เอนไซม์ ในร่างกายของเรามีหน้าที่ช่วยการทำงานในระบบต่างๆ ของร่างมนุษย์อย่างไร

มารู้จัก เอนไซม์ ผู้ช่วยในระบบต่างๆ ของร่างกายเรา

เอนไซม์ นับว่าเป็นสารชีวโมเลกุลภายในเซลล์ที่สำคัญต่อการมีชีวิต ของทุกชีวิต

เอนไซม์ (Enzyme) คือ สารชีวโมเลกุล (ส่วนใหญ่เป็นสารประกอบจำพวก โปรตีน) ที่ช่วยเร่งอัตรากาเกิดปฏิกิริยาเคมีซึ่งเกิดขึ้นภายในเซลล์ เอนไซม์มีความสำคัญต่อกระบวนการสำคัญๆ ในร่างกายของเรา เช่น ทำหน้าที่ในระบบย่อยอาหาร และกระบวนการสร้างและสลาย หรือเมแทบอลิซึม (Metabolism) เป็นต้น

เอนไซม์เปรียบเสมือนกุญแจสำคัญที่ส่งเสริมการมีชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ตั้งแต่ไซนาโนแบคทีเรีย จนถึงสัตว์เลี้ยงลูกกด้วยนม อีกความหมายหนึ่งคือ ถ้าหากสิ่งมีชีวิตขาดเอนไซม์ ร่างกายของจะอ่อนแอลงเรื่อยๆ และตายในที่สุด ดังนั้น เอนไซม์จึงเปรียบเหมือนผู้ช่วยในระบบต่างๆ ของร่างกาย ทำหน้าที่ ช่วยเร่งปฏิกิริยาเคมีที่จำเพาะ (Specific catalyst) ซึ่งจะทำงานร่วมกับสารชีวเคมีอื่น ได้แก่ โคเอนไซม์ (Co-enzymes) ซึ่งร่างกายได้รับจากสารอาหารจำพวกพวก วิตามิน และแร่ธาตุที่จำเป็นต่อร่างกาย แต่ถ้ามีเฉพาะวิตามิน และแร่ธาตุนั้น จะไม่สามารถกระตุ้นการทำงานภายในเซลล์ได้ หากไม่ได้ทำงานร่วมกับเอนไซม์

หลักการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์
การเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์เริ่มจาก สารตั้งต้น (Substrate) เข้าจับกับเอนไซม์ที่ตำแหน่งกัมมันต์ หรือตำแหน่งที่เกิดปฏิกิริยา (active site) กลายเป็นสารประกอบเอนไซม์รวมกัมกับสารตั้งต้น (Enzyme-Substrate complex) และเกิดการเปลี่ยนสารตั้งต้นให้กลายเป็นผลผลิต (Product) ดังรูปภาพ

เอนไซม์, สับสเตรต, การทำงานของเอนไซม์, กลไกลของเอนไซม์
ภาพแสดงกลไกการย่อยสารตั้งต้นของเอนไซม์

(เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ: NGT x SaySci Ep.2 “ผลไม้เปลี่ยนสีจากเอนไซม์”)

คุณสมบัติของเอนไซม์
1. เอนไซม์มีโครงสร้างทางเคมีเป็นสารประกอบจำพวกโปรตีน ซึ่งประกอบไปด้วย โพลีเปปไทด์ (Polypeptide) เพียงสายเดียว หรือหลายสายที่ม้วนกันเป็นก้อนกลม เอนไซม์บางชนิดมีสารประกอบอื่นที่ไม่ใช่โปรตีนรวมอยู่ด้วย เอนไซม์เหล่านี้เรียกว่า โฮโลเอนไซม์ (Holoenzyme) ถ้าสารประกอบนั้นเป็นไอออนของโลหะเรียกว่า โคแฟกเตอร์ (Cofactor) และถ้าเป็นสารประกอบอินทรีย์จะเรียกว่า โคเอนไซม์ (Coenzyme)

2. เอนไซม์แต่ละชนิดมีหน้าที่เฉพาะเจาะจง (Specific) โดยจะทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้น(Substrate) ที่เหมาะสมกันเท่านั้น เช่น เอนไซม์ชนิดย่อยไขมันจะไม่สามารถย่อยแป้งได้ และเอนไซม์ย่อยแป้งจะไม่ย่อยโปรตีน เป็นต้น3. เอนไซม์จะยังคงสภาพเดิมทั้งคุณสมบัติและปริมาณ ภายหลังการเกิดปฏิกิริยาแล้ว กล่าวคือ เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา เอนไซม์จะกลับสู่สภาวะตั้งต้นเพื่อรอสารตั้งต้นตัวใหม่

4. เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาให้เกิดเร็วขึ้น และเป็นตัวลดพลังงานกระตุ้น

5. เอนไซม์มีความไวต่อปฏิกิริยามาก ปริมาณเอนไซม์เพียงเล้กน้อยก็สามารถเร่งปฏิกิริยาได้ ถ้าไม่มีเอนไซม์ปฏิกิริยาเคมีในร่างกายทุกชนิดจะเกิดขึ้นช้ามาก จนชีวิตไม่สามารถรอดอยู่ได้

ตัวอย่างของเอนไซม์ที่มีผลต่อการย่อยอาหาร : ป้อนกล้วยเด็กก่อน 6 เดือน…เสี่ยงตาย!! (ชัวร์หรือ?)


อ่านเพิ่มเติม :

รายการ อาหารที่มีเอนไซม์ สูง

เรื่องแนะนำ

การปฏิวัตินีโอลิทิค คืออะไร

ผู้หญิงกำลังใช้เคียวเก็บเกี่ยวธัญพืชใน Tras os Monte ในโปรตุเกส ภาพถ่ายโดย VOLKMAR K. WENTZEL, NAT GEO IMAGE COLLECTION การปฏิวัตินีโอลิทิคซึ่งมีอีกชื่อหนึ่งว่า การปฏิวัติเกษตรกรรม คือการเปลี่ยนจากการล่าสัตว์และหาของป่าไปสู่การทำเกษตรกรรม ซึ่งได้เปลี่ยนแปลงมนุษยชาติไปตลอดกาล เชื่อกันว่า การปฏิวัตินีโอลิทิค (Neolithic) หรือ การปฏิวัติเกษตรกรรม เกิดขึ้นเมื่อราว 12,000 ปีก่อน มันเป็นช่วงเวลาคาบเกี่ยวระหว่างการสิ้นสุดของยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายกับการเริ่มต้นของสมัย (Epoch) ทางธรณีวิทยาที่ในยุคปัจจุบันคือโฮโลซีน (Holocene) การปฏิวัติในครั้งนี้เปลี่ยนแปลงการกินอยู่ และการมีปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์ไปตลอดกาล และได้เบิกทางสู่อารยธรรมมนุษย์สมัยใหม่ ในยุคนีโอลิทิค นักล่าหาของป่า (Hunter-Gatheres) เร่ร่อนอยู่ตามธรรมชาติเพื่อตามล่าและหาอาหาร แต่ได้มีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่เกิดขึ้น นักล่าอาหารกลายเป็นเกษตรกร และเปลี่ยนแปลงจากวิถีชีวิตนักล่าหาของป่ามาอยู่เป็นหลักเป็นแหล่งมากขึ้น สาเหตุของการตั้งรกราก แม้ว่าช่วงเวลาและสาเหตุที่แน่นอนของการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตดั้งเดิมที่เคยเป็นมาจะยังเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอยู่ โดยมีการคาดเดาว่าการเพาะปลูกของมนุษย์เกิดขึ้นครั้งแรกในบริเวณพระจันทร์เสี้ยวอันอุดมสมบูรณ์ (Fertile Crescent หรือบริเวณเมโสโปเตเมีย) ในแถบตะวันออกกลาง อันเป็นบริเวณที่ผู้คนหลายกลุ่มพัฒนาการเกษตรตามแบบของตัวเอง จึงเป็นไปได้ว่า “การปฏิวัติเกษตรกรรม” เป็นการปฏิวัติที่มีการพัฒนาในตัวเองอยู่หลายครั้ง มีหลายสมมติฐานที่ให้คำตอบว่าเหตุใดมนุษย์จึงหยุดเร่ร่อนเพื่อหาอาหารและเริ่มเพาะปลูก ความกดดันทางประชากร (Population Pressure) อาจทำให้เกิดการแย่งชิงอาหารที่มากขึ้น […]

หมูอาจเป็นคำตอบของ การปลูกถ่ายอวัยวะ ต่างสปีชีส์

 การปลูกถ่ายอวัยวะ ต่างสปีชีส์นั้นอาจจะเป็นทางเลือกอีกทางของการปลูกถ่ายอวัยวะในมนุษย์ จากการรายงานของผลการทดลองล่าสุด ถึงแม้ว่าจะมีจำนวนประชากรชาวสหรัฐฯ ทั้งหมดกว่าร้อยละ 54 ที่ลงทะเบียนบริจาคอวัยวะ แต่ก็มีเพียงแค่ 1 ใน 3 ของประชากรในจำนวนนั้น ที่ผ่านเกณฑ์ หรือเสียชีวิตแล้วสภาพอวัยวะยังอยู่ในเกณฑ์ที่ยังสามารถใช้งานได้ นั้นทำให้ผู้ป่วยทั้งหมดกว่า 100,000 รายยังคงต้องต่อคิวรอ การปลูกถ่ายอวัยวะ ซึ่งโดยส่วนใหญ่เสียชีวิตก่อนที่จะได้รับ การปลูกถ่ายเสียอีก มีตัวเลือกอื่นอีกไหม โดยความต้องการของการเปลี่ยนถ่ายอวัยวะนั้น มีจำนวนมากกว่าคนที่บริจาคมาตลอดหลายปีที่ผ่านมา และคาดว่าก็ยังคงเป็นเช่นนี้ไปอีกนาน ทำให้นักวิจัยต้องเบี่ยงเข็มไปที่ การปลูกถ่ายอวัยวะต่างสปีชีส์ (Xenotransplantation) แต่ว่าการทำเช่นนี้นั้นก็มีความเสี่ยงอยู่มาก และอาจเกิดเหตุไม่คาดฝันได้ในขณะการผ่าตัด ทำให้การกระทำเช่นนี้นั้นยังไม่เป็นที่นิยม และยอมรับมากนัก แต่การค้นพบครั้งนี้อาจทำให้การปลูกถ่ายอวัยวะ นั้น เป็นเรื่องง่าย อีกทั้งยังไม่ต้องรบกวนผู้บริจาคอวัยวะอีกด้วย แล้วจะใช้หัวใจสัตว์ชนิดไหน ถึงแม้ว่าถ้ามองในเรื่องของการวิวัฒนาการนั้น ลิงแทบจะเปรียบเสมือนกับเป็นญาติสายเลือดเดียวกันของมนุษย์นั้น และสามารถเป็นตัวแทนของมนุษย์ได้แทบจะไร้ที่ติ แต่ทว่าการนำหัวใจของลิง มาปลูกถ่ายใส่ไว้ในตัวของมนุษย์นั้น ก็ยังเป็นเครื่องหมายคำถามอยู่ต่อไป นั้นก็เป็นเพราะ การปลูกถ่ายอวัยวะจากลิงมาสู้ตัวมนุษย์นั้น อาจจะทำให้มนุษย์ที่ได้รับอวัยวะนั้นติดเชื้อได้ และเสียชีวิตได้ อีกทั้งการเพาะเลี้ยงสัตว์พวกนี้ก็ถือว่าเป็นเรื่องที่ยาก แต่ก็ยังมีสัตว์อีกหนึ่งชนิด ที่มนุษย์เราเพาะเลี้ยงกันเป็นประจำ และในจำนวนที่มาก อยู่แล้วอย่างหมู โดยหมูนั้นเป็นหนึ่งในสัตว์ที่สามารถปรับเปลี่ยนพันธุกรรมได้ง่าย และระบบการทำงานของอวัยวะนั้นก็มีความใกล้เคียงกับของมนุษย์อีกด้วย โดยนักวิจัยได้มองการปลูกถ่ายอวัยวะต่างสปีชีส์นั้น ให้เป็นตัวแทนของการปลูกถ่ายอวัยวะโดยมนุษย์ด้วยกันเอง […]

โยคะ : ค้นพบความสงบในโลกอันวุ่นวาย

ในอินเดียอันเป็นต้นธาร โยคะเป็นทั้งการฝึกเพื่อเสริมสร้างสุขภาพร่างกาย และการเดินทางสู่ภายในเพื่อรู้จักตนเองและเจริญงอกงามทางจิตวิญญาณ แต่เมื่อศาสตร์ของโยคะเผยแพร่สู่โลกตะวันตก ความหมายทางจิตวิญญาณของโยคะกลับจางหาย บ่อยครั้งที่โยคะถูกมองว่าเป็นเพียงเรื่องของการออกกำลังกาย และการฝึกท่วงท่าต่างๆ ที่เรียกว่า อาสนะ ทั้งที่จริงแล้ว โยคะมีความหมายลึกซึ้งและครอบคลุมกว่านั้นมาก

หนังปลานิลช่วยรักษาแผลไฟไหม้

หนังปลานิลช่วยรักษาแผลไฟไหม้ ผ้าพันแผลเป็นปัญหาสำหรับบรรดาสัตว์ เพราะหากพวกมันกินเข้าไป วัตถุแปลกปลอมสำหรับร่างกายนี้จะไปอุดตันในลำไส้  แต่ทีมสัตวแพทย์จาก UC Davis ร่วมกับกรมสัตว์ป่าและปลาของแคลิฟอร์เนีย พวกเขาพบทางเลือกใหม่ที่ดีกว่า ในการรักษาบาดแผลด้วย หนังปลานิล ในหลายประเทศ แพทย์สมัยใหม่ใช้หนังปลานิลรักษาบาดแผลไฟไหม้ให้แก่ผู้คน ความชุ่มชื้นจากหนังปลาจะช่วยให้กระบวนการถ่ายเทคอลลาเจนดีขึ้น บาดแผลจึงหายได้รวดเร็วขึ้นกว่าเดิม ซึ่งทีมสัตวแพทย์ได้ใช้วิธีการเดียวกันนี้รักษาบาดแผลไฟไหม้ให้แก่หมีสองตัวที่ได้รับบาดเจ็บจากเหตุไฟป่าในรัฐแคลิฟอร์เนีย เมื่อเดือนธันวาคมปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะแม่หมีตัวหนึ่งที่กำลังตั้งท้อง พวกเขาหวังว่าด้วยวิธีการรักษาใหม่นี้บาดแผลของมันจะหายทันก่อนที่มันจะให้กำเนิดลูก   อ่านเพิ่มเติม กัญชา : ความจริงที่คุณต้องรู้