Enzyme

ปฏิ�กิ�ริ�ยาเคมี�ในเซลล�ของสิ่��งมี�ชี�วิ�ต

ปฏิ�กิ�ริ�ยาเคมี�ในเซลล�ของสิ่��งมี�ชี�วิ�ต

1. ปฏิ�กิ�ริ�ยาคายพล�งงาน (Exergonic reaction)

2. ปฏิ�กิ�ริ�ยาดู�ดูพล�งงาน (Endergonic reaction)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาคายพล�งงาน (Exergonic reaction)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่มีกิาริถ่ ายเที่พลั�งงานจากิริะบบออกิสู่� สู่�งแวดลั�อมี น�นคื อ พลั�งงานของสู่าริตั้�#งตั้�นในปฏิ�กิ�ริ�ยาจะสู่�งกิว าพลั�งงานของสู่าริ

ผลั�ตั้ภั�ณฑ์)

ต�วิอย�างปฏิ�กิ�ริ�ยาคายพล�งงานปฏิ�กิ�ริ�ยากิาริหายใจของสิ่��งมี�ชี�วิ�ต

ปฏิ�กิ�ริ�ยาดู�ดูพล�งงาน (Endergonic reaction)

ปฏิ�กิ�ริ�ยาที่มีกิาริถ่ ายเที่พลั�งงานจากิสู่�งแวดลั�อมีเข�าสู่� ริะบบ น�นคื อพลั�งงานของสู่าริผลั�ตั้ภั�ณฑ์)ในปฏิ�กิ�ริ�ยาสู่�งกิว าพลั�งงานของสู่าริ

ตั้�#งตั้�น

ต�วิอย�างปฏิ�กิ�ริ�ยาดู�ดูพล�งงานปฏิ�กิ�ริ�ยากิาริสิ่�งเคริาะห�ดู"วิยแสิ่ง

http://io.uwinnipeg.ca/~simmons/1115/cm1503/energy.htm

จงอธิ�บายหน"าที่��ของเอนไซมี�ที่��มี�ต�อปฏิ�กิ�ริ�ยาเคมี� ?

เอนไซมี� (Enzyme)

Enzyme• ปฏิ�กิ�ริ�ยาเคืมีที่มีน*ษย)น,ามีาใช้�ปริะโยช้น)ปริะเภัที่แริกิ

- ป/จจ*บ�น คื อ alcoholic fermentation• 1871 (Louia Pasteur) กิาริหมี�กิน,#าตั้าลัใน

แอลักิอฮอลั)จะเกิ�ดข2#นได�ตั้�องอาศั�ยยสู่ตั้)ที่ย�งคืงมีช้ว�ตั้อย�

• Liebig กิาริหมี�กิน,#าตั้าลัน#เกิ�ดจากิสู่าริเคืมีที่อย� ในเซลัลั)ของยสู่ตั้) โดยไมี จ,าเป6นตั้�องมีช้ว�ตั้อย�

• 1897 (Buchner) พ�สู่�จน)ให�เห7นว าสู่าริสู่กิ�ดสู่ามีาริถ่กิ อให�เกิ�ดกิาริหมี�กิได�

Enzyme• สู่าริสู่กิ�ดจากิยสู่ตั้)ปริะกิอบด�วยเอนไซมี)หลัายช้น�ด

โดยเอนไซมี)เหลั าน#ที่,างานได�ที่�#งในสู่ภัาพที่อย� ในเซลัลั) แลัะในสู่ภัาพที่ถ่�กิสู่กิ�ดออกิจากิเซลัลั)

• 1878 (Wilhelm Kuhne) น,าคื,าว า “enzyme” มีาใช้�เป6นคืริ�#งแริกิ ซ2งมีาจากิภัาษากิริกิ แปลัว า in yeast

Enzyme• สู่าริเคืมีจ,าพวกิโปริตั้นที่เซลัลั)ผลั�ตั้ข2#น• ที่,าหน�าที่เริ งปฏิ�กิ�ริ�ยาเคืมี (Catalyze) ให�เกิ�ดเริ7วข2#น

• โดยกิาริลัดพลั�งงานกิริะตั้*�นของปฏิ�กิ�ริ�ยา (activation energy)

ค(ณสิ่มีบ�ต�ของเอนไซมี�1. เอนไซมี)เป6นสู่าริที่ที่,าให�อ�ตั้ริาเริ7วของปฏิ�กิ�ริ�ยาเพ�มีข2#น 108 - 1020 เที่ า

เมี อเที่ยบกิ�บปฏิ�กิ�ริ�ยาที่ไมี มีเอนไซมี)เริ ง 2. เมี อปฏิ�กิ�ริ�ยาสู่�#นสู่*ด เอนไซมี)กิ7สู่ามีาริถ่ที่,าหน�าที่เริ งปฏิ�กิ�ริ�ยาน�#นๆ ได�

อกิ

3. เอนไซมี)สู่ามีาริถ่เริ งปฏิ�กิ�ริ�ยาเคืมีได�อย างมีปริะสู่�ที่ธิ�ภัาพ แมี�มีปริ�มีาณเพยงเลั7กิน�อย

4. เอนไซมี)มีคืวามีจ,าเพาะ (specificity) กิ�บสู่าริที่เป6นซ�บสู่เตั้ริที่ (substrate specificity)

5. เอนไซมี)สู่ามีาริถ่เริ งปฏิ�กิ�ริ�ยาได�โดยไมี ตั้�องใช้�อ*ณหภั�มี�แลัะคืวามีด�นสู่�ง

เมี อปฏิ�กิ�ริ�ยาสู่�#นสู่*ดเอนไซมี)กิ7สู่ามีาริถ่ที่,าหน�าที่เริ งปฏิ�กิ�ริ�ยาน�#นๆ ได�อกิ

ที่ฤษฎี�กิาริเกิ�ดูปฏิ�กิ�ริ�ยาริะหวิ�างเอนไซมี�กิ�บซ�บสิ่เตริที่

1. ที่ฤษฎีแมี กิ*ญแจแลัะลั�กิกิ*ญแจ (Lock and Key theory) กิาริที่ซ�บสู่เตั้ริที่จะเข�าริวมีกิ�บ active site ของเอนไซมี)ได�น� #น จะตั้�องมีโคืริงสู่ริ�างที่สู่วมีพอดกิ�นเปริยบเสู่มี อนแมี กิ*ญแจกิ�บลั�กิกิ*ญแจ

2. ที่ฤษฎีเหนยวน,าให�พอด (Induced fit theory) ซ�บสู่เตั้ริที่จะไปเหนยวน,า active site ของเอนไซมี)ให�เปลัยนมีาสู่วมีเข�ากิ�บซ�บสู่เตั้ริที่ได�พอด

Lock and Key Theory

Induced-Fit Theory

อ�ตริากิาริที่-างานของเอนไซมี�1. คืวามีเข�มีข�นของ substrate แลัะคืวามีเข�มีข�น

ของ enzyme2. อ*ณหภั�มี�3. คืวามีเป6นกิริด - เบสู่ (pH)4. ตั้�วย�บย�#งเอนไซมี) (enzyme inhibitors)

4.1 ตั้�วย�บย�#งแบบแข งข�น (competitive inhibitors)

4.2 ตั้�วย�บย�#งแบบไมี แข งข�น (non-competitive inhibitors)

4.3 ตั้�วย�บย�#งแบบจ�บกิ�บเอนไซมี)ซ�บสู่เตั้ริที่ (uncompetitive inhibitors)

Substrate concentration and enzyme concentration

Temperature

pH

ต�วิย�บย�.งเอนไซมี� (enzyme inhibitors)

1. ตั้�วย�บย�#งแบบแข งข�น (competitive inhibitors)2. ตั้�วย�บย�#งแบบไมี แข งข�น (non-competitive inhibitors)3. ตั้�วย�บย�#งแบบจ�บกิ�บเอนไซมี)ซ�บสู่เตั้ริที่ (uncompetitive inhibitors)

Competitive inhibitorsตั้�วย�บย�#งเอนไซมี)เข�าจ�บกิ�บ active site ที่,าซ�บสู่เตั้ริที่ไมี สู่ามีาริถ่เข�า

ที่,าปฏิ�กิ�ริ�ยากิ�บเอนไซมี)ได�

ตั้�วย�บย�#งเอนไซมี)เข�าจ�บกิ�บเอนไซมี)ที่ตั้,าแหน งอ นๆ ที่ไมี ใช้ active site ที่,าให�โคืริงสู่ริ�างของเอนไซมี)เปลัยน หริ อไมี สู่ามีาริถ่ที่,างานได�

Non-competitive inhibitors

uncompetitive inhibitorsตั้�วย�บย�#งเอนไซมี)เข�าจ�บกิ�บสู่าริเช้�งซ�อนของเอนไซมี)-ซ�บสู่เตั้ริที่ (ES-complex) เกิ�ดเป6น เอนไซมี)-ซ�บสู่เตั้ริที่-ตั้�วย�บย�#ง (ESI-complex) ที่,าให�ปฏิ�กิ�ริ�ยาเกิ�ดไมี

ได�