แบบฝึกหัด
EASY
ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
เนื้อหา
ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ ของสิ่งมีชีวิต อะตอมของธาตุมารวมกันเป็นสารประกอบโดยการสร้างพันธะซึ่งอยู่ในรูปพลังงานพันธะ ปฏิกิริยาเคมีแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ
Endergonic reaction ปฏิกิริยาดูดพลังงาน เกิดขึ้นเมื่อสารตั้งต้นมีพลังงานพันธะต่ำกว่าสารผลิตภัณฑ์ จึงต้องมีการดูดพลังงานจากสิ่งแวดล้อมเพื่อให้ปฏิกิริยาสิ้นสุดด้วยสารผลิตภัณฑ์ที่มีพลังงานพันธะสูงกว่าExergonic reaction
ปฏิกิริยาคายพลังงาน เกิดขึ้นเมื่อสารตั้งต้นมีพลังงานพันธะสูงกว่าสารผลิตภัณฑ์ เกิดการคายพลังงานสู่ สิ่งแวดล้อมเพื่อให้ปฏิกิริยาสิ้นสุดด้วยสารผลิตภัณฑ์ ที่มีพลังงานพันธะต่ำกว่าสารตั้งต้นเมตาบอลิซึม คือ มีปฏิกิริยาเคมีที่ทั้งดูดและคายความร้อนในสิ่งมีชีวิต การรับอาหารจากสิ่งแวดล้อมของสิ่งมีชีวิต โดยมีการแตกโมเลกุลจากใหญ่มาเล็ก และสร้างโมเลกุลจากเล็กไปใหญ่ เพื่อใช้เป็นสารชีวโมเลกุลในกระบวนการต่าง ๆของร่างกายในสิ่งมีชีวิต โดยอาศัยเอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์ เพื่อเร่งและควบคุมการปล่อยและดูดพลังงาน ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมจุดแตกต่างที่สำคัญเมื่อมีเอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี คือการลดระดับพลังงานกระตุ้นเพื่อทำให้เกิดปฏิกิริยาในระดับที่น้อยลงมากกว่าไม่มีเอนไซม์ เป็นตัวเร่ง คุณสมบัติของเอนไซม์ ได้แก่ Specificity มีความจำเพาะ โดยมี active site หรือบริเวณเร่ง ที่สามารถจับกับสารตั้งต้นได้อย่างจำเพาะGlobular proteins เอนไซม์ส่วนมากเป็นโพลีเปปไทด์เรียงตัวกันทำให้เกิดรูปร่างและโครงสร้างเฉพาะSensitive รูปร่างเฉพาะนี้ อาจถูกเปลี่ยนแปลงได้โดยอุณหภูมิ สภาวะ กรดเบสที่เหมาะสมReusable เมื่อเอนไซม์เร่งปฏิกิริยาแล้ว ถ้าปัจจัยอุณหภูมิและภาวะกรดเบสคงที่ เอนไซม์อยู่ในโครงสร้างและรูปร่างเดิม สามารถกลับมาเร่งปฏิกิริยาได้อีก ปัจจัยที่มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์ได้แก่ ความเป็นกรดเบส เพราะมีผลต่อขั้วของโปรตีน ตลอดไปจนถึงรูปร่างของโปรตีนอุณหภูมิในช่วง 25 ถึง 40 องศา เพราะมีผลต่อการสร้างหรือแตกพลังงานพันธะของโปรตีนความเข้มข้นของเอนไซม์และสารตั้งต้น ทำให้อัตราการเร่งปฏิกิริยาช้าหรือเร็ว เนื่องจาก อัตราส่วนจำนวนสารตั้งต้นต่อเอนไซม์ มีผลต่ออัตราการ reusable ของเอนไซม์โคแฟกเตอร์ สารอื่นๆ ที่ทำหน้าที่ช่วยเอนไซม์ 1) เป็นสารอินทรีย์ขนาดเล็กเรียกว่า co-enzyme เช่น วิตามินต่างๆ 2) ส่วนที่ไม่ใช้เอนไซม์ โดยมากเป็นธาตุและ สารโลหะ เช่น Zn2+, Mg2+, Fe2+, Na+ เป็นต้นตัวยับยั้งเอนไซม์ enzyme inhibitor มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์ เนื่องจากตัวยับยั้งเอนไซม์มีลักษณะจำเพาะคล้ายคลึงกับเอนไซม์ ซึ่งสามารถจับกับสารตั้งต้น จึงเป็นตัวขัดขวางการทำงานของเอนไซม์ ตัวยับยั้งเอนไซม์แบบชั่วคราว reversible inhibitors เป็นการยับยั้งแบบไม่แข็งแรง ส่วนอีกประเภท คือตัวยับยั้งเอนไซม์แบบถาวร irreversible inhibitors เกิดการจับกับเอนไซม์แบบเสถียร ทำให้ไม่สามารถเร่งปฏิกิริยาอีกได้ เช่น nerve gas ถ้าได้รับเข้าสู่ร่างกาย ในปริมาณมาก อาจทำให้เสียชีวิตได้ เพราะขัดขวาง เมตาบอลิซึมต่างๆในร่างกาย ทฤษฎีที่ว่าด้วยการทำงานอย่างเฉพาะเจาะจงของเอนไซม์ Induced fit theory ทฤษฎีการใส่ถุงมือ ว่าสารตั้งต้นเหนี่ยวนำให้เอนไซม์ปรับรูปร่างจับกับ สารตั้งต้นได้อย่างเหมาะสมเปรียบเช่นการใส่ถุงมือLock and key theory ทฤษฎีแม่กุญแจและลูกกุญแจ ว่าสารตั้งต้นและเอนไซม์มีรูปร่างเฉพาะที่พอดีกันเปรียบเหมือนแม่กุญแจและลูกกุญแจ โดยที่โครงสร้างไม่เปลี่ยนแปลงตัวอย่างประเภทของเอนไซม์
Synthetase (ligase) เป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์หรือเชื่อมโมเลกุลในสาย DNATransferase เป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับ การเปลี่ยนหมู่ฟังก์ชันHexokinase เป็นเอนไซม์ทีเร่งปฏิกิริยาการแยกหมู่ฟอสเฟตออกจากน้ำตาล C6Isomerase เป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนไอโซเมอร์
แจ้งปัญหา