สารชีวโมเลกุล
โปรตีน
โปรตีน คือ สารชีวโมเลกุลประเภทสารอินทรีย์ที่ประกอบด้วยธาตุ C, H, O, N เป็นองค์ประกอบสำคัญนอกจากนั้นยังมีธาตุอื่น ๆ เช่น S, P, Fe, Zn ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของโปรตีน
องค์ประกอบย่อยของโปรตีนเรียกว่า กรดอะมิโน โปรตีนและเพปไทด์ประกอบด้วยกรดอะมิโนเรียงตัวกันเป็นสายยาวโดยมีพันธะเพปไทด์ เป็นพันธะเชื่อมโยง พันธะเพปไทด์ เป็นพันธะเอไมด์ที่เกิดจากการรวมตัวกันของหมู่คาร์บอกซิลของกรดอะมิโนตัวที่หนึ่งกับหมู่อะมิโนของกรดอะมิโน ตัวถัดไปและมีการสูญเสียน้ำหนึ่งโมเลกุล
หน้าที่: เป็นเอนไซม์ > เร่งปฏิกิริยาในเซลล์สิ่งมีชีวิตเป็นฮอร์โมน > ควบคุมการทำงานของร่างกายในระบบต่างๆ เป็นแอนติบอดี > ทำลายสิ่งแปลกปลอมในร่างกายเป็นเซลล์ของกล้ามเนื้อ เล็บและผม - หน่วยที่เล็กสุดของโปรตีน คือ กรดอะมิโน เชื่อมกันด้วย พันธะ เนปไทด์ - การทดสอบโปรตีนให้ใช้สารละลายไบยูเร็ตทดสอบ โปรตีนจะเปลี่ยนเป็นสีม่วง - เกิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิส >> ได้กรดอะมิโน โปรตีน > พอลิเพปไทด์ > ไดเพปไทด์ > กรดอะมิโน - อิมมูโนโกคบูลิน = สร้างภูมิคุ้มกัน(แอนติบอดี้) - ถั่วเหลืองมีกรดอะมิโนสูงมาก ทดแทนเนื้อสัตว์ได้ - กรดอะมิโนจำเป็นมี 8 ชนิด คือ เมไทโอนีน,ทรีโอนีน,ไลซีน,เวลีน,ลิวซีน,ไอโซลิวซีน,เฟนิลอะลามีน และทริปโตเฟน - ทารกต้องการ ฮีสติดีน - กรดอะมิโนไม่จำเป็นมี ไกลซีน,แอสปาราจีน,กรดกลูตามิก,ไทโรซีน
คาร์โบไฮเดรต
คาร์โบไฮเดรต (carbohydrate) เป็นสารชีวโมเลกุลที่ทำหน้าที่สะสมพลังงาน ที่พบในชีวิตประจำวันทั่วไปได้แก่ น้ำตาล แป้ง เซลลูโลส และไกลโคเจน โดยที่ส่วนใหญ่พบแป้งและเซลลูโลสในพืช ส่วนไกลโคเจนพบในเซลล์เนื้อเยื่อ น้ำไขข้อและผนังเซลล์ของสัตว์ ข้าวหอมมะลิ ข้าวที่มีกลิ่นหอม อร่อย และดีที่สุดในโลก
คาร์โบไฮเดรต คือสารประกอบพวกพอลิไฮดรอกซีแอลดีไฮด์(poly hydroxy aldehyde) หรือพอลิไฮดรอกซีคีโตน (polyhydroxyketone) มีสูตรเอมพิริคัลเป็น Cn(H2O)m เช่น กลูโคสm = n = 6 จึงมีสูตรโมเลกุลเป็น C6H12O6 คำว่าคาร์โบไฮเดรตยังครอบคลุมไปถึงอนุพันธ์ที่เกิดจากไฮโดรลิซิสและอนุพันธ์อื่นของสารทั้งสองจำพวกอีกด้วยคาร์โบไฮเดรตพบมากในพืชโดยเกิดผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis)มันเทศ เป็นพืชที่มีคาร์โบไฮเดรตสูง
สมบัติของคาร์โบไฮเดรต 1.น้ำตาลมีรสหวาน ละลายน้ำได้ดี แป้งไม่มีรสหวาน และไม่ละลายน้ำ 2.กลูโคสและกาแล็คโทส ทดสอบกับสารละลายเบเนดิกส์ จะได้ตะกอนสีแดงอิฐ 3.แป้งและน้ำตาลทราย ทำปฏิกิริยากับกรดหรือเอนไซม์จะได้น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว 4.การหมัก คือ การเปลี่ยนแป้งหรือน้ำตาลให้เป็นเอทานอลและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมียีสต์หรือแบคทีเรียเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา *ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถย่อยเซลลูโลสได้ จึงเป็นเส้นใบที่ช่วยในการทำงานของลำไส้ *น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว คือ ส่วนที่เล็กที่สุดของคาร์โบไฮเดรต
ลิพิด
กรดนิวคลีอิก (nucleic acid) เป็นสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ เป็นสารพอลิเมอร์ธรรมชาติที่ประกอบด้วยหน่วยซ้ำ ๆ กันของนิวคลีโอไทด์(nucleotide) ดังนั้นจึงถือว่ากรดนิวคลีอิกเป็นพอลินิวคลีโอไทด์ (polynucleotide)จำนวนหน่วยของนิวคลีโอไทด์แตกต่างกันออกไปตามชนิดของกรดนิวคลีอิก ซึ่งมีขนาด<100 ไปจนถึงหลายล้านหน่วย กรดนิวคลีอิกแบ่งเป็น 2 กลุ่ม ดังนี้ 1) กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (Deoxyribonucleic acid ; DNA) ซึ่งสามารถพบได้ในบริเวณนิวเคลียสของเซลล์ มีหน้าที่เก็บข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต และถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมจากรุ่นพ่อแม่ไปสู่รุ่นลูก 2) กรดไรโบนิวคลีอิก (Ribonucleic acid ; RNA) ซึ่งพบได้ในนิวเคลียสและไซโทพลาสซึมของเซลล์ มีหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีนต่าง ๆ ดังนั้นกรดนิวคลีอิกจึงเป็นสารชีวโมเลกุลที่มีบทบาทสำคัญยิ่งในการกำหนดลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต
กรดนิวคลีอิก มี 2 ชนิด คือ 1.กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) พบในนิวเคลียสของเซลล์ ทำหน้าที่เป็นสารพันธุกรรม 2.ไรโบนิวคลีอิก (RNA) พบในนิวเคลียสและไซโตพลาซึมของเซลล์สิ่งมีชีวิต มีหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนภายในเซลล์ *ทั้ง DNA และ RNA เป็นโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่มาก ประกอบด้วย นิวคลีโอไทด์ *นิวคลีโอไทด์ ประกอบด้วย น้ำตาลไรโบส ,N-เบส และหมู่ฟอสเฟต *N-เบส แยกเป็น 1.Adenine 2.Tumine 3.Guanine 4.Cytonine
กรดนิวคลีอิก
ลิพิด เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำ แต่สามารถละลายและสกัดได้โดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น คลอโรฟอร์ม อีเธอร์ และเบนซีน โครงสร้างมีความหลากหลายแต่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยกรดไขมัน
ไขมันและน้ำมัน เป็นสารอินทรีย์ จัดเป็นเอสเทอร์ชนิดหนึ่งที่ เกิดจากกรดไขมัน+กลีเซอรอล เรียกว่า ไตรกลีเซอไรด์ - ความแตกต่าง คือ ไขมันเป็นของแข็งและน้ำมันเป็นของเหลว - เอสเทอร์ คือ กรดอินทรีย์+แอลกอฮอล์ - กรดไขมันเป็นกรดอินทรีย์ชนิดหนึ่ง คือ ไฮโดรคาร์บอน+กรด - กรดไขมันจำเป็นคือกรดไขมันที่ร่างกายสร้างเองไม่ได้ ต้องรับจากอาหาร เช่น กรดไลโนเลอิก ,กรดไลโนเลนิก และ กรดอะแรคิโตนิก กรดไขมัน : แบ่งตามโครงสร้างส่วนที่เป็นไฮโดรคาร์บอน(R) 1.กรดไขมันอิ่มตัว : บิวทิริก(เนย) ลอริก(น้ำมันมะพร้าว) ไบริสติก(เนย) สเตียริก(ไขมันสัตว์) พาส์มิติก(น้ำมันปาล์ม,น้ำมันสัตว์) 2.กรดไขมันไม่อิ่มตัว : พาส์มิโตเลอิก(ไขมันพืชและสัตว์) โอเลอิก(น้ำมันมะกอก) ไลโนเลอิก(น้ำมันลินสีด,น้ำมันถั่วเหลือง) ไลโนเลนิก(น้ำมันข้าวโพด) *กรดไขมันอิ่มตัวมีจุดหลอมเหลวสูงกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัว *น้ำมันมะกอก มีกรดไมริสติสน้อยสุด และมีกรดโอเลอิกมากสุด *ไขมันจากสัตว์ ประกอบด้วยกรดไขมันอิ่มตัวมากกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัว
สมบัติของไขมันและน้ำมัน - ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เฮกเซน,อีเทอร์,แอซีโตน,คาร์บอนเตตระคลอไรด์ - ความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ แต่สูงกว่าเอทานอล(ลอยน้ำ จมในเอทานอล) - เกิดปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ >> ได้สบู่ - เกิดการเหม็นหืน เมื่อถูกออกซิเจนในอากาศ , แบคทีเรีย ,ความร้อน(เพราะมีกรดไขมันไม่อิ่มตัวเยอะ ต้องเติมวิตามิน E ป้องกันการเหม็นหืน) - เกิดปฏิกริยาไฮโดรลิซิส