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(zhì)除維生素、水和無機(jī)鹽可以被直接吸收利用外，蛋白質(zhì)、脂肪和糖類等物質(zhì)均不能被機(jī)體直接吸收利用，需在消化管內(nèi)被分解為結(jié)構(gòu)簡單的小分子物質(zhì)，才能被吸收利用。

食物在消化管內(nèi)被分解成結(jié)構(gòu)簡單、可被吸收的小分子物質(zhì)的過程就稱為消化。這種小分子物質(zhì)透過消化管粘膜上皮細(xì)胞進(jìn)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(jī)械性消化和化學(xué)性消化兩種形式。食物經(jīng)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(tuán)或食糜下移，從口腔推移到肛門，這種消化過程叫機(jī)械性消化，或物理性消化?；瘜W(xué)性消化化學(xué)性消化是指消化腺分泌的消化液對食物進(jìn)行化學(xué)分解而言。由消化腺所分泌的各種消化液，將復(fù)雜的各種營養(yǎng)物質(zhì)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(zhì)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(zhì)被小腸（主要是空腸）吸收進(jìn)入體內(nèi)，進(jìn)入血液和淋巴液。這種消化過程叫化學(xué)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(jié)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(nèi)，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(dǎo)管，將分泌物排入消化管內(nèi)。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(gòu)成近封閉式空間。在口腔空間內(nèi)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(jìn)入食道和空氣進(jìn)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(hù)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?！吧锶萜鳌蔽副诘慕Y(jié)構(gòu)由內(nèi)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(kuò)張和收縮運動，可以起到很好的對“反應(yīng)原料”進(jìn)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(gòu)成一個馬蹄形狀，在其腸內(nèi)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(nèi)壁，所形成的環(huán)狀皺襞表面，具有很多的細(xì)小突起，被稱為腸絨毛。由于這種腸絨毛的存在，結(jié)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(xì)胞電鏡像×9900Mv微絨毛，N細(xì)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(jié)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(nèi)側(cè)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(jié)腸的升結(jié)腸部分。結(jié)腸還包括有橫結(jié)腸、降結(jié)腸和乙狀結(jié)腸，其中，乙狀結(jié)腸部分將直接與直腸相連結(jié)。直腸是一上部比較膨大而下部卻比較細(xì)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(qiáng)，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(chǔ)上的。（4）進(jìn)行節(jié)律性運動。（5）對溫度、化學(xué)和機(jī)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(zhì)的消化

四、維生素與礦物質(zhì)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(chǎn)物是糊精、麥芽低聚糖和麥芽糖。

小腸內(nèi)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(yīng)特點腸粘膜上皮細(xì)胞中有吸收細(xì)胞。只有上述消化產(chǎn)物能夠通過，與微絨毛膜上的酶反應(yīng)。膜上的酶有四種：

①1→4糖苷酶，把葡萄糖分子自上述產(chǎn)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(jìn)行：

①腸腔內(nèi)的消化，產(chǎn)物是雙糖和麥芽低聚糖；

②微絨毛膜上的消化，產(chǎn)物是單糖。

微絨毛雙脂質(zhì)層的四種酶嵌在雙脂質(zhì)層內(nèi)，活性位伸在膜外。在其近處，還有全部嵌在膜內(nèi)的運輸單糖的蛋白質(zhì)，這樣，消化的最終產(chǎn)物立刻可以被運輸?shù)鞍姿Y(jié)合。Thedisaccharidaseenzymesaresucraseandlactase.Theseenzymessitonthebrushborderoftheintestinalcells.Aftermaltoseisproducedbytheamylaseenzyme,sucrasesplitsthemaltosetoproduceglucose,whichisthenabsorbedintothebloodstream.Thesugarinmilkislactose.Onthesurfaceofthesmallintestineisasecondenzyme,whichsplitsthelactoseintoglucoseandgalactose.Thisisthelactoseenzyme.大豆及豆制品中含一定數(shù)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(jīng)微生物作用發(fā)酵、產(chǎn)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(jìn)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(chǎn)物；腸腔內(nèi)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(jié)合并促進(jìn)胰脂酶吸附在微團(tuán)的水油界面上，因而能增加胰脂酶的活性，促進(jìn)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(chǎn)物主要是脂肪酸和甘油一酯。膽固醇酯及磷脂亦可經(jīng)酶促水解成膽固醇、脂肪酸、溶血磷脂等產(chǎn)物。三、蛋白質(zhì)的消化人體不能直接用食物蛋白來更新和修補(bǔ)組織，必須先經(jīng)過消化、消除蛋白質(zhì)的種屬特異性，將復(fù)雜的大分子蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚男》肿影被幔员阄蘸笤僦匦潞铣扇梭w自身特有的蛋白質(zhì)。異體蛋白是不能直接進(jìn)入人體的，否則會引起過敏反應(yīng)。蛋白質(zhì)的消化是在胃腸道內(nèi)經(jīng)多種水解酶類的協(xié)同催化來完成的。（一）胃內(nèi)消化胃粘膜主細(xì)胞所分泌的胃蛋白酶原，必須經(jīng)過胃液中鹽酸的激活，或胃蛋白酶的自我激活作用才能轉(zhuǎn)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(chǎn)物為蛋白、蛋白胨和多肽等。這個消化是不完全的，以后便進(jìn)入小腸。（二）小腸內(nèi)消化小腸是蛋白質(zhì)消化的主要場所。在小腸內(nèi)，在胰腺和腸粘膜細(xì)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(nèi)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(xì)胞分泌時，都是無活性的酶原。進(jìn)入十二指腸才被激活。由于它們催化肽鏈內(nèi)部的肽鍵，故稱內(nèi)肽酶。trypsin

胰蛋白酶

chymotrypsin

糜蛋白酶

(2)外肽酶：它們水解蛋白質(zhì)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(guān)蛋白質(zhì)水解酶

①腸激酶：激活胰蛋白酶原轉(zhuǎn)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(nèi)肽酶從肽鏈內(nèi)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(zhì)的消化維生素的消化人體消化道內(nèi)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(chǎn)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(zhì)的消化礦物質(zhì)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(jié)合在食品有機(jī)成分上，例如乳酪蛋白中的鈣結(jié)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(zhì)從有機(jī)成分中釋放出來，其可利用程度則與食品性質(zhì)和其成分相互作用有關(guān)。第三節(jié)吸收一、吸收概述二、糖類消化產(chǎn)物的吸收三、脂類消化產(chǎn)物的吸收四、蛋白質(zhì)消化產(chǎn)物的吸收五、維生素的吸收六、水與礦物質(zhì)的吸收

一、吸收概述

食物的消化過程為吸收作好了準(zhǔn)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(jié)構(gòu)，以及食物在各部位被消化的程度和停留時間的長短有關(guān)。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(zhì)吸收的主要部位。一般認(rèn)為，蛋白質(zhì)、脂肪和糖類的消化產(chǎn)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(jīng)過小腸后，吸收已基本完成。（4）大腸主要吸收水分和無機(jī)鹽。小腸是營養(yǎng)物質(zhì)吸收的主要部位①它的吸收面積巨大。達(dá)到200m2左右；比人的體表面積大110倍；

②絨毛內(nèi)平滑肌、神經(jīng)、毛細(xì)血管和毛細(xì)淋巴管十分豐富；

③食物在小腸內(nèi)停留時間長，約3～8h；

④小腸內(nèi)食物巳被充分消化成可吸收的小分子物質(zhì)。除吸收營養(yǎng)物質(zhì)外，小腸每日分泌多達(dá)6～7升的各種消化液的水量，絕大部分也在小腸內(nèi)被重新吸收。二、糖類消化產(chǎn)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(zhuǎn)運過程而被吸收的。在轉(zhuǎn)運過程中需要鈉泵提供能量。當(dāng)鈉泵被阻斷后，單糖的轉(zhuǎn)運即不能進(jìn)行。糖被吸收后，主要通過毛細(xì)血管進(jìn)入血液，而進(jìn)入淋巴的很少。吸收形式

1.單純擴(kuò)散脂溶性的小分子物質(zhì)或離子從膜的高濃度側(cè)移向低濃度一側(cè)的現(xiàn)象稱為單純擴(kuò)散(simplediffusion)。與擴(kuò)散速度有關(guān)的是膜兩側(cè)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(kuò)散的特點是：不需膜蛋白質(zhì)幫助，不消耗代謝能。轉(zhuǎn)運的物質(zhì)是脂溶性、小分子物質(zhì)，如CO2、O2、N2、NO等。

2.易化擴(kuò)散指水溶性的小分子物質(zhì)或離子在膜蛋白質(zhì)的幫助下從膜的高濃度一側(cè)移向低濃度一側(cè)稱為易化擴(kuò)散（facilitateddiffusion）。3.主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運（activetransport）是最重要的物質(zhì)轉(zhuǎn)運形式，指通過細(xì)胞本身的耗能將物質(zhì)從膜的低濃度一側(cè)向高濃度的轉(zhuǎn)運。三、脂類消化產(chǎn)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(tuán)協(xié)助，直接吸收入小腸粘膜細(xì)胞后，進(jìn)而通過門靜脈進(jìn)入血液。長鏈脂肪酸及其它脂類消化產(chǎn)物隨微團(tuán)吸收入小腸粘膜細(xì)胞。長鏈脂肪酸在脂酰CoA合成酶催化下，生成脂酰CoA，此反應(yīng)消耗ATP。脂酰CoA可在轉(zhuǎn)?；缸饔孟拢瑢⒏视鸵货?、溶血磷脂和膽固醇酯化生成相應(yīng)的甘油三酯、磷脂和膽固醇酯。

體內(nèi)具有多種轉(zhuǎn)?；福鼈冏R別不同長度的脂肪酸催化特定酯化反應(yīng)。這些反應(yīng)可看成脂類的改造過程，在小腸粘膜細(xì)胞中，生成的甘油三酯、磷脂、膽固醇酯及少量膽固醇，與細(xì)胞內(nèi)合成的載脂蛋白構(gòu)成乳糜微粒，通過淋巴最終進(jìn)入血液，被其它細(xì)胞所利用?？梢姡澄镏械闹惖奈张c糖的吸收不同，大部分脂類通過淋巴直接進(jìn)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(gòu)成的甘油三酯乳化后即可吸收——>腸粘膜細(xì)胞內(nèi)水解為脂肪酸及甘油——>門靜脈入血。長鏈脂肪酸構(gòu)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(xì)胞內(nèi)再合成甘油三酯，與載脂蛋白、膽固醇等結(jié)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(jìn)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(jīng)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(jīng)由淋巴系統(tǒng)進(jìn)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(guān)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(jié)合形成復(fù)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(xì)胞載脂蛋白合成的物質(zhì)，可因妨礙乳糜微粒的形成，減少膽固醇的吸收。四、蛋白質(zhì)消化產(chǎn)物的吸收

蛋白質(zhì)消化的終產(chǎn)物氨基酸和小肽在小腸粘膜被吸收。吸收進(jìn)入粘膜細(xì)胞后，小肽可被粘膜細(xì)胞中的肽酶再水解成游離氨基酸，然后進(jìn)入血循環(huán)。吸收機(jī)制：腸粘膜對氨基酸的吸收與其漿膜面的鈉泵有關(guān)，粘膜面和漿膜面均有氨基酸載體，現(xiàn)已證實的氨基酸轉(zhuǎn)運載體有3種，氨基酸的吸收均為需ATP的主動轉(zhuǎn)運。能進(jìn)入腸粘膜細(xì)胞的不僅是氨基酸，還有數(shù)量更多的寡肽。一般認(rèn)為四肽以上的蛋白質(zhì)水解物不能直接進(jìn)入腸粘膜細(xì)胞，當(dāng)它們接觸刷狀緣時先被水解成二肽或三肽，吸收后在細(xì)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(jìn)入血液。

蛋白質(zhì)缺乏的危害食物中長期缺乏蛋白質(zhì)、維生素B、E及膽堿，可引起脂肪肝、肝細(xì)胞壞死乃至肝硬化；長期慢性的蛋白質(zhì)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(xì)菌和寄生蟲感染。

膽汁等消化液的每日生成量也與蛋白質(zhì)的攝入量有關(guān)，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(kuò)散方式被充分吸收，特別是相對分子質(zhì)量小的維生素更易吸收。脂溶性維生素因溶于脂類物質(zhì)，它們的吸收與脂類相似。脂肪可促進(jìn)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(kuò)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(zhì)的吸收人每日由胃腸吸收回體內(nèi)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(chǎn)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(dāng)小腸吸收其內(nèi)容物的任何溶質(zhì)時，都會使小腸上皮細(xì)胞內(nèi)的滲透壓增高，