Пищеварение в полости рта и желудка. Глотание

В учебнике предлагается рассмотреть вначале ферментативные и регуляторные процессы слюноотделения, а затем перейти к анализу процессов, происходящих в желудке. Неудобство такой планировки состоит в том, что изучение ферментативной активности пищеварительных соков и павловских методов исследования функций пищеварения требует различного оснащения. Ферментативную активность пищеварительных соков изучают путем постановки опытов, иллюстрирующих деятельность ферментов слюны и желудка; павловские методы исследования показывают, демонстрируя учебные фильмы. Сочетать работу с химическими реактивами и фильмом на одном уроке сложно, тем более что акцентировать внимание учащихся приходится на разном содержании. Поэтому желательно рассмотреть сначала пищеварение в ротовой полости и желудке, используя опыты, а уж затем на следующем уроке дать материал о регуляции пищеварения, прибегнув к фильму.

Цель первого урока по теме "Пищеварение в полости рта и желудка" - рассказать о роли пищеварительных ферментов и их свойствах, показать необходимость контрольного опыта при проведении экспериментов и повторности. Лабораторную работу "Действие слюны на крахмал" можно дать в двух вариантах: одним - с использованием традиционных пробирок и водяной бани; другим - упрощенным, не требующим ни того, ни другого.

Вариант 1. Лабораторная работа "Действие слюны на крахмал", поставленная по традиционному способу.

Поскольку эта работа приведена в практикуме учебника А. М. Цузмер, О. Л. Петришиной "Человек. Анатомия, физиология, гигиена" (М. Просвещение, 1982, с. 237, лаб. раб. IV), можно остановиться лишь на деталях. Суть опыта состоит в сопоставлении трех пар реагирующих веществ: крахмал+слюна при 0°С; крахмал+слюна при +37 °С; крахмал+слюна в присутствии HCl. Все пробы с помощью йодной воды окрашивают в синий цвет и выдерживают 15 мин в соответствующих условиях. По окончании опыта сравнивают интенсивность окраски. В той пробирке, где крахмал содержался со слюной без HCl и при 37 °С, происходит обесцвечивание вследствие распада крахмала.

Раствор слюны целесообразно готовить так. Учащемуся предлагают отпить один глоток кипяченой воды и хорошенько прополоскать рот, чтобы удалить остатки пищи, имеющиеся в ротовой полости. Эту пробу школьник проглатывает. Затем учащийся берет глоток воды, полощет рот и выливает пробу в воронку с ватным фильтром. Водный раствор слюны фильтруется в пробирку. Брать бумажный фильтр не стоит: слюна вязкая, и фильтрование будет идти долго.

Следует остановиться на причинах, из-за которых опыт со слюной получается плохо. Первая причина состоит в том, что крахмал мало проварен. В результате крахмальные зерна не разрушились и фермент не может быстро расщепить это вещество. Второй причиной неудачи может быть высокая температура бани. В этом случае обесцвечивается жидкость в пробирках там, где есть кислота, и там, где ее нет, так как при высокой температуре взаимодействие иода и крахмала нарушается. Наконец, у некоторых испытуемых ферментативная активность слюны может быть сниженной. Недостатком этой работы является ее громоздкость: нужна водяная баня, неизбежен сбор и раздача пробирок, неизбежны хождения учащихся по классу (пробирку надо поставить в баню, вынуть из бани, исследовать). Поэтому разработан другой, упрощенный вариант этого же опыта, который не требует ни пробирок, ни бани.

Вариант 2. Лабораторная работа "Действие слюны на крахмал" с использованием беспробирочного опыта со слюной.

Перед уроком на парты учащимся раздают по два куска накрахмаленной марли, спички, вату, чашку Петри (или обычное блюдце) с йодной водой и стакан с чистой водой. Кратко рассказывают о пищеварительных ферментах, расщеплении крахмала в полости рта и глотании. Подчеркивают, что ферменты встречаются в тканях, в крови, в пищеварительном тракте, что каждый фермент способен действовать лишь на свойственный ему субстрат (каталаза - на пероксид водорода, разлагая его на воду и кислород; ферменты, свертывающие кровь,- на фибриноген, переводя его в нерастворимый фибрин; ферменты слюны - на крахмал, расщепляя его до глюкозы).

В результате этой беседы учащиеся должны повторить общие свойства ферментов:

1. Ферменты - катализаторы и потому могут ускорять определенные процессы.

2. Ферменты действуют только на определенные субстраты.

3. Ферменты способны действовать лишь при определенных температурных условиях и в определенной среде: кислой, щелочной, нейтральной.

4. Ферменты - белки, при кипячении они разрушаются и теряют свои ферментные свойства.

Затем можно рассмотреть свойства пищеварительных ферментов.

1. Ферменты слюны действуют на сложные углеводы, они превращают крахмал в глюкозу. Крахмал нерастворим, он не может всосаться в кровь, а глюкоза может.

2. Ферменты ротовой полости действуют в слабощелочной или нейтральной среде, ферменты желудка - в кислой, кишечные ферменты - в слабощелочной среде.

3. Ферменты слюны действуют на крахмал, ферменты желудочного сока - на белки, ферменты кишечного сока - на белки, жиры и углеводы. Они расщепляют эти вещества до продуктов, способных всосаться в кровь или лимфу.

После этого следует приступить к лабораторной работе.

Подготовка опыта. Марлю готовят накануне. Разводят слабый раствор крахмала (половину чайной ложки на стакан воды), доводят его до кипения и варят 5 мин, чтобы распались крахмальные зерна. После этого бинт разворачивают, крахмалят и высушивают. Разрезать бинт на куски и раздать учащимся можно перед уроком. Два-три куска оставляют на столе преподавателя. На каждый ученический стол ставят блюдце с йодной водой и кладут по два куска марли, две спички, стерильную пачку ваты, лучше в мелкой упаковке.

Задание 1. Доказать, что ферменты слюны способны разложить крахмал.

Учитель показывает накрахмаленный кусок бинта, опускает его в йодную воду. Учащиеся видят, что он окрасился в синий цвет. Следовательно, на марле находится крахмал.

Опыт проводят так. Учащимся предлагают взять кусок ваты и намотать ее на спичку с той стороны, где нет головки. После этого ученик смачивает вату слюной и пишет на одном из кусков марли букву. Затем марлю зажимают между ладонями, чтобы сохранилось тепло, и через 1-2 мин обрабатывают йодной водой. На синем фоне получается белая буква.

После выполнения этого опыта учитель предлагает учащимся подобрать контрольный опыт, доказывающий, что крахмал обесцветился под влиянием ферментов слюны, а не воды, которая также содержится в слюне. Для этого берут другую спичку, наматывают на нее вату и смачивают водой. (Если вода не стоит на партах, лаборанты проходят по рядам со стаканами с водой, в которые учащиеся обмакивают вату на спичке.) После этого на втором куске бинта пишут ту же букву. Кусок бинта также согревают в руках, а затем помещают в йодную воду. Появляется равномерная синяя окраска. Буквы нет. Результаты записывают в виде следующей схемы:

Таблица 15. Свойства ферментов слюны

Задание 2. Изучить свойства ферментов желудочного сока. (Выполняется демонстрационно.)

Прежде всего целесообразно выяснить состав желудочного сока. С этой целью учитель ставит вопрос: "Как доказать, что в состав желудочного сока входит соляная кислота?" (Ион водорода обнаруживают лакмусом, ионы хлора - нитратом серебра.) Раствор белка должен быть приготовлен до уроков (белок куриного яйца растворяют в 500 см³ воды). Опыт по изучению ферментов желудочного сока проводят так. Наливают в пробирку 2 мм³ раствора белка и нагревают до появления белых хлопьев. После этого действуют на белковые хлопья желудочным соком. Если нет натурального сока, можно использовать препарат ацидин-пепсин. Он продается в аптеках. Одну таблетку препарата ацидин-пепсина (0,25 г) растворяют в 20 см³ воды. Результаты опыта оформляют в таблицу, озаглавленную "Свойства ферментов желудочного сока".

При отборе опытов для темы "Пищеварение" следует учитывать, что часть свойств ферментов была рассмотрена на предшествующих уроках. Так, при изучении клетки восьмиклассники установили, что фермент является катализатором и имеет белковую природу, что, как всякий белок, фермент свертывается при кипячении и теряет активность. Эти опыты, показанные на пероксидазе картофеля, можно поставить и с ферментами слюны, и с ферментами желудочного сока, однако их выполнение целесообразно перенести на следующие уроки, включив в число проверочных экспериментальных задач.