人类和动物的消化系统通过一系列复杂的化学反应来分解食物，以便身体能够吸收和利用其中的营养物质。这些化学反应主要发生在消化系统的不同阶段。消化系统由消化道和消化腺两大部分组成。消化管：包括口腔、咽、食管、胃、小肠（十二指肠、空肠、回肠）和大肠（盲肠、阑尾、结肠、直肠、肛管）等部位。消化系统从口腔延续到肛门，负责摄入食物、将食物粉碎成为营养素（这一过程称为消化）、吸收营养素进入血液（这一过程称为吸收），以及将食物的未消化部分（包括杂质）排出体外。消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠、直肠和肛门，还包括一些位于消化道外的器官：胰腺、肝脏和胆囊，它们用于提供一些消化液。

    临床上常把口腔到十二指肠的这一段称上消化道，空肠及以下的部分称下消化道。消化腺有小消化腺和大消化腺两种。小消化腺散在于消化管各部的管壁内，大消化腺有三对唾液腺（腮腺、下颌下腺、舌下腺）、肝脏和胰脏。消化系统是人体八大系统之一。以下是一些关键的化学反应及其对人体的作用：

1、口腔消化

食物经前方的牙齿切牙切断、中间的牙齿尖牙撕裂和后面的牙齿磨牙嚼碎成为易于消化的小颗粒。唾液腺分泌的唾液带有消化酶覆盖于这些颗粒表面，并开始消化。在未进食时，唾液的流动可洗掉那些能引起牙齿腐蚀和其他疾病的细菌。唾液还含有一些抗体和酶，如溶菌酶，可分解蛋白质和直接杀灭细菌

1）机械性消化：通过咀嚼将食物研磨成更小的颗粒，增加食物表面积。食物表面积越大，相关的化学反应越快，也便于消化酶的催化作用。

2）化学性消化：唾液中的唾液淀粉酶（ptyalin）开始催化分解淀粉，将其转化为麦芽糖。

2. 胃消化

胃是一个大的蚕豆形肌性空腔脏器，包括三部分：贲门、胃体和胃窦。食物通过能开闭的环状肌肉（括约肌），从食管进入胃内。此括约肌能防止胃内容物返流到食管。通过蠕动搅磨食物，使食物与胃液充分混合。胃是储存食物的器官，可有节律地收缩，并使食物与酶混合。胃表面的细胞分泌三种重要物质：黏液、盐酸和胃蛋白酶（一种能分解蛋白质的酶）前体。黏液覆盖于胃的表面，保护其免受盐酸和酶的损伤。任何原因造成此黏液层破坏，如幽门螺杆菌感染或阿司匹林都能导致损伤，发生胃溃疡。盐酸提供了一种胃蛋白酶分解蛋白所需要的高酸环境。胃内高酸还能杀灭大多数细菌而成为一种抵御感染的屏障。到达胃的神经冲动、胃泌素（胃释放的一种激素）和组胺（胃释放的一种活性物质）都能刺激胃酸的分泌。胃蛋白酶大约能分解食物中10%的蛋白质，它是唯一能消化胶原的酶。胶原是一种蛋白质，是肉食的一种主要成分。仅有少数几种物质，如酒精和阿司匹林能从胃直接吸收，但仅能小量吸收。

1）胃酸：在胃中的盐酸（HCl）和胃蛋白酶（pepsin）共同作用下开始给食物消毒杀菌，并腐蚀分解蛋白质，使其变成较小的多肽和氨基酸分子，便于吸收。

2）胃蠕动：帮助破碎和混合食物与消化液，促进消化过程。

3. 小肠消化

胃运送食物到第一段小肠即十二指肠。经幽门括约肌进入十二指肠的食物量受小肠消化能力的调节。若食物已充满，则十二指肠会发出信号使胃停止排空。十二指肠接受来自胰腺的胰酶和来自肝脏的胆汁。这些消化液通过奥迪括约肌的开口进入十二指肠，它们在帮助食物消化和吸收中起着重要作用。肠道通过蠕动来搅拌食物，使其与肠的分泌液混合，也有助于食物消化和吸收。十二指肠最开始的10cm左右表面光滑，其余部分都有皱褶、小突起（绒毛）和更小的突起（微绒毛）。它们显著地增加了十二指肠表面面积，有利于营养物质的吸收。小肠的三个区域：十二指肠、空肠、回肠。 [7]位于十二指肠以下的其余小肠分为两部分，即空肠和回肠，前者主要负责脂肪和其他营养物质的吸收。同样，肠表面的皱褶、绒毛和微绒毛所形成的巨大表面积使其吸收功能大大增强。小肠壁血供丰富，它们运载着肠道吸收的营养物质经门静脉到达肝脏。肠壁分泌的黏液能润滑肠道及其内容物，水分能帮助溶解食物片段。小肠还释放小量的酶以消化蛋白、糖和脂肪。肠内容物的稠度随其在小肠中的运行而逐渐改变。在十二指肠时，肠液被迅速泵出以稀释胃酸。当肠内容物经过下段小肠时，由于水、黏液、胆汁和胰酶的加入而变得更加稀薄。因此，胰腺、肝脏和胆囊在小肠内参与消化作用。

1）胰酶：胰腺分泌胰酶，如胰脂肪酶、胰蛋白酶和胰淀粉酶进一步催化分解脂肪、蛋白质和碳水化合物。胰腺还分泌三激素：胰岛素作用是降低血中糖（血糖）的水平；胰高血糖素作用是升高血糖水平；生长抑素，抑制上述两种激素的释放。胰腺有两种基本的组织成分：分泌消化酶的胰腺腺泡和分泌激素的胰岛。消化酶进入十二指肠，而激素进入血液。消化酶由胰腺腺泡产生，再经各种小管汇集到胰管，后者在奥迪括约肌处加入胆总管，故胰酶与胆汁在此处汇合，再一并流入十二指肠。胰腺分泌的酶能消化蛋白质、碳水化合物和脂肪。分解蛋白质的酶是以无活性的形式分泌出来的，只有到达肠腔时才被激活。胰腺还分泌大量的碳酸氢盐，通过中和从胃来的盐酸保护十二指肠。当食物进入十二指肠时，通过一系列的激素和神经信号引起胆囊的收缩，胆汁则被排入十二指肠，并与食物混合。胆汁有两个重要功能：帮助脂肪消化和吸收；使体内的一些废物排出体外，特别是红细胞衰老破坏所产生的血红蛋白和过多的胆固醇。

2）肠道酶：小肠壁上的细胞分泌的酶，如肠脂肪酶、肠淀粉酶继续催化分解食物。

3）吸收：小肠是营养物质吸收的主要场所，分解后的小分子，如葡萄糖、氨基酸、脂肪酸通过小肠壁进入血液循环。食物的营养成分被吸收进入小肠壁，而小肠壁有大量的微小血管（毛细血管）供血。这些毛细血管汇入小静脉、大静脉，最后经门静脉进入肝脏。在肝脏内，门静脉分为许许多多细小的血管，流入的血液即在此进行处理。

4. 大肠消化

大肠由升结肠（右侧）、横结肠、降结肠（左侧）和乙状结肠组成，后者连接直肠。阑尾是一较小的、手指状小管，突出于升结肠靠近大肠与小肠连接的部位。大肠也分泌黏液，并主要负责粪便中水分和电解质的吸收。肠内容物到达大肠时是液体状，但当它们作为粪便到达直肠时通常是固体状。生长在大肠中的许多细菌能进一步消化一些肠内容物，有助于营养物质的吸收。大肠中的细菌还能产生一些重要物质，如维生素K。这些细菌对健康肠道的功能是必需的。一些疾病和抗生素能破坏大肠中各种细菌间的平衡，产生炎症，导致黏液和水分泌的增加，引起腹泻。

1）微生物发酵：大肠中的微生物（如细菌和古菌）通过发酵过程分解未被小肠吸收的残余食物，产生短链脂肪酸和维生素（如维生素K和某些B族维生素）。

2）水分吸收：大肠还负责吸收水分、维生素和电解质，剩余物质形成粪便。

    总之，消化系统是一个复杂的系统，含有破碎、加酸腐蚀，多重催化反应等（各种酶就是催化剂）。除了口腔、食道、胃和肠道形成不间断连续反应器外，还包括以下脏器参与了消化生化反应：肝脏在消化系统中扮演着重要角色，它分泌胆汁，帮助乳化脂肪，促进脂肪的消化和吸收，还负责代谢和储存营养物质，以及清除体内的毒素；胆囊是一个小的囊状器官，负责储存和浓缩肝脏分泌的胆汁，当需要消化脂肪时，胆汁会被释放到小肠中；胰腺分泌胰液，含有多种消化酶，对蛋白质、碳水化合物和脂肪的消化至关重要；肛门是消化系统的末端，排泄物包括化学反应产生的废气通过肛门排出体外。这些器官协同工作，确保食物在通过消化系统的过程中被有效地分解、吸收和排泄。每个器官都有其独特的功能和作用，共同维持着消化过程的正常进行。