<건강이야기>탄수화물 소화 및 흡수는 어떻게 될까?

 

안녕하세요 피지컬 사이언스입니다.

오늘은 탄수화물의 소화 흡수과정에 대해 자세히 다뤄보겠습니다.!

 

 

'탄수화물의 소화와 흡수'

 

① 소화

 탄수화물의 소화는 매우 효율적이어서 소화율이 98% 정도가 됩니다.

탄수화물의 소화과정은 구강에서 시작하여 소장에서 완성됩니다.

 

 

(1)구강

소화의 첫 번째 단계는 치아에 의한 저작과정이며, 이때 저작에 의해 음식물 덩어리의 크기가 줄어들면서

표면적이 증가하여 맛을 느끼게 하고 소화효소의 작용을 쉽게 받을 수 있도록 합니다.

그리고 음식을 부드럽게 해주어 식도로 내려가기 쉽게 합니다.

입안에서 음식물은 타액 중에 포함된 아밀라아제에 의해서 전분이 분해되기 시작합니다.

아밀라아제는 입안에서 분비되어 전분을 저분자로 분해 하는데, α-1,4 결합만을 끊을 수 있다.

이 효소의 최적 pH는 6.6이고 pH 4 부근에서 불활성화되므로 위로 들어가면 염산에 의해 효소기능을 잃게 됩니다.

구강에서 저작과정을 거친 음식물 덩어리는 통과하는데 약 7초 걸립니다.

음식물은 무의식적인 작용에 따라 계속 내려가 위로 이동한다.

침의 성분  침은 99.5%의 수분과 0.5%의 고형물로 이루어져 있으며, 이 고형물에는 효소, 뮤신(점성당단백질), 소량의 무기 · 유기물질이 포함됩니다. 침의 분비량은 시리적 요인이나 수분섭취량에 따라 약간 달라지지만 보통 1일 1~1.5L 정도이며 시각 · 후각 · 청각 · 미각의 영향을 받습니다.

 

(2)위

위에는 탄수화물분해효소가 없으므로 탄수화물의 소화가 거의 이루어지지 않고, 

다만 음식이 위의 위저부에 머물러 있는 동안 타액 아밀라아제의 작용으로 소량의 전분이 분해될 뿐입니다.

위에서 연동작용이 일어나면 음식이 위산과 섞여 미즙이 되면서 타액 아밀라아제의 활성이 저하됩니다.

위산은 위 안의 세균 번식을 방지하고, 소향의 자당을 포도당과 과당으로 가수분해시키며, 위 안을 산성으로 만들어

아밀라아제의 활성을 없애 전분의 분해를 중지 시킵니다.

따라서 고탄수화물 음식물은 위에서 비교적 짧게 머무르며 소장으로 이동합니다.

 

 

(3)소장

탄수화물의 소화는 대부분 소장에서 이루어집니다.

일부 소화된 전분이 십이지장에 다다르면 췌장 아밀라아제(pancreatic amylase)에 의해 

맥아당 또는 말토트리오스 같이 α-1,4 결합에 대해서만 특이성을 갖습니다.

이 효소의 분비는 인슐린에 의해 조절되므로 당뇨병 환자에서는 방출이 저해 됩니다.

맥아달, 말토오스, 덱스트린과 주요 이당류들은 소장에서 그 구성 단당류로 분해 됩니다.

전분의 가수분해를 마무리하는 효소들은 브러시보더막에 결합 되어 있어 막소화라는 특수한 기전에 의해 소화됩니다.

덱스트린, 말토오스와 자당은 이들 효소에 의해 빠르게 가수분해 됩니다.

말타아제는 맥아당의 α-1,4 결합을 분해시켜서 포도당을 생성합니다.

수크라아제는 자당의 α-1,4 결합을 분해시켜서 포도당과 과당을 생성하고, 락타아제는 유당의 α-1,4 결합을 분해시켜서

포도당과 갈락토오스를 생성합니다.

포도당, 과당, 갈락토오스는 소장 점막에서 흡수됩니다.

위치	기질	효소	적용물	소화분해물
입	음식물 녹말	침 아밀라아제	치아	작은 덩어리의 음식물 짧은 길이의 덱스트린 맥아당
식도	녹말	침 아밀라아제		짧은 길이의 덱스트린 맥아당까지 가능
위	자당		염산	포도당과 과당
소장	녹말과 덱스트린 맥아당 자당	췌장액 아밀라아제 말타아제 수크라아제		맥아당 포도당 포도당,과당
	유당	락타아제		포도당, 갈락토오스

 

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②흡수

 

탄수화물은 최종적으로 단당류로 분해되어 소장 점막에서 흡수되며, 

흡수된 단당류는 모세혈관으로 이동되어 잘간막에 퍼져 있는 정맥을 통하여 간문맥을 지나 간으로 갑니다.

간에서 갈락토오스와 과당은 포도당으로 전환 됩니다.

단당류의 흡수속도는 당의 종류에 따라 다른데 갈락토오스, 포도당, 과당, 만노오스의 순입니다.

이처럼 흡수속도가 다른 것은 포도당과 갈락토오스는 능동수송에 의해 흡수되고, 

과당이나 자일로오스는 촉진확산 등 수동적으로 흡수되기 때문입니다.

포도당이나 갈락토오스도 혈액의 농도보다 소장 내의 농도가 높을 때에는 역시 확산에 의해 흡수 됩니다.

흡수 부위는 포도당은 거의 모두 소장의 상부, 즉 십이지장에서 시작되는 소장 전체의 약 1/3 이내에서 흡수되고,

유당은 십이지장과 고장, 맥아당은 공장과 회장상부, 자당은 주로 공장에서 흡수됩니다.

당류와 대부분의 전분은 1~4시간 내에 소화되어 흡수되지만, 식이섬유나 올리고당은 소장 내 소화효소에 의해 분해되지 않습니다.

이들은 결장으로 내려와서 장내 박테리아에 의해 발효되어 가스와 저급지방산을 생성합니다.

③운반

 

당질은 극성을 띠고 있기 때문에 비극성의 세포막을 통과하기 위해서는 운반체의 도움이 필요합니다.

일반적으로 생체막을 통한 물질의 이동은 능동수송, 촉진확산, 단순확산에 의해 이루어지며,

당질의 운반도 이러한 기전 중 하나 이상에 의해서 이루어집니다.

능동수송의 기전은 포도당이 Na+와 함께 운반체에 결합되어 소장 점막세포 내로 이동하며, ATP를 소모하는 Na+-pump에 의하여 Na+의 농도경사에 역행하여 Na+를 세포 외로 내보냅니다. 그러나 소장의 과강 내에 포도당이 농축되어 잇는 경우에는

많은 양이 단순확산에 의하여 운반됩니다.

과당은 운반체는 필요하지만 Na+는 필요로 하지 않는 형태인 촉진확산에 의하여 세포 내로 이동합니다.

모세혈관으로 들어온 단당류는 간으로 가서 다른 조직세포로 운반되거나 글리코겐 혹은 지방으로 합성됩니다.