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第二章 食品的消化与吸收 第一节基本概念 一 什么是消化 Digestion 定义 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 机械消化和化学消化 二 什么是吸收 Absorption 定义 食品经分解后透过消化道管壁进入血液的过程称为吸收 小分子营养物穿过肠壁进入血管 血管 肠壁 酶 肠腔 消化道口腔 咽 食管 胃 小肠 大肠和肛门全长8 10m是食品通过的管道和食品消化吸收的场所消化腺是分泌消化液的器官唾液腺 胃腺 胰腺 肝脏和小肠腺 三 什么是消化系统 四 消化液有哪些作用 湿润口腔和食物 消化淀粉 清洁保护口腔等 唾液 胃液 润滑食物 保护胃粘膜细胞 杀菌 使蛋白质变性 激活胃蛋白酶原分解蛋白质等 胰液 中和胃酸 水解淀粉 脂肪和蛋白质等 胆汁 乳化脂肪帮助脂肪的吸收 促进脂溶性维生素的吸收 小肠液 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 激活胰蛋白酶原 从而促进蛋白质消化 1 以淀粉消化为主2 从口腔开始 主要在小肠中完成 1 主要参与的酶 唾液 淀粉酶 胰液 淀粉酶 糊精酶 2 消化产物 各种单糖 一 碳水化合物是如何消化的 3 淀粉消化过程 口腔 淀粉 淀粉酶 少量糊精和麦芽糖 小肠 淀粉 淀粉酶 糊精和麦芽糖 糊精酶 麦芽糖酶 葡萄糖 蔗糖 蔗糖酶 葡萄糖和果糖 乳糖 葡萄糖和半乳糖 乳糖酶 淀粉 口腔中唾液淀粉酶约水解40 胃中盐酸水解少量 小肠中 胰淀粉酶约水解50 肠淀粉酶水解少量麦芽糖乳糖蔗糖 小肠中的麦芽糖酶 小肠中乳糖酶 小肠中蔗糖酶葡萄糖半乳糖果糖 食品中能够消化的碳水化合物在小肠上部几乎全部消化成单糖 碳水化合物的消化示意图 4 哪些碳水化合物不能消化 大豆中的棉子糖和水苏糖 胀气因素 纤维素 半纤维素魔芋粉中的魔芋甘露聚糖果胶等植物胶部分多糖如植物多糖 微生物多糖 真菌多糖等 棉子糖 水苏糖 包括脂肪和类脂 磷脂 糖脂 固醇和固醇酯 的消化主要在小肠中进行胰液 胆汁 小肠液 胰脂肪酶 磷脂酶 胆固醇脂酶和胆盐 产物 脂肪酸 单酰甘油脂 二酰甘油脂 二 脂类是如何消化的 3 脂类消化特点 脂类不溶于水 消化只能在脂滴和酶蛋白之间的界面进行 因此脂肪的乳化和分散是决定脂肪消化的关键 1 肠蠕动 胆盐 胆固醇 食品乳化剂能促进脂肪乳化 2 低熔点的脂肪容易乳化 4 消化速度 短链脂肪酸脂肪VS长链脂肪酸脂肪不饱和脂肪酸脂肪VS饱和脂肪酸脂肪 5 磷脂酶催化磷脂水解 胆固醇酯酶催化胆固醇酯水解 磷脂 溶血磷脂 脂肪酸 磷脂酶A2 胆固醇酯酶 胆固醇酯 游离胆固醇 脂肪酸 磷脂水解示意图 胆固醇水解示意图 三 蛋白质是如何消化的 1 胃液的作用 蛋白质的消化从胃开始 1 胃液 胃蛋白酶 水解部分蛋白质 2 产物 眎和胨 较少的多肽和氨基酸 什么是内肽酶和外肽酶 2 胰液的作用 蛋白质的消化主要在小肠 十二指肠 中进行 1 胰液 内肽酶 胰蛋白酶 糜蛋白酶和弹性蛋白酶 外肽酶 羧肽酶A 羧肽酶B 2 产物 胰蛋白酶 碱性氨基酸羧基端肽糜蛋白酶 芳香族氨基酸羧基端肽弹性蛋白酶 脂肪族氨基酸羧基端肽 碱性氨基酸羧肽酶B 寡肽 羧肽酶A 中性氨基酸 3 肠粘膜细胞的作用胰酶水解蛋白质所得的产物中仅1 3为氨基酸 其余为寡肽 由肠粘膜细胞进一步水解 底物 寡肽 二肽 三肽酶 寡肽酶 羧肽酶和氨肽酶 产物 氨基酸 肠粘膜细胞 肠粘膜细胞壁刷状缘 胞外 胞内 4 核蛋白的消化 蛋白质核蛋白 核苷 核酸 低聚核苷酸 单核苷酸 磷酸酶 核酸酶 磷酸二酯酶 核苷酸酶 是一类由蛋白质和核酸结合而成的复合蛋白质 蛋白质的消化示意图 食物单纯蛋白质 胃 胃蛋白酶眎 胨 多肽 小肠 胰蛋白酶 胰糜蛋白酶 内肽酶 羧基肽酶 外肽酶 氨基酸寡肽 二肽 肠粘膜细胞 寡肽酶 氨基肽酶和羧基肽酶 氨基酸 人体没有分解维生素的酶 1 水溶性维生素在动植物细胞中以结合蛋白质的形式存在 在细胞崩解和蛋白质消化过程中被释放出来 2 脂溶性维生素溶解于脂肪中 可随着脂肪的乳化 分散和消化而同时被释放 四维生素是如何消化的 1 离子状态矿物质如饮料中的钾 纳 氯直接吸收 五矿物质是如何消化的 2 结合状态矿物质 结合在食品有机成分上 如乳酪蛋白中的钙 血红蛋白中的铁 各种酶中的微量元素在有机成分的消化过程中被分解出来被机体的利用程度取决于被分解出来后存在的状态 一 什么是吸收 1 吸收的定义 食品经分解后透过消化道管壁进入血液的过程 第三节食品的吸收 血管 肠壁 酶 食品大分子 食品小分子 小分子营养物穿过肠壁进入血管 肠腔 消化 吸收 口腔 食管 不吸收胃 吸收乙醇和少量的水分结肠 吸收水分和盐类小肠 是消化产物的主要吸收部位 原因是 长约4m 是消化道最长的一段表面布满皱褶与绒毛 微绒毛 构成了巨大的表面积 200 400m2 食物在小肠内停留时间长 3 8h 2 吸收的场所 二 营养素的吸收原理 肠腔中被消化的营养素必须先透过肠粘膜细胞膜进入肠粘膜细胞内 才能再进一步转运至毛细血管或淋巴管 而细胞膜是由液态脂质双分子层构成的基本构架 从理论上说只有脂溶性的营养素才能通过 但食物中营养素多为水溶性的 说明必须有特殊的物质转运功能才能完成这一过程 食物中营养素从肠腔转运到血液循环主要有以下几种形式 即吸收方式 一 单纯扩散 simplediffusion 物质顺浓度梯度由高浓度区经过细胞膜扩散和渗透到低浓度区的净移动 一般只有脂溶性营养物质才能通过这种方式吸收 吸收速度较慢 单纯扩散 二 易化扩散 facilitateddiffusion 物质在细胞膜结构中一些特殊蛋白质的帮助下完成顺浓度梯度的扩散 比单纯扩散吸收速度快 这些特殊蛋白质以两种形式出现 一是作为 载体 二是组成扩散通道 分别称为 经载体的易化扩散 经通道的易化扩散 经载体的易化扩散 经通道的易化扩散 三 主动转运 细胞通过本身的某种耗能过程 在细胞膜上的一些特殊蛋白质的帮助下 将营养物质的分子或离子逆浓度梯度由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程 主动转运吸收示意图 葡萄糖和氨基酸的主动转运吸收示意图 四 入胞作用和出胞作用 对于一些大分子物质或团块 如 小分子蛋白质 乳糜微粒 进出细胞 是通过细胞本身的吞吐活动进行的 亦可属于主动转运过程 出胞 指细胞把成块的内容物由细胞内排出的过程 主要见于细胞的分泌过程 如激素 神经递质 消化液的分泌 入胞 指细胞外的大分子物质或团块进入细胞的过程 分为 吞噬 转运物质为固体吞饮 转运物质为液体 入胞 出胞 1 主要吸收形式 单糖以葡萄糖为主 少量的半乳糖和果糖 2 主要吸收方式 葡萄糖和半乳糖 主动转运方式吸收 果糖 易化扩散的方式吸收 多元醇 单纯扩散方式吸收 3 吸收速度 D 半乳糖 D 葡萄糖 D 果糖 木糖醇 山梨醇 三 碳水化合物类消化产物的吸收 小肠腔 脂肪消化产物 甘油脂肪酸甘油一酯等游离胆固醇溶血卵磷脂 混合微胶粒 运输到达 甘油脂肪酸甘油一酯游离胆固醇溶血卵磷脂胆酸盐 小肠微绒毛 释放出 细胞膜 小肠上皮细胞 长链脂肪酸 酯化 甘油三酯 胆酸盐乳化 乳糜微粒 淋巴 短链 中链脂肪酸 门静脉 血液循环 游离胆固醇 溶血卵磷脂 酯化 酯化 胆固醇酯 磷脂 四 脂类消化产物的吸收 扩散 1 吸收部位 十二指肠的下部和空肠上部2 短链 中链脂肪酸构成的三酰甘油酯吸收特点 易分散 完全水解 吸收后经门静脉进入血液循环3 长链脂肪酸构成的三酰甘油酯的吸收特点 水解后长链脂肪酸在肠壁再酯化为三酰甘油酯进入淋巴系统后再进入血液循环4 胆酸盐起乳化分散作用 以利脂肪的水解 吸收5 吸收速率 短链FA 中链FA 不饱和长链FA 饱和长链FA 6 消化吸收程度大部分食用脂肪均可被完全消化吸收 利用 脂肪乳化剂不足可降低吸收率 钙的摄入会影响高熔点脂肪的吸收 但不影响不饱和脂肪酸的吸收 这可能是钙离子与饱和脂肪酸形成难溶的钙盐所致 7 胆固醇的吸收吸收量有限 10mg kg d 通常食物中的胆固醇约有1 3被吸收 胆固醇酯需经胰胆固醇酯酶水解后吸收 吸收后又可再酯化为胆固醇酯 自由胆固醇的吸收比胆固醇酯高 植物固醇 如 谷固醇 不易吸收 且能抑制胆固醇的吸收 1 蛋白质水解产物为1 3氨基酸和2 3寡肽 比单纯混合氨基酸吸收快 2 各种氨基酸主要通过耗能需钠的主动转运吸收 五 蛋白质消化产物的吸收 3 在对氨基酸的吸收中存在着不同的转运系统中性氨基酸转运系统 速度最快蛋AA 异亮AA 缬AA 苯丙AA 色AA 苏AA碱性氨基酸转运系统 速度很慢 1 水溶性维生素除维生素B12外都以简单扩散方式吸收 维生素B12则首先必须与胃粘膜分泌的内因子结合成大分子复合物避免被肠道中的消化酶消化 在达到回肠后才能被吸收 2 脂溶性维生素与脂肪相似的吸收方式 脂肪能促进其吸收 六 维生素的吸收 1 水每日进入小肠的水分约5 10L 大部分在小肠被吸收 主要的吸收动力是渗透压差 当有任何物质被吸收时都可有水分随之吸收 七 水和矿物质的吸收 2 矿物质 1 钠的吸收肠腔中的Na 可以顺浓度和电化学梯度通过肠粘膜细胞膜进入细胞内 再通过耗能的主动转运方式进入血液循环 2