回肠中的吸收
回肠中的吸收是指消化产生的可溶小分子从肠道进入血液与淋巴的过程,经由具有大表面积、薄壁与丰富血液供应等适应特征的绒毛完成。
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发生的部位
吸收发生在回肠壁,小肠的最后一段。其内表面折叠成数千个手指状的绒毛,每根绒毛表面又覆盖着更小的微绒毛,两者共同提供极大的表面积。
每根绒毛内部含有毛细血管网,以及位于中央的一条淋巴管,称为乳糜管。覆盖绒毛的上皮只有一层细胞,因此被吸收的分子只需穿过一个细胞就能到达毛细血管或乳糜管。
葡萄糖与氨基酸的吸收从十二指肠和空肠就已开始,但回肠是其余大部分消化产物被吸收的部位,之后未消化的物质才进入大肠。
输入与输出
- 输入:碳水化合物消化产生的葡萄糖及其他单糖。
- 输入:蛋白质消化产生的氨基酸。
- 输入:脂肪酶分解脂质产生的脂肪酸与甘油。
- 输入:维生素、矿物离子与水,它们同样穿过回肠壁。
- 输出至血毛细血管:葡萄糖、氨基酸、水溶性维生素与矿物离子,经肝门静脉运走。
- 输出至乳糜管:脂肪酸与甘油重新组合成脂质,以淋巴形式运送,最后汇入血液。
步骤
- 化学消化在回肠完成,留下葡萄糖、氨基酸、脂肪酸与甘油等可溶小分子,位于靠近绒毛的肠腔内。
- 当肠腔内浓度高于血液时,葡萄糖与氨基酸通过扩散穿过绒毛上皮,进入其中的血毛细血管。
- 当肠腔内浓度降到低于血液时,上皮细胞利用大量线粒体提供的 ATP 进行主动运输,继续吸收葡萄糖与氨基酸。
- 脂肪酸与甘油扩散进入上皮细胞,重新组合成脂质后进入绒毛中央的乳糜管(一种淋巴管)。
- 携带葡萄糖与氨基酸的血液经毛细血管网离开绒毛,流向通往肝脏的肝门静脉。
- 携带脂肪产物的淋巴经淋巴系统离开绒毛,最终在心脏附近汇入血流。
- 毛细血管中持续的血流使绒毛内已吸收物质的浓度维持在较低水平,从而维持扩散所需的浓度梯度。
为何重要及如何调控
回肠的绒毛与微绒毛具有高效吸收消化食物所需的适应特征:巨大的表面积让更多分子能同时穿过;仅一个细胞厚的薄上皮层使扩散距离短;丰富的毛细血管网与乳糜管能迅速运走已吸收的物质,维持陡峭的浓度梯度。
吸收速率由三项因素决定,考试要求你能说出它们:浓度梯度的陡峭程度,由血流维持;主动运输所需的 ATP 供应,取决于上皮细胞中的线粒体;以及可用的表面积,由绒毛与微绒毛最大化。回肠壁的蠕动也使内容物持续移动与混合,让新的消化食物不断接触绒毛。
葡萄糖与氨基酸经肝门静脉到达肝脏后,肝脏会调节进入全身循环的物质:多余的葡萄糖储存为糖原,多余的氨基酸则被脱氨。吸收与肝脏在稳态中的作用之间的这种联系,是常见的跨章节衔接题。
如何考查
题目可能要求列出回肠用于吸收的适应特征,为绒毛结构图标注名称,解释为何葡萄糖的吸收有时除了扩散还需要主动运输,或解释为何脂肪酸与甘油进入乳糜管而不是血毛细血管。
结构题常给出一根绒毛的图,把上皮、毛细血管网与乳糜管编号。典型的追问是解释某一标注特征如何提高吸收速率,作答时需要写出特征加上效果,例如上皮只有一个细胞厚,因此扩散距离短。
论述题可能要求描述回肠如何适应吸收功能,最佳答法是列出成对的特征与功能,而不是写一大段文字。
常见误解
考试风格例题
题目。图 X 为回肠一根绒毛的纵切面。
结构 P 为上皮,结构 Q 为血毛细血管网,结构 R 为乳糜管。(a) 说出 R 的一项功能。
(b) 解释结构 P 在高效吸收葡萄糖方面的两项适应特征。(c) 一名学生声称葡萄糖只通过扩散被吸收。
解释为何这一说法不完整。
参考答案。(a) R 即乳糜管,把脂肪酸与甘油以淋巴形式运离绒毛。
(b) P 只有一个细胞厚,因此扩散距离短;其表面具有微绒毛,能增大吸收的表面积。上皮细胞还含有大量线粒体,为主动运输提供 ATP。
(c) 扩散只能使葡萄糖顺浓度梯度移动。当肠腔内葡萄糖浓度低于血液时,细胞需利用主动运输,这需要呼吸作用释放的能量,才能逆梯度继续吸收葡萄糖。
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
哪些适应特征有助回肠高效吸收食物?
为什么脂肪酸与甘油不像葡萄糖那样进入血毛细血管?
被吸收的葡萄糖离开绒毛后去了哪里?
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