酶和胃酸可以消化食物蛋白,為什么沒有把胃和腸道“吃掉”呢?

人的胃組織與動物肉類組織一樣, 廣義而言都是含有大量蛋白質(zhì)的“肉類”。 有趣的是,胃蛋白酶只消化攝取的外源食物蛋白質(zhì), 卻不會消化人胃組織自身的蛋白質(zhì)。
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人體是靠什么生理機制避免胃腸蛋白的自身消化?
今天,小編以專業(yè)的角度來講一下,酶和消化之間的關(guān)系,本文將圍繞胃腸為何消化食物而不消化自身來講述。

為什么沒有把胃“吃掉”呢?
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胃液中的主要消化酶是胃蛋白酶原。它是胃壁細胞產(chǎn)生的酶原,在胃酸的作用下轉(zhuǎn)化為活性胃蛋白酶。胃蛋白酶主要負責分解蛋白質(zhì),將其分解成更小的肽。
當我們吃東西時,胃蛋白酶開始工作。它與胃酸結(jié)合形成酸性環(huán)境,有利于胃蛋白酶的活性。
胃初步將食物蛋白大分子水解成更小的短肽,這些短肽在腸道中進一步消化水解成更小的肽和氨基酸,以便人體吸收和利用。
胃具有的屏障功能,不止物理學,還有化學。
這是因為胃具有屏障功能,可以保護自身免受各種損傷。胃屏障功能是指各種損傷因素所引起的胃黏膜局部或全身的保護反應(yīng)。這種功能不僅表現(xiàn)在對各種損傷因素的防御上,還體現(xiàn)在損傷后的自我修復(fù)等方面。各級防御機制相互協(xié)調(diào),共同保護胃免受傷害。
其中,胃黏液-碳酸氫鹽屏障是胃黏膜保護的第一道防線,抵御胃酸和胃蛋白酶的侵襲。
胃黏液-碳酸氫鹽屏障的奇妙之處,就在于以物理性屏障為載體,兼有化學性屏障之湮滅胃酸和胃蛋白酶的功能。
胃的黏液細胞能產(chǎn)生大量黏液,覆蓋在胃腔細胞的表面,形成約0.5 mm厚的黏液膜。這層黏液與胃黏膜的表面上皮細胞分泌的HCO3-共同構(gòu)成一個防護屏障,稱為黏液-碳酸氫鹽屏障。
胃酸的主要成分是鹽酸(HCl),而鹽酸由氫離子(H+)和氯離子(Cl-)構(gòu)成,如果大量的氫離子(H+)進入胃黏膜,會引起胃黏膜的pH值下降,造成黏膜損傷。
黏液-碳酸氫鹽屏障的作用在于,當胃腔中的氫離子(H+)向胃黏膜擴散時,堿性的碳酸氫根離子,逐步與從胃腔滲透而來的胃酸氫離子相遇,發(fā)生中和反應(yīng),生成二氧化碳和水。
隨著胃酸被逐漸中和,這層0.5 mm厚的胃黏液屏障兩側(cè)出現(xiàn)了“酸堿度差”:接觸食物的一側(cè)呈酸性,利于胃蛋白酶消化食物中的蛋白質(zhì);而靠近胃組織細胞的一側(cè)pH值則呈中性或弱堿性,不利于胃蛋白酶消化胃本身的組織蛋白質(zhì)。
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最終,胃細胞表面一側(cè)的黏液層完全湮滅了胃酸的氫離子,pH值接近7,此時的胃蛋白酶因處于pH大于5的環(huán)境中而發(fā)生不可逆的變性,徹底失去活性,不再具備消化蛋白質(zhì)的活性和能力。因此,有了胃黏液-碳酸氫鹽屏障,人的胃能消化食物蛋白,卻不會消化掉自身。
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食物蛋白從胃向下進入到腸道中,開始進一步消化。與胃內(nèi)酸性環(huán)境相反,腸道內(nèi)因為有大量的膽汁、胰腺液、小腸液等堿性體液,所以腸道內(nèi)的整體環(huán)境偏堿性。
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胃蛋白酶對食物蛋白的消化,是將食物蛋白大分子初步消化、剪切為較小的短肽,主要產(chǎn)物是蛋白胨。
蛋白胨需要在腸道內(nèi)進一步消化水解為氨基酸,才能被人體吸收利用。
這一過程主要靠胰腺產(chǎn)生分泌至腸道的胰蛋白酶和糜蛋白酶執(zhí)行完成。

胃和腸上皮細胞更新速度快,每三天更新一次。受損腸道細胞隨即被淘汰更新。因此,人的腸道組織不會被胰蛋白酶消化水解。
人類的胃腸,消化各種外源食物蛋白而自身無虞,彰顯生理學之美,人體生理機制的平衡、巧妙,實在是令人嘆服。