Enzymes Bozeman Science Thai German

EnzymesYouTube↗ IA↗(long shot)
Education 1.7M views 11.7K likes 378 dislikes 26 Nov 2011

Bozeman Science 1.4M subscribers N/A YouTube↗

สวัสดี ครูแอนเดอเสน ขอต้อนรับเข้าสู่วิดีโออันดับที่ 48 ในชุดชีววิทยาเบื้องต้น

Hallo. Ich bin Mr. Andersen und herzlich willkommen zum Biologie Grundlagen-Video 48. In diesem Podcast

ที่จะว่ากันในเรื่องของเอนไซม์ ซึ่งเป็นสารเคมีที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการทำปฏิกริยาเคมี

geht es um Enzyme. Enzyme, ihr erinnert euch, sind Chemikalien, die in einer Reaktion verändert werden, sie können

ทว่า มีบทบาทในการเร่งให้ปฏิกริยาเกิดเร็วขึ้น เอนไซม์สำคัญตัวนึงที่เราจะกล่าวถึงในวิขา AP ของปีนี้ ก็คือคาตาเลส (catalase)

aber eine Reaktion beschleunigen. Eines der wichtigsten Enzyme, über die wir dieses Jahr reden werden, heißt

คาตาเลสเป็นเอนไซม์ที่พบได้ในสิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกที่เรียกว่ายูคาริโอต (eukaryote)

Katalase. Katalase ist ein Enzym, das sich in fast allen lebenden Zellen befindet, insbesondere in eukaryotischen

ทำหน้าที่ในการแยกสลายไฮโดรเจนเปอรอกไซด์ ซึ่งเป็นสารเคมีที่นักเรียนน่าจะรู้จักดี ตอนที่กำลังซน แล้ว

Zellen. Und was es tut, ist: Es zersetzt Wasserstoffperoxid. Wahrscheinlich kennt ihr Wasserstoffperoxid

อาจจะไปเล่นจนเกิดแผลขึ้นมา ก็จะถูกเอามาราดแผลเห็นเป็นฟองฟู่ หรือไม่บางคนก็อาจจะได้ใช้เวลาที่

aus eurer Kindheit, ihr habt es vielleicht auf eine Schnittwunde getan, wo es geblubbert hat, und man kann es auch verwenden, um

เราใช้น้ำยาย้อมผม ซึ่งพวกนั้นเป็นอย่างชนิดที่ค่อนข้างเจือจางแล้ว อันที่จริง กรณีของไฮโดรเจนเปอรอกไซด์ที่เข้มข้นนั้น

die Haare zu blondieren. Das ist ziemlich verdünntes Wasserstoffperoxid. Richtiges, konzentriertes Wasserstoffperoxid,

แม้ว่าจะมีความเข้มข้นเพียงแค่ 30% ก็อาจจะทำความเสียหายแก่เซลล์ได้ ถ้าหากว่าไปถูกมันเข้า

das hier ist jemand, der 30%-iges Wasserstoffperoxid angefasst hat, schädigt und tötet Zellen. Und

ตัวไฮโดรเจนเปอรอกไซด์นี้ เกิดขึ้นเองในธรรมชาติ จากปฎิกริยาเคมีต่างๆ และเซลล์ในร่างกายของเราก็จะต้องทำหน้าที่กำจัดเสีย

dieses Wasserstoffperoxid wird ganz natürlich in chemischen Reaktionen produziert, aber deine Zellen müssen

ก่อนที่จะเกิดการสะสมขึ้นเป็นเป็นปริมาณมากพอที่จะก่อให้เกิดความเสียหายขึ้นได้ และคาตาเลสก็มีบทบาทสำคัญในหน้าที่อันนี้

es auch wieder loswerden, bevor sich eine große Menge davon ansammelt. Und Katalase wird benutzt, um genau das zu tun.

ซึ่งเราอาจจะเห็นได้จากสมการที่มีไฮโดรเจนเปอรอกไซด์หรือ H2O2

Und wenn wir uns diese Gleichung einmal ansehen, dann haben wir Wasserstoffperoxid oder H2O2, was

ถูกแยกสลายออกเป็นสารสองตัว ตัวแรกก็คือน้ำ ส่วนอีกตัวก็คือ O2 หรือออกซิเจน

sich in zwei Teile spaltet. Eins ist Wasser und das andere ist O2, Sauerstoff.

เนื่องจากสมการนี้ยังไม่ได้ดุล ครูก็เลยจะใส่ 2 ลงไปตรงนี้ แล้วก็อีก 2 ลงไปตรงนี้

Das hier ist keine ausgewogene Reaktion. Aber wenn ich dort eine 2 und hier eine 2 hinschreibe, dann habe ich von den Wasserstoffatomen

ครูก็มี 4 ข้างนี้ กับอีก 4 ข้างนี้ ออกซิเจนก็ได้ 4 ด้วย ..ใช้ได้ เราก็ได้สมการที่สมดุลแล้วออกมา ก็จะมี

4 und 4 und von den Wasserstoffatomen ebenfalls 4. Perfekt. Das ist jetzt eine ausgewogene Gleichung. Also, wir haben

ไฮโดรเจนเปอรอกไซด์ 2 โมเลกุล แยกออกมาเป็นน้ำ 2 โมเลกุลกับออกซิเจน 1 โมเลกุล

2 Wasserstoffperoxide, die sich in 2 Wassermoleküle und 1 Sauerstoffmolekül spalten. Um das

แต่กระบวนการอันนี้ มีเอนไซม์เข้ามาช่วยด้วย นั่นคือไฮโดรเจนเปอรอกไซด์ ที่ครูจะใส่เครื่องหมายลูกศร

zu tun, verwendet es ein Enzym. Also in anderen Worten, Wasserstoffperoxid, lasst mich meine Pfeile

ให้ดูว่า ได้ผ่านเข้าไปในคาตาเลส แล้วก็จะแยกออกมาเป็นสาร 2 ตัว

hierhin malen, füllt die Katalase und spaltet sich dann auf in diese

คือน้ำกับออกซิเจน และเกิดขึ้นด้วยอัตราเร็วมาก ครูเคยอ่านมาว่า

2 Produkte, Wasser und Sauerstoff. Und das passiert mit einer unglaublichen Geschwindigkeit. Ich habe gelesen,

ไฮโดรเจนเปอรอกไซด์ 40 ล้านโมเลกุล จะผ่านเข้าไปในคาตาเลส แล้วถูกแยกออกมาเป็นน้ำและออกซิเจน

dass 40 Millionen Wasserstoffperoxide eine Katalase füllen und in Wasser und

ภายใน 1 วินาที ซึ่งเป็นอัตราการทำปฏิกริยาที่รวดเร็วมาก

Sauerstoff gespalten werden, 40 Millionen pro Sekunde. Also, Katalase ist unglaublich schnell darin, das Wasserstoffperoxid

เกิดการแยกสลายไฮโดรเจนเปอรอกไซด์ ไปเป็นสารอื่นที่นำไปใช้งานได้ แล้วกลไกการทำงานจริงๆเป็นอย่างไร?

in etwas zuspalten, das verwendet werden kann. Aber wie macht es das? Nun, darüber

ลองมาอธิบายเรื่องนี้กันดูดีกว่า ก็เริ่มจากตัวเอนไซม์ ให้ครูวาดเอนไซม์ก่อน

werde ich nun reden. Im Grunde ist ein Enzym, lasst mich versuchen, ein Enzym zu malen,

โดยทั่วไปเอนไซม์ก็จะดูคล้ายๆ อย่างนี้ คือเป็นโปรตีนขนาดใหญ่ สมมติเราบอกว่าเอนไซม์มีลักษณะอย่างที่เห็นนี้

ein Enzym sieht so aus. Es ist ein riesiges Protein, und wenn wir sagen, dass es so aussieht,

มันจะมีส่วนที่อยู่ข้างในอันนึง เป็นพื้นที่ที่เรียกว่าแอคทีฟไซต์ (active site)

hat es eine Fläche in der Mitte, die aktives Zentrum (oder katalytisches Zentrum) genannt wird. Und dieses aktive Zentrum, lasst mich

ลองดูว่าครูจะวาดออกมาเป็นอย่างไร ....... ส่วนที่เป็นแอคทีฟไซต์นี้ จะเป็นส่วนของเอนไซม์ที่

sehen, wie ich dies machen könnte, gut, also dieses aktive Zentrum ist im Grunde ein Teil des Enzyms,

เป็นช่องลึกเข้าไปข้างใน สรุปอันนี้ก็คือโปรตีนที่มีขนาดใหญ่ แล้วก็มีส่วนแอคทีฟ ไซต์

wo ein Loch ist. Also das hier ist das riesige Protein, es hat ein aktives Zentrum,

จากนั้นก็จะมีซับสเตรต (สารที่เอนไซม์เข้าไปเร่งปฏิกริยา) เข้ามาประกบพอดีกัน ทีนี้กลับมาที่การทำงานของเอนไซม์กัน

und der Ausgangsstoff passt da hinein. Zurückkommend auf die Frage, wie Enzyme funktionieren,

ส่วนที่เป็นแอคทีฟไซต์เป็นส่วนของพื้นที่ที่อยู่ภายในเอนไซม์ ส่วนตรงนี้

nun, das aktive Zentrum ist ein Bereich innerhalb des Enzyms, also das hier ist

ก็คือเอนไซม์ แล้วซับสเตรตก็เข้ามาประกบ เอาตัวอย่างที่เราเพิ่งจะพูดถึง

ein Enzym, und das Substrat passt hier hinein. Und was war das Beispiel

เมื่อสักครู่นี้ก็ได้ นั่นคือเอนไซม์เป็นคาตาเลส แล้วซับสเตรตล่ะ?

über das wir eben geredet haben? Das Enzym war Katalase. Was war das Substrat? Das Substrat

ซับสเตรตคือ H2O2 หรือไฮโดรเจนเปอรอกไซด์ และนี่ก็คือตัวอย่างการทำงานของเอนไซม์ คือจะเข้าไปจับกับซับสเตรต

ist H2O2 oder Wasserstoffperoxid. Und so funktionieren Enzyme. Im Wesentlichen ziehen sie das Substrat an sich

แล้วก็ทำให้เกิดการแยกตัว เป็นสิ่งที่มีความสำคัญมากในปฏิกริยาทางเคมี ก็มีบางครั้งที่เราต้องการให้เอนไซม์ทำงาน

und spalten es. Ein Enzym ist sehr wichtig in chemischen Reaktionen. Und manchmal wollen wir

แล้วก็มีบางครั้งที่เราต้องการให้เอนไซม์หยุดทำงาน ไม่ว่าจะเป็นในทุกขั้นตอนปฏิกริยา

Enzyme anschalten und manchmal wollen wir Enzyme ausschalten. Und bei jedem Schritt

การสังเคราะห์แสง ทุกขั้นตอนของการหายใจระดับเซลล์ ไกลโคไลซีส วงจรกรดซีตริค ทั้งหมดนี้

in der Photosynthese, bei jedem Schritt in der Zellatmung, der Glykolyse, dem Citratzyklus,

ล้วนแต่เป็นปฏิกริยาทางเคมีที่จะต้องมีเอนไซม์เข้ามาเกี่ยวข้องด้วยทั้งสิ้น

all diese chemischen Reaktionen, erinnert euch, benötigen ein Enzym, das zu diesen Reaktionen gehört,

เพื่อให้ปฏิกริยาต่างๆ เหล่านั้น ดำเนินไปเร็วขึ้น จึงเป็นเรื่องสำคัญยิ่งที่บางครั้งเราต้องสามารถกระตุ้น

das diese Reaktion beschleunigen kann. Und daher ist es wirklich wichtig, dass wir manchmal diese Enzyme

หรือเรียกว่าเปิดสวิทช์ให้เอนไซม์เริ่มทำงาน เท่ากันกับที่ต้องสามารถ ที่จะปิดสวิทช์นั้นได้ด้วยเมื่อต้องการ

anschalten und aktivieren. Es ist ebenso wichtig, dass wir sie manchmal ausschalten.

ก็เลยต้องมีสารที่เป็นอินฮิบิชันสองชนิดเข้ามามีบทบาท อินฮิบิชันอาจจะเป็นแบบที่เข้ามาแย่งการทำงาน

Es zwei Arten der Hemmung. Inhibition kann entweder kompetitiv sein, das ist,

คือเข้ามากั้นส่วนที่เป็นแอคทีฟไซต์ หรือไม่ก็อาจจะเป็นแบบแอลอสเตริค ซึ่งเข้ามาเปลี่ยนรูปร่าง

wenn eine chemische Substanz das aktive Zentrum blockiert, oder allosterisch, wenn

ให้ผิดแผกไปจากเดิม ในปฏิกริยาเคมีนั้น เรื่องที่สำคัญเรื่องนึงที่เราต้องการ

die Form wirklich verändert wird. Chemische Reaktionen, eine weitere wichtige Sache, die wir

ศึกษาทำความเข้าใจก็คืออัตราการเกิดปฏิกริยาเคมี ซึ่งอาจจะทำได้ด้วยการวัด

dabei messen wollen, ist die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion. Wir können das tun, indem wir entweder

วัดสารตั้งต้นหรือหรือไม่ก็วัดสารผลิตภัณฑ์ก็ได้ เดี๋ยวครูจะเปลี่ยนเรื่อง

die Reaktionspartner oder die Produkte beobachten. So, jetzt werde ich aufhören, darüber zu reden, worüber ich später reden werde

ไปพูดเรื่องที่ควรจะพูดดีกว่า .. เอาเป็นว่าที่เห็นนี่ก็คือเอนไซม์ เป็นเอนไซม์ตัวที่เราพูดถึงไปแล้ว

und tatsächlich darüber reden. Hier ist unser Enzym. Unser Enzym, über das wir

นั่นก็คือคาตาเลส ซึ่งเป็นโปรตีนตัวนึง มีรูปร่างลักษณะเฉพาะตัว

schon gesprochen haben; es wird Katalase genannt. Katalase ist ein Protein. Es hat eine spezifische

มาดูตรงด้านล่างนี่ จะพูดถึงเอนไซม์ในรูปตรงนี้เลย

Form und, wenn wir nach hier unten zu dem Enzym gehen - genau hier ist das Enzym - sehen wir,

อย่างที่บอกแล้วว่าเอนไซม์มีแอคทีฟไซต์ อันเป็นพื้นที่ที่ซับสเตรตจะเข้ามาประกบ

dass es ein aktiven Zentrum hat. Das aktive Zentrum ist der Bereich, wo das Substrat hineinpasst.

ซับสเตรตก็จะเป็นส่วนที่เป็นสีเขียวในรูป ซึ่งจะเข้ามาประกบได้พอดีตรงนี้

Das Substrat ist dieses grüne Ding in diesem Bild. Es passt genau

ดูคล้ายกับการที่กุญแจเข้าได้กันพอดีกับตัวล็อค นั่นคือจะเข้ากันได้พอดีกับเฉพาะสองตัวนี้เท่านั้น

hier hinein. Es passt fast wie ein Schlüssel ins Schloss. Es ist also eine perfekte Passung von

ปฏิกิริยาเคมีทุกตัวก็จะมีเอนไซม์เฉพาะของตัวเท่านั้น

diesen beiden. Jede chemische Reaktion hat ein anderes Enzym, das diese hervorruft.

ส่วนสำคัญก็จะอยู่ตรงนี้ พอเรามีเอนไซม์ซึ่งมีแอคทีฟไซต์อยู่ข้างในรออยู่

Und der wichtige Teil ist hier. So, sobald wir ein Enzym im aktiven Zentrum haben,

ตรงส่วนนี้ก็จะเป็นส่วนที่ทำให้เกิดแรงดีงทางเคมี นั่นก็คือจะทำให้เกิดแรงดึงสารเคมีที่เป็นสารตั้งต้นในปฏิกริยา

gibt es einen chemischen Zug. Mit anderen Worten, es wird an der chemischen Substanz

จึงทำให้พลังงานในการกระตุ้นปฏิกริยาลดลง ทำให้สารตั้งต้นสามารถแยกสลาย

gezogen. Die Aktivierungsenergie wird gesenkt, sodass es tatsächlich auseinanderbrechen kann

ออกเป็นสารผลิตภัณฑ์ได้ง่ายขึ้น อย่างของเราตรงนี้ก็จะเป็น H2O2 ก็จะเกิดแรงดึงขึ้นกับสารตัวนี้

in die Produkte. Also, wenn das hier unser H2O2 ist, dann gibt es einen chemischen Zug an den Chemikalien.

ในบางปฏิกริยาอาจจะเป็นการเปลี่ยนแปลงค่า pH บางปฏิกริยาก็เป็นการใช้แรงโดยตรง

Manchmal wird der pH-Wert verändert, manchmal wird ein mechanischer Zug verursacht,

ไม่ไม่ว่าแบบไหน สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือมันจะไปทำใหสารในปฏิกริยา

im Grunde geht es darum, es den Chemikalien zu erleichtern,

เกิดการเปลี่ยนแปลงได้ง่ายขึ้น อย่างไฮโดรเจนเปอรอกไซด์ H2O2 นั้น ถ้าปล่อยไว้เฉยๆ

spontan auseinanderzubrechen. Wasserstoffperoxid selbst, H2O2, wenn du es in Ruhe lässt

ในขวด แม้จะเป็นเวลานาน นับล้านปีก็ตาม พอกลับมาดูก็จะเห็นว่า ปฏิกริยาที่ปล่อยให้เกิดเองแบบนี้

in einer Flasche für Millionen und Abermillionen von Jahren, und du wiederkommst wird es sich spontan

ก็จะยังที่สารที่ได้อันเดิมคือน้ำกับออกซิเจนเช่นกัน เพียงแต่จะต้องใช้เวลานานมาก

in Wasser und Sauerstoff teilen, aber es wird ewig dauern, bis das

และเพียงแต่ถ้ามีเอนไซม์เข้ามาช่วย กระบวนการเดียวกันก็จะเกิดขึ้นได้ภายในวินาที ก็อย่างที่ครูได้บอกไปแล้ว ไฮโดรเจนเปอรอกไซด์ 40 ล้านโมเลกุล

passiert. Mit einem Enzym kann das in Sekunden geschehen. Es ist, wie ich sagte, 40 Millionen Wasserstoffperoxide

สามารถเกิดปฏิกริยาแบบนี้ ให้น้ำและออกซิเจนออกมาได้อย่างรวดเร็วมาก

können hierdurch gehen, all dies Wasser hervorrufen und das kann wirklich, wirklich

ก็หมายความว่าเอนไซม์นั้น พร้อมอยู่แล้วที่จะเริ่มทำงาน ก็เพียงแต่รอให้เราคอยควบคุมว่า เอนไซม์ตัวไหน ควรจะเริ่มทำงานเมื่อไร

schnell passieren. Enzyme sind immer bereit zu arbeiten, daher wollen wir steuern, wann welche Enzyme arbeitern

ควรจะปล่อยออกมาเมื่อไร คล้ายกับการเปิดปิดสวิทช์นั่นเอง

und wann welche Enzyme abgegeben werden. Es gibt im Grunde einen Einschalt- und

แล้วเราควบคุมสวิทชปิดเปิดของเอนไซม์อย่างไร? ก็มีอยู่สองวิธีที่อาจจะทำได้

einen Ausschalt-Knopf. Wie können wir Enzyme anschalten? Nun, gibt es zwei Möglichkeiten, das zu

วิธีแรกก็คือ เราก็ไม่ผลิตเอนไซม์ออกมาจนกว่าจะต้องการใช้งาน หมายความว่า หลายต่อหลายครั้งตามปกติ

tun. Nummer 1, wir können sie einfach nicht produzieren, bis sie gebraucht werden. Häufig

เราก็จะไม่ผลิตโปรตีนออกมาจนกว่าจะมีความต้องการ ทีนี้ มันมีกลไกอันนึงที่เราเรียกว่า การควบคุมยีน (gene regulation)

produzieren wir ein Protein so lange nicht, bis es ist erforderlich ist; wir praktizieren die sogenannte Genregulation,

ซึ่งเราจะไม่แม้กระทั่งที่จะสิ่งให้ยีนผลิตโปรตีนอันนั้นออกมาจนกว่า จะมีความต้องการใช้งานจริงๆ แต่ก็ยังพร้อมเสมอที่จะกระตุ้นให้เกิดการทำงาน เมื่อต้องการ

wo wir nicht einmal diese Proteine codieren, bis wir bereit sind, sie zu benutzen. Aber auch wir können sie auch

และการกระตุ้นที่ว่านี้ก็คือการเพิ่มอะไรสักอย่างลงไปในเอนไซม์เพื่อให้เกิดการทำงานขึ้น

aktivieren. Aktivierung heißt, wir fügen etwas zu dem Enzym hinzu, damit es tatsächlich funktioniert.

นักเรียนไม่ต้องไปจำชื่อนี้ก็ได้ แต่สารที่ว่านี้ก็คือ ซัคซีเนต ดีไฮโดรจีเนต (succinate dehydrogenase)

Ihr müsst euch diese Namen nicht merken, aber das ist Succinat-Dehydrogenase

เป็นเอนไซม์ที่มีความน่าสนใจ ใช้ในปฏิกริยาของวงจรกรดซีตริค แล้วก็ห่วงโซ่การถ่ายเทอิเลคตรอน

und es ist ein cooles Enzym, was sowohl im Zitronensäure-Zyklus als auch in der Elektronentransportkette

ก็จะหาได้หรือมีอยู่แถวๆ เยื่อด้านในของไมโตคอนเดรีย

benutzt wird. So, es ist in diesem inneren mitochondrialen Membran eingebettet

มีหน้าที่ควบคุมปฏิกริยาสองอัน ในการเปลี่ยนแปลงสารตั้งต้นบางตัว

und es ruft zwei spezifische Reaktionen hervor. Es verwandelt bestimmte

ให้กลายเป็นสารผลิตภัณฑ์ ที่น่าสนใจก็คือ ถ้ามีแต่เพียงซัคซีเนต ดีไฮโดรจีเนตแต่อย่างเดียว ก็จะไม่มีอะไรเกิดขึ้น

Reaktanten in Produkte. Aber wenn du einfach nur Succinat-Dehydrogenase alleine baust, tut

จะยังไม่เกิดการทำงานจนกว่าจะถูกกระตุ้น โดยจะมีสารกระตุ้นอยู่สองชนิด

es nichts. Es funktioniert nicht. Es muss aktiviert werden. Es gibt zwei Arten

ชนิดที่เรียกว่า cofactors กับชนิดที่เรียกว่า coenzymes

von Aktivatoren. Die einen werden Kofaktoren gennant, und die anderen Koenzyme. Wenn

ถ้านักเรียนดูตรงนี้ให้ดี จะเห็นว่ามันจะต้องมีสิ่งที่ต้องเพิ่มเข้ามาเพื่อ

du hier hinschaust: Zwei Dinge müssen zu dem Enzym hinzugefügt werden,

ให้เอนไซม์เริ่มทำงานได้จริง ซึ่งก็จะมีอยู่สองชนิด คือ cofactors กับ coenzymes

bevor es tatsächlich funktioniert. Die beiden Typen sind Kofaktoren und Koenzyme.

ครูจะได้พูดถึงตัวที่เราอาจจะรู้จักบ้างแล้ว cofactors นั้น ปกติจะเป็นสารอนินทรีย์ มีขนาดเล็ก

Ich habe welche gefunden, die ihr vielleicht kennt. Kofaktoren sind im Grunde kleine, anorganische Chemikalien.

ก็หมายความว่าจะไม่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ ตัวอย่างก็เช่น ฮีม (heme) เป็นต้น

Das bedeutet, dass sie nicht aus Kohlenstoff bestehen. Häme ist ein Beispiel

สามารถพบได้ในเลือด มีอะตอมธาตุเหล็กอยู่ตรงกลาง

eines Kofaktors. Häme findet man auch im Blut. Es hat ein Eisenatom in der Mitte,

เราจึงเรียกสารตัวนี้ว่าฮีโมโกลบิน มีหน้าที่ในการสร้างโปรตีนฮีโมโกลบิน

daher nennen wir es Hämoglobin. Und so, was es tut, ist: Es produziert das Hämoglobin-Protein

และกระตุ้นให้เกิดการทำงานด้วย ตกลงว่า cofactors ก็จะเป็นสารอนินทรีย์ นั่นคือ

und aktiviert es. Kofaktoren sind anorganisch. Mit anderen

จะไม่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ นอกจากนี้ เราก็มี coenzymes ซึ่งจะเป็นสารอินทรีย์

Worten: Sie enthalten keinen Kohlenstoff. Und dann haben wir Koenzyme und diese

ช่วยการทำงานของเอนไซม์ ตัวอย่างของ coenzymes

sind organisch. Sie helfen dem Enzym, zu arbeiten. Ein Beispiel eines Koenzyms

ได้แก่ ไทมีน หรือที่รู้จักกันดีในชื่อ วิตามินบี 1

ist Thiamin. Ein anderer Name dafür ist Vitamin B1. Vitamine

ซึ่งเป็นสารอินทรีย์ที่จำเป็น มีอยู่ในอาหารที่เรากิน เพื่อไปช่วยการทำงานของเอนไซม์ต่างๆ

sind erforderliche organische Substanzen, die wir in unserer Ernährung brauchen, und sie helfen Enzymen. zu funktionieren.

ถ้าเราไม่ได้รับวิตามิน B1 อย่างเพียงพอในร่างกาย อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ จากปัญหาระบบประสาท

Wenn du nicht genug Vitamin B1 in deinem Körper hast, dann stirbst du aufgrund von neurologischen

cofactors ก็เช่นเดียวกัน ทั้งสองชนิดจึงนับว่ามีความจำเป็นต่อชีวิต

Problemen. Dasselbe gilt für Kofaktoren. Sie sind für das Leben erforderlich. Aber im Grunde, was

เมื่อเรามีทั้ง cofactors กับ coenzymes แล้ว เราจึงมีเอนไซม์ที่สามารถทำงานได้

passiert ist, sobald wir die Kofaktoren und Koenzyme haben, haben wir ein Enzym,

อย่างมีประสิทธิภาพ ทำหน้าที่อย่างที่ต้องการได้ ถ้าเราเอา cofactors พวกนี้ออกไป

das tatsächlich funktionieren kann. Jetzt kann es tun, was es tun soll. Aber wenn wir die Kofaktoren entfernen,

ถ้าเราเอาสารอนินทรีย์และสารอินทรีย์พวกนี้ออกไป มันก็จะหยุดทำงาน

wenn wir diese anorganischen und organischen Substanzen entfernen, dann kommt es zu einem Stopp oder

จะไม่สามารถำงานได้อีกต่อไป อันนั้นก็คือการกระตุ้นการทำงาน เป็นการกระตุ้นให้เอนไซม์เริ่มการทำงาน

es wird nicht mehr funktionieren. Also das ist Aktivierung. So schalten wir Enzyme an. Aber manchmal

แต่ก็มีบางทีที่เราต้องการให้มันหยุดการทำงาน เดี๋ยวครูจะยกตัวอย่างให้ดู ...เราก็จะมีเอนไซม์ตรงนี้

wollen wir sie auch ausschalten. Lasst mich euch Orientierung geben. Wir haben hier unser Enzym,

แล้วก็มีซับสเตรตที่จะเข้ามาประกบด้านนี้ ทีนี้ ถ้าเราจะสวมบทวิศวกรมาลองคิดวิธีที่จะ

hier haben wir unser Substrat, das genau hier hineinpasst, und wenn ihr darüber für eine Sekunde

หยุดซับสเตรตพวกนี้ไม่ให้เข้ามา ลองคิดดู ซับสเตรตจำนวน 40 ล้านโมเลกุล กำลังพยายามจะเข้ามา

wie ein Ingenieur nachdenkt, wie könnten wir das Substrat aufhalten, wieder kommen 40 Millionen von ihnen

ที่แอคทีฟไซต์ในคาตาเลส เราจะทำอย่างไรที่จะทำให้กระบวนการนี้ชะลอตัวลงได้? ที่จริงก็จะมีอินฮิบิชั่นอยู่สองแบบ

durch das aktive Zentrum in Katalase? Wie verlangsamen wir das? Nun, gibt es zwei Arten

แบบแรกนี่เป็นพวก competitive ซึ่งเป็นแบบที่ใช้อินฮิบิเตอร์

der Inhibition. Die erste heißt kompetitive Hemmung. Kompetitive Hemmung ist, wenn

ซึ่งเป็นสารอีกชนิดนึง เข้ามาเกาะกับแอคทีฟไซต์

du einen Inhibitor verwendest, der eine andere Chemikalie ist und du sorgst dafür, dass der sich mit dem aktiven

พออินฮิบิเตอร์ตัวนี้เข้ามาเกาะแทนเสียแล้ว ซับสเตรตก็เข้ามาไม่ได้

Zentrum verbindet. Wenn du diese Bindung im aktiven Zentrum hast, dann kann das Substrat nicht hineinpassen

ปฏิกิริยาก็เลยหยุดลงได้ เป็นอันว่าถ้าเราเอาอินฮิบิเตอร์ที่เข้ามาเกาะกับแอคทีฟไซต์

und wir stoppen die Reaktion. Also, wenn wir einen Inhibitor produzieren, der sich mit dem aktiven Zentrum verbindet,

เราจะเรียกวิธีการแบบนี้ว่า competitive inhibition เนื่องจาก มีอินฮิบิเตอร์เข้ามาแย่งพื้นที่แอคทีฟไซต์แข่งกับซับสเตรต

nennen wir das kompetitive Hemmung, weil es sich mit dem Substrat einen Wettbewerb liefert.

ทีนี้ เราก็มีอีกแบบนึงที่เรียกว่า non-competitive inhibition ที่ปกติเราจะเรียกว่า อะลอสเตอริค (allosteric)

Wir können auch nicht kompetitive Hemmung vollziehen; dies wird normalerweise allosterisch genannt . Allosterische

ซึ่งทำงานในลักษณะเดียวกัน อย่างนี้ เริ่มจากมีเอนไซม์ แล้วก็มีซับสเตรต

Reaktionen funktionieren auf dieselbe Weise. Hier sind wir. Wir haben unser Enzym. Hier ist unser Substrat.

ก็พยายามจะเข้ามาเกาะกับแอคทีฟไซต์ แล้วก็ยังมีอันที่เรียกว่าอะลอสเตอริคไซต์

Es versucht, in das aktive Zentrum passen. Wir haben auch das sogenannte allosterische Bindungszentrum,

ซึ่งเป็นพื้นที่อีกด้านนึงบนเอนไซม์ เพราะงั้น ไม่ว่าจะเป็นอะลอสเตอริคหรือจะเป็น

was ein anderes Zentrum auf dem Enzym ist. Eine Art allosterischer oder

การเปลี่ยนรูปร่างของอินฮิบิชันก็ตาม ต่างก็เป็นการใช้อินฮิบิเตอร์

Form verändernder Hemmung, die wir benutzen können, ist, wir haben jetzt einen Inhibitor, der sich einfach

ไปเกาะกับอะลอสเตอริคไซต์ ซึ่งเมื่อไปเกาะกับอะลอสเตอริคไซต์แล้ว มันก็จะไปปิดแอคทีฟไซต์

am allosterischen Bindungszentrum anbindet. Wenn es sich am allosterischen Bindungszentrum anbindet, überdeckt es

เป็นการปิดโอกาสในการที่ซับสเตรตจะเข้ามาเกาะประกบได้

das aktive Zentrum und damit gibt es keine Möglichkeit, dass das Substrat hineinpassen kann. Aber da

การที่มันไม่ได้เข้าไปเกาะกับแอคทีฟไซต์โดยตรง จึงเรียกว่า อะลอสเตอริค

es sich nicht wirklich an das aktive Zentrum anbindet, wird es allosterisch genannt. Allosterisch bedeutet

ซึ่งมีความหมายว่าคนละรูปร่าง คือ คนละรูปร่างกันของเอนไซม์ ทั้งหมดนี้ก็คืออินฮิบิชันแบบ non-competitive

andere Form oder andere Form des Enzyms. Das ist eine Art von nicht kompetitiver

หรือจะทำอย่างนี้ก็ได้ เราก็จะมีอะลอสเตอริคอินฮิบิชันอีกแบบนึง

Hemmung. Oder tun auf diese Weise es. Also das wäre eine andere Art von allosterischer Hemmung.

เราอาจจะใช้อินฮิบิเตอร์บอนด์ไปเกาะกับอะลอสเตอริคไซต์ แต่ถ้าสังเกตให้ดีที่แอคทีฟไซต์ในรูปนี้

Wir können einen Inhibitor-Bindung an ein allosterisches Bindungszentrum haben, aber wenn man sich das aktive Zentrum in

อยู่ตรงส่วนนี้ ..พออินฮิบิเตอร์ไปเกาะเข้ากับอะลอสเตอริคไซต์แล้ว

diesem Bild anscheut - hier ist das aktive Zentrum - sobald dieser Inhibitor sich mit dem allosterischen Bindungszentrum verbindet,

ก็จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของแอคทีฟไซต์ ซึ่งเมื่อรูปร่างของแอคทีฟไซต์เปลี่ยนไปจากเดิมแล้ว

verändert sich die Form des aktiven Zentrums. Sobald du die Form des aktiven Zentrums verändert

ถ้ายังจำกันได้ ซับสเตรตจะเข้าไปจับได้กับรูปร่างเฉพาะเท่านั้น เหมือนกุญแจกับล็อค ..ก็จะเข้ากันไม่ได้อีกต่อไป

hast - wir erinnern uns: das Substrat passt nur, wenn es wie ein Schloss und ein Schlüssel ist - passt das Substrat

เป็นอีกแบบนึงของอะลอสเตอริคอินฮิบิชัน เรายังมีการใช้การควบคุมแบบย้อนกลับ (feedback loops)

nicht mehr hinein. Dies ist eine andere Art von allosterischer Hemmung. Wir benutzen Feed-Back-Schleifen

ใช้อินฮิบิเตอร์และโคแฟคเตอร์และโคเอนไซม์ เพื่อการควบคุม

und wir nutzen Inhibitoren und Kofaktoren und Koenzyme um zu regulieren, wann welche

ว่าจะทำงานในช่วงเวลาใด ในแลปนั้น เราใช้เอนไซม์คาตาเลส

Enzyme agieren. Nun, wenn wir das im Enzym-Labor tun, benutzen wir Katalase. Also, wenn

เหมือนกับที่เราใช้อธิบายในชั้นเรียน เป็นเอนไซม์ที่เราใช้ สามารถพบได้ในยีสต์

wir es im Unterricht tun, benutzen wir Katalase. Es ist ein Enzym, das wir benutzen, ein Enzym, das man in

จากนั้นเราก็เติมไฮโดรเจนเปอรอกไซด์ลงไปให้เต็มปิกเกอร์ ใส่แผ่นกรองลงไปด้วย

Hefe findet. Dann füllen wir ein Becherglas mit Wasserstoffperoxid. Wir setzen unsere kleine Scheiben von Filterpapier

จากนั้นก็จุ่มลงไปในเอนไซม์ที่ความเข้มข้นต่างๆกัน

Papierschnipsel an die Unterseite. Wir tauchen sie in unterschiedliche Konzentrationen des Enzyms und

แล้วก็บันทึกเวลาว่าต้องใช้เวลาเท่าไรกว่าที่แผ่นกรองนั้นจะลอยขึ้นมา ดังนั้น สิ่งที่เราเปลี่ยนค่า หรือใช้เป็นตัวแปรต้น

dann schauen wir, wie lange es dauert, bis sie an die Oberfläche kommen. Was wir variieren, oder die

หรือตัวที่ใช้เป็นตัวแปรต้นก็คือปริมาณของเอนไซม์

unabhängige Variable ist die Menge des

ส่วนตัวแปรตามก็คือระยะเวลาตั้งแต่เริ่มต้นจนกระดาษกรองลอยขึ้นมา

Enzyms. Und die abhängige Variable ist, wie lange es dauert, bis die Papierstücke nach oben kommen

หรือไม่ก็จำนวนการลอยต่อวินาที นักเรียนคงพอมองภาพออก เดี๋ยวครูจะปรับสีให้ดูง่ายขึ้น

oder die Anzahl von nach oben kommenden Papieren pro Sekunde. Und ihr könnt euch vorstellen, lasst mich eine bessere Farbe nehmen,

ถ้าครูเพิ่มความเข้มข้นของเอนไซม์ เราก็จะได้อัตราการเกิดปฏิกริยาที่เพิ่มขึ้น

wenn ich die Konzentration des Enzyms erhöhe, erhöhe ich die Geschwindigkeit der Reaktion.

แต่พอถึงจุดนึง เราก็จะสังเกตได้ว่าอัตราการเพิ่มเริ่มลดลง ในที่สุดแล้วก็จะเป็นจุดอิ่มตัว

Aber irgendwann kann man sehen, wie es sich zu stabilisieren beginnt, hier. Irgendwann, wenn man genug

ให้ครูเปลี่ยนสีให้เข้มขึ้นก่อน... ก็เป็นอันว่า ที่สุดก็จะเริ่มชลออัตราลง

davon hat, lasst mich eine andere Farbe nehmen, irgendwann wird es sich stabilisieren. Und

เป็นอันว่า ตอนที่เราวัดอัตราการเกิดปฏิกริยานั้น เราอาจจะวัดได้สองด้าน เราอาจจะวัดสารผลิตภัณฑ์

wenn wir die Reaktionsgeschwindigkeit messen, können wir zwei Dinge beobachten. Wir konnten die Produkte,

ที่เกิดขึ้นหรืออาจจะวัดปริมาณของสารตั้งต้นที่ใช้ไปก็ได้

die entstehen, messen oder wir messen die Menge der Reaktionspartner, die verbraucht wird. Im

ในแลปเอนไซม์ เราวัดปริมาณออกซิเจน ก็เลยเป็นการวัดสารผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น

Enzym-Labor messen wir die Sauerstoffmenge, also die Menge der Produkte,

ยังมีอย่างอื่นอีกที่เราอาจจะเลือกวัดได้ด้วย ไม่เพียงแต่ความเข้มข้นเอนไซม์เท่านั้น

die entstehen. Aber es gibt andere Dinge, die wir hier messen könnten. Nicht nur die Konzentration

เราอาจจะวัดอุณหภูมิ วัดค่า pH เราสามารถวัดค่า

des Enzyms, wir könnten die Temperatur messen, oder den pH-Wert. Wir konnten messen

อะไรต่ออะไรได้มากมาย แต่ก็อย่าลืมว่า ในกรณีของสิ่งมีชีวิต ถ้าเราวัดตัวแปรบางตัวเช่น อุณหภูมิ

eine Menge verschiedener Dinge messen, und erinnert euch an Organismen, wenn wir zum Beispiel die Temperatur messen würden,

อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นและในที่สุดก็เอนไซม์เริ่มมีการเปลี่ยนแปลง

würde sich die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen und irgendwann würde das Enzym denaturieren,

นั้นก็คือจะที่จุดที่เหมาะสมที่สุดอยู่จุดนึง อย่างเช่นว่าในร่างกายคนเรามีอุณหภูมิที่

also, gibt es einen optimalen Wert. Und da du eine Innentemperatur

37 องศาเซลเซียส เอนไซม์ส่วนใหญ่ในร่างกายของเราจึงทำงานได้ดีที่สุดในช่วงนี้

von 37 Grad Celsius hast, können die meisten der Enzyme in deinem Körper am besten bei dieser

และทั้งหมดนี้ก็คือเรื่องของเอนไซม์ ซึ่งคอยทำหน้าที่ในการรักษาสมดุลภายในร่างกาย

bestimmten Geschwindigkeit arbeiten. Also, das hier ist das Thema Enzyme und sie werden verwendet, um das innere Gleichgewicht zu halten,

ครูก็หวังว่าคงเป็นประโยชน์บ้าง

und ich hoffe, dass dies hier hilfreich ist.