项目一 食物的消化与吸收
食物是一种非常复杂的混合物。食物所含的营养素中只有水、无机盐和某些维生素等能够直接被人体吸收,而蛋白质、脂肪与多糖类不能被人体直接吸收,必须先在消化管内进行分解,将结构复杂的大分子物质变成结构简单的小分子物质,才能被人体吸收。
消化和吸收这两个生理过程的正常进行,对于人体的新陈代谢、生长发育和从事各种活动所需营养的供给,都有着非常重要的意义。
任务一 人体消化系统概况
食物在人体内的消化与吸收是通过消化系统(图1-1)来完成的,消化系统由消化管和消化腺两部分组成。
图1-1 人的消化吸收系统示意图
主题 消化系统的组成
情景导入:白馒头旅行记
一个白白的馒头被小猪花花放进了嘴巴,不一会儿就被嚼成了碎末。小馒头还没回过神来,又被送到一根长长的细管里去了,然后到了一个黑乎乎的口袋里,被加工成糨糊状后,又被推进了一根管子里面,其中有营养的物质被吸收了,没用的残渣又被小猪花花排出了体外……
同理,人体的消化管既是食物通过的管道,又是食物消化与吸收的场所。
一 消化管的组成
这是一条长而盘曲的肌性管道,有口腔、咽、食管、胃、小肠(十二指肠、空肠、回肠)、大肠(盲肠、结肠)、直肠、肛门等。
【活动探究】
用放大镜观察培养皿中的一段鸡小肠,用手指轻轻在肠膜表面左右抚摸,交流感受。
【讨论思考】
手指会有什么感觉?小肠内表面有绒毛状的突起,这种结构对于营养物质的吸收有什么意义呢?
二 消化腺的组成
消化腺包括大消化腺,即三对大唾液腺、胰腺和肝脏,以及分布于消化管壁内的许多小消化腺(如口腔内的小唾液腺、食管腺、胃腺和肠腺等)。大消化腺是实质性器官,包括由腺细胞组成的分泌部和导管,分泌物经导管排入消化管,对食物进行化学消化作用。
【练习题】
一、选择题
1.人体消化管的组成不包括( )。
A.胃
B.小肠
C.口腔
D.肝脏
2.消化管中最膨大的部位是( )。
A.胃
B.小肠
C.食道
D.咽
二、操作题
小组合作探讨,共同绘制一幅馒头在人体内的旅行图。
任务二 食物的消化
人体摄入的食物被分解为小分子物质的过程称为消化。方式有机械性消化和化学性消化。两者之间是同时进行、相互联系与相互促进并共同完成的。
机械性消化是指消化管的活动,对食物进行机械性磨碎并与消化液混合和推动食糜前进,又称物理性消化。
化学性消化是指靠消化液中的消化酶对食物进行化学性分解,将食物中营养成分变为可以吸收的营养物质。
主题1消化液
【活动探究】
标号1、标号2两个带有小片馒头的试管,分别装入2毫升清水和唾液,在37℃下,各滴入2滴碘液,观察馒头的变化,分析口腔中唾液淀粉酶对淀粉的消化结果(图1-2)。
图1-2 馒头与碘的反应
【讨论思考】
两个试管的颜色变化与原因是什么?尝试单独咀嚼馒头,味道变甜是否与牙齿的咀嚼和舌的搅拌有关,还是与唾液有关?
结合上述的实验思考,将各种消化液的性质、成分及作用分述如下:
一 唾液
(1)性质 无色、无味、近中性的低渗或等渗液体。
(2)成分 水占约99%,还有少量的无机物和有机物。无机物主要有钠、钾、钙和氯;有机物包括黏蛋白、球蛋白、唾液淀粉酶和溶菌酶等。
(3)作用 湿润口腔和食物;消化淀粉;清洁与保护口腔等。
二 胃液
(1)性质 无色酸性液体,pH0.9~1.5。
(2)成分 盐酸、胃蛋白酶原、内因子、黏液和水。
(3)作用
① 盐酸:激活胃蛋白酶原;杀菌;蛋白质变性;促进胰液、胆汁和小肠液的分泌;有利于铁和钙的吸收等。
② 胃蛋白酶原:保护维生素B12免受小肠内蛋白水解酶的破坏并促进其吸收。
③ 胃黏液:润滑;减少胃黏膜的机械损伤;参与形成胃黏液屏障,保护胃黏膜细胞;抵御H+的侵蚀和胃蛋白酶的消化。
三 胰液
(1)性质 无色碱性液体,pH7.8~8.4。
(2)成分 大量水分、有机物及无机物;无机物—碳酸氢盐;有机物—各种消化酶如:胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶等。
(3)作用 碳酸氢盐—中和胃酸,调解pH;胰淀粉酶—水解淀粉成糊精或麦芽糖等;胰脂肪酶—消化脂肪;胰蛋白酶、糜蛋白酶—水解蛋白质;其他酶类—水解相应的物质。
四 胆汁
(1)成分 水分、有机物及无机物,组成复杂;无机物—钠、钾、钙、碳酸氢盐等;有机物—胆盐、胆色素、胆固醇、卵磷脂等;胆盐是胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合形成的钠盐;胆色素是血红蛋白的分解产物,胆红素和胆绿素。
(2)作用 乳化脂肪;帮助脂肪的吸收;促进脂溶性维生素的吸收;胆盐可直接刺激肝细胞分泌胆汁,起利胆作用。
五 小肠液
(1)性质 黏稠的碱性液体,pH约为7.8。
(2)成分 水分、无机盐及肠激酶和黏蛋白。
(3)作用 保护十二指肠黏膜免受胃酸侵蚀;稀释消化产物,降低肠内容物渗透压,有利于小肠内水分及营养物质的吸收;肠激酶激活胰蛋白酶原,从而促进蛋白质消化。
六 大肠液
(1)性质 少量碱性成分,pH8.3~8.4。
(2)成分 主要为黏液蛋白。
(3)作用 保护肠黏膜免受机械损伤,润滑粪便;基本没有消化作用。
主题2食物的消化
食物在人体内的消化过程,按其先后顺序可分为三个阶段。
一 口腔内消化
食物在口腔内主要是进行机械性消化,经牙齿的咬切、撕裂、咀嚼,将大块的食物磨碎,再经舌的搅拌,使食物与口腔中分泌的唾液充分混合。唾液中含有淀粉酶,能将粮谷类食品中的淀粉变成麦芽糖。唾液中除了淀粉酶外,还有黏蛋白,它可使食物润滑,易于吞咽,使食物由食道经贲门进入胃。由于食物在口腔停留的时间很短,食物中的淀粉并不能完全被消化。因为唾液中没有其他的酶,所以脂肪和蛋白质在口腔中主要是机械性消化。
二 胃内消化
食物进入胃后需要继续进行消化。胃有两种机能:
一种是暂时贮存食物。成年人的胃一般可容纳1~2升食物,因此一次饱餐后食物在胃内可停留较长时间,使食物得以慢慢地进入十二指肠,这就保证了食物在小肠内的消化和吸收。食物在胃内停留时间的长短与食物的量和质有密切关系。
另一种是消化食物(图1-3)。当食物进入胃时,胃壁就逐渐舒张,以容纳食物,同时胃壁肌肉也开始有节奏地蠕动,其蠕动作用是将胃内的食物搅动,使其和胃液充分混合成为粥状食糜。胃的蠕动还能把食糜推送到十二指肠。
图1-3 胃内的蠕动消化
胃黏膜内有胃腺,它分泌一种无色透明的酸性胃液,成年人每天可分泌1.5~2.5升胃液。胃液中含有三种主要成分,即胃蛋白酶、盐酸和黏液。胃蛋白酶能够使食物中的蛋白质分解成为分子较小的蛋白脉和蛋白际。盐酸即胃酸,胃酸能使无活性的蛋白酶元变成有活性的胃蛋白酶,并为胃蛋白酶创造适宜的酸性环境,同时还有杀死随食物进入胃内细菌的作用。胃酸进入小肠后可刺激胰液、胆汁和小肠液的分泌。胃酸造成的酸性环境有助于小肠对铁和钙的吸收。胃黏液有润滑作用,可减少食物对胃黏膜的损伤,也能减少胃酸、胃酶对胃黏膜的侵蚀,它对胃有保护作用。
胃液分泌受不同食物的影响,蔬菜、蛋白质类食物促进胃液分泌作用较强,碳水化合物也有促进胃液分泌的作用,脂肪类食物则抑制胃酸的分泌,使食物在胃内停留时间较长,食物由胃进入小肠的过程称为胃的排空。一般食物入胃后5分钟就开始有部分食物排入十二指肠,但完全排空需要4~6小时;胃排空的时间与食物的量和性质有关,一般流体食物比固体食物排空快。各类食物中碳水化合物排空较快,蛋白质较慢,脂肪更慢。因此,人们吃了油腻的食物后不易饥饿就是这个原因。混合性食物一般排空时间为4~5小时。
三 小肠内消化
胃内的食物进入小肠后,因带酸性,刺激胰腺分泌胰液,肝脏分泌胆汁,小肠黏膜分泌小肠液。
1.胰液
胰液是由胰腺分泌的一种碱性消化液,成年人每天分泌l ~2升,其中含有一些重要的酶类,如胰淀粉酶、胰蛋白酶和胰脂肪酶等。胰淀粉酶能将食物中的淀粉分解为麦芽糖,并在麦芽糖酶的作用下进一步将麦芽糖分解为葡萄糖。胰蛋白酶能将蛋白质,分解成氨基酸。胰脂肪酶能将脂肪分解成甘油和脂肪酸。由此可见,胰液是消化液中最强的一种。因此,当胰腺功能受损时,食物的消化将明显受到影响,这时在患者的粪便中就可出现未消化的肉类、纤维和脂肪微粒。
2.胆汁
胆汁是由肝脏分泌的一种金黄色或深绿色、味苦的碱性液体。它平时贮存在胆囊中,当食物进入小肠后,引起胆囊收缩,胆汁排入十二指肠中,成年人每天分泌胆汁1.0~1.5升。胆汁中不含消化酶,其成分除水外,还有胆色素、胆盐、胆固醇、卵磷脂等。其中最重要的成分是胆盐,它的主要作用,一是使脂肪乳化变成极细小的脂肪微粒。这样,一方面加大了胰脂肪酶和脂肪接触面,有利于脂肪酶对脂肪的分解;另一方面,被乳化的脂肪微粒有一部分可以直接被肠黏膜吸收;二是增加胰脂肪酶的活性,从而加速对脂肪的分解。
3.小肠液
小肠液是由小肠黏膜分泌的一种弱碱性液体。成年人每天分泌1~3升。小肠液含有多种与消化有关的酶,对食物中三大营养素成分都有消化作用。其中主要的消化酶有淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶、肠肤酶等。这些酶和胰液中的消化酶及胆盐相互配合,把食物中的多糖和双糖分解成单糖。这样食物在小肠内就彻底完成了化学分解,消化成完全可以被肠壁吸收的物质。
4.大肠
大肠是消化道的最后一段,大肠的起始端有一蚯蚓状的小盲管,长7~8厘米,这就是阑尾。大肠中不含或只含少量的消化酶,所以大肠无明显的消化作用。大肠的主要功能是吸收水分和形成粪便,大肠内有大量的细菌,这些细菌能利用肠内某些简单的物质合成人体需要的维生素K和B族维生素,被人体吸收和利用。
【专业向导】
胆汁对花生油的乳化作用
将2滴花生油滴入水中,发现油漂浮在水面上。收集数滴猪的胆汁加入其中,搅拌后观察。发现胆汁能使原本互不相溶的油和水,变成大量的细小油滴稳定地分散在水中成为乳状液(图1-4)。胆汁中没有起消化作用的酶,但是胆汁通过乳化作用可以增大脂肪与酶的接触面积,从而有利于脂肪的消化。
图1-4
【练习题】
一、选择题
1.人体内最大的消化腺是( )。
A.肝脏
B.肾
C.脾
D.胰腺
2.为保证消化系统正常发挥功能,进食时应( )。
A.边说笑话
B.细嚼慢咽
C.边想问题
D.边做运动
二、实验题
已知淀粉遇碘液会变成蓝色,且唾液中含有唾液淀粉酶。某小组同学为了探究唾液淀粉酶对淀粉是否有分解作用,进行了如下实验:
实验材料用具:淀粉溶液、碘液、新鲜唾液、清水以及试管若干。
实验步骤:
a.在标号为A、B的两支试管中加入等量__________。
b.向A试管中加入2mL新鲜唾液,则应向B试管加入__________。
c.在适宜条件下放置一段时间后,分别向两支试管中加入2滴碘液后观察。
实验结果预测:
1.若A试管中颜色变为蓝色,B试管也变为蓝色,说明__________。
2.若A试管中__________,B试管变为蓝色,说明唾液淀粉酶对淀粉具有分解作用。
任务三 食物的吸收
食物经消化后,所形成的小分子物质通过消化道黏膜进入血液或淋巴的过程,被机体细胞所利用,称为吸收。人体消化道的不同部位(图1-5),对消化后的各种营养物质有不同程度的吸收功能。
图1-5 人体的主要吸收部位
主题1吸收部位
① 口腔和食管内几乎不被吸收;
② 胃内只吸收酒精和少量水分;
③ 大肠吸收少量水分和无机盐;
④ 小肠为主要的吸收部位。
口腔和食道基本上不吸收什么物质,但口腔黏膜可吸收少量的药物(如硝酸甘油),胃只能吸收少量的水分和酒精,大肠只能吸收少量的水分、无机盐和一部分维生素。消化后的绝大部分营养物质,主要是由小肠吸收的,所以小肠是消化食物吸收营养物质的主要场所。
小肠的结构具有与吸收作用相适应的条件。人的小肠很长,有5~6米,是消化管最长的一段,小肠黏膜表面有很多环形的皱壁,皱壁表面又有许多细小的指状突起为绒毛,这种结构增大了吸收面,使食物在小肠内停留时间很长,有3~5小时,平均为5小时,这样有足够的时间进行吸收。
主题2 吸收作用
这是一个复杂的生理过程,它包括物理过程和化学过程两个方面,物理过程有过滤、扩散、渗透等作用;化学过程主要是由小肠壁上皮细胞的主动运输而产生作用的。
一 碳水化合物的吸收
碳水化合物是以单糖形式在小肠内被吸收而进入血液,经门静脉运送入肝脏,贮存于肝内或经血液循环运送到全身,供各组织利用。一般是葡萄糖和半乳糖吸收最快,果糖吸收较慢。
二 蛋白质的吸收
绝大部分蛋白质被消化成氨基酸后才能被小肠吸收,其吸收途径与葡萄糖相似。但有些未经消化的蛋白质或蛋白质的不完全分解产物,也可能极少量的被小肠吸收,因此有些人对食物有过敏反应,可能是由于某些蛋白质被直接吸收引起的。
三 脂肪的吸收
脂肪微粒以及脂肪分解的产物甘油和脂肪酸,它们被小肠吸收后,一部分进入毛细血管,由静脉进入肝脏,大部分则进入毛细淋巴管,再由淋巴管运送而进入血液循环,分布于脂肪组织中,脂溶性维生素也随脂肪一起被吸收。
成年人每天可分泌7升消化液(如唾液、胃液、胆汁、胰液和肠液等),这些消化液中的水分、无机盐和某些有机成分,也可由小肠重新吸收入血液。当人体发生急性呕吐和腹泻,除影响对物质的正常消化和吸收外,也由于消化液的大量丢失,引起体内水盐代谢和酸碱平衡的严重紊乱,这样有时还会出现危及生命的严重后果。
食物中的营养物质被消化吸收进入血液后,随血液首先到达肝脏,这些营养物质一部分暂时贮存于肝脏内,有的转变成其他物质,还有一部分营养物质由肝脏随血液流进心脏,再经血液循环运送到身体各组织器官被利用。在吸收过程中,有时也会从消化道中吸收进来一些对身体有害的物质,通过肝脏的生物转化作用最终变为无害物质随尿、粪排出体外。
【视野拓展】
饭后会引起消化吸收不好的习惯
饭后洗澡
民间有句俗话叫“饱洗澡饿剃头”,这话也不完全正确。饭后洗澡,体表血流量就会增加,胃肠道的血流量便会相应减少,从而使肠胃的消化功能减弱,对食物的消化吸收极为不利。
饭后水果
很多人都喜欢饭后吃点水果,这是一种错误的生活习惯。食物进入胃以后,需要经过1~2小时的消化,如果饭后立即吃水果,就会被先前吃进的食物阻挡,致使水果不能正常地消化。时间长了,就会引起腹胀、腹泻或便秘等症状。
饭后浓茶
饭后喝茶,会冲淡胃液,影响食物的消化。另外,茶叶中含有大量鞣酸,饭后喝茶,就会使胃中没来得及消化的蛋白质同鞣酸结合在一起形成不易消化的沉淀物,影响蛋白质的吸收。茶叶还会妨碍铁元素的吸收,长期如此甚至能够引发缺铁性贫血。
饭后吸烟
饭后吸烟的危害比平时大10倍。这是由于进食后的消化道血液循环增多,致使烟中有害成分大量吸收,损害肝脏、大脑及心脏血管,引起这些方面的疾病。
饭后散步
“饭后百步走”只适合于平时活动较少,尤其是长时间伏案工作的人,也适合于形体较胖或胃酸过多的人,如果饭后散步20分钟,有助于其促进胃肠蠕动、胃肠消化液的分泌和食物的消化吸收,但至少应在饭后20分钟后再开始百步走。有些人饭后是“不能走”的,比如那些体质较差,尤其是患有胃下垂等疾病的人。
【练习题】
一、选择题
1.下列器官中不与食物接触的是( )。
A.胃
B.小肠
C.肝脏
D.口腔
2.人体内消化吸收食物营养的主要器官是( )。
A.口腔
B.食管
C.胃
D.小肠
二、问答题
1.在人体消化系统能分泌胆汁和帮助消化并有解毒功能的是胃还是肝脏?为什么?
2.胆汁中并没有消化食物的酶,它对食物的消化起了什么作用?
【归纳小结】
消化道:口腔—咽—食道—胃—小肠—大肠—肛门
消化腺:唾液腺(分泌唾液)—胃腺(分泌胃液)—胰腺(分泌胰液)—肝(分泌胆汁)—肠腺(分泌肠液)
消化系统工作流程类举:
人体对营养素的吸收部位:
胃(少量的水、无机盐和酒精)
小肠(大部分的所有营养素)
大肠(少量的水、无机盐和少量维生素)
自我测试
一、填空题
1.消化系统由__________和__________组成。
2.消化腺有(1)大消化腺:位于__________外,如唾液腺、__________和__________;(2)小腺体:分布在内,如胃腺和。
3.消化的种类:包括__________消化和__________消化两个过程。
4.在消化道中器官只有消化作用的是__________,只有吸收作用的是__________,既有消化作用又有吸收作用的是__________,既无消化作用又无吸收作用的是__________。
5.食物在口腔内的消化表现为____________________。
6.食物在胃内的消化表现为____________________。
7.食物在小肠内的消化表现为____________________。
8.淀粉、蛋白质、脂肪消化的最终产物分别是__________、__________与__________,它们消化的起始部位分别是 与。
二、选择题
1.消化系统的组成包括( )。
A.口腔、食道、胃
B.消化道和肠腺
C.消化道和消化腺
D.口腔、胃、小肠
2.下列消化腺中,位于消化道内的是( )。
A.肠腺
B.唾液腺
C.肝脏
D.胰
3.消化道中最膨大的部位是( )。
A.胃
B.小肠
C.食道
D.咽
4.人体消化系统中分泌的消化液不含消化酶的消化腺是( )。
A.肝脏
B.胰腺
C.唾液腺
D.肠腺
5.营养物质中的淀粉、蛋白质、脂肪分别在人体的哪个器官中被初步消化( )。
A.口腔、胃、小肠
B.胃、小肠、大肠
C.胃、口腔、小肠
D.小肠、口腔、胃
6.下列消化液中,不含消化酶的是( )。
A.唾液
B.胃液
C.胆汁
D.肠液
7.肝炎患者怕吃油腻食物的原因是( )。
A.唾液分泌过少
B.胃液分泌过少
C.胆汁分泌过少
D.肠液分泌过少
8.淀粉在进行化学消化的过程中最先开始于( )。
A.口腔
B.小肠
C.大肠
D.胃
9.下列属于化学性消化的是( )。
A.牙齿将食物嚼碎
B.唾液使饭中的淀粉变成有甜味的麦芽糖
C.胃肠蠕动使食物与消化液混合
D.舌头搅拌使食物与唾液混合
10.食物成分中不经消化就被消化道吸收的是( )。
A.水、无机盐、维生素
B.水、淀粉、维生素
C.蛋白质、水、无机盐
D.淀粉、水、脂肪
11.利用下列哪组消化液,能够很快地清除容器中的油垢( )。
A.唾液、胃液、肠液
B.胰液和肠液
C.胰液、胆汁、肠液
D.胃液和胆汁
12.长期酗酒的人会影响哪种食物成分的消化( )。
A.糖类
B.脂肪
C.蛋白质
D.维生素
三、问答题
1.请分析大部分食物为什么必须要经过消化才能吸收?
2.食物消化一共有哪些方式?它们之间有什么区别?
3.为什么肝脏有病的人不宜吃油脂含量过高的食物?
四、应用题
据报道,某病人因腹痛难忍,送医院后,医生误诊他患了急性胆囊炎,为他做了胆囊切除术。没想到病人的腹痛更加剧烈,几天后连肠子都坏死了。于是医生不得已又切除了他的全部小肠和部分大肠。病人虽然保住了性命,但他的生活从此受到严重的影响。
1.人的胆囊切除后,食物中的__________的消化会受到较大的影响。
2.若人的全部小肠和部分大肠被切除,就只能通过静脉滴注获得营养,这是因为人体摄入的食物失去了__________的主要场所。