Page 74 - การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
P. 74
2-64 การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
เรื่องท ี่ 2.2.3 การหายใจร ะดบั เซลล*์
การหายใจระดับเซลล์เป็นกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตย่อยสลายสารอาหารที่เก็บไว้เพื่อให้ได้พลังงาน
ออกม าใช้ในก ระบวนการต่างๆ ของก ารด ำ�รงช ีวิต เช่น การส ร้างสารโมเลกุลใหม่ๆ การเคลื่อนไหว เป็นต้น
การหายใจระดับเซลล์เป็นกระบวนการทางเคมีที่ซับซ้อนแต่มีความแม่นยำ� และมีความเป็นระบบที่ดี ทั้งนี้
พลังงานท ี่ป ลดป ล่อยอ อกม าจ ากก ารห ายใจร ะดับเซลล์ไม่ได้ส ูญเสียไปโดยเปล่าป ระโยชน์ แต่จ ะถ ูกส ะสมไว้
ในร ูปของพ ลังงานเคมี เช่น ATP, NADH และ NADPH นอกจากน ี้แ ล้วพลังงานที่ป ลดปล่อยออกมาไม่ได้
เกิดขึ้นค รั้งเดียว แต่จ ะค่อยๆ ปลดปล่อยออกมาท ีล ะน ้อยจากป ฏิกิริยาต่างๆ หลายข ั้นต อน
การหายใจระดับเซลล์แบ่งออกเป็นส่วนสำ�คัญที่แตกต่างกัน 3 ส่วน ส่วนแรกเรียกว่า ไกลโคลิซิส
ซึ่งเกี่ยวก ับการท ี่เซลล์ย่อยนํ้าตาลก ลูโคสให้เป็นกร ดไพรูวิก ปฏิกิริยาต่างๆ ในส ่วนน ี้จะเกิดขึ้นภ ายในไซโท-
พลาซึม ซึ่งห ลังจากนี้แล้วกรดไพรูว ิกจะเปลี่ยนเป็นส ารชนิดใด ขึ้นก ับสภาพของเซลล์ว ่าม ีอ อกซิเจนห รือไม่
ถ้าไม่มีออกซิเจนก รดไพรูว ิกจะเปลี่ยนเป็นอ ัลก อฮอล์ ถ้ามีอ อกซิเจนกรดไพรูว ิกจะเปลี่ยนเป็นอ ะเซทิลโคเอ
และจ ะเข้าสู่ส่วนท ี่ส องของก ารห ายใจระดับเซลล์ท ี่เรียกว ่า วัฏจักรเคร บส์ ต่อไป ปฏิกิริยาต่างๆ ของส ่วนนี้จะ
อยู่ในไมโทค อนเดรีย และจ ะเกี่ยวข้องก ับก ารส ร้างส ารต ัวกลางป ระเภทกรดอินทรีย์ขึ้นม าหลายชนิด รวมทั้ง
ATP, NADH และ FADH2 หลังจ ากน ั้นก ็จ ะเข้าส ู่ส ่วนท ี่ 3 โดยที่อ ิเล็กตรอนจ ะถ ูกถ ่ายทอดจ าก NADH และ
FADH2 ไปย ังโมเลกุลของออกซิเจนพร้อมก ับก ารส ร้าง ATP และนํ้าซ ึ่งขั้นตอนท ี่ส ามนี้เรียกอีกอ ย่างหนึ่งว ่า
ระบบไซโทโครม (cytochrome system)
1. ไกลโคลซิ ิส
1.1 ปฏิกิริยาทางเคมี การย่อยหรือออกซิไดซ์นํ้าตาลเพื่อให้ได้กรดไพรูวิกมีขั้นตอนต่างๆ เหมือน
กับข ั้นตอนข องการย ่อยไกลโคเจน
กระบวนการไกลโคล ซิ ิส (ภาพท ี่ 2.22) เริ่มต ้นจ ากก ารท ีแ่ ป้งห รือน ํ้าตาลก ลูโคสเปลี่ยนไปเป็นก ลูโคส
6-ฟอสเฟต โดยอาศัยกิจกรรมของเอนไซม์หลายชนิด และ ATP จากนั้นกลูโคส 6-ฟอสเฟต จะเปลี่ยน
เป็นฟ รักโทส 6-ฟอสเฟต และสารดังกล่าวน ี้จะถูกเปลี่ยนต่อไปเป็น ฟรักโทส 1, 6-ไดฟอสเฟต ซึ่งข ั้นตอนนี้
ต้องใช้ ATP และมีเอนไซม์ฟอสโฟฟรักโทไคเนส (phosphofructokinase) เป็นตัวเร่งที่มีความสำ�คัญใน
การควบคุมความเร็วข องป ฏิกิริยาการอ อกซ ิไดซ์กลูโคสไปเป็นกร ดไพรูว ิก
* รวบรวมและเรยี บเรยี งจาก สมั พนั ธ์ คมั ภริ าน นท์ (2537) “เมแทบอลซิ มึ ของการสงั เคราะหแ์ สงและการหายใจ” ใน ประมวล
สาระชุดวิชาพฤกษศาสตร์ขั้นสูงสำ�หรับครู หน่วยที่ 4 หน้า 1-66 นนทบุรี สาขาวิชาศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช
