帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学
多次获得教学奖项

帕特里克教授AP生物学已有14年,是多个教学奖项的获得者。

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消化系统

帕特里克Roisen
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作为教育学。斯坦福大学
多次获得教学奖项

帕特里克教授AP生物学已有14年,是多个教学奖项的获得者。

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消化系统控制食物的化学和机械分解成可在全身使用的分子。它包括食道、胃、小肠和大肠等器官。消化系统有两个阶段:机械和化学。机械消化是指食物的物理分解,而化学消化则是用酶来破坏聚合物的化学键。

消化系统是生物学中最容易理解的系统之一,因为你每天都在使用它,你会注意你吃进嘴里的东西。消化系统,顾名思义就是参与食物的消化但是很多学生忘记了它也参与食物的吸收。记住,消化是指将你用嘴吸入的大块食物分解成可以被吸收的单个分子。

这种消化有两种不同的方式。一种是机械消化,也就是你的牙齿在咀嚼时所做的,你的胃的混合和搅拌也有助于把大块的食物分解成越来越小的块,为什么要这么做呢?它增加了酶用来攻击大块食物并分解单个分子的表面积。所以把它切成小块,可以让你更快更好地消化食物。

化学消化通常是由酶完成的,酶是加速化学反应的蛋白质它们把有机分子的长链,比如多糖,比如淀粉,把这些长分子切成更小的分子,这样更容易被吸收。

首先涉及到的消化酶之一也是生物课上经常关注的是唾液淀粉酶。是唾液中的一种酶将淀粉分解成葡萄糖这就是为什么如果你一直嚼饼干,最终你会开始闻到甜味这是因为葡萄糖从制作饼干的淀粉中分解了。

在你的胃里,每个人都关注的酶是胃蛋白酶。胃蛋白酶的作用是开始将长蛋白质分解成小块。胃蛋白酶很有趣,它是一种非常有效的酶但它实际上是在胃细胞中以一种不活跃的形式产生的,叫做胃蛋白酶原。Gen的意思是创造。所以胃蛋白酶原会产生胃蛋白酶但只有当你把它扔进盐酸中才会产生胃蛋白酶。这就是为什么胃里的其他细胞会把盐酸泵到你的胃里,这会降低ph值,激活胃蛋白酶原变成胃蛋白酶。此外,所有的盐酸有助于杀死细菌和食物中可能存在的其他东西。

你的小肠是消化系统的重要部位之一,因为它有所有的酶来攻击进入消化系统的所有东西。现在,它制造一些酶加上胰腺泵出很多酶以及胰高血糖素中的胰岛素你可能知道胰高血糖素是一种调节血糖的激素。但是胰腺会产生很多胰液,这些是进入肠道的酶,帮助分解有机分子。

胆汁由肝脏产生,储存在胆囊中。胆汁不是一种酶但是它的作用是它的这个过程叫做脂肪乳化它把大块的脂肪分解成小球状物这使得脂肪在消化酶比如脂肪酶中更容易到达并攻击脂肪球。

最终,吸收已经准备好了。我们已经将大块的食物分解成小单体,现在小肠可以进行吸收。它在小肠壁上有这些褶皱极大地增加了小肠的表面积。事实上,这些褶皱有微褶皱,叫做微绒毛。

最后,大肠会重新吸收食物分解后剩下的水分,身体无法分解的水分就会被储存起来,最终形成粪便。

现在,让我们快速看一下这张图来提醒你组成消化系统的所有部分,这是你的嘴。正如你所看到的,这实际上是你的鼻子共用的一个腔,这就是为什么,如果你在喝牛奶,你的一个朋友讲了一个非常有趣的笑话,在鼻子上。你吞咽,进入食道,有时你会听到一种运动叫做半食道。这是食管肌肉有节奏的收缩,迫使食物进入胃里。你的胃将其搅拌,混合,然后将其送入小肠。它通过长长的小肠,最终进入大肠,最后排出体外。

我们来看看。这是我之前提到的,小肠的褶皱。这些是绒毛,如果我们放大左边这张图片的一个小折叠,我们可以看到右边,我用蓝色箭头标出的东西之一,你可以看到小微绒毛。这有点像为什么当你洗完澡时,你有一块布毛巾来吸收你身体里所有的水,而不是用床单。床单可能有更多的材料,但毛巾的表面积更大,吸收率更快,因为表面积体积比更高。事实上,我看过估计小肠的表面积,大概只有15到18英尺长。它的表面积大致相当于一个网球场。这就是为什么我们有这些褶皱。这就是消化系统。

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