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胃液についてのいくつかの疑問についてお答えください。
以下の( )カッコ内は、私の仮説です。これについてもご意見がありましたらどうぞ。

1、
胃液の主成分である塩酸は、どこでどのようにして合成されているのでしょうか?

2、
原材料の塩素も水素も、体内には豊富にありますが、それをどこの細胞が、どのような化学反応を経て塩酸に合成しているのでしょうか?
(たぶん酵素がかかわっているんだと思うんですが・・・)

3、
胃袋が胃液でとけないわけは良く知られてますが、胃液を作り出す細胞は、なぜ溶けてしまわないんでしょうか?
(ある種の虫の毒のように、何種類かの液体に分けて生産し、それを混合させると胃液に変化する、と言うのはどうでしょうか)

4、
胃液はいつ作られているのでしょうか?食べ物が入ってきた時点で、瞬間的に作られているのですか?
それともどこかに保管されているのですか?
(胃液袋?)

以上、お願いします。

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A 回答 (3件)

1. 胃液の主成分は塩酸だけではありません。

塩酸に加えペプシンと呼ばれるタンパク質分解酵素が存在するため、食物消化作用が存在します。
 胃液を分泌するのは胃の粘膜にある胃底腺と呼ばれるくぼみです。胃底腺の中には3種類の細胞が居て、以下のような異なる分泌物を出します。
a. 主細胞        塩酸
b. 壁細胞(傍細胞)   ペプシノーゲン
c. 副細胞(頚部粘液細胞)粘液

ペプシノーゲンとは何の働きもないタンパクなのですが
塩酸にふれること(pHが下がる)によりペプシンとなり、タンパク質分解活性を持つようになります。
即ち、細胞の外に分泌されたあと、初めて消化作用をもつ胃液になるわけです。

また、興味深いことに3者は空間的にも独特な配列をしています。

胃底腺の一番深いところには主細胞、つまりペプシノーゲンをだす細胞
真ん中に塩酸を分泌する壁細胞
一番上に粘液を分泌する副細胞が存在します。

順を追ってみると、
分泌されたペプシノーゲンが出口に向かっていくと
塩酸が加えられ、そこで、消化作用のある胃液になる。
しかし、そのまま上に上がって行くと保護作用のある粘膜に包まれ、細胞を侵襲することなく胃の表面まで出るわけです。

よろしいでしょうか?

2.はすでに答えがありますので省きます。

3.塩酸を分泌する細胞は壁細胞ですが、
  塩酸を分泌するさいは、それぞれ
  水素イオンと塩素イオンが異なるポンプに
  よって細胞外に分泌されます。
  塩酸になるのは細胞の外に出てからですので
  細胞自身は塩酸の作用にさらされることは
  ないと考えられています。

4.こちらもすでに答えはありますが、
  食事をすることにより、その場で
  合成されます。
  すばらしい仕組みです。

  因みに、胃液の中和は膵臓からの
  重炭酸イオンです。

  H2O + NaCl+ CO2 → HCl + NaHCO3

  化学的にも美しいですねぇ。
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この回答へのお礼

質問してみてよかった~~
皆さんの回答を聞いて、ほんとに生物ってすばらしいとあらためて思いました。ほんとに美しいです。

単純に見える活動も、実はさまざまな細胞が(又その細胞の内部でもさまざまな器官が)実に見事に協働しあって行われているんですねぇ。

もっと勉強してみたくなりました。ありがとうございました。

お礼日時:2005/01/22 00:49

生理学の分野ですね。

 きっちり説明します。

食べ物のにおい、や口に入れたときに胃液の分泌が起こる


胃の壁細胞には大量の炭酸脱水酵素(Carbonicanhydrase(CAH))があり、血液からのCO2によって
CO2 + H2O ->H2CO3 -> HCO3- + H+ 
の反応を促進する。HCO3-は血液にもどり、かわりにCl-が胃に取り込まる。産生されたH+はH+-K+ATPaseによって胃内に運ばれ、かわりにK+が取り込まれる。この反応によって胃内に塩酸(HCl)が分泌される。


胃壁の細胞は
(1)アルカリ性の粘液分泌
(2)3-6日ごとの上皮細胞の交代
(3)上皮細胞どうしの頑強な結合による胃液浸潤の阻止等
によって胃液によって自己消化防ぐ
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この回答へのお礼

さらに詳しい説明、ありがとうございます。

なるほど、細胞って、結構すごいことをやってるなぁとあらためて思いました。しかもかなりの短時間で、結構な量の胃液を作り出すわけですからねぇ。

いや、ほんとにありがとうございました。

お礼日時:2005/01/22 00:30

胃液は胃粘膜でつくられます。

必要時に必要なだけ胃粘膜の細胞が胃液の成分を分泌します。

胃粘膜には、塩酸を分泌する細胞、消化酵素のペプシノーゲンを分泌する細胞、粘膜保護のための粘液を産生する細胞があります。

塩酸を分泌する細胞の表面には、H+を能動的に細胞外にだしK+を細胞に取り入れる、イオンのポンプがあります。Cl-はH+につられて受動的に細胞外にでます。それによってHClが分泌されることになります。

ペプシノーゲンは酸性の状態ではペプシンに変化し、タンパク質分解の作用を持つようになります。したがって、分泌されて酸と出会うまでは消化作用がなく、分泌した細胞自体を侵すことがありません。
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この回答へのお礼

なるほど、塩酸は分泌する細胞の外で作られるんですね。
ペプシノーゲン(ペプシン)を作る細胞も、細胞中では酵素が働かないから安全。なるほど。

イオンポンプのことはすっかり忘れていましたが、細胞って、ほんとにすごいことをやってますねぇ。

いや、勉強になりました。本当にありがとうございました。

お礼日時:2005/01/22 00:22

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