บทที่ 2
เคมีพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต
สารเคมีในสิ่งมีชีวิต ได้แก่ สารอนินทรีย์ และสารอินทรีย์
1 สารอนินทรีย์ ได้แก่ น้ำ(water) และแร่ธาตุ (mineral)
2 สารอินทรีย์ ได้แก่ คาร์โบไฮเดรท (carbohydrate) โปรตีน (protein) ไขมัน (lipid) กรดนิวคลิอิก (nucleic acid) และวิตามิน (vitamin)
1.1สารอินทรีย์ คือสารที่มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก และส่วนใหญ่เกิดจากสิ่งมีชีวิตผลิตขึ้นมา ดังนั้นเราจึงพบสารอินทรีย์อยู่ภายในเนื้อเยื่อ และร่างกายของสิ่งมีชีวิต
1.1.1สารอินทรีย์ที่ไม่ได้เป็นสารอาหาร คือ ................................................................................
1.1.2สารอินทรีย์ที่ไม่ได้เป็นสารชีวโมเลกุล ตือ .........................................................................
1.1.3สารอินทรีย์ที่ไม่ได้เป็นสาร polymer คือ .............................................................................
น้ำ(Water)
- เป็นโมเลกุลที่มีขั้ว (polar)
- อะตอมของไฮโดรเจน กับออกซิเจน ยึดกันด้วยพันธะ.......................................
- แต่ละโมเลกุลยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงที่เรียกว่า......................................................
- เป็นตัวท้าละลายที่ดี และมีความจุความร้อนสูง
ในร่างกายของเรามีน้ำประมาณ 75 % ร่างกายต้องการน้ำวันละประมาณ 3 ลิตร
แร่ธาตุ (Mineral)
ชนิดของแร่ธาตุ
หน้าที่
ก. แร่ธาตุในพืช
1. ไนโตรเจน
เป็นองค์ประกอบของกรดอะมิโน โปรตีน โคเอนไซม์กรดนิวคลีอิก สารสี เช่น คลอโรฟิลล์
2. ฟอสฟอรัส เป็นองค์ประกอบของนิวคลีโอโปรตีนและฟอสโฟลิพิดเยื่อหุ้มเซลล์
3. โพแทสเซียม เป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์หลายชนิด ช่วย ปิด – เปิด ปากใบของพืช เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ของกระบวนการหายใจ ช่วยให้พืชดูดน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ
4. แคลเซียม เป็นองค์ประกอบในการสร้างแผ่นกั้นเซลล์ จ้าเป็นต่อการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ เป็นตัวกระตุ้นการท้างานของเอนไซม์บางชนิด
5. แมกนีเซียม เป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ เป็นตัวเร่งกระบวนการเมแทบอลิซึมของแป้ง กรดนิวคลีอิก และฟอสเฟต
6. กำามะถัน เป็นองค์ประกอบของโปรตีน และเป็นโคเอนไซม์
ข. แร่ธาตุในคน
1. แคลเซียม
เป็นองค์ประกอบของกระดูก ฟัน ช่วยในการแข็งตัวของเลือด และการหดตัวของกล้ามเนื้อ
2. ฟอสฟอรัส เกี่ยวข้องกับการเจริญของกระดูก การสร้าง DNA และกระบวนการเมแทบอลิซึม
3. แมกนีเซียม เป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์ ช่วยในการทำงานของเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ
4. โพแทสเซียม ช่วยรักษาสมดุลของออสโมซิสภายในเซลล์ ช่วยการถ่ายทอดกระแสประสาทและการหดตัวของกล้ามเนื้อ
5. คลอรีน รักษาสมดุลของความเป็นกรด – เบส เป็นองค์ประกอบของกรดไฮโดรคลอริกในกระเพาะอาหาร
6. ไอโอดีน เป็นองค์ประกอบของฮอร์โมนไทรอกซินจากต่อมไทรอยด์
7. เหล็ก เป็นองค์ประกอบของฮีโมโกลบินในเซลล์เม็ดเลือดแดงช่วยล้าเลียงออกซิเจนไปยังเซลล์ต่างๆ
8. โคบอลต์ เป็นองค์ประกอบของวิตามิน B12
9. โซเดียม รักษาดุลยภาพของความเป็นกรด – เบส สมดุลของน้ำในร่างกาย ช่วยถ่ายทอดกระแสประสาทร่วมกับโพแทสเซียม
10. ฟลูออไรด์ เป็นองค์ประกอบของสารเคลือบฟัน ป้องกันฟันผุ ช่วยให้กระดูกแข็งแรง และช่วยในการดูดซึมธาตุเหล็ก
สารอินทรีย์
สารอินทรีย์ เป็นสารที่มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก และส่วนใหญ่เกิดจากสิ่งมีชีวิตผลิตขึ้นมา ดังนั้นเราจึงพบสารอินทรีย์อยู่ภายในเนื้อเยื่อ และร่างกายของสิ่งมีชีวิต บางชนิดเป็นสารโพลิเมอร์ที่เป็นองค์ประกอบในเซลล์สิ่งมีชีวิต
มี 5 ชนิด ได้แก่
1. คาร์โบไฮเดรท
2. โปรตีน
3. ไขมัน
4. กรดนิวคลิอิก
5. วิตามิน
สารชีวโมเลกุล (Macro molecule) จะเป็นสารโมเลกุลใหญ่ แต่ละตัวจะมีหมู่ฟังก์ชั่น (functional group) แตกต่างกัน และท้างานแตกต่างกันในร่างกายสิ่งมีชีวิต สารชีวโมเลกุล ได้แก่ คาร์โบไฮเดรท (carbohydrate) โปรตีน (protein) ไขมัน (lipid) และ กรดนิวคลิอิก (nucleic acid) ส่วนวิตามินเป็นสารอินทรีย์โมเลกุลเล็ก ไม่นับเป็นสารชีวโมเลกุล
คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate)
มีสูตรโครงสร้างทั่วไป คือ (CH2O)n ได้แก่ น้ำตาล และสารที่มีน้ำตาลเป็นองค์ประกอบ
เมื่อสลายโมเลกุล จะให้พลังงาน 4 kcal / g
a. น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว ได้แก่ กลูโคส, ฟรุกโทส, กาแลคโตส
b. น้ำตาลโมเลกุลคู่ ได้แก่ ซูโครส (Glu + Fruc) , มอลโตส (Glu + Glu), แลคโตส (Glu + Galac)
c. น้ำตาลโมเลกุลใหญ่ ได้แก่ แป้ง, ไกลโคเจน, เซลลูโลส, ไคติน, ลิกนิน
สารอินทรีย์ จำนวนอะตอมคาร์บอน ชื่อมอโนแซ็กคาไรด์
3 ไดรไอส (triose)
4 เทโทรส (tetrose)
5 เพนโทส (pentose)
6 เฮกโซส (hexose)
7 เฮพโทส (heptose)
สูตรโครงสร้างของน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว ระหว่างโมเลกุลน้ำตาล เชื่อมกันด้วยพันธะ .................................................................................................................................
*โมเลกุลของโพลิแซคคาไรด์
**แป้ง มีโครงสร้าง 2 แบบ คือ อะไมโลส และ อะไมโลเพกติน
**แป้ง ไกลโคเจน และเซลลูโลส ประกอบโมเลกุลย่อยเหมือนกัน คือ ...........................
**พันธะที่มีท้าให้เกิดโครงสร้างโซ่กิ่ง คือ .......................................................................
โปรตีน (Protein)
เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่พบมากเป็นอันดับสอง รองจากน้ำมีหน้าที่สำคัญ คือ เป็นโครงสร้างของเซลล์ และเป็นเอนไซม์ เร่งปฏิกริยาเคมีภายในเซลล์ ให้พลังงาน 4 kcal / g
หน่วยย่อยของโปรตีน มีกรดอะมิโนประกอบ ธาตุองค์ประกอบที่สำคัญ คือ C, H, O, N
กรดอะมิโน มีทั้งหมด 20 ชนิด แบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่
1. กรดอะมิโนที่จำเป็น (essential amino acid)
2. กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น (non-essential amino acid)
กรดอะมิโนที่จำเป็น กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น
Arginine** Histidine** Isoleucine Leucine Lysine
Methionine Phenylalanine Threonine Tryptophan Valine Alanine Sapartic acid Cystine Glutamic acid
Glycine Hydroxyproline Proline Serine Tyrosine
*โปรตีนสามารถเรียงตัวเป็นเส้น (fibrous protein) เช่น โปรตีนในเส้นผม
*โปรตีนเรียงตัวเป็นก้อน (globular protein) เช่น เอนไซม์ต่างๆ, โปรตีนที่ใช้ต่อต้านสิ่งแปลกปลอม (immunoglobulin), โปรตีนเคซินในน้ำนมเป็นต้น
โปรตีน สามารถเสียสภาพได้ (denature) ทำให้โปรตีน.......................................................
โดยมีสาเหตุจาก...........................................................................................
ไขมัน (Lipid)
เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว เช่น คลอโรฟอร์ม, อีเธอร์ ประกอบด้วยธาตุ C, H, O เหมือนคาร์โบไฮเดรท (แต่อัตราส่วน H: O ไม่เท่ากับ 2: 1)
*ให้พลังงาน 9 kcal / g
*โมเลกุลของไขมันส่วนใหญ่ ประกอบด้วย กรดไขมัน (fatty acid) 3 โมเลกุล กับ
กลีเซอรอล (glycerol) 1 โมเลกุล
*การย่อยสลายไขมันจะใช้ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ในคนจะย่อยอาหารพวกไขมันในอวัยวะส่วน…………………………………………………………………….............................
*ไขมันใต้ผิวหนังสามารถเปลี่ยนรูปไปเป็นวิตามินดีได้ เมื่อได้รับการกระตุ้นจากรังสี UV
*ช่วยละลายวิตามิน A D E K, เป็นแหล่งสร้างฮอร์โมน, น้ำดี, คอเลสเตอรอล
*ไขมันมีหน้าที่เป็นโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์
กรดไขมัน มี 2 ชนิด คือ
1. กรดไขมันอิ่มตัว (Saturated fatty acid) พบมากในไขมันสัตว์ เนย และน้ำมันมะพร้าว
เมื่ออุณหภูมิต่ำ จะเป็นของแข็ง (เป็นไข)
2. กรดไขมันไม่อิ่มตัว (Unsaturated fatty acid) พบในน้ำมันจากพืช มีความสำคัญทางโภชนาการมาก
ความแตกต่างระหว่างโมเลกุลนิวคลิโอไทด์ของ DNA กับ RNA ได้แก่หมู่..................................
*เบส A กับ T ยึดเหนี่ยวกันด้วย ..................................................
*เบส C กับ G ยึดเหนี่ยวกันด้วย ..................................................
เคมีพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต
สารเคมีในสิ่งมีชีวิต ได้แก่ สารอนินทรีย์ และสารอินทรีย์
1 สารอนินทรีย์ ได้แก่ น้ำ(water) และแร่ธาตุ (mineral)
2 สารอินทรีย์ ได้แก่ คาร์โบไฮเดรท (carbohydrate) โปรตีน (protein) ไขมัน (lipid) กรดนิวคลิอิก (nucleic acid) และวิตามิน (vitamin)
1.1สารอินทรีย์ คือสารที่มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก และส่วนใหญ่เกิดจากสิ่งมีชีวิตผลิตขึ้นมา ดังนั้นเราจึงพบสารอินทรีย์อยู่ภายในเนื้อเยื่อ และร่างกายของสิ่งมีชีวิต
1.1.1สารอินทรีย์ที่ไม่ได้เป็นสารอาหาร คือ ................................................................................
1.1.2สารอินทรีย์ที่ไม่ได้เป็นสารชีวโมเลกุล ตือ .........................................................................
1.1.3สารอินทรีย์ที่ไม่ได้เป็นสาร polymer คือ .............................................................................
น้ำ(Water)
- เป็นโมเลกุลที่มีขั้ว (polar)
- อะตอมของไฮโดรเจน กับออกซิเจน ยึดกันด้วยพันธะ.......................................
- แต่ละโมเลกุลยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงที่เรียกว่า......................................................
- เป็นตัวท้าละลายที่ดี และมีความจุความร้อนสูง
ในร่างกายของเรามีน้ำประมาณ 75 % ร่างกายต้องการน้ำวันละประมาณ 3 ลิตร
แร่ธาตุ (Mineral)
ชนิดของแร่ธาตุ
หน้าที่
ก. แร่ธาตุในพืช
1. ไนโตรเจน
เป็นองค์ประกอบของกรดอะมิโน โปรตีน โคเอนไซม์กรดนิวคลีอิก สารสี เช่น คลอโรฟิลล์
2. ฟอสฟอรัส เป็นองค์ประกอบของนิวคลีโอโปรตีนและฟอสโฟลิพิดเยื่อหุ้มเซลล์
3. โพแทสเซียม เป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์หลายชนิด ช่วย ปิด – เปิด ปากใบของพืช เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ของกระบวนการหายใจ ช่วยให้พืชดูดน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ
4. แคลเซียม เป็นองค์ประกอบในการสร้างแผ่นกั้นเซลล์ จ้าเป็นต่อการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ เป็นตัวกระตุ้นการท้างานของเอนไซม์บางชนิด
5. แมกนีเซียม เป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ เป็นตัวเร่งกระบวนการเมแทบอลิซึมของแป้ง กรดนิวคลีอิก และฟอสเฟต
6. กำามะถัน เป็นองค์ประกอบของโปรตีน และเป็นโคเอนไซม์
ข. แร่ธาตุในคน
1. แคลเซียม
เป็นองค์ประกอบของกระดูก ฟัน ช่วยในการแข็งตัวของเลือด และการหดตัวของกล้ามเนื้อ
2. ฟอสฟอรัส เกี่ยวข้องกับการเจริญของกระดูก การสร้าง DNA และกระบวนการเมแทบอลิซึม
3. แมกนีเซียม เป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์ ช่วยในการทำงานของเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ
4. โพแทสเซียม ช่วยรักษาสมดุลของออสโมซิสภายในเซลล์ ช่วยการถ่ายทอดกระแสประสาทและการหดตัวของกล้ามเนื้อ
5. คลอรีน รักษาสมดุลของความเป็นกรด – เบส เป็นองค์ประกอบของกรดไฮโดรคลอริกในกระเพาะอาหาร
6. ไอโอดีน เป็นองค์ประกอบของฮอร์โมนไทรอกซินจากต่อมไทรอยด์
7. เหล็ก เป็นองค์ประกอบของฮีโมโกลบินในเซลล์เม็ดเลือดแดงช่วยล้าเลียงออกซิเจนไปยังเซลล์ต่างๆ
8. โคบอลต์ เป็นองค์ประกอบของวิตามิน B12
9. โซเดียม รักษาดุลยภาพของความเป็นกรด – เบส สมดุลของน้ำในร่างกาย ช่วยถ่ายทอดกระแสประสาทร่วมกับโพแทสเซียม
10. ฟลูออไรด์ เป็นองค์ประกอบของสารเคลือบฟัน ป้องกันฟันผุ ช่วยให้กระดูกแข็งแรง และช่วยในการดูดซึมธาตุเหล็ก
สารอินทรีย์
สารอินทรีย์ เป็นสารที่มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก และส่วนใหญ่เกิดจากสิ่งมีชีวิตผลิตขึ้นมา ดังนั้นเราจึงพบสารอินทรีย์อยู่ภายในเนื้อเยื่อ และร่างกายของสิ่งมีชีวิต บางชนิดเป็นสารโพลิเมอร์ที่เป็นองค์ประกอบในเซลล์สิ่งมีชีวิต
มี 5 ชนิด ได้แก่
1. คาร์โบไฮเดรท
2. โปรตีน
3. ไขมัน
4. กรดนิวคลิอิก
5. วิตามิน
สารชีวโมเลกุล (Macro molecule) จะเป็นสารโมเลกุลใหญ่ แต่ละตัวจะมีหมู่ฟังก์ชั่น (functional group) แตกต่างกัน และท้างานแตกต่างกันในร่างกายสิ่งมีชีวิต สารชีวโมเลกุล ได้แก่ คาร์โบไฮเดรท (carbohydrate) โปรตีน (protein) ไขมัน (lipid) และ กรดนิวคลิอิก (nucleic acid) ส่วนวิตามินเป็นสารอินทรีย์โมเลกุลเล็ก ไม่นับเป็นสารชีวโมเลกุล
คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate)
มีสูตรโครงสร้างทั่วไป คือ (CH2O)n ได้แก่ น้ำตาล และสารที่มีน้ำตาลเป็นองค์ประกอบ
เมื่อสลายโมเลกุล จะให้พลังงาน 4 kcal / g
a. น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว ได้แก่ กลูโคส, ฟรุกโทส, กาแลคโตส
b. น้ำตาลโมเลกุลคู่ ได้แก่ ซูโครส (Glu + Fruc) , มอลโตส (Glu + Glu), แลคโตส (Glu + Galac)
c. น้ำตาลโมเลกุลใหญ่ ได้แก่ แป้ง, ไกลโคเจน, เซลลูโลส, ไคติน, ลิกนิน
สารอินทรีย์ จำนวนอะตอมคาร์บอน ชื่อมอโนแซ็กคาไรด์
3 ไดรไอส (triose)
4 เทโทรส (tetrose)
5 เพนโทส (pentose)
6 เฮกโซส (hexose)
7 เฮพโทส (heptose)
สูตรโครงสร้างของน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว ระหว่างโมเลกุลน้ำตาล เชื่อมกันด้วยพันธะ .................................................................................................................................
*โมเลกุลของโพลิแซคคาไรด์
**แป้ง มีโครงสร้าง 2 แบบ คือ อะไมโลส และ อะไมโลเพกติน
**แป้ง ไกลโคเจน และเซลลูโลส ประกอบโมเลกุลย่อยเหมือนกัน คือ ...........................
**พันธะที่มีท้าให้เกิดโครงสร้างโซ่กิ่ง คือ .......................................................................
โปรตีน (Protein)
เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่พบมากเป็นอันดับสอง รองจากน้ำมีหน้าที่สำคัญ คือ เป็นโครงสร้างของเซลล์ และเป็นเอนไซม์ เร่งปฏิกริยาเคมีภายในเซลล์ ให้พลังงาน 4 kcal / g
หน่วยย่อยของโปรตีน มีกรดอะมิโนประกอบ ธาตุองค์ประกอบที่สำคัญ คือ C, H, O, N
กรดอะมิโน มีทั้งหมด 20 ชนิด แบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่
1. กรดอะมิโนที่จำเป็น (essential amino acid)
2. กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น (non-essential amino acid)
กรดอะมิโนที่จำเป็น กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น
Arginine** Histidine** Isoleucine Leucine Lysine
Methionine Phenylalanine Threonine Tryptophan Valine Alanine Sapartic acid Cystine Glutamic acid
Glycine Hydroxyproline Proline Serine Tyrosine
*โปรตีนสามารถเรียงตัวเป็นเส้น (fibrous protein) เช่น โปรตีนในเส้นผม
*โปรตีนเรียงตัวเป็นก้อน (globular protein) เช่น เอนไซม์ต่างๆ, โปรตีนที่ใช้ต่อต้านสิ่งแปลกปลอม (immunoglobulin), โปรตีนเคซินในน้ำนมเป็นต้น
โปรตีน สามารถเสียสภาพได้ (denature) ทำให้โปรตีน.......................................................
โดยมีสาเหตุจาก...........................................................................................
ไขมัน (Lipid)
เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว เช่น คลอโรฟอร์ม, อีเธอร์ ประกอบด้วยธาตุ C, H, O เหมือนคาร์โบไฮเดรท (แต่อัตราส่วน H: O ไม่เท่ากับ 2: 1)
*ให้พลังงาน 9 kcal / g
*โมเลกุลของไขมันส่วนใหญ่ ประกอบด้วย กรดไขมัน (fatty acid) 3 โมเลกุล กับ
กลีเซอรอล (glycerol) 1 โมเลกุล
*การย่อยสลายไขมันจะใช้ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ในคนจะย่อยอาหารพวกไขมันในอวัยวะส่วน…………………………………………………………………….............................
*ไขมันใต้ผิวหนังสามารถเปลี่ยนรูปไปเป็นวิตามินดีได้ เมื่อได้รับการกระตุ้นจากรังสี UV
*ช่วยละลายวิตามิน A D E K, เป็นแหล่งสร้างฮอร์โมน, น้ำดี, คอเลสเตอรอล
*ไขมันมีหน้าที่เป็นโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์
กรดไขมัน มี 2 ชนิด คือ
1. กรดไขมันอิ่มตัว (Saturated fatty acid) พบมากในไขมันสัตว์ เนย และน้ำมันมะพร้าว
เมื่ออุณหภูมิต่ำ จะเป็นของแข็ง (เป็นไข)
2. กรดไขมันไม่อิ่มตัว (Unsaturated fatty acid) พบในน้ำมันจากพืช มีความสำคัญทางโภชนาการมาก
ความแตกต่างระหว่างโมเลกุลนิวคลิโอไทด์ของ DNA กับ RNA ได้แก่หมู่..................................
*เบส A กับ T ยึดเหนี่ยวกันด้วย ..................................................
*เบส C กับ G ยึดเหนี่ยวกันด้วย ..................................................
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น