中学受験 理科 消化と吸収—食べ物の通り道と養分を取り込む場所を整理する｜武蔵野個別指導塾

食べ物の道とだ液の比較実験からたどるのは消化と吸収です。

食べ物は口から食道、胃、小腸、大腸を通り、肛門（こうもん）から残りが出ます。消化（しょうか）で吸収しやすい形になった養分は、主に小腸から体の中に取り込まれます。

よくあるのは、体の図にかかれた肝臓（かんぞう）も食べ物が通る道だと考える小6の場面です。肝臓は消化を助ける液をつくりますが、食べ物が肝臓の中を通るわけではありません。道と、道に液を送る器官を分けて追いましょう。

問題で注目する3つの場所

1つ目は、器官を順に並べる問題です。口から出口まで指でたどり、途中にある器官と、その近くにある別の器官を見分けます。図で隣にあることと、食べ物が中を通ることは同じではありません。

2つ目は、消化液の働きを調べる比較実験です。だ液を入れたものと入れないものを比べ、ほかの条件がそろっているかを確かめます。色が変わったという観察と、何が残っていたかという判断を順番に結ぶことが必要です。

3つ目は、養分がどこから体に入るかを問う問題です。食べ物が小腸に届いただけでは吸収とはいえません。小腸の内側から養分が血液などに移ることまで表して初めて、吸収の説明になります。問題文が尋ねるのが通過する場所か、液を出す場所か、取り込む場所かを先に囲むと整理できます。

道と、道に加わる液を分ける

消化管（しょうかかん）は、食べ物が通る管です。口、食道（しょくどう）、胃（い）、小腸（しょうちょう）、大腸（だいちょう）、肛門の順に続きます。実際の形は曲がっていますが、順を考えるときは図1のように一本の道としてたどれます。

図1の縦の矢印は食べ物の進む向きです。横の矢印は消化液が消化管に加わる向きであり、食べ物が肝臓やすい臓（すいぞう）に入る矢印ではありません。肝臓でつくられる胆汁（たんじゅう）は脂肪（しぼう）の消化を助け、すい臓から出るすい液も小腸で消化に働きます。胃からは胃液（いえき）が出ます。

口では歯で食べ物を細かくし、だ液と混ぜます。だ液はでんぷんを別の物質に変える働きを持ちます。胃や小腸でも消化液が働き、食べ物に含まれる養分が体に取り込まれやすい形になります。かんで細かくすることと、消化液の働きで物質が変化することは区別しましょう。

小腸の内側には細かなひだがあり、養分を取り込む面が広くなっています。消化された養分は主に小腸から吸収（きゅうしゅう）され、血液などによって運ばれます。大腸では主に水分が吸収され、消化されずに残ったものなどが便になります。胃の中や小腸の中は消化管の内側であり、そこにあるだけで体の中へ吸収されたと考えないことが大切です。

だ液の働きを比べる基本例題

次は紙の上の実験です。うすいでんぷんの液を同じ量ずつ試験管AとBに入れ、Aにはだ液、Bには水を同じ量加えました。ほかの条件をそろえ、体温に近い温度で同じ時間置きます。その後、それぞれにヨウ素液を加えたところ、Aは青むらさき色にならず、Bは青むらさき色になりました。何が原因で結果が違ったと考えられますか。また、各管にでんぷんが残っていたか答えましょう。

図2は、比べる条件と結果を並べたものです。矢印は試験管の中の液を時間の順に調べる流れを示します。ヨウ素液は、でんぷんがあると青むらさき色になる性質を使って調べます。

まず、どちらにもでんぷんの液が入っていたことを確かめます。次に、加えた液以外の条件がそろっているので、だ液と水の違いに注目します。Bは色が変わったため、でんぷんが残っています。Aでは色が変わらなかったため、この調べ方ではでんぷんが検出されません。だ液がでんぷんを別の物質に変えたと考えられます。

答えは、だ液の働きによってAのでんぷんが変化した、です。Aではでんぷんが検出されず、Bでは残っています。色だけを答えて終わらず、色から何が判断できるかを一段ずつ書きます。ヨウ素液の結果だけでは、変化後の物質の名前や量までは確かめられません。何が言えて、何を別に調べる必要があるかを分けましょう。

この比較で温度や待つ時間まで変えると、結果の違いがだ液によるものか判断しにくくなります。また、試験管を取り違えた場合や色を判定できない場合は、結果を勝手に決めず、条件と記録を確かめて調べ直します。これは家庭で実験する指示ではなく、結果を読むための問題です。

比較する前に記録を見る

実験の表を読むときは、結果の色だけを横に見比べる前に、それぞれの管に何を入れたか確かめます。だ液の代わりに水を入れるのは、液を加えたという操作をそろえながら、だ液の働きがあるかどうかを比べるためです。水の管があることで、待つ間にでんぷんが自然に見えなくなったと考える必要があるかも検討できます。

ただし、表にない条件まで同じだったと勝手に補ってはいけません。問題に温度や時間の記録がなければ、その部分は確認が必要です。色の記録があいまいな場合も、都合のよい方に決めず、記録を確かめ直します。比較の結論は、与えられた条件と観察結果に支えられる範囲で述べます。

条件がそろわないときの考え方

別の実験では、同じ量のでんぷんの液に、管Cはだ液を加えて体温に近い温度に置き、管Dは水を加えて低い温度に置きました。一定時間後にヨウ素液を加えると、Cは青むらさき色にならず、Dは青むらさき色になりました。この結果だけで、だ液の有無が色の違いの原因だと決められますか。理由と、比べ直すための変更を答えましょう。

決められません。CとDでは、加えた液と温度の両方が違うからです。だ液の有無に注目したいなら、CとDを同じ温度に置き、でんぷんの液の量、加える液の量、待つ時間などもそろえます。そのうえで一方にだ液、もう一方に水を加えた結果を比べます。

結果が違っていても、違う条件が2つあれば、どちらが影響したかをその比較だけから切り分けられません。逆に、条件がそろっている比較で色が同じだった場合も、無理に違いを読み取ってはいけません。だ液の量や待つ時間、試薬の状態などを確認し、その結果が何を示すか考え直します。条件の違いを表に書き出すと、比べられる組と比べられない組の分かれ目が見えます。違いがないという結果も、条件を確かめたうえでそのまま記録します。

条件をそろえるとは、何も変えないという意味ではありません。調べたい条件を決め、その条件については違いをつくり、結果に関係しそうなほかの条件をそろえることです。温度の影響を調べたい場合には、加える液を同じにし、温度を変えた組を用意する考え方になります。このときも、時間や量の違いが紛れ込まないようにします。

一方、管の中身がこぼれたり、どちらの管か記録できなかったりした場合は、その組から確かな結論を出せません。残った色を想像で補わず、記録できた部分と判断できない部分を分けます。調べ直すなら、管の名前と条件を初めから対応させる必要があります。

間違えた道を描き直す

「口から胃を通った食べ物は、次に肝臓の中を通って小腸へ行く」という答えを考えます。肝臓が胃や小腸の近くに描かれ、消化にも関係するため、通り道に組み込んでしまったことが原因です。図3では食べ物の道と胆汁の道を別々に示しています。

図3の縦の矢印を追うと、胃から小腸へ進みます。横の矢印は肝臓でつくられた胆汁が小腸に加わる向きです。直すときは、まず口から肛門まで食べ物の道を一本で描き、次に肝臓からの矢印を別に加えます。肝臓を外すだけで終えず、消化を助ける役割も残すと説明が正確になります。

もう一つの誤りは「青むらさき色になったので、だ液がでんぷんを消した」というものです。色がついた管には、でんぷんが残っていると読みます。ヨウ素液の反応を先に書き、その後で結果を各管に当てはめれば、色の意味を逆にする失敗を減らせます。反応が見えないときも、直ちに生成物の種類まで決めないようにします。

食べ物の道を追うとき、胃と小腸の位置を逆にする間違いもあります。胃の次に小腸、その次に大腸という順を、入口から出口へ声に出して確かめます。図の大きさや左右の位置だけで前後を決めず、つながりを矢印で確認してください。

吸収について「食べたものがそのまま血液に入る」と答える場合は、消化の段階へ戻ります。食べ物に含まれる養分は消化を受けて取り込まれやすい形になり、主に小腸の内側から吸収されます。残ったものは大腸を通り、便として出るので、食べたものが全部同じ形で血液に入るわけではありません。

自分で道と結果を確かめる

次の4問はそれぞれ独立した問題です。先に自分の答えと理由を書いてから、下の解き方と比べましょう。

問題

1. 食べ物の通る順に、食道、大腸、胃、小腸を並べて答えましょう。口の後から肛門の前までを考えます。
2. 紙上の実験で、同量のでんぷん液を入れた管Eにはそのままのだ液、管Fには沸騰させてから冷ましただ液を、同じ量ずつ加えました。両方を体温に近い同じ温度で同じ時間置いて調べると、ヨウ素液でEは青むらさき色にならず、Fは青むらさき色になりました。でんぷんを検出したのはどちらですか。観察した色を根拠に説明しましょう。
3. 消化された養分を主に取り込む器官を、胃、小腸、大腸から選び、その内側のつくりが取り込みにどう役立つか答えましょう。
4. ある人が、でんぷんの液にだ液を加えた管Gと、水を加えた管Hを比べました。GとHの温度は同じですが、待つ時間はGの方が長くなりました。結果に違いが出た場合、だ液の有無が原因だとこの比較だけで決められますか。理由と改善する条件を答えましょう。

答えと解き方

1. 食道、胃、小腸、大腸です。口から食道を通って胃に入り、次に小腸、大腸へ進みます。肛門は大腸の後の出口です。器官の名前を覚えるだけでなく、指でつなぎながら順を確かめます。

2. Fです。ヨウ素液で青むらさき色になったことは、でんぷんが残っていた根拠です。Eは青むらさき色にならなかったので、この調べ方ではでんぷんが検出されません。だ液によってでんぷんが変化したと考えられますが、変化後の物質の量はこの結果だけではわかりません。

3. 小腸です。内側の細かなひだによって、養分を取り込む面が広くなっています。胃では消化液が働き、大腸では主に水分が吸収されます。各器官に役割があるため、場所の名前と仕事を組にして覚えましょう。

4. 決められません。加えた液に加えて待つ時間も違うため、どちらが結果の違いに関係したか切り分けられません。待つ時間を同じにし、温度や液の量などもそろえ、加える液をだ液と水で比べます。管の記録が入れ替わった疑いがあるときは、答えを推測せず記録を確かめてから判断します。

覚えておくこと

口から食道、胃、小腸、大腸、肛門へと食べ物は進みます。
肝臓やすい臓は消化を助けますが、食べ物の通り道ではありません。
だ液はでんぷんを変え、ヨウ素液は残ったでんぷんを調べます。
養分は主に小腸から吸収され、比較実験では変える条件を確かめます。

家で見守るときの戻り方

お子さまが肝臓を通り道に入れたら、すぐに正しい順を言う前に、図1の食べ物の矢印を口から指でたどってもらいます。途中で横に曲がったら、その矢印が食べ物と消化液のどちらを表すか尋ねます。横の道の役割を言えた後、縦の道をもう一度たどると、肝臓の位置と役割を一緒に整理できます。

実験でつまずいた場合は、図2の2本の管について、初めに同じだったものと違ったものを指さしてもらいます。次に色とでんぷんの有無を対応させ、最後にだ液の働きを言葉にします。色を覚えていなければ反応の説明へ戻り、条件が複数違っていれば表に書き出します。一度に答えを教え込まず、どの段階で道が途切れたかを見つけましょう。食べ物の道と液の道を分けると、消化と吸収の説明がつながります。