เป็นการสลายโมเลกุลอาหารให้มีขนาดเล็กลง เพื่อให้ร่างกายดูดซึมได้ จากนั้นลำเลียงผ่านกระแสเลือดและระบบน้ำเหลืองไปเซลล์ต่างๆในร่างกาย
รูปแบบการย่อยอาหารของสัตว์
- การย่อยอาหารภายในเซลล์ (Intracellular Digestion)
- พบเฉพาะในไฟลัม Porifera (ฟองน้ำ) และ Cnidaria (ไฮดรา)
- นำอาหารเข้าสู่เซลล์โยวิธีเอนโดไซโทซิส แล้ว Lysosome จะมาย่อยสลายให้ได้อนุภาคขนาดเล็ก
- กากอาหารที่ย่อยไม่ได้ จะถูกส่งออกนอกเซลล์
- การย่อยอาหารภายนอกเซลล์ (Extracellular Digestion)
- พบในสิ่งมีชีวิที่มีระบบทางเดินอาหาร ตั้งแต่ไฟลัม Cnidaria ไปจนถึงไฟลัมสัตว์ชั้นสูง Chordata
- สัตว์จะปล่อยน้ำย่อยหรือเอนไซม์ไปย่อยอาหารภายนอกเซลล์ แล้วค่อยดูดซึมอนุภคขนาดเล็กกลับเข้าสู่เซลล์
- ส่วนที่ย่อยไม่ได้ เป็นการอาหารไม่มีการดูดซึม
- นอกจากนี้ยังพบในพวกผู้ย่อยสลายอินทรียสาร (Decomposer) เช่น เห็ด,ราและแบคทีเรียบางชนิด
การย่อยอาหารในสัตว์ชั้นสูง แบ่งเป็น 2 ขั้นตอน ดังนี้
- การย่อยเชิงกล (Machanical digestion) เป็นการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่ทำให้อาหารมีขนาดเล็กลง เช่นการใช้ฟันเคี้ยวอาหาร
- การย่อยเชิงเคมี (Chemical digestion) เป็นการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ทำให้อาหารมีโมเลกุลเล็กลง โดยอาศัยเอนไซม์มาช่วยในการย่อย
ระบบทางเดินอาหารของสิ่งมีชีวิต แบ่งเป็น 2 แบบ
- ทางเดินอาหารไม่สมบูรณ์ (Incomplete digestion) มีช่องทางเดินอาหารช่องเดียว ซึ่งเป็นทั้งปากและทหารหนัก
- ทางเดินอาหารสมบูรณ์ (Complete digestion) มีปากเป็นทางเข้าของอาหาร มีทวารหนักเป็นทางออกของอาหาร
การย่อยอาหารของสิ่งมีชีวิตอื่นที่ไม่ใช่สัตว์
- โพรโทซัว เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว
- อะมีบา นำอาหารเข้าสู่เซลล์โดยวิธี Phagocytosis โดยการยื่นส่วนของเท้าเทียมออกไปโอบล้อมอาหารทำให้อาหารเข้าในเซลล์ และจะอยู่ในถุงอาหารซึ่งจะถูกย่อยด้วยเอนไซม์จากไลโซโซมกลายเป็นโมเลกุลเล็กส่วนที่เหลือจากการย่อยจะถูกขับออกเป็นกากอาหาร
- พารามีเซียม ใช้ขนโบกอาหารเข้าสู่ร่องปากซึ่งเว้าเข้าไปในเซลล์เรียก Pinocytosis ส่วนอาหารที่เข้าไปในเซลล์จะอยู่ในถุงอาหาร ซึ่งจะถูกย่อยด้วยเอนไซม์ไลโซโซม จนได้เป็นโมเลกุลเล็กจนเซลล์สามารถใช้ในกระบวนการหายใจได้
- ยูกลีนา ปกติจะสร้างอาหารเองแต่ถ้าสภาวะไม่เหมาะสมจะดำรงชีวิตแบบ Heterotroph นอกจากนี้ยังดำรงชีวิตด้วยการย่อยสารอาหารที่มีอยู่รอบตัวแล้วส่งเข้าร่องปาก โดยจะรับอาหาร 2 วิธี วิธีแรก ดูดเอาอินทรียสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ อีกวิธี ใช้ช่องบริเวณรอบๆโคนเฟลเจลลัม ซึ่งที่ปลายบนช่องน้ำจะมีปากเปิดอยู่ โดยอาหารที่ลอยอยู่ในน้ำจะผ่านเข้าช่องแล้วส่งเข้าภายในเซลล์
- ราและแบคทีเรีย ดำรงชีพโดยเป็นผู้ย่อยสลายในระบบนิเวศโดยเซลล์จะหลั่งเอนไซม์ออกมาย่อยอาหารภายนอกเซลล์ เช่น อะไมเลส , โปรทิเอส , ไลเพส แล้วดูดซึมอาหารที่ย่อยเข้าสู่เซลล์ เช่น เห็ดราที่ขึ้นตามขอนไม้
การย่อยอาหารของสัตว์ที่ยังไม่มีทางเดินอาหารและมีทางเดินอาหารแบบไม่สมบูรณ์
- ฟองน้ำ (P.Porifera)ใช้ Collar cells ที่ผนังลำตัวโบกพัดดักจับอาหารเข้าสู่เซลล์ และใช้เซลล์ Amoebocyte ทำหน้าที่ย่อยอาหารและขนส่งอาหารภายในเซลล์
- ไฮดรา (P.Cnidaria) มีการย่อยทั้งภายในเซลล์และภายนอกเซลล์ โดยใช้เข็มพิษ (Nematocyst) ที่อยู่บริเวณหนวด ปล่อยทิษทำร้ายเหยื่อแล้วจับเข้าสู่ปากผ่านเข้าสู่ช่องกลางลำตัวซึ่งเป็นส่วนของทางเดินอาหารไม่สมบูรณ์ มีเซลล์ Gastrodermis อยู่ที่ผนังลำตัว ทำหน้าที่การย่อยอาหาร ดังนี้
- ย่อยอาหารภายในเซลล์ เกิดจากภายในช่อง Gastrovascular Cavity มีเซลล์ต่อมซึ่งเป็นเซลล์ขนาดเล็กทำหน้าที่สร้างย่อยส่งออกไปย่อยอาหาร ส่วนกากอาหารที่ย่อยไม่ได้จะถูกขับออกมาทางปาก
- ย่อยอาหารภายในเซลล์ เป็นแบบ Phagocytosis เกิดจากเซลล์ย่อยอาหารที่ส่วนปลายมีแฟลกเจลลัมทำหน้าที่จับอาหารที่มีขนาดเล็กเข้าสู่เซลล์ และสามารถสร้าง food vacuole ได้เช่นเดียวกับอะมีบา
- หนอนตัวแบน (P. Platyhelminthes) ส่วนใหญ่มีทางเดินอาหารแบบไม่สมบูรณ์ที่พัฒนากว่า Cnidaria
- พลานาเรีย ทางเดินอาหารแยกเป็นแฉกและ และแต่ละแฉกจะมีแขนงแตกย่อยออกไปอีก เรียกว่า Diverticulum มีปากอยู่กลางลำตัว และต่อจากปากเป็นคอหอย เป็นงวงที่ยื่นออกมา เรียกว่า Probocis ซึ่งมีกล้ามเนื้อแข็งแรง มีหน้าที่จับอาหารเข้าสู่ปาก โดยกากอาหารที่เหลือจากการย่อยและดูดซึมแล้วจะถูกขับออกทางช่องปาก
- พยาธิใบไม้ มีทางเดินอาหารคล้ายพลานาเรีย แต่ทางเดินอาหารส่วนลำไส้ไม่แตกกิ่งก้านสาขามีลักษณะคล้ายคล้ายอักษรรูปตัววาย (Y-shape) ทางเดินอาหารประกอบด้วยปากปุ่มดูดโดยปากจะดูดกินอาหาร
- พยาธิตัวตืด ไม่มีทางเดินอาหาร แต่สามารถดูดซึมอาหารที่ย่อยแล้วของ Host โดยตรงผ่านวิธีการแพร่
การย่อยอาหารของสัตว์ที่มีทางเดินอาหารสมบูรณ์
- ไส้เดือนดิน (P. Annelida) มีทางเดินอาหารที่สมบูรณ์ ดังนี้
ปาก → คอหอย → หลอดอาหาร → กระเพาะพักอาหาร → กึ๋น → ลำไส้→ ทวารหนัก
- แมลง (P. Arthropoda)
ปาก →คอหอย →หลอดอาหาร →กระเพาะพักอาหาร→ กึ๋น →กระเพาะอาหาร→ ลำไส้ →ไส้ตรง →ทวารหนัก
- สัตว์เคี้ยวเอื้อง (P. Chordata) เช่น วัว ควาย แตกต่างจากคนที่มีบริเวณพักอาหารเพื่อให้จุลินทรีย์ย่อยเซลล์ลูโลส โดยกระเพาะอาหารของวัวแบ่งเป็น 4 ส่วนแต่ที่จริงแล้วคือ หลอดอาหารขนาดใหญ่ 3 ส่วน กระเพาะจริง 1 ส่วน ดังนี้
- รูเมน เป็นส่วนของหลอดอาหารที่ขยายตัว มีแบคทีเรียและโพรโทซัวช่วยย่อยสลายเซลล์ลูโลส
- เรติคิวลัม เป็นส่วนของหลอดอาหารที่ขยายตัว ทำหน้าที่บดและผสมอาหาร
- โอมาซัม เป็นส่วนของหลอดอาหารที่ขยายตัว ทำหน้าที่บดและผสมอาหาร
- อะโบมาซัม เป็นส่วนกระเพาะแท้จริง เพราะมีการสร้างเอนไซม์และหลั่งเอนไซม์เพื่อย่อยอาหารJpeg
การย่อยอาหารของคน
คนมีทางเดินอาหารสมบูรณ์ แบ่งเป็น 2 ส่วน
- อวัยวะที่เป็นทางเดินอาหาร เรียงลำดับดังนี้
ปาก → คอหอย→หลอดอาหาร→กระเพาะอาหาร→ลำไส้เล็ก→ลำไส้ใหญ่→ไส้ตรง→ทวารหนัก - อวัยวะที่ช่วยย่อยอาหาร แต่ไม่ใช่ทางเดินอาหาร
- ต่อมน้ำลาย
- ถุงน้ำดี
- ตับ
- ตับอ่อน
การย่อยอาหารในปาก
- ลิ้น มีปุ่มเล็กๆจำนวนมาก เรียก แพพิลลี ทำหน้าที่รับรสอาหาร ช่วยคลุกเคล้าอาหารให้ผสมกับน้ำลาย ช่วยในการกลืนอาหารและช่วยให้การพูดชัดเจน
- ฟัน ทำหน้าที่ ตัด ฉีก เคี้ยว และบดอาหารให้ขนาดเล็ก ฟันของคนมี 2 ชุดคือ
- ฟันน้ำนม มี 20 ซี่ เริ่มขึ้นตอนอายุ 6 เดือน ครบตอนอายุ 2 ปี
- ฟันแท้ มี 32 ซี่ เริ่มขึ้นเมื่อฟันน้ำนมซี่แรกหักหลุดไป จะขึ้นครบหรือเกือบครบตอนอายุ 21 ปี ฟันแท้แบ่งได้เป็น ฟันตัด 8 ซี่ ฟันฉีกหรือฟันเคี้ยว 4 ซี่ ฟันกรามเล็กหรือฟันบด 8 ซี่ ฟันกราม 12 ซี่
- น้ำลาย มีลักษณะเป็นของเหลวแบ่งได้ 2 ชนิด
- ชนิดใส มีน้ำย่อยอะไมเลสหรือไทยาลิน ทำหน้าที่ย่อยแป้งให้เป็น เดกตรินซ์ ซึ่งเป็นแป้งที่มีโมเลกุลขนาดเล็กลง
- ชนิดเหนียว ช่วยให้การคลุกเคล้าอาหารผสมกับน้ำย่อยได้ดี สะดวกต่อการกลืนอาหาร
- ต่อมน้ำลาย ส้รางน้ำลายได้วันละ 1-1.5 ลิร ส่งออกทางท่อน้ำลายไปสู่ช่องปากมี 3 คู่
- ต่อข้างกกหู สร้างน้ำลายชนิดใสอย่างเดียว ผลิตประมาณ 25% ของน้ำลายทั้งหมด
- ต่อมขากรรไกร สร้างทั้งน้ำลายชนิดใสและเหนียว ผลิตประมาณ 70% ของน้ำลายทั้งหมด
- ต่อมใต้ลิ้น สร้างทั้งน้ำลายชนิดใสและเหนียว ผลิตประมาณ 5% ของน้ำลายทั้งหมด
- น้ำเมือก มีหน้าที่หล่อลื่นอาหารเพื่อให้กลืนได้สะดวก
คอหอย
เป็นบริเวณที่ติดต่อกับรูจมูกด้านในท่อยูเสเชียน จากหูส่วนกลาง ปาก กล่องเสียง และหลอดอาหารบริเวณคอหอยมีต่อมน้ำเหลือง 3 คู่ เรียก ต่อมทอนซิล เป็นด่านสกัดกั้นให้เชื้อโรคผ่านเข้าสู่หลอดอาหารและกล่องเสียง
หลอดอาหาร
เป็นหลอดที่ต่อจากคอหอยจนถึงกระเพาะอาหาร อยู่ด้านหลังหลอดลม ยาวประมาณ 25 เซนติเมตร ไม่มีต่อมสร้างน้ำย่อย มีแต่การย่อยเชิงกลคือบีบรัดตัวของกล้ามเนื้อทางเดินอาหารจากบนลงล่าง
การย่อยในกระเพาะอาหาร
- โครงสร้างของกระเพาะอาหาร แบ่งเป็น 3 ส่วนใหญ่ คือส่วนต้นอยู่ใกล้หัวใจ ส่วนกลางเป็นส่วนที่กระพุ่งใหญ่สุดและส่วนท้ายเป็นส่วนปลายสุดของกระเพาะ
- หน้าที่ของกระเพาะอาหาร
- กักเก็บและคลุกเคล้าอาหารนาน 3-4 ชม.
- หลั่งสารเมือกเคลือบผนังกระเพาะป้องกันการถูกย่อยโดยน้ำย่อยในกระเพาะ
- หลั่งน้ำย่อยหลายชนิด คือ ไลเปส โพรเรนนิน เปปซิโนเจน
- หลั่งกรดไฮโดรคลอริก เมื่อมีอาหารโปรตีนลงไป เพื่อเปลี่ยนสภาพในกระเพาะให้เป็นกรดให้เหมาะสมกับสภาพที่น้ำย่อยจะทำงานได้และยังเปลี่ยนน้ำย่อยจากรูปที่ไม่ทำงานให้ทำงาน
- ทำการดูดซึมสารต่างๆ เป็นแห่งแรก
- การย่อยโปรตีนในกระเพาะอาหาร
การย่อยอาหารในลำไส้เล็ก
การย่อยอาหารและดูดซึมสารอาหารส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่นี่ เป็นการย่อยขั้นสุดท้าย ซึ่งอาศัยเอนไซม์จากลำไส้เล็กและตับอ่อน ย่อยอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน
- โครงสร้างขอลำไส้เล็ก เป็นอวัยวะยาวสุดในร่างกาย แบ่งเป็น 3 ตอน
- ตอนต้น (ดูโอดีนัม) ต่อจากกระเพาะอาหารลักษณะเป็นรูปตัวยูเป็นแหล่งย่อยอาหารที่สำคัญที่สุด
- ตอนกลาง (เจจูนัม) เป็นบริเวณที่พบการดูดซึมอาหารที่ถูกย่อยแล้วมากที่สุด
- ตอนท้าย (ไอเลียม) เป็นบริเวณที่มีการย่อยและดูดซึมอาหารที่เหลืออยู่
- เอนไซม์ที่ลำไส้เล็กสร้าง ส่วนใหญ่ทำหน้าที่ได้ดีในสภาวะที่เป็นเบส
กลีเซอรอลมอลเทสน้ำตาลมอลโทสกลูโคส 2 โมเลกุลซูเครสน้ำตาลทราย(ซูโครส)กลูโคสและฟรักโตสแลกโทสน้ำตาลแลกโทสกลูโคสและกาแลกโทสเอนเทอโรไคเนสกระตุ้นทริปซิโนเจนจากตับอ่อนให้เป็นทริปซิน
- อวัยวะที่ย่อยอาหารโดยส่งสารมาที่ลำไส้เล็ก
- ตับ สร้างน้ำดีที่มีสีเขียวและมีรสขมเป็นเบสลดความเป็นกรดของอาหาร มำหน้าที่ทำให้ไขมันแตกตัวเป็นเม็ดเล็กๆ
- ตับอ่อน หลั่งโซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต เป็นเบสเปลี่ยนอาหารที่เป็นกรดเป็นกลางหรือเบสอ่อน นอกจากนี้ยังหลั่งเอนไซม์ที่พร้อมใช้งานสามารถย่อยสารต่างๆได้เลย กับเอนไซม์ที่ยังไม่พร้อมใช้งานสำหรับย่อยโปรตีน
จากตับอ่อนสารที่ถูกย่อยผลที่ได้อะไมเลสแป้ง/ไกลโคเจน
/เดกซ์ตรินน้ำตาลมอลโทสไลเปสไขมันกรดไขมันและ
กลีเซอรอลทริปซิโนเจนเอนเทอโรไคเนสทริปซินไคโมทริปซิโนเจนทริปซินไคโมทริปซินโพรคาร์บอกซิเพปทิเดสทริปซินคาร์บอกซิเพปทิเดส
ลำไส้ใหญ่
มีแค่การดูดซึมเท่านั้น
- โครงสร้างของลำไส้ใหญ่ เป็นท่อต่อจากลำไส้เล็ก เป็นรูปตัวยูกลับหัว แบ่งเป็น 4 ส่วน คือ
- ซีกัม ยาวประมาณ 1 นิ้ว มีไส้ติงติดอยู่
- โคลอน เป็นส่วนที่ยาวสุดในลำไส้ใหญ่
- ลำไส้ตรง ยาวประมาณ 5 นิ้ว
- ทวารหนัก ยาวประมาณ 1-1.5 นิ้ว
- หน้าที่ของลำไส้ใหญ่ คือ ดูดซีมน้ำ วิตามิน แร่ธาตุต่างๆ
การดูดซึมอาหาร
เป็การนำอาหารทโมเลกุลเล็กๆที่ผ่านการย่อยแล้วผ่านหนังทางเดินอาหารเข้าสู่กระแสเลือดเพื่อนำไปสู่เซลล์ต่างๆทั่วร่างกาย