סיסים (מוריגים) שהם התקפלויות המגדילות את שטח הפנים של פנים המעי.

למעי הדק מופרשים: מיץ הלבלב, מיץ המרה ומיץ המעיים .

בתרסריון שבמעי הדק מסתיים הפירוק האנזימתי של המזון : החלבונים מתפרקים לחומצות אמיניות, השומנים מתפרקים לחומצות שומן ולגליצרול והדו סוכרים מתפרקים לחד סוכרים.

מיץ המרה/ מלחי המרה מופרשים לתרסריון ותפקידם הוא ליצור תחליב מהשומנים שבמזון כך שהאנזימים המפרקים שומנים יוכלו לבצע זאת ביעילות. 

הספיגה במעי הדקמ תבצעת לאחר סיום פירוק המזון.

 

המעי הגס : צינור קצר יותר מהמעי הדק וחסר סיסים. בצינור זה מתבצעת ספיגת מים ומינרלים אל הדם. 

במעי הגס מצויים חיידקים רבים המהווים את האוכלוסייה הטיבעית של הגוף והם מסייעים בפרוק מזון ובייצור ויטמינים. חיידקים אלו מונעים מחיידקים מחוללי מחלות להתיישב במעי.

 

החלחולת (רקטום) : חומרי מזון שלא התפרקו בתהליך העיכול (כמו תאית) וכן חומרי פסולת יוצרים את הצואה המופרשת החוצה דרך החלחולת.

 

נשימה תאית 

מטרת התהליך : הפקת אנרגייה בתא .

הנשימה התאית מתרחשת בציטופלסמה ובמיטוכונדריה.