สารชีวโมเลกุล

1. โปรตีน

1.1. สารชีวโมเลกุลประเภทสารอินทรีย์ที่ประกอบด้วยธาตุ C H O N เป็นองค์ประกอบสำคัญ

1.2. ประโยชน์

1.2.1. 1.สร้างเนื้อเยื่อต่างๆ และซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอในอวัยวะต่างๆ 2.เป็นส่วนประกอบของน้ำย่อย และฮอร์โมน 3.เป็นส่วนประกอบของสารเคมีที่สามารถต้านทานโรค 4.ให้พลังงาน คือ โปรตีน 1 กรัม ให้พลังงานประมาณ 4 แคลอรี 5.ร่างกายสามารถใช้โปรตีนแทนคาร์โบไฮเดรตได้

1.3. แหล่งของโปรตีนในอาหาร

1.3.1. เนื้อสัตว์ นม ไข่ ถั่ว เมล็ดธัญพืช เป็นต้น

1.4. โครงสร้างของโปรตีน

1.4.1. 1. โครงสร้างปฐมภูมิ (primary sturcture)

1.4.1.1. เป็นโครงสร้างหลักพื้นฐานของโปรตีน เกิดจากการเชื่อมต่อกันของกรดแอมิโน เป็นสายยาว ระหว่างกรดแอมิโนเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเพปไทด์ เกิดเป็นพอลิเพปไทด์ โดยมีปลายด้านหนึ่งของสาย เป็นปลายแอมิโน และปลายอีกด้านหนึ่งเป็น ปลายคาร์บอกซิล

1.4.2. 2. โครงสร้างลำดับที่สอง หรือโครงสร้างทุติยภูมิ

1.4.2.1. เป็นโครงสร้างที่เกิดจากกรดแอมิโน ที่อยู่ภายในสายพอลิเพปไทด์เดียวกัน ทำปฎิกิริยากันด้วยพันธะไฮโดรเจน มี 2 รูปแบบ

1.4.2.1.1. แบบเกลียวแอลฟา ซึ่งมีลักษณะเป็นเป็นเกลียวขดคล้ายสปริง เกลียวแอลฟาเป็นโครงสร้างพื้นฐานทั้งในโปรตีนเส้นใย และในโปรตีนก้อนกลม

1.4.2.1.2. แบบ beta sheetsหรือ pleated sheet ซึ่งป็นแผ่นพับซ้อนกันไปมา

1.4.3. 3. โครงสร้างลำดับที่สาม

1.4.3.1. เป็นโครงสร้างที่เกิดขี้นภายหลังจากที่เกิดโครงสร้างลำดับสองแล้ว เป็นโครงสร้างที่เกิดเนื่องจากพันธะต่างๆ ระหว่าง หมู่ R ต่างๆ ของกรดแอมิโนสายของเดียวกัน เช่น

1.4.3.1.1. -พันธะไอออนิกเกิดระหว่างหมู่ R ของกรดแอมิโนที่มีประจุบวกและประจุลบ -พันธะไฮโดรเจน -พันธะไดซัลไฟด์ (disulfide bond) เป็นพันธะ

1.4.4. 4. โครงสร้างลำดับที่สี่

1.4.4.1. เกิดจากการรวมกันของสายพอลิเพปไทด์มากกว่า 1 สาย ด้วยแรงดึงดูดอย่างอ่อน ระหว่างหมู่ R ระหว่างสายพอลิเพปไทด์ ที่ยังไม่เกิดพันธะ ซึ่งอยู่บริเวณผิวด้านนอกของโครงสร้าง โครงสร้างลำดับท่ีสี่นี้พบในโมเลกุลของเอนไซม์

1.5. การสูญเสียสภาพธรรมชาติของโปรตีน

1.5.1. การเปลี่ยนแปลงจากสภาพธรรมชาติของโปรตีน มีผลทำให้โครงสร้างทางเคมีเปลี่ยนไปแต่ไม่ทำลายพันธะเพปไทด์ ซึ่งเป็นพันธะระหว่างกรดแอมิโน ในโมเลกุลของโปรตีน แต่มีพันธะไฮโดรเจนซึ่งทำให้เกิดโครงสร้างระดับต่างๆ ของโปรตีน ถูกทำลาย โครงสร้างจึงเกิดการคลายตัว เปลี่ยนจากโครงสร้างเดิมตามธรรมชาติเป็นโครงสร้างใหม่

2. ลิพิด

2.1. ไขมันและน้ำมัน

2.1.1. สารอินทรีย์ประเภทลิปิดชนิดหนึ่ง มีหมู่ฟังก์ชันเหมือนเอสเทอร์ จึงจัดเป็นสารประเภทเอสเทอร์ชนิดหนึ่งที่มีโมเลกุลขนาดใหญ พบทั้งในพืชและสัตว

2.2. ฟอสโฟลิพิด

2.2.1. คือ ลิพิด ซึ่งเกิดจากการรวมตัวของ กลีเซอรอล 1 โมเลกุล ของกรดไขมัน 2 โมเลกุล และกรดฟอสฟอริก 1 โมเลกุล ในโมเลกุลมีทั้งส่วนที่ชอบน้ำ และไม่ชอบน้ำ สามารถใช้เป็นอิมัลซิไฟเออร์ ช่วยทำให้อิมัลชันคงตัว

2.3. ไข

2.3.1. คือ สารในกลุ่มลิพิด ไขที่พบในธรรมชาติเป็นเอสเทอร์ของกรดไขมันกับแอลกอฮอล์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง และเป็นแอลกอฮอล์ที่มีหมู่ไฮดรอกซิลเพียงหมู่เดียว มีจุดหลอมเหลวสูงเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง

2.4. สเตรอยด์

2.4.1. เป็นลิพิดโครงสร้างเฉพาะประกอบด้วยโครงสร้างพิ้นฐานที่เป็นวงคาร์บอน 6 เหลี่ยม 3 วงกับ 5 เหลี่ยม 1 วงเชื่อมต่อกัน

2.5. คอเลสเทอรอล

2.5.1. มักพบในสัตว์ ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์สเตรอยด์อื่นในร่างกาย

2.5.1.1. เช่น การสังเคราะห์กรดน้ำดีที่ตับ

2.6. ฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติคอยด์

2.6.1. เกี่ยวข้องกับกระบวนการควบคุมสมดุลของน้ำและอิเลคโทรไลต์ รวมทั้งการเผาผลาญโปรตีน และคาร์โบไฮเดรต

2.7. ฮอร์โมนเพศ

2.7.1. เพศชาย

2.7.1.1. เทสโทสเทอโรน

2.7.1.1.1. ทำหน้าที่ควบคุมการเจริญเติบโตของอวัยวะสืบพันธ์ุ รวมทั้งการพัฒนาโครงสร้างกล้ามเนื้อและเสียง

2.7.2. เพศหญิง

2.7.2.1. โพรเจสเทอโรน

2.7.2.1.1. ทำหน้าที่ควบคุมเยื่อบุผนังมดลูกในระหว่างที่มีการตั้งครรภ์หรือประจำเดือน

2.7.2.2. เอสโตรเจน

2.7.2.2.1. ควบคุมการเจริญเติบโตและควบคุมการสร้างและหลุดลอกของเยื่อบุมดลูกก่อนและหลังมีประจำเดือน

2.8. กรดน้ำดี

2.8.1. ผลิตจากคอเลสเทอรอลที่ตับและเก็บสะสมไว้ในถุงน้ำดี

2.8.2. กรดโคลอก

2.8.2.1. หน้าที่ช่วยย่อยไขมันในลำใส้เล็กและช่วยละลายคอเลสเทอรอลที่อยู่ในอาหาร

3. กรดนิวคลิอิก

3.1. เป็นสารโมเลกุลขนาดใหญ่คล้ายโปรตีน ประกอบด้วยธาตุคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส

3.2. โครงสร้างของนิวคลีโอไทด์ DNA และ RNA

3.2.1. หมู่ฟอสเฟต

3.2.2. น้ำตาลที่มีคาร์บอน 5 อะตอม

3.2.3. เบสที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ นิวคลีโอไทด์มีอยู่ด้วยกัน 5 ชนิดแตกต่างกันที่องค์ประกอบที่เป็นเบส

4. คาร์โบไฮเดรต

4.1. ทำหน้าที่สะสมพลังงาน เช่น น้ำตาล แป้ง เซลลูโลส

4.2. ชนิดและโครงสร้างของคาร์โบไฮเดรต

4.2.1. องค์ประกอบหลักคือ คาร์บาน

4.2.2. มอนอแซ็กคาไรต์

4.2.2.1. มีขนาดเล็กมาก 3 ถึง 8 คาร์บอน

4.2.2.2. มี ไตรโอส เทโทรส เพนโทรส เฮกโซส เป็นองค์ประกอบ

4.2.2.3. ในธรรมชาติส่วนใหญ่เป็น

4.2.2.3.1. เพนโทส

4.2.2.3.2. เฮกโซส

4.2.3. ไดเซ็กคาไรด์

4.2.3.1. เกิดจากการรวมตัวของมอนอแซ็กคาไรด์ 2 โมเลกุล

4.2.4. พอลิแซ็กคาไรด์

4.2.4.1. เป็นคาร์โบไฮเดรตโมเลกุลใหญ่ที่ประกอบด้วยมอนอแซ็กคาไรด์หลายๆโมเลกุลเชื่อมต่อกัน

4.2.4.2. ได้แก่ แป้ง เซลลูโลส และไกลโคเจน

4.3. สมบัติและปฏิกิริยาของคาร์โบไฮเดรต

4.3.1. แป้ง ในภาวะที่เป็นกรดจะถูกไฮโดรไลซ์ได้ง่าย ได้สารที่มีขนาดเล็กลงเรียกว่า เด็กซ์ตริน เมื่อทำต่อไปก็จะได้มอลโทสและกลูโคส