ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

     ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต คือ เรื่องแรก ๆ ที่จะได้เรียนกันในวิชาชีววิทยา อาจดูเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ยาก แต่จริง ๆ แล้ว ปฏิกิริยาเคมี อยู่ใกล้ตัวเรากว่าที่คิด บทความนี้พี่ TUTOR VIP จะมาสรุปแบบย่อยง่ายให้น้อง ๆ เข้าใจกันได้ไม่ยากถ้าพร้อมแล้วตามไปดูกันเลย

เลือกอ่านเนื้อหาที่ต้องการ

• ปฏิกิริยาเคมีคืออะไร?
• ประเภทของปฏิกิริยาเคมี
• เอนไซม์คืออะไร?
• ปัจจัยที่มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์

ปฏิกิริยาเคมีคืออะไร?

    “ปฏิกิริยาเคมี” คือการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลของสารตั้งต้น (Reactants) จากการสลายแล้วสร้างพันธะใหม่ และอะตอมจัดเรียงตัวใหม่เกิดมาเป็นผลิตภัณฑ์ (Product) โดยการกระตุ้นจากเอนไซม์ (Enzyme)

    การเกิดปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวัน เช่น การเกิดสนิมเหล็ก, การสุกของผลไม้, การย่อยอาหาร เป็นต้น โดยน้อง ๆ สามารถสังเกตได้ว่ามีการเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ ดังนี้

• มีกลิ่น
• เกิดตะกอน
• เกิดฟองแก๊ส
• เกิดการระเบิด
• เกิดประกายไฟ
• อุณหภูมิมีการเปลี่ยนแปลงไป

โดยสิ่งที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี มีดังนี้

1. อนุภาคของสารมีการชนกัน
2. อนุภาคที่ชนกันต้องมีพลังงานเพียงพอที่จะทำให้การชนกันนั้นแรงพอที่จะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลง
3. อนุภาคต้องชนกันในตำแหน่งและทิศทางที่เหมาะสม
4. มีพลังงานกระตุ้น (Activation Energy) ซึ่งมีความสำคัญในการเกิดปฏิกิริยาเคมี

ประเภทของปฏิกิริยาเคมี

ปฏิกิริยาเคมีสามารถแบ่งตามการเปลี่ยนแปลงของระดับพลังงานได้เป็น 2 ลักษณะ ดังนี้

1. ปฏิกิริยาดูดพลังงาน (Endergonic reaction)

ปฏิกิริยาดูดพลังงาน คือ ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นดูดพลังงานเข้ามาจนทำให้ผลิตภัณฑ์มีพลังงานสูงขึ้น เช่น การสังคราะห์แสง, การสังเคราะห์โปรตีน เป็นต้น

2. ปฏิกิริยาคายพลังงาน (Exergonic reaction)

ปฏิกิริยาคายพลังงาน จะตรงข้ามกันกับปฏิกิริยาดูดพลังงาน คือ ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นคายพลังงานออกไปจนทำให้ผลิตภัณฑ์มีพลังงานต่ำลง เช่น การหายใจในระดับเซลล์เป็นต้น

เอนไซม์คืออะไร?

    เอนไซม์ คือ สารกลุ่มโปรตีนที่พบได้ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี (Catalyst) ให้เกิดเร็วขึ้น โดยการลดพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยา

    โดยคุณสมบัติของเอนไซม์ มีดังนี้

1. เป็นสารจำพวกโปรตีน โดยมากมีโมเลกุลขนาดใหญ่
2. เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst)
3. ทำปฏิกิริยากับสารเฉพาะอย่าง เช่น ไลเปสย่อยไขมัน, อะไมเลสย่อยแป้ง ไม่ย่อยอย่างอื่น ซึ่งถือว่าเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเอนไซม์
4. เอนไซม์จะไม่เปลี่ยนแปลง, ไม่เปลี่ยนสภาพ และไม่สูญหาย หลังจากทำปฏิกิริยาแล้ว
5. ทำงานได้ดีในช่วงอุณหภูมิ และความเป็นกรดเบส (pH) ที่พอเหมาะ โดยสำหรับในสัตว์ทั่วไปจะอยู่ที่ 35-40 องศาเซลเซียส และ 50-60 องศาเซลเซียสสำหรับพืช
6. มีเอนไซม์เพียงเล็กน้อยก็สามารถทำงานได้

ปัจจัยที่มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์

    ปัจจัยที่มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์ ได้แก่

1. อุณหภูมิ

     อุณหภูมิที่เหมาะสมจะช่วยให้เอนไซม์ทำงานได้ดีขึ้น โดยอุณหภูมิที่เหมาะสมจะแตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับประเภทของเอนไซม์ โดยเอนไซม์ในร่างกายมนุษย์จะทำงานได้ดีในอุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส

2. ความเป็นกรดเบส (pH)

     ค่า pH ที่เหมาะสมจะทำให้ปฏิกิริยาของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น เช่น เอนไซม์เพปซินในกระเพาะอาหารจะทำงานได้ดีในสภาวะที่เป็นกรด

3. ปริมาณเอนไซม์และสารตั้งต้น

     หากความเข้มข้นของเอนไซม์เพิ่มขึ้นก็จะเร่งให้เกิดปฏิกิริยาได้เร็วขึ้น และเมื่อความเข้มข้นของเอนไซม์คงที่แล้ว หากเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้นไปเรื่อย ๆ จนถึงจุดหนึ่ง อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็จะคงที่

4. สารผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา

     หากมีความเข้มข้นน้อยหรือไม่มีเลย จะเร่งให้เกิดปฏิกิริยาได้เร็วขึ้น หากมีมากจะทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาลดลง เพราะทำให้เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับขึ้น

5. สารที่กระตุ้นให้เอนไซม์ทำงานได้ดีขึ้น (Activator)

     หากมีสารกระตุ้นด้วยจะทำให้เกิดปฏิกิริยาได้เร็วขึ้น

6. ตัวยับยั้งเอนไซม์

     หากมีตัวยับยั้งเอนไซม์จะทำให้เอนไซม์ทำงานไม่ได้ ปฏิกิริยาจะหยุดชะงักลง

    เป็นอย่างไรกันบ้าง เห็นไหมว่าปฏิกิริยาเคมีนั้นอยู่รอบตัวเรา หวังว่าบทความนี้จะช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจปฏิกิริยาเคมีได้มากขึ้นนะ

    สำหรับน้อง ๆ คนไหนที่กำลังมองหาที่เรียนพิเศษ หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand