เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต1.pdf

เคมีที่เป็นพื้นฐานของ สิ่งมีชีวิต  ในการจัดระบบของสิ่งมีชีวิตจะเห็นได้ว่า สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบขึ้นจากเซลล์ แต่ละเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เองประกอบขึ้นจากสารเคมีต่างๆ ที่อยู่ภายในเซลล์ ดังนั้นถ้าเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้าง บทบาทหน้าที่ และการ ทางานของสารเคมีที่พบในสิ่งมีชีวิตจึงช่วยทาให้เข...

เคมีที่เป็นพื้นฐานของ สิ่งมีชีวิต  ในการจัดระบบของสิ่งมีชีวิตจะเห็นได้ว่า สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบขึ้นจากเซลล์ แต่ละเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เองประกอบขึ้นจากสารเคมีต่างๆ ที่อยู่ภายในเซลล์ ดังนั้นถ้าเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้าง บทบาทหน้าที่ และการ ทางานของสารเคมีที่พบในสิ่งมีชีวิตจึงช่วยทาให้เข้าใจกลไกการทางานของสิ่งมีชีวิตได้ดขี ึ้น  อะตอม ธาตุและสารประกอบ สิ่งมีชีวิตมีธาตุหลายชนิดเป็นองค์ประกอบหลัก เช่น คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส กามะถัน เป็นต้น อะตอมของธาตุประกอบด้วย โปรตอน (Proton) มีประจุเป็นบวก นิวตรอน (Neutron) เป็นกลาง อิเล็กตรอน (Electron) วิ่งอยู่รอบนอก มีประจุเป็นลบ  อะตอม ธาตุและสารประกอบ เลขมวล เราสามารถเขียนเป็นสัญลักษณ์เพื่อระบุเลขอะตอมและ เลขมวลได้ดังนี้ สัญลักษณ์ของธาตุ เลขอะตอม = จานวนโปรตอน = จานวนอิเล็กตรอน 6 = จานวนโปรตอน = จานวนอิเล็กตรอน เลขมวล = จานวนโปรตอน + จานวนนิวตรอน เลขอะตอม 12 = 6 + จานวนนิวตรอน จานวนนิวตรอน = 12 - 6 = 6 นั่นคือ ธาตุคาร์บอนมีจานวนโปรตอน, อิเล็กตรอนและนิวตรอน เท่ากับ 6, 6, 6 ตามลาดับ  อะตอม ธาตุและสารประกอบ อะตอมไม่สามารถอยู่ได้เองอย่างอิสระเพราะไม่มคี วามเสถียร โดยอะตอมตั้งแต่ 2 อะตอมขึ้นไป ถ้าอยู่ด้วยกันโดยมีพันธะเคมียึดเหนี่ยวไว้ จะเกิดเป็น โมเลกุล โมเลกุลบางชนิดประกอบด้วยอะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน เช่น แก๊สออกซิเจน (O2) แก๊สไนโตรเจน (N2) เป็นต้น โมเลกุลบางชนิดประกอบด้วยอะตอมของธาตุต่างชนิดกัน เรียกว่า สารประกอบ เช่น น้า (H2O) กลูโคส (C6H12O6)เป็นต้น  พันธะเคมี พันธะเคมี (chemical bond) คือแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมสองอะตอมในโมเลกุล หรือ เปนแรงที่เกิดขึ้นระหวางอะตอมของสองโมเลกุล พันธะเคมีที่สาคัญ ได้แก่ 1. พันธะโคเวเลนซ์ (covalent bond) เกิดจากการที่อะตอมคู่หนึ่งนาอิเล็กตรอนวงนอกสุด (valence electron) มาใช้ร่วมกัน เพื่อให้ อิเล็กตรอนวงนอกสุดของแต่ละอะตอมครบ 8 และจะทาให้โมเลกุลนั้นมีความเสถียร  พันธะเคมี ในกรณีที่อะตอมของธาตุบางชนิดมีอิเล็กตรอนวงนอกสุดที่ไม่ได้ใช้ในการสร้าง พันธะ แต่ทาให้อะตอมนั้นๆ มีจานวนอิเล็กตรอนวงนอกครบแปด จะเรียกว่า อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (lone-pair electron)  พันธะเคมี 2. พันธะไอออนิก (ionic bond) คือพันธะที่เกิดจากการที่อะตอมของธาตุมีการถ่ายเทอิเล็กตรอนวงนอกสุด ทาให้อะตอมมีสภาพเป็น ไอออนบวกและไอออนลบ จึงเกิดแรงดึงดูดทางไฟฟ้าระหว่างไอออนที่มีประจุต่างกัน  พันธะเคมี 3. พันธะไฮโดรเจน (hydrogen bond) ไดอันเนื่องมาจากอะตอมไฮโดรเจนที่มีสภาพไฟฟาเปนบวกเล็กนอย เกิดแรงดึงดูดกับอะตอมของธาตุที่ มีคาสภาพไฟฟาลบสูงของอีกโมเลกุลหนึ่ง สารเคมีในสิ่งมีชีวิตแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท 1. สารอนินทรีย์ (Inorganic substance) คือ สารประกอบทีไ่ ม่มธี าตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ เช่น น้า แร่ธาตุ 2. สารอินทรีย์ (Organic substance) คือ สารประกอบที่มีธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็น องค์ประกอบ เช่น Carbohydrate, Protein, Lipid, Nucleic acid สารอินทรีย์ในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เป็นโมเลกุลใหญ่ เรียกว่า สารชีวโมเลกุล (Biomolecule, Macromolecule)  สารอนินทรีย์ (Inorganic substance) น้า (H2O) น้าเป็นสารประกอบที่มีความสาคัญต่อสิ่งมีชีวิตอย่างมาก โมเลกุลของน้าประกอบด้วย ธาตุไฮโดรเจน (H) 2 อะตอม และออกซิเจน (O) 1 อะตอม เชื่อมต่อกันด้วย พันธะโคเวเลนซ์ (Covalent bond) ระหว่างโมเลกุลของน้าเชื่อมกันด้วย พันธะไฮโดรเจน (Hydrogen bond) น้า 1 โมเลกุล สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับน้าโมเลกุลข้างเคียงได้ 4 โมเลกุล  สารอนินทรีย์ (Inorganic substance) น้า (H2O) โมเลกุลของเรียงตัวกันทามุม 104.5 องศา ทาให้เกิดเป็นรูปร่าง V-shape เป็นโมเลกุลมีขั้ว โดยออกซิเจนแสดงความเป็นขั้วลบ และไฮโดรเจนแสดงความเป็นขั้วบวก น้าเมื่อแตกตัว จะให้ H+ มีคุณสมบัติเป็นกรด และ OH- มีคุณสมบัติเป็นเบส น้ามีความจุความร้อนสูง สาร แบ่งได้เป็น 2 ประเภท ตามความสามารถในการละลายน้า สารที่ละลายน้าได้ เรียก Hydrophilic เช่น เกลือ น้าตาล สารที่ละลายน้าไม่ได้ เรียก Hydrophobic เช่น น้ามัน ไขมัน  สารอนินทรีย์ (Inorganic substance) น้า (H2O) ความสาคัญของน้า 1. เป็นตัวกลางในการเกิดปฏิกิริยา 2. เป็นตัวทาละลายที่ดี 3. ช่วยลาเลียงสารในร่างกาย 4. ควบคุมอุณหภูมิในร่างกาย 5. ช่วยในการขับถ่ายของเสีย  สารอนินทรีย์ (Inorganic substance) แร่ธาตุ (mineral) เป็นสารที่ไม่ให้พลังงาน แต่ร่างกายขาดไม่ได้ แร่ธาตุที่สิ่งมีชีวิตต้องการต้องอยู่ในรูปของไออน แร่ธาตุที่คนต้องการแบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือ 1. แร่ธาตุหลัก (major/macro minerals) แร่ธาตุที่ร่างกายต้องการมากกว่า 100 มิลลิกรัม/วัน ได้แก่ แคลเซียม (Ca) ฟอสฟอรัส (P) โพแทสเซียม (K) คลอรีน (Cl) แมกนีเซียม (Mg) และกามะถัน (S) 2. แร่ธาตุรอง (minor/micro minerals) แร่ธาตุที่ร่างกายต้องการน้อยกว่า 100 มิลลิกรัม/วัน ได้แก่ เหล็ก (Fe) ทองแดง (Cu) แมงกานีส (Mn) ไอโอดีน (I) สังกะสี (Zn) ฟลูออรีน (F) ซิลิกอน (Si) เป็นต้น  ตารางแสดงแร่ธาตุแต่ละชนิด แร่ธาตุ อาหารที่พบมาก ประโยชน์ อาการเมื่อขาดแร่ธาตุ แคลเซียม ปลาไส้ตัน กุ้งแห้ง เนยแข็ง เป็นส่วนประกอบของกระดูกและฟัน เจริญเติบโตช้า ในเด็กเป็นโรคกระดูก Ca นมสด ไข่ ผัก ช่วยในการแข็งตัวของเลือด อ่อน ถ้าเกิดภาวะแคลเซียมต่ามากๆ จะ ช่วยในการทางานของประสารและกล้ามเนื้อ เกิดอาการชักเกร็ง ฟอสฟอรัส กุ้ง ปลาไส้ตัน ไข่ นมสด ถั่ว ช่วยเสริมสร้างกระดูกและฟัน กระดูกเปราะหักง่าย เจริญเติบโตช้า P เหลือง ผักใบเขียว เป็นองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก,ฟอสโฟลิพิดในเยื่อ หุ้มเซลล์ เกี่ยวข้องกับการหายใจระดับเซลล์ โพแทสเซียม เนื้อสัตว์ นม กล้วย ควบคุมของเหลวในเซลล์ กล้ามเนื้อและระบบประสาททางาน K ผักใบเขียว ส้ม ถั่ว เกี่ยวข้องกับการทางานของกล้ามเนื้อ ผิดปกติ ข้าว เห็ด ไข่ และระบบประสาท เหล็ก ไข่แดง ผักสีเขียว เป็นส่วนประกอบของฮีโมโกลบินใน เกิดโรคโลหิตจาง Fe ตับ เนื้อวัว งาดา เม็ดเลือดแดง เป็นส่วนประกอบของเอนไซม์บางชนิด  ตารางแสดงแร่ธาตุแต่ละชนิด แร่ธาตุ อาหารที่พบมาก ประโยชน์ อาการเมื่อขาดแร่ธาตุ ไอโอดีน เกลือแกง นม ป้องกันโรคคอพอก - ขาดในเด็กจะเป็นโรคเอ๋อ เตี้ยแคระ I ไข่ อาหารทะเล ส่วนประกอบของฮอร์โมนไทรอกซินที่สร้างจากต่อม แขนสั่น ขาสั้น ปัญญาอ่อน ไทรอยด์ โซเดียม อาหารทะเล น้าปลา ช่วยรักษาความสมดุลของน้า อ่อนเพลีย วิงเวียน หน้ามืด เป็นลม Na เกลือแกง ไข่ นม เนย รักษาความเป็นกรด-เบสในร่างกาย ควบคุมการทางานของกล้ามเนื้อ แมกนีเซียม ราข้าว พืชสีเขียว ควบคุมการทางานของกล้ามเนื้อ อ่อนเพลีย มือสั่น ชักกระตุก การ Mg ถั่ว นม อาหารทะเล และระบบประสาท เจริญเติบโตช้า ฟลูออไรด์ น้าดื่มจากบ่อธรรมชาติ เป็นส่วนประกอบของสารเคลือบฟัน เกิดความผิดปกติของกระดูก ฟันผุง่าย F บางแห่ง อาหารทะเล ทาให้ฟันแข็งแรงป้องกันฟันผุ คลอรีน เกลือ ซอสถั่วเหลือง ช่วยรักษาสมดุลกรด-เบสและสมดุลน้าในร่างกาย ร่างกายเกิดภาวะสมดุลไม่ปกติ การย่อย Cl เป็นส่วนประกอบของ HCl ที่สร้างจากกระเพาะอาหาร โปรตีนในกระเพาอาจเกิดความผิดปกติ กามะถัน เนื้อ นม ไข่ เป็นส่วนประกอบของกรดอะมิโน S  สารอินทรีย์ (Organic substance) สารอินทรีย์ (Organic substance) คือ สารที่พบในสิ่งมีชีวิต ประกอบที่มีธาตุคาร์บอน (C) และ ไฮโดรเจน (H) เป็นองค์ประกอบหลัก และมีธาตุอื่นๆ เป็นองค์ประกอบร่วมด้วย สารอินทรีย์ในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เป็นโมเลกุลใหญ่ เรียกว่า สารชีวโมเลกุล (biomolecule) สารชีวโมเลกุล (biomolecule) แต่ละตัวจะมีหมู่ฟังก์ชั่น (functional group) แตกต่างกัน และ ทางานแตกต่างกันในร่างกายสิ่งมีชีวิต สารชีวโมเลกุล ได้แก่ - คาร์โบไฮเดรต (carbohydrate) - โปรตีน (protein) - ไขมัน (lipid) - กรดนิวคลิอิก (nucleic acid)  สารอินทรีย์ (Organic substance) คาร์บอน (C) จัดเป็นธาตุหลักของสิ่งมีชีวิต นอกจากคาร์บอนจะเกิดจะเกิดพันธะ โคเวเลนซ์กับธาตุอื่นแล้วๆ แล้ว ยังสามารถเกิดพันธะกับธาตุคาร์บอนกันเองได้อีกด้วย มีทั้งแบบ พันธะเดี่ยว (single bond, C C) พันธะคู่ (double bond, C C) พันธะสาม (triple bond, C C)  สารอินทรีย์ (Organic substance) หมู่ฟังก์ชัน (functional group) คือ กลุ่มของอะตอมหรือธาตุที่อยู่ในโมเลกุลของสารอินทรีย์ แล้วทาให้คุณสมบัติทางเคมีของ สารอินทรีย์แตกต่างกันออกไป สารประกอบบางชนิดอาจมีหมู่ฟังก์ชันได้มากกว่า 1 หมู่ โดยหมู่ฟังก์ชันจาแนกได้ ดังนี้ หมู่ฟังก์ชัน สูตรโครงสร้าง กลุ่มสาร ตัวอย่าง คุณสมบัติของหมู่ฟังก์ชัน มีคุณสมบัติเป็นเบสอ่อน หมู่อะมิโน เอมีน พบเป็นองค์ประกอบของกรดอะ (amino group) (amines) R-NH2 Glycine มิโน พบเป็นองค์ประกอบสาคัญของ แอลดีไฮด์ หมู่คาร์บอนิล น้าตาล และคาร์โบไฮเดรต (aldehyde) R-CHO Acetaldehyde (carbonyl group) คีโตน (ketone) R-CO-R Acetone  สารอินทรีย์ (Organic substance) หมู่ฟังก์ชัน สูตรโครงสร้าง กลุ่มสาร ตัวอย่าง คุณสมบัติของหมู่ฟังก์ชัน - มีคุณสมบัติเป็นกรดอ่อน หมู่คาร์บอกซิล กรดอินทรีย์ - เป็นองค์ประกอบของกรดอะมิโน (carboxyl group) (carboxylic acid) R-COOH Acetic acid พบเป็นองค์ประกอบสาคัญของน้าตาล หมู่ไฮดรอกซิล แอลกอฮอล์ และคาร์โบไฮเดรต ทาให้สารสามารถ (hydroxyl group) (alcohol) R-OH Ethanol ละลายน้าได้ดีขึ้น (มีขั้วมาก) เป็นองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก หมู่ฟอสเฟต ฟอสเฟตอินทรีย์ ทาให้กรดนิวคลีอิกมีประจุเป็นลบและ (phoaphate (organic acid) ทาให้มีคุณสมบัติเป็นกรด group) R-PO42- 3-phosphoglycerate เป็นองค์ประกอบของกรดอะมิโนบาง หมู่ซัลฟ์ไฮดริล ไทนอล ชนิด ทาให้เกิดพันธะไดซัลไฟด์ใน (sulfhydryl group) (thiol) R-SH Cysteine โมเลกุลของโปรตีน  สารอินทรีย์ (Organic substance) สารชีวโมเลกุลทุกชนิด ยกเว้น ลิพิด มีลักษณะการต่อกันเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ เรียกว่า พอลิเมอร์ (polymer) ซึ่งประกอบด้วยหน่วยย่อยซ้าๆ เรียงต่อกันอย่างมีรูปแบบ เรียกหน่วยย่อยนี้ว่า มอโนเมอร์ (monomer) โดยหน่วยย่อยเหล่านี้อาจเหมือนกันหรือต่างกันก็ได้ - การสังเคราะห์พอลิเมอร์ จะใช้ปฏิกิริยาควบแน่น - การสลายโมเลกุลของพอลิเมอร์ จะใช้ปฏิกิริยาสลาย (condensation reaction หรือ ด้วยน้า (hydrolysis reaction) โดยมีการนา dehydration reaction) ซึ่งจะทาให้ได้น้า น้าเข้าไปใช้ในปฏิกิริยา ออกมาจากปฏิกิริยา ❑ 1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) คาร์โบไฮเดรตจัดเป็นสารอินทรีย์ที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ จัดเป็นแหล่งพลังงานที่สาคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วย 3 ธาตุหลัก คือ คาร์บอน (C), ไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O) โดยมีอัตราส่วนของ ไฮโดรเจน : ออกซิเจน เป็น 2 : 1 จัดเป็นสารประกอบ แอลดีไฮด์ (aldehyde) หรือ คีโตน (ketone) ที่มหี มู่ไฮดรอกซิล (hydroxyl group) เกาะ อยู่เป็นจานวนมาก หมู่คาร์บอนิล หมู่คาร์บอนิล หมู่ไฮดรอกซิล หมู่ไฮดรอกซิล คีโตน (ketone) แอลดีไฮด์ (aldehyde)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) คาร์โบไฮเดรตแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่ม ดังนี้ 1. มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) 2. โอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) 3. พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 1. มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) คือ น้าตาลโมเลกุลเดี่ยว เป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของคาร์โบไฮเดรต ไม่สามารถสลายให้เป็นโมกุลเล็กลงไปได้อีก โดยมีสูตรโครงสร้างทั่วไป คือ (CH2O)n โดยที่ n เป็นจานวนอะตอมของคาร์บอน ในธรรมชาติพบจานวนคาร์บอนตั้งแต่ 3-7 อะตอม จึงจาแนกน้าตาลโมเลกุลเดี่ยวตามจานวน C ได้เป็น - คาร์บอน 3 อะตอม (3C) เรียก น้าตาลไทรโอส (triose) - คาร์บอน 4 อะตอม (4C) เรียก น้าตาลเทโทรส (tetrose) - คาร์บอน 5 อะตอม (5C) เรียก น้าตาลเพนโทส (pentose) - คาร์บอน 6 อะตอม (6C) เรียก น้าตาลเฮกโซส (hexose) - คาร์บอน 7 อะตอม (7C) เรียก น้าตาลเฮปโทส (heptose)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 1. มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) นอกจากนี้ยังจาแนกน้าตาลโมเลกุลเดี่ยวตามหมู่ฟังก์ชัน ได้เป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่มีหมูค่ าร์บอนิลเป็นแอลดีไฮด์ เรียก น้าตาลอัลโดส (aldose) กลุ่มที่มีหมูค่ าร์บอนิลเป็นคีโตน เรียก น้าตาลคีโตส (ketose)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 1. มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) ตัวอย่างของน้าตาลโมเลกุลเดี่ยวที่สาคัญในสิ่งมีชีวิต ❑ น้าตาลไรโบส (ribose) เป็นน้าตาลที่มคี าร์บอน 5 อะตอม มีสูตรโมเลกุลคือ C5H10O5 เป็นกลุ่มน้าตาลอัลโดส (aldose) เป็นองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก (RNA) ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน D-ribose 𝛃-ribose เป็นองค์ประกอบของสารที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ เมแทบอลิซึมหลายชนิด เช่น ATP NAD+  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 1. มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) ตัวอย่างของน้าตาลโมเลกุลเดี่ยวที่สาคัญในสิ่งมีชีวิต ❑ น้าตาลดีซีออกไรโบส (deoxyribose) เป็นน้าตาลที่มคี าร์บอน 5 อะตอม มีสูตรโมเลกุลคือ C5H10O4 เป็นกลุ่มน้าตาลอัลโดส (aldose) เป็นองค์ประกอบของสารพันธุกรรมพวก DNA ซึ่งเกี่ยวข้องกับถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม D-deoxyribose 𝛃-deoxyribose สูตรโมเลกุลไม่เหมือนกับสูตรทั่วไปของน้าตาลโมเลกุลเดี่ยว เนื่องจากอะตอมของออกซิเจน (O) หายไป 1 ตัว 1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 1. มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) ตัวอย่างของน้าตาลโมเลกุลเดี่ยวที่สาคัญในสิ่งมีชีวิต ❑ น้าตาลกลูโคส (glucose) เป็นน้าตาลที่มีคาร์บอน 6 อะตอม มีสูตรโมเลกุลคือ C6H12O6 เป็นกลุ่มน้าตาลอัลโดส (aldose) มีลักษณะเป็นผลึก ใส รสหวาน และลายน้าได้ดี มักพบใน น้าผึ้ง อ้อย ผักและผลไม้ เป็นน้าตาลโมเลกุลเดี่ยวที่พบมากที่สุดในร่างกาย เนื่องจากเป็นแหล่งให้พลังงานที่สาคัญ D-glucose 𝛂-glucose บางครั้งเรียกว่า blood sugar เนื่องจากเป็นน้าตาล ที่พบในเลือด  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 1. มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) ตัวอย่างของน้าตาลโมเลกุลเดี่ยวที่สาคัญในสิ่งมีชีวิต ❑ น้าตาลกาแลกโทส (galactose) เป็นน้าตาลที่มีคาร์บอน 6 อะตอม มีสูตรโมเลกุลคือ C6H12O6 เป็นกลุ่มน้าตาลอัลโดส (aldose) มีโครงสร้างคล้ายกับกลูโคส ซึ่งจัดเป็นไอโซเมอร์ของกลูโคส ไม่พบเป็นอิสระในธรรมชาติ แต่พบในรูปแลกโทส ในน้านม D-galactose 𝛂-galactose  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 1. มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) ตัวอย่างของน้าตาลโมเลกุลเดี่ยวที่สาคัญในสิ่งมีชีวิต ❑ น้าตาลฟรักโทส (fructose) เป็นน้าตาลที่มีคาร์บอน 6 อะตอม มีสูตรโมเลกุลคือ C6H12O6 เป็นกลุ่มน้าตาลคีโตส (ketose) เป็นน้าตาลที่มีความหวานมากที่สุด พบใน น้าผึ้ง ผัก ผลไม้ และน้าอสุจิ D-fructose fructose 1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 2. โอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) เกิดจากน้าตาลโมเลกุลเดี่ยว (monosaccharide) เชื่อมต่อกันตั้งแต่ 2-10 โมเลกุล เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนซ์ ที่เรียกว่า พันธะไกลโคซิดิก (glycosidic bond) การเรียกชื่อทั่วๆ ไปขึ้นอยู่กับจานวนของน้าตาลโมเลกุลเดี่ยว เช่น - น้าตาลโมเลกุลเดี่ยวเชื่อมต่อกัน 2 โมเลกุล เรียก ไดแซ็กคาไรด์ (disaccharide) - น้าตาลโมเลกุลเดี่ยวเชื่อมต่อกัน 3 โมเลกุล เรียก ไตรแซ็กคาไรด์ (trisaccharide) - น้าตาลโมเลกุลเดี่ยวเชื่อมต่อกัน 4 โมเลกุล เรียก เททระแซ็กคาไรด์ (tetrasaccharide) ในกลุ่มโอลิโกแซ็กคาไรด์ น้าตาลโมเลกุลคู่ (disaccharide) พบมากสุดในธรรมชาติ  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 2. โอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) ตัวอย่างโอลิโกแซ็กคาไรด์ ❑ น้าตาลมอลโทส (maltose) C12H22O11 เป็นน้าตาลโมเลกุลคู่เกิดจาก glucose + glucose ต่อกันด้วยพันธะ 1-4 glycosidic bond เป็นน้าตาลรีดิวซ์ (reducing sugar) มักพบในข้าวมอลต์ น้าตาลชนิดนี้จะถูกย่อยด้วยเอนไซม์ มอลเทส (maltase)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 2. โอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) ตัวอย่างโอลิโกแซ็กคาไรด์ ❑ น้าตาลซูโครส (sucrose) C12H22O11 เป็นน้าตาลโมเลกุลคู่เกิดจาก glucose + fructose ต่อกันด้วยพันธะ 1-2 glycosidic bond เป็นน้าตาลนอนรีดิวซ์ (non-reducing sugar) มักพบในข้าวน้าตาลอ้อย จึงนิยมนามาใช้ทาน้าตาลทราย (table sugar) น้าตาลชนิดนี้จะถูกย่อยด้วยเอนไซม์ ซูเครส (sucrase)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 2. โอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) ตัวอย่างโอลิโกแซ็กคาไรด์ ❑ น้าตาลแลกโทส (lactose) C12H22O11 เป็นน้าตาลโมเลกุลคู่เกิดจาก glucose + galactose ต่อกันด้วยพันธะ 1-4 glycosidic bond เป็นน้าตาลรีดิวซ์ (reducing sugar) พบมากในน้านม น้าตาลชนิดนี้จะถูกย่อยด้วยเอนไซม์ แลกเทส (lactase)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 2. โอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) ตัวอย่างโอลิโกแซ็กคาไรด์ ❑ น้าตาลราฟฟิโนส (raffinose) C18H32O16 เป็นน้าตาลที่เกิดจาก glucose + fructose + galactose พบในพืชตระกูลถั่ว ร่างกายย่อยไม่ได้ จึงเหลือเป็นกากให้แบคทีเรียย่อย  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 3. พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) เรียกอีกชื่อว่า ไกลแคน (glycan) เกิดจากน้าตาลโมเลกุลเดี่ยวจานวนมากมาต่อกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก พอลิแซ็กคาไรด์ถ้าแบ่งตามหน้าที่จะแบ่งได้ 2 กลุ่ม คือ 1. storage polysaccharide พอลิแซ็กคาไรด์แบบสะสม เช่น แป้ง (starch) ไกลโคเจน (glycogen) 2. structure polysaccharide พอลิแซ็กคาไรด์แบบโครงสร้าง เช่น เซลลูโลส (cellulose) ไคติน (chitin) เพปทิโดไกลแคน (peptidoglycan)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 3. พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) ❑ แป้ง (starch) เป็นอาหารสะสมในพืช โดยทั่วไปจะถูกเก็บอยู่ใน อะไมโลพลาสต์ (amyloplast) พบมากในพืชประเภทหัว เช่น เผือก มัน และในธัญพืช เช่น ข้าว ถั่ว 𝛂-glucose ประกอบขึ้นจากหน่วยย่อยคือ 𝛂-glucose โดยแป้งจะประกอบขึ้นจากพอลิเมอร์ของกลูโคส 2 แบบ คือ - อะไมโลส (amylose) มีโครงสร้างเป็นสายตรง ไม่มีกิ่งก้านสาขา - อะไมโลเพกติน (amylopectin) มีโครงสร้างเป็นกิ่งก้านสาขา amylose amylopectin  อะไมโลส (amylose) อะไมโลเพกติน (amylopectin) 1-6 glycosidic bond 1-4 glycosidic bond มีโครงสร้างเป็นสายตรง ไม่มีกิ่งก้านสาขา มีโครงสร้างเป็นกิ่งก้านสาขา ต่อกันด้วยพันธะ α 1-4 glycosidic bond บริเวณกิ่งต่อกันด้วยพันธะ α 1-6 glycosidic bond มีประมาณร้อยละ 15-20 มีประมาณร้อยละ 80-85  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 3. พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) ❑ ไกลโคเจน (glycogen) บางครั้งเรียกว่า แป้งสัตว์ เป็นแหล่งเก็บพลังงานสะสมในสัตว์ มักสะสมอยู่ในเซลล์ตับและกล้ามเนื้อลาย 𝛂-glucose โครงสร้างจะคล้ายกับอะไมโลเพกติน (amylopectin) คือ ประกอบขึ้นจากกลูโคส และมีการแตกกิ่งก้านสาขา แต่มีความถี่ในการแตกกิ่งสูงกว่า  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 3. พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) ❑ เซลลูโลส (cellulose) β-glucose เป็นสารอินทรีย์ที่พบมากที่สุดในโลก เป็นโครงสร้างของผนังเซลล์ในพืช ประกอบขึ้นจากหน่วยย่อยคือ 𝛃-glucose ต่อกันด้วยพันธะ β 1-4 glycosidic bond และมีพันธะไฮโดรเจนที่เชื่อมระหว่างสายเซลลูโลสด้วย มีโครงสร้างเป็นเส้นตรง ไม่แตกกิ่งก้านสาขา ไม่ละลายน้า ไม่ทาปฏิกิริยากับไอโอดีน และเบเนดิกต์  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 3. พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) N-acetylglucosamine (NAG) ❑ ไคติน (chitin) เป็นโครงสร้างของผนังเซลล์พวก เห็ดรา N-acetyl group เป็นโครงสร้างแข็งภายนอกของพวก กุ้ง ปู แมลง มีโครงสร้างคล้ายกับเซลลูโลส แต่ประกอบขึ้นจากหน่วยย่อยที่เป็นอนุพันธ์ของกลูโคส คือ N-acetylglucosamine (NAG)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) 3. พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) ❑ เพปทิโดไกลแคน (peptidoglycan) เป็นโครงสร้างของผนังเซลล์พวก แบคทีเรีย ประกอบขึ้นจากหน่วยย่อยที่เป็นอนุพันธ์ของน้าตาลโมเลกุล เดี่ยว 2 ชนิด (heterodimer) คือ N-acetylglucosamine (NAG) และ N-acetylmuramic (NAM) N-acetylglucosamine (NAG) N-acetylmuramic (NAM)  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) การทดสอบคาร์โบไฮเดรต การทดสอบน้าตาลจะใช้สารละลายเบเนดิกต์ - น้าตาลส่วนใหญ่จะเป็นน้าตาลรีดิวซ์ (reducing sugar) เมื่อนามาต้มกับสารละลายเบเนดิกต์ (ฟ้า) จะเกิด ตะกอนสีแดงอิฐของ Cu2O - น้าตาลซูโครส เป็นน้าตาลนอนรีดิวซ์ (non-reducing sugar) จะไม่ให้ผลบวกกับสารละลาย เบเนดิกต์ ถ้าต้องการให้เกิดผลบวกต้องเติมกรดลงไปก่อน  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) การทดสอบคาร์โบไฮเดรต การทดสอบน้าตาลจะใช้สารละลายเบเนดิกต์  1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) การทดสอบคาร์โบไฮเดรต การทดสอบคาร์โบไฮเดรตจะใช้สารละลายไอโอดีน - แป้งจะได้สารละลายสีม่วงแกมน้าเงิน เนื่องจาก อะไมโลสเมื่อทดสอบจะได้สารละลายสีน้าเงิน อะไมโลเพกตินเมื่อทดสอบจะได้สารละลายสีม่วง - ไกลโคเจนจะได้สารละลายสีแดง - เซลลูโลส ไม่เกิดปฏิกิริยากับไอโอดีนและเบเนดิกต์ ❑ 2. โปรตีน (Protein)  2. โปรตีน (Protein) ชนิดของโปรตีนในสิ่งมีชีวิต 1. เอนไซม์ (enzyme) เป็นโปรตีนที่ทาหน้าที่เร่งปฏิกิริยาต่างๆ ในสิ่งมีชีวิต 2. โปรตีนโครงสร้าง (structural protein) ทาหน้าที่สร้างความแข็งแรงและยึดเหนี่ยวส่วนต่างๆ เช่น สารคอลลาเจน (collagen) ในเอ็นและกระดูกอ่อน เคราทิน ในผม เขา ขน เป็นต้น  2. โปรตีน (Protein) ชนิดของโปรตีนในสิ่งมีชีวิต 3. โปรตีนขนส่ง (transport protein) ทาหน้าที่ขนส่งสิ่งจาเป็นไปยังอวัยวะต่างๆ เช่น ฮีโมโกลบิน (hemoglobin) ขนส่งออกซิเจน เป็นต้น 4. โปรตีนที่ใช้ในการหดตัว (contractile protein) ใช้ในการเคลื่อนไหว เช่น ไมโอซิน (myosin) และแอกติน (actin) ในเซลล์กล้ามเนื้อ ทูบวิ ลิน (tubulin) ในซีเลียและ แฟลกเจลลัม  2. โปรตีน (Protein) ชนิดของโปรตีนในสิ่งมีชีวิต 5. ฮอร์โมน (hormone) ฮอร์โมนหลายชนิดในร่างการเป็นโปรตีน เช่น อินซูลิน 6. โปรตีนต้อนรับ (receptor protein) ทาหน้าที่จับสารบางอย่าง เช่น สารสื่อประสาท (neurotransmitter) และอิออนต่าง ๆ อันก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา  2. โปรตีน (Protein) ชนิดของโปรตีนในสิ่งมีชีวิต 7. โปรตีนสะสม (storage protein) ทาหน้าที่สะสมอาหารเช่น เคซีน (casein) ในน้านม โอวัลบูมิน (ovalbumin) ในไข่ขาว 8. โปรตีนป้องกัน (protective protein) เช่น ไฟบริล (fibril) ทรอมบิน (thrombin) และอิมมูโนโกลบูลิน (immunoglobulin) ในเลือด 9. สารพิษ (toxin) มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตต่างๆ เช่น พิษงู เป็นต้น  2. โปรตีน (Protein) โปรตีน เป็นพอลิเมอร์ขนาดใหญ่ ประกอบขึ้นจากหน่วยย่อย คือ กรดอะมิโน (Amino acid) อะตอมของไฮโดรเจน หมู่อะมิโน หมู่คาร์บอกซิล (amino group : -NH2) (carboxyl group : -COOH) 𝛼-carbon คาร์บอนที่จับกับทั้ง หมู่อะมิโนอละหมู่คาร์บอกซิล หมู่โซ่ข้าง (side chain : R group) **หมู่โซ่ข้างทาให้กรดอะมิโนแต่ละชนิดแตกต่างกันออกไป  2. โปรตีน (Protein) กรดอะมิโนที่พบทั่วไปในร่างกาย เมื่อละลายน้าจะเกิดการแตกตัวอยู่ในรูปของไอออน เรียกว่า zwitterions  2. โปรตีน (Protein) เมื่อนากรดอะมิโน 2 โมเลกุล มาเชื่อมต่อกัน จะเกิดปฏิกิริยาดึงน้าออก (dehydration reaction) ทาให้เกิดน้าขึ้น 1 โมเลกุล สารที่เกิดใหม่ เรียกว่า ไดเพปไทด์ (dipeptide) พันธะโคเวเลนซ์ที่เชื่อมละหว่างกรดอะมิโน เรียกว่า พันธะเพปไทด์ (peptide bond)  2. โปรตีน (Protein) ถ้านากรดอะมิโน 3 โมเลกุลมาต่อกัน เรียก ไตรเพปไทด์ (tripeptide) ถ้าทาโมเลกุลของกรดอะมิโนจานวนมากมาต่อกัน เรียก พอลิเพปไทด์ (polypeptide) ถ้ามีขนาดใหญ่มากขึ้นจะเรียก โปรตีน (protein)  2. โปรตีน (Protein) สายพอลิเพปไทด์ ปลายด้านที่มหี มู่อะมิโนอิสระเหลืออยู่ จะเรียกปลายด้านนี้ว่า N-terminus ส่วนปลายด้านที่หมู่คาร์บอกซิลเหลืออยู่ จะเรียกปลายด้านนี้ว่า C-terminus N-terminus C-terminus การเขียนลาดับกรดอะมิโนในสายเพปไทด์จะนิยมเขียนจากด้าน N-terminus ไปหา C-terminus  2. โปรตีน (Protein) กรดอะมิโน (amino acid) กรดอะมิโนที่พบเป็นองค์ประกอบของโปรตีนทั่วๆ ไป มี 20 ชนิด กรดอะมิโนแต่ละชนิดจะมีหมู่ R ที่แตกต่างกัน หมู่ R จะแสดงคุณสมบัติที่ต่างกันออกไป โดยจาแนกได้เป็นกลุ่ม ดังนี้ กลุ่มที่ไม่มีขั้ว กลุ่มที่มีขั้ว แต่ไม่แสดงประจุ กลุ่มที่มีขั้ว และแสดงประจุ  2. โปรตีน (Protein) กรดอะมิโน (amino acid) กลุ่มที่ไม่มีขั้ว ไกลซีน Glycine อะลานีน Alanine วาลีน Valine ลิวซีน Leucine ไอโซลิวซีน Isoleucine (Gly, G) (Ala, A) (Val, V) (Leu, L) (Ile, I) เมไทโอนีน Methionine ฟีนิลอะลานีน Phenylalanine ทริปโตเฟน Tryptophan โพรลีน Proline (Met, M) (Phe, F) (Trp, W) (Pro, P)  2. โปรตีน (Protein) กรดอะมิโน (amino acid) กลุ่มที่มีขั้ว แต่ไม่แสดงประจุ แอสพาราจีน ซีรีน Serine ทริโอนีน Threonine ซิสเทอีน Cysteine ไทโรซีน Tyrosine Asparagine กลูตามีน Glutamine (Ser, S) (Thr, T) (Cys, C) (Tyr, Y) (Asn, N) (Gln, Q)  2. โปรตีน (Protein) กรดอะมิโน (amino acid) กลุ่มที่มีขั้ว และแสดงประจุ ชนิดเป็นกรด ชนิดเป็นเบส กรดแอสพาร์ติก กรดกลูตามิก Aspartic acid Glutamic acid ไลซีน Lysine อาร์จินีน Arginine ฮิสทิดีน Histidine (Asp, D) (Glu, E) (Lys, K) (Arg, R) (His, H)  2. โปรตีน (Protein) กรดอะมิโน (amino acid) ถ้าจาแนกกรดอะมิโนตามความต้องการของร่างกาย จะแบ่งได้ 2 ประเภทคือ 1. กรดอะมิโนจาเป็น (essential amino acid) - คือ กรดอะมิโนที่ร่างกายสังเคราะห์ขึ้นเองไม่ได้ - วัยผู้ใหญ่มี 8 ชนิด คือ ลิวซีน ไอโซลิวซีน ไลซีน เมไทโอนีน ทริโอนีน ฟีนิลอะลานีน ทริปโตเฟน วาลีน - วัยเด็กมี 10 ชนิด เพิ่ม ฮีสทีดีน และอาร์จีนีน 2. กรดอะมิไม่จาเป็น (non-essential amino acid) คือ กรดอะมิโนที่ร่างกายสังเคราะห์ขึ้นเองได้  2. โปรตีน (Protein) Essential amino acid Non essential amino acid อาร์จินีน Arginine* อะลานีน Alanine ฮิสทิดีน Histidine* แอสพาราจีน Asparagine ลิวซีน Leucine กรดแอสพาร์ติก Aspartic acid ไอโซลิวซีน Isoleucine ซิสเทอีน Cysteine ไลซีน Lysine กรดกลูตามิก Glutamic acid เมไทโอนีน Methionine กลูตามีน Glutamine ฟีนิลอะลานีน Phenylalanine ไกลซีน Glycine ทริโอนีน Threonine โพรลีน Proline * เป็นกรดอะมิโนที่ ทริปโตเฟน Tryptophan ซีรีน Serine จาเป็นสาหรับเด็ก วาลีน Valine ไทโรซีน Tyrosine  2. โปรตีน (Protein) โครงสร้างของโปรตีน (protein structure) โครงสร้างของโปรตีน แบ่งออกได้เป็น 4 ระดับ คือ โครงสร้างแบบปฐมภูมิ (primary structure) โครงสร้างแบบทุติยภูมิ (secondary structure) โครงสร้างแบบตติยภูมิ (tertiary structure) โครงสร้างแบบจตุรภูมิ (quaternary structure)  2. โปรตีน (Protein) โครงสร้างของโปรตีน (protein structure) โครงสร้างแบบปฐมภูมิ (primary structure) เป็นการจัดเรียงลาดับกรดอะมิโน มีลักษณะเป็นสายยาว จะถูกกาหนดโดยลักษณะพันธุกรรม  2. โปรตีน (Protein) โครงสร้างของโปรตีน (protein structure) โครงสร้างแบบทุติยภูมิ (secondary structure) เป็นโครงสร้างของโปรตีนที่เริ่มเป็น 3 มิติ เกิดจากพันธะไฮโดรเจน (hydrogen bond) ภายในโมเลกุล ของโปรตีน มี 2 แบบ คือ แบบเป็นเกลียว (𝜶-helix) แบบแผ่น (𝜷-pleated sheet)  2. โปรตีน (Protein) โครงสร้างของโปรตีน (protein structure) โครงสร้างแบบทุติยภูมิ (secondary structure)  2. โปรตีน (Protein) โครงสร้างของโปรตีน (protein structure) โครงสร้างแบบตติยภูมิ (tertiary structure) เกิดจากแรงยึดเหนี่ยวอื่นๆ ภายในโมเลกุล เป็นแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดจากหมู่โซ่ข้าง (side chain) ของ กรดอะมิโนด้วยกันเอง  2. โปรตีน (Protein) โครงสร้างของโปรตีน (protein structure) โครงสร้างแบบตติยภูมิ (tertiary structure)  2. โปรตีน (Protein) โครงสร้างของโปรตีน (protein structure) โครงสร้างแบบจตุรภูมิ (quaternary structure) ประกอบด้วยหน่วยย่อย (subunit) ของสาย พอลิเพปไทด์หลายๆ หน่วย มารวมกัน โดยอาศัยแรงยึดเหนี่ยวอย่างอ่อน เช่น ฮีโมโกลบิน คอลลาเจน แอนติบอดี  2. โปรตีน (Protein) โครงสร้างของโปรตีน (protein structure)  2. โปรตีน (Protein) โปรตีนก้อนกลม (globular protein) โปรตีนเส้นใย (fibrous protein) เช่น ฮีโมโกลบิน อัลบูมิน เอนไซม์ต่างๆ เช่น คอลลาเจน ไฟบริน เคราติน  2. โปรตีน (Protein) การเสียสภาพของโปรตีน (protein denaturation) คือการเสียโครงรูป 3 มิติ ของโปรตีน การเสียสภาพ ทาให้ไม่สามารถทางานได้ปกติ เกิดจากการถูกทาลายโครงสร้างทุก ระดับของโปรตีน ยกเว้น ระดับปฐมภูมิ (primary structure) การคืนสภาพ  2. โปรตีน (Protein) การเสียสภาพของโปรตีน โปรตีนบางชนิดเมื่อเสียสภาพแล้ว สามารถคืนกลับสภาพเดิมได้  2. โปรตีน (Protein) ปัจจัยที่มีผลต่อการเสียสภาพของโปรตีน ❑ ความร้อน ❑ กรด-เบส ❑ สารเคมีบางชนิด  2. โปรตีน (Protein) การทดสอบโปรตีน ทดสอบกับสารละลายไบยูเรต (สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) + คอปเปอร์ซัลเฟต (CuSO4)) โดยจะเปลี่ยนจาก สีฟ้าอ่อน เป็น สีม่วง ❑ 3. ลิพิด (Lipid)  3. ลิพิด (Lipid) มีธาตุ C H และ O เป็นองค์ประกอบหลัก แต่มีอัตราส่วนไม่แน่นอน ไม่ละลายน้า แต่ละลายในตัวทาละลายอินทรีย์ เช่น อีเทอร์ เบนซีน เฮกเซน เป็นต้น ไขมันไม่จัดเป็นพอลิเมอร์ เพราะไม่ได้สร้างจากหน่วยย่อย  3. ลิพิด (Lipid) ลิพิดแบ่งออกตามลักษณะทางเคมีได้ 3 ประเภท คือ 1. ลิพิดธรรมดา (simple lipid) น้ามัน (oil) ไขมัน (fat) ไขหรือขี้ผึ้ง (wax) 2. ลิพิดเชิงประกอบ (compound lipid) ฟอสโฟลิพิด (phospholipid) ไกลโคลิพิด (glycolipid) ไลโพโปรตีน (lipoprotein) 3 อนุพันธ์ของไขมัน (derived lipid) กรดไขมัน สเตอรอยด์  3. ลิพิด (Lipid) 1. ลิพิดธรรมดา (simple lipid) ประกอบด้วยกรดไขมัน และแอลกอฮอล์ (กลีเซอรอล) ถ้าที่อุณหภูมิห้องเป็นของเหลว เรียก น้ามัน (oil) แต่ถ้าที่อุณหภูมิห้องเป็นของแข็ง เรียก ไขมัน (fat) ถ้ากรดไขมันไปจับกับแอลกอฮอล์ชนิดอื่น จะเรียกว่า ไข (wax)  3. ลิพิด (Lipid) 1. ลิพิดธรรมดา (simple lipid) กลีเซอรอล (glycerol) เป็นแอลกอฮอล์ที่มหี มู่ไฮดรอกซิล (-OH) 3 หมู่ กรดไขมัน (fatty acid) เป็นกรดอินทรีย์ที่มีหมูค่ าร์บอกซิล (-COOH) ต่ออยู่กับสายไฮโดรคาร์บอน กรดไขมันจะต่อกับกลีเซอรอล บริเวณหมู่ไฮดรอกซิล ด้วยพันธะที่ชื่อว่า พันธะเอสเทอร์ (ester bond) แล้วได้น้าออกมา กลีเซอรอล 1 โมเลกุล ต่อกับกรดไขมันได้มากสุด 3 โมเลกุล  3. ลิพิด (Lipid) Monoglyceride หรือ Monoacylglycerol glycerol + 1 fatty acid Diglyceride หรือ Diacylglycerol glycerol + 2 fatty acid Triglyceride หรือ Triacylglycerol glycerol + 3 fatty acid ไขมันแท้  3. ลิพิด (Lipid) กรดไขมัน (fatty acid) มี 2 แบบ 1. กรดไขมันอิ่มตัว (saturated fatty acid) พันธะระหว่าง C ในโมเลกุลเป็นพันธะเดี่ยวทั้งหมด 2. กรดไขมันไม่อิ่มตัว (unsaturated fatty acid) พันธะระหว่าง C ในโมเลกุลเป็นพันธะเดี่ยวและพันธะคู่ การดูสูตรโมเลกุลเพื่อดูว่าเป็นกรดไขมันอิ่มตัว หรือไม่อิ่มตัว ดู จากหมู่อัลคิลที่ต่อกับ -COOH กรดไขมันอิ่มตัว CnH2n + 1COOH พันธะคู่ กรดไขมันไม่อิ่มตัว พิจารณาจาก H ที่หายไป (H หาย 2 ตัว = มีพันธะคู่ 1 พันธะ) 3. ลิพิด (Lipid) 3. ลิพิด (Lipid)  3. ลิพิด (Lipid) ตัวอย่างของกรดไขมัน  3. ลิพิด (Lipid) โอเมก้า (omega) กลุ่มโอเมก้า 3 กลุ่มโอเมก้า 6  3.ลิพิด (Lipid) กรดไขมันอิ่มตัว (saturated fatty acid) กรดไขมันไม่อิ่มตัว (unsaturated fatty acid) คาร์บอนต่อกันด้วยพันธะเดี่ยวทั้งหมด คาร์บอนต่อกันด้วยพันธะเดี่ยวและพันธะคู่ เหม็นหืนยากว่า เหม็นหืนง่าย เพราะออกซิเจนสามารถทาปฏิกิริยาที่ตาแหน่ง พันธะคู่ได้ จานวน C:H มาก จานวน C:H น้อย จุดเดือดสูง จุดเดือดต่า ยิ่งมีพันธะคู่มาก จุดเดือดยิ่งต่า ส่วนมากเป็นของแข็ง ส่วนมากเป็นของเหลว ไขมันสัตว์ น้ามันมะพร้าว น้ามันปาล์ม น้ามันพืช ยกเว้น เนย เนยเทียม น้ามันมะพร้าว น้ามันปาล์ม 3. ลิพิด (Lipid)  3. ลิพิด (Lipid) คุณสมบัติและปฏิกิริยาเคมีของไขมัน ❑ การทดสอบความอิ่มตัวโดยใช้โบรมีน  3. ลิพิด (Lipid) คุณสมบัติและปฏิกิริยาเคมีของไขมัน ❑ การเหม็นหืน การป้องกันการเหม็นหืน โดย การเติมสารกันหืนลงไป เช่น วิตามินอี วิตามินซี หรือ สังเคราะห์เช่น BHT BHA  3. ลิพิด (Lipid) คุณสมบัติและปฏิกิริยาเคมีของไขมัน ❑ การทาเนยเทียม การนาน้ามันพืชไปเติมไฮโดรเจน (hydrogenation) ลงไปในพันธะคู่ ให้เป็นพันธะเดี่ยว เพื่อเปลี่ยนสภาพไขมันไม่อิ่มตัวจากของเหลวกลายเป็น ของแข็ง ณ อุณหภูมิห้อง ช่วยให้เก็บได้นานขึ้น ทน ความร้อนได้สูงขึ้น ไม่เหม็นหืน และไม่เป็นไข  3. ลิพิด (Lipid) คุณสมบัติและปฏิกิริยาเคมีของไขมัน ❑ การทาสบู่ เกิดผ่านปฏิกิริยา สะปอนนิฟิเคชัน (saponification) โดนการนาไขมันไปทาปฏิกิริยากับเบสแก่ จะได้ เกลือของกรดไขมัน (สบู)่ 3. ลิพิด (Lipid)  3. ลิพิด (Lipid) 2. ฟอสโฟลิพิด (phospholipid) เป็นองค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์ เป็นลิพิดเชิงประกอบ (compound lipid) โครงสร้างคล้ายกับไตรกลีเซอไรด์ ต่างกันที่หมู่ OH ของคาร์บอนตาแหน่งที่ 3 ของกลีเซอรอลจับกับหมู่ฟอสเฟต  3.3. ไขมั ลิพิดน (Lipid) (Lipid) 2. ฟอสโฟลิพิด (phospholipid) หมู่ฟอตเฟตโดยทั่วไปจะต่อกับอะตอมของไฮโดรเจนหรือสารอินทรีย์กลุ่มอื่นๆ ทาให้เกิดส่วนหัวที่มีขั้ว (hydrophilic head) ขึ้น ขณะที่หางเป็นสายไฮโดรคาร์บอน 2 สาย เป็นส่วนที่ไม่มีขั้ว (hydrophobic head)  3. ลิพิด (Lipid) 3. ไลโพโปรตีน (lipoprotein) เป็นลิพิดเชิงประกอบ (compound lipid) เป็นลิพิดที่รวมอยู่กับโปรตีน ทาหน้าที่ลาเลียงไขมันที่ได้จากอาหารหรือที่ร่างกายสังเคราะห์ ไปยังตับต่อไปยังเนื้อเยื่อไขมัน กล้ามเนื้อและอวัยวะต่างๆ HDL (High density lipoprotein) LDL (Low density lipoprotein)  3. ลิพิด (Lipid) 4. สเตรอยด์ (steroid) เป็นลิพิดที่ไม่ใช่เอสเทอร์ (ester) ประกอบด้วยโครงสร้างที่เป็นวงแหวน หกเหลี่ยม 3 วง และ ห้าเหลี่ยม 1 วง ไม่ละลายน้าแต่ละลายได้ดีในตัวทาละลานที่ไม่มีขั้ว  3. ลิพิด (Lipid) 4. สเตรอยด์ (steroid) ❑ คอเลสเตอรอล (cholesterol) เป็นสารตั้งต้นของการสังเคราะห์สเตรอยด์อื่นๆ เช่น - น้าดี - ฮอร์โมนเพศ - วิตามิน D ถ้าบริโภคมากเกินอาจทาให้เกิดการสะสมและอาจอุดตันได้ พบในสัตว์เท่านั้น  3.3. ไขมั ลิพิดน (Lipid) (Lipid) 4. สเตรอยด์ (steroid) ❑ เทสโทสเทอโรน (testosterone) เป็นฮอร์โมนเพศชาย มีหน้าที่ควบคุมการเจริญเติบโตของอวัยวะสืบพันธุ์ ทาให้เกิดลักษณะของเพศชายออกมา ❑ โพรเจสเทอโรน (progesterone) เป็นฮอร์โมนเพศหญิง มีหน้าที่ควบคุมเยื่อผนังมดลูกขณะมีประจาเดือน หรือตั้งครรภ์  3.3. ไขมั ลิพิดน (Lipid) (Lipid) 4. สเตรอยด์ (steroid) ❑ กรดโคลิก (cholic acid) เป็นกรดน้าดี ช่วยในการย่อยไขมันในลาไส้เล็ก ช่วยละลายคอเลสเตอรอลในอาหาร  3. ลิพิด (Lipid) การทดสอบลิพิด ทาโดยนาน้ามันไปทากับกระดาษ แล้วสังเกตว่าโปร่งแสงหรือไม่  3. ลิพิด (Lipid) หน้าที่ของลิพิดในสิ่งมีชีวิต เป็นแหล่งสะสมพลังงานของเซลล์ เป็นโครงสร้างของเยื่อหุ้ม เป็นตัวขนส่งไขมันในเลือด ในรูปไลโพโปรตีน เป็นส่วนประกอบสาคัญของสารตั้งต้นในการสังเคราะห์วิตามินและฮอร์โมนบางชนิด เป็นนวมป้องกันอวัยวะและเนื้อเยื่อต่างๆ ช่วยพยุงหรือทาให้อวัยวะคงรูป เป็นฉนวนป้องกันการสูญเสียความร้อน ❑ 4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid)  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) คือ สารพันธุกรรมที่ทาหน้าที่ควบคุมการ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากสิ่งมีชีวิตรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่ง เป็นพอลิเมอร์ ที่ประกอบขึ้นจากหน่วยย่อยที่เรียกว่า นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) กรดนิวคลีอิกมี 2 ชนิด คือ - Deoxyribonucleic acid (DNA) - Ribonucleic acid (RNA) Ribonucleic acid (RNA) Deoxyribonucleic acid (DNA)  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) คือ หน่วยย่อยของกรดนิวคลีอิก นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) ประกอบด้วย 1. น้าตาลคาร์บอน 5 อะตอม (pentose) 2. เบสไนโตรเจน (Nitrogenous base) 3. หมูฟ่ อสเฟส (phosphate group) นิวคลีโอไทด์ น้าตาลเชื่อมต่อกับเบส เรียกว่า (nucleotide) นิวคลีโอไซด์ (nucleoside)  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) ❑ น้าตาลคาร์บอน 5 อะตอม (pentose) - ถ้าเป็น DNA จะพบเป็นน้าตาลดีออกซีไรโบส (deoxyribose) เป็นองค์ประกอบ - ถ้าเป็น RNA จะพบเป็นน้าตาลไรโบส (ribose) เป็นองค์ประกอบ  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) ❑ เบสไนโตรเจน (Nitrogenous base) แบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือ 1. กลุ่มพิวรีน (purine) มีลักษณะเป็นวงแหวน 6 เหลี่ยมและ 5 เหลี่ยมต่อกัน มี 2 ชนิด คือ เบสอะดีนีน (adenine : A) เบสกัวนีน (guanine : G)  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) ❑ เบสไนโตรเจน (Nitrogenous base) แบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือ 2. กลุ่มไพริมิดีน (pyrimidine) มีลักษณะเป็นวงแหวน 6 เหลี่ยมหนึ่งวง มี 3 ชนิด คือ เบสไซโทซีน (cytosine : C) เบสไทรมีน (trymine : T) (พบเฉพาะ DNA) เบสยูราซิล (uracil : U) (พบเฉพาะ RNA) 4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid)  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) ❑ หมู่ฟอสเฟส (phosphate group) ทาให้กรดนิวคลีอิกมีประจุเป็นลบ และมีคุณสมบัติเป็นกรด  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) น้าตาลเพนโทสทีค่ าร์บอนตาแหน่งที่ 1 จะต่อกับเบสด้วยพันธะไกลโคซิดิก (glycosidic) น้าตาลเพนโทสทีค่ าร์บอนตาแหน่งที่ 5 จะต่อกับหมู่ฟอตเฟตด้วยพันธะเอสเทอร์ (ester) พันธะเอสเทอร์ พันธะไกลโคซิดิก  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) โครงสร้างของ DNA นิวคลีโอไทด์หลายๆ โมเลกุลมาต่อกันเป็นสายยาว เรียกว่า พอลินิวคลีโอไทด์ (polynucleotide) นิวคลีโอไทด์แต่ละตัวจะต่อกันด้วยพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ (phosphodiester)  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) โครงสร้างของ DNA สายพอลินิวคลีโอไทด์ ปลายด้านที่เหลือหมู่ฟอสเฟตอิสระ อยู่ เรียก ปลาย 5’ end ส่วนปลายที่เหลือหมู่ OH อิสระ เรียก ปลาย 3’ end  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) โครงสร้างของ DNA 5’ end 3’ end 3’ end 5’ end DNA จะประกอบด้วยสายพอลินิวคลีโอไทด์ 2 สาย (double strand) เรียงตัวในทิศตรงข้ามกัน มีการจับกันของเบสคู่สม (complementary base pair)ด้วยพันธะไฮโดรเจน อะดีนีน จับกับ ไทรมีน ด้วยพันธะไฮโดรเจน 2 พันธะ A T กวานีน จับกับ ไซโทซีน ด้วยพันธะไฮโดรเจน 3 พันธะ G C มีลักษณะเป็นเกลียวเวียนขวา เรียกว่า double helix ** ในโครงสร้างของ DNA จะไม่พบเบส ยูราซิล (U) 4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid)  4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) โครงสร้างของ RNA RNA จะประกอบด้วยสายพอลินิวคลีโอไทด์ 1 สาย (single strand) เบสไนโตรเจนจะพบเบส 4 ชนิด คือ อะดีนีน (A), กวาซีน (G), ไซโทซีน (C), ยูราซิล (U) ** ในโครงสร้างของ DNA จะไม่พบเบส ไทมีน (T) 4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid)