소화 효소와 영양소
소화 효소(아밀레이스·펩신·라이페이스)의 작용과 3대 영양소 분해 산물, 소장에서의 흡수를 이해한다.
소화 효소는 큰 영양소 분자를 흡수할 수 있는 작은 분자로 잘라 주는 물질로, 아밀레이스는 녹말을, 펩신은 단백질을, 라이페이스는 지방을 담당합니다.
효소는 정해진 자물쇠에만 맞는 열쇠입니다. 아밀레이스라는 열쇠는 녹말이라는 자물쇠만 열고, 단백질 앞에서는 아무 일도 하지 못합니다.
쉽게 말하면
소화·순환·호흡·배설에서 봤듯이, 영양소는 세포막을 통과할 만큼 작아져야 흡수됩니다. 그 자르는 일을 하는 것이 소화 효소입니다. 효소는 자기 자신은 변하지 않으면서 반응을 빠르게 해 주므로, 적은 양으로도 계속해서 많은 영양소를 소화할 수 있습니다.
3대 영양소는 각각 다른 효소가 맡습니다. 녹말은 침과 이자액 속 아밀레이스가 엿당으로 자르고, 소장에서 최종적으로 포도당이 됩니다. 단백질은 위액 속 펩신이 먼저 자르고, 이자액 속 트립신이 이어받아 소장에서 아미노산까지 갑니다. 지방은 이자액 속 라이페이스가 지방산과 모노글리세리드로 자릅니다.
효소가 일하려면 조건이 맞아야 합니다. 우리 몸 안에서는 대략 체온 근처에서 가장 잘 작동하고, 온도가 너무 높으면 효소가 망가져 다시 식혀도 되살아나지 않습니다. pH도 중요합니다. 펩신은 위의 강한 산성에서만 작동하고, 이자액 속 효소들은 소장의 염기성 환경에서 작동합니다. 그래서 이자액에는 위에서 넘어온 산성 물질을 중화하는 성분이 함께 들어 있습니다.
마지막으로, 잘린 영양소는 소장 융털에서 흡수됩니다. 포도당과 아미노산은 물에 잘 녹으므로 융털의 모세혈관으로, 지방산과 모노글리세리드는 물에 잘 녹지 않으므로 암죽관으로 들어갑니다.
이렇게 나타납니다
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예시 1밥을 오래 씹으면 단맛이 나는 이유침 속 아밀레이스가 밥의 녹말을 엿당으로 자르기 시작하기 때문입니다. 녹말 자체는 단맛이 거의 없지만 엿당은 단맛이 납니다. 오래 씹을수록 효소가 작용할 시간이 길어져 더 달게 느껴집니다.
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예시 2쓸개즙은 효소가 아니지만 지방 소화를 돕는다간에서 만들어져 쓸개에 저장되는 쓸개즙은 지방 덩어리를 작은 방울로 흩어 놓습니다. 방울이 작아지면 겉넓이가 커지고, 그만큼 라이페이스가 달라붙을 자리가 많아져 소화가 빨라집니다. 세제가 기름때를 흩어 놓는 것과 비슷합니다.
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예시 3녹말과 포도당을 확인하는 검출 반응녹말은 아이오딘-아이오딘화 칼륨 용액을 떨어뜨리면 청람색이 되고, 포도당은 베네딕트 용액을 넣고 가열하면 황적색이 됩니다. 침을 섞은 녹말 용액을 시간이 지난 뒤 검사하면 청람색 반응이 약해지는데, 그것이 아밀레이스가 일한 증거입니다.
자주 하는 오해
쓸개즙을 지방 분해 효소라고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움쓸개즙이 지방을 지방산으로 분해한다
실제로는쓸개즙에는 소화 효소가 들어 있지 않습니다. 지방 덩어리를 작은 방울로 흩어 놓을 뿐이고, 실제로 자르는 것은 이자액 속 라이페이스입니다.
'소화를 돕는다'와 '소화 효소다'는 다릅니다. 쓸개즙이 하는 일은 화학적으로 자르는 것이 아니라, 효소가 작용할 표면적을 넓혀 주는 물리적인 도움입니다. 그래서 쓸개즙이 없어도 지방 소화가 아예 안 되는 것은 아니고, 느려집니다.
효소 하나가 여러 영양소를 다 소화한다고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움소화 효소는 음식을 잘게 자르는 물질이니, 아밀레이스도 고기(단백질)를 소화할 것이다
실제로는효소는 정해진 영양소에만 작용합니다. 아밀레이스는 녹말에만, 펩신은 단백질에만 작용합니다.
효소는 잘라야 할 물질과 모양이 맞아야 결합해서 반응을 일으킵니다. 모양이 맞지 않으면 아무 일도 일어나지 않습니다. 그래서 우리 몸은 영양소마다 다른 효소를 따로 준비해 두고, 작동하는 장소(위·소장)와 pH까지 나눠 놓았습니다.
선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요
이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다
같은 단원의 개념 — 동물과 에너지
자주 묻는 질문
Q1위는 단백질을 소화하는데 왜 위벽 자신은 소화되지 않나요?
위 안쪽 벽에서 점액이 나와 벽을 덮어 보호하기 때문입니다. 이 점액층이 약해지면 위벽이 위액에 손상될 수 있습니다.
Q2지방의 소화 산물은 왜 모세혈관이 아니라 암죽관으로 가나요?
혈액은 대부분 물이라, 물에 잘 녹지 않는 지방 성분은 곧바로 혈액에 실리기 어렵습니다. 그래서 융털 가운데의 암죽관(림프관)으로 들어간 뒤, 나중에 혈관으로 합류합니다.
Q3효소는 한 번 쓰면 없어지나요?
아닙니다. 효소는 반응을 도와주기만 하고 자신은 변하지 않아 여러 번 반복해서 쓰입니다. 그래서 아주 적은 양으로도 많은 영양소를 소화할 수 있습니다.
교육과정 2022 개정 · 중2 통합과학 · 동물과 에너지
수록 심화 (교육과정 밖 확장 개념)
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