Тест по биологии: Микробиом человека - совокупность микроорганизмов, населяющих организм человека (9 класс)

Пояснение:

Микробиом человека – это широкий термин, охватывающий все микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы, простейшие) и их генетический материал, которые обитают на поверхности и внутри нашего тела. Это не просто набор бактерий, а сложная экосистема, которая формирует уникальное сообщество для каждого человека. Наиболее изученным и многочисленным является микробиом желудочно-кишечного тракта, особенно толстого кишечника. Микробиом находится во взаимовыгодных отношениях с организмом-хозяином, участвуя во многих жизненно важных процессах, что делает его критически важным для здоровья. Это не только ферменты или клетки, а целая популяция микроскопических существ.

Пояснение:

Хотя микроорганизмы обитают на многих участках человеческого тела, включая кожу, ротовую полость и дыхательные пути, самый многочисленный и разнообразный микробиом находится именно в желудочно-кишечном тракте, с особой концентрацией в толстом кишечнике. Здесь созданы идеальные условия для роста и размножения огромного количества бактерий, которые выполняют множество функций, от расщепления неперевариваемых волокон до синтеза витаминов. Количество бактерий в толстом кишечнике может достигать триллионов, что подчёркивает его центральную роль как “дома” для микробиома. Другие места обитания микроорганизмов менее значимы по численности и функционалу.

Пояснение:

Каловые массы, которые формируются в толстом кишечнике и затем удаляются из организма, имеют сложный состав. Помимо воды, которая составляет около 70% их общей массы, сухое вещество кала состоит из непереваренных остатков пищи (главным образом клетчатки), отмерших клеток эпителия кишечника и значительного количества микроорганизмов. По оценкам, живые и мёртвые бактерии составляют около одной трети сухой массы кала. Это свидетельствует об огромной численности и постоянной активности микробиома в толстом кишечнике. Такая высокая доля микроорганизмов в кале подчёркивает их роль в завершающих этапах пищеварения.

Пояснение:

Человеческий организм не способен переваривать растительную клетчатку (пищевые волокна) из-за отсутствия необходимых ферментов. Однако кишечные бактерии, входящие в состав микробиома, обладают этим уникальным свойством. Они расщепляют клетчатку путём процесса, называемого брожением. В результате брожения образуются короткоцепочечные жирные кислоты, которые могут служить источником энергии для клеток толстого кишечника, а также различные газы. Гниение – это распад белков, обезвреживание – функция печени, а всасывание – переход веществ во внутреннюю среду. Таким образом, брожение является ключевым процессом переработки клетчатки в толстом кишечнике.

Пояснение:

Кишечный микробиом играет важнейшую роль в метаболизме человека, в том числе в синтезе ряда жизненно необходимых витаминов. Бактериальная флора толстого кишечника способна вырабатывать значительные количества витамина К, который критически важен для нормального свёртывания крови. Также синтезируются некоторые витамины группы В (например, B1, B2, B6, B9, B12), участвующие во многих метаболических процессах, и витамин Е, обладающий антиоксидантными свойствами. Эти витамины частично всасываются в толстом кишечнике и дополняют поступление витаминов из пищи, поддерживая общее здоровье организма. Соляная кислота, ферменты и желчь вырабатываются другими органами.

Пояснение:

В толстом кишечнике под действием различных групп бактерий происходят два основных процесса: брожение (расщепление углеводов, особенно клетчатки) и гниение (распад непереваренных белковых молекул). Для поддержания здорового функционирования желудочно-кишечного тракта и всего организма критически важно, чтобы эти два процесса находились в строгом балансе. Нарушение этого баланса, например, преобладание гнилостных процессов, может привести к образованию избыточного количества токсичных веществ и развитию различных расстройств пищеварения, таких как дисбактериоз, метеоризм, боли в животе и другие заболевания. Всасывание, синтез и продвижение – другие важные, но не балансирующие друг друга процессы.

Пояснение:

Баланс между процессами брожения (расщепление углеводов) и гниения (распад белков), осуществляемыми кишечным микробиомом, является фундаментальным условием для поддержания здоровья желудочно-кишечного тракта. Если этот баланс нарушается, например, в сторону усиления гнилостных процессов из-за избытка белковой пищи или дисбаланса микрофлоры, это может привести к накоплению токсичных продуктов обмена, изменению pH среды и воспалительным реакциям. Такие нарушения способствуют развитию различных заболеваний ЖКТ, включая синдром раздражённого кишечника, воспалительные заболевания кишечника и другие функциональные расстройства. Таким образом, дисбаланс этих процессов прямо влияет на здоровье пищеварительной системы.

Пояснение:

Каловые массы – это конечный продукт пищеварения, который формируется в толстом кишечнике из непереваренных и невсосавшихся остатков пищи. Их состав включает воду, непереваренные растительные волокна (клетчатку), бактерии и отмершие клетки. Значительную часть каловых масс составляет вода – примерно 70%. Интенсивное всасывание воды в толстом кишечнике является ключевым процессом, который приводит к уплотнению содержимого, поступающего из тонкого кишечника, и формированию твёрдых каловых масс. Этот процесс важен для поддержания водного баланса организма и предотвращения обезвоживания. Нарушение всасывания воды может привести к диарее.

Пояснение:

После прохождения через все отделы толстого кишечника, непереваренные остатки пищи, которые уже значительно обезвожены и уплотнены, формируют каловые массы. Эти массы затем поступают в прямую кишку – конечный отдел толстого кишечника. Прямая кишка служит временным резервуаром для накопления кала. Растяжение стенок прямой кишки при заполнении является сигналом, запускающим рефлекторный акт дефекации. Ободочная и слепая кишки являются предшествующими отделами толстого кишечника, а тонкий кишечник – местом основного пищеварения и всасывания.

Пояснение:

Дефекация – это сложный рефлекторный акт, который, несмотря на свою рефлекторную природу, находится под сознательным контролем головного мозга. В норме, когда каловые массы накапливаются в прямой кишке, её стенки растягиваются, и нервные импульсы передаются в спинной мозг, а затем в головной мозг. Это вызывает ощущение позыва к дефекации. Человек способен усиливать или подавлять этот рефлекс по своему желанию, что позволяет регулировать время и место опорожнения кишечника. Таким образом, головной мозг играет ключевую роль в сознательном контроле этого процесса. Желудок и поджелудочная железа не участвуют в регуляции дефекации напрямую.