GCSE 科学/消化
消化从口腔开始,咀嚼的作用有两个:一是使食物更容易吞咽,二是增加表面积(这有助于加快消化速度)。口腔中也含有唾液腺分泌的淀粉酶(用于消化淀粉)。食道通过其肌肉收缩作用(称为蠕动)将食物从口腔运送到胃。
胃的作用很多,包括
- 拍打和搅拌食物
- 产生蛋白酶消化蛋白质
- 产生盐酸,杀死细菌并提供蛋白酶发挥作用的理想pH值。
肝脏分泌胆汁,将脂肪乳化,即将其分解成小液滴,以获得更大的表面积。这将加快脂肪被脂肪酶消化的速度。胆汁还可以中和胃酸,为小肠中的酶提供理想的碱性环境。胆囊储存肝脏分泌的胆汁,直到需要时才释放。
小肠分泌淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶。胰腺是一个手枪形状的器官,分泌淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶,并在需要时将它们释放到小肠中。这些酶用于完全消化食物分子,使其小到足以扩散到血液中。食物分子在小肠中扩散,这非常适合这一目的。小肠壁非常薄,因此扩散路径很短。小肠很长并且折叠成绒毛,以增加表面积。血液供应丰富,可以保持扩散的陡峭浓度梯度。
当所有有用的产物都扩散到血液中后,剩余的废物会到达大肠,在那里大部分剩余的水会被吸收回血液。最后,废物以粪便的形式通过肛门排出体外。
需要知道,小肠由十二指肠、空肠和回肠组成,大肠由盲肠、结肠和直肠组成,顺序依次排列。阑尾是盲肠底部的一个小盲囊。大多数 GCSE 考试只需要斜体词语。
消化系统的工作原理基于两点
- 肌肉活动 - 肠道是一个肌肉管,其收缩作用非常重要。它有助于将食物分解成非常小的碎片,为酶发挥作用提供更大的表面积。它还有助于食物的化学分解,将其与各种消化液混合,分解其分子。肌肉还将食物从一个化学消化区域移动到另一个区域。
- 酶作用 - 酶是加速(催化)其他反应的化学物质。它们实际上不参与反应或以任何方式改变反应,只是使反应更快地发生。每种类型的酶都会作用于特定类型的食物。
酶是蛋白质。它们是在细胞内制造的。大多数酶在细胞内发挥作用,但一些酶(例如消化酶)在细胞外发挥作用。酶是生物催化剂。催化剂加速化学反应。它不会改变最终产物。催化剂不会被反应改变 - 因此它可以反复使用。
在酶中,反应物(方程式左侧的事物)被称为底物。酶是一个大分子。它表面有一个凹陷,称为活性位点。活性位点具有特定的形状,正好适合底物。当底物进入活性位点时,它们会与之结合形成酶/底物复合物。反应发生,产物被释放。这被称为锁和钥匙假说 - 酶是锁,底物是钥匙。
- 它们将底物转化为产物。
- 它们是蛋白质。
- 它们是催化剂。少量酶可以反复使用。
- 它们具有特异性,作用于特定的底物分子。
- 它们对pH敏感,大多数酶在pH 7 时作用最佳。蛋白质会被高pH或低pH破坏。
- 随着温度升高,酶催化的反应速度加快。
- 酶在最佳温度下反应最快。
- 在超过 40 摄氏度的温度下,它们会被灭活,因为蛋白质在这些温度下会变性,导致活性位点发生变形。
酶在消化中非常重要。它们作为催化剂,将大分子(不能通过肠壁扩散到血液中)分解成小分子(可以扩散到血液中)。淀粉、蛋白质和脂肪是大分子。糖、氨基酸和脂肪酸/甘油要小得多。
淀粉酶将淀粉转化为单糖,例如葡萄糖。
蛋白酶将蛋白质转化为氨基酸。
脂肪酶将脂肪转化为脂肪酸和甘油。
胆汁不是酶。但是,它会乳化脂肪,将其分解成微小的液滴。这为脂肪酶提供了更大的表面积,因此脂肪的消化速度更快。
过氧化氢酶是细胞中的一种酶,它将过氧化氢分解成水和氧气。
- 必须将大的食物分子分解(使用酶作为催化剂),以便它们小到足以通过肠壁扩散到血液中。
- 小肠很长,充满胆汁,肠壁薄,血液供应丰富 - 这些特征都加速了扩散。
- 说出咀嚼帮助消化的两种方式。
- 哪个器官将食物从口腔运送到胃,它是如何做到的?
- 胆汁在哪里 a) 产生?和 b) 储存?
- 说出三种不能扩散到血液中的大分子。
- 说出四种可以扩散到血液中的小分子。
- 说出参与消化的三种酶。
- 什么是酶?
- 它们在哪里产生?
- 咀嚼有助于消化,它使食物更容易吞咽,并为唾液腺分泌的淀粉酶提供更大的表面积。
- 食道通过蠕动(肌肉收缩作用)将食物从口腔运送到胃。
- 胆汁在肝脏中产生,在胆囊中储存。
- 淀粉、蛋白质和脂肪不能扩散到血液中。
- 葡萄糖(或其他单糖)、氨基酸、脂肪酸和甘油。
- 淀粉酶(用于淀粉)、蛋白酶(用于蛋白质)和脂肪酶(用于脂肪)。
- 加速化学过程。
- 在胰腺、胆囊和小肠中产生(取决于酶)。