Trawienie białek zawartych w pożywieniu zostaje zapoczątkowane w żołądku (środowisko
kwaśne, obecność HCl w soku żołądkowym).
Środowisko kwaśne powoduje denaturację białek i pęcznienie włókien kolagenu i elastyny
(ułatwiony dostęp enzymów) oraz aktywuje podstawowy enzym soku żołądkowego pepsynę,
wydzielaną w nieaktywnej formie pepsynogenu.
Pepsyna (endopeptydaza, optymalne pH 1,2) atakuje wiązania peptydowe w środku łańcucha
między aminokwasami aromatycznymi lub między leucyną i kwasem glutaminowym.
W soku żołądkowym niemowląt występuje podpuszczka  rennina, której działanie polega na
wytrąceniu z mleka białka kazeiny w formie parakazeinianu wapnia (bardziej podatny na
hydrolizę enzymatyczną).
Procesy trawienia białek w żołądku prowadzą do powstania mieszaniny polipeptydów (tzw.
albumozy, peptony), które są następnie trawione w alkalicznym środowisku jelita cienkiego.
Do dwunastnicy, stanowiącej pierwszy odcinek jelita cienkiego, wydzielany jest sok
trzustkowy zawierający endopeptydazy: trypsynę i chymotrypsynę oraz zaliczaną do
egzopeptydaz: karboksypeptydazę.
Trypsyna wydzielana jako trypsynogen jest aktywowana przez enterokinazę (ściana jelita)
lub aktywną trypsynę. Enzym ten hydrolizuje wiązania peptydowe w miejscu połączeń
aminokwasów zasadowych (lizyna, arginina).
Chymotrypsyna wydzielana w formie nieaktywnego chymotrypsynogenu, aktywowana przez
aktywną trypsynę, atakuje wiązania peptydowe między aminokwasami aromatycznymi. Oba
ww. enzymy działają w środku łańcucha aminokwasów prowadząc do powstania mniejszych
polipeptydów i oligopeptydów.
Karboksypeptydaza odłącza pojedyncze aminokwasy od końca łańcucha peptydowego, na
którym znajduje się aminokwas z wolną grupą karboksylową.
Dalszy rozkład polipeptydów i oligopeptydów jest rezultatem działania egzopeptydaz:
aminopeptydazy i dipeptydazy, które zachodzi w dolnych odcinkach jelita cienkiego
(trawienie przyścienne).
Aminopeptydaza odczepia pojedyncze aminokwasy hydrolizując wiązania peptydowe
utworzone przez końcowy aminokwas z wolną grupą NH2.
Dipeptydaza rozkłada dipeptydy. Enzymy te wydzielane są przez gruczoły Lieberkuhna
znajdujące się w tzw. kryptach śluzówki jelit.
Wchłanianie wolnych aminokwasów i krótkich peptydów zachodzi przeciw gradientowi
stężeń (stężenie w komórce lub krwi jest większe niż w świetle jelita), na zasadzie transportu
czynnego.
Trawienie węglowodanów, które w pożywieniu człowieka występują przede wszystkim pod
postacią skrobi, rozpoczyna się w jamie ustnej w czasie procesu żucia.
Pod wpływem obecnych w ślinie amylaz aktywowanych przez jony chloru i działających na
wiązania -1,4-glikozydowe (pH 6-7; od wewnątrz łańcucha, endoamylaza) skrobia i
glikogen są hydrolizowane do dekstryn i maltozy.
Działanie amylaz ślinowych trwa stosunkowo krótko i przerywane jest w żołądku
inaktywacyjnym oddziaływaniem kwaśnego soku żołądkowego, który sam z siebie powoduje
częściową chemiczną hydrolizę sacharozy i maltozy.
Podstawowe procesy trawienia i wchłaniania węglowodanów zachodzą w alkalicznym
środowisku jelita cienkiego (pH ok. 8).
Wydzielane do dwunastnicy amylazy trzustkowe kontynuują rozkład skrobi zapoczątkowany
w jamie ustnej prowadząc do powstania maltozy, maltotriozy i innych oligosacharydów oraz
dekstryn (atakują wiązania -1,4-glikozydowe od zewnątrz łańcucha, egzoamylaza).
Oligosacharydy i dekstryny podlegają w świetle jelit działaniu atakujących wiązania -1-6
glikozydowe enzymów: amylo-1,6-glukozydazy (glukozydaza amylopektynowa) i oligo-1-6
glukozydazy (izomaltaza). Dalsze trawienie zachodzi przyściennie na zewnętrznej
powierzchni błony śluzowej jelita, gdzie działa wiele enzymów rozkładających di- i
oligosacharydy, takich jak: sacharaza, laktaza, maltaza.
Procesy trawienia przyściennego sprzężone są z absorpcją produktów hydrolizy, przy czym
erytrocyty mogą wchłaniać praktycznie jedynie cukry proste.
Wchłanianie glukozy i galaktozy odbywa się w kierunku odwrotnym do gradientu stężeń na
podstawie transportu czynnego, w którym istotną rolę pełni białko przenośnikowe
dysponujące receptorami dla heksoz i jonów Na+, a niezbędna energia pochodzi z fosforylacji.
Fruktoza jest wchłaniana na zasadzie ułatwionej dyfuzji (z udziałem przenośnika, lecz bez
nakładu energii).
Wchłonięte monosacharydy trafiają przez sieć naczyń włosowatych do żyły wrotnej i dalej do
wątroby, gdzie fruktoza i galaktoza ulegają konwersji do glukozy.
Trawienie tłuszczów, jak również ich wchłanianie i transport w ustroju znacznie komplikuje
fakt, że w ustroju związki te (głównie glicerydy i fosfolipidy) są w zasadzie nierozpuszczalne
w wodzie i charakteryzują się zróżnicowaną temperaturą topnienia. Wspomniane cechy w
dużym stopniu zależą od rodzaju kwasów tłuszczowych (KT) wchodzących w skład tłuszczu.
Z powyższych względów procesy trawienia i wchłaniania tłuszczów zawierających nasycone
i długołańcuchowe kwasy tłuszczowe przebiegają wolniej i nieco inaczej, aniżeli trawienie i
wchłanianie tłuszczów o dużej zawartości krótko- i średniołańcuchowych KT.
W żołądku następuje oddzielenie tłuszczu od białek i węglowodanów. Tam też z sokiem
żołądkowym wydzielana jest lipaza żołądkowa. Działanie tego enzymu jest jednakże bardzo
ograniczone, gdyż właściwe mu optimum pH (ok. 6) pozostaje w sprzeczności z kwaśnym
środowiskiem żołądka, a ponadto brak w żołądku czynnika emulgującego.
Lipaza żołądkowa odgrywa istotną rolę u niemowląt, u których pH w żołądku bliższe jest
obojętnego, naturalnie zaś zemulgowany tłuszcz mleka zawiera dużo krótko- i średnio-
łańcuchowych KT.
Z żołądka tłuszcze przechodzą do dwunastnicy, gdzie zostają zmieszane z żółcią i sokiem
trzustkowym zawierającym podstawowy enzym lipolityczny - lipazę trzustkową, a także
fosfolipazę i esterazę cholesterolową (karboksylowa).
Żółć produkowana przez wątrobę i gromadzona w pęcherzyku żółciowym wydzielana jest do
dwunastnicy przewodem żółciowym wspólnym. Zawiera ona obok barwników, (stąd nazwa)
kwasy żółciowe tworzące po sprzęgnięciu z glicyną lub tauryną i w połączeniu z jonami Na+
lub K+, łatwo rozpuszczalne sole o silnym działaniu emulgującym. Za pomocą tych soli
powstaje dobrze zdyspergowana i stabilna emulsja, której fazę tłuszczową tworzą triglicerydy
oraz pewne ilości diglicerydów i wolnych KT, fazę wodną zaś treść jelitowa. Hydroliza
enzymatyczna zachodzi na granicy tych faz z udziałem lipazy trzustkowej i fosfolipazy, a
następnie lipazy jelitowej.
Triglicerydy z krótko- i średniołańcuchowymi KT zostają rozłożone całkowicie do glicerolu i
wolnych kwasów tłuszczowych, podczas gdy z triglicerydów długołańcuchowych uwalniane
są jedynie KT zestryfikowane przy pierwszym i trzecim węglu.
Wolne krótko- i średniołańcuchowe KT, podobnie jak glicerol, wchłaniane są drogą
transportu aktywnego do żyły wrotnej i dalej do wątroby, gdzie są następnie metabolizowane.
Należy zaznaczyć, że dobrze zemulgowane triglicerydy zawierające te kwasy mogą być
również wchłaniane bez uprzedniej hydrolizy (wówczas proces ten zachodzi w enterocytach
pod wpływem lipazy wewnątrzkomórkowej).
Długołańcuchowe KT wolne i zestryfikowane w monoglicerydach tworzą w połączeniu z
solami żółciowymi micelle, w których mogą też znajdować się cholesterol, fosfolipidy i
witaminy rozpuszczalne w tłuszczach.
Micelle przenikają do powierzchni mikrokosmków, po czym sole kwasów żółciowych
oddzielają się i przesuwają się światłem jelita, aby w dalszych jego odcinkach zostać
wchłoniętymi i żyłą wrotną powrócić do wątroby.
Pozostałe tłuszczowe komponenty micelli na drodze dyfuzji lub tzw. pinocytozy (przenikanie
pod postacią miceli przez wpukloną błonę komórkową) zostają wchłonięte do enterocytów,
gdzie następuje natychmiastowa reestryfikacja (resynteza triglicerydów). Powstałe wewnątrz
komórek nabłonka jelitowego triglicerydy w połączeniu z fosfolipidami, białkiem i
cholesterolem tworzą tzw. chylomikrony przenikające do limfy.