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消化란, 生體가 物質化學的으로 處理해 利用可能한 榮養素로 하는 工程이다. 消化는 多細胞레벨, 單細胞레벨, 細胞(生物學)內의 레벨로 생기지만, 단지 消化라고 했을 境遇는 動物에 있어서의 多細胞레벨의 消化管에 있어서의 消化(자주 消化吸收)를 가리키는 것이 많다.

一般論Edit

一般的인 意味로의 消化는, 生物이 自身의 榮養源이 되는 體外의 有機物을 吸收하기 爲해서보다 低分子狀態로 分解하는 것이다. 動物이나 菌類는 自身以外의 生物이나 그 死體等의 有機物을 手中에 넣어 生活하고 있다. 그러나, 그것들을 構成하는 有機物에는 細胞膜을 透過하려면 너무 큰 것이 많다. 거기서, 그러한 物質을 보다 低分子로 分解하지 않으면 안 된다. 이 機能이 消化이다. 消化를 實施하기 爲해서, 이러한 生物은 그 만큼해를 實施하는 酵素를 分泌한다. 이것을 消化酵素라고 한다. 또, 酵素의 機能을 돕기 爲해, 或은 그 일하기 쉬운 環境을 만들기 爲해서 等을 分泌하는 것도 있다. 또, 有機物의 分解를 하기 爲해서는, 元來의 才質이 큰 덩어리이면 그것을 작은 阻却으로 나누는 것이나, 油脂系의 物質을 懸濁狀態로 하는(乳化) 일等도 必要한 境遇가 있으므로, 그러한 操作도 消化의 機能의 一部이다. 또, 一部에는 스스로는 消化할 수 없는 것을 分解하기 爲해서, 微生物等을 共生시키고 있는 것이 있다. 이 境遇, 그 動物이 吸收하는 것은 微生物에 分解시킨 物質이지만, 同時에 微生物 그 自體도 食料로 되어 있다.

消化를 爲한 構造Edit

一般的으로 植物光合成에 依해서 榮養을 만들 수 있으므로, 飮食을 必要로 하지 않는다. 또, 窒素은 體外로부터 導入할 必要가 있지만, 이것은 最初부터 無機化合物狀態의 것을 吸收하므로, 消化의 機能은 가지지 않는다. 그러나, 海草類 안에는, 有機物을 導入하는 能力을 가지는 것도 있다. 從屬營養生物細菌類, 菌類, 動物等은 消化인가, 거기에 닮은 機能을 가지고 있다. 消化酵素가 體外에 分泌되어 거기서 分解된 有機物을 吸收하는 境遇를 體外消化라고 한다. 이것에 對해서 먹이가 되는 物體를 優先 體內가 꾸짖어야 할 곳에 導入해 거기서 消化를 行하는 것을 體內消化라고 한다. 個個의 細胞에 關해서도, 細胞의 밖에서 分解하는 境遇에는 細胞외 消化, 細胞內에 導入하고 나서 消化하는 것을 細胞內 消化라고 한다. 以下의 部分에서는 主로 體內消化에 對해 論한다. 體外消化의 境遇에는, 消化는 特別히 定해진 部分에서 行해지는 것은 아니지만, 體內 消化의 境遇, 먹이를 手中에 넣어, 그것을 貯蓄해 分解吸收하기 爲한 構造가 있다. 이것을 消化器官이라고 한다. 動物一般에서는, 體內에 封套가 있어, 體表에 繼續되는 管에 依해서 連結되어 있다. 이것을 消化管이라고 하여, 一般的으로는 腸으로 불린다. 이른바 腔腸動物扁形動物等을 除外하면, 消化管의 입은 2個 있고, 導入하는 입과 消化吸收한 나머지를 排泄하는 입이 나뉜다. 이, 入口쪽을 입, 出口쪽을 肛門이라고 한다. 消化管에는 消化酵素나 그것을 돕는 物質을 分泌하는 器官이 附隨하는 것이 많다. 그것들은 一般的으로는 消化腺이라고 한다. 입의 周圍에는 먹이의 混雜을 돕기 爲해서 觸手나 턱, 이빨等의 攝食器官이 附屬되는 것도 많아, 그것들이 機械的消化의 一部가 되어 있는 境遇도 있다. 單細胞生物이나 原生生物이 體內消化하는 境遇, 細胞內消化인 것도 많다. 細胞內消化의 境遇, 細胞가 粒子를 手中에 넣어, 細胞內의 주머니 模樣의 構造에 넣어 그 膜을 通해 消化酵素가 分泌되어 分解된 物質은 膜을 通해 吸收된다. 이 주머니 模樣의 構造를 食胞라고 한다. 같은 機能은, 多細胞生物에게도 볼 수 있는 境遇가 있어, 그 境遇에는 그 機能은 리소좀이 實施한다.

人間의 消化Edit

人間(多細胞레벨)의 消化는, 飮食中의 物質(蛋白質, 炭水化物, 脂肪等)을 吸收可能한 크기의 分子로 分解하는 工程을 가리킨다. 消化는 消化管으로 數段層으로 나누어 行해져 咀嚼等 機械的인 分解와 消化酵素等에 依한 化學的인 分解가 있다.

機械的消化

咀嚼

飮食을 이빨로 씹어 附隨는 일에 依해서 飮食을 細細하게 한다 . 連動運動 筋肉의 收縮으로 물결을 만들어, 飮食을 옮긴다.

分節運動

筋肉의 收縮에 依해서 消化液과 飮食을 混合한다.

化學的消化

唾液

唾液에 包含되는 아미라제에 依해서 澱粉마르토스덱스트린에 分解된다. 을 繼續 물면 달게 느끼는 것은 마르토스의 影響.

胃液

胃液에 包含되는 페프시노겐鹽酸과 反應해 펩신이 되어, 蛋白質펩톤으로 分解한다.

膽汁

膽汁脂肪乳化해, 消化하기 쉽게 한다.

膵液

膵液아미라제, 마르타제, 트리프신, 페프치타제, 리파아제等의 消化酵素를 包含해, 三大營養素 모든 消化에 關聯된다. 아미라제가 덱스트린을 마르토스로 分解해, 한층 더 마르타제가 마르토스를 글루코오스로 分解한다. 트리프신이 펩톤을 아미노酸으로 分解해, 페프치타제가 폴리펩티드를 아미노酸으로 分解한다. 리파아제脂肪글리세린脂肪酸으로 分解한다.

腸液

腸液에 包含되는 마르타제가 마르토스를 글루코오스로 分解한다. 또, 스크라제스크로스후르크토스와 글루코오스 로 分解한다. 또, 라크타제락토스를 글루코오스와 갈락토오스로 分解한다.

動物의 特殊한 消化Edit

反芻

소目(牛啼目)의 動物(소・사슴・염소等)은, 大部分이 한 番 삼킨 飮食을 로부터 口腔에 되돌려 다시 씹는 反芻로 불리는 動作을 實施한다. 또 4個의 胃를 가져, 第1位에는 纖毛蟲과 細菌類의 微生物이 大量으로 살아, 攝取한 飮食의 分解醱酵를 하고 있다. 이러한 消化機構에 依해, 다른 哺乳類가 消化吸收할 수 없는 셀룰로오스等을 榮養으로서 手中에 넣을 수 있다.

食糞

토끼類는, 食糞으로 불리는 行動을 한다. 이것은, 「軟糞」이라고 불리는 特殊한 大便排泄해, 이것을 먹는 行動이다. 軟糞은 飮食이 盲腸 안에서 醱酵되어서 할 수 있던 것으로, 蛋白質이나 비타민等을 豊富하게 包含하고 있다. 텐지크네즈미도 같은 食糞을 行한다. 하마, 코알라等에서는 아이가 父母의 軟糞狀의 大便을 攝食해, 離乳食的인 役割을 完遂하는 것 外에 盲腸內의 微生物을 주고 받는 役割도 있다고 여겨지고 있다.

모래주머니

大部分의 鳥類는 이빨을 가지지 않지만, 植物을 먹는 鳥類의 相當數는 食道가 發達한 모래주머니로 불리는 封套를 가지고 있어 거기서 모래와 飮食을 비비어 맞추는 것에 依해서 機械的인 分解를 實施한다. 새가 모래等을 먹는 것은, 모래주머니에게 넣기 때문에 있다. 草食恐龍의 大部分은, 이빨을 가지고는 있었지만, 몸의 크기에 比하면 貧弱한 齒牙咀嚼筋 밖에 없었다. 鳥類 같이, 모래주머니가 있어, 거기서 胃石(몸에 따라 크고, 모래라고 하는 것보다 돌이다)을 使用해 消化했다.

體外消化Edit

一部의 昆蟲(타가메나 겐고로우, 아리지고크等)이나 거미類는, 잡은 사냥감에 消化液을 注入해, 사냥감의 組織을 體外에서 分解한 後에 體內에 手中에 넣는 「體外消化」를 實施한다. 불가사리의 境遇, 입으로부터 위를 입기 始作해, 이것으로 먹이를 싸, 消化한다. 쇠사슬 뱀科에 主로 볼 수 있는 出血毒은, 消化液이 變化한 것이라고 생각할 수 있어 筋肉이나 血液을 破壞해 消化하는데 도움이 된다. 또, 사람이 飮食을 攝取하기 前에 道具나 불을 利用해보다 먹어 쉬운 形態에 加工하는 「調理」도, 飮食을 생으로, 或은 환인 채 먹는 것보다도 體內에서의 消化를 하기 쉽게 하는 行爲이며, 一種의 體外消化라고 말할 수 있을 것이다.

植物纖維의 分解Edit

植物의 纖維分인 셀룰로오스리그닌多糖類이기 爲해 分解가 어렵고, 이러한 纖維로부터 에너지를 얻는 것은 困難하다. 와라짐시類나 달팽이等의 一部의 動物은 自力으로 完全하게 셀룰로오스를 分解하는 能力을 가지지만, 많은 草食性의 多細胞生物은 그러한 能力을 가지지 않는다. 그 때문에, 셀룰로오스를 消化하기 爲해서 消化管 안에 셀룰로오스를 分解하는 微生物을 共生시켜 化學的分解를 實施하게 할 必要가 있다. 또, 소目에서는 纖毛蟲이, 흰 개미에서는 多鞭毛蟲超鞭毛蟲이 그 役割을 補充하고 있다. 산 잎을 먹는 動物 속에는, 산 細胞質만을 利用해, 纖維質을 利用하는 일을 防弊하고, 그것을 그대로 大便으로서 放出하는 것도 있다. 또, 植物死體를 먹이로 하는 것 , 實際로는 거기에 包含되는 菌類나 細菌을 消化吸收하고 있는 것이 있다. 이것들에 對해서는 分解者를 參照.

動物以外의 消化Edit

菌類의 消化能力은 幅넓게, 菌類全體를 뒤따라 말하면, 다른 生物이 分解할 수 없는 매우 많은 有機物을 分解할 수 있다. 細菌類에는, 한층 더 特殊한 物質을 分解하는 能力을 가지는 것이 있다. 食蟲植物은, 動物과는 若干 다르지만 같은 消化機構를 가진다.

細胞레벨로의 消化Edit

細胞內에 있어서의 消化는, 細胞消化로 불린다. 白血球單球(血管외의 것은 매크로 殺菌바이러스)는 細菌等이 큰 異物을 細胞內에 手中에 넣어 消化한다. 리소좀은 細胞小器官의 하나로, 리파아제 等 多種의 酵素를 그 中에 貯蓄하고 있어 細胞內의 다른 場所로부터 옮겨져 온 物質을 分解하는, 細胞消化를 爲한 重要한 器官이다. 單細胞性의 動物的生物은, 飮食을 細胞內의 작은 共同에 手中에 넣는다. 이것을 食胞라고 말한다. 食胞의 膜에서는 消化酵素가 分泌되어 分解物은 膜을 通해서 吸收되는 것이라고 생각할 수 있다. 남은 物質은 體外에 放出된다. 이것은 리소좀과 相同인 物件이다고도 생각되고 있다.

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