Getting your questions ready
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英語版クイズをもとにAIで日本語で作成しました。出典は日本語版ウィキペディアにリンクしています。
食べた物はどこで、どんな酵素によって分解され、どうやって体に取り込まれるのか。消化は口から肛門まで続く長い旅であり、ヒトでは全体で24〜48時間かかるといわれます。 このクイズでは、唾液・胃液・膵液の働きや小腸と大腸の役割といったヒトの消化のしくみに加え、反芻や食糞、砂嚢、体外消化など動物たちの変わった消化法も取り上げます。 理科の復習にも、雑学の腕試しにもどうぞ。
全30問の答えと解説。クイズで遊ぶ
Q 01大腸で水分の再吸収がうまく働かないと起こる状態は？
下痢
大腸では細菌による食物繊維の発酵、一部の栄養素と水分の吸収が行われ、吸収されずに残ったものが便を形成して排泄されるまで貯留される。
Q 02反芻を行うウシ目の動物がもつ胃の数は？
4つ
第1胃には繊毛虫と細菌類が大量に住み、摂取した食物の分解発酵をしている。牛や羊の分かれた胃は瘤胃・蜂巣胃・重弁胃・皺胃と呼ばれ、腸も長い。
Q 03消化の過程でタンパク質が最終的に分解されてできる物質は？
アミノ酸
炭水化物はグルコースなどの単糖に、脂肪は脂肪酸・グリセロール・モノアシルグリセロールに分解される。この分解の流れはどの動物でもほぼ同じである。
Q 04植物の中で例外的に消化酵素を分泌するのは？
食虫植物
植物は光合成でグルコースを作れるため食物を必要とせず、窒素やリンも無機化合物の状態で吸収するので消化の働きをもたない。藻類の中には有機物を取り入れる能力をもつものもある。
Q 05唾液に含まれ、デンプンを分解する酵素は？
アミラーゼ
同じ名前の酵素は膵液にも含まれ、そちらはデキストリンを二糖に分解する。哺乳類の唾液腺には耳下腺・舌下腺・顎下腺・唇腺・頬腺がある。
Q 06筋肉の収縮で波を作り、食物を運ぶ消化管の運動は？
蠕動運動
物理的消化にはほかに、歯で食物を細かくする咀嚼と、筋肉の収縮によって消化液と食物を混ぜる分節運動がある。
Q 07成人の永久歯は全部で何本？
32本
上下16本ずつで、形には四角形や鑿状、犬歯のような円錐状がある。露出した歯冠は硬いエナメル質の層をもち、根元は粘膜と結合組織からなる歯肉に覆われている。
Q 08ヒトの消化が全体として完了するまでにかかる時間の目安は？
24〜48時間
ヒトの消化は消化管で数段階に分けて行われ、咀嚼や消化管の運動による物理的消化と、消化酵素や胃酸による化学的消化の2つがある。個人差や食物によって所要時間は変わる。
Q 09ウシ目が微生物の力で栄養にできる、他の哺乳類が消化できない物質は？
セルロース
この物質は多糖類で加水分解が可能だが難しく、多くの草食動物は自力では分解できない。ワラジムシ類やカタツムリは例外的に自力で完全に分解する能力をもつ。
Q 10胃液のペプシノーゲンが塩酸と反応して生じる酵素は？
ペプシン
この酵素はタンパク質をペプトンに分解する。ペプトンはその後、膵液のトリプシンによってトリペプチドやジペプチドにまで分解される。
Q 11リパーゼなど多種の酵素を蓄え、細胞内消化を担う細胞小器官は？
リソソーム
原生動物など単細胞の生物は食物を細胞内の小さな空洞に取り込んで消化する。この空洞は食胞と呼ばれ、この細胞小器官と相同なものだと考えられている。
Q 12三大栄養素すべての消化に関わる消化液は？
膵液
この消化液は胃液の塩酸を中和して腸内を弱塩基性にする作用ももち、含まれる酵素は弱塩基性で働きやすくできている。
Q 13米をかみ続けると甘く感じるのは何の影響？
マルトース
唾液の酵素がデンプンを分解してこの二糖とデキストリンが生じる。デキストリンは膵液の酵素でさらに二糖に分解され、小腸の上皮細胞で単糖になってようやく吸収される。
Q 14口腔にある3つの大きな唾液腺のうち、最大のものは？
Q 21大腸で腸内細菌の分解により生じ、排泄物の臭いの一因となる物質は？
スカトール
インドールも同じく臭いのもとになる。大腸での腸内細菌の働きでは、酪酸や酢酸などの有機酸やメタンなどの気体も生じ、腸内細菌の活動によって作られるビタミンもある。
Q 22体内消化を行う動物の消化器が、発生的に由来する胚葉は？
内胚葉
消化器は原腸胚期に形成される原腸に起源をもち、動物群を越えて相同な構造である。環形動物以上の動物では前方の口で摂取・咀嚼・貯留を行い、後方で吸収と排泄をする。
Q 23カニミソにあたる、節足動物の消化腺は？
中腸腺
肝膵臓とも呼ばれ、脊椎動物の肝臓と膵臓の機能をあわせもつ。脊椎動物の消化腺は独立した肝臓と膵臓、そして消化管にある腺の2種類に大別される。
Q 24横紋筋を収縮させて食物が鼻腔に入らないようにする、口腔最奥部の構造は？
耳下腺
この腺は低粘度の唾液を分泌する。顎下腺と舌下腺はどちらも漿液と粘液が混合した唾液を出す。哺乳類の唾液腺には唇腺や頬腺もある。
Q 15小腸の上皮細胞で乳糖を分解する酵素は？
ラクターゼ
小腸上皮にはショ糖を分解するスクラーゼ、トレハロースを分解するトレハラーゼなどの二糖類加水分解酵素があり、単糖類のグルコース、フルクトース、ガラクトースにまで分解して初めて吸収できる。
Q 16胃と食道の接続部の名称は？
噴門
胃は容量1〜1.5リットルで消化器の中で最も拡張した部分である。中央の袋状部分は胃体、上部のドーム型部分は胃底、十二指腸につながる開口部は幽門と呼ばれる。
Q 17ヒトの小腸の全長はおよそ？
6m
太さは3〜4cmで、生体内では収縮して3mほどに縮まっている。栄養分の吸収に必要な内面積を確保するためにヒダや繊毛構造をもち、十二指腸・空腸・回腸の3部位に分けられる。
Q 18明確な消化器をもたない動物として挙げられるのは？
海綿動物
平板動物も同様で、消化器が分化する以前の動物の姿を残すと考えられる。刺胞動物や扁形動物は出入り口が一つだけの袋状の消化器をもち、細胞内消化が主である。
Q 19ヒトの食道の長さはおよそどれくらい？
25cm
食道は脊柱と気管の間を通って心臓の後面を下り、横隔膜の食道裂孔を貫いて胃につながる。筋肉が動いて送り出すため、寝転がっていても食物を輸送できる。
Q 20消化管の入口と出口が分かれていない動物として挙げられるのは？
腔腸動物
扁形動物も同様である。多くの動物では取り入れる口と排泄する口が分かれており、口の周囲には触手や顎、歯などの摂食器官が付属して機械的消化の一部を担うことも多い。
口蓋垂
口腔の天井である口蓋は、前方3分の2が上顎骨と口蓋骨からなる硬口蓋、後方3分の1が粘膜性の柔口蓋でできている。
Q 25腹膜が胸膜・心膜とともに分類される膜の種類は？
漿膜
腹膜で囲まれた閉鎖空間は腹膜腔と呼ばれ、腹腔とはもともと別のものだが同義として扱われることも多い。腹腔内で動く空腸や回腸も、表面が常に濡れて滑らかな同じ種類の外皮をもつ。
Q 26ホルモンのガストリンを分泌するG細胞だけからなる胃の腺は？
幽門腺
胃の大部分に分布する胃底腺は塩酸・ペプシン・粘液を分泌する細胞をそれぞれもつ。胃液は粘膜表面の小さなくぼみである胃小窩から排出される。
Q 27シロアリの消化管で植物繊維の分解を補う共生微生物は？
多鞭毛虫
超鞭毛虫も同じ役割を担う。ウシ目ではこの役割を繊毛虫が補っている。生きた葉を食べる動物の中には繊維質の利用をあきらめ、そのまま糞として出すものもいる。
Q 28消化管の筋層の内側と外側の層の間にあり、筋肉の動きを調整する神経叢は？
アウエルバッハの神経叢
筋層間神経叢とも呼ばれる。筋層は口腔や食道では骨格筋、食道から下は平滑筋で、内側に繊維が輪走し外側は縦走する。
Q 29膵臓は中国語でかつて何と呼ばれていた？
胰臓
日本語の「膵」という字は国字である。この臓器は脊椎動物の器官で、消化酵素を含む液体を分泌して消化管に送り込む外分泌腺でもある。
Q 30消化率を高めるため畜産動物の飼料に配合されることがある酵素は？
キシラナーゼ
消化酵素の働きは、材料を細片に分けたり油脂を懸濁状態にしたりして表面積を広げることでも助けられる。こうした操作も消化の働きの一部とされる。