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

อุกกาบาตที่ตกเมื่อปี 2014 อาจเป็นวัตถุที่มาจากนอกระบบสุริยะ

อุกกาบาต ที่พุ่งเข้าชนชั้นบรรยากาศของโลกในปี 2014 อาจเป็นวัตถุชิ้นที่สองที่มนุษย์ค้นพบ ว่ามีจุดกำเนิดมาจากนอกระบบสุริยะอันไกลโพ้น อุกกาบาต ลึกลับ เมื่อวันที่ 9 มกราคม 2014 เวลาประมาณตีสาม มีผู้คนพบเห็นวัตถุคล้ายลูกบอลไฟกำลังเผาไหม้อยู่บนท้องฟ้านอกชายฝั่งตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศปาปัวนิวกีนี เป็นอุกกาบาตที่แตกสลายเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ ด้วยชั้นบรรยากาศของโลก เช่นเดียวกับอุกกาบาตอื่นๆ จำนวนมาก แต่การวิจัยครั้งใหม่พบว่า วัตถุดังกล่าวไม่ได้เป็นเพียงแค่หินอวกาศเก่าๆ หากแต่เป็นวัถตุที่มาจากนอกระบบสุริยะ หากมีข้อมูลที่มากกว่านี้เพื่อจะมายืนยันข้อสันนิษฐานข้างต้น อุกกาบาต ลูกนี้จะเป็นวัตถุชิ้นที่สองที่มาจากนอกระบบสุริยะที่มนุษย์เห็น โดยชิ้นแรกคือหินอวกาศที่มีรูปร่างประหลาดที่ตอนนี้มีชื่อเรียกว่า “โอมูอามูอา” (‘Oumuanua) ที่เดินทางผ่านระบบสุริยะจักรวาลของเราเมื่อปี 2017 และขณะนี้มันกำลังกลับไปยังถิ่นกำเนิดของมัน โดยอุกกาบาตในปี 2014 นั้นมีเส้นทางโคจรที่แตกต่างกันออกไป โดยสิ้นสุดการเดินทางอันแสนยาวไกลของมันที่นี่ (โลก) ทำให้กลายเป็นหินก้อนแรกจากนอกระบบสุริยะที่เรารู้จัก “มันเป็นเรื่องน่าประหลาดใจมาก ผมไม่ได้คาดหวังเลยว่าจะค้นพบอะไรแบบนี้” อาวี โลบ จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน อธิบายถึงการค้นพบในการศึกษาครั้งนี้ในวารสาร Astrophysical Journal Letters “แต่ก็เหมือนเช่นทุกครั้งที่มีการค้นพบอะไรเช่นนี้ มองมองย้อนกลับไปก็รู้สึกประมาณ “ทุกอย่างก็อยู่ตรงหน้าตั้งแต่แรกอยู่แล้ว ทำไมมองไม่เห็น” วัตถุแปลกประหลาด โลปและ อามีร์ ศิราช ทั้งคู่เป็นเพียงนักศึกษาระดับปริญญาตรีของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด เห็นอุกกาบาตลูกนี้ใน catalog […]

ยานอินไซต์ตรวจจับแผ่นดินไหวบนดาวอังคารได้เป็นครั้งแรก

นี่คือภาพวาดของยานอินไซต์บนดาวอังคาร องค์กรอวกาศประกาศว่ายานอาจตรวจจับการแรงสั่นสะเทือนบนดาวเคราะห์สีแดง หรือ แผ่นดินไหวบนดาวอังคาร ซึ่งบันทึกได้เป็นครั้งแรก ภาพวาดโดย NASA/JPL-CALTECH นี่คือการสั่นสะเทือนของแผ่นดินครั้งแรกบนดาวเคราะห์สีแดงอย่างที่สามารถบันทึกได้ และแน่นอนว่า นี่คงไม่ใช่ครั้งสุดท้าย ยานอินไซต์ (Insight Lander) ได้ตรวจจับบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวบนดาวอังคารได้เป็นครั้งแรก ซึ่งก่อให้เกิด “แรงสั่นสะเทือน” ต่อบรรดานักวิทยาแผ่นดินไหวที่อยู่ห่างไปราว 16 ล้านกิโลเมตร และเป็นการเริ่มต้นยุคใหม่ของการศึกษาดาวเคราะห์สีแดงดวงนี้ สัญญาณอันแผ่วเบาที่ถูกตรวจจับได้เมื่อวันที่ 6 เมษายน ที่ผ่านมา คือการสั่นสะเทือนซึ่งเหล่านักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเกิดจากบริเวณภายในของดาวอังคาร (Martian interior) มากกว่าแรงบนพื้นผิว (Surface forces) อย่างเช่นกระแสลม อย่างไรก็ตาม นักวิจัยยังคงศึกษาข้อมูลเพื่อหาแหล่งกำเนิดของแผ่นดินไหวที่แม่นยำกว่านี้ (รับฟังคลื่นเสียงที่คาดว่าเป็นแผ่นดินไหวบนดาวอังคารที่ยานอินไซต์ตรวจจับได้ที่นี่) คลื่นที่ถูกตรวจจับได้นั้นมีขนาดเล็ก อาจเปรียบได้กับแผ่นดินไหวบนโลกที่ระดับ 2 หรือ 2.5 แมกนิจูด ซึ่งแทบไม่สามารถรู้สึกได้เลยบนพื้นผิวโลก แต่การสั่นสะเทือนนี้ได้สร้างช่วงเวลาที่สำคัญกับบรรดานักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานร่วมกับยานอินไซต์ที่รอคอยวันนี้มานับตั้งแต่การติดตั้งเครื่องมือที่ใช้ตรวจวัดคลื่นแผ่นดินไหว (Seimometer) ไปกับตัวยานเมื่อเดือนธันวาคม ปี 2018 และได้เริ่มช่วงต้นเวลาของการสังเกตเมื่อหลายสัปดาห์ที่ผ่านมา “ผมไล่ตามแผ่นดินไหวบน ดาวอังคาร ครั้งนี้มาเกือบ 30 ปี นี่เป็นช่วงจุดสูงสุดของชีวิตในการทำงานที่ผมตามหามานาน” – บรูซ […]

คืนชีพแรดขนจากยุคน้ำแข็ง

คืนชีพ แรดขน จากยุคน้ำแข็ง แรดขน ตัวนี้มีชื่อเรียกว่า ซาช่า ทีมนักวิทยาศาสตร์รัสเซียเองยังไม่ค่อยแน่ใจนักว่าเมื่อ 10,000 ปีก่อน เจ้าซากดึกดำบรรพ์นี้เป็นตัวผู้หรือตัวเมีย แต่ชื่อของมันก็ถูกเรียกติดปากไปแล้ว แตกต่างจากช้างแมมอธที่อาศัยอยู่ในยุคน้ำแข็ง ซากของแรดขนไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะพบเจอ ช่วงเวลาการวิวัฒนาการของมันก็ยังไม่แน่ชัด รวมไปถึงวิถีชีวิตของมันตลอดจนอาหารและอายุขัย ข้อมูลพื้นฐานเหล่านี้ยังคงคลุมเครือ   คืนชีพให้ซาช่า ย้อนกลับไปเมื่อเดือนธันวาคมที่ผ่านมา ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสาขาบรรพชีวินวิทยา, สถาบันวิทยาศาสตร์รัสเซียและสถาบันวิทยาศาสตร์รัฐซาฮา ที่ตั้งอยู่ทางตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศ ร่วมกันคืนชีพให้แก่ซาซ่า ซากชิ้นส่วนที่ยังคงเหลืออยู่ของมันเก่าจนกลายเป็นสีเทา เมื่อตอนที่ทีมนักวิทยาศาสตร์ไปค้นพบเข้า พวกเขาต้องประหลาดใจที่ในเวลาต่อมาพบว่าสีขนจริงของแรดขนสายพันธุ์นี้เป็นสีน้ำตาลบลอนด์อ่อน ผลการวิเคราะห์ฟันของมันพบว่า เจ้าสัตว์ตัวนี้ตายลงเมื่อมีอายุได้ประมาณ 7 เดือน ความที่ว่ามันยังเป็นลูกสัตว์อยู่นั้น สร้างความประหลาดใจให้แก่บรรดานักวิทยาศาสตร์ ข้อมูลจากวารสาร Siberian Times ซาช่ามีความยาวประมาณ 5 ฟุต สูง 2 ฟุตครึ่ง ซึ่งถือว่าเป็นแรดขนาดใหญ่ เนื่องจากแรดในปัจจุบันกว่าจะมีขนาดเท่านี้ได้ก็ต้องรอให้มีอายุถึง 18 เดือน (ไม่ใช่แค่น้ำแข็งเท่านั้นที่รักษาร่างของสิ่งมีชีวิตไว้ได้ อำพันเองก็เช่นกัน) Olga Potapova เป็นนักวิทยาศาสตร์จากเขตสำรวจซากดึกดำบรรพ์ Mammoth Site of Hot Springs […]

ดาวฤกษ์ : ดวงดาวที่ส่องประกายประดับนภาราตรี

เหล่าดวงดาวที่เปล่งประกายยามราตรี มีแสงส่องสว่างในตัวเอง ความงดงามของนภายามราตรี เราเรียกดวงดาวเหล่านั้นว่า ดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์ (Stars) คือวัตถุขนาดใหญ่ในอวกาศ ที่มีแสงสว่างและพลังงานในตัวเอง เป็นมวลก๊าซขนาดใหญ่ที่ให้กำเนิดอณูพื้นฐานในจักรวาล ทั้งการสร้างและส่งผ่านพลังงาน แสงสว่างและธาตุต่างๆ ไปในห้วงอวกาศ ดาวฤกษ์นั้นถือกำเนิดภายใต้การรวมตัวกันของกลุ่มก๊าซและฝุ่นขนาดใหญ่ในอวกาศ ที่เรียกว่า “หมอกเพลิง” หรือ “เนบิวลา” (Nebula) เนบิวลาที่อยู่ใกล้โลกที่สุด คือ เฮลิกซ์ เนบิวลา (Helix Nebula) ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่กำลังเสื่อมถอยและใกล้สิ้นอายุขัย อยู่ห่างจากโลกราว 700 ปีแสง ดาวฤกษ์ในกาแล็กซี มีจำนวนมากกว่าพันล้านดวง ซึ่งปัจจุบันการนับจำนวนดวงดาวในจักรวาลยังเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ แต่นักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่ามีดาวฤกษ์ราว 3 แสนล้านดวงในกาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky Way Galaxy) ของเรา การเกิดของดวงดาว วิดีโอเรื่องราวของดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์ ถือกำเนิดขึ้นภายในกลุ่มก้อนก๊าซและฝุ่นผงขนาดใหญ่ในอวกาศ หรือเนบิวลา ซึ่งมีไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก ธาตุตั้งต้นของทุกสรรพสิ่งในจักรวาล การรวมตัวกันของกลุ่มก้อนก๊าซและฝุ่นผง เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างกันของสสาร ตามกฎความโน้มถ่วงแห่งเอกภพ (Law of Universe) ทำให้เนบิวลามีขนาดใหญ่ขึ้นตามกาลเวลา มวลที่มากขึ้นและแรงดึงดูดที่มากขึ้น ก่อให้เกิดการหมุนวงของกลุ่มก๊าซและฝุ่นผงคล้ายจานหมุนขนาดใหญ่ […]