สารชีวโมเลกุล

  วิตามิน เป็นสารอาหารประเภทหนึ่งที่ร่างกายต้องการในปริมาณเล็กน้อย แต่มีความสำคัญต่อร่างกาย มีสารต้านอนุมูลอิสระ เพราะหากร่างกายขาดวิตามินเมื่อไร อาจส่งผลให้ร่างกายเจ็บป่วย หรือเกิดอาการที่ไม่พึงประสงค์ขึ้นได้โดยที่เราไม่รู้ตัว 

ลิพิด (Lipid) เป็นสารประกอบที มีอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์ เป็นสารชีวโมเลกุลที มีธาตุ คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนเป็นองค์ประกอบหลัก และลิพิดบางชนิดมีธาตุฟอสฟอรัส เป็น องค์ประกอบเช่นฟอสโฟลิฟิดคําว่า lipid มากจากภาษากรีกคําว่า lipos โดยาทั่วไปลิปิดจะละลาย ในสตัวทําลายไม่มีขั วเช่น chloroform และ diethyl ether เป็นต้น

คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) เป็นสารชีวโมเลกุลที สําคัญที เป็น องค์ประกอบของสิ งมีชีวิตทุกชนิด คําว่าคาร์โบไฮเดรตมีรากศัพท์มาจากคําว่า คาร์บอน (carbon) และคําว่าไฮเดรต (hydrate) อิ มตัวไปด้วยนํ0า ซึ งรวมกันก็หมายถึงคาร์บอนที อิ่มตัวไปด้วยน้ำ เนื่องจากสูตรเคมีอย่างง่ายก็คือ (C•H2O)nซึ ง n≥3 หน่วยที เล็กทีสุดของคาร์โบไฮเดรตก็คือนํ0าตาล โมเลกุลเดี ยวหรือเรียกว่าโมโนแซคคาร์ไรด์ คาร์โบไฮเดรตที พบทั วไปในชีวิตประจําวัน ได้แก่ น้ำตาล แป้ง เซลลูโลส และไกลโคเจน โดยส่วนใหญ่พบแป้งและเซลลูโลสในพืช ส่วนไกลโคเจนพบ ในเซลล์เนื้อเยือ น้ำไขข้อในสัตว์และผนังเซลล์  

มอนอแซ็กคาไรด์ (Monosaccharide) หรือน้ำตาลโมเลกุลเดียว นํ0าตาลโมเลกุลเดียวเป็นหน่วยน้ำตาลที เล็กที สุดประกอบด้วยคาร์บอน 3 ถึง 8 อะตอม จึง สามารถจําแนกน้ำตาลประเภทโมเลกุลเดี่ยวตามจํานวนคาร์บอนทีเป็นองค์ประกอบ

โอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) นํ0าตาลจําพวกโอลิโกแซ็กคาไรด์ประกอบด้วยน้ำตาล โมเลกุลเดี่ยวประมาณ 2-15 หน่วยสร้างพันธะด้วยพันธะไกลโคซิดิก ที พบมากที สุดของนํ0าตาลชนิด นี้คือนํ้าตาลไดแซ็กคาไรด์ ซึ งเกิดจากน้ำตาลโมเลกุลเดียวรวมตัวกัน 2 หน่วยต่อกัน ได้แก่ ซูโครส เป็นน้ำตาลที ได้จากต้นอ้อย แล็กโตส น้ำตาลในน้ำนม

พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) เป็นคาร์โบไฮเดรตโมเลกุลใหญ่ที ประกอบด้วย มอนอแซ็กคาไรด์หลายๆ โมเลกุลเชื อมต่อกันพอลิแซ็กคาไรด์ที สําคัญต่อสิ งมีชีวิต ได้แก่ แป้ง เซลลูโลส และไกลโคเจน

โปรตีนเป็นสารประเภทพอลิเพปไทด์ที มีโครงสร้างของโมเลกุลที ซับซ้อน มีธาตุประกอบ หลักซึ งประกอบด้วย คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน โปรตีนเป็นสารที่พบมากที สุด ในสิ งมีชีวิตมากกว่าครึ งหนึ งของน้ำหนักแห้ง (dry weight) ของเซลล์ทั่วไป โปรตีนมีบทบาทสําคัญในกระบวนการทางชีวเคมีทุกชนิด ดังนั้นความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างและการทํางานของโปรตีนจึงมี ความสําคัญมาก

เมือสลายโปรตีนด้วยกรดจะได้สารอินทรีย์ง่ายๆ เรียกว่า กรดอะมิโน (amino acid) ซึงมี สูตรโครงสร้างเป็น NH2 -CHR-COOH ในสูตรโครงสร้างนี้อะตอมคาร์บอนในตําแหน่งอัลฟาจะเป็น อะตอมคาร์บอนไม่สมมาตร (asymmetric carbon atom) ดังนั0นกรดอะมิโนทุกตัว นอกจากไกลซีน จะมีสเตริโอไอโซเมอร์ได้สองชนิด คือ D- และ L- โดยที กรดอะมิโนในธรรมชาติส่วนใหญ่เป็นชนิด L-isomer 

เนื่องจากกรดอะมิโนมีหมู่อะมิโนและหมู่คาร์บอกซิลิกเป็นหมู่ฟังก์ชันจึงมีสมบัติดังนี้ การละลายน้ำ กรดอะมิโนเป็นผลึกของแข็งสีขาว ละลายน้ำได้และละลายในโมเลกุลที มีขั0ว จุดหลอมเหลวของกรดอะมิโนค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับสารอินทรีย์อื่นๆ ที มีมวลโมลเลกุลใกล้เคียงกัน เนื่องจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเป็นพันธะไฮโดรเจน ความเป็นกรด-เบสของกรดอะมิโนมี สมบัติเป็นทั้งกรดและเบส เนื องจากมีองค์ประกอบเป็นหมู่ฟังก์ชันของ –COOH ซึ งมีสมบัติเป็นกรด และหมู่ –NH2ซึ งมีสมบัติเป็นเบส กรดอะมิโนจึงเป็นสาประเภทแอมโฟเทอริก ซึ่งแตกตัวเป็นไอออน ในสารละลายได้คล้ายสารประกอบไอออนิก ต่างกันที โมเลกุลของกรดอะมิโนมีทั0งประจุบวกและ ประจุลบ จึงเกิดเป็นไอออน 2 ขั้วที เรียกว่า zwiiter ion ทําให้ผลรวมของประจุไฟฟ้าในโมเลกุลเป็นศูนย์ 

สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ใช้กรดอะมิโนเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์โปรตีน โดยกรดอะมิโน หลายโมเลกุลยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะเพปไทด์ ถ้ากรดอะมิโน 2 โมเลกุลเกิดปฏิกิริยารวมตัวกันจะ ได้สารประกอบที่เรียกว่า ไดเพปไทด์ กรดอะมิโน 3 โมเลกุลทําปฏิกิริยารวมตัวกันจะได้ สารประกอบ ไตรเพปไทด์ และถ้ากรดอะมิโนหลายๆ โมเลกุลทําปฏิกิริยากันจนเกิดเป็นสายยาว เรียกว่า พอลิเพปไทด์ 

การเรียกชือโปรตีน การเรียกชื่อโปรตีนไดเพปไทด์และไตรเพปไทด์ ให้เรียกชื อตามลําดับของกรดอะมิโน โดย เรียกชื่อกรดอะมิโนลําดับแรกด้วยการลงท้ายด้วย –yl ตามด้วยชื่อกรดอะมิโนตัวสุดท้าย