สารชีวโมเลกุล (Biomolecules)
หมายถึง สารอินทรีย์ที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตทั้งพืช และสัตว์ รวมถึงสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ประกอบด้วยธาตุคาร์บอน และไฮโดรเจน เป็นองค์ประกอบหลัก และธาตุอื่นๆ เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน สารชีวโมเลกุลแต่ละชนิดมีขนาด โครงสร้าง คุณสมบัติ และปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน
ประเภทสารชีวโมเลกุลตามหน้าที่
1. สารชีวโมเลกุลที่ให้พลังงาน ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน
2. สารชีวโมเลกุลที่ไม่ให้พลังงาน ได้แก่ วิตามิน เกลือแร่ และน้ำ
3. สารชีวโมเลกุลที่เป็นโครงร่าง ได้แก่ ไคติน (chitin)
4. สารชีวโมเลกุลที่เป็นรงควัตถุ ได้แก่ คาโรตินอยด์ (carotenoid), เมลานิน (melanin) และ ไซโตโครม (cytochromes)
1. สารชีวโมเลกุลที่ให้พลังงาน ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน
2. สารชีวโมเลกุลที่ไม่ให้พลังงาน ได้แก่ วิตามิน เกลือแร่ และน้ำ
3. สารชีวโมเลกุลที่เป็นโครงร่าง ได้แก่ ไคติน (chitin)
4. สารชีวโมเลกุลที่เป็นรงควัตถุ ได้แก่ คาโรตินอยด์ (carotenoid), เมลานิน (melanin) และ ไซโตโครม (cytochromes)
ประเภทสารชีวโมเลกุลตามลักษณะโมเลกุลเชิงซ้อน
1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrates)
2. โปรตีน (Protein)
3. ไขมัน น้ำมัน หรือไลปิด (Lipid)
4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid)
1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrates)
2. โปรตีน (Protein)
3. ไขมัน น้ำมัน หรือไลปิด (Lipid)
4. กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid)
คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrates)
คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrates) หรือ แซคคาไรด์ (saccharide) เป็นสารที่พบในพืช และสัตว์เกือบทุกชนิด โดยเฉพาะในพืชที่มีการสะสมแป้ง และน้ำตาล จัดเป็นสารชีวโมเลกุลที่ให้พลังงานแก่ร่างกาย เป็นตัวกลางในระบบเมทาบอลิซึม และเป็นองค์ประกอบของเซลล์ ประกอบด้วยธาตุหลัก คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน ที่อัตราส่วนไฮโดรเจนต่อออกซิเจน H:O, 2:1 แบ่งชนิดคาร์โบไฮเดรตออกเป็น 3 กลุ่ม คือ
คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrates) หรือ แซคคาไรด์ (saccharide) เป็นสารที่พบในพืช และสัตว์เกือบทุกชนิด โดยเฉพาะในพืชที่มีการสะสมแป้ง และน้ำตาล จัดเป็นสารชีวโมเลกุลที่ให้พลังงานแก่ร่างกาย เป็นตัวกลางในระบบเมทาบอลิซึม และเป็นองค์ประกอบของเซลล์ ประกอบด้วยธาตุหลัก คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน ที่อัตราส่วนไฮโดรเจนต่อออกซิเจน H:O, 2:1 แบ่งชนิดคาร์โบไฮเดรตออกเป็น 3 กลุ่ม คือ
1. น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว
– น้ำตาลกลูโคส (glucose)
– น้ำตาลฟรัคโตส (fructose)
– น้ำตาลแลกโตส (galactose)
– น้ำตาลกลูโคส (glucose)
– น้ำตาลฟรัคโตส (fructose)
– น้ำตาลแลกโตส (galactose)
2. น้ำตาลโมเลกุลคู่
– น้ำตาลซูโคส (sucrose)
– น้ำตาลมอลโตส (maltose)
– น้ำตาลแลคโตส (lactose)
– น้ำตาลซูโคส (sucrose)
– น้ำตาลมอลโตส (maltose)
– น้ำตาลแลคโตส (lactose)
3. น้ำตาลโมเลกุลใหญ่
– แป้ง (starch)
– ไกลโคเจน (glycogen)
– เซลลูโลส (cellulose)
– ไคติน (lactose)
– ลิกนิน (kitin)
– เฮปาริน (heparin)
– อินนูริน (inulin)
– เพคติน (pactin)
– แป้ง (starch)
– ไกลโคเจน (glycogen)
– เซลลูโลส (cellulose)
– ไคติน (lactose)
– ลิกนิน (kitin)
– เฮปาริน (heparin)
– อินนูริน (inulin)
– เพคติน (pactin)
• ไกลโคเจน (Glycogen)
โครงสร้างของไกลโคเจนประกอบด้วย D-glucose ต่อกันเป็นสายโซ่ยาวด้วยพันธะ α (1→4) glycosidic แตกกิ่งก้านทุกๆ 8-12 หน่วย ด้วยพันธะ α (1→6) glycosidic โดยไกลโคเจน 1 โมเลกุลประกอบด้วย glucose 105 หน่วยมาต่อกัน เนื้อเยื่อสัตว์จะมี polysaccharide สะสมในรูปของ glycogen โดยเฉพาะบริเวณตับ และกล้ามเนื้อ ซึ่งหน้าที่ glycogenในเนื้อเยื่อทั้ง 2 ชนิดจะต่างกัน glycogen ไกลโคเจนในกล้ามเนื้อทำหน้าที่เป็นพลังงานสำรองในการหดตัวของกล้ามเนื้อ ส่วนไกลโคเจนในตับทำหน้าที่ให้ glucose แก่เนื้อเยื่อทางกระแสเลือด
โครงสร้างของไกลโคเจนประกอบด้วย D-glucose ต่อกันเป็นสายโซ่ยาวด้วยพันธะ α (1→4) glycosidic แตกกิ่งก้านทุกๆ 8-12 หน่วย ด้วยพันธะ α (1→6) glycosidic โดยไกลโคเจน 1 โมเลกุลประกอบด้วย glucose 105 หน่วยมาต่อกัน เนื้อเยื่อสัตว์จะมี polysaccharide สะสมในรูปของ glycogen โดยเฉพาะบริเวณตับ และกล้ามเนื้อ ซึ่งหน้าที่ glycogenในเนื้อเยื่อทั้ง 2 ชนิดจะต่างกัน glycogen ไกลโคเจนในกล้ามเนื้อทำหน้าที่เป็นพลังงานสำรองในการหดตัวของกล้ามเนื้อ ส่วนไกลโคเจนในตับทำหน้าที่ให้ glucose แก่เนื้อเยื่อทางกระแสเลือด
• กลูโคส (Glucose)
กลูโคส เป็นคาร์โบไฮเดรตหลักที่ทำหน้าที่ให้พลังงานแก่ร่างกาย
กลูโคส เป็นคาร์โบไฮเดรตหลักที่ทำหน้าที่ให้พลังงานแก่ร่างกาย
• แลคเตท (Lactate)
แลคเตท เป็นสารอินทรีย์ที่เกิดจากกระบวนการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic respiration) อยู่ในรูป L-lactate และ D-lactate ซึ่งทั้งสองต่างเป็น isomer กัน
แลคเตท เป็นสารอินทรีย์ที่เกิดจากกระบวนการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic respiration) อยู่ในรูป L-lactate และ D-lactate ซึ่งทั้งสองต่างเป็น isomer กัน
• บทบาทสารชีวโมเลกุลคาร์โบไฮเดรต
1. คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม สามารถให้พลังงานได้ 4 กิโลแคลอรี่ จัดเป็นสารอาหารที่ให้พลังงานไม่น้อยกว่าร้อยละ 50 ของพลังงานที่ได้รับในแต่ละวัน
2. คาร์โบไฮเดรตถูกนำไปใช้เป็นพลังงานก่อนโปรตีน ทำให้โปรตีนถูกนำไปใช้ในด้านอื่นที่จำเป็นมากที่สุด ส่วนที่เหลือของคารฺโบไฮเดรตสารถเปลี่ยนเป็นไขมันสะสมเป็นพลังงานสำรองได้
3. คาร์โบไฮเดรตช่วยในการรักษาสมดุลการเผาผลาญไขมัน หากร่างกายรับพลังงานไม่เพียงพอจะเกิดการเผาพลาญไขมันมากขึ้น ซึ่งทำให้เกิดสารประกอบคีโตนมากขึ้นตามมา
4. การทำงานของสมองจำเป็นต้องอาศัยน้ำตาลกลูโคสเป็นหลัก
5. การรับประทานแหล่งคาร์โบไฮเดรตจำพวกพืชจะช่วยให้ได้รับสารอาหารอื่นจำพวกโปรตีน วิตามิน เกลือแร่ และไขมันร่วมด้วย
1. คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม สามารถให้พลังงานได้ 4 กิโลแคลอรี่ จัดเป็นสารอาหารที่ให้พลังงานไม่น้อยกว่าร้อยละ 50 ของพลังงานที่ได้รับในแต่ละวัน
2. คาร์โบไฮเดรตถูกนำไปใช้เป็นพลังงานก่อนโปรตีน ทำให้โปรตีนถูกนำไปใช้ในด้านอื่นที่จำเป็นมากที่สุด ส่วนที่เหลือของคารฺโบไฮเดรตสารถเปลี่ยนเป็นไขมันสะสมเป็นพลังงานสำรองได้
3. คาร์โบไฮเดรตช่วยในการรักษาสมดุลการเผาผลาญไขมัน หากร่างกายรับพลังงานไม่เพียงพอจะเกิดการเผาพลาญไขมันมากขึ้น ซึ่งทำให้เกิดสารประกอบคีโตนมากขึ้นตามมา
4. การทำงานของสมองจำเป็นต้องอาศัยน้ำตาลกลูโคสเป็นหลัก
5. การรับประทานแหล่งคาร์โบไฮเดรตจำพวกพืชจะช่วยให้ได้รับสารอาหารอื่นจำพวกโปรตีน วิตามิน เกลือแร่ และไขมันร่วมด้วย
• ปฏิกิริยาของคาร์โบไฮเดรต
– คาร์โบไฮเดรตเมื่อทำปฏิกิริยากับสารละลายเบเนดิกส์ จะทำให้สารละลายเบเนดิกส์เปลี่ยนจากสีฟ้าเป็นสีเขียว และเปลี่ยนต่อเป็นสีเหลือง จนสุดท้ายได้ตะกอนสีส้มแดงอิฐ
– น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวสามารถทำปฏิกิริยากับสารละลายเบเนดิกส์ได้เร็วกว่าน้ำตาลโมเลกุลคู่
– ส่วนน้ำตาลโมเลกุลใหญ่ เมื่อนำมาทดสอบกับสารละลายเบเนดิกส์จะไม่เกิดปฏิกิริยาใดๆ
– คาร์โบไฮเดรตเมื่อทำปฏิกิริยากับสารละลายเบเนดิกส์ จะทำให้สารละลายเบเนดิกส์เปลี่ยนจากสีฟ้าเป็นสีเขียว และเปลี่ยนต่อเป็นสีเหลือง จนสุดท้ายได้ตะกอนสีส้มแดงอิฐ
– น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวสามารถทำปฏิกิริยากับสารละลายเบเนดิกส์ได้เร็วกว่าน้ำตาลโมเลกุลคู่
– ส่วนน้ำตาลโมเลกุลใหญ่ เมื่อนำมาทดสอบกับสารละลายเบเนดิกส์จะไม่เกิดปฏิกิริยาใดๆ
ไขมัน น้ำมัน หรือไลปิด (Lipid)
ไขมัน น้ำมัน หรือไลปิด (Lipid) เป็นสารชีวโมเลกุลที่เป็นมัน ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายในตัวทำละลาย เช่น คลอโรฟอร์ม เอทานอล เมทานอล และคีโตน เป็นต้น ไขมันที่อยู่ในอาหารส่วนใหญ่อยู่ในรูปไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride) ที่ประกอบด้วยกลีเซอรอล (glycerol) และกรดไขมัน (fatty acid) โดยกลีเซอรอลทำหน้าที่เป็นแกนให้กรดไขมัน 3 ตัว มาเกาะ
ไขมัน น้ำมัน หรือไลปิด (Lipid) เป็นสารชีวโมเลกุลที่เป็นมัน ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายในตัวทำละลาย เช่น คลอโรฟอร์ม เอทานอล เมทานอล และคีโตน เป็นต้น ไขมันที่อยู่ในอาหารส่วนใหญ่อยู่ในรูปไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride) ที่ประกอบด้วยกลีเซอรอล (glycerol) และกรดไขมัน (fatty acid) โดยกลีเซอรอลทำหน้าที่เป็นแกนให้กรดไขมัน 3 ตัว มาเกาะ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น