タンパク質を食べるとどうやって消化吸収されるの？物質をキャラ化して解説！【初心者向け】
人の体の細胞は常に生まれ変わっているのでその材料が必要となってきます。
そのため、タンパク質を食品からとる必要があります。
では、タンパク質は食べると体の中でどうやって分解され、消化されていくのか。
さっそく見ていきましょう！
タンパク質とは、一言でいうと体をつくる栄養素です！
私たちの皮膚や筋肉、髪の毛などはタンパク質で作られています。
目に見えるものだけではありません。ホルモンや酵素もタンパク質で作られています。
タンパク質は英語でプロテイン(protein)といいます。
運動をする人がよくプロテインという粉を水などに溶かして飲んでいますよね。
それはタンパク質をとって筋肉にするためです。
タンパク質が多く含まれている食品は、肉や魚、卵、大豆製品、乳製品があります。
ただし、一つの食品につきタンパク質の割合は多くても20%前後です。
上記の食品のタンパク質以外の物質のほとんどは水分です。あとは脂質も含まれています。
※タンパク質しか含まれていない食品はありませんが、ここではタンパク質のみを食べたと仮定して記述していきますね。
普通に食べます。
喉を通りすぎます。
胃のグニャグニャと動く運動(蠕動運動、攪拌運動)によってタンパク質は細かくなりながら、胃液と混ざり合わさります。
胃液の中には、ペプシンというタンパク質分解酵素がいます。
タンパク質を分解する酵素のことをまとめてプロテアーゼと言います。"プロテ"はプロテイン＝タンパク質のこと。"アーゼ"は酵素のことです。
ペプシンはタンパク質を分解してペプトンやプロテオースにする働きがあります。
※ペプトンもプロテオースもタンパク質が分解したものです。ペプトンの方が小さいです。
ペプシンは最初、ペプシノーゲンという形で出てきます。
ペプシノーゲンはそのままの状態ではタンパク質を分解できません。
酵素もタンパク質なので、自分自身を消化しないために自分を守っているのです。この状態のことを前駆体といいます。
ペプシノーゲンは胃酸の刺激によりペプシンになりタンパク質を消化していきます。そのペプシンが別のペプシノーゲンを活性化させることもあります。
同じように、タンパク質を分解する酵素はすべて前駆体の姿で登場します。
「○○シン」という名前で終わる酵素には「～ノーゲン」。「〇〇aーゼ」で終わる酵素には頭に「プロ」が付きます。
4.小腸でアミノ酸、ペプチドになり吸収される
小腸は十二指腸、空腸、回腸に分けられます。
その中でも消化酵素が特に出てくるのが十二指腸です。
◆十二指腸で働く消化酵素
・トリプシン
ペプシンに次いでテストに出やすいプロテアーゼです。
前駆体はトリプシノーゲン。
トリプシンは「エンテロペプチダーゼ」という酵素により目覚めます。
トリプシンが目覚めたら、他のトリプシノーゲンやキモトリプシンなどを目覚めさせます。
・キモトリプシン
前駆体はキモトリプシノーゲン。
キモいトリプシンと覚えます。
・エラスターゼ
エラスチンを分解する。あまり目立った行動をしないので、教科書ではよくカットされています。
前駆体はプロエラスターゼ。
・カルボキシペプチダーゼA
前駆体はプロカルボキシペプチダーゼ。
・カルボキシペプチダーゼB
十二指腸には、「ファーター乳頭」という突起があり、そこから膵液が出ています。
膵液に含まれる酵素はトリプシン、キモトリプシン、エラスターゼ、カルボキシペプチダーゼです。
エンテロキナーゼは十二指腸から出ます。なぜなら、膵液に一緒にエンテロキナーゼも入っていたら、小腸に出てくる前に膵臓で自己消化してしまうためです
膵液に含まれるプロテアーゼ達は、タンパク質を頑張って分解していきます。
タンパク質は分解されると、アミノ酸になります。
◆もっと詳しく知りたい人へ
・ペプシンは芳香族アミノ酸のペプチド結合を切断します。
・トリプシンは塩基性アミノ酸のペプチド結合を切断します。
・キモトリプシンは芳香族アミノ酸のペプチド結合を切断します。
・エラスターゼは脂肪族アミノ酸のペプチド結合を切断します。
・カルボキシペプチダーゼAはカルボキシル末端の中性アミノ酸を1つずつ切断します。
・カルボキシペプチダーゼBはカルボキシル末端の塩基性アミノ酸を1つずつ切断します。
アミノ酸は主に空腸で吸収されるのですが、プロテアーゼは腸の微絨毛の表面からも出ています。
小腸粘膜上皮細胞の微絨毛膜表面から酵素が出て、さらに消化されること膜消化と言います。
基本的にはアミノ酸に分解されてから細胞内に取り込まれますが、ごくわずかにジペプチドやトリペプチドの状態で細胞に取り込まれる場合もあります。
・ジペプチダーゼ
名前の通り、ジペプチドのペプチド結合を切断して2個のアミノ酸にする酵素です。
・アミノペプチターゼ
アミノペプチダーゼは、ペプチドのアミノ末端を切断してアミノ酸にします。(C末端側から1残基ずつ切断する)
◆エキソペプチダーゼ、エンドペプチダーゼとは？
・エンドペプチダーゼ(Endopeptidase)
タンパク質・ペプチド鎖の配列中央を切断する酵素です。
この「エンド」は、英語で「Endo(エンドウ)＝内部の」という意味。「End」ではありません。
・エキソペプチダーゼ(Exopeptidase)
アミノペプチダーゼや、カルボキシペプチダーゼのように、ペプチドの端っこのアミノ酸を1残基ずつ切断する酵素です。
この「エキソ」は、英語で「Exo＝外部の」という意味です。
小腸の毛細血管は門脈に繋がっています。そして門脈は肝臓へ入ってきます。
肝臓内では、流れてきたアミノ酸を使って肝タンパク質や血清タンパク質などが合成されます。ここで使われなかったアミノ酸は更に先に進みます。
肝臓には毛細血管(類洞)が張り巡らされています。
アミノ酸は肝臓の毛細血管に入り込み、その後上に向かって肝静脈、下大静脈、心臓へと進みます。
心臓に入ると、血液の流れは右心房(心臓の一部)→右心室(心臓の一部)→肺動脈→肺→左心房(心臓の一部)→左心室(心臓の一部)→大動脈→全身
という流れで進みます。
血管は体中に張り巡らされているので、アミノ酸はあらゆるところを走ります。
血中のアミノ酸は、それぞれの細胞に取り込まれ、筋肉をはじめとする体タンパク質の供給源として、また色々なホルモンや生理活性物質などの構成成分となっていきます。
上記の○の中には何が入ると思いますか？
答えは
↓
↓
↓
「体タンパク質を分解して消化する量の方が多い」です！
実は、人は常に体の中にあるタンパク質を分解し、合成しています。
口から摂取するタンパク質は、大体1日60gくらいであるのに対し、体の(例えば筋肉や酵素など)のタンパク質を分解して消化するタンパク質の量は70gです。
自分の体の一部を分解して消化し、栄養にしているのです。
ちなみにペプチターゼたちも一緒に消化吸収されています。
つまり、人は1日に130gのタンパク質を消化吸収していることになります。
その中から便や尿として排泄されるタンパク質の量は大体55g(便中に10g、尿中に45g)程度です。
分解されたタンパク質も、食事から摂取したタンパク質と同じ経路で消化吸収されます。
何に対して働く酵素なのか考えてみましょう！
たとえば「ペプチド」に働く酵素は、最後の「ド(d)」に「aーゼ」がくっつくので「ダーゼ」です。
「エラスチン」に働く酵素は、最後の「チン(tin)」に「aーゼ」がくっつくので「ターゼ」になります。(タンゼではないですｗ)
では、「カルボキシペプチ〇ーゼ」は？
ぺプチ…に続く文字は「ド」なので、「ダーゼ」になります。
この場合、この酵素が何に働くかわからなくても、ペプチ…に続く文字がなんとなくドであることが推測できるので「ダーゼ」だという風に考えることができます。
・「タンパク質が豊富」といわれる食品に含まれるたんぱく質の割合は20%程度。
・タンパク質はまず、胃でペプシンによって分解される。
・腸へ進むと、膵液に含まれるトリプシンやキモトリプシンなどによって更に分解される。
・更に微絨毛から吸収される時に膜消化が行われ、細かくなる。
・血液の中に入るときにはアミノ酸になっている。
・アミノ酸は門脈に入り、肝臓を通って心臓、そして全身に運ばれていく。
今時の若者達は『ペプシマン』を知らない人が多いかもしれませんね。
このページで取り上げたペプシンという酵素のキャラクターは、『ペプシマン』をモデルにしました。
ペプシマン〔Playstation〕【Amazon】
(↑2018年10月現在ペプシマンの中古ゲームソフトが9万円近くで売られていてしかもamazonポイントが2000pt以上も貰えるｗ)
20年くらい前にペプシコーラのイメージキャラクターとして『ペプシマン』が流行したんですよね。
ペプシコーラの名前の由来はペプシンなんだそうですよ。
新発売をした当初は、ペプシコーラの中に実際にペプシンが入れられていたそうです。(今は入っていません。)
捨てられるアミノ酸とアンモニアの行方はこちら
そのため、タンパク質を食品からとる必要があります。
では、タンパク質は食べると体の中でどうやって分解され、消化されていくのか。
さっそく見ていきましょう！
🔶タンパク質の消化
もくじ
・タンパク質とは？
・タンパク質を食べるとどうなるの？
1.食べる
2.食道
3.胃
◆前駆体について
4.小腸でアミノ酸、ペプチドになり吸収される
◆十二指腸で働く消化酵素
◆エキソペプチダーゼ、エンドペプチダーゼとは？
5.毛細血管へ移動
6.門脈→肝臓へ
7.肝臓の毛細血管→肝静脈→下大静脈→心臓→肺へ
8.全身へ
・食べて消化するタンパク質の量よりも体タンパク質を〇〇して消化する量の方が多い!
・酵素の名前が「〇〇ダーゼ」なのか「〇〇ターゼ」なのか迷った時
・まとめ
・おまけ
・タンパク質とは？
・タンパク質を食べるとどうなるの？
1.食べる
2.食道
3.胃
◆前駆体について
4.小腸でアミノ酸、ペプチドになり吸収される
◆十二指腸で働く消化酵素
◆エキソペプチダーゼ、エンドペプチダーゼとは？
5.毛細血管へ移動
6.門脈→肝臓へ
7.肝臓の毛細血管→肝静脈→下大静脈→心臓→肺へ
8.全身へ
・食べて消化するタンパク質の量よりも体タンパク質を〇〇して消化する量の方が多い!
・酵素の名前が「〇〇ダーゼ」なのか「〇〇ターゼ」なのか迷った時
・まとめ
・おまけ
タンパク質とは？
タンパク質とは、一言でいうと体をつくる栄養素です！
私たちの皮膚や筋肉、髪の毛などはタンパク質で作られています。
目に見えるものだけではありません。ホルモンや酵素もタンパク質で作られています。
タンパク質は英語でプロテイン(protein)といいます。
運動をする人がよくプロテインという粉を水などに溶かして飲んでいますよね。
それはタンパク質をとって筋肉にするためです。
タンパク質が多く含まれている食品は、肉や魚、卵、大豆製品、乳製品があります。
ただし、一つの食品につきタンパク質の割合は多くても20%前後です。
鮭に含まれるたんぱく質は全体の25%程度 ※ただし脂ののりの良いサーモンなどはもっとタンパク質が少ない。
鶏もも肉に含まれるたんぱく質は全体の19%程度
豚肉に含まれるたんぱく質は全体の18%程度
卵に含まれるたんぱく質は全体の12%程度
木綿豆腐に含まれるたんぱく質は全体の6%程度
牛乳に含まれるたんぱく質は全体の3%程度
上記の食品のタンパク質以外の物質のほとんどは水分です。あとは脂質も含まれています。
ちなみに僕たち人間の体も20%がタンパク質だもぐ。
タンパク質を食べるとどうなるの？
※タンパク質しか含まれていない食品はありませんが、ここではタンパク質のみを食べたと仮定して記述していきますね。
1.食べる
普通に食べます。
2.食道
喉を通りすぎます。
3.胃
胃のグニャグニャと動く運動(蠕動運動、攪拌運動)によってタンパク質は細かくなりながら、胃液と混ざり合わさります。
胃液の中には、ペプシンというタンパク質分解酵素がいます。
タンパク質を分解する酵素のことをまとめてプロテアーゼと言います。"プロテ"はプロテイン＝タンパク質のこと。"アーゼ"は酵素のことです。
僕たちはソロではタンパク質を完全に分解することはできません！連携プレイが必要なんです！
ペプシンはタンパク質を分解してペプトンやプロテオースにする働きがあります。
※ペプトンもプロテオースもタンパク質が分解したものです。ペプトンの方が小さいです。
前駆体について
ペプシンは最初、ペプシノーゲンという形で出てきます。
ペプシノーゲンはそのままの状態ではタンパク質を分解できません。
酵素もタンパク質なので、自分自身を消化しないために自分を守っているのです。この状態のことを前駆体といいます。
ペプシノーゲンは胃酸の刺激によりペプシンになりタンパク質を消化していきます。そのペプシンが別のペプシノーゲンを活性化させることもあります。
同じように、タンパク質を分解する酵素はすべて前駆体の姿で登場します。
「○○シン」という名前で終わる酵素には「～ノーゲン」。「〇〇aーゼ」で終わる酵素には頭に「プロ」が付きます。
4.小腸でアミノ酸、ペプチドになり吸収される
小腸は十二指腸、空腸、回腸に分けられます。
その中でも消化酵素が特に出てくるのが十二指腸です。
4-1.十二指腸
◆十二指腸で働く消化酵素
・トリプシン
ペプシンに次いでテストに出やすいプロテアーゼです。
前駆体はトリプシノーゲン。
トリプシンは「エンテロペプチダーゼ」という酵素により目覚めます。
トリプシンが目覚めたら、他のトリプシノーゲンやキモトリプシンなどを目覚めさせます。
・キモトリプシン
前駆体はキモトリプシノーゲン。
キモいトリプシンと覚えます。
いやいや、トリプシン君の方がキモくね？足とか。
お前の方がキモいやろ。ブツブツが。
・エラスターゼ
エラスチンを分解する。あまり目立った行動をしないので、教科書ではよくカットされています。
前駆体はプロエラスターゼ。
エラに注目⭐
・カルボキシペプチダーゼA
前駆体はプロカルボキシペプチダーゼ。
・カルボキシペプチダーゼB
十二指腸には、「ファーター乳頭」という突起があり、そこから膵液が出ています。
膵液に含まれる酵素はトリプシン、キモトリプシン、エラスターゼ、カルボキシペプチダーゼです。
エンテロキナーゼは十二指腸から出ます。なぜなら、膵液に一緒にエンテロキナーゼも入っていたら、小腸に出てくる前に膵臓で自己消化してしまうためです
膵液に含まれるプロテアーゼ達は、タンパク質を頑張って分解していきます。
タンパク質は分解されると、アミノ酸になります。
◆もっと詳しく知りたい人へ
・ペプシンは芳香族アミノ酸のペプチド結合を切断します。
・トリプシンは塩基性アミノ酸のペプチド結合を切断します。
・キモトリプシンは芳香族アミノ酸のペプチド結合を切断します。
・エラスターゼは脂肪族アミノ酸のペプチド結合を切断します。
・カルボキシペプチダーゼAはカルボキシル末端の中性アミノ酸を1つずつ切断します。
・カルボキシペプチダーゼBはカルボキシル末端の塩基性アミノ酸を1つずつ切断します。
4-2.空腸
アミノ酸は主に空腸で吸収されるのですが、プロテアーゼは腸の微絨毛の表面からも出ています。
小腸粘膜上皮細胞の微絨毛膜表面から酵素が出て、さらに消化されること膜消化と言います。
基本的にはアミノ酸に分解されてから細胞内に取り込まれますが、ごくわずかにジペプチドやトリペプチドの状態で細胞に取り込まれる場合もあります。
・ジペプチダーゼ
名前の通り、ジペプチドのペプチド結合を切断して2個のアミノ酸にする酵素です。
・アミノペプチターゼ
アミノペプチダーゼは、ペプチドのアミノ末端を切断してアミノ酸にします。(C末端側から1残基ずつ切断する)
◆エキソペプチダーゼ、エンドペプチダーゼとは？
・エンドペプチダーゼ(Endopeptidase)
タンパク質・ペプチド鎖の配列中央を切断する酵素です。
この「エンド」は、英語で「Endo(エンドウ)＝内部の」という意味。「End」ではありません。
・エキソペプチダーゼ(Exopeptidase)
アミノペプチダーゼや、カルボキシペプチダーゼのように、ペプチドの端っこのアミノ酸を1残基ずつ切断する酵素です。
この「エキソ」は、英語で「Exo＝外部の」という意味です。
5.毛細血管へ移動
6.門脈→肝臓へ
小腸の毛細血管は門脈に繋がっています。そして門脈は肝臓へ入ってきます。
肝臓内では、流れてきたアミノ酸を使って肝タンパク質や血清タンパク質などが合成されます。ここで使われなかったアミノ酸は更に先に進みます。
7.肝臓の毛細血管→肝静脈→下大静脈→心臓→肺へ
肝臓には毛細血管(類洞)が張り巡らされています。
アミノ酸は肝臓の毛細血管に入り込み、その後上に向かって肝静脈、下大静脈、心臓へと進みます。
心臓に入ると、血液の流れは右心房(心臓の一部)→右心室(心臓の一部)→肺動脈→肺→左心房(心臓の一部)→左心室(心臓の一部)→大動脈→全身
という流れで進みます。
8.全身へ
血管は体中に張り巡らされているので、アミノ酸はあらゆるところを走ります。
血中のアミノ酸は、それぞれの細胞に取り込まれ、筋肉をはじめとする体タンパク質の供給源として、また色々なホルモンや生理活性物質などの構成成分となっていきます。
食べたタンパク質を消化する量よりも、体タンパク質を〇〇して消化する量の方が多い！
上記の○の中には何が入ると思いますか？
答えは
↓
↓
↓
「体タンパク質を分解して消化する量の方が多い」です！
実は、人は常に体の中にあるタンパク質を分解し、合成しています。
口から摂取するタンパク質は、大体1日60gくらいであるのに対し、体の(例えば筋肉や酵素など)のタンパク質を分解して消化するタンパク質の量は70gです。
自分の体の一部を分解して消化し、栄養にしているのです。
ちなみにペプチターゼたちも一緒に消化吸収されています。
え？僕もなの？
つまり、人は1日に130gのタンパク質を消化吸収していることになります。
その中から便や尿として排泄されるタンパク質の量は大体55g(便中に10g、尿中に45g)程度です。
分解されたタンパク質も、食事から摂取したタンパク質と同じ経路で消化吸収されます。
◆酵素の名前が「〇〇ダーゼ」なのか「〇〇ターゼ」なのか迷った時
何に対して働く酵素なのか考えてみましょう！
たとえば「ペプチド」に働く酵素は、最後の「ド(d)」に「aーゼ」がくっつくので「ダーゼ」です。
「エラスチン」に働く酵素は、最後の「チン(tin)」に「aーゼ」がくっつくので「ターゼ」になります。(タンゼではないですｗ)
では、「カルボキシペプチ〇ーゼ」は？
ぺプチ…に続く文字は「ド」なので、「ダーゼ」になります。
この場合、この酵素が何に働くかわからなくても、ペプチ…に続く文字がなんとなくドであることが推測できるので「ダーゼ」だという風に考えることができます。
まとめ
・「タンパク質が豊富」といわれる食品に含まれるたんぱく質の割合は20%程度。
・タンパク質はまず、胃でペプシンによって分解される。
・腸へ進むと、膵液に含まれるトリプシンやキモトリプシンなどによって更に分解される。
・更に微絨毛から吸収される時に膜消化が行われ、細かくなる。
・血液の中に入るときにはアミノ酸になっている。
・アミノ酸は門脈に入り、肝臓を通って心臓、そして全身に運ばれていく。
おまけ
今時の若者達は『ペプシマン』を知らない人が多いかもしれませんね。
このページで取り上げたペプシンという酵素のキャラクターは、『ペプシマン』をモデルにしました。
ペプシマン〔Playstation〕【Amazon】
(↑2018年10月現在ペプシマンの中古ゲームソフトが9万円近くで売られていてしかもamazonポイントが2000pt以上も貰えるｗ)
20年くらい前にペプシコーラのイメージキャラクターとして『ペプシマン』が流行したんですよね。
ペプシコーラの名前の由来はペプシンなんだそうですよ。
新発売をした当初は、ペプシコーラの中に実際にペプシンが入れられていたそうです。(今は入っていません。)
捨てられるアミノ酸とアンモニアの行方はこちら
