| ปฏิกิริยาเคมีในสิ่งมีชีวิต
ในการดำรงชีวิต ร่างกายอาศัยกิจกรรมของเซลล์ เช่น การนำสารเข้าสู่เซลล์ การเคลื่อนย้ายสารภายในเซลล์ การสังเคราะห์สาร การสลายสาร การกำจัดสารออกจากเซลล์ กิจกรรมต่างๆ ที่ยกตัวอย่างมานี้ต้องอาศัยพลังงานทั้งสิ้น เซลล์ที่ขาดพลังงานจะมีชีวิตอยู่ไม่ได้ พลังงานมีอยู่มากมายทั่วไป เช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสง พลังงานกล ฯลฯ แม้ว่าเรานอนผึ่งแดดเพื่อรับแสง อบด้วยความร้อน แช่น้ำอุ่น กระตุ้นด้วยเครื่องไฟฟ้า หรืออยู่ในสนามแม่เหล็ก เซลล์ร่างกายของเราก็ไม่สามารถนำพลังงานดังกล่าวนี้มาใช้ในกิจกรรมของเซลล์ โดยตรงได้ นักชีววิทยาเชื่อว่า พลังงานที่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตนำมาใช้ได้มีพียงรูปเดียว คือ พลังงานเคมี
เราทราบกันดีแล้วว่าการหายใจเข้าและออกเป็นกระบวนการทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซในบรรยากาศกับก๊าซในถุงลมของปอด นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ส่วนประกอบของก๊าซสามชนิดที่อยู่ในลมหายใจเข้าและลมหายใจออก ซึ่งได้แก่ ไนโตรเจน ออกซิเจน และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ผลปรากฏดังตาราง  | ตารางแสดงชนิดและปริมาณของก๊าซในลมหายใจเข้า และลมหายใจออก
จะเห็นว่า ปริมาตรของก๊าซออกซิเจนในลมหายใจออกมีน้อยกว่าลมหายใจเข้า ส่วนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในลมหายใจออกมีปริมาณเพิ่มขึ้น นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่า ไม่เพียงแต่มนุษย์เท่านั้นที่มีการหายใจโดยการนำออกซิเจนเข้าไปใช้และปลด ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์สู่บรรยากาศ แม้แต่สัตว์และพืชก็เช่นเดียวกัน คล้ายกับการเผาไหม้ของสารเชื้อเพลิงที่มีการใช้ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ จึงน่าจะเป็นไปได้ว่า มีการเผาไหม้ของสารเชื้อเพลิงเกิดขึ้นภายในร่างกาย
การหายใจหรือการเผาไหม้ของสารเชื้อเพลิงในสิ่งมีชีวิตไม่ใช่เป็นพียงแค่การ แปรสภาพของสารเชื้อเพลิงเพื่อให้ได้พลังงานในการดำรงชีวิตและเกิดของเสียที่ ต้องกำจัดออกจากร่างกายเท่านั้น แต่ยังมีสิ่งที่น่าสนอีกหลายประการ เช่น สารเชื้อเพลิงที่ใช้ในการเผาไหม้ในร่างกายเกิดขึ้นได้อย่างไร เหตุใดร่างกายจึงไม่ได้รับอันตรายจากการเผาไหม้ ซึ่งสิ่งเหล่านี้น้องๆ จะได้ศึกษาต่อไป
การเผาไหม้และการหายใจย่อมจะต้องมีการสลายสารที่ให้พลังงาน สารที่สามารถให้พลังงานได้ก็คือ สารเชื้อเพลิง สารเชื้อเพลิงที่ให้พลังงานแก่เซลล์เป็นสารอินทรีย์ที่สิ่งมีชีวิต สังเคราะห์ขึ้น ได้แก่ สารอาหารชนิดต่างๆ เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมันแม้ สารอินทรีย์ทุกชนิดจะสังเคราะห์ขึ้นโดยเซลล์ที่มีชีวิต แต่เซลล์ทุกเซลล์ไม่ใช่ว่าจะสามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์ได้ทุกชนิด เซลล์ที่ไม่สามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์บางอย่างได้ ก็จำเป็นจะต้องนำสารอินทรีย์ที่ไม่สามารถสังเคราะห์ได้เข้าไปอาหาร
โมเลกุลใหญ่ที่ถูกย่อยให้มีโมเลกุลเล็กลงโดยการใช้เอนไซม์ช่วย เช่น การย่อยน้ำตาลโมเลกุลใหญ่ให้เป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่ แล้วได้เป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวตามลำดับ หรือการย่อยโปรตีนให้ได้กรดอะมิโน และการย่อยสลายไขมันให้ได้กรดไขมันและกลีเซอรอล
เป็นต้น
ในกระบวนการหายใจก็ มีการสลายโมเลกุลของอาหารให้ได้เป็นสารที่มีโมเลกุลเล็กลงไปอีก จนในที่สุดก็จะได้คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และพลังงานปฏิกิริยาเคมีในสิ่งมีชีวิตไม่ใช่มีแต่การเปลี่ยนแปลงสารให้มี โมเลกุลเล็กลงเท่านั้น ในหลายๆ ปฏิกิริยามีการสังเคราะห์สารโมเลกุลใหญ่ด้วยการรวมกันทางเคมีของสารที่มี โมเลกุลเล็ก เช่น การรวมกันทางเคมีของน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวได้เป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่ หรือเป็นน้ำตาลโมเลกุลใหญ่ การรวมกันทางเคมีของกรดอะมิโนเป็นโปรตีน และการรวมกันของกรดไขมันกับกลีเซอรอลเป็นไขมัน เป็นต้น ตลอดจนการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาชีวเคมีที่ซับซ้อนที่จะกล่าวถึงต่อไปไม่ว่าจะเป็น ปฏิกิริยาที่มีการสลายสารอินทรีย์หรือสังเคราะห์สารอินทรีย์ภายในเซลล์หรือ สิ่งมีชีวิต ย่อมต้องอาศัยเอนไซม์ ปฏิกิริยาชีวเคมีดังกล่าวนี้เป็นกระบวนการ เมทาบอลิซึม (metabolism) ซึ่งเป็นกระบวนการที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต | 