中2理科「消化と吸収」要点まとめノート

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中2理科「消化された養分が吸収されるところ」についてまとめています。消化された養分は、小腸の柔毛で吸収されるます。そのあたりについて、詳しく記述しています。それでは、中2理科「消化された養分が吸収されるところ」です。

消化

消化は、食物中の炭水化物、タンパク質、脂肪などの養分を、吸収されやすい形に変化させる過程。

  • 消化器官…食物から必要な養分を体にとり入れるはたらきをしている部分。
  • 消化管…口→食道→胃→小腸→大腸→肛門の順につながった食物の通り道。
  • 消化液…消化器官から出される液。
  • 消化酵素…消化液に含まれ、養分や分解するはたらきをもつ物質。

(例)だ液に含まれるアミラーゼはデンプンを、胃液に含まれるペプシンはタンパク質を、すい液に含まれるリパーゼは脂肪を分解します。

  • 胆汁…肝臓でつくられた胆のうに蓄えられており、消化酵素を含まないが脂肪の消化を助けます。

食物は、養分として、有機物の炭水化物(デンプンなどエネルギーのもと)、脂肪(エネルギーのもと)、タンパク質(体をつくるもとなど)のほか、ビタミンや食塩、カルシウムなどの無機物が含まれていいます。

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肉食動物・草食動物

  • 肉食動物…犬歯が大きく獲物を捉えたり肉を引き裂くのに適しています。
  • 草食動物…臼歯が大きく薬をするつぶすのに適した形をしています。

養分の吸収

消化された養分は、柔毛の表面の細胞を通過しての毛細血管やリンパ管に吸収される。

炭水化物の吸収

炭水化物(デンプン)は、ブドウ糖に分解されて、小腸の柔毛の中の毛細血管に吸収されたあと、肝門脈という静脈を通って肝臓に運ばれる。そして、一部は肝臓でグリコーゲンとしてたくえられ、残りは大静脈を通って心臓にいき、全身に運ばれてエネルギー源となる。あまったものは皮下脂肪や筋肉中のグリコーゲンとしてたくわえられる。

タンパク質の吸収

タンパク質は、アミノ酸に分解され、ブドウ糖と同じ道すじで全身に運ばれ、エネルギー源や新しい細胞などをつくるのに使われる。

脂肪の吸収

脂肪は、脂肪酸とモノグリセリドに分解され、柔毛に吸収されるとすぐに、また脂肪に合成されリンパ管に吸収される。そして、リンパ管から胸管(太いリンパ管)を通って大静脈に合流する。その後、心臓にいき、そこから全身に運ばれ、からだの各部分で、熱エネルギーとして使われ、あまったものは皮下脂肪としてたくわえられる。

消化された養分は小腸で吸収されます。小腸の内側はひだ状になっており、その表面は「柔毛」という無数の突起物で覆われています。柔毛のような作りは、表面積を大きくするのに役立っており、効率よく養分を吸収できるようになっています。

  • ブドウ糖→毛細血管
  • アミノ酸→毛細血管
  • 脂肪(脂肪酸とモノグリセリド)→リンパ管

柔毛のつくり

柔毛は、小腸の内側の壁にある、ひだ状の粘膜の表面に見られる無数の小さな突起で、消化された栄養分が吸収される。無数の小さな突起があることで、小腸の表面積を非常に大きくするのに役立っており、効率のよい栄養分の吸収を可能にしている。表面には細胞のうすい層があり、その内側に毛細血管リンパ管が通っている。

毛細血管とは

動脈と静脈をつなぐ細い血管で、壁は1層のうすい細胞でできており、血しょうが通りぬけることができるようになっている。血しょうが毛細血管からしみ出した組織液を通して細胞内に栄養分や酸素をわたし、二酸化炭素や老廃物を受けとり運搬する。全身のあらゆる場所に網目状に分布している。小腸の柔毛では、吸収されたブドウ糖やアミノ酸が多く含まれている。

リンパ管

組織液の一部が毛細血管にもどらずリンパ管に入り、リンパ液になる。リンパ液は、リンパ管を通じて全身を循環しており、組織内を通ってしだいに太くなり、胸管を通って静脈に入る。リンパ管には、ところどころに弁があって逆流を防いでいる。小腸の柔毛では、吸収された脂肪が多く含まれている。

リンパせん

腕やあしのつけねの部分、首の部分などのリンパ管にはリンパせんというかたまりがある。リンパせんでは、白血球の一種であるリンパ球がつくられる。したがって、リンバは、リンパまで球をふくんでいる点で組織液とちがっている。リンパ球は、侵入してきた病原体をとりこんで捕食するはたらきをする。

グリコーゲンとは

小腸の柔毛内に分布している毛細血管に吸収されたブドウ糖が肝臓に運ばれ、そこでその一部が合成されて蓄えられたもの。血液中の糖分が少なくなると、再びブドウ糖に変えられ血液中に送り出され、血液中の糖分の量を調節している。

組織液

血液は血管の中を通って全身をめぐり、からだを 構成する細胞と外界との物質のやりとりに、重要な役割を果たしている。 からだの組織をつくっている細胞のすき間を満たしている液を組織液という。

セキツイ動物

ヒトなどのセキツイ動物では、血管の末端は同じているので、血液は組織の細胞と直接ふれることがなく、血液と細胞との間には、毛細血管のうすい壁がある。それで、細胞と血液との間での物質のやりとりは、組織液をなかだちとして行われる。なお、組織液は血しょうが毛細血管のすき間からしみ出したものである。

  • 血しょう…養分、ニ酸化炭素、不要な物質を運びます。

リンパ

組織液で満たされている組織の細胞のすき間は、組織の中でしだいに集まってリンパ管という管となって、その組織から出ていく。このリンパ管の中を流れる液をリンパと呼ぶ。すなわち、組織液が集まってリンパ管の中を流れるようになったものがリンパである。

覚えておきたい消化酵素

アミラーゼ

だ液に含まれ、炭水化物(デンプン)を消化します。

ペプシン

胃液に含まれ、タンパク質を消化します。

トリプシン、リパーゼ

どちらもすい液に含まれ、トリプシンはタンパク質、リパーゼは脂肪を消化する。

胆汁

消化酵素を含んでいませんが、覚えておきましょう。脂肪の消化を助けるはたらきをします。

消化酵素のはたらき

消化酵素は、タンパク質でできているので熱に弱く、高温でははたらかなくなってしまします。ちょうどヒトの体温に近い温度、40℃付近でよくはたらきます。

  • 炭水化物→だ液、すい液、腸液で消化される。
  • タンパク質→胃液、すい液、腸液で消化される。
  • 脂肪→胆汁によって消化を助けるはたらきを受け、すい液で消化される

※「すい液」はデンプン、たんぱく質、脂肪と何でも消化してしまいます。すい臓はインスリンという血糖を下げるホルモンも分泌しています。このインスリンが分泌されない、あるいはインスリンの作用がイマイチなために血糖が高くなる病気が糖尿病です。

消化液と消化酵素の違い

消化液の中には、食物を実際に小さな物質に分解してくれる消化酵素という成分が入っています。

  • 消化液…消化器官から出される液。
  • 消化酵素…消化液に含まれ、養分や分解するはたらきをもつ物質。

食物は、養分として、有機物の炭水化物(デンプンなどエネルギーのもと)、脂肪(エネルギーのもと)、タンパク質(体をつくるもとなど)のほか、ビタミンや食塩、カルシウムなどの無機物が含まれていいます。

テンプンに対するだ液のはたらきの実験

<手順>

  1. 試験管Aにはデンプン溶液とだ液、試験管Bにはデンプン溶液と水を入れて混ぜ合わせ、36℃くらいの水に10分間入れておく。
  2. A,Bの液をそれぞれ2本に分け、一方はヨウ素液を加え、もう一方はベネジクト液を加えて熱し、それぞれの色の変化を見る。

<結果>

ヨウ素液 ベネジクト液
Aの液 変化なし 赤褐色ににごる
Bの液 青紫色になる 変化なし

<考察>
だ液を入れた試験管だけで、ヨウ素液に反応せず、ベネジクト液に入れて加熱すると赤褐色ににごることから、デンプンが分解されたことがわかる。

吸収

吸収は、消化された養分が消化管の中から体内に取り入れられることをいいます。

消化された養分のゆくえ

ブドウ糖やアミノ酸は、柔毛の毛細血管から吸収され、門脈を経て、肝臓に入ります。脂肪酸とモノグリセリドは、柔毛から吸収された後に、再び脂肪となってリンパ管に入ります。

呼吸された養分の利用

吸収されたブドウ糖や脂肪などの養分は、全身の細胞に運ばれて細胞の呼吸により分解されます。この時にエネルギーを得ます。

排出

排出は、不要な物質を体外に出すはたらきがあります。細胞の呼吸ができた二酸化炭素は肺から、タンパク質が分解されたアンモニアと有害な物質は、肝臓で尿素と無害な物質に変えられ、じん臓に運ばれて尿中に排出されます。

だ液・アミラーゼの実験の練習問題

アミラーゼのはたらきを調べた。これについて、あとの問いに答えなさい。

<実験>

  1. 試験管に、デンプン溶液5cm3とアミラーゼの水溶液2cm3を入れ、 試験管Aとした。
  2. この試験管Aを、40°Cで20分間保った。
  3. その後、試験管Aの液を別々の2本の試験管に分けた。
  4. 2本の試験管のうち1本にはヨウ素液を加えた。もう1本の試験管には、ベネジクト液を加えて振り混ぜたあと、加熱した。それぞれの色の変化を調べ、表(下記参照)に記入した。
  5. 新たに試験管を3本用意し、デンプン溶液5cm3と水2cm3を入れたものを試験管B、ブドウ糖の水溶液5cm3とアミラーゼの水溶液2cm3を入れたものを試験管C、ブドウ糖の水溶液5cm3と水2cm3を入れたものを試験管Dとした。
  6. 試験管B~Dについても実験の2~4と同様に操作を行い、色の変化を調べ、表(下記参照)に記入した。

<表>

A B C D
ヨウ素液 変化なし 変化あり 変化なし 変化なし
ベネジクト液 変化あり 変化なし 変化あり 変化あり

(1) アミラーゼは、ヒトの体のどの器官から出ている消化液にふくまれているか、次のア~エから選べ。
ア ロ イ 食道 ウ 胃 エ 大腸
(2) 実験の結果から、デンプンやブドウ糖に対するアミラーゼのはたらきは、それぞれどの液の色の変化から 見ることができるか、次のア~エからすべて選べ。
ア デンプンにはたらいたことは、ヨウ素液の色の変化から見ることができる。
イ ブドウ糖にはたらいたことは、ヨウ素液の色の変化から見ることができる。
ウ デンプンにはたらいたことは、ベネジクト液の色の変化から見ることができる。
エ ブドウ糖にはたらいたことは、ベネジクト液の色の変化から見ることができる。

解答
(1)ア
(2)ア、ウ
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