《食品的消化和吸收》PPT课件.ppt

第二章食品的消化和吸 收 n第一节 消化系统概况 n第二节 食品的消化 n第三节 吸收 第一节 消化系统概况 n领会:(1)人体消化系统的组成 n (2)食物在人体中消化、吸 收的方式 n掌握：（1）消化、吸收的概念 消化系统的基本功能是食物的消化和吸收 ，供机体所需的物质和能量，食物中的营养 物质除维生素、水和无机盐可以被直接吸收 利用外，蛋白质、脂肪和糖类等物质均不能 被机体直接吸收利用，需在消化管内被分解 为结构简单的小分子物质，才能被吸收利用 。 消化食物在消化管内被分解成结构简单 、可被吸收的小分子物质的过程。 吸收食品经过消化后透过消化管粘膜上 皮细胞进入血液和淋巴液的过程。 在消化过程中包括机械性消化和化学 性消化两种形式。 食物经过口腔的咀嚼，牙齿的磨碎， 舌的搅拌、吞咽，胃肠肌肉的活动，将大 块的食物变成碎小的，使消化液充分与食 物混合，并推动食团或食糜下移，从口腔 推移到肛门，这种消化过程叫机械性消化 ，或物理性消化。 化学性消化是指消化腺分泌的消化液对 食物进行化学分解而言。由消化腺所分泌的 各种消化液，将复杂的各种营养物质分解为 肠壁可以吸收的简单的化合物，如糖类分解 为单糖，蛋白质分解为氨基酸，脂类分解为 甘油及脂肪酸。然后这些分解后的营养物质 被小肠（主要是空肠）吸收进入体内，进入 血液和淋巴液。这种消化过程叫化学性消化 。 机械性消化和化学性消化两功能同时进行 ，共同完成消化过程。 一、人体消化系统的组成 消化系统由消化道和消化腺两部分组成。 消化管是一条起自口腔延续为咽、食管、胃、小 肠、大肠、终于肛门的很长的肌性管道，包括口腔、 咽、食管、胃、小肠（十二指肠、空肠、回肠）和大 肠（盲肠、结肠、直肠）等部。（8-10m） 消化腺有小消化腺和大消化腺两种。小消化腺（胃 腺、小肠腺）散在于消化管各部的管壁内，大消化腺 有三对唾液腺（腮腺、下颌下腺、舌下腺）、肝和胰 ，它们均借导管，将分泌物排入消化管内。 消化系统 二、消化道活动特点 消化道平滑肌的生理特性： （1）兴奋性低、收缩较缓慢 （2）并且伸展性也较其他肌肉为强，最长时可 为原来长度23倍。 （3）有一定紧张性。消化道胃肠各部位能保持 一定形状和位置，肌肉各种收缩性均在紧张 性基础上的。 （4）进行节律性运动。 （5）对温度、化学和机械牵张的刺激比较敏感 。 第二节 食品的消化 一、碳水化合物的消化 二、脂类的消化 三、蛋白质的消化 四、维生素与矿物质的消化 n领会(1)维生素和矿物质在人体消化道消化 的过程 n掌握(1)碳水化合物、蛋白质、脂肪三类大 分子物质在人体消化道消化的全过程，消 化酶的分解产物，以及上述营养物质主要 的消化器官。 一、碳水化合物的消化 碳水化合物要消化或单糖才吸收。消化的过程 就是水解的过程。麦芽糖、乳糖、蔗糖、麦芽低聚 糖都能消化. 消化从口腔开始，口腔里有唾液淀粉酶能水解 -1,4糖苷键，但不能水解-1,6糖苷键。消化产物是 糊精、麦芽低聚糖和麦芽糖。 胃里没有消化淀粉的酶。唾液淀粉酶的最适pH 是6.66.8，在食糜没有被胃酸中和以前，能持续作 用一段时间，使淀粉和低聚糖能再消化一部分。 小肠内有胰液的-淀粉酶，其作用和唾液淀粉 酶相同，把直链淀粉消化成麦芽糖和麦芽三糖，支 链淀粉消化成麦芽糖、麦芽三糖及由49个葡萄糖 分子组成的而有16糖苷键的麦芽低聚糖。 肠粘膜上的适应特点 肠粘膜上皮细胞中有吸收细胞。只有上 述消化产物能够通过，与微绒毛膜上的酶反 应。膜上的酶有四种： 14糖苷酶，把葡萄糖分子自上述产物 一个个地切下来； 异麦芽糖酶，水解麦芽低聚糖的16糖 苷键； 蔗糖酶，消化蔗糖； -半乳糖苷酶，消化乳糖。 大豆及豆制品中含一定数量的棉子糖 (raffinose)和水苏糖(stachyaso )，分别为三碳 糖和四碳糖。人体没有分解此类碳水化合物 的酶，不能被消化吸收，滞留肠道经微生物 作用发酵、产气。加工成豆腐时大多已除去 。 膳食纤维，如-1，4糖苷键连接的多糖 ，不能被人体消化。如魔芋粉中魔芋甘露聚 糖，食品中常用的琼脂、果胶、海藻胶等。 二、脂类的消化 唾液中无消化脂类的酶，而胃液中虽有 少量脂肪酶，但却无适宜的pH值，故脂类 在胃中消化作用不大。而脂类的消化主要 在小肠中进行。 （1）胰腺分泌的胰脂肪酶、胰磷脂酶、胆固醇酯酶等 催化脂类水解产物；肠腔内的pH值又适宜酶的催化 作用； （2）分泌至肠的胆汁中所含的胆汁酸盐有乳化脂肪的 作用，以利于酶发挥作用；还有共脂酶能与胆汁酸 盐及胰脂酶结合并促进胰脂酶吸附在微团的水油界 面上，因而能增加胰脂酶的活性，促进甘油三酯的 水解。 胰脂酶能特异地催化甘油三酯的1及3位酯 键水解，因此，甘油三酯在胰脂酶的催化下逐步水 解，其消化产物主要是脂肪酸和甘油一酯。胆固醇 酯及磷脂亦可经酶促水解成胆固醇、脂肪酸、溶血 磷脂等产物。 三、蛋白质的消化 （一） 胃内消化 胃粘膜主细胞所分泌的胃蛋白酶原， 必须经过胃液中盐酸的激活，或胃蛋白酶 的自我激活作用才能转变成具有催化活性 的胃蛋白酶。 胃蛋白酶的最适pH为1.52.5 。主要 水解由芳香族氨基酸的羧基形成的肽键， 产物为蛋白、蛋白胨和多肽等。这个消化 是不完全的, 以后便进入小肠。 （二） 小肠内消化 小肠是蛋白质消化的主要场所。在小 肠内，由胰腺和肠粘膜细胞分泌的多种蛋白 水解酶和肽酶作用下完成的。 1.胰腺中的蛋白酶 (1) 内肽酶：包括胰蛋白酶、 胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶。这些 酶由胰腺细胞分泌时，都是无活性 的酶原。进入十二指肠才被激活。 由于它们催化肽链内部的肽键，故 称内肽酶。 胰蛋白酶 糜蛋白酶 (2) 外肽酶：它们水解蛋白质或多肽链 的末端肽键，包括羧肽酶A及B两种。羧 肽酶A主要水解由中性氨基酸组成的C末 端肽键，而羧肽酶B主要水解由碱性氨基 酸组成的羧基末端。 2. 肠液中有关蛋白质水解酶 肠激酶：激活胰蛋白酶原转变为胰 蛋白酶。胰蛋白酶的自身激活作用较弱， 但它能迅速将胰液中其它几种酶原激活。 氨基肽酶从N末端、羧基肽酶从C 末端开始逐步水解肽键。内肽酶从肽链内 部水解肽键，最后生成二肽，由二肽酶水 解为氨基酸。 维生素与矿物质的消化 维生素的消化 n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。 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，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。人体肠 胃道中没有能够将矿物质从有机成分中释放 出来的酶，其可利用程度则与食品性质和其 成分相互作用有关。 第三节 吸收 n一、吸收概述 n二、糖类消化产物的吸收 n三、脂类消化产物的吸收 n四、蛋白质消化产物的吸收 n五、维生素的吸收 n六、水与矿物质的吸收 n领会(1)维生素和矿物质在人体消化道吸收 的过程 n掌握(1)胃液、肠液、胰液的主要成分和作 用 n（2）碳水化合物、蛋白质、脂肪产物吸 收的过程和特点 n（3）小肠作为主要消化吸收器官的原因 一、吸收概述 食物的消化过程为吸收作好了准备。消化道不 同部位的吸收能力差异很大，这主要与消化道各部 位的组织结构，以及食物在各部位被消化的程度和 停留时间的长短有关。（1）口腔和食道基本上没 有吸收功能，但有些药物，如硝酸甘油含在舌下可 被口腔粘膜吸收。（2）胃仅能吸收酒精、少量水 分和某些药物（如阿司匹林）等。（3）大肠主要 吸收水分和无机盐 。（4）小肠是营养物质吸收的 主要部位。一般认为，蛋白质、脂肪和糖类的消化 产物大部分在十二指肠和空肠吸收，而胆盐和维生 素B12则在回肠吸收。食物经过小肠后，吸收已基 本完成 小肠是营养物质吸收的主要 部位 它的吸收面积巨大。经过粘膜上的许多环形皱 褶、皱褶上的许多绒毛、绒毛表面柱状上皮细胞上微 绒毛的几级放大，使大约4米长的小肠的吸收面积增 大约600倍，达到200m2左右;比人的体表面积大约 110倍 ； 绒毛内平滑肌、神经、毛细血管和毛细淋巴管 十分丰富，平滑肌运动可使绒毛作有节律的舒缩动作 ，促进食糜与粘膜的接触，并能加速绒毛内血液和淋 巴的流动，从而有利于吸收 ； 食物在小肠内停留时间长，约38h，使它有 充分的时间被消化和吸收； 小肠内食物巳被充分消化成可吸收的小分子物 质。 除吸收营养物质外，小肠每日分泌多达67升的 各种消化液的水量，绝大部分也在小肠内被重新吸收 。 二、糖类消化产物的吸收 n 食物中的淀粉和糖原需要消化成单糖后 ，才被吸收。在小肠中吸收的主要单糖是 葡萄糖，而半乳糖和果糖较少。 n 单糖是通过载体系统的主动转运过程 而被吸收的。在转运过程中需要钠泵提供 能量。当钠泵被阻断后，单糖的转运即不 能进行。糖被吸收后，主要通过毛细血管 进入血液，而进入淋巴的很少。 三、脂类消化产物的吸收 脂类的吸收主要在十二指肠下段和空肠上部 。甘油及中短链脂肪酸无需混合微团协助，直接 吸收入小肠粘膜细胞后，进而通过门静脉进入血 液。 长链脂肪酸及其它脂类消化产物随微团吸收入 小肠粘膜细胞。长链脂肪酸在脂酰CoA合成酶催 化下，生成脂酰CoA，此反应消耗ATP。脂酰 CoA可在转酰基酶作用下，将甘油一酯、溶血磷 脂和胆固醇酯化生成相应的甘油三酯、磷脂和胆 固醇酯。 体内具有多种转酰基酶，它们识别不同长度 的脂肪酸催化特定酯化反应。这些反应可看成 脂类的改造过程，在小肠粘膜细胞中，生成的 甘油三酯、磷脂、胆固醇酯及少量胆固醇，与 细胞内合成的载脂蛋白构成乳糜微粒，通过淋 巴最终进入血液，被其它细胞所利用。可见， 食物中的脂类的吸收与糖的吸收不同，大部分 脂类通过淋巴直接进入体循环，而不通过肝脏 。因此食物中脂类主要被肝外组织利用，肝脏 利用外源的脂类是很少的。 脂类的吸收含两种情况： n 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。 n 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。 胆固醇的吸收 n 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。 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。 四、蛋白质消化产物的吸收 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。 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。 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Met IleValPheTrpThr。 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。 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。 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 。 六、水与矿物质的吸收 n 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。 n 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。 无机盐的吸收 n 1钠和氯的吸收 成人每日摄入约8-10g的 钠，几乎完全被吸收。钠和氯的摄入量与排 出量一般大致相当，当食物中缺乏钠和氯时 ，其排出量也相应减少。 2铁的吸收 n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。 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。一小部分 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