篇名 消化系統 探討人體消化腺分泌 & 消化系統之運作 洪詩穎 國立彰化女子高級中學 二年十五班 李佳倫 國立彰化女子高級中學 二年十五班
壹 前言 日前學校生物課程教到動物恆定性的意義與重要性, 提到動物可藉消化 循環 呼吸 泌尿等系統維持內在環境的恆定 為配合並加深課程內容, 老師播放了一捲關於人體消化系統的影片給我們看 影片中提到許多我們原先不了解的體內消化運作機制, 並使我們對人體內消化器官為特定用途而演化的特殊構造及各消化器官間環環相扣, 缺一不可的分工合作關係感到奧妙, 進而引發我們對於人體消化系統的興趣, 於是興起了這次做小論文的動機, 希望藉由此次小論文的研究報告, 能更深入了解人體的消化系統 貳 正文 一 人體的消化形式 1. 消化的形式可分為兩種 : (1) 物理性消化 ( 機械性消化 ): 指食物被以碾細 咀嚼 軟化 乳化 蠕動 分節運動 消化液拌合等物理性消化作用, 可將食物與消化液混合, 使食物在消化管內前進, 並可增加食物被消化的表面積, 幫助吸收, 以加速化學性消化的速率 例子 : 哺乳類的牙齒有助切碎 ; 鳥類的砂囊 ( 雞胗 ) 以厚的肌肉壁磨碎食物 ; 恐龍消化道中的小卵石可幫助磨碎食物 (2) 化學性消化 : 指消化腺分泌的消化液中之消化酶對食物進行水解作用而使食物本身發生性質改變 例子 : 唾液澱粉酶使食物中的一部份澱粉分解為麥芽糖 ; 脂酶使脂肪分解成脂肪酸和甘油 ; 蛋白酶則把蛋白質分解成胺基酸 二 消化系統的組成 1. 人體的消化系統由消化道以及消化腺組成 (1) 消化道 : 為貫通身體的肌肉質 ( 管壁含平滑肌 由縱肌 環肌組成 ) 管道, 兩端開口, 可容納 磨碎 攪拌 輸送食糜 包括 : 口腔 咽 食道 胃 小腸 大腸 肛門 ( 順序依食糜通過時間排列 ) (2) 消化腺 : 分泌消化液, 其內之消化酶可將食物分解為能被吸收的小分子, 供消化道吸收 其中又可分為小消化腺和大消化腺兩種 : 1 小消化腺是散在於消化管各部的管壁內的小腺體 這類腺體數量甚多, 如胃 腺 腸腺等 - 1 -
2 大消化腺位於消化道外, 它們主要通過導管將道分泌物排入消化內 大消化腺 主要有 : 三對唾液腺 ( 腮腺 下頜下腺 舌下腺 ) 肝臟和胰臟 三 各消化道之運作 1. 口腔 (1) 組成 : 1 牙齒 : 包括門齒 ( 主司咬斷 ) 犬齒( 主司撕裂 ) 大臼齒和小臼齒 ( 主司研磨 ) 2 舌 : 由骨骼肌構成, 可靈活運動, 攪拌食物, 使食物形成食團, 並將食團推送至口腔後部而進入咽 此外, 舌表面亦具有味蕾, 可司味覺 (2) 特性 : 食物的物理性及化學性消化作用之起點 (3) 作用方式 : 口腔中的食物啟動神經反射, 刺激唾液腺分泌唾液 1 唾液的成分 : I. 黏液 : 黏滑的醣蛋白 即為 黏蛋白 II. 唾液澱粉酶 : 可水解澱粉使其生成短鏈的多醣分子和雙醣類的麥芽糖 2. 咽 (1) 位置 : 位於食道及氣管開口之交會處 (2) 組成 : 食道與氣管之間, 具有多個孔道的囊狀區域 長約十公分 可分為三個部分 : 軟顎以上, 稱為 鼻咽 ; 軟顎以下 會厭之上, 稱為 口咽 ; 會厭以下, 喉部之上, 稱為喉咽, 亦稱為 喉嚨 3. 食道 (1) 位置 : 連接咽喉到胃 (1) 無任何消化作用 主要功用是將食物從咽喉傳遞到胃中 (2) 藉蠕動將食物送至胃 1 食道最上段 : 此處為橫紋肌所構成, 故此部位之吞嚥動作可意識控制 2 食道其餘部位 : 此處為平滑肌所構成, 故此部位為不隨意蠕動 ( 如圖一 ) ( 圖一 ) 十團在消化道的輸送過程 - 2 -
4. 胃 (1) 位置 : 位於橫膈正下方, 腹部上部 (2) 構造 : 1 上端以賁門與食道相連, 下端以幽門與小腸相接賁門 : 由蠕動波使賁門口鬆弛, 幫助食團進入胃幽門口 : 為幽門括約肌組成, 幫助食糜進入小腸 2 胃體 : 介於賁門與幽門之間大部分的胃 3 胃底 : 在賁門的左上方, 呈弧狀突起 4 具有縱走之 大皺襞 和富彈性之 胃壁 平滑肌十分發達, 使胃的收縮活動更強而有力 5 胃腺 : 為胃內襯上皮組織向胃壁凹陷的許多胃小凹所組成, 可分泌胃液胃液包含 I. 高濃度 (ph=2) 之鹽酸 : 可使食物軟化, 並具有殺菌 提供酵素適當的 PH 值等功能 II. 黏液 : 保護胃壁避免受到胃液侵蝕 III. 胃蛋白酶 : 源自胃腺主細胞分泌胃蛋白酶原, 不具活性 其後來被鹽酸活化為胃蛋白酶, 而將蛋白質水解為胺基酸 (3) 特殊功用 : 胃能吸收酒精和某些藥物 4. 小腸 (1) 組成 : 十二指腸 ( 前段 ) 空腸( 中段 ) 迴腸( 末段 ), 總長約 6.5 公尺, 是消化管中最長 迂迴最多的部份 (2) 運動方式 : 藉腸管之交替收縮所形成的分節運動, 使食糜與消化液攪拌混合均勻, 並藉蠕動推進食糜在消化管中移動 (3) 小腸中的消化液包含胰液 膽汁 小腸液 均呈鹼性 (4) 特徵 : 1 小腸壁具有絨毛 ( 黏膜褶上的指狀突起, 絨毛內具有微血管與乳糜管可運輸養分 ), 可以增加極大的吸收表面積, 絨毛皮膜細胞的游離面有更微細的突起, 稱為微絨毛, 亦可增加吸收表面積 2 小腸是養份和水分最主要的吸收場所 (5) 養份吸收方式 : 1 水溶性養分 : 如水 鹽酸 單醣 胺基酸及維生素 B C 進入微血管中運送 2 脂溶性養分 : 脂肪酸 甘油及脂溶性維生素 A D E K 等營養份的吸收, 主要是藉由簡單擴散通過絨毛皮膜細胞的脂雙層, 在絨毛皮膜細胞內先形成脂肪小球, 再以胞吐作用送入絨毛腔, 經由乳糜管 ( 微淋管的一種 ) 進入淋巴循環, 再經由胸管進入血液循環 - 3 -
( 圖二 ) 小腸吸收養分的構造 :A. 小腸內襯的許多環行褶皺 B. 小腸內襯的指狀絨毛 C. 絨毛內腔含有微血管網和乳糜管 D. 絨毛的上皮細胞 5. 大腸 (1) 功能 : 1 暫時貯存未能消化吸收的食物殘渣 2 吸收部分水分 維生素 B K 及部分鹽類 3 無消化功能 (2) 可分為 : 盲腸 結腸 直腸 1 盲腸 : 人類的盲腸退化, 位於腹腔右下方 2 結腸 : 成倒 U 字型 I. 可吸收水分和鹽類 II. 內含許多細菌 將食糜中殘留的養分繼續分解, 大腸中屬於共生細菌的亦可供給維生素 B K 3 直腸 : 大腸的末端, 通向肛門 I. 功能 : 形成糞便 II. 糞便 = 食物殘渣 + 脫落的腸道細胞 + 大腸中的細菌 + 消化道的分泌物 + 少量水分 6. 肛門消化道終點, 具有括約肌, 可控制糞便排出體外 四 主要消化腺之運作 1. 唾腺 (1) 可分為三對 : 腮腺 下頜下腺 舌下腺 (2) 控制唾腺分泌的機制 : 神經刺激 ( 第七對神經 顏面神經 第九對神經 舌咽神經 ) (3) 分泌唾液, 行化學性消化 唾液中含有一種澱粉水解酶的消化酵素, 可將澱粉分解成麥芽糖 - 4 -
( 圖三 ) 人體唾腺的分佈圖 2. 胃腺 (1) 胃腺位於胃壁, 可分泌胃液, 胃液內含有鹽酸 胃蛋白酶原 黏液 (2) 胃蛋白酶原, 是分解蛋白質的酵素, 由鹽酸將其活化為胃蛋白酶, 這種酵素只可在酸性環境中活動 ( 圖四 ) 人體的胃腺 ( 圖五 ) 胃腺的構造 3. 肝臟 (1) 分泌與排泄 : 1 肝臟每天約分泌 800~1000ml 的膽汁 (ph7.8~8.6) 2 破壞衰老的紅血球, 將紅血球分解產生膽色素 (2) 貯存養分 : 肝醣 脂肪 鐵質 維生素 A D B12 (3) 維持血液恆定 : 1 肥大細胞分泌肝素 抑制血液凝固 2 肝臟合成血漿蛋白 維持血液滲透壓 協助血液凝固 (4) 解毒作用 : 1 苯甲酸 + 甘胺酸 馬尿酸 ( 無毒 隨尿液排出 ) 2 分解固醇類激素 (ex: 性激素 腎上腺皮質素 ) 3 將酒精 尼古丁 藥物 食物中的添加物和毒素轉變為毒性低之物質 由膽管排至小腸 最終隨糞便由肛門排出 (5) 防禦作用 : 肝臟可製造補體 直接溶解細菌的細胞膜 (6) 醣類的代謝 : 1 血糖升高時 : 葡萄糖 肝醣 2 血糖降低時 : 肝醣 葡萄糖 3 胺基酸 脂肪酸 肝醣 (7) 脂質的代謝 : 1 將部份脂質氧化分解 2 將部份脂質改造為磷脂質 3 將多餘脂質轉移至其他組織儲存 4 脂溶性養分必須先到肝臟進行代謝, 才能被細胞利用 - 5 -
5 肝臟若代謝異常, 會累積脂質形成脂肪肝 (8) 蛋白質的代謝 : 1 將胺基酸合成蛋白質 ( 酵素 血漿蛋白 ) 2 胺基酸 氨 (NH3) 尿素 CO(NH2)2 4. 胰臟 (1) 胰臟每天製造約 1200~1500c.c. 的胰液, 經由胰管送至十二指腸 (2) 胰液中包括可分解蛋白質 醣類 脂質的酵素如胰澱粉酶 脂酶 胰蛋白酶, 以及可中和胃酸的重碳酸鈉 5. 腸腺 (1) 位於小腸的黏膜層, 可分泌小腸液, 小腸液為一透明的黃色液體, 呈微鹼性 (2) 每天分泌量約 2~3 升, 小腸液內含有水 黏液和酵素 這些酵素包括蔗糖酶 麥芽糖酶 乳糖酶和胜酶, 可將醣類和蛋白質分解成單糖和胺基酸 ( 圖六 ) 人體中的腸腺 五 影響消化作用之激素比較 1. 胃泌素 腸液胃泌素 胰泌素 膽囊收縮素的比較 : 激素名稱 分泌部位 刺激 作用部位 / 作用 胃泌素 胃底細胞 小分子蛋白 胃壁細胞 促進胃液分泌 腸液胃泌素 十二指腸 酸 胃壁細胞 抑制胃液分泌 胰泌素 十二指腸 脂肪 蛋白質 (1) 胃壁細胞 抑制胃液分泌 (2) 胰臟 分泌胰液 ( 碳酸氫鈉 ph2 9, 中和胃酸 ) 膽囊收縮素 十二指腸 酸 (3) 肝臟 製造膽汁 送至膽囊貯存 (1) 胰臟 分泌胰液 製造酶 (2) 膽囊收縮 膽汁釋出 ( 表 1) 胃泌素 腸液胃泌素 胰泌素 膽囊收縮素的比較 - 6 -
( 圖七 ) 調節消化液分泌的激素 六 人體中各種養分的消化流程 1. 澱粉 肝醣 麥芽糖 葡萄糖 ( 參圖七 ) 胃蛋白脢 ( 胃 胰蛋白 ) 脢 ( 小腸 ) 2. 蛋白質 肽類 胺基酸 ( 參圖八 ) 膽汁 3. 脂肪 ( 小腸 ) ( 參圖九 ) 脂肪小球 胰脂肪脢 腸脂脢 ( 小腸 ) 甘油 + 脂肪酸 4.DNA 胰 DNA 脢 ( 小腸 ) 氧核糖 + 磷酸 核苷酸 腸核甘酸脢 ( 小腸 ) 含氮鹼基 (AGCT)+ 去 5.RNA 糖 + 磷酸 胰 RNA 脢 ( 小腸 ) 核苷酸 腸核甘酸脢 ( 小腸 ) 含氮鹼基 (AGCU)+ 核 - 7 -
\ ( 圖七 ) 醣類的消化與吸收 ( 圖八 ) 蛋白質的消化與吸收 - 8 - ( 圖九 ) 脂質的消化與吸收
參 結論人體消化系統的運作 腺體分泌及食物的分解吸收是很複雜的, 加上消化作用在維持人體內恆定的重要性不容小覷, 從前便是人們極想深入探討 了解的問題 然而, 由於科學家以及生物學家的努力, 我們今日方能得知許多消化系統的知識, 也能了解身體所需的養分是從何處 如何分解並吸收的 經過這次的小論文報告 以及老師上課的講解補充, 使我們更深入地了解自己體內消化系統的運作, 原本對於消化系統的許多疑惑也迎刃而解 人體是個奧妙且複雜的化學工廠, 即便先進的科技及技術已使我們了解了很多從前不知道的事, 但或許人體內還有更多我們至今尚未發現的系統運作及化學反應, 等待著我們去發掘 肆 引注資料 書籍 : campbell 生物學中文版 無敵高中生物二上用書 翰林高中選修生物 3 上課本 網站 : 維基百科 http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%e6%b6%88%e5%8c%96%e9%81%93&vari ant=zh-tw 百度 http://translate.google.com.tw/translate?hl=zh-tw&sl=zh-cn&u=http://zhidao.baidu.com/ question/84627393.html&ei=s2xpsz-xhzwnkaxs593lcq&sa=x&oi=translate&resnum =5&ct=result&prev=/search%3Fq%3D%25E5%258C%2596%25E5%25AD%25B8%25E6 %25B6%2588%25E5%258C%2596%26hl%3Dzh-TW - 9 -