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

ปลายหางของอสุจิเป็นรูปทรงเกลียว

ปลายหางของอสุจิเป็นรูปทรงเกลียว เราทุกคนรู้กันดีว่าสเปิร์มหรืออสุจิคือเซลล์สืบพันธุ์ของมนุษย์เพศชาย พวกมันมีลักษณะคล้ายกับลูกอ๊อดตัวโปร่งแสงที่ประกอบด้วยส่วนหัว, ส่วนลำตัว และหางยาวซึ่งใช้ในการแหวกว่ายเข้าไปหาไข่ ภายในเวลา 1 วินาทีร่างกายของมนุษย์ผู้ชายสามารถผลิตสเปิร์มได้ 1,500 ตัว และในการหลั่งแต่ละครั้งจะปลดปล่อยสเปิร์มมากถึง  250 ล้านตัวเลยทีเดียว แม้ว่าองค์ความรู้เกี่ยวกับกระบวนการสืบพันธุ์ นักวิทยาศาสตร์จะทราบกับดีอยู่แล้ว แต่ทว่าโครงสร้างของเซลล์สืบพันธุ์นั้นกลับยังไม่ได้ถูกศึกษาอย่างละเอียดเท่าใด ด้วยเทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่า Cryogenic electron tomography (Cryo-ET) หรือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบแช่แข็ง นวัตกรรมนี้สามารถซูมภาพเข้าไปยังเซลล์และให้ผลลัพธ์ที่เป็นภาพสามมิติออกมาได้ เทคโนโลยีใหม่นี้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2017 ไปครอง ซึ่ง Davide Zabeo นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยกอเทนเบิร์กในสวีเดน และทีมงานวิจัยของเขาได้นำ Cryo-ET มาทดลองใช้กับอสุจิของมนุษย์ ผลการวิจัยถูกแผยแพร่ลงในวารสาร Scientific Reports จากกล้องจุลทรรศน์เผยให้เห็นว่าที่ปลายหางของอสุจินั้นมีเซลล์รูปร่างเป็นขดเกลียวที่หมุนวนไปทางซ้ายมือ ซึ่งเป็นข้อมูลใหม่ที่ไม่เคยพบมาก่อน การค้นพบครั้งนี้อาจช่วยฉายภาพให้เห็นว่าเหตุใดอสุจิบางตัวจึงว่ายเข้าหาไข่ได้รวดเร็วกว่าอสุจิตัวอื่น และอาจนำไปสู่การพัฒนายาที่ช่วยแก้ไขปัญหาให้แก่ผู้ชายที่มีบุตรยากตลอดจนาคุมกำเนิดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น Cryogenic electron tomography คือการรวมเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเข้ากับ CT สแกน ตัวอย่างที่นำมาสแกนก็เช่น เซลล์, เนื้อเยื่อ หรือชิ้นส่วนอวัยวะต่างๆ ซึ่งจะมาในรูปแบบของการแช่แข็ง เพื่อช่วยให้เนื้อเยื่อนั้นๆ ยังคงสภาพเดิมได้มากที่สุดใกล้เคียงกับธรรมชาติ  “เราจะได้ภาพที่ดีที่สุดของเซลล์ในขณะที่มันยังมีชีวิต”  Gary […]

ดวงจันทร์ : ภาพถ่ายจากโครงการอะพอลโล รำลึก 49 ปี การขึ้นไปเหยียบดวงจันทร์

เป็นเวลาครึ่งศตวรรษแล้วที่นักบินอวกาศคนแรกขึ้นไปเหยียบดวงจันทร์ ย้อนชมภาพประวัติศาสตร์ก้าวสำคัญของมนุษยชาติกัน

ผงชูรส อันตรายต่อสุขภาพ จริงหรือ

ผงชูรส เป็นสารเติมแต่งรสชาติที่มีการถกเถียงกันอย่างกว้างขวางในเรื่องความปลอดภัยด้านอาหาร มีข้อมูลอยู่มากมายที่ยังเป็นที่ถกเถียงกันในเรื่องความปลอดภัยของ ผงชูรส บางรายงานชี้ว่าผงชูรสเป็นสาเหตุของอาการวิงเวียนศีรษะ หอบหืด หรือร้ายแรงถึงขั้นทำลายสมอง ในทางกลับกัน ก็มีข้อมูลจากองค์กรต่างๆ ที่น่าเชื่อถือ อย่างองค์การอาหารและยา ชี้ว่า ผงชูรสไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ ในบทความนี้จะกล่าวถึงผลกระทบของผงชูรสต่อสุขภาพ “ทั้งสองด้าน” ผงชูรสคืออะไร ผงชูรส มีชื่อทางเคมีว่า monosodiumglutamate (MSG) เป็นสารเติมแต่งเพื่อเพิ่มรสชาติของอาหาร ผงชูรสเกิดจากการกรดอะมิโนชื่อ กลูตาเมต ซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ กลูตาเมตเป็นกรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น หมายความว่า ร่างกายของเราสามารถผลิตได้เอง กลูตาเมตมีหลายบทบาทหน้าที่ในระบบการทำงานของร่างกาย และสามารถพบได้ในอาหารแทบทุกชนิด กระบวนการผลิตผงชูรสเกิดขึ้นจากกระบวนการหมักแป้ง ทำให้เกิดกรดกลูตามิก โครงสร้างของกลูตาเมตที่พบในผงชูรสพบว่าไม่มีความแตกต่างกับกลูตาเมตที่พบในอาหารชนิดอื่น โดยในผงชูรส กลูตาเมตจะรวมอยู่กับเกลือ (โซเดียมคลอไรด์) อย่างไรก็ตาม กลูตาเมตในผงชูรสอาจถูกดูดซึมได้ง่ายกว่า เนื่องจาก ร่างกายไม่จำเป็นต้องย่อยโปรตีนโมเลกุลใหญ่ๆ ก่อนการดูดซึมสารอาหาร ผงชูรสช่วยเพิ่มรสชาติของอาหาร หรือสร้างรสกลมกล่อมให้กับอาหาร ในประเทศญี่ปุ่นเรียกรสชาตินี้ว่า อูมามิ (Umami) หมายถึง ความผสมผสานหลอมรวมของรสชาติเปรี้ยว หวาน เค็ม ขม อย่างลงตัว โดยได้รับความนิยมอย่างสูงสำหรับการปรุงอาหารในแถบเอเชีย รวมถึงอาหารบางประเภทในฝั่งตะวันตก ในแต่ละประเทศมีการกำหนดปริมาณผงชูรสที่ได้รับต่อวันแตกต่างกัน เช่น […]