课件：食品的消化吸收ok.ppt

1/42,第二章 食品的消化吸收,2/42,2.1 人体消化系统概况,2.1.1 基本概念 2.1.1.1.什么是消化（digestion) 是人们摄入的食物必须被分解成小分子物质后才能进入体内，这种将食物分解为小分子物质的过程为消化。它包括机械消化、化学消化和微生物消化。 2.1.1.2 什么是吸收 (absorption) 食物以消化后，所形成的小分子物质通这消化道黏膜进入血液（blood)或淋巴的过程。被机体细胞所利用。称为吸收。,3/42,2.1.2 人体消化系统的组成,人体消化系统由消化道和消化腺两大部分组成。消化道是一条自口腔延至肛门很长的管道，包括口腔、咽、食管、胃、小肠（十二指肠、空肠、回肠）、大肠（盲肠、结肠、直肠）和肛门，全长8-10米。消化腺有小消化腺和大消化腺两种，小消化腺如胃腺和小肠腺，分散在消化道的管壁内；大消化腺有3对唾液腺（腮腺、下颌下腺、舌下腺）、肝和胰，它们均借管道将分泌物排入消化道。,4/42,5/42,Digestive system,6/42,口腔(mouth) 1.牙齿（dens) 2.舌（tongue) 3. 唾液腺（salivary gland),7/42,咽与食道,1.咽（pharynx) 2.食道(esophagus),8/42,9/42,小肠 （ smallintestine) 1.小肠的运动 （1）紧张性收缩 （2）节律性分节运动 （3）蠕动 2.进入小肠的消化液 （1）胰液 （2）胆汁 （3）小肠液,10/42,小肠 在小肠内壁上布满了环状皱褶、绒毛和微绒毛。使小肠的吸收面积可达200平方米。小肠的这种结构增大食糜流动时的磨擦力，延长了食物在小肠内的停留时间，为食物在小肠内的吸收创造了有利条件,11/42,胰脏 胰脏是一个大的小叶状腺体，胰脏分泌的消化液及胰腺内的胰岛细胞可产生胰岛素、胰高血糖素，通过胰管和胆管后经位于十二指肠处的总胆管开口进入小肠。胰液为无色、无嗅的弱碱性液体,pH为7.88.4 。,胰液,12/42,大肠 large intestine 1.大肠的运动 (1).袋状往返运动 (2).分节或分袋推进运动 (3).蠕动 2.大肠内的细菌活动 分解有毒物质，引起结肠炎。,13/42,2.1.3 消化道的活动特点,兴奋性低、收缩缓慢 富于伸展性，能适应需要做最大的伸展、最长时可为源长度的23倍，如胃通常可容纳几倍于自己初始体积的食物。 有一定的紧张性。消化道的胃肠等部位能保持一定的形态和位置，肌肉的各种收缩均是在紧张性的基础上发生。 节律性运动 对化学、温度和机械牵张的刺激比较敏感，对内容物的各种刺激引起的内容物推进或排空有重要意义。,14/42,2.2 食物的消化吸收,食物中的各种营养素被充分地消化后，就开始被小肠黏膜吸收，最后都通过血液循环，运输到全身各个组织细胞。消化道不同部位的吸收能力和吸收速度是不同的，这主要取决于各部分消化道的组织结构，以及食物在各部位被消化的程度和停留的时间。,15/42,在口腔和食管内，食物实际上是不被吸收的。在胃内，食物的吸收也很少，胃只是吸收酒精、某些药物（阿司匹林）和少量水分。小肠是吸收的主要部分，一般认为，糖类、蛋白质和脂肪的消化产物大部分是在十二脂肠和空肠吸收的，回肠有其独特的功能，即主动吸收胆盐和维生素B12。小肠内容物进入大肠时已经不含多少可被吸收的物质了。大肠主要吸收水分和盐类，一般认为，结肠可吸收进入其内的80%的水及90%的Na+、Cl-。,16/42,2.2.1 营养素吸收的形式,被动转运 （1）被动扩散（物质从浓度高的一侧向低的一侧透过） （2）易化扩散（指非脂溶性物质或亲水物质，需在细胞膜蛋白质的帮助下，由膜的高浓度向低浓度一侧扩散或转运的过程。 （3）滤过作用（胃肠黏膜的上皮细胞可以看做是滤过器，如果胃肠腔内的压力超过毛细血管时，水分和其他物质就可以滤入 血液。 （4）渗透（渗透压较高的一侧将从另一侧吸引一部分水过来，以求达到渗透压的平衡） 主动转运 在许多情况下，某种营养成分必须逆着浓度梯度的方向穿过细胞膜，这个过程称主动转运。营养物质的转运需要有细胞上脂蛋白作为载体协助。,17/42,2.2.2 碳水化合物的消化与吸收 2.2.2.1 碳水化合物的消化 食物碳水化合物最多的通常是谷类和薯类的淀粉，存在于动物肌肉和肝脏的碳水化合物称为糖原，亦称动物淀粉（为数很少）。消化水解淀粉的酶叫淀粉酶。 三大唾液腺 糊精 淀粉 口腔 无数小唾液腺 麦芽糖 分泌淀粉酶 淀粉 小肠（ 胰液、肠中淀粉酶 ） 糊精 麦芽糖 葡萄糖 小肠刷状缘,18/42,由于人体没有-1,4-糖苷键的水解酶，故不能消化由-1,4-糖苷键组成的纤维素、半纤维素等。此外，还有一些多糖物质如琼脂、果胶、植物胶、海藻胶等多糖物质也不能被消化，在现代食品工业中常用作减肥食品。,19/42,蔗糖（蔗糖酶） 葡萄糖 果糖 乳糖（乳糖酶） 葡萄糖 半乳糖 通常食品中的糖类在小肠上半部分几乎全部转化成各种单糖，但部分淀粉在小肠内仅有部分被吸收。其余则在结肠内经微生物发酵后吸收。 大豆及豆类食品中含有一定量的棉籽糖（三碳糖）和水苏糖（四碳糖），人体没有水解此类碳水化合物的酶，他们因此不能被消化吸收，滞留于小肠滞留于肠道并在微生物的作用下发酵产气，“胀气因素”的称呼由此而来，大豆被加工成豆腐时，胀气因素大已被去处，豆腐乳中的根酶可以分解并去除此类碳水化合物。,20/42,2.2.2.2 碳水化合物的吸收,食物中的碳水化合物被消化成单糖后,在小肠内几乎全部被吸收.各种单糖的吸收速率不同,己糖的吸收速率比戊糖快,若以葡萄糖的吸收速率为100,则各种单糖的吸收速率依次为:D-半乳糖(110)D-葡萄糖(100)D-果糖(70)木糖醇(36)山梨醇(29)。,21/42,单糖是碳水化合物消化中最主要的产物，肠道内的单糖主要有葡萄糖及少量的半乳糖和果糖。 单糖的吸收方式： 主动转运：吸收快，需要载体蛋白，逆浓度梯度（葡萄糖、半乳糖）需能量。 单纯扩散：吸收慢，高浓度梯度低浓度梯度（需能量）戊糖和多元醇。 易化扩散：吸收较快，高浓度梯度低浓度梯度（不需能量）需微绒毛载体，果糖。,22/42,单糖是碳水化合物消化中最主要的产物，肠道内的单糖主要有葡萄糖及少量的半乳糖和果糖。 单糖的吸收方式： 主动转运：吸收快，需要载体蛋白，逆浓度梯度需能量，如葡萄糖、半乳糖 。 单纯扩散：吸收慢，高浓度梯度低浓度梯度，需能量，如戊糖和多元醇。 易化扩散：吸收较快，高浓度梯度低浓度梯度，不需能量，需微绒毛载体，如果糖。,23/42,中链、短链脂肪酸构成的甘油三酯乳化后即可吸收肠粘膜细胞内水解为脂肪酸及甘油门静脉入血。 长链脂肪酸构成的甘油三酯在肠道分解为长链脂肪酸和甘油一酯，再吸收肠粘膜细胞内再合成甘油三酯，与载脂蛋白、胆固醇等结合成乳糜微粒淋巴入血。所以，脂肪的吸收有淋巴途径和血液途径两种，但以前者为主。,2.2.3 脂类的消化和吸收,24/42,胆汁酸盐,胆固醇酯酶,磷脂酶A2,胰脂酶,磷脂,脂肪酸、溶血磷脂,胆固醇酯,脂肪酸、游离胆固醇,脂肪酸、一酰甘油,脂肪,乳化微团,重新酯化成 甘油三酯等,载脂蛋白,乳糜微粒,淋巴,血液,25/42,胆固醇的吸收,进入肠道的胆固醇主要有两来源：一是食物中来的，一是肝分泌的胆汁中来的。由胆汁来的胆固醇是游离的，而食物中的胆固醇部分是酯化的。酯化的胆固醇必须在肠腔中经消化液中的胆固醇酯酶的作用，水解为游离胆固醇后才能被吸收。游离的胆固醇通过形成混合微胶粒，在小肠上部被吸收。被吸收的胆固醇大部分在小肠粘膜中又重新酯化，生成胆固醇酯，最后与载脂蛋白一起组成乳糜微粒经由淋巴系统进入血循环。,26/42,胆固醇的吸收受很多因素的影响。 食物中胆固醇含量越高，其吸收也越多，但两者不呈直线关系。食物中的脂肪和脂肪酸有提高胆固醇吸收的作用，而各种植物固醇（如豆固醇、-谷固醇）则抑制其吸收。胆盐可与胆固醇形成混合微胶粒而助于胆固醇的吸收，食物中不能被利用的纤维素、果胶、琼脂等容易和胆盐结合形成复合物，妨碍微胶粒的形成，从而能降低胆固醇的吸收；最后，抑制肠粘膜由细胞载脂蛋白合成的物质，可因妨碍乳糜微粒的形成，减少胆固醇的吸收。,27/42,2.2.4 蛋白质的消化与吸收的,蛋白质消化的终产物氨基酸和小肽在小肠粘膜被吸收。吸收进入粘膜细胞后，小肽可被粘膜细胞中的肽酶再水解成游离氨基酸，然后进入血循环。吸收机制：肠粘膜对氨基酸的吸收与其浆膜面的钠泵有关，粘膜面和浆膜面均有氨基酸载体，现已证实的氨基酸转运载体有3种，氨基酸的吸收均为需ATP的主动转运。,28/42,能进入肠粘膜细胞的不仅是氨基酸，还有数量更多的寡肽。一般认为四肽以上的蛋白质水解物不能直接进入肠粘膜细胞，当它们接触刷状缘时先被水解成二肽或三肽，吸收后在细胞液中最终水解成氨基酸。其中含有Pro和HO-Pro的二肽，则只能在胞液中才能被水解，甚至还有少部分（约10）以二肽形式直接进入血液。 肠粘膜细胞对氨基酸和寡肽的吸收为主动吸收，它们透过细胞膜的过程是个耗能需钠的生理过程。细胞壁上转运氨基酸或寡肽的载体蛋白与它们及钠离子形成三联体，将它们转运入细胞膜之内。之后Na+借助钠泵主动排出细胞膜外，使胞液的Na+离子浓度不致于升高，利于氨基酸或寡肽的不停吸收转运。,29/42,化学结构各异的氨基酸分子是被不同的转运系统吸收进入肠粘膜细胞的。 中性氨基酸转运系统对中性氨基酸有高度亲合力，可转运芳香族氨基酸（Phe、Tyr、Trp）、脂肪族氨基酸（Ala、Ser、Thr、Val、Leu、Ile）、含硫氨基酸（Met、Cys）以及His、Gln等，部分Gly也靠这个系统转运。该系统的转运速度最快。各氨基酸的吸收速度排序为MetIleValPheTrpThr。 碱性氨基酸转运系统转运Lys和Arg，但转运速度慢，仅为中性氨基酸转运速度的10，Cyss也靠该系统转运。 酸性氨基酸转运系统转运Asp和Glu。 亚氨基酸和甘氨酸转运系统转运Pro、HO-Pro和Gly，转运速度慢。又因含有这些氨基酸的二肽可直接吸收，故该系统在氨基酸吸收过程中的贡献不突出。,30/42,蛋白质缺乏的危害,食物中长期缺乏蛋白质、维生素B、E及胆碱，可引起脂肪肝、肝细胞坏死乃至肝硬化；长期慢性的蛋白质摄入不足，小肠黏膜不同程度地萎缩，妨碍钙的吸收而致佝偻病，并常继发肠道细菌和寄生虫感染。 胆汁等消化液的每日生成量也与蛋白质的摄入量有关，高蛋白饮食可生成较多的胆汁。,31/42,2.2.5 维生素与矿物质的消化吸收,32/42,2.2.5.1 维生素的消化,人体消化道内没有分解维生素的酶。胃液的酸性、肠液的碱性等环境条件，其它食物成分，以及氧的存在都可能对不同维生素产生影响。某些脂溶性维生素，如VA消化过程中可能被分解破坏。摄入足量可作为抗氧化剂的VE能减少维生素在消化过程中的氧化分解。脂溶性维生素溶于脂肪，可随着脂肪的乳化与分散而同时被消化。,33/42,2.2.5.2 维生素的吸收,水溶性维生素 一般简单扩散方式被充分吸收，特别是相对分子质量小的维生素更易吸收。 脂溶性维生素因溶于脂类物质，它们的吸收与脂类相似。脂肪可促进脂溶性维生素吸收。脂溶性维生素的吸收也可能是简单的扩散方式。吸收维生素 K、D和胡萝卜素（维生素A的前身）需有胆盐存在。,34/42,2.2.5.3 矿物质的消化,矿物质在食品中有些是呈离子状态下存在，即溶解状态，乳饮料中的钾、氯、钠可以直接被机体吸收，如钾钙钠离子。 有些结合在食品有机成分上，例如乳酪蛋白中的钙结合在磷酸根上；铁多存在血红蛋白之中；许多微量元素存在酶中。由于人体消化道内没有能够降矿物质从这类化合物中分解出来的酶，因此这些矿物质往往只有在食物消化过程中，慢慢从有机成分中释放出来，其可利用性很低，因为在分解出来以后，很容易再次结合。,35/42,2.2.5.4 水与矿物质的吸收,人每日由胃肠吸收回体内的液体量约有510L之多。水分的吸收都是被动的，特别是NaCl的主动吸收所产生的渗透压梯度是水分吸收的主要动力。 水分主要由小肠吸收，大肠可吸收通过小肠后余下的水分，而在胃中吸收很少。小肠吸收水分主要靠渗透作用。当小肠吸收其内容物的任何溶质时，都会使小肠上皮细胞内的渗透压增高，因而水分随之渗入上皮细胞。,36/42,1钠、钾的吸收 成人每日摄入约250-300mmol的钠，消化腺大致分泌相同数量的钠，但从粪便中排出的钠不到4mmol，说明肠内容中95%-99%的钠都被吸收了。 由于细胞内的电位较粘膜面负40V，同时细胞内钠的浓度较周围液体为低，因此，钠可顺电化学梯度通过扩散作用进入细胞内。但细胞内的钠能通过低-侧膜进入血液，这是通过膜上钠泵的活动逆电化学进行的主动过程。钠泵是一种Na+-K+依赖性ATP酶，它可使ATP分解产生能量，以维持钠和钾逆浓度的转运。钠的泵出和钾的泵入是耦联的。正常人每天吸收24克的钾，绝大部分可以被吸收。,37/42,2 铁的吸收 人每日吸收的铁约为1mg，仅为每日膳食中含铁量的1/10。铁的吸收与机体对铁的需要有关，当服用相同剂量的铁后，缺铁的患者可比正常人的铁吸收量大1-4倍。食物中的铁绝大部分是三价的高铁形式，但有机铁和高铁都不易被吸收，故须还原为亚铁后，方被吸收。亚铁吸收的速度比相同量的高铁要快2-5倍。维生素C能将高铁还原为亚铁而促进铁的吸收。铁在酸性环境中易溶解而便于被吸收，故胃液中的盐酸有促进铁吸收的作用，胃大部切除的病人，常常会伴以缺铁性贫血。,38/42,铁主要在小肠上部被吸收。肠粘膜吸收铁的能力决定于粘膜细胞内的含铁量。由肠腔吸收入粘膜细胞内的无机铁，大部分被氧化为三价铁，并和细胞内的去铁铁蛋白结合，形成铁蛋白，暂时贮存在细胞内，慢慢地向血液中释放。一小分部被吸收入粘膜细胞而尚未与去铁铁蛋白结合的亚铁，则可以主动吸收的方式转移到血浆中。当粘膜细胞刚刚吸收铁而尚未能转移至血浆中时，则暂时失去其由肠腔再吸收铁的能力。这样，存积在粘膜细胞内的铁量，就成为再吸收铁的抑制因素。,39/42,3钙的吸收 食物中的钙仅有一小部分被吸收。主要影响钙吸收的因素是维生素D和机体对钙的