хитиновый покров что это такое

Что такое хитиновый покров

Что такое хитиновый покров знают не все. Хитин является природным аналогом целлюлозы. Она является линейным гомополимером, сложенным из элементов D-глюкогза. Внешне целлюлоза волокниста. И эти волокна являются основой растительности на земле и ее плодов.

Хитин — тоже полисахарид, но азотосодержащий и встречается уже у животных. Из растительного мира он есть только у сине-зеленых водорослей. По распространенности в природе хитин занимает второе место после целлюлозы и является основой покровов многих животных.

Описание и особенности хитинового покрова

Как и целлюлоза, хитин жесткий, волокнистый. Не будь у растений и их плодов целлюлозы, они бы напоминали бесформенный студень и буквально растекались по планете. Вещество служит этаким скелетом, к примеру, складывает клеточные стенки высших растений.

Хитин тоже нужен животным для поддержания формы. В этом нуждаются, в основном, те, кто не имеет внутреннего скелета. Поэтому они создают наружный, и состоит он как раз из хитина. Поскольку скелет снаружи, его называют покровом. Хитиновый покров, как и целлюлоза из растений, не переваривается человеком.

Зато, твердые, но достаточно эластичные и гибкие волокна обоих веществ стимулируют стенки кишечника к сокращению, налаживая регулярный стул и правильный процесс пищеварения. В организме людей хитин не вырабатывается. Наличие вещества внутри нас целиком зависит от рациона.

Внешне и по своей физике чистый хитин:

Хитиновый покров тела может быть окрашен. Играет роль не чистая формула вещества, а примеси, попадающие в покров, как правило, из внешней среды и с употребляемыми животным продуктами питания. От того, чем пропитан наружный скелет, зависит не только его цвет.

У ракообразных, к примеру, хитиновый покров состоит из самого хитина и солей кальция. Они делают покров особенно жестким, подобным броне. Без минеральной пропитки наружный хитиновый покров довольно легкий, хоть и не столь монолитен и прочен. Но, изначальной прочности достаточно для:

А легкость позволяет некоторым животным с хитиновым покровом летать, лихо прыгать.

Виды живых существ с хитиновым покровом

В животном царстве есть 5 классов с хитиновым покровом, или хитиновыми элементами.

Ракообразные

К ним причислены более 40 тысяч видов членистоногих. Ракообразными являются: раки, омары, крабы, креветки, мокрицы, морские тараканы, дафнии, циклоподы. У них на головах есть особые усики-антенны. Их наличие — отличительная особенность ракообразных от прочих членистоногих. Хитиновый покров ракообразных формируется из кутикулы животных.

В основе этой кутикулы — хитин. Кутикула у животных является неклеточным, плотным образованием. Оно формируется поверх клеток эпителия. Это название верхнего и самого тонкого слоя кожи. У беспозвоночных, к коим относятся ракообразные, есть однослойный покровный эпителий, называемый гиподермой. Из его клеток и «рождается» кутикула.

Вокруг тела ракообразных хитиносодержащая кутикула формирует пластины. В зависимости от вида ракообразного, разнятся их: количество, размеры, толщина, расположение. Разнится и площадь тела, которая защищена хитиновым покровом.

У некоторых видов ракообразных, в основном это высшие, хитиновый покров пропитан кальцием. Он придает дополнительную крепость. Такой панцирь не продавишь пальцем, а иногда, и молотком не разобьешь. Само животное тоже не способно сломать, или растянуть свой панцирь.

Чтобы увеличиваться в размерах, ракообразные вынуждены периодически скидывать старый покров и наращивать новый. Пока новый панцирь формируется и не столь жесткий, животное активно растет. После окончания формирования покрова, ракообразное почти не меняет размер до следующей линьки.

Скидывают покров ракообразные, вбирая в себя как можно больше воздуха и раздуваясь. Это создает давление на специальные области в панцире — некие «ахиллесовы места». В них покров уязвим и может разойтись по «швам».

Паукообразные

Паукообразных в природе около 42 тысяч видов. Все относятся к классу членистоногих, имеют: слитую головогрудь, 4 пары ходильных ног и нерасчлененное брюшко. Значит, паукообразными являются не только пауки, но и скорпионы, клещи, сенокосцы. Хитиновый покров паукообразных относительно тонкий. Но, этого достаточно для: сохранения формы, защиты от внешних воздействий и высыхания.

Водосберегающая функция хитиновой оболочки паукообразных позволяет представителям класса выживать в самых засушливых районах планеты. В 2020 году, к примеру, в новостях был такой заголовок: — «Из-за засухи на Кубани расплодились ядовитые пауки».Там, где другие животные снижают численность, паукообразные чувствуют себя прекрасно. Как и ракообразные, паукообразные время от времени линяют, активно увеличиваясь в размере, сбросив старый покров.

Насекомые

Насекомые тоже относятся к членистоногим. Описано более 1 миллиона видов. От ракообразных и паукообразных они отличаются отделенными друг от друга головой, грудью и брюшком. Еще у насекомых всегда 3 пары ног. Хитиновый покров насекомых бывает разным по жесткости и скидывается во время линьки за счет линочных желез.

Они выделяют секрет, растворяющий внутренний слой старого покрова. Насекомое может подрасти и сформировать новую кутикулу. Насекомые — специи по железам. Кроме линочных, у многих видов есть защитные с вонючими или ядовитыми секретами. А у пчел есть восковые железы. Из них выделяется строительный материал для сот.

Кроме хитина в состав покровов насекомых входят фенолы. Они выполняют роль дубильных веществ, делая кутикулу одновременно прочной и эластичной. Фенолы воздействуют на белковую составляющую покрова. Вкупе с хитиновой составляющей это дает насекомым завидную защиту, не особо стесняющую движения.

У насекомых хитиновый покров имеет подвижно сочлененные с поверхностью тела выросты. Они принимают форму щетинок, чешуек и волосков. У одних видов они служат дополнительной защитой. У других насекомых покровные выросты выделяют яды и прочие средства защиты. У третьих видов волоски и щетинки служат сенсорами, органами чувств.

Малощитинковые черви

Иначе называются олигохерами. Относятся к классу кольчатых червей. Известно 3 тысячи видов. Малощитинковые черви имеют сегментированное тело с примитивной пищеварительной системой из трех отделов и вторичной полость в центре тела. К кольчатым малощитинковые черви относятся из-за присутствующих на теле волосков. Но, соответственно названию, у представителей класса их мало.

Именно в щетинках содержится хитин. Он, как и у членистоногих, вырабатывается в теле червей. Сплошного покрова хитин не образует. Присутствие вещества на теле фрагментарно. Полный хитиновый покров червям не нужен. Поскольку их скелет гидростатический, то есть формируется за счет разностей давления.

Многощитинковые черви

Их насчитывают около 10 тысяч видов. От малощитинковых отличаются четко обособленной головой. Слюнные железы, имеющиеся у малощитинковых собратьев, отсутствуют. Хоть хитиносодержащих волосков у многощитинковых червей больше, в единый покров они тоже не складываются. Скелет многощитинковых червей тоже гидростатический. Довольно жесткие за счет хитина щетинки помогают червям передвигаться, служа в нужный момент распорками в грунте. Еще выросты отпугивают мелких насекомых.

Виды, имеющие чешую, вырабатывают хитин. Он входит в состав нательных пластин. Они защищают рыб от ран и прочих повреждений. Еще хитиносодержащая чешуя рыб, смазанная специальной слизью, уменьшает сопротивление воде и позволяет быстрее, маневреннее плавать. Скелетную функцию хитиновый покров рыб не выполняет. У животных есть внутренний костяк.

Моллюски

Моллюски, имеющие раковину, тоже вырабатывают хитин. Он и составляет домик слизней в смеси с карбонатом кальция. Кальциево-хитиновый покров моллюсков бывает тоньше, или толще, в зависимости от вида животного и насыщенности окружающих вод, или субстратов минеральной составляющей.

У моллюсков хитиновый покров выполняет защитную функцию. У некоторых видов к раковине крепятся мышцы. Еще хитин-глюкановые комплексы входят в состав клеточных стенок многих бактерий, губок, грибов. У одноклеточных организмов это тоже можно назвать покровом.

История хитинового покрова

В 2015 году в Канаде на склонах горы Маунт-Стивен нашли морскую губку. Это типично. В древности здесь было море. Удивило наличие в губке хитина. Анализ показал, что губке 505 миллионов лет. Соответственно, возраст вещества на планете, как минимум, такой же.

Ученых удивил не только возраст сохранившегося хитина, но и то, что в районе горы временами были температуры около 400 градусов Цельсия (связано с магматической активностью). Значит, веществу нипочем не только тысячелетия, но и жар.

Такая стойкость хитина, являющегося органическим веществом, поражает. Ученых это навело на мысль о создании инновационного композитного материала, в котором органический хитин соединится с неорганическими элементами. Так что, возможно, и у людей появится хитиновый покров.

Еще открытие дает надежду на создание новых имплантатов на основе хитина и кальцийфосфатных соединений. Материал позволит эффективно замещать в теле человека поврежденные кости. Что же касается животных, эволюционно их покровы менялись в сторону усложнения и наращивания слоев.

Как уже говорилось, хитиновый покров членистоногих и насекомых является производной кутикулы, а та образована из самого верхнего слоя кожи. Подобным образом образовались рога и копыта некоторых животных. Когти тоже сюда относятся. Только в них, как и в человеческих ногтях, хитина нет. Вместо него — кератин. Он уступает хитину в прочности.

Кератин, кстати, есть и у многих животных с хитиновыми покровами. У них 2 вещества соседствуют. Кератин делает покровы более эластичными, а значит, менее ломкими. Хитин же отвечает только за жесткость и твердость.

Функции хитинового покрова

Если подытожить, основная функция хитинового покрова защитная. Защищает оболочка не только от механических воздействий, но и высыхания организма, если он наземный. Наземные носители хитиновой оболочки дополняют ее восковидной смазкой. Это дополнительная защита от обезвоживания. Еще хитин защищает от радиоактивного излучения.

Если же хитин находится не снаружи, а внутри организма, он препятствует воспалительным процессам, развитию злокачественных образований и патогенных бактерий, аутоиммунным реакциям организма. Поэтому хитин и его производные используется в фармакологии. К хитиновым покровам животных часто крепятся мышцы, как и к обычному скелету.

Удобство и широкий функционал хитина делает его распространенным. В год по примерным подсчетам живые организмы в мире выделяют 10 триллионов тонн вещества. Часть из них люди перерабатывают в хитозан. Эта производная хитина используется в медицине, поскольку обладает более удобными для промышленников химическими и физическими свойствами.

Источник

Хитиновый покров Членистоногих

Всего получено оценок: 155.

Всего получено оценок: 155.

Тип «Членистоногие» включает в себя классы Ракообразных, Паукообразных и Насекомых. Одним из общих признаков Членистоногих является хитиновый покров всего тела. Такая оболочка надёжно защищает внутренние органы и является основой опорно-двигательной системы этих животных: узнать подробнее о составе и функциях хитинового покрова Членистоногих поможет данная статья.

Что такое хитин?

В переводе с греческого языка хитин (хитон) – одежда, оболочка, кожа. Природный азотосодержащий полисахарид хитин – это полимер, в основу которого входит N-ацетил глюкозамин. По своей структуре он похож на целлюлозу. Его физические свойства:

В природе хитин редко встречается в чистом виде, так как представлен в комплексе с другими полисахаридами. Такие соединения ассоциируют с белками.

Хитин впервые был выделен из внешней оболочки тарантула. Название возникло в 1823 году, когда французский учёный А. Одье исследовал покров насекомых.

Хитин входит в состав клеточных стенок грибов. Он является наружным скелетом Членистоногих и других беспозвоночных животных. Именно благодаря ему тело снаружи защищено от механического, химического и другого воздействия окружающей среды.

Данное соединение образуется в теле Кишечнополостных животных, а также некоторых червей.

Ежегодно на планете в живых организмах образуется и распадается около 10 млрд. тонн хитина.

Из хитина в промышленных условиях получают хитозан. Для этого используют панцири Ракообразных (раков, крабов, криля). Применяют его как добавку в кормах животных, для изготовления продуктов питания, косметики, в медицинских целях и сельском хозяйстве.

Функции хитинового покрова

Экзоскелет Членистоногих выполняет функции:

Будучи достаточно плотным соединением, хитиновая оболочка не даёт возможности расти животному. Также толщина покрова неодинакова по всему телу. Например, в спинной части слой твёрже, чем у основания конечностей. Поэтому время от времени Членистоногим приходится менять свой покров. Процесс замены внешней оболочки называется линькой. В этот период, пока новая хитиновая оболочка твердеет, животное быстро растёт, но становится достаточно уязвимым.

Строение хитиновой оболочки

Если рассматривать строение оболочки под микроскопом, то можно обнаружить два слоя клеток:

У Ракообразных тело покрыто хитином, пропитанным солями кальция. Такое соединение формирует достаточно прочную оболочку, напоминающую броню.

У Насекомых оболочка пропитана белками.

У наземных представителей типа Членистоногих поверх хитинового покрова имеется восковидное вещество, которое предотвращает потерю влаги.

Рис. 3. Хитин под микроскопом

Что мы узнали?

В вышеизложенном тексте мы узнали, что Членистоногие имеют хитиновый покров. Это особое природное соединение, которое имеет плотную структуру и выступает в качестве опорно двигательной системы данного типа животных. Хитин является природным полисахаридом, напоминающим целлюлозу у растений. В его функции входит защита от повреждений и испарения излишней влаги.

Источник

Хитин

Когда речь заходит о хитине, сразу вспоминаются школьные уроки биологии. Членистоногие, ракообразные и все что с ними связано…

Но, несмотря на это, хитин оказался также очень полезен для человека.

Общая характеристика хитина

Впервые хитин был обнаружен в 1821 году директором ботанического сада Генри Браконом. В процессе химических опытов им было выявлено вещество, неподдающееся растворению в серной кислоте. А два года спустя хитин был извлечен из оболочек тарантула. Тогда же был предложен термин «хитин» французским ученым Одье, исследовавшим вещество с помощью внешних оболочек (наружного скелета) насекомых.

Хитин является полисахаридом, который относится к группе трудноусваиваемых углеводов. По своим физико-химическим свойствам, а также биологической роли он близок к растительной клетчатке.

Хитин входит в состав клеточной оболочки грибов, а также некоторых бактерий.

Образованный остатками аминосахара ацетилглюкозамина, хитин является одним из самых распространенных полисахаридов в природе.

Это вещество, находящийся в грибах, бактериях, членистоногих. Было выделено несколько видов хитина различающегося по своему химическим составу и свойствам.

* Указано ориентировочное количество (гр) в 100 г продукта

Суточная потребность в хитине

Употребление более 3000мг в день может привести к проблемам с функционированием желудочно-кишечного тракта. Поэтому желательно в применении любых компонентов питания соблюдать золотую середину.

Потребность в хитине возрастает:

Потребность в хитине снижается:

Усваиваемость хитина

Хитин является твердым прозрачным веществом, которое не переваривается в организме человека. Как и целлюлоза, хитин улучшает моторику желудочно-кишечного тракта, а также имеет другие полезные для организма свойства.

Полезные свойства хитина и его влияние на организм

По материалам некоторых медицинских исследований были сделаны выводы о пользе хитина для человеческого организма. Хитин используется при гипертонии, ожирении, сахарном диабете, как имуномодулирующее вещество, препятствующее раннему старению организма. Также как и клетчатка, хитин улучшает функционирование кишечника, облегчая эвакуацию содержимого, хорошо очищает ворсинки кишечника. Чистит сосуды от вредного холестерина.

Новейшие медицинские исследования свидетельствуют о пользе хитина в профилактике и лечении многих онкологических заболеваний.

Взаимодействие с другими элементами

Хитин взаимодействует с полисахаридами, белками. Нерастворим в воде и других органических растворителях, хотя способен удерживает влагу в организме. При нагревании, взаимодействуя с некоторыми солями, он гидролизируется, то есть разрушается. Сокращает всасывание ионов хлора в кровеносную систему, тем самым корректирует водно-солевой баланс в организме.

Признаки нехватки хитина в организме:

Признаки избытка хитина в организме:

Факторы, влияющие на содержание хитина в организме

Организм человека самостоятельно не вырабатывает хитин, поэтому содержание его в организме целиком и полностью зависит от наличия в рационе питания. Исходя из этого следует, что если вы хотите быть здоровы, необходимо регулярное употребление хитина в виде его мономера – хитозана.

Хитин для красоты и здоровья

В последнее время косметологи всем чаще пишут о положительном эффекте, обнаруженном от применения лечебно-косметических средств с хитином. Его добавляют в шампуни для увеличения объема и эластичности волос, используют в лосьонах, добавляют в кремы, гели для душа, выпускаются средства для личной гигиены (гелевые зубные пасты). Он входит в состав различных спреев и лаков для укладки.

Хитин используют в качестве биологически-активных добавок в рационе питания для улучшения эластичности кожи, как противовоспалительное и увлажняющее средство. Создает защитную пленку на коже и волосах, облегчая тем самым процесс расчесывания, препятствует потере кожей влаги и хрупкости ногтей.

Аргентинские ученые выявили особенность хитина как помощника регенератора скорейшего заживления кожных покровов при их повреждениях. Кроме того, хитин путем нагревания трансформируется в новое водорастворимое вещество хитозан, которое входит в состав антивозрастной косметики. Благодаря косметическим средствам «анти-эйдж» кожа быстрее разглаживается, морщины становятся менее заметны. Кожа приобретает более свежий и молодой вид, благодаря свойству хитина снимать спазм мельчайших капилляров кожи.

Что касается пользы хитина для стройности вашей фигуры, то она очевидна. Хитозан еще называют животной клетчаткой, которая связывает в организме и выводит лишние жиры, помогает при переедании, увеличивает количество бифидобактерий в кишечнике и мягко способствует снижению лишнего веса. Кроме того, он отвечает за адсорбцию загрязняющих веществ, после эвакуации которых, наш организм чувствует себя легко и свободно.

Внимание! Информация носит ознакомительный характер и не предназначена для постановки диагноза и назначения лечения. Всегда консультируйтесь с профильным врачом!

Источник

Свойства и состав хитина

Слово «хитин» в переводе с греческого означает «оболочка», «кожа», «одежда». Вещество является природным полимером, в основу которого входит N-ацетилглюкозамин. Его структура напоминает целлюлозу и имеет следующие свойства:

Хитин в природе практически не попадается в чистом виде. Обычно он представлен вместе с другими полисахаридами.

Впервые этот элемент был выделен из оболочки тарантула. В 1823 году французский учёный А. Одье проводил исследования покрова насекомых и тогда придумал название полученного вещества — хитин.

Этот элемент входит в состав клеточных стенок бактерий и грибов, выполняет функцию наружного скелета членистоногих. Благодаря своим органическим свойствам он выполняет защитную роль тела снаружи как от механических, так и химических воздействий.

Каждый год в живых организмах распадается и образуется около 10 млрд тонн этого вещества. В промышленных производствах из него получают хитозан, который нашёл применение в косметологии, пищевой промышленности, медицине, сельском хозяйстве.

Строение оболочки

Если посмотреть на хитиновую оболочку под микроскопом, то можно увидеть, что она состоит из двух слоёв клеток:

У ракообразных хитин пропитан солями кальция. Такой состав придаёт оболочке прочность, которая чем-то напоминают броню. Она способна защитить живое существо от какой-либо опасности внешнего мира.

Наземные представители, относящиеся к типу членистоногих, поверх своей хитиновой оболочки имеют вещество, напоминающее воск. Такой состав спасает организм от потери влаги. У паукообразных же эта оболочка пропитана белком.

Биологическое значение

Хитиновый покров не выполняет функции внутреннего скелета.

Хитинизированный слой довольно плотный. Он не даёт расти живому организму. Распределение по толщине на теле разное. Например, слой у спины толще, чем у конечностей. Поэтому у членистоногих время от времени начинается процесс линьки. В этот период они меняют свой покров. В момент, когда твердеет новая оболочка, животное быстро растёт.

В некоторых случаях в ходе эволюции экзоскелет образовался в клешни и челюсти, позволяющие хватать, дробить и жевать добычу. Ученные сходятся во мнении, что хитиновый покров жизненно необходим для выживания и дальнейшего существования членистоногих.

Если рассматривать летающих и прыгающих представителей типа, то здесь особая важность в том, что хитин лёгок. Это позволяет насекомым быстро прыгать и летать.

Хитиновый покров является особым природным соединением, которое обладает плотной структурой и выполняет роль опорно-двигательной системы представителей типа членистоногих.

Источник