食物的化学消化

发生的部位

化学消化发生在消化道沿途，凡是消化酶遇到其底物之处：口腔、胃与小肠。唾液腺、胃腺、胰腺与小肠壁分泌的酶各自作用于特定的食物类型。

每个部位提供各自的条件。口腔大致呈中性，适合唾液淀粉酶。

胃壁分泌盐酸，形成酸性环境，激活胃蛋白酶并杀灭细菌。十二指肠接收胆汁与胰液，两者都呈碱性，能中和酸性食糜，使胰淀粉酶、胰蛋白酶与脂肪酶能在微碱性环境中工作。

最后的酶，麦芽糖酶与肽酶，存在于小肠壁本身。化学消化由物理消化辅助：咀嚼与搅拌把食物分成更小的碎块，增大酶作用的表面积。

输入与输出

• 输入：来自米饭、面包与面条的淀粉，一种因体积过大而无法被吸收的多糖。
• 输入：来自肉、鱼、蛋与豆类的蛋白质，由氨基酸组成的链。
• 输入：来自油与脂肪的脂质，主要是由甘油与 3 个脂肪酸组成的甘油三酯。
• 输入：唾液腺、胃腺、胰腺与肠壁分泌的酶，以及肝脏分泌的胆汁与胃分泌的盐酸。
• 输出：淀粉生成葡萄糖，蛋白质生成氨基酸，脂质生成脂肪酸与甘油。
• 输出：每个水解反应都消耗水，因为每断开一个化学键就要加入一个水分子。

步骤

1. 口腔：唾液淀粉酶开始把淀粉分解为麦芽糖，咀嚼同时增大表面积；蛋白质与脂质在此不被消化。
2. 胃：盐酸使唾液淀粉酶失去作用并形成酸性环境；胃蛋白酶把蛋白质分解为较短的多肽。
3. 十二指肠：来自胆囊的胆汁把脂质乳化为小液滴，并与胰液一起中和酸性。
4. 十二指肠：胰淀粉酶继续把淀粉分解为麦芽糖，胰蛋白酶继续把蛋白质分解为多肽。
5. 十二指肠：胰脂肪酶把乳化后的脂质液滴分解为脂肪酸与甘油。
6. 回肠：肠壁上的麦芽糖酶把麦芽糖分解为葡萄糖，肽酶把多肽分解为氨基酸。
7. 回肠：最终产物，葡萄糖、氨基酸、脂肪酸与甘油，经绒毛吸收进入血液与淋巴。

为何重要及如何调控

淀粉、蛋白质与脂肪等大分子食物不溶于水，也太大而无法穿过小肠壁。化学消化把它们分解为可溶的小分子，使其能够被吸收进入血液，供身体获取能量并用于生长。

化学消化的调控通过让每种酶各配其部位与环境来实现。每种酶只对一种底物有专一性，并在其最适 pH 与体温下作用最快。

胃蛋白酶的最适 pH 为酸性，只在胃中释放；胰蛋白酶与脂肪酶的最适 pH 为碱性，释放到十二指肠，那里的胆汁与胰液已经提高了 pH。蠕动以合适的速度推动食物前进，使每种酶在食物到达下一区域前有足够时间作用。

这一顺序也保护身体。消化蛋白质的酶以无活性形式释放，只在肠腔内被激活，因此不会消化产生它们的细胞。

胃的黏液层保护胃壁免受胃蛋白酶与盐酸的侵蚀。

如何考查

题目可能要求说出作用于某种食物的酶的名称，说出每种酶的产生部位与作用部位，完成把底物、酶与产物联系起来的表格，或解释胆汁为何不是酶却仍有助于脂质消化。

常见的结构题给出一个包含部位、酶、底物与产物各列的表格，每列留有空白。按部位规则填写：淀粉酶在口腔与十二指肠起作用，胃蛋白酶只在胃，胰蛋白酶与脂肪酶只在十二指肠，麦芽糖酶与肽酶只在回肠。

实验型题目比较在不同 pH 或温度下装有淀粉与淀粉酶的试管，要求用最适条件与酶变性的概念解释结果。论述题要求写出一类食物从口腔到回肠的完整消化过程，每个阶段说出酶的名称、来源、作用部位与产物各得分。

常见误解

考试风格例题

题目。一名学生吃了一份加蛋的炒面。

(a) 说出在口腔中开始消化面条的酶及其产物。(b) 解释为何蛋中蛋白质的消化只从胃开始而不从口腔开始。

(c) 炒面中的油在十二指肠被消化。描述胆汁与脂肪酶在这一消化中的作用。

(d) 解释为何 (a) 中所说的产物要等食物到达回肠才能被吸收。

参考答案。(a) 唾液淀粉酶把淀粉消化为麦芽糖。

(b) 唾液中没有蛋白酶。蛋白质的消化需要胃蛋白酶，它由胃腺分泌，只在胃中由盐酸形成的酸性环境中起作用，因此口腔中缺少消化蛋白质所需的酶与条件。

(c) 由肝脏产生、储存于胆囊的胆汁把油乳化为小液滴，从而增大酶作用的表面积；它还中和酸性食糜。来自胰腺的脂肪酶随后把脂质水解为脂肪酸与甘油。

(d) 麦芽糖是二糖，体积太大而无法穿过肠壁；它必须先在回肠壁被麦芽糖酶分解为葡萄糖，这种单糖才小到足以被吸收。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题