高中基礎生物-消化



人類的消化系統

消化系統負責進行消化作用,即是將食物由大分子分解為小分子,在吸收利用的過程。
整個作用又可以分為消化與吸收,消化是指將大分子分解為小分子,可以依據消化酶的有無分為化學性消化與物理性消化;吸收是指養分進入體內,透過循環系統供給全身利用。

人類的消化系統依構造可以分為消化道與消化腺。消化道是我們吃進去的東西,經過消化系統的路徑;消化腺則是可以分泌消化液的腺體。有些器官既是消化道,也可以分泌消化液。消化腺分泌的消化液會經由特定的管道進入消化道,因此屬於外分泌腺。

口腔

口腔裡具有牙齒與舌頭,可以切斷、切碎食物,並攪拌食物與唾液混合。這個被初步處理過的食物我們稱為食團。
口腔中有唾液,唾液由三對唾腺分泌,分別為耳下腺、舌下腺、頷下腺。唾液中含有澱粉酶,可以將澱粉分解為麥芽糖,但因為食物在口腔的停留時間不長,因此只能分解少部分的澱粉。唾液中含有醣蛋白,具有潤滑的功能,使食團較容易被吞嚥。

咽是消化道與呼吸道共用的部分,往下有喉與食道兩個開口。
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喉是氣管的開口,若食物掉入氣管可能會導致氣管阻塞。為避免食物掉入氣管,在吞嚥時,會厭軟骨會蓋住氣管開口,平常則是開啟以保持氣管暢通。

食道

食團進入食道後,藉由食道的肌肉收縮將食團推送至胃。食團進入食道後,食團下方的肌肉舒張、上方的肌肉收縮,使得食團向胃移動,稱之為食道蠕動。由於蠕動並不完全依靠重力,因此倒立或無重力的狀況下也可以將食團送到胃中。
食道中不含消化液,也不具有消化功能,僅將食團單向推送至胃中。

食團進到胃之後,會與胃中消化液混合,稱為食糜。
這些消化液由胃壁細胞分泌,胃液中含有鹽酸,這樣的強酸可以殺死食物中大部分的微生物、幫助軟化食物、提供胃蛋白酶適合作用的環境。
胃液中含有胃蛋白酶,可以將蛋白質分解為多肽。由於胃也是由蛋白質構成,為避免胃被蛋白酶分解,胃壁細胞會分泌黏液以保護胃。
由於胃液的強酸性,在1980年代之前,我們普遍認為胃中不可能有微生物可以生存。一直到1984年,Barry Marhall證實胃幽門螺旋桿菌與胃潰瘍之間的關係,我們才找到生活在胃中的細菌。

  • 胃幽門螺旋桿菌:這種細菌可以生存在胃壁細胞與黏液層之間,胃幽門螺旋桿菌可以大量分泌尿素酶,將胃黏膜滲出的尿素轉化為弱鹼性的銨根(NH4+),與酸性的胃液中和。

食道與胃連接之處有賁門括約肌,食團進入胃之後,賁門括約肌會緊閉,避免胃中食糜逆流。
  • 胃食道逆流:若食糜逆流,則為胃食道逆流,由於胃液是強酸性,因此當酸性的食糜逆流到食道時,易對沒以保護機制的食道造成傷害。胃食道逆流的感覺常被描述為胸骨後疼痛、胸口燒灼,因此又被稱為火燒心。
胃有三層肌肉,可以橫向、縱向、斜向收縮,可以協助消化液與食團混合,也可以翻拌食糜,並將食糜緩緩送入小腸。
不同的食物在胃中停留的時間並不相同,一般來說,醣類約停留二~三小時,脂質則可停留四~六小時。
在胃與小腸的末端有幽門括約肌,可以控制食糜進入小腸的流速。

小腸

小腸最前段為十二指腸,食糜會在這裡與膽汁、胰液混合。
膽汁由肝臟分泌,不含酵素。膽汁中的膽鹽可以乳化脂質,有助於後續消化進行。
胰液由胰臟分泌,是一種弱鹼性的消化液,可以中和酸性的食糜。胰液中含有多種酵素,可以分解醣類、蛋白質、脂質、核酸。
小腸上皮細胞具有特殊的膜蛋白,可以分解雙糖、雙肽、核苷酸。
小腸是進行吸收最主要的場所,大部分的水分及養分會在這裡被吸收。水溶性的養分會進入小腸絨毛內的微血管中;脂溶性的養分會進入乳糜管,接著匯入淋巴管中。

大腸

大腸可以吸收剩餘水分,使無法被消化的食物殘渣形成糞便。



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