ชีวเคมีและไขมัน

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ชีวเคมีและไขมัน

ชีวเคมี vs. ไขมัน

ชีวเคมี (biochemistry) หรือเรียกว่า เคมีเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต เป็นวิชาที่ศึกษากระบวนการเคมีในสิ่งมีชีวิต ตลอดจนการควบคุมในระดับต่าง ๆ อย่างเช่นที่เกี่ยวกับการแปรรูปสารอาหารไปเป็นพลังงาน, การสร้างและเปลี่ยนแปลงสารชีวโมเลกุลภายในเซลล์ที่เรียกว่า กระบวนการ เมแทบอลิซึม การทำงานของเอนไซม์และโคเอนไซม์, ระบบของพลังงานในสิ่งมีชีวิต, การสลายและการสังเคราะห์สารชีวโมเลกุลต่าง ๆ ชื่อนี้มาจากภาษาเยอรมันว่า บิโอเคมี (Biochemie) ซึ่งแรกตั้งโดย ฮอปเปอ-ซีเลอร์ (Hoppe-Sieler) ในปี พ.ศ. 2420 (ค.ศ. 1877) โดยเขาให้คำจำกัดความไว้เป็นอย่างดีว่า เป็นเนื้อหาวิชาซึ่งครอบคลุมการเข้าศึกษาชีววิทยาในเชิงโมเลกุลทุกๆ ด้าน หมวดหมู่:เทคโนโลยีชีวภาพ หมวดหมู่:เคมี หมวดหมู่:ชีวเคมี. มัน หมายถึง สารประกอบหลายชนิดซึ่งมีลักษณะร่วมกันคือ ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ แต่ไม่ละลายน้ำ ไขมันในทางเคมี คือ ไตรกลีเซอไรด์ ซึ่งเป็นไตรเอสเทอร์ของกลีเซอรอลกับกรดไขมัน สถานะของไขมันที่อุณหภูมิห้องมีทั้งของแข็งและของเหลว ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและองค์ประกอบของไขมันนั้น แม้คำว่า "น้ำมัน", "ไขมัน" และ "ลิพิด" ล้วนถูกใช้หมายถึงไขมัน แต่โดยทั่วไป "น้ำมัน" ใช้กับไขมันที่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง "ไขมัน" หมายถึง ไขมันที่เป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง "ลิพิด" หมายรวมไขมันทั้งที่เป็นของเหลวและของแข็ง ตลอดจนสสารที่เกี่ยวข้องอื่น ซึ่งโดยปกติใช้ในบริบททางการแพทย์หรือชีวเคมี ไขมันเป็นลิพิดชนิดหนึ่ง ซึ่งแยกแยะได้จากโครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพ โมเลกุลไขมันสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตหลายชนิด โดยทำหน้าที่ทั้งเชิงโครงสร้างและเมแทบอลิซึม ไขมันเป็นส่วนสำคัญในอาหารของเฮเทอโรโทรปส่วนมาก (รวมทั้งมนุษย์) ในร่างกาย ไขมันหรือลิพิดถูกย่อยโดยเอนไซม์ชื่อ ไลเปส ซึ่งสร้างจากตับอ่อน ตัวอย่างไขมันสัตว์ที่กินได้ เช่น มันหมู น้ำมันปลา เนยเหลว และชั้นไขมันวาฬ ไขมันเหล่านี้ได้มาจากนมและเนื้อ ตลอดจนจากใต้หนังของสัตว์ ตัวอย่างไขมันพืชที่กินได้ เช่น น้ำมันถั่วลิสง เต้าเจี้ยว น้ำมันดอกทานตะวัน น้ำมันงา น้ำมันมะพร้าว น้ำมันมะกอก และเนยโกโก้ สำหรับเนยขาวซึ่งถูกใช้ในการอบขนมปังและเนยเทียมเป็นหลัก หรือใช้ทาขนมปัง สามารถดัดแปลงจากไขมันข้างต้นได้โดยปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน ไขมันจำแนกได้เป็นไขมันอิ่มตัวกับไขมันไม่อิ่มตัว ไขมันไม่อิ่มตัวยังสามารถจำแนกต่อได้อีกเป็นไขมันซิส ซึ่งพบทั่วไปในธรรมชาติ และไขมันทรานส์ ซึ่งพบได้ยากในธรรมชาติ แต่พบในน้ำมันพืชที่ได้ทำไฮโดรจิเนชันไปแล้วบางส่วน.

เมแทบอลิซึม

กระบวนการสร้างและสลาย หรือ เมแทบอลิซึม (metabolism) มาจากภาษากรีก μεταβολή ("metabolē") มีความหมายว่า "เปลี่ยนแปลง" เป็นกลุ่มปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์สิ่งมีชีวิตเพื่อค้ำจุนชีวิต วัตถุประสงค์หลักสามประการของเมแทบอลิซึม ได้แก่ การเปลี่ยนอาหารและเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานในการดำเนินกระบวนการของเซลล์ การเปลี่ยนอาหารและเชื้อเพลิงเป็นหน่วยย่อยของโปรตีน ลิพิด กรดนิวคลิอิกและคาร์โบไฮเดรตบางชนิด และการขจัดของเสียไนโตรเจน ปฏิกิริยาเหล่านี้มีเอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เพื่อให้สิ่งมีชีวิตเติบโตและเจริญพันธุ์ คงไว้ซึ่งโครงสร้างและตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม "เมแทบอลิซึม" ยังสามารถหมายถึง ผลรวมของปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดที่เกิดในสิ่งมีชีวิต รวมทั้งการย่อยและการขนส่งสสารเข้าสู่เซลล์และระหว่างเซลล์ กลุ่มปฏิกิริยาเหล่านี้เรียกว่า เมแทบอลิซึมสารอินเทอร์มีเดียต (intermediary หรือ intermediate metabolism) โดยปกติ เมแทบอลิซึมแบ่งได้เป็นสองประเภท คือ แคแทบอลิซึม (catabolism) ที่เป็นการสลายสสารอินทรีย์ ตัวอย่างเช่น การสลายกลูโคสให้เป็นไพรูเวต เพื่อให้ได้พลังงานในการหายใจระดับเซลล์ และแอแนบอลิซึม (anabolism) ที่หมายถึงการสร้างส่วนประกอบของเซลล์ เช่น โปรตีนและกรดนิวคลีอิก ทั้งนี้ การเกิดแคแทบอลิซึมส่วนใหญ่มักมีการปลดปล่อยพลังงานออกมา ส่วนการเกิดแอแนบอลิซึมนั้นจะมีการใช้พลังงานเพื่อเกิดปฏิกิริยา ปฏิกิริยาเคมีของเมแทบอลิซึมถูกจัดอยู่ในวิถีเมแทบอลิซึม (metabolic pathway) ซึ่งสารเคมีชนิดหนึ่งๆ จะถูกเปลี่ยนแปลงหลายขั้นตอนจนกลายเป็นสารชนิดอื่น โดยอาศัยการเข้าทำปฏิกิริยาของใช้เอนไซม์หลายชนิด ทั้งนี้ เอนไซม์ชนิดต่างๆ นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเกิดเมแทบอลิซึม เพราะเอนไซม์จะเป็นตัวกระตุ้นการเกิดปฏิกิริยาเคมีเหล่านั้น โดยการเข้าจับกับปฏิกิริยาที่เกิดเองได้ (spontaneous process) อยู่แล้วในร่างกาย และหลังการเกิดปฏิกิริยาจะมีปลดปล่อยพลังงานออกมา พลังงานที่เกิดขึ้นนี้จะถูกนำไปใช้ในปฏิกิริยาเคมีอื่นของสิ่งมีชีวิตที่ไม่อาจเกิดขึ้นได้เองหากปราศจากพลังงาน จึงอาจกล่าวได้ว่า เอนไซม์ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้ปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ของร่างกายดำเนินไปอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ เอนไซม์ยังทำหน้าที่ควบคุมวิถีเมแทบอลิซึมในกระบวนการการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมของเซลล์หรือสัญญาณจากเซลล์อื่น ระบบเมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตจะเป็นตัวกำหนดว่า สารใดที่มีคุณค่าทางโภชนาการและเป็นพิษสำหรับสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ ตัวอย่างเช่น โปรคาริโอตบางชนิดใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นสารอาหาร ทว่าแก๊สดังกล่าวกลับเป็นสารที่ก่อให้เกิดพิษแก่สัตว์ ทั้งนี้ ความเร็วของเมแทบอลิซึม หรืออัตราเมแทบอลิกนั้น ส่งผลต่อปริมาณอาหารที่สิ่งมีชีวิตต้องการ รวมไปถึงวิธีที่สิ่งมีชีวิตนั้นจะได้อาหารมาด้วย คุณลักษณะที่โดดเด่นของเมแทบอลิซึม คือ ความคล้ายคลึงกันของวิถีเมแทบอลิซึมและส่วนประกอบพื้นฐาน แม้จะในสปีชีส์ที่ต่างกันมากก็ตาม ตัวอย่างเช่น กลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกที่ทราบกันดีว่าเป็นสารตัวกลางในวัฏจักรเครปส์นั้นพบได้ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่มีการศึกษาในปัจจุบัน ตั้งแต่สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอย่างแบคทีเรีย Escherichia coli ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ขนาดใหญ่อย่างช้าง ความคล้ายคลึงกันอย่างน่าประหลาดใจของวิถีเมแทบอลิซึมเหล่านี้เป็นไปได้ว่าอาจเป็นผลเนื่องมาจากวิถีเมแทบอลิซึมที่ปรากฏขึ้นในช่วงแรกของประวัติศาสตร์วิวัฒนาการ และสืบมาจนถึงปัจจุบันเพราะประสิทธิผลของกระบวนการนี้.

ชีวเคมีและเมแทบอลิซึม · เมแทบอลิซึมและไขมัน · ดูเพิ่มเติม »