食物的消化與吸收

食物的消化和吸收第一節(jié)消化系統(tǒng)概況第二節(jié)食物的消化第三節(jié)吸收第一節(jié)消化系統(tǒng)概況

食物中的營養(yǎng)物質除維生素、水和無機鹽可以被直接吸收利用外，蛋白質、脂肪和糖類等物質均不能被機體直接吸收利用，需在消化管內被分解為結構簡單的小分子物質，才能被吸收利用。

食物在消化管內被分解成結構簡單、可被吸收的小分子物質的過程就稱為消化。這種小分子物質透過消化管粘膜上皮細胞進入血液和淋巴液的過程就是吸收。

消化的方式消化過程包括機械性消化和化學性消化兩種形式。食物經過口腔的咀嚼，牙齒的磨碎，舌的攪拌、吞咽，胃腸肌肉的活動，將大塊的食物變成碎小的，使消化液充分與食物混合，并推動食團或食糜下移，從口腔推移到肛門，這種消化過程叫機械性消化，或物理性消化?；瘜W性消化化學性消化是指消化腺分泌的消化液對食物進行化學分解而言。由消化腺所分泌的各種消化液，將復雜的各種營養(yǎng)物質分解為腸壁可以吸收的簡單的化合物，如糖類分解為單糖，蛋白質分解為氨基酸，脂類分解為甘油及脂肪酸。然后這些分解后的營養(yǎng)物質被小腸（主要是空腸）吸收進入體內，進入血液和淋巴液。這種消化過程叫化學性消化。

一、人體消化系統(tǒng)的組成消化系統(tǒng)由消化道和消化腺兩部分組成。消化管是一條起自口腔延續(xù)為咽、食管、胃、小腸、大腸、終于肛門的很長的肌性管道，包括口腔、咽、食管、胃、小腸（十二指腸、空腸、回腸）和大腸（盲腸、結腸、直腸）等部。

消化腺有小消化腺和大消化腺兩種。小消化腺散在于消化管各部的管壁內，大消化腺有三對唾液腺（腮腺、下頜下腺、舌下腺）、肝和胰，它們均借導管，將分泌物排入消化管內。Digestivesystem消化道涉及的器官1、口腔是整個消化道系統(tǒng)的起始部，由上下唇、咽峽、左右頰、硬腭和軟腭、口腔底構成近封閉式空間。在口腔空間內有牙、舌，以及液腺的開口。2、咽喉、食道咽喉是上寬下窄的肌性管道，是食物進入食道和空氣進入呼吸道的通路，長約12cm。在咽喉下面相接的為食道，食道表層有許多粘液分泌腺，所分泌的粘液可以保護食道粘膜。3、胃與食道直接相連接的消化道器官是胃。胃的形狀以及位置不是固定的，它會隨著胃的充盈程度、體型、緊張度等的不同而出現(xiàn)比較大的變化。“生物容器”胃壁的結構由內向外分為四層，即粘膜層、粘膜下層、肌層及外膜。在胃粘膜層上有許多皺襞，這些皺襞通過胃體的擴張和收縮運動，可以起到很好的對“反應原料”進行攪拌的作用在粘膜層上，所出現(xiàn)的凹陷部分，是一些腺體，也稱為胃腺。4、小腸

小腸分為三部分，即與胃的幽門相連接的十二指腸以及空腸和回腸。全部小腸總長約5m多，其中，十二指腸長約25cm，空腸長約2m，回腸長約3m。小腸呈盤曲狀，主要位于腹腔下部。

十二指腸是小腸的起始端，構成一個馬蹄形狀，在其腸內壁有膽總管和胰管的乳頭狀開口。一般來講，人體的空腸和回腸之間并沒有多大的差別。所能夠做出的比較，就是空腸比回腸的口徑大些，其粘膜和粘膜下層向腸腔突出的環(huán)狀皺襞多些。在小腸的內壁，所形成的環(huán)狀皺襞表面，具有很多的細小突起，被稱為腸絨毛。由于這種腸絨毛的存在，結果使得小腸粘膜的總表面積增加了很多。整個小腸中，其粘膜層具有豐富的腸腺體存在。這些腸腺體可以分泌小腸液。小鼠小腸吸收細胞電鏡像×9900Mv微絨毛，N細胞核5、大腸大腸直接與小腸的回腸末端相連接，共分為盲腸、結腸和直腸三個部分，全長大約為1.5m。盲腸是大腸的起始部分，在其下內側有一蚓狀的突起，稱為闌尾。闌尾開口于盲腸，下端為游離態(tài)。與盲腸相連接的是結腸的升結腸部分。結腸還包括有橫結腸、降結腸和乙狀結腸，其中，乙狀結腸部分將直接與直腸相連結。直腸是一上部比較膨大而下部卻比較細小的管道，在其接近肛門處的環(huán)狀光滑面，就是所謂的痔環(huán)。二、消化道活動特點消化道平滑肌的生理特性：（1）興奮性低、收縮較緩慢（2）并且伸展性也較其他肌肉為強，最長時可為原來長度2~3倍。（3）有一定緊張性。消化道胃腸各部位能保持一定形狀和位置，肌肉各種收縮性均在緊張性基礎上的。（4）進行節(jié)律性運動。（5）對溫度、化學和機械牽張的刺激比較敏感。第二節(jié)食物的消化

一、碳水化合物的消化

二、脂類的消化

三、蛋白質的消化

四、維生素與礦物質的消化一、碳水化合物的消化

碳水化合物要消化或單糖才吸收。消化的過程就是水解的過程。麥芽糖、乳糖、蔗糖、麥芽低聚糖都能消化.

消化從口腔開始，口腔里有唾液淀粉酶能水解α-1,4糖苷鍵，但不能水解α-1,6糖苷鍵。消化產物是糊精、麥芽低聚糖和麥芽糖。

小腸內有胰液的α-淀粉酶，其作用和唾液淀粉酶相同，把直鏈淀粉消化成麥芽糖和麥芽三糖，支鏈淀粉消化成麥芽糖、麥芽三糖及由4～9個葡萄糖分子組成的而有α1→6糖苷鍵的麥芽低聚糖。

Let'sconsiderhowwedigestandabsorbcarbohydratesandwhythisraisesthebloodsugar.Carbohydratesinourdietarelongchainsofglucosemoleculesthatarearrangedinastraightline(amylose)orabranchedchain(amylopectin).

Amylose

Amylopectin

Amylose(%)Amylopectin(%)Corn2872Potato2179Rice1783腸粘膜上的適應特點腸粘膜上皮細胞中有吸收細胞。只有上述消化產物能夠通過，與微絨毛膜上的酶反應。膜上的酶有四種：

①1→4糖苷酶，把葡萄糖分子自上述產物一個個地切下來；

②異麥芽糖酶，水解麥芽低聚糖的α1→6糖苷鍵；

③蔗糖酶，消化蔗糖；

④β-半乳糖苷酶，消化乳糖。所以消化分兩步進行：

①腸腔內的消化，產物是雙糖和麥芽低聚糖；

②微絨毛膜上的消化，產物是單糖。

微絨毛雙脂質層的四種酶嵌在雙脂質層內，活性位伸在膜外。在其近處，還有全部嵌在膜內的運輸單糖的蛋白質，這樣，消化的最終產物立刻可以被運輸蛋白所結合。Thedisaccharidaseenzymesaresucraseandlactase.Theseenzymessitonthebrushborderoftheintestinalcells.Aftermaltoseisproducedbytheamylaseenzyme,sucrasesplitsthemaltosetoproduceglucose,whichisthenabsorbedintothebloodstream.Thesugarinmilkislactose.Onthesurfaceofthesmallintestineisasecondenzyme,whichsplitsthelactoseintoglucoseandgalactose.Thisisthelactoseenzyme.大豆及豆制品中含一定數量的棉子糖(raffinose)和水蘇糖(stachyase)，分別為三碳糖和四碳糖。人體沒有分解此類碳水化合物的酶，不能被消化吸收，滯留腸道經微生物作用發(fā)酵、產氣。加工成豆腐時大多已除去。膳食纖維，如-1，4糖苷鍵連接的多糖，不能被人體消化。如魔芋粉中魔芋甘露聚糖，食品中常用的瓊脂、果膠、海藻膠等。二、脂類的消化唾液中無消化脂類的酶，而胃液中雖有少量脂肪酶，但卻無適宜的pH值，故脂類在胃中消化作用不大。而脂類的消化主要在小腸中進行。

脂類的消化部位主要在小腸。（1）胰腺分泌的胰脂肪酶、胰磷脂酶、膽固醇酯酶等催化脂類水解產物；腸腔內的pH值又適宜酶的催化作用；（2）分泌至腸的膽汁中所含的膽汁酸鹽有乳化脂肪的作用，以利于酶發(fā)揮作用；還有共脂酶能與膽汁酸鹽及胰脂酶結合并促進胰脂酶吸附在微團的水油界面上，因而能增加胰脂酶的活性，促進甘油三酯的水解。

胰脂酶能特異地催化甘油三酯的1及3位酯鍵水解，因此，甘油三酯在胰脂酶的催化下逐步水解，其消化產物主要是脂肪酸和甘油一酯。膽固醇酯及磷脂亦可經酶促水解成膽固醇、脂肪酸、溶血磷脂等產物。三、蛋白質的消化人體不能直接用食物蛋白來更新和修補組織，必須先經過消化、消除蛋白質的種屬特異性，將復雜的大分子蛋白質轉變?yōu)楹唵蔚男》肿影被?，以便吸收后再重新合成人體自身特有的蛋白質。異體蛋白是不能直接進入人體的，否則會引起過敏反應。蛋白質的消化是在胃腸道內經多種水解酶類的協(xié)同催化來完成的。（一）胃內消化胃粘膜主細胞所分泌的胃蛋白酶原，必須經過胃液中鹽酸的激活，或胃蛋白酶的自我激活作用才能轉變成具有催化活性的胃蛋白酶。

胃蛋白酶的最適pH為1.5～2.5。主要水解由芳香族氨基酸的羧基形成的肽鍵，產物為蛋白、蛋白胨和多肽等。這個消化是不完全的，以后便進入小腸。（二）小腸內消化小腸是蛋白質消化的主要場所。在小腸內，在胰腺和腸粘膜細胞分泌的多種蛋白水解酶和肽酶作用下完成的。

1.胰腺中的蛋白酶

(1)內肽酶：包括胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和彈性蛋白酶。這些酶由胰腺細胞分泌時，都是無活性的酶原。進入十二指腸才被激活。由于它們催化肽鏈內部的肽鍵，故稱內肽酶。trypsin

胰蛋白酶

chymotrypsin

糜蛋白酶

(2)外肽酶：它們水解蛋白質或多肽鏈的末端肽鍵，包括羧肽酶A及B兩種。羧肽酶A主要水解由中性氨基酸組成的C末端肽鍵，而羧肽酶B主要水解由堿性氨基酸組成的羧基末端。2.腸液中有關蛋白質水解酶

①腸激酶：激活胰蛋白酶原轉變?yōu)橐鹊鞍酌?。胰蛋白酶的自身激活作用較弱，但它能迅速將胰液中其它幾種酶原激活。

②氨基肽酶從N末端、羧基肽酶從C末端開始逐步水解肽鍵。內肽酶從肽鏈內部水解肽鍵，最后生成二肽，由二肽酶水解為氨基酸。維生素與礦物質的消化維生素的消化人體消化道內沒有分解維生素的酶。胃液的酸性、腸液的堿性等環(huán)境條件，其它食物成分，以及氧的存在都可能對不同維生素產生影響。某些脂溶性維生素，如VA消化過程中可能被分解破壞。攝入足量的VE可作為抗氧化劑能減少其他維生素在消化過程中的氧化分解。礦物質的消化礦物質在食品中有些是呈離子狀態(tài)下存在，即溶解狀態(tài)，如鉀鈣鈉離子。有些結合在食品有機成分上，例如乳酪蛋白中的鈣結合在磷酸根上；鐵多存在血紅蛋白之中；許多微量元素存在酶中。人體腸胃道中不能將礦物質從有機成分中釋放出來，其可利用程度則與食品性質和其成分相互作用有關。第三節(jié)吸收一、吸收概述二、糖類消化產物的吸收三、脂類消化產物的吸收四、蛋白質消化產物的吸收五、維生素的吸收六、水與礦物質的吸收

一、吸收概述

食物的消化過程為吸收作好了準備。消化道不同部位的吸收能力差異很大，這主要與消化道各部位的組織結構，以及食物在各部位被消化的程度和停留時間的長短有關。不同部位吸收情況（1）口腔和食道基本上沒有吸收功能，但有些藥物，如硝酸甘油含在舌下可被口腔粘膜吸收。（2）胃僅能吸收酒精、少量水分和某些藥物（如阿司匹林）等。（3）小腸是營養(yǎng)物質吸收的主要部位。一般認為，蛋白質、脂肪和糖類的消化產物大部分在十二指腸和空腸吸收，而膽鹽和維生素B12則在回腸吸收。食物經過小腸后，吸收已基本完成。（4）大腸主要吸收水分和無機鹽。小腸是營養(yǎng)物質吸收的主要部位①它的吸收面積巨大。達到200m2左右；比人的體表面積大110倍；

②絨毛內平滑肌、神經、毛細血管和毛細淋巴管十分豐富；

③食物在小腸內停留時間長，約3～8h；

④小腸內食物巳被充分消化成可吸收的小分子物質。除吸收營養(yǎng)物質外，小腸每日分泌多達6～7升的各種消化液的水量，絕大部分也在小腸內被重新吸收。二、糖類消化產物的吸收

食物中的淀粉和糖原需要消化成單糖后，才被吸收。在小腸中吸收的主要單糖是葡萄糖，而半乳糖和果糖較少。單糖是通過載體系統(tǒng)的主動轉運過程而被吸收的。在轉運過程中需要鈉泵提供能量。當鈉泵被阻斷后，單糖的轉運即不能進行。糖被吸收后，主要通過毛細血管進入血液，而進入淋巴的很少。吸收形式

1.單純擴散脂溶性的小分子物質或離子從膜的高濃度側移向低濃度一側的現(xiàn)象稱為單純擴散(simplediffusion)。與擴散速度有關的是膜兩側的濃度差以及由分子大小、脂溶性高低和帶電狀況決定的通透性。單純擴散的特點是：不需膜蛋白質幫助，不消耗代謝能。轉運的物質是脂溶性、小分子物質，如CO2、O2、N2、NO等。

2.易化擴散指水溶性的小分子物質或離子在膜蛋白質的幫助下從膜的高濃度一側移向低濃度一側稱為易化擴散（facilitateddiffusion）。3.主動轉運主動轉運（activetransport）是最重要的物質轉運形式，指通過細胞本身的耗能將物質從膜的低濃度一側向高濃度的轉運。三、脂類消化產物的吸收

脂類的吸收主要在十二指腸下段和空腸上部。甘油及中短鏈脂肪酸無需混合微團協(xié)助，直接吸收入小腸粘膜細胞后，進而通過門靜脈進入血液。長鏈脂肪酸及其它脂類消化產物隨微團吸收入小腸粘膜細胞。長鏈脂肪酸在脂酰CoA合成酶催化下，生成脂酰CoA，此反應消耗ATP。脂酰CoA可在轉?；缸饔孟拢瑢⒏视鸵货?、溶血磷脂和膽固醇酯化生成相應的甘油三酯、磷脂和膽固醇酯。

體內具有多種轉酰基酶，它們識別不同長度的脂肪酸催化特定酯化反應。這些反應可看成脂類的改造過程，在小腸粘膜細胞中，生成的甘油三酯、磷脂、膽固醇酯及少量膽固醇，與細胞內合成的載脂蛋白構成乳糜微粒，通過淋巴最終進入血液，被其它細胞所利用?？梢?，食物中的脂類的吸收與糖的吸收不同，大部分脂類通過淋巴直接進入體循環(huán)，而不通過肝臟。因此食物中脂類主要被肝外組織利用，肝臟利用外源的脂類是很少的。脂類的吸收含兩種情況：

中鏈、短鏈脂肪酸構成的甘油三酯乳化后即可吸收——>腸粘膜細胞內水解為脂肪酸及甘油——>門靜脈入血。長鏈脂肪酸構成的甘油三酯在腸道分解為長鏈脂肪酸和甘油一酯，再吸收——>腸粘膜細胞內再合成甘油三酯，與載脂蛋白、膽固醇等結合成乳糜微?！?gt;淋巴入血。所以，脂肪的吸收有淋巴途徑和血液途徑兩種，但以前者為主。

膽固醇的吸收進入腸道的膽固醇主要有兩來源：一是食物中來的，一是肝分泌的膽汁中來的。由膽汁來的膽固醇是游離的，而食物中的膽固醇部分是酯化的。酯化的膽固醇必須在腸腔中經消化液中的膽固醇酯酶的作用，水解為游離膽固醇后才能被吸收。游離的膽固醇通過形成混合微膠粒，在小腸上部被吸收。被吸收的膽固醇大部分在小腸粘膜中又重新酯化，生成膽固醇酯，最后與載脂蛋白一起組成乳糜微粒經由淋巴系統(tǒng)進入血循環(huán)。Theslideshowsthemostimportantstepswhichareinvolvedincholesterolabsorption.Bileacidssolubilizedietaryandbiliarycholesterolinmicelleswhicharephagocytosedbyintestinalepithelialcells.Thephagocytosedcholesterolisesterifiedwithfattyacidbyacyl-CoAcholesterolacyl

transferase(ACAT,amicrosomalenzyme).Cholesterolestersareusedbymicrosomaltriglyceridetransferprotein(MTP)toassemblechylomicronswhicharesecretedintothelymph.AsignificantpartofcholesterolthatistakenupbytheintestinalepitheliumissecretedbacktotheintestinallumenviatheABCtransporterA1(ABC1).膽固醇的吸收受很多因素的影響。食物中膽固醇含量越高，其吸收也越多，但兩者不呈直線關系。食物中的脂肪和脂肪酸有提高膽固醇吸收的作用，而各種植物固醇（如豆固醇、β-谷固醇）則抑制其吸收。膽鹽可與膽固醇形成混合微膠粒而助于膽固醇的吸收，食物中不能被利用的纖維素、果膠、瓊脂等容易和膽鹽結合形成復合物，妨礙微膠粒的形成，從而能降低膽固醇的吸收；最后，抑制腸粘膜由細胞載脂蛋白合成的物質，可因妨礙乳糜微粒的形成，減少膽固醇的吸收。四、蛋白質消化產物的吸收

蛋白質消化的終產物氨基酸和小肽在小腸粘膜被吸收。吸收進入粘膜細胞后，小肽可被粘膜細胞中的肽酶再水解成游離氨基酸，然后進入血循環(huán)。吸收機制：腸粘膜對氨基酸的吸收與其漿膜面的鈉泵有關，粘膜面和漿膜面均有氨基酸載體，現(xiàn)已證實的氨基酸轉運載體有3種，氨基酸的吸收均為需ATP的主動轉運。能進入腸粘膜細胞的不僅是氨基酸，還有數量更多的寡肽。一般認為四肽以上的蛋白質水解物不能直接進入腸粘膜細胞，當它們接觸刷狀緣時先被水解成二肽或三肽，吸收后在細胞液中最終水解成氨基酸。其中含有Pro和HO-Pro的二肽，則只能在胞液中才能被水解，甚至還有少部分（約10％）以二肽形式直接進入血液。

蛋白質缺乏的危害食物中長期缺乏蛋白質、維生素B、E及膽堿，可引起脂肪肝、肝細胞壞死乃至肝硬化；長期慢性的蛋白質攝入不足，小腸黏膜不同程度地萎縮，妨礙鈣的吸收而致佝僂病，并常繼發(fā)腸道細菌和寄生蟲感染。

膽汁等消化液的每日生成量也與蛋白質的攝入量有關，高蛋白飲食可生成較多的膽汁。維生素的吸收水溶性維生素一般簡單擴散方式被充分吸收，特別是相對分子質量小的維生素更易吸收。脂溶性維生素因溶于脂類物質，它們的吸收與脂類相似。脂肪可促進脂溶性維生素吸收。脂溶性維生素的吸收也可能是簡單的擴散方式。吸收維生素K、D和胡蘿卜素（維生素A的前身）需有膽鹽存在。六、水與礦物質的吸收人每日由胃腸吸收回體內的液體量約有5～10L之多。水分的吸收都是被動的，特別是NaCl的主動吸收所產生的滲透壓梯度是水分吸收的主要動力。水分主要由小腸吸收，大腸可吸收通過小腸后余下的水分，而在胃中吸收很少。小腸吸收水分主要靠滲透作用。當小腸吸收其內容物的任何溶質時，都會使小腸上皮細胞內的滲透壓增高，