Sindirim

► Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için organik ve inorganik maddelere ihtiyaç duyarlar.

► Canlıların ihtiyaç duyduğu bu maddelere besin, bu maddeleri karşılama olaylarına ise beslenme denir.

► Her canlı yaşamını sürdürmek için besin kullanmak zorundadır.

Canlıların beslenme şekilleri çok çeşitlidir.

Beslenmedeki bu farklılıklar omurgalıların mide yapılarında da kendini gösterir.

Örneğin genişleyebilen mideler, öğünler arasında uzun süre yiyecek tüketmeden bekleyebilen etçil omurgalılarda yaygındır.

Genişleyebilme özelliği, midenin bir öğünde çok miktarda besin alabilmesini sağlar. Etçil bir hayvan olan köpek tek bölmeli mide yapısına sahiptir.

Otçul bir hayvan olan ve geviş getiren koyunda ise mide yapısı dört bölmeden (işkembe, börkenek, kırkbayır, şirden) oluşur.

Bu mide yapısında yaşayan çeşitli mikroorganizmaların ürettiği enzimler aracılığıyla pek çok hayvanın sindiremediği selülozun sindirimi gerçekleşir.

Besinler şu amaçlar için kullanılır;

► Enerji elde etmek için,

► Özümleme (yapım) olaylarında kullanacakları yapı taşlarını (monomerleri) sağlamak için,

► Enzim, hormon gibi düzenleyici molekülleri sentezleyebilmek için besin kullanırlar.

► Üretici canlılar (ototroflar) yaşamları için gerekli organik besin maddelerini fotosentez ya da kemosentez ile kendileri üretir.

► Tüketici canlılar ise (heterotroflar) besinlerini hazır olarak alırlar.

► Su, tuz, mineraller ve vitaminler sindirime uğramadan hücre zarından direk geçebilirler.

► Ancak karbonhidrat, yağ ve proteinler gibi kompleks besin maddeleri hücre zarından direk geçemezler.

► Bu maddelerin hücre zarından geçebilmesi için su ve enzimler yardımıyla kendilerini oluşturan yapı taşlarına (monomerlere) parçalanmaları gerekir. Bu olaya sindirim denir.

► Sindirim olayında görev alan organların oluşturduğu sisteme ise sindirim sistemi denir.

► İnsanda sindirim; hücre dışı yıkım olayıdır ve sindirim hidroliz ile gerçekleşir. Hidrolizde ATP enerjisi harcanmaz.

Sindirimde;

► Karbonhidratlar; glikoz,

► Yağlar; yağ asitleri ve gliserol,

► Proteinler ise amino asit birimlerine ayrışırlar.

Sindirim Çeşitleri

► Sindirim olayı mekanik ve kimyasal olmak üzere iki şekilde gerçekleşir.

► Kimyasal sindirim gerçekleştiği yere göre hücre içi ve hücre dışı sindirim şeklinde olur.

1. Mekanik (Fiziksel) Sindirim

► Besinlerin fiziksel olarak küçük parçalara ayrılmasıdır.

► Enzim kullanılmadan gerçekleşir.

 ► Besinlerin yapısında bulunan bağlar koparılmaz.

► Amacı; sindirilecek besin maddesinin yüzeyini arttırmaktır.

► Çünkü besinin yüzeyi ne kadar fazla olursa kimyasal sindirim o kadar hızlı olacaktır.

► Mekanik sindirim ile besinin yüzeyi arttığından kimyasal sindirimde rol alan enzimlerin çalışma hızı artar.

► Örnek; dişlerle yapılan çiğneme hareketi, midenin peristaltik hareketleri, safra salgısının yağları etkilemesi.

► Mekanik sindirimin olmaması kimyasal sindirimin daha yavaş olmasına neden olur.    

2. ​​Kimyasal Sindirim (Hidroliz)

► Büyük moleküllü besinlerin su ve enzimler yardımıyla yapı taşlarına ayrılmasıdır.

► Temel amacı; besinleri hücre zarından geçirebilecek hale getirmektir. 

► Sindirim reaksiyonları hidroliz olayıdır.

► Hidroliz; hem hücre içinde hem de hücre dışında olabilir.

► ATP enerjisi harcanmaz. Reaksiyonlar için gerekli olan enerji vucüt ısısından ya da ortam ısısından sağlanır.

► Ancak su kullanılır ve enzimler görev yapar.

► Besinlerin yapısındaki bağlar koparılır. (Glikozit, ester, peptit, fosfodiester bağları gibi)

Kimyasal sindirim gerçekleştiği yere göre;

1. Hücre içi sindirm,

2. Hücre dışı sindirim olmak üzere ikiye ayrılır.

1. Hücre İçi Sindirim

► Besinler hücre zarı tarafından koful oluşturularak endositoz ile hücre içine alınır. (ATP enerjisi harcanarak)

► Endositoz ile hücre içine alınan besin katı ise fagositoz, sıvı ise pinositoz adını alır.

► Hücre zarından oluşan koful, hücre içinde lizozom organeli ile birleşir. (Lizozomda hücre içi hidroliz enzimleri bulunur. Bu enzimlerin proteinleri granüllü endoplazmik retikulum üzerindeki ribozomlarda sentezlenir ve golgi organelinde enzin olarak işlenir.)

► Lizozomdaki enzimler besinleri yapı taşlarına kadar parçalar.

► Lizozom organeli sadece hücre içi sindirimde görev alır. Hücre dışı sindirimde görev yapmaz.

► Oluşan besin monomerleri sitoplazmaya geçer ve hücre tarafından kullanılır.

Hücre içi sindirimi yaparak beslenen bazı canlılar;

► Amip, öglena, paramesyum

► Süngerler

► Sölenterler

2. Hücre Dışı Sindirim

► Büyük moleküllü besinlerin hücre dışında monomerlerine ayrıştırıldıktan sonra hücre içine alınarak kullanılmasıdır.

► Hücre dışındaki besinlerin sindirimi için; hücreler ekzositoz ile (ATP enerjisi harcayarak) hücre dışına enzim salgılarlar.

► Besinler monomerlerine ayrıştırıldıktan sonra pasif taşıma (difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon gibi) ve aktif taşıma ile hücre içine alınırlar.

► İnsanda hücre içi sindirim olayları da görülür.

► Örneğin; akyuvar ve makrofaj gibi savunma hücrelerinin mikroorganizmaları fagozitoz ile yok etmesi gibi.

Hücre dışı sindirimi yaparak beslenen bazı canlılar;

► Çürükçül (saprofit) canlılar; örnek mantarlar ve bazı bakteriler,

► Bazı omurgasızlar (toprak solucanı, çekirge larvaları gibi),

► Böcekçil bitkiler,

► Omurgalılar (insanlar)

Hücre dışı sindirimde sırası ile şu olaylar gerçekleşir.

► Granüllü endoplazmik retikulum üzerinde bulunan ribozomlarda protein sentezlenir.

► Bu proteinler golgi organeline taşınarak burada enzimlere dönüştürülür ve paketlenir.

► Koful şeklinde paketlenen enzimler hücre zarından dışarı gönderilir.

► Besinler hücre dışında parçalanır.

► Oluşan monomerler pasif ya da aktif taşıma ile hücre içine alınarak kullanılır.

Canlılarda Sindirim Yapıları

► Omurgalı hayvanların genellikle ağız, yutak, yemek borusu, mide, ince ve kalın bağırsaktan oluşan sindirim sistemleri vardır.

► Omurgalıların sindirim sistemleri birbirine benzer olsa da ağız, çene, diş, mide, ince bağırsak gibi yapılarında farklılıklar bulunur. Örneğin kuşlarda diş bulunmaz. Ağız gaga şeklindedir. 

► Kuşlarda ağız, yutak, yemek borusu, kursak, mide, taşlık, ince bağırsak, kalın bağırsak ve kloak adı verilen açıklıktan oluşan bir sindirim kanalı vardır.

► Kloak; bazı canlı gruplarında sindirim, üreme ve boşaltım sistemlerinin dışarıya açıldığı ortak bir açıklıktır.

► Kuşlarda gaga ile alınan besinler, yemek borusundan kursağa iletilir ve burada yumuşatılır. Daha sonra midede kimyasal sindirim başlar, taşlıkta ise besinler mekanik olarak öğütülür.

► Sindirilen besinlerin kimyasal parçalanması ve yapı taşlarının emilimi ince bağırsakta gerçekleşir.

► Memelilerin sindirim sistemi, tükettikleri besin türlerine göre farklılık gösterir. Bu farklılıklar özellikle dişler, mide ve bağırsakta görülür.

Diş Adaptasyonları

Etçiller (karnivor): örneğin köpek ve kedi ailesine mensup hayvanlar- genellikle büyük, sivri, kesici dişlere ve köpek dişlerine (kanin) sahiptir. Bu dişler, etçillerin avlarını yakalayıp öldürmelerine ve et parçalarını koparıp kesmelerine yardımcı olur. Ayrıca azı dişleri tırtıklı yapıları sayesinde besinleri ezip parçalar.

Otçullar (herbivor): örneğin atlar ve geyikler- geniş ve çıkıntılı yü- zeyleri olan azı dişlere sahiptir. Bu dişler sert bitkisel besinleri öğütmek için özelleşmiştir. Kesici dişler ve köpek dişleri genellikle bitki parçalarını koparmak için uyarlanmıştır. Bazı otçul türlerinde köpek dişleri bulunmayabilir.

Hepçiller (omnivor): örneğin insan, ayı ve fare- hem bitkisel hem de hayvansal besinleri tüketmeye uyum sağlamıştır. Yetişkin bir insanın ağzında toplam 32 diş bulunur. Ağzın her iki yanında önden arkaya doğru sırasıyla dört kesici diş (ısırmak için), iki köpek dişi (koparmak için), dört azı dişi (öğütmek için) ve altı büyük azı dişi (ezmek için) yer alır.

Mide ve Bağırsak Adaptasyonları

Memelilerin sindirim organlarının boyutları beslenme şekillerine göre farklılık gösterir. Etçillerin mide ve bağırsakları, protein ve yağ bakımından zengin hayvansal besinleri sindirmeye uygun olacak şekilde daha kısa ve basit bir yapıdadır. Bu sindirim sistemi yapısı, bu besinlerin hızlıca parçalanmasını ve vücut tarafından kolayca emilmesini sağlar.

Beslenmeye bağlı en belirgin değişiklik geyik, koyun, inek gibi otçulların mide yapılarında görülür. Geviş getiren memelilerden biri olan ineklerde mide; işkembe, börkenek, kırkbayır ve şirden olmak üzere dört bölümden oluşur.

► Çiğnenmiş besinler, işkembe ve börkenekte geçici olarak depolanır.

► Diğer hayvanlarda olduğu gibi otçullarda da selüloz sindirilemez.

► İşkembe ve börkenek içinde bulunan mikroorganizmalardan salgılanan enzimler sayesinde bitkisel besinlerdeki selüloz sindirilir.

► Daha sonra besinler börkenekten ağza tekrar getirilerek yeniden çiğnenir. Bu olaya geviş getirme denir.

► Besinler, geviş getirildikten sonra tekrar yutularak kırkbayıra ve daha sonra şirdene gönderilir.

► Kırkbayırda besinlerdeki suyun büyük bir kısmı uzaklaştırılır.

► Şirdende ineğin kendi enzimleri ile sindirim devam eder.

► Besinler kısmen sindirilmiş olarak ince bağırsağa geçer, burada sindirim tamamlanır ve besinlerin emilimi gerçekleşir.

► Tavşan, eşek, katır, at gibi geviş getirmeyen otçul memelilerin mideleri tek bölmelidir. Bu hayvanların kör bağırsağında selülozu sindiren mikroorganizmalar bulunur.

► İnsanlar, bazı maymun türleri ve etçil memeliler de tek bölmeli mideye sahiptir. Bu canlıların sindirim sistemlerinde selülozu sindirecek enzimleri üreten bakteriler bulunmadığından selüloz sindirimi gerçekleşmez.

Beslenme şeklindeki farklılık, sindirim kanalının uzunluğunda da belirgin olarak görülür.

Otçul ve hepçillerin sindirim kanalları, vücut boyutlarına göre etçillerden daha uzundur.

Otçul olan tavşan ile etçil olan tilki karşılaştırıldığında tavşanın boyutuna göre daha uzun bağırsağa sahip olması bu duruma örnek gösterilebilir.

Bitkisel besinler selüloz içerdiğinden bu besinlerin sindirimi ete oranla daha zordur.

Otçul canlılarda sindirim kanalının uzun olması, sindirim için onlara daha fazla zaman kazandırır ve besin maddelerinin emilimi için daha geniş yüzey alanı sağlar.