สลายสารอาหาร

1. บทที่บทที่ 55
ระบบย่อยอาหารระบบย่อยอาหาร
และและ
การสลายสารการสลายสาร
อาหารเพื่อให้ได้อาหารเพื่อให้ได้
พลังงานพลังงานBiology (30242)Biology (30242)

2. .
บทที่ 5 ระบบย่อย
อาหารและการสลาย
สารอาหารเพื่อให้ได้
พลังงาน
5.1 อาหารและการย่อยอาหาร
. 5.1.1 การย่อยอาหารของจุลินท
. 5.1.2 การย่อยอาหารของสัตว
. 5.1.3 การย่อยอาหารของคนการสลายสารอาหารระดับเซลล์
ยโมเลกุลของสารอาหารแบบใช้ออ
โมเลกุลของสารอาหารแบบไม่ใช

3. .
รสลายสารอาหารระดับเซลล
llular respiration)

4. .
5.2 การสลายสารอาหารระดับ
เซลล์
(Cellular respiration). 5.2.1 การสลายโมเลกุลของสาร
อาหารแบบใช้ออกซิเจน (Aerobic
respiration)ลโคลิซีส (glycolytic pathway).
. วัฏจักรเครบส์ (Krebs cycle)
ทอดอิเล็กตรอน (electron transpor
ลโคเอนไซม์ เอ (acetyl coenzym

5. .
. 5.2.2 การสลายโมเลกุลของ
สารอาหารแบบไม่ใช้
ออกซิเจน (Anaerobic
respiration)

6. .
สารอาหารระดับเซลล์ Cellular res
. สิ่งมีชีวิตต้องเปลี่ยนแปลงสาร
อาหารเพื่อให้ได้พลังงานสำาหรับ
กระบวนการต่างๆ ของชีวิต. กระบวนการดังกล่าวถ้าเกิดขึ้นโดย
มีการใช้ออกซิเจนในเซลล์ เรียกว่า
การหายใจระดับเซลล์ (cellular
respiration) ซึ่งเป็นกระบวนการที่
ให้พลังงานมากกว่า
. แบบที่ไม่ใช้ออกซิเจน หรือที่เรียก
ว่า การหมัก (fermentation)

7. .
. การหายใจระดับเซลล์ เป็นกระ
บวนการที่เกี่ยวข้องกับ 3 ขั้น
ตอนที่ต่อเนื่องกัน
ได้
แก่
ลโคลิซีส (glycolytic pathway)
ฏจักรเครบส์ (Krebs cycle)
. ระบบถ่ายทอดอิเล็กตรอน
(electron transport system). ขั้นตอนแรกเกิดใน cyt
2 ขั้นตอนหลังเกิดขึ้นใน mitocho
โคเอนไซม์ เอ (acetyl coenzyme

8. .
ง่ของ metabolism 2 กระบวนการ
คือ
olytic pathway และ Krebs cycle
เป็นการสลาย glucose และสาร
อาหารอื่นๆ ให้ได้สารพลังงาน
สูง
.คือATP, NADH และ FADH2 ซึ่ง
สะสมพลังงานเคมีไว้ในตัว
ส่วน electron transport system

9. .
การที่ NADH และ FADH2 ส่ง
อิเล็กตรอนให้ระบบถ่ายทอด
อิเล็กตรอนซึ่งจะมีการถ่ายทอด
อิเล็กตรอนให้ตัวรับเป็นช่วงๆ
ต่อๆ กันไปที่ปลายสุดของระบบ
อิเล็กตรอนจะรวมกับ H+
และ O2
เกิดเป็น H2O
. พลังงานที่ปล่อยจากแต่ละขั้น
ตอนสามารถนำาไปสร้าง ATP
โดยวิธีการที่เรียกว่า oxidative
phosphorylation คือ การที่มี

10. http://io.uwinnipeg.ca/~simmons/1115/cm1503/mitochondria.htm
.
. Mitochondria

11. http://www.il.mahidol.ac.th/course/respiration/Lesson2_menu.html
.
3 ขั้นตอนของการหายใจระดับเซ
ไกลโคลิซิสกลูโกส
การถ่ายทอดอิเล็กตรอน

12. http://www.ustboniface.mb.ca/cusb/abernier/Biologie/Module1/metabolisme1.htm
.
. โครงสร้างของ AT
๑.เบส
๒.นำ้าตาลไรโบส๓.หมู่ฟอสเฟต

13. http://www.piercenet.com/Proteomics/browse.cfm?fldID=A97B184C-21CD-46BD-90DC-9A7ECA4CEB64
.
ฟอสโฟรีเลชัน
PhosphorylationPhosphorylationเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้น โดย
การเติมหมู่ฟอสเฟตให้แก่
สารประกอบ..ทำาให้สารนี้เป็น
สารที่มีพลังงานพันธะสูง
เช่นกระบวนการสร้าง
ATP จาก ADPและหมู่
ฟอสเฟต
ATP ADP
+ Pi
ปล่อยพลังงาน 7.3 kcal/mol.
พลังงานจากกระบวนการเมเทบอ

14. http://mil.citrus.cc.ca.us/cat2courses/bio104/ChapterNotes/Chapter05notesLewis.htm
.
. Phosphorylation

15. ปล่อยพลังงาน 7.3 kcal/mol.7.3 kcal/mol.

16. .
Glycolysis.

18. .
ไกลโคลิซิส
สลาย C=6
อะตอม ได้กรดไพรูวิก (pyruvic ac
มี C = 3 อะตอม ( 2 โมเ
เกิดที่ไซโทซอล
(ในไซโทพลาสซึม)
ใช้ ATP 2 โมเลกุล
ปลดปล่อย ATP 4 โมเลก
กลูโคส C 6อะตอม
GALฟอสโฟกลีเซอรัลดีไฮด์
2ATP
2ADP
C 3 อะตอม
กรดไดฟอสโฟกลี
เซอริก(2PGA)
รดไพรูวิก 2 โมเลกุล
2ADP+2Pi
2ATP
2ADP+2Pi
2ATP
ลดปล่อย 4 ATP นำาไปใปใช้ 2 เหลือ 2ATP
NAD+
+4H+4e-
(NADH+H +
)

19. .
ปปฏิกิริยาช่วงไกลโคลิซิส
ฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่ไซโทพลาสซึมข
มจาก C6H12O6 =1โมเลกุล จะได้ผ
ดกรดไพรูวิก( C3H4O3) 2 โมเลกุล
เกิดพลังงานออกมา 4 ATP
แต่มีการใช้พลังงานร่วม
กระบวนการ 2 ATP ดังนั้น
จึงได้พลังงานสุทธิเพียง 2
ATP
NADH2 = 6 ATP ( 1 NADH2 = 3
ริยาช่วงไกลโคลิซิสจะได้พลังงาน

20. http://www.il.mahidol.ac.th/course/respiration/Lesson2_menu.html
.

22. http://www.il.mahidol.ac.th/course/respiration/Lesson2_menu.html
.
พรูวิกจะเคลื่อนที่เข้าสู่ไมโทคอนเด

24. .
. ขั้นนี้กรดไพรูวิก 1 โมเลกุล
กลายเป็นกรดอะซิติกซึ่งเป็น
สารที่มี C = 2กรดแอซิติกจะรวมตัวกับ โคกรดแอซิติกจะรวมตัวกับ โค
เอนไซม์เอเอนไซม์เอ ซึ่งมีอยู่แล้วภายในซึ่งมีอยู่แล้วภายใน
เซลล์เซลล์ กลายเป็นกลายเป็นโคเอนไซม์เอโคเอนไซม์เอ เรียกย่อเรียกย่อ ๆๆ ว่าว่า แอซแอซ
ที่เยื่อชั้นในของไมโทคอนเดรีย

25. ปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซม์ปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซม์
(CO(CO22) 1) 1 โมเลกุลและโมเลกุลและ
ไฮโดรเจนไฮโดรเจน 22 อะตอม โดยมีอะตอม โดยมี
NADNAD++
มารับ และเปลี่ยนเป็นมารับ และเปลี่ยนเป็น
NADHNADH++
11 โมเลกุล แล้วเข้าสู่โมเลกุล แล้วเข้าสู่
กระบวนการถ่ายทอดกระบวนการถ่ายทอด
อิเล็กตรอนอิเล็กตรอน

26. .
ได้ CO2 2 โมเลกุล
ได้ไฮโดรเจน 4 อะตอม จึงได้ 2 N
สมการ AcetylCoA คือ
vate → 2Acetyl Co A+2CO2+
.สรุป
กลูโคส 1 โมเลกุล ได้ กรดไพรูวิก
.กรดไพรูวิก 2 โมเลกุล ได้แอซิ
ติลโคเอนไซม์ เอ 2 โมเลกุล
2 NAD+2 NADH2
2Co A

27. .

28. .
“ ”วัฏจักรเครบส์ บางทีบางที
“เรียกว่า วัฏจักรของกรดซิ“เรียกว่า วัฏจักรของกรดซิ
”ตริก”ตริก
ที่มีการสลายแอซิตีลโคเอนไซม์ที่มีการสลายแอซิตีลโคเอนไซม์
เอเอ ให้ได้เป็น CO2 และเก็บ
พลังงานในรูปของ NADH
FADH2 และ ATP
มีการให้ไฮโดรเจนอิสระออกมีการให้ไฮโดรเจนอิสระออก
มาซึ่งจะถ่ายทอดไปยังตัวรับมาซึ่งจะถ่ายทอดไปยังตัวรับ
คือคือ FADFAD++
และและ NADNAD++
เกิดเกิด
เป็น FADH และ NADH + H++
เกิดขึ้นที่บริเวณเมทริกซ์ซึ่งเป็นขอ
ในไมโทคอนเดรีย

29. .
รเครบส์ เริ่มด้วยแอซีตีลโคเอนไซ
าร์บอน 2 อะตอม
รวมกับสารประกอบกรดออก
ซาโลแอซิติกซึ่งมีคาร์บอน 4
อะตอม ได้เป็นสารที่มีคาร์บอน 6
อะตอม คือ กรดซิตริก[ citric
acid ] และปล่อย
Co A(โคเอนไซม์ เอ เป็นอิสระ)
กรดซิตริกนี้จะถูก
เปลี่ยนแปลงต่อไปอีกหลาย

30. .
ี่มี C = 4 อะตอม คือ กรด ออกซาโ
มีการเปลี่ยนแปลงจะมีการปลดปล
O2 และพลังงานในรูป ATP, NADH
. เรียกปฏิกิริยาช่วงนี้
จึงถูกเรียกว่า
“ ”วัฏจักรเครบส์

31. .
แอซิทิลโค
เอนไซม์ เอมี C 2
อะตอม
Co
A
CCCCCCกรดซิตริก (C=
CO2H2
O NAD+
NADHCCCCCกรดคีโทกลูทาริก
CO
2
NAD+
NADH
ATP
ADP+Pi
CCCCกรดซักซินิก
FADH2
FADH2
O
NAD+
NADHCCCC
กรดออกซาโลแอซิติก
+CCCC
กรดออกซาโลแอซิติก
adenine dinucleotide) รับโปรตรอนและอิเ
D+2H+
+ 2e-
→FADH

32. ภาพแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น .

33. .
ฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในวัฏจักรเคร
ยานี้จะเกิดขึ้นภายในส่วนของของเหล
นเดรียที่เรียกว่า เมตริกซ์ [ matrix]
. 2. เป็นปฏิกิริยาที่ทำาให้เกิด H
อิสระมากที่สุดคือ ใน หนึ่งรอบ
ของวัฏจักรเครบส์จะมี H เกิดขึ้น 8
อะตอม
. 3. เป็นปฏิกิริยาที่มีการเปลี่ยน
อินทรีย์ C ให้เป็น
อนินทรีย์คาร์บอนได้อย่าง
สมบูรณ์ และในปฏิกิริยานี้

34. .
4. มีพลังงานที่เกิดขึ้นในรูปของ
GTP เมื่อทำาปฏิกิริยากับนำ้าจะให้
พลังงานสูงเช่นเดียวกับ ATP5. ปฏิกิริยาในวัฏจักรเครบส์ 1
รอบจะได้ NADH+H+
3 โมเลกุล
FADH2 1 โมเลกุล GTP 1
โมเลกุลและ CO2 อีก 2 โมเลกุล.
6. ไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นภายใน
วัฏจักรนี้มีทั้งหมด
16 อะตอมซึ่งก็จะถูกนำาไปใช้ใน

35. .

36. .
กระบวนการถ่ายทอดอิเล็คตรอน
[ Electron Transport
Chain]กระบวนการนี้เกิดจาก
ไฮโดรเจนอิสระทั้งหมดที่เกิดขึ้นใน
ช่วงต่างๆ ทั้งไกลโคไลซิส การสร้าง
แอซิตีลโคเอนไซม์ เอ
และวัฏจักรเครบส์จะถูกตัวรับ
ไฮโดรเจนนำาเข้าสู่ระบบถ่ายทอด
อิเล็คตรอน จะมีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น
หลายขั้นตอนจนในที่สุดก็จะมีการรวม
ตัวกับออกซิเจนที่เราหายใจเข้าไป

37. .
.
. ในการสังเคราะห์ ATP อิเล็คตรอนที่
หลุดออกจากโมเลกุล
ของสารอาหารไม่ได้เคลื่อนที่ไปยัง
ATP แล้วคายพลังงาน
เพื่อให้ ADP เอาไปสร้าง ATP โดยตรง
แต่มันจะมีสารมารับ
“อิเล็คตรอนอื่นๆ ซึ่งเรียกว่า ตัวรับ
”อิเล็คตรอน [electron carrier] แล้ว
ถ่ายทดไปยังตัวนำาอิเล็คตรอนอื่นๆ
ขณะที่มีการ
ถ่ายทอดอิเล็คตรอนจะมีพลังงานปล่อย

38. .

39. ณะสำาคัญของกระบวนการถ่ายทอดอณะสำาคัญของกระบวนการถ่ายทอดอ
1.1. กระบวนถ่ายทอดอิเล็คตรอนนั้นจะกระบวนถ่ายทอดอิเล็คตรอนนั้นจะ
เกิดขึ้นภายในส่วนที่เป็นรอยยัก ที่ยื่นเกิดขึ้นภายในส่วนที่เป็นรอยยัก ที่ยื่น
เข้ามาภายในไมโทคอนเดรียที่เรียกเข้ามาภายในไมโทคอนเดรียที่เรียก
“ ”ว่า คริสตี้“ ”ว่า คริสตี้ [CHISTAE][CHISTAE]
2.2. ตัวกลางที่ทำาหน้าที่รับตัวกลางที่ทำาหน้าที่รับ--ส่ง ไอโดรส่ง ไอโดร
เจนและอิเล็คตรอนมี ตามลำาดับเจนและอิเล็คตรอนมี ตามลำาดับ
ดังนี้ดังนี้
NADNAD++
FAD+FAD+หรือหรือFMNFMN cytcyt..qq
cyt.bcyt.b cyt.acyt.a cyt.acyt.a33
.

40. 3.3. ทุกๆทุกๆ 22 อะตอมของไฮโดรเจนที่อะตอมของไฮโดรเจนที่
ผ่านกระบวนการจะทำาผ่านกระบวนการจะทำา
ให้เกิดนำ้าให้เกิดนำ้า 11 โมเลกุลโมเลกุล4.4. พลังงานส่วนใหญ่ที่ได้จากการพลังงานส่วนใหญ่ที่ได้จากการ
หายใจเกิดขึ้นใกระบวนการถ่ายหายใจเกิดขึ้นใกระบวนการถ่าย
ทอดอิเล็คตรอน สามารถเก็บเอาทอดอิเล็คตรอน สามารถเก็บเอา
ไว้ได้ถึงไว้ได้ถึง 3434 ATPATP
5.5. ในการกลูโคสในการกลูโคส 11 โมเลกุล ถ้าโมเลกุล ถ้า
หากว่าตัวรับอิเล็คตรอนที่เข้ามารับหากว่าตัวรับอิเล็คตรอนที่เข้ามารับ
เป็นเป็น FADFAD++
จะทำาให้ได้พลังงานจะทำาให้ได้พลังงาน
ATPATP ทั้งหมดทั้งหมด 3434 ATPATP แต่ถ้าแต่ถ้า NADNAD++
.

41. .
. แก๊สออกซิเจน เป็นสิ่งจำาเป็นต่อการ
ดำารงชีวิต ของสิ่งมีชีวิต แต่ยังมี
สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กบางชนิดหรือ
เนื้อเยื่อบางอย่างถึงแม้จะไม่มีแก๊ส
ออกซิเจนก็ยังสามารถดำารงอยู่ได้
โดยได้พลังงานจากการสลายสาร
อาหารแบบ ไม่ใช้ออกซิเจน สิ่งมี
ชีวิตเหล่านี้ได้แก่ ยีสต์ แบคทีเรีย

42. .

43. .
. เป็นปฏิกิริยาที่เกิดจากการสลาย
กลูโคสแบบไม่ใช้ออกซิเจน เริ่มต้น
ด้วยไกลโคไลซิสเช่นเดียวกับการ
สลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจนคือ
โมเลกุลของกลูโคสสลายได้กรดไพรู
วิก 2 โมเลกุล แล้วปล่อย ATP 2
โมเลกุลกับไฮโดรเจน 4 อะตอม แต่
NADH + H+ จะถ่ายทอดอะตอมของ
ไฮโดรเจน แอซิตัลดี

44. …สรุป การเกิด
กระบวนการหมัก
แอลกอฮอล์
.
. ดังนั้น ในการสลายกลูโคส 1
โมเลกุล จึงได้ ATP เพียง 2
โมเลกุลเท่านั้น เอทิลแอลกอฮอล์ที่
ได้จากการสลายกูลโคส ถ้ามีปริมาณ
มากจะเป็นอันตรายแก่เซลล์
ผลผลิตของกระบวนการหมัก
แบบนี้ที่สำาคัญ คือ เบียร์ สุรา ไวน์
ต่างๆ ในปัจจุบันมีผู้นำาความรู้นี้ไป

45. ( Lacti( Lactic acidc acid
fermentationfermentation ))
. ในเนื้อเยื่อของสัตว์ซึ่งสามารถสลาย
สารอาหารแบบใช้ออกซิเจน ในบาง
กรณีเนื้อเยื่อต้องการ ATP เป็นจำานวน
มากในระยะเวลาอันสั้น เช่น
เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อในขณะ ออกกำาลัง
กาย แต่เนื่องจากเลือดลำาเลียง
ออกซิเจนให้ไม่ทัน ทำาให้ปริมาณ
ATP ในเซลล์ลดลงอย่างรวดเร็วเซลล์

46. …สรุป กระบวนการหมัก
กรดแลกติก
. กรดแลกติกเป็นสารที่ร่างกายไม่
ต้องการ เมื่อสะสมมากขึ้นกล้ามเนื้อ
จะล้าจนกระทั่งทำางานไม่ได้ จะต้อง
ได้รับออกซิเจนมาชดเชยเพื่อสลาย
กรดแลกติก ต่อไปจนได้
คาร์บอนไดออกไซด์และนำ้า ซึ่ง
ร่างกายจะกำาจัดออกสู่ภายนอกได้
แบคทีเรียบางชนิดได้พลังงานจากการ
สลายสารอาหารโดยไม่ใช้ออกซิเจน

47. . การสลายสารอาหารแบบไม่ใช้
ออกซิเจนทั้ง 2 แบบดังกล่าวเป็นการ
สลายสารอาหารที่ไม่สมบูรณ์เพราะ
เอทิลแอลกอฮอล์และกรดแลกติกที่เป็น
ผลิตภัณฑ์นั้นยังมีพลังงานแฝงอยู่
จำานวนมากและATP ที่เกิดจากการ
หมักเหล่านี้ ไม่ได้สังเคราะห์จากการ
ถ่ายทอดอิเล็กตรอน แบคทีเรียบาง

51. http://mil.citrus.cc.ca.us/cat2courses/bio104/ChapterNotes/Chapter07notesLewis.htm
.

54. http://mil.citrus.cc.ca.us/cat2courses/bio104/ChapterNotes/Chapter07notesLewis.htm
.