Sellulaarinen
Sulatus alkaa välittömästi suuontelossa sekä mekaanisella että kemiallisella ruoansulatuksella. Mekaaninen ruoansulatus suuontelossa koostuu ruoan jauhamisesta pienemmiksi paloiksi hampaiden avulla, prosessia kutsutaan pureskeluksi. Kemiallinen ruoansulatus suussa on vähäistä, mutta se koostuu syljen amylaasista (ptyaliinista tai alfa-amylaasista) ja kielellisestä lipaasista, jotka molemmat sisältyvät sylkeen. Sylkiamylaasi on kemiallisesti identtinen haiman amylaasin kanssa, ja se pilkkoo tärkkelystä maltoosiksi ja maltotrioosiksi pH-optimaalisessa 6,7-7,0:ssa. Myös syljen sisältämä lipaasi hydrolysoi triglyseridien esterisidoksia diasyyliglyseroleiksi ja monoasyyliglyseroleiksi. Kun ruoka on sulanut riittävästi suuontelossa, osittain sulanut ruoka-aine eli bolus niellään ruokatorveen. Ruokatorvessa ei tapahdu ruoansulatusta.
Ruokatorven läpi kuljettuaan bolus pääsee mahalaukkuun ja käy läpi mekaanisen ja kemiallisen ruoansulatuksen. Mekaaninen ruoansulatus mahalaukussa tapahtuu sileän lihaksen peristalttisten supistusten avulla, jotka suuntautuvat pohjukaissuolesta kohti supistunutta pylorusta ja joita kutsutaan propulsioiksi. Kun bolus on lähellä pylorusta, antrumin tehtävänä on jauhaa materiaali voimakkailla peristalttisilla supistuksilla, jotka pakottavat boluksen tiukasti ahtautunutta pylorusta vasten. Antrumin harjoittama sekoittaminen pienentää ruokahiukkasten kokoa, ja sitä kutsutaan jauhamiseksi. Vain halkaisijaltaan alle 2 mm:n kokoiset hiukkaset pääsevät supistuneen pyloruksen läpi pohjukaissuoleen. Loppuosa boluksesta työnnetään takaisin kohti mahalaukun runkoa mekaanista ja kemiallista ruoansulatusta varten. Tätä boluksen siirtymistä taaksepäin pyloruksesta mahalaukun runkoon kutsutaan retropulsioksi, ja se auttaa myös mekaanisessa ruoansulatuksessa. Tämä työntövoiman, jauhamisen ja retropulssin sarja toistuu, kunnes ruokahiukkaset ovat riittävän pieniä kulkeutuakseen pyloruksen läpi pohjukaissuoleen. Kaikki liemi, jota ei työnnetä pyloruksen läpi aktiivisen ruoansulatusprosessin aikana, pyyhkäistään lopulta mahalaukun voimakkaiden peristalttisten supistusten avulla pohjukaissuoleen rentoutuneen pyloruksen kautta. Tämä toiminta tapahtuu ruoansulatuksen välisen vaiheen aikana, jota kutsutaan migraatiomotorisiksi komplekseiksi (migrating motor complexes, MMC), joiden tehtävänä on siirtää bolusta aboraalisesti estääkseen stagnaation ja bakteerien kertymisen.
Mahassa tapahtuu merkittävää kemiallista ruoansulatusta. Mahalaukun limakalvolla on kahdenlaisia rauhasia, jotka auttavat kemiallisessa ruoansulatuksessa: oksyyttiset rauhaset ja pyloriset rauhaset. Oksynttiset rauhaset sijaitsevat mahalaukun rungossa ja sisältävät parietaalisoluja ja pääsoluja. Parietaalisolut erittävät suolahappoa, jonka konsentraatio on noin 160 mmol/l ja pH 0,8. Parietaalisolujen erittämä suolahappo palvelee kolmea päätehtävää: 1) luoda vihamielinen ympäristö suun kautta kulkeutuville patogeenisille mikro-organismeille, 2) denaturoida proteiineja ja tehdä niistä helpommin entsymaattisesti hajoavia pepsiiniä varten ja 3) aktivoida zymogeeni pepsinogeeni aktiiviseen muotoonsa, pepsiiniksi. Parietaalisolut erittävät myös intrinsic factor -nimistä ainetta, joka on välttämätön B12-vitamiinin imeytymiselle terminaalisessa ileumissa. Oksynttirauhasissa on myös pääsoluja, jotka erittävät zymogeeniä pepsinogeeniä. Pepsinogeeni on proteolyyttisen entsyymin pepsiinin esiaste, ja se on aktivoitava pepsiiniksi mahalaukun happamassa pH:ssa (alle 3,5) tai itse pepsiinin autoaktivaatiosta. Pepsiini vaikuttaa sitten proteiinien sisäisiin peptidisidoksiin optimaalisessa pH:ssa 2-3. Pylorusrauhaset sijaitsevat mahalaukun antrumissa, ja ne sisältävät limakalvosoluja ja G-soluja. Limasolut erittävät bikarbonaattipitoista limaa mahalaukun limakalvon pinnalle suojatakseen sitä mahalaukun happamalta sisällöltä. G-solut erittävät gastriinia, hormonia, joka toimii endokriinisesti stimuloiden suolahapon eritystä parietaalisoluissa. Mahalaukussa ei tapahdu hiilihydraattien ruoansulatusta.
Suurin osa kemiallisesta ruoansulatuksesta tapahtuu ohutsuolessa. Mahalaukusta peräisin oleva sulatettu liemi kulkee pyloruksen kautta pohjukaissuoleen. Siellä sima sekoittuu sekä haiman että pohjukaissuolen eritteiden kanssa. Myös mekaanista ruoansulatusta tapahtuu edelleen vähäisessä määrin. Haima tuottaa monia ruoansulatusentsyymejä, kuten haiman amylaasia, haiman lipaasia, trypsiinigeeniä, kymotrypsiinigeeniä, prokarboksypeptidaasia ja proelastaasia. Nämä entsyymit erotetaan mahalaukun happamasta ympäristöstä ja ne toimivat optimaalisesti ohutsuolen emäksisemmässä ympäristössä, jossa pH-arvo on 6-7 haiman erittämän bikarbonaatin ansiosta. Haiman amylaasi, kuten syljen amylaasi, pilkkoo tärkkelystä maltoosiksi ja maltotrioosiksi. Haiman yhdessä tärkeän kolipaasi-nimisen koentsyymin kanssa erittämä haiman lipaasi hydrolysoi triglyseridien esterisidoksia diasyyliglyseroleiksi ja monoasyyliglyseroleiksi. Trypsinogeeni, kymotrypsinogeeni, prokarboksypeptidaasi ja proelastaasi ovat kaikki aktiivisten peptidaasien esiasteita. Haima ei eritä peptidaasien aktiivista muotoa; muutoin voisi tapahtua autodigestiota, kuten haimatulehduksessa. Sen sijaan trypsiinigeeni, kymotrypsiinigeeni, prokarboksypeptidaasi ja proelastaasi muuttuvat vastaavasti trypsiiniksi, kymotrypsiiniksi, karboksypeptidaasiksi ja elastaasiksi. Tämä muuntuminen tapahtuu, kun enterokinaasi, pohjukaissuolen entsyymi, muuntaa trypsiinigeenin trypsiiniksi. Trypsiini voi sitten muuntaa kymotrypsinogeenin, prokarboksypeptidaasin ja proelastaasin aktiivisiksi muodoiksi. Trypsiini, kymotrypsiini ja elastaasi ovat kaikki endopeptidaaseja, jotka hydrolysoivat proteiinien sisäisiä peptidisidoksia, kun taas karboksypeptidaasit ovat eksopeptidaaseja, jotka hydrolysoivat proteiinien terminaalisia peptidisidoksia. Nämä haiman entsyymogeenit poistuvat haimasta (Wirsungin) päähaimakanavan kautta ja yhdistyvät Vaterin ampullan muodostavaan yhteiseen sappitiehyeeseen ja tyhjentyvät pohjukaissuolen laskevaan osaan pohjukaissuolen suuren papillan kautta. Yhteinen sappitiehyt kuljettaa maksassa valmistettua ja sappirakkoon varastoitua sappea. Sappi sisältää sappisuolojen, kolesterolin, rasvahappojen, bilirubiinin ja elektrolyyttien seosta, joka auttaa emulgoimaan hydrofobisia lipidejä ohutsuolessa, mikä on välttämätöntä hydrofiilisen haiman lipaasin pääsylle ja toiminnalle.
Pohjukaissuoleen päästyään tapahtuu aktivointikaskadi, joka alkaa pohjukaissuolesta tuotetusta enterokinaasista, joka aktivoi trypsiinigeenin trypsiiniksi, ja trypsiini aktivoi muut haiman peptidaasit. On tärkeää, että pohjukaissuoli tuottaa myös useita ruoansulatusentsyymejä, kuten disakkaridaaseja ja dipeptidaaseja. Disakkaridaaseihin kuuluvat maltaasi, laktaasi ja sakkaraasi. Maltaasi pilkkoo maltoosin glykosidisidoksen tuottaen kaksi glukoosimonomeeria, laktaasi pilkkoo laktoosin glykosidisidoksen tuottaen glukoosia ja galaktoosia ja sakkaraasi pilkkoo sakkaroosin glykosidisidoksen tuottaen glukoosia ja fruktoosia. Dipeptidaasi pilkkoo dipeptidien peptidisidoksen. Tässä vaiheessa suu, mahalaukku ja ohutsuoli ovat hajottaneet triglyseridien muodossa olevan rasvan rasvahapoiksi ja monoasyyliglyseroliksi, tärkkelyksen ja disakkaridien muodossa olevan hiilihydraatin monosakkarideiksi ja suuret proteiinit aminohapoiksi ja oligopeptideiksi. Näin ollen ruoansulatusprosessi on muuttanut makroravintoaineet muotoon, joka voi imeytyä verenkiertoon kehon käyttöön.