2014年1月19日 星期日

蛋白質由內肽酶與外肽酶所消化 Proteins Are Digested by Endopeptidases and Exopeptidases

探索生命《生物學》153
1.     蛋白質是從胃開始消化,完成於小腸。胃液的主要酵素是胃蛋白酶pepsin。胃蛋白酶消化蛋白質,胃蛋白酶必須在酸性條件下才能發揮功能。
2.     胃蛋白酶並不是將蛋白質完全分解成胺基酸,相反地,胃蛋白酶是切斷少數特定胺基酸間的多胜肽鍵,讓「長的多胜肽鍵」切割成「較短的多胜肽鍵」。
3.     消化道壁也是由蛋白質組成。為什麼消化道壁,沒有被蛋白質消化酵素所消化破壞?胃的第一層內襯黏膜,覆蓋了消化道壁面,保護消化道壁免於受酵素腐蝕。
4.     當胃的黏膜防護層破裂,酵素開始吃掉部分胃的內襯壁面,這種胃壁受傷造成的疼痛,稱為胃潰瘍ulcer。胃潰瘍的主要病症是上腹部灼傷、絞痛,大部分胃潰瘍導因於特定細菌的感染,可用適當的抗生素治癒胃潰瘍。
5.     當酸性食物抵達小腸,胰臟會釋出一些酵素到小腸消化蛋白質,胰臟釋放的酵素-胰蛋白酶trypsin和胰凝蛋白酶chymotrypsin,就像胃蛋白酶pepsin。
6.     胰蛋白酶trypsin和胰凝蛋白酶chymotrypsin,是胰臟所分泌的二種蛋白消化酵素,專門切割特定胺基酸旁邊的肽鍵。
7.     簡而言之,胃的胃蛋白酶和胰臟的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶,將蛋白質碎裂成有長有短的胜肽碎片,而非產生許多獨立的胺基酸。這類酵素稱為內肽酶/肽鏈內切酶endopeptidase。
8.     內肽酶,將蛋白質內,特定胺基酸之間的胜肽鍵,催化水解斷裂,而非選擇蛋白質末端的胜肽鍵斷裂。
9.     另一種酵素稱為外肽酶/肽鏈內切酶exopeptidases,外肽酶催化移除胜肽鍵末端的胺基酸,完成消化程序。外肽酶的種類繁多,每一種都有特定作用。
10. 蛋白質一接觸到酵素/酶,便開始被消化,蛋白質消化的產物有:獨立的胺基酸、雙肽dipetides、三肽tripetides(3個胺基酸連結而成)。
11. 與單醣一樣,小腸細胞用主動運輸的方式,將胺基酸、雙肽、三肽載運穿越細胞膜吸收。細胞膜上有許多種類的運輸分子,協助進行主動運輸程序。主動運輸程序需要ATP供應能量。
12. 在小腸細胞內雙肽、三肽水解成單獨的胺基酸,只有單獨的胺基酸能輸送到血管。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton 《Biology》

2014年1月18日 星期六

人體的酵素消化 Enzymatic Digestion in Human

探索生命《生物學》152
O Mio Babbino Caro - (Gianni Schicchi, Giacomo Puccini) 
澱粉首先水解成雙醣 Starch Is First Hydrolyzed Into Double Sugars
1.     討論過口腔到肛門的消化道後,我們接著討論碳水化合物飲食通過消化道過程的化學變化。
2.     人類飲食有三種碳水化合物來源:蔗醣sucrose or cane sugar,蔗醣是一種雙醣;乳醣lactose,乳醣是牛奶裡的醣份;以及,澱粉。
3.     酵素消化始於口腔,口水含有澱粉酶酵素amylase,口水的澱粉酶酵素開啟將「澱粉」水解成「葡萄醣」的程序,但並未完全將「澱粉」水解成「葡萄醣」。
4.     雖然澱粉酶水解澱粉會產生一些葡萄醣,但它主要的產物是麥芽醣maltose。麥芽醣必須在小腸進一步消化才能吸收。
5.     許多哺乳動物的唾液不含有澱粉酶,狗就是如此。對幾乎以肉食為主的動物來說,有沒有消化澱粉的酵素,不會造成什麼天擇上的壓力。
6.     食物一旦進入到胃,便在胃液的作用下,完全停止消化澱粉的水解作用。攝取的澱粉大約3%到5%是由唾液的澱粉酶水解。
7.     胃液含有大量的鹽酸,這使得胃的內容物酸性非常強(pH值在1.5到2.5之間)。胃的強酸性、低pH值造成澱粉酶幾乎沒有作用,因此在胃裡沒有進行碳水化合物的消化作用。
Dame Kiri Te Kanawa - O Mio Babbino Caro

雙醣接著水解成單醣 The Double Sugars Are Then Hydrolyzed Into Simple Sugars
8.     碳水化合物是在小腸裡消化完畢。當部分消化過的食物,從胃進入十二指腸,食物的酸性刺激胰臟和肝臟,分泌物質到十二指腸。
9.     胰臟pancreas是大型的腺體器官,位置就在胃的下方,這是在胚胎期從消化道外凸長出來的消化道,一直到成熟以後,小腸與十二指腸之間仍保留聯絡管道,稱為胰管pancreatic duct。
10. 當食物進入十二指腸,胰臟分泌的酵素混合物,經由胰管進入十二指腸。胰臟分泌的酵素混合物,可消化三種食物;碳水化合物、脂質和蛋白質,以及部分核甘酸。
11. 有一種胰臟酵素稱為胰澱粉酶pancreatic amylase。胰澱粉酶和唾液澱粉酶一樣,能將澱粉切割成雙醣麥芽醣maltose,但胰澱粉酶的重要性,更勝於唾液澱粉酶。大部分的澱粉是胰澱粉酶所消化的。
12. 總之,口腔與腸道的澱粉酶,將澱粉切斷成雙醣「麥芽醣」,而不是製造出更小的葡萄醣分子。
13. 酵素「麥芽醣酶maltase」負責分解麥芽醣,「蔗醣酶sucrase」負責分解蔗醣,「乳醣酶lactase」負責分解乳醣。
14. 碳水化合物消化的最終產物是單醣。腸細胞吸收單醣穿越細胞膜的方式是主動運輸active transport。每一種醣都有特殊的載體分子,單醣經由小腸輸送到微血管,再帶到身體各個地方。
Renee Fleming Puccini O mio babbino caro
n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton 《Biology》

回收水分的程序在大腸進行 Water Reabsorption Takes Place in the Large Intestine

探索生命《生物學》151
Placido Domingo- E lucevan le stelle-Tosca
1.     人體的小腸和大腸的連接處位於腹腔下方,連接處附近的大腸囊袋,稱為盲腸caecum。人類盲腸末端還有一個指狀凸起物,稱為闌尾appendix。盲腸很容易受到感染,盲腸如果發炎就必須手術摘除。
2.     人類的盲腸小,並且沒有什麼功能,但有些哺乳動物,特別是草食性動物,牠們的盲腸很大,含有許多能消化纖維素的微生物(細菌和原生生物)。哺乳動物自己是沒有辦法消化纖維素的,得靠盲腸裡的微生物來消化。
3.     人類的大腸,又稱為結腸colone。大腸從盲腸開始,在右側腹腔往上延伸到中腹部,橫越中腹部到左側,再往下延伸。大腸的表面積比小腸小,因為大腸的內襯沒有縐褶或絨毛,大腸的長度是小腸的一半,但是半徑比較大。
4.     大腸的其中一個重要功能是,將消化物質的水分回收到身體。如果所有分泌到消化道的酵素所含的水分,與消化食物所含的水分,都隨糞便流失,氣候乾旱將造成陸生動物嚴重的生存問題。
5.     消化物大部分的水分在大腸前半段吸收掉。有時候,腸道受到刺激,蠕動速度過快,水分吸收得不夠,就會拉肚子diarrhea。相反地,如果物質移動速度太慢,大腸吸收掉太多水分,就會發生便秘constipation。
6.     飲食中含有適量的纖維素等粗糙物質,能增加糞便體積,刺激大腸蠕動,防止便秘。許多通便飲食laxatives是依據這個原則設計的。
Roberto ALAGNA - E lucevan le stelle - Tosca - Puccini
7.     某些種類的通便飲食含有纖維素能吸收水分,製造出刺激大腸蠕動所需的糞便體積;其他種類的通便飲食是,增加大腸內的滲透壓,使水分保留在糞便內,產生較軟的糞便。
8.     大腸的第二個功能是排出某些鹽類,舉例來說,當血液中的鈣離子或鐵離子濃度過高,便可以藉由大腸排出。這些鹽類從血液進入大腸,透過糞便排出體外。
9.     大腸內有大量的細菌,這些細菌是維持大腸正常運作的必要因素。有時候使用太多抗生素會摧毀大腸的部分菌落,造成大腸系統運作不正常而拉肚子。
10. 大腸的第三功能是儲存夠多的糞便排泄。消化廢棄物通過大腸最初的區段時,移動速度緩慢,大約需要耗費8小時到15小時,接下來繼續進入大腸的其餘區段,進行另一種蠕動,稱為整體移動mass movement。
11. 大腸整體移動時,大腸不同區段輪流而連續性收縮,迫使物質成團地移動到大腸末端,然後進入直腸rectum。當糞便進入直腸,就會產生便意。直腸的糞便經由肛門anus排出。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton 《Biology》