Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
บทที่ 5 กระบวนการทางชีวเคมี, image, image, image, image, image, image,…
บทที่ 5 กระบวนการทางชีวเคมี
กระบวนการทางชีวเคมี เป็นการศึกษาถึงปรากฎการณ์ของชีวิตโดยอธิบายกระบวนการต่างๆ ของชีวิตในระดับโมเลกุล
พลังงานชีวเคมีและสาร ATP
พลังงานทางชีวเคมี เป็นพลังงานที่สารอาหารต่างๆ ที่รับประทานเข้าไปแล้วถูกย่อยสลายโดยการ Oxidize และเปลี่ยนเป็นพลังงานในรูปของ ATP
สารพลังงานสูง คือ สารที่เมื่อแยกสลายด้วยกรดแล้วให้พลังงานอิสระมากหรือมีค่าลบ
การย่อยสารอาหาร
สามารถแบ่งออกได้เป็นส่วนใหญ่ๆ 2 ส่วน คือ
ขบวนการดูดซึมโดยไม่ผ่านการย่อย
ซึ่งได้แก่สารจำพวกเกลือแร่เสรี วิตามิน กรดอะมิโนแและสารโมโนแซคคาไรด์
ขบวนการดูดซึมโดยผ่านการย่อย
ซึ่งได้แก่ สารอาหารจำพวกไขมัน โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และสารพวกนี้ต้องผ่านกระบวนการย่อยสลายให้เป็นโมเลกุลเล็กๆ ก่อนที่จะดูดซึมผ่านลำไส้เล็ก
อวัยวะที่สำคัญซึ่งมีส่วนช่วยในการย่อยสารอาหารแบ่งออกได้ 4 ส่วนใหญ่ๆ คือ
ขบวนการย่อยในปาก
เนื่องจากในปากจะมีเอนไซม์ amylase(น้ำลาย) จะมี pH อยู่ในช่วงระหว่าง 6.3-6.8 การย่อยอาหารในช่องปากนี้แทบไม่มีความสำคัญถึงแม้ไม่มีการย่อยด้วย amylase แป้งจะย่อยต่อในลำไส้เล็ก
การย่อยของกระเพราะอาหาร
ในกระเพราะอาหารมีกรดเกลือ HCl ซึ่งมี pH=1-2 ซึ่งทำหน้าที่ย่อยสลายอาหาร หน้าที่ของกรดเกลือคือ
เป็นสารกระตุ้นสาร pepsinogen เป็ pepsin
ทำให้อาหารอ่อนตัวลง และช่วยดีเนเจอร์โปรตีน
ฆ่าเชื้อ ทำให้การบูดเน่าในกระเพราะน้อย
ช่วยละลายพวกเกลือที่ละลายยากเช่น Ca,Mg,Fe
ขบวนการย่อยในลำไส้เล็ก
ในลำไส้เล็กจะมีเอนไซม์ต่างๆ ที่ย่อยสลายอาหารดังนี้
โปรตีเอส
จะอยู่ในผนังลำไส้เล็ก
Aminopeptidase ย่อยสลายโปรตีนทางด้าน N-terminal
Dipeptidase ย่อย peptide ให้เป็น amino acid
Prolenase ย่อย peptide สายสั้นๆ ที่มี proline ที่ปลายสาย
Disaccharide
ได้แก่พวกเอ็นไซม์ประเภท maltase, sucase, lactase ซึ่งคอยย่อยสารพวก Disaccharide ไปเป็น monosacchride
Phosphatase
เป็นเอ็นไซม์ที่ย่อยสลายสาร organic phosphate ไปเป็นสาร inorganic phosphate
Esterase
เป็นเอ็นไซม์ที่ใช้ในการย่อย ester ต่างๆ
ขบวนการย่อยในลำไส้ใหญ่
ลำไส้ใหญ่เป็นที่พักของกากอาหารและไม่มีกากย่อยของอาหาร ในลำไส้ใหญ่จะมีจุลชีพต่างๆ มากมายที่เปลี่ยนกากอาหารซึ่งได้สารต่างๆ คือ
Ccarbohydrate จะถูกเปลี่ยนเป็น butyric acid, lactic acid,ethlyalcohol และ CO2
Lipid จะเปลี่ยน cholesterol เป็น coprostanol และ cholestanol
Protein จุลชีพจะสลายเศษโปรตีนและกรดอะมิโน ซึ่งไม่ดูดซึมไปเป็น H2S และ methylmercaptane
คาร์โบไฮเดรต โปรตีน สารไขมัน เอ็นไซม์และขบวนการเมแทบอลิซึม
คาร์โบไฮเดรต
เป็นแหล่งอาหารสำคัญที่พบทั่วไปทั้งในพืชและสัตว์มีหน้าที่สำคัญในส่วนประกอบของโครงสร้างและบทบาทในเมแทบอลิซึมของร่างกาย
ประโยชน์ที่สำคัญของคาร์โบไฮเดรต
ใช้เป็นแหล่งพลังงานแก่ร่างกายนอกเหนือจากโปรตีนและไขมัน คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม ให้พลังงานเท่ากับ 4 กิโลแคลอรี่
ทำหน้าที่เป็นเส้นใยอาหาร
กลูโคสเป็นส่วนหนึ่งของคาร์โบไฉเดรต ซึ่งสามารถนำไปสังเคราะห์กรดอะมอโนประเภทไม่จำเป็นต่อร่างกาย
คาร์โบไฮเดรตใช้สังเคาระห์เฮพาริน DNA และ RNA
ร่างกายได้รับคาร์โบไฮเดรตจากอาหาร และจะถูกเก็บสะสมไว้ในรูปของไกลโคเจน
ประเภทของคาร์โบไฮเดรต
โมโนแซคคาไรด์
กลูโคส
พบในน้ำผลไม้และในเลือด สามารถให้พลังงานได้ทันทีเมื่อเซลล์ต้องการ
โครงสร้างจะประกอบด้วยกลุ่มของอัลโดสและคีโทส
ฟรุกโทส
พบในน้ำผลไม้และในน้ำผึ้ง มีความหวานมากที่สุด โครงสร้างเป็นวงแหวน 5 เหลี่ยม
กาแลคโทส
ไม่ถูกพบในธรรมชาติ แต่พบจาการไฮโดรไลซ์ของแลคโทสซึ่งเป็นน้ำตาลที่ถูกพบในน้ำนม
ไดแซคคาไรด์
เป็นคาร์โบไฮเดรตที่เกิดจากสารโมโนแซคคาไรด์ 2 โมเลกุลมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก
มอลโทส
เกิดจากกลูโคส 2 โมเลกุลมาเชื่อมต่อกัน ด้วยพันธะ แอลฟา(1-4)ไกลโคซิดิก จะพบในธัญญาพืชที่กำลังงอก
แลคโทส
เกิดจากกลูโคสและกาแลคโทสมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะ เบต้า(1-4) ไกลโคซิดิก เป็นน้ำตาลที่พบมากในน้ำนม
ซูโครส
เกิดจากกลูโคสและฟรุกโทสมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะ แอลฟา(1-2) ไกลโคซิดิก พบในน้ำผลไม้ น้ำอ้อยและน้ำสับปะรด
โพลีแซคคาไรด์
เกิดจากโมเลกุลของโมโนแซคคาไรด์หลายๆ โมเลกุลมาเชื่อมต่อกัน
1.แป้ง
เป็นโพลีแซคคาไรด์ประเภทโฮโมโพลิแซคคาไรด์ ประกอบด้วยโมเลกุลของกลูโคสหลายโมเลกุลมาเชื่อมต่อกัน
ไกลโคเจน
เซลลูโลส
พบมากในส่วนประกอบของผนังเซลล์พืช เป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีมากที่สุดในโลก โดยมีโครงสร้างของกลูโคสมาต่อกันหลายโมเลกุล ซึ่งเชื่อมกันด้วยพันธะแบบ เบต้า(1-4) ไกลโคซิดิก
เป็นแหล่งพลังงานสำรองของสัตว์ พบมากในตับและกล้ามเนื้อต่างๆ โครงสร้างเหมือนแป้ง แต่การแตกแขนงข้างจะมีมากกว่า
เมแทบอลิซึม
คะตาบอลิซึม
เป็นขบวนการที่มีการย่อยสลายตัวของโมเลกุลใหญ่ให้เป็นโมเลกุลขนาดเล็ก
แอนนบอลิซึม
เป็นขบวนการที่มีการสังเคาระห์เซลล์ต่างๆ ภายในโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต เช่นการสังเคราะห์ DNA/RNA
Lipid (สารไขมัน)
ลิพิด หรือสารไขมันเป็นสารอินทรีย์ที่สกัดได้จากสิ่งมีชีวิตซึ่งมีความสำคัญของกรดไขมัน จึงมีคุณสมบัติไม่ละลายน้ำ แต่ละลายได้ดีในสารละลายอินทรีย์
ไขมัน น้ำมัน ไขขี้ผึ้ง ไกลโคลลิพิดและฟอสโฟลิพิด
ประเภทของไขมัน
ไขมันธรรมดา
ได้แก่เอสเทอร์ของกรดไขมันทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์
ไขมันประกอบ
ได้แก่เอสเทอร์ของกรดไขมันทำปฏิกิริยากับแอลกกอฮอล์และอาจมีสารอื่น
ไกลโคลิพิด
ไลโปโปตีน
ฟอสโฟลิพิด
อนุพันธ์ไขมัน
เป็นไขมันที่ได้จากการสลายตัวของไขมันประเภทไขมันอย่างง่าย,ไขมันเชิงประกอบได้ คือ กรดไขมันกลีเซอรอล
ไขมันเบ็ดเตล็ด
ได้แก่ไขมันที่ไม่สามารถจัดเข้าใน 3 กลุ่มแรก ไขมันชนิดนี้คือ เทอร์พีนและสารสเตอรอยด์
กรดไขมัน
กรดไขมันอิ่มตัว
คาร์บอนต่อกันด้วยพันธะเดี่ยว
กรดไขมันที่ไม่อิ่มตัว
คาร์บอนต่อกันด้วยพันธะคู่สลับเดี่ยว
ประเภทของกรดไขมัน
กรดไขมันจำเป็น
กรดไขมันไม่จำเป็น
โปรตีน(Protein)
โปรตีนประกอบด้วยกรดอะมิโนหลายโมเลกุลมาต่อกัน ซึ่งโครงสร้างประกอบด้วยหมู่อัลฟาอะมิโน อัลฟาคาร์บอกซิล ออกซิเจน ไฮโดรเจน และไนโตรเจน เป็นส่วนใหญ่ กรดอะมิโนจะมีกลุ่ม R ที่เป็นหมู่แขนงข้าง
พันธะเปปไทด์
ลักษณะโครงสร้างของโปรตีน
โครงสร้างปฐมภูมิ
เป็นการเรียงตัวของกรดอะมิโนว่าประกอบด้วยกรดอะมิโนชนิดใดบ้าง
โครงสร้างทุติยภูมิ
เป็นโครงสร้างที่เกิดจากการม้วนตัวของโครงสร้างปฐมภูมิจนเกิดลักษณะเป็นเกลียว
โครงสร้างตติยภูมิ
เป็นโครงสร้างที่เกิดจากโครงสร้างระดับที่สองมีการพับเข้าหากันเป็นรูปสามมิติทำให้กรดอะมิโนที่อยู่ห่างกันเข้ามาอยู่ใกล้กัน
โครงสร้างจตุรภูมิ
โครงสร้างชนิดนี้เป็นการเกาะกลุ่มของโพลิเปปไทด์ที่มีโครงสร้างปฐมภูมิ ทุติยภูมิและตติยภูมิตั้งแต่ 2 สายขึ้นไป
พันธะเปปไทด์มีลักษณะสำคัญซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการกำหนดโครงสร้างของโปรตีนพันธะของกรดอะมิโนจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนท์
กรดอะมิโนสองตัวมาเชื่อมต่อกันด้วยหนึ่งพันธะเปปไทด์ เรียกว่า ไดเปปไทด์
กรดอะมิโนสามตัวมาเชื่อมต่อกันด้วยสองพันธะเปปไทด์ เรียกว่า ไตรเปปไทด์
กรดอะมิโนสี่ตัวมาเชื่อมต่อกันด้วยสามพันธะเปปไทด์ เรียกว่า เตทคระเปปไทด์
หน้าที่ของโปรตีน
เอ็นไซม์ ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งในปฏิกิริยาต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต
โปรตีนโครงสร้าง มีหน้าที่สร้างความแข็งแกร่งและป้องกันหรือยึดเหนี่ยวอวัยวะส่วนต่างๆ
โปรตีนขนส่ง ทำหน้าที่ขนส่งสิ่งที่จำเป็นบางอย่างไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกาย
โปรตีนต้อนรับ เป็นตัวสำคัญทางระบบประสาทการทำงานของระบบหรือการตอบสนองการกระตุ้นของฮอร์โมน
ทำหน้าที่เป็นภูมิคุ้มกัน ทำลายเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอมและป้องกันการสูญเสียเลือดออกทางร่างกาย
เอ็นไซม์
เอ็นไซม์ เป็นตังเร่งอินทรีย์ที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นมาในเซลล์ของร่างกาย และส่วนช่วยเร่งปฏิกิริยาต่างๆ
คุณสมบัติของเอ็นไซม์
บริเวณเร่ง
ลักษณะการทำงานของเอนไซม์
ทฤษฎีกุญแจกับแม่กุญแจ
ทฤษฎีการเหนี่ยวนำให้เหมาะสม
เนื่องจากเอ็นไซม์มีโครงสร้างแบบตติยภูมิ ซึ่งลักษณะเป็นโปรตีนก้อนกลมและมรการยืดหยุ่นได้ดี จึงสามารถมีรูปร่างที่แตกต่างกันไป ดังนั้นโมเลกุุลซับสเตรทสามารถเหนี่ยวนำให้เอ็นไซม์มีรูปร่างลักษณะเหมือนกับซับสเตรท เพื่อให้โมเลกุลซับสเตรทเข้าจับได้อย่างพอเหมาะจึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงลักษณะ binding sit ของเอ็นไซม์ทำให้โมเลกุลซับสเตรทเข้าไปจับได้ดี
เนื่องจากโครงสร้างรูปที่เหมาะสมระหว่างซับสเตรทและ binding sit ของเอ็นไซม์ที่มีรูปร่างเหมือนกัน มีผลทำให้โมเลกุลซับสเตรทสามารถจับกับเอ็นไซม์ได้ดี ซึ่งทำให้ได้โครงสร้างรูปที่เหมาะสมในการเร่งปฏิกิริยาให้เกิดขึ้นต่อไป แต่ถ้าซับสเตรทที่ไม่จำเพาะหรือรูปร่างไม่เหมือนกับ binding sit ของเอ็นไซม์ จะทำให้ไม่สามารถจับกับซับสเตรทให้เกิดปฏิกิริยาได้
เอ็นไซม์มีรูปร่างเป็นก้อนกลมสามมิติที่จำเพาะเพื่อให้เหมาะสมกับการทำงาน ที่ผิวของเอ็นไซม์ยังมีบริเวณที่มักจะมีร่องซึ่งร่องเหล่านั้นทำให้น้ำและสารต่างๆ ผ่านเข้าไปได้ ร่องเหล่านี้จะเป็นบริเวณที่เอ็นไซม์ใช้ในการทำงานโดยซับสเตรทจะเข้าทำปฏิกิริยาที่บริเวณนี้ถูกเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ ซึ่งบริเวณที่เอ็นไซม์ทำปฏิกิริยากับซับสเตรทนี้เรียกว่า บริเวณเร่ง
ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาให้ถึงสมดุลได้เร็วขึ้น โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงค่าคงที่สมดุล
คุณสมบัติทางเคมีของเอ็นไซม์
เอ็นไซม์คือโปรตีน มีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาต่างๆ ในร่างกาย เช่น ย่อยสลายโปรตีน
การทำงานของเอ็นไซม์บางชนิดต้องอาศัยโคแฟคเตอร์ในการเร่งปฏิกิริยา โคแฟคเตอร์เป็นโมเลกุลของสารอินทรีย์หรือสารอนินทรีย์ที่ไม่ใช่โปรตีน
นางสาวจันทรา แซ่ย่าง รหัส 611117021
