เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ม.4 เทอม 1

สารเคมีในสง่ิ มีชีวิต ได้แก่ สารอนินทรีย์ และสารอนิ ทรีย์ สารอนินทรีย์ หรอื inorganic substance เปน็ สารประกอบทไี่ มม่ ธี าตุ คารบ์ อนเปน็ องคป์ ระกอบ ไดแ้ ก่ น้า และแร่ธาตุ ซง่ึ เปน็ สารโมเลกลุ ขนาดเลก็ สารอนิ ทรยี ์ หรอื Organic substance เป็นสารประกอบท่ีมธี าตุคารบ์ อนเป็น องคป์ ระกอบหลัก ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต ลิพดิ โปรตีน และกรดนิวคลีอกิ เซลลป์ ระกอบไปดว้ ยน้า 70% ในอะตอมของนา้ H และ O จบั กนั ดว้ ยพันธะโคเวเลนต์ใน ระหว่างโมเลกลุ ของน้าจบั กนั ด้วย พันธะไฮโดรเจน ซึง่ เป็นพันธะทอ่ี อ่ นกว่า นา้ บริสุทธ์ิ ไม่มีสี ไมม่ กี ลิน่ และไมม่ ีรส น้า 1 โมเลกุล ประกอบด้วย ไฮโดรเจน 2 อะตอม และออกซิเจน 1 อะตอม เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ (Covalent bond) ใช้อิเล็กตรอน รว่ มกนั อะตอมเรียงทามุม 105 องศา ออกซิเจนเปน็ ขั้วลบ และไฮโดรเจนเปน็ ขั้วบวก การเกิดพันธะไฮโดรเจน (hydrogen bond) ระหว่างโมเลกุลของน้า แรงดึงดูดระหว่าง โมเลกุลของน้า เรียกว่า แรงโคฮีชั่น (cohesion) ซึ่งจะทาให้น้าเคลื่อนที่จากรากไปยังส่วนต่าง ๆ ของพืชได้ขณะที่มีการคายน้า (Transpiration) ถ้าน้าเกิดพันธะไฮโดรเจนกับสารอื่น เช่น ผนัง เซลล์พชื เรยี กว่า adhesion 1. แตกตัวจะให้ H+ กรด และ OH- เบส นา้ เป็นสารละลายท่ีมขี วั้ ทาให้เปน็ ตัวทาละลาย สาหรับแร่ธาตุทม่ี ขี วั้ 2. นา้ มีความจุความรอ้ นสงู จงึ สามารถรกั ษาสมดลุ ของร่างกาย 3. เปน็ ตัวทาละลายท่ีดจี ึงทาใหร้ ่างกายมีการลาเลยี งสารทล่ี ะลายในน้าไปในบรเิ วณตา่ ง ๆ ได้ 4. มสี ตู รทางเคมีเป็น H2O โดยอะตอมของ H และ O ยดึ เหนยี่ วกนั ดว้ ยพนั ธะโคเวเลนต์ 5. มีสภาพเปน็ กลาง

สารที่ละลายในนา้ /สารมีข้ัว เรียกว่า Hydrophilic (Hydro = น้า; Philia = ความรัก, ชอบนา้ ) เช่น เกลอื น้าตาล เป็นต้น สารที่ไม่ละลายในน้า/สารไม่มีขั้ว เรียกว่า Hydrophobic (hydro = น้า; phobia = ความกลัว, สารที่ไม่ชอบน้า) สารเหล่านี้ไม่ สามารถแตกตัวเป็นอะตอมที่มีขั้วได้ จึงไม่สามารถสร้างพันธะ ไฮโดรเจนกับน้า เชน่ นา้ มนั ข้ผี ้งึ เนย เป็นตน้ สิง่ มีชวี ติ ต้องการแร่ธาตซุ ึง่ เปน็ สารอนินทรยี ์เพื่อ นาไปใช้เป็นส่วนประกอบของสารอินทรีย์ แร่ธาตุ เหลา่ น้เี ปน็ สิ่งจาเปน็ เพราะบางชนดิ เปน็ สว่ นประกอบ ของเอนไซม์และโปรตนี ตา่ ง ๆ ท่จี าเป็นต่อการทางาน ของร่างกาย และไม่มีแร่ธาตุอื่นมาทาหน้าที่แทนได้ การขาดธาตุอาหารก่อให้เกิดความผิดปกติของการ ทางาน เชน่ กรณีพืชขาดธาตแุ มกนีเซยี ม ใบแก่จะมีสี เหลอื ง ระหวา่ ง เสน้ ใบทีป่ ลายและขอบใบมว้ นเป็นรปู แร่ธาตแุ บง่ ออกเปน็ 2 ประเภท 1. แรธ่ าตหุ ลัก (major/macrominerals) แร่ธาตทุ รี่ า่ งกายต้องการมากกวา่ 100 มิลลิกรัมต่อ วัน ได้แก่ แคลเซยี ม (Ca) ฟอสฟอรัส (P) โซเดียม (Na) โพแทสเซียม (K) คลอรีน (Cl) แมกนีเซียม (Mg) และกามะถนั (S) 2. แร่ธาตุรองหรือแร่ธาตุปลีกย่อย (minor/microminerals) แร่ธาตุที่ร่างกายต้องการน้อย กว่า 100 มิลลิกรัมต่อวัน ได้แก่ เหล็ก (Fe) ทองแดง (Cu) แมงกานิส (Mn) ไอโอดีน (I) สังกะสี (Zn) ฟลูออรีน (F) โคบอลท์ (Co) โมลิบดนี ัม (Mo) ซีลีเนียม (Se) และนิเกลิ (Ni) เปน็ ต้น 1. เปน็ ส่วนประกอบของโครงสรา้ งร่างกายสตั ว์ 4. มีความจาเปน็ ต่อระบบการทางานของประสาท ในสตั ว์ทีก่ าลังเจริญเตบิ โต แคลเซียมมีความ 5. เปน็ ส่วนประกอบของฮอรโ์ มนและวิตามนิ จาเป็นในการสร้างกระดกู ได้แก่แคลเซยี ม 6. รกั ษาสมดลุ ของน้าในร่างกายและความเปน็ กรด จาเป็นในการสร้างเปลอื กไข่ เป็นดา่ งในรา่ งกาย 2. เป็นตวั เรง่ ปฏกิ ิริยาเคมี โดยเป็นองคป์ ระกอบ 7. ควบคุมการหดรัดตวั ของกลา้ มเนอ้ื ของนา้ ยอ่ ย 8. ช่วยในการแขง็ ตัวของเลอื ด 3. เปน็ องคป์ ระกอบของของเหลวในร่างกาย

1. ไนโตรเจน เป็นองค์ประกอบของกรดอะมิโน 1. แคลเซียม เป็นองค์ประกอบของกระดูก โปรตีน โคเอนไซม์กรดนิวคลีอิก สารสี เช่น ฟันช่วยในการแข็งตัวของเลือด และการหดตัว คลอโรฟลิ ล์ ของกลา้ มเนอ้ื 2. ฟอสฟอรัส เป็นองค์ประกอบของนิวคลีโอด์ 2. ฟอสฟอรัส เกี่ยวข้องกับการเจริญของ โปรตีนและฟอสโฟลิพิดเยือ่ หุ้มเซลล์ กระดูก การสร้าง DNA และกระบวนการ เมแทบอลซิ ึม 3. โพแทสเซียม เป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์ หลายชนิด ช่วย ปิด–เปิดปากใบของพืชเกี่ยวข้องกับ 3. แมกนเี ซียม เป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์ เอนไซม์ของกระบวนการหายใจช่วยให้พืชดูดน้าได้ ช่วยในการท างานของเซลล์ประสาทและ อย่างมีประสทิ ธิภาพ กล้ามเน้ือ 4. แคลเซียม เป็นองค์ประกอบในการสร้างแผ่น 4. โพแทสเซยี ม ชว่ ยรกั ษาสมดุลของออสโม กั้นเซลล์ จ้าเป็นต่อการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์เป็น ซิสภายในเซลล์ ช่วยการถ่ายทอดกระแส ตวั กระตุ้นการทา้ งานของเอนไซมบ์ างชนดิ ประสาทและการหดตวั ของกล้ามเนอ้ื 5. แมกนีเซียม เป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ 5. คลอรีน รักษาสมดุลของความเป็นกรด– เป็นตัวเร่งกระบวนการเมแทบอลิซึมของแป้งกรด เบส เป็นองค์ประกอบของกรดไฮโดรคลอริกใน นิวคลอี กิ และฟอสเฟต กระเพาะอาหาร 6. กามะถัน เป็นองค์ประกอบของโปรตีนและ 6. ไอโอดีน เป็นองค์ประกอบของฮอร์โมน เป็นโคเอนไซม์ ไทรอกซินจากต่อมไทรอยด์ 7. เหลก็ เป็นองค์ประกอบของฮโี มโกลบินใน เซลล์เม็ดเลือดแดงช่วยลาเลียงออกซิเจนไปยัง เซลลต์ า่ ง ๆ 8. โคบอลต์ เป็นองค์ประกอบของวิตามิน B12 9. โซเดียม รักษาดุลยภาพของความเป็น กรด–เบส สมดลุ ของน้าในรา่ งกาย ช่วยถ่ายทอด กระแสประสาทรว่ มกบั โพแทสเซียม 10. ฟลูออไรด์ เป็นองค์ประกอบของสาร เคลือบฟนั ปอ้ งกันฟนั ผุ ช่วยให้ ภาวะโภชนาการเกนิ (Overnutrition) เกิดจากการบริโภคอาหารหรือสารอาหารที่เกินกว่าความต้องการของ รา่ งกาย เชน่ บรโิ ภคอาหารท่ีให้พลังงานเกินกว่าที่ร่างกายจะใช้ ร่างกายจึง เกดิ การสะสมพลงั งานเหลา่ น้ันไว้ในรูปของไขมัน ทาใหเ้ กิดโรคอว้ น ภาวะโภชนาการต่า (Malnutrition) ภาวะท่ีร่างกายไม่ไดร้ บั สารอาหารท่ีเพียงพอ หรือการที่ร่างกายไม่ได้รับ สารอาหารที่จาเป็นต่อร่างกายเพียงพอ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพ รา่ งกายและสุขภาพจิตใจ

เปน็ สารประกอบทมี่ ีธาตุคารบ์ อนเปน็ องค์ประกอบหลกั ไดแ้ ก่ คารโ์ บไฮเดรต ลิพิด โปรตีน และกรดนิวคลีอกิ 1. คารโ์ บไฮเดรต (carbohydrate) คอื สารประกอบอินทรยี ์ทปี่ ระกอบดว้ ยธาตคุ าร์บอน (C) ไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O) โดยปกติอตั ราส่วนโดยจานวนอะตอมของไฮโดรเจนตอ่ ออกซิเจนเปน็ 2 : 1 สตู รทวั่ ไปเปน็ (CH2O)n หรือ Cn(H2O)n เมื่อ n คือ เลขจานวนเตม็ ใด ๆ ตวั อย่าง คาร์โบไฮเดรตทีม่ สี ตู รเปน็ (CH2O)n เช่น C5H10O5 , C6H12O6 ตัวอย่าง คารโ์ บไฮเดรตที่มสี ูตรเปน็ Cn(H2O)n เช่น C12H22O11 , C18H32O16 คาร์โบไฮเดรต สามารถพบได้ในธรรมชาติทั้งในพืช และสัตว์ โดยเฉพาะพืชเป็นแหล่งสาคัญของคาร์โบไฮเดรต พืชสามารถสรา้ งอาหารเองได้โดยผา่ นกระบวนการสังเคราะห์ ด้วยแสง (photosynthesis) เปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ กบั นา้ เป็นกลโู คส อาหารทพี่ ืชสงั เคราะหไ์ ด้มักอยู่ในรูปน้าตาล ซึ่งเป็นหน่วยย่อยของคาร์โบไฮเดรต โมเลกุลของน้าตาล สามารถรวมตัวกันเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่เรียกว่า แป้ง เซลล์ ของพืชจะสะสมพลังงานส่วนที่เหลือใช้ในรูปของแป้งไว้ตาม สว่ นต่าง ๆ ของพชื เช่น ลาต้น ราก ใบ ดอก ผล เมล็ด อาหาร จากพืชหลายชนิดประกอบด้วยแป้ง ได้แก่ มันฝรั่ง เผือก และ ข้าว เมื่อเรารับประทานอาหารเหล่านี้เข้าไป ร่างกายจะย่อย สลายแป้งให้เป็นกลูโคส ซึ่งเป็นน้าตาลที่เซลล์นาไปใช้ในการ ผลติ เปน็ พลังงาน คาร์โบไฮเดรตเรียกอกี อยา่ งวา่ แซ็กคาไรด์ (saccharide) แบ่งออกเปน็ 3 กลมุ่ ใหญ่ ดังนี้ 1. มอนอแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) 2. ไดแซก็ คาไรด์ (disaccharide) 3. พอลแิ ซ็กคาไรด์ (polysaccharide) มอนอแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) หรอื น้าตาลโมเลกุลเดี่ยว เป็น คารโ์ บไฮเดรต ทีโ่ มเลกุลเล็กทส่ี ุด ไมส่ ามารถย่อยสลายต่อไปได้ ประกอบด้วย คาร์บอน 3 ถงึ 8 อะตอม ซง่ึ สามารถจาแนกประเภทของมอนอแซ็กคาไรด์ตาม จ านวนคาร์บอนที่เป็นองค์ประกอบได้ เช่น ไตรโอส (triose) เทโทรส (tetrose) เพนโทส (pentose) และ เฮกโซส (hexose) เป็นต้น

การอ่านชอ่ื มอนอแซ็กคาไรดต์ ามจานวนอะตอมของคาร์บอน มอนอแซ็กคาร์ไรด์ที่พบมากใน ธรรมชาติส่วนใหญ่เป็นเพนโทสและเฮกโซส จานวนอะตอม เพนโทสที่พบมาก ได้แก่ ไรโบส (ribose) คารบ์ อน และไรบูโรส (riburose) ซง่ึ มโี ครงสรา้ ง ดังน้ี 3 4 ช่อื เรียกโมโนแซก็ คาไรด์ 5 6 ไตรโอส (Triose) 7 เทโทรส (Tetrose) เพนโทส (Pentose) เฮกโซส (Hexose) เฮปโทส (Heptose) Ribose Ribulose น้าตาลทุกชนิดมีรสหวาน แต่ระดับความหวานแตกต่าง กนั ฟรักโทสมีความหวานมาก ที่สุด โดยหวานกว่าน้าตาล ทรายถึงสองเท่า ส่วนกาแลค โทสหวานน้อยท่สี ุด Glucose Galactose Fructose (C6H12O6) (C6H12O6) (C6H12O6) พบในขา้ ว ผลไม้ พบในนมและ พบในน้าเชื่อมผลไม้ น้าผ้งึ ผกั ผลติ ภัณฑจ์ ากนม น้าผึ้ง ผกั

กลโู คส มชี ื่อเรยี กหลายแบบ เช่น เด็กซ์โทรส (dextrose) น้าตาลองุ่น (grape sugar) น้าตาลในเลือด (blood sugar) กลโู คสพบในผลไมท้ ่มี รี สหวานท่ัวไป และผกั พบได้ในเลือด น้าตาลในเลอื ดส่วนใหญเ่ ป็นน้าตาลกลูโคส กลูโคสเป็น น้าตาลที่สาคัญที่สุด เพราะร่างกายสามารถดูดซึมไปใช้ได้โดยตรง นอกจากนั้นเซลล์สมองและการทางานของกล้ ามเนื้อ ส่วนใหญต่ อ้ งการพลังงานจากกลโู คส ถ้ารา่ งกายมีกลูโคสในเลือดต่ากว่าปกติ คือต่ากว่า 90-110 มิลลิกรัม จะเกิดอาการ อ่อนเพลยี วงิ เวยี น และอาจหมดสตไิ ด้ ผปู้ ว่ ยที่ไม่สามารถรับประทานอาหารได้ตามปกติและผู้ป่วยก่อนหรือหลังผ่าตัด จะ ได้รับสารละลายกลูโคสประมาณร้อยละ 0.6-0.9 ผสมในน้าเกลือเข้าทางหลอดเลือด กลูโคสส่วนหนึ่งจะถูกนาไปใช้เป็น พลังงานใหเ้ พยี งพอในแตล่ ะวัน ส่วนที่เหลอื จะถูกเก็บไว้ในรปู ของไกลโคเจน เมื่อร่างกายขาดพลังงาน ไกลโคเจนที่สะสมไว้ จะถกู สลายเปน็ กลูโคส การสลายกลูโคสในร่างกายเป็นกระบวนการทซ่ี บั ซอ้ น และมีฮอร์โมนหลายชนิดควบคมุ ตวั อย่างเช่น อินซูลิน เป็น ฮอรโ์ มนท่ีมหี น้าทป่ี รบั กลโู คสในเลอื ดใหอ้ ยใู่ นระดบั ปกติ กลา่ วคือ ถา้ มกี ลูโคสในเลอื ดมาก อินซลู ินจะช่วยกระตุ้นให้กลูโคส เปล่ียนไปเป็นไกลโคเจนและเกบ็ สะสมไวท้ ่ีตับและกลา้ มเนอื้ ถา้ รา่ งกายขาดอนิ ซลู นิ จะไมเ่ กิดการสร้างไกลโคเจนจากกลูโคส ปรมิ าณกลโู คสในเลือดจงึ เพ่มิ ขน้ึ ปริมาณทีม่ ากเกนิ ไปจะถกู ขับออกมาทางปัสสาวะ ซึง่ คอื อาการของโรคเบาหวาน ในกรณี ที่อาการของโรครุนแรง แพทย์จะฉีดอินซูลินเข้าใต้ผิวหนัง เพื่อกระตุ้นให้ร่างกายนากลูโคสส่วนที่เกินไปใ ช้ ทาให้ปริมาณ กลโู คสในเลอื ดลดลงชว่ั คราว สาหรบั ผ้ปู ว่ ยทมี่ ีอาการมาก จะตอ้ งฉดี อินซลู ินทกุ วันไปตลอดชวี ติ ไดแซ็กคาไรด์ (disaccharide) หรือน้าตาลโมเลกุล คู่ เป็นคารโ์ บไฮเดรตทเี่ กิดจาก การรวมตัวกันของมอนอแซ็ก คาไรด์ 2 โมเลกุล ด้วยพันธะไกลโคซิดิก (glycosidic bond) โดยเชื่อมต่อระหว่างคาร์บอนตัวที่ 1 ของมอนอแซ็กคาไรด์ โมเลกุลหนึ่งกับคาร์บอนอะตอมตัวที่ 2 หรือ 4 ของ มอนอแซ็กคาไรด์อีกโมเลกุล ซึ่งการเชื่อมพันธะแต่ละครั้งจะ ได้น้าออกมา 1 โมเลกุล เช่น ซูโครส มอลโทส และแลกโทส ดังนี้ Monosaccharide subunit Disaccharide พนั ธะไกลโคซดิ ิก (glycosidic bond) เป็นพนั ธะโควาเลนต์ระหว่างน้าตาลโมเลกุล เดี่ยว (monosaccharide) กับน้าตาลด้วยกันหรือกับสารอื่นที่ไม่ใช่น้าตาล ทาให้เกิดเป็น น้าตาลโมเลกุลคู่ (disaccharide) โอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) และพอลิแซ็ก- คาไรด์ (polysaccharide) ชนิดต่าง ๆ สารประกอบที่มีพันธะไกลโคไซด์ เรียกว่า สารประกอบไกลโคไซด์ (glycoside)

นำ้ ตำล Sucrose ซูโครสหรือน้าตาลทราย เป็นน้าตาล Glucose + Fructose โมเลกุลคู่ที่ทาจากอ้อยหรือต้นบีท เมื่อ น ้า ต าล ซู โ คร สถู กย ่อ ย ด้ วย เ อน ไซ ม ์จะไ ด้ น้ำตำล Maltose กลูโคสและฟรักโทสออกมาอย่างละ 1 Glucose + Glucose โมเลกลุ มอลโทสหรือน้าตาลมอลต์ เป็นน้าตาล น้ำตำล Lactose โมเลกุลคทู่ ี่พบในขา้ วบาเลย์ หรือข้าวมอลต์ Glucose + Galactose เมอื่ นา้ ตาลมอลโทสถกู ยอ่ ยด้วยเอนไซม์ที่มี ในน้าลายและน้าย่อยในกระเพาะอาหาร จะได้กลูโคส 2 โมเลกุล แลกโทส โดยปกติพบในน้านมโดยเป็น น้าตาลโมเลกลุ คู่ทีส่ ัตว์เลยี้ งลูกด้วยนมผลิต จากต่อมน้านม ในน้านมวัวจะมีแลกโทส ประมาณ 5 เปอรเ์ ซน็ ต์ และในน้านมมนุษย์ จะมีแลกโทส ประมาณ 8 เปอร์เซ็นต์ เมื่อ ย่อยน้าตาลแลกโทสด้วยเอนไซม์ จะได้ กลโู คส และกาแลกโทส พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) เป็นคาร์โบไฮเดรตที่เกิดจาก นา้ ตาลกลูโคสหลาย ๆ โมเลกุล ตง้ั แต่ 11 – 1000 โมเลกลุ ที่ต่อกันเป็นสาย ยาว เชื่อมต่อกันเป็นสายโซ่ยาวที่มีขนาดใหญ่มาก การเชื่อมต่อกันดังกล่าว อาจมีได้หลายรูปแบบ เช่น เป็นเส้นตรง ขดเป็นวง แตกเป็นกิ่ง ทาให้มี โครงสร้างที่ซับซ้อนกว่าคาร์โบไฮเดรตชนิดอื่น ๆ เช่น แป้ง เซลลูโลส และ ไกลโคเจน ดงั น้ี แป้ง เป็นพอลิแซ็กคาไรด์ที่เกิดขึ้นและสะสมอยู่ในเซลล์ส่วนต่าง ๆ ของพืช เช่น เมล็ด ราก ใบ ผล แป้งมี ขนาดโมเลกลุ ต่าง ๆ กนั น้าหนักโมเลกุลอยู่ระหว่าง 10,000 ถึง 1,000,000 โมเลกุล แป้งมีส่วนประกอบที่สาคัญ 2 ชนิด อยู่ร่วมกัน คือ อะไมโลส และอะไมโลเพกติน ทั้งสองชนิดเป็นพอลิเมอร์ของกลูโคส แต่มีมวลและโครงสร้าง ตา่ งกัน 1. อะไมโลส (amylose) เปน็ แปง้ ที่ละลายนา้ ได้ประกอบด้วย น้าตาลกลโู คสเชอื่ มตอ่ กนั เปน็ เสน้ ตรง ไมม่ กี ง่ิ 2. อะไมโลเพกติน (amylopectin) เปน็ แปง้ ท่ีไม่ละลายน้าประกอบด้วยน้าตาลกลูโคสเชื่อมต่อกนั ลกั ษณะทีเ่ ป็นกง่ิ ก้านสาขา เมอื่ แป้งถกู ย่อยดว้ ยเอนไซม์อะไมเลสท่ีมีอยใู่ นนา้ ลายจะได้ผลิตภัณฑเ์ ป็นมอลโทส จากน้นั จะถูกยอ่ ยดว้ ยเอนไซม์มอลเทสทม่ี อี ยู่ในนา้ ยอ่ ยในกระเพาะอาหารจนไดก้ ลโู คสในทส่ี ุด

ไกลโคเจน เป็นพอลแิ ช็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยโมเลกุล กลูโคสจานวนมากมาเชื่อมต่อกัน แต่ไกลโคเจนมีขนาดใหญ่กว่า แปง้ และเซลลโู ลสมาก มีโครงสร้างเป็นสายแบบกิ่ง ไกลโคเจนพบ เฉพาะในคนและสัตว์เท่านั้น โดยปกติเมื่อบริโภคแป้งมากเกินไป จะมีปริมาณกลูโคสในเลือดมาก ร่างกายจะเปลี่ยนกลูโคสไปเป็น ไกลโคเจนและเก็บสะสมไว้ในตบั และกล้ามเนอ้ื ลาย ไคติน เปน็ คาร์โบไฮเดรตที่โมเลกุลประกอบด้วยพอลิเมอร์ เอกพันธ์ เอ็น-แอซีติล กลูโคซามีน (N-acetyl glucosamine) จะพบ ในผนังเซลล์ของเห็ดรา ในโครงร่างแข็งภายนอกของแมลง ในเปลือก กุ้งกระดองปู และแกนปลาหมึก มีลกั ษณะแข็ง เหนียว โค้งงอได้ และ ไม่ละลายน้า เซลลูโลส เป็นพอลิแซ็กคาไรด์ชนิดหนึ่ง เกิดจากกลูโคสจานวน มากมาเชอ่ื มต่อกันเป็นสายยาว แต่ละสายของเซลลโู ลสเรยี งขนานกนั ไปและมี แรงยึดเหน่ียวระหวา่ งสาย ทาให้มีลักษณะเป็นเส้นใย ในไม้หรือในลาต้นพืชมี เซลลูโลสประมาณร้อยละ 50 แป้งและเซลลูโลสต่างประกอบด้วยหน่วยย่อย กลูโคสเหมือนกัน แต่พันธะเคมีระหว่างโมเลกุลของกลูโคสต่างกัน ความแตกตา่ งเพยี งเล็กน้อยดังกล่าวมีความสาคัญมาก กล่าวคือ แป้งละลาย นา้ ได้เลก็ น้อย เป็นอาหารทค่ี นและสตั ว์สามารถย่อยสลายได้ สว่ นเซลลูโลสไม่ ละลายน้าและร่างกายคนเราไม่สามารถย่อยสลายได้ แต่ในกระเพาะของวัว ควาย ม้า และสัตว์ที่เท้ามกี บี มแี บคทีเรียและเอนไซม์เซลลูเลสที่สามารถย่อย สลายเซลลโู ลสให้เป็นกลูโคสได้ แม้ว่าร่างกายย่อยเซลลูโลสไม่ได้ แต่เซลลูโลสก็มีประโยชน์ต่อ รา่ งกาย เพราะช่วย กระต้นุ ลาไส้ใหญ่ใหเ้ คล่อื นไหว เส้นใยบางชนิด ดูดซับน้า ได้ดีจึงทาให้อุจจาระอ่อนนุ่ม ขับถ่ายง่าย ท้องไม่ผูก ลดโอกาสการเกิดโรค ริดสีดวงทวาร โรคผนังลาไส้โป่งพองและมะเร็งลาไส้ใหญ่ นอกจากนี้ เส้นใย อาหารยงั สามารถดูดซบั กลโู คส และคอเลสเทอรอลบางส่วนไว้ไม่ให้ถูกดูดซึม เข้าส่ผู นงั ลาไส้ เซลลูโลสเป็นองค์ประกอบสาคัญของผนังเซลล์พืช พบในพืช เชน่ เนอ้ื ไม้ สาลี ฝา้ ย เปน็ ตน้

2. ลิพิด (Lipid) เป็นสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ มีบทบาท สาคัญในการใช้เป็นแหล่งพลังงานสารองของร่างกาย และเป็น องค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) ของสิ่งมีชีวิตทุก ชนิด โดยลิพิดที่เป็นพลังงานสารองของร่างกายมนุษย์และสัตว์ ได้แก่ ไตรเอซิลกลีเซอรอล (triacylglycerol) ซึ่งประกอบไปด้วย กรดไขมัน (fatty acid) และกลีเซอรอล (glycerol) ส่วนลิพิดที่เป็น องค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ เนื้อเยื่อสมองและประสาท ได้แก่ ฟอสโฟลิพิด (phospholipid) สฟิงโกลิพิด (sphingolipid) และ คอเลสเตอรอล (cholesterol) เปน็ ตน้ ลพิ ดิ ประกอบด้วยธาตคุ ารบ์ อน ไฮโดรเจน และออกซิเจน แต่สัดส่วนของทั้ง 3 ธาตุจะไม่คงที่เหมือนกับ สารอาหารตวั อ่ืน ๆ โดยปกตลิ ิพดิ จะมจี านวนธาตุออกซิเจนน้อยกวา่ คาร์บอนและไฮโดรเจนมาก ลิพิด มีโครงสร้าง เปน็ ไฮโดรคาร์บอน (hydrocarbon) ท่ไี ม่ชอบน้า (hydrophobic) แต่ละลายไดใ้ นตวั ทาละลายไม่มีขั้ว (nonpolar) คือตัวทาละลายอินทรีย เช่น คลอโรฟอร์ม อีเทอร์ โพรพาโนน เบนซีน เป็นต้น ในขณะที่บางกลุ่มของลิพิดมีทั้ง โครงสรา้ งที่แสดงการมีขัว้ (polar) ดว้ ย ซงึ่ เปน็ กลมุ่ ท่ีมคี วามชอบน้า (hydrophilic) ดังนน้ั อาจเรียกกลุ่มนี้เปน็ กลุ่ม ที่แสดงคุณสมบัติทั้ง 2 อย่าง คือ ทั้งชอบน้าและไม่ชอบน้าอยู่ในโมเลกุลเดียวกัน หรือแอมฟิไฟล (amphiphile) โดยทั่วไปลิพิดมีคุณสมบัติไม่ละลายในน้า แต่มีลิพิดบางชนิด เช่น ฟอสโฟกลีเซอไรด์ และสฟิงโกลิพิดที่มี คณุ สมบัตเิ ปน็ แอมฟิไฟล์ คือ มสี ว่ นที่ชอบน้าและไม่ชอบนา้ เมอื่ นามาละลายน้า การจาแนกประเภทของลพิ ดิ ลพิ ดิ สามารถแยกออกไดเ้ ปน็ 4 ประเภทใหญ่ ๆ ไดแ้ ก่ 1. ลิพิดอย่างง่าย (simple lipid) 2. ลพิ ดิ เชิงประกอบ (compound lipid) 3. อนพุ ันธข์ องลิพดิ (derived lipid) โคเลสเตอรอล (Cholesterol) คือไขมันอิ่มตัวในเลือด มีความจาเป็นต่อ ร่างกาย หากมีปริมาณมากเกินไปอาจเป็นโรคหลอดเลือดหัวใจ มี 2 ประเภทท่ี สาคญั คือ 1.ชนดิ ความหนาแน่นตา่ (LDL) หรือไขมนั ชนดิ ท่ไี ม่ดี เป็นชนดิ อนั ตรายเพราะ เปน็ โคเลสเตอรอลท่ไี ปสะสมในผนังหลอดเลือด ทาให้หลอดเลือดแดงตีบและแข็ง 2.ชนิดความหนาแน่นสูง (HDL)หรือไขมันชนิดที่ดี ทาหน้าที่ขจัดไขมัน อันตรายไปจากกระแสเลอื ดต่อต้านการสะสมผดิ ทขี่ องไขมันและโคเลสเตอรอล

ก ีลเซอรอลคอื ลิพดิ ท่ีเป็นเอสเตอร์ของกรดไขมนั (fatty acids) กับแอลกอฮอลช์ นิดต่าง ๆ แบง่ ออกเปน็ 2 ชนิดคือ 1.1 ไขมนั (fat) และนา้ มนั (oil) เป็นเอสเตอร์ของกรดไขมันและกลีเซอรอล (glycerol) ในรูปของไตร เอซิลกลีเซอรอล (tryacylglycerol) โดยถ้าไตรเอซิลกลีเซอรอลอยู่ในสภาวะที่เป็นของเหลวจะเรียกว่าน้ามัน แตถ่ า้ อย่ใู นรปู ของแขง็ จะเรยี กวา่ ไขมัน 1.2 แวกซ์ หรือไข (waxes) เป็นเอสเตอร์ของกรดไขมนั กับแอลกอฮอล์ ที่มนี ้าหนักโมเลกุลสูงๆ ที่ไม่ใช่ กลเี ซอรอล เป็นสารทไ่ี มล่ ะลายน้า มีลักษณะแขง็ เมื่อเยน็ และจะออ่ นตวั เม่อื ได้ร้บั ความรอ้ น ตัวอยา่ งที่พบเห็นได้ คือ ขี้ผ้งึ กรดไขมัน กรดไขมัน กรดไขมัน กรดไขมนั คอื โครงสรา้ งทมี่ ีสายของไฮโดรคารบ์ อนยาวขนาดต่าง ๆ กันมีสูตรโครงสร้างโดยทั่วไปเป็น R-COOH โดย R คือสายไฮโดรคาร์บอน กรดไขมันที่พบในไขมันและน้ามัน ตามธรรมชาติจะอยู่ในรูปของ เอสเทอร์ (ester) กรดไขมันมักมีโครงสร้างเป็นสายตรง ไม่แตกแขนงและมีคาร์บอนเป็นจ านวนคู่ สายไฮโดรคารบ์ อนของกรดไขมันอาจจะมพี ันธะคู่ หรือไมม่ กี ็ได้ ดงั น้นั จงึ แบ่งกรดไขมันออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ ๆ คือ กรดไขมันอ่ิมตัว (saturated fatty acid) และกรดไขมนั ไมอ่ มิ่ ตัว (unsaturated fatty acid) เป็นกรด ไขมันที่มีโครงสร้างอะตอมคาร์บอนและไฮโดรเจนเชื่อมต่อกั น ด้วยพันธะเดี่ยวตลอดสาย กรดไขมันอิ่มตัวที่มีมากที่สุดใน ธรรมชาติ คือ กรดพาลมิติก (palmitic acid: C16) รองลงมา คือ กรดสเตียริค (stearic acid: C18) ซึ่งกรดไขมันเหล่าน้ี ร่างกายไดร้ ับจากอาหารหรือสังเคราะห์ข้ึนไดเ้ อง เป็น กรดไขมันที่มีพันธะคู่อยู่บนโครงสร้างคาร์บอน ตรงตาแหน่ง พันธะคู่ของกรดไขมันไม่อิ่มตัวจะมีโครงสร้าง 2 แบบ คือแบบ cis และ trans ส่วนใหญ่กรดไขมันไม่อิ่มตัวจะมีพันธะคู่อยู่ใน รปู แบบ cis ซ่งึ ในธรรมชาติจะพบกรดไขมนั ทีไ่ ม่อ่ิมตัวมากทีส่ ดุ

คอื ลพิ ดิ ทเี่ ป็นเอสเตอร์ของกรดไขมนั กับแอลกอฮอลแ์ ละสารอน่ื แบง่ ออกเปน็ 3 ชนิดใหญ่ ๆ ได้แก่ 2.1 ฟอสโพลิพิด (phospholipids) ประกอบด้วยกรดไขมัน แอลกอฮอล์ และกรดฟอสฟอริค บางครั้งอาจจะพบเบสที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบรวมอยู่ด้วยก็ได้ เช่น กลีเซอโรฟอสโฟลิพิด (glycerophospholipids) และ สฟิงโกฟอสโฟลพิ ิด (sphingophospholipids) 2.2 ไกลโคลพิ ดิ (glycolipids) เปน็ ลพิ ิดทปี่ ระกอบดว้ ยกรดไขมันสฟิงโกไซน์ และคาร์โบไฮเดรต 2.3 ลพิ ดิ เชิงประกอบชนิดอื่น ๆ เช่น ลิโพโปรตนี (lipoproteins) เปน็ สารประกอบเชิงซ้อนของลิพิด และโปรตีน หรือซลั โฟลิพิด (sulfolipids) เปน็ สารประกอบเชิงซอ้ นของลิพิดและซัลเฟอร์ เปน็ ต้น อนุพันธ์ลิพิดเป็นลิพิดที่ได้มาจากลิพิด 2 ชนิดแรกที่กล่าวมาแล้ว เช่น กรดไขมัน ซึ่งได้จากปฏิกิริยา ไฮโดรลซิ ิส นอกจากน้ียังรวมถึงสเตยี รอยด์ ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ทไี่ มใ่ ช่ลิพดิ แต่เนอ่ื งจากมีสมบตั ิคลา้ ยลิพิด จึงถูกจัดไว้ในกลุ่มลิพดิ สารประกอบสเตียรอยด์ มสี ตู รโครงสร้างแตกตา่ งไปจากพวกลิพดิ คอื คาร์บอนของ สเตยี รอยด์เรียงกัน เป็นวง 4 วงและอาจมคี าร์บอนตอ่ เป็นแขนงออกไปอกี แล้วแต่จะเป็นสเตียรอยด์ชนิดใด สเตียรอยด์มคี วามสาคัญตอ่ ส่งิ มีชีวิต เชน่ ฮอรโ์ มนทีส่ ร้างจากรงั ไข่อัณฑะและตอ่ มตา่ ง ๆ เช่น ต่อมหมวก ไต คอเลสเทอรอล (Cholesterol) ซึ่งมีในสัตว์แต่ไม่มีในพืชเป็นสเตียรอยด์ที่เชื่อกันว่าทาให้หลอดเลือดอุดตัน สเตียรอยด์ทีส่ าคญั อีกตัวหนงึ่ คอื เออร์โกสเตยี รอล (Ergosterol) ซึ่งรา่ งกายใช้ในการสังเคราะหว์ ิตามินดี

3. โปรตีน เป็นสารประกอบอนิ ทรยี ์ เชงิ ซ้อนท่มี ีน้าหนักโมเลกุลสูง โดยปกติแล้วโปรตีนจะมีธาตุที่เป็น องคป์ ระกอบในโครงสรา้ งท่คี ลา้ ยคลงึ กบั ในคารโ์ บไฮเดรต และไขมัน แต่ในโปรตีนจะมีองค์ประกอบของธาตุ ที่เพิ่มเข้ามาคือไนโตรเจน และซัลเฟอร์ นอกจากนี้โปรตีนจะพบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และจะมี บทบาทเกย่ี วขอ้ งกับกระบวนการตา่ ง ๆ ในรา่ งกายในแตล่ ะระยะ และเป็นสว่ นประกอบของอวัยวะต่าง ๆ และ โครงสร้างที่อ่อนนุ่ม สัตว์ต้องการใช้โปรตีนตลอดชีวิต เพื่อใช้ในการเจริญเติบโตและซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอ อกี ท้ังสัตว์ยังต้องการโปรตีนเพ่อื ใช้เป็นส่วนประกอบของเลือด เนื้อ เอนไซม์ (enzyme) ภูมิคุ้มกัน (immune) และฮอร์โมน (hormone) และยังนาไปสร้างผลผลิตเพื่อการสืบพันธุ์ ซึ่งในสัตว์ต่างชนิดกัน โปรตี นจะมี ความจาเพาะเจาะจงกับสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ ทั้งนี้ในเซลล์และเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว พบว่าโปรตีนจะมี ความแตกต่างและมีความหลากหลายมาก เพราะฉะนั้นอาจกล่าวได้ว่า มีโปรตีนอยู่เป็นจานวนมากที่เรา สามารถพบในธรรมชาติได้ โปรตนี ประกอบด้วยหน่วยย่อยเรียกว่า กรดอะมิโน โปรตีนจัดเป็นสาร ชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ โดยมีธาตุ C H O N เป็นส่วนประกอบหลัก ทั้งนี้โปรตีน บางชนิดอาจจะประกอบดว้ ยธาตอุ นื่ ๆ เชน่ กามะถัน ฟอสฟอรสั กรดอะมโิ น ประกอบไปดว้ ยหมอู่ ะมโิ นและหมู่คาร์บอกซิล ซึ่งเหมือนกัน ในทกุ กรดอะมิโน สามารถสร้างพันธะเพปไทด์ เกิดเป็นไดเพปไทด์ ไตรเพปไทด์ และพอลเิ พปไทด์ รวมกันเป็นโปรตนี และส่วนที่ต่างกันของกรดอะมิโนนิยมแทน ดว้ ยสัญลกั ษณ์ดว้ ยหมู่ R - เปน็ หน่วยย่อยทเี่ ล็กท่ีสดุ ของโปรตีน (monomer) - หมู่ฟงั ก์ชนั หลักคอื Amino group และ Carboxyl group ซึง่ ทาหนา้ ทร่ี ับและใหอ้ ิเล็กตรอนในการเชอ่ื มพันธะ - กรดอะมโิ นทถี่ กู ค้นพบ มีทั้งหมด 20 ชนดิ ซึง่ จะมโี ครงสรา้ ง ทแี่ ตกตา่ งกันท่ตี าแหน่ง R - กรดอะมิโนแบง่ ออกเปน็ 2 ประเภท คอื กรดอะมิโนจาเปน็ และกรดอะมิโนไม่จาเป็น

ได้แก่ กรดอะมิโนที่ร่างกายสังเคราะห์ไม่ได้ หรือสังเคราะห์ได้แต่ไม่เพียงพอกับความต้องการของ รา่ งกายจาเปน็ ต้องได้รับจากอาหาร กรดอะมโิ นเหลา่ นี้ ได้แก่ กรดอะมิโนที่ร่างกายสังเคราะห์ขึ้นได้ เพียงพอกับความต้องการของร่างกาย ไม่จาเป็นต้อง ได้รับจากอาหาร คอื อาจสังเคราะห์ขึ้นจากสารประกอบ พวกไนโตรเจน หรือจากกรดอะมิโนที่จาเป็นแก่ร่างกาย หรอื จากไขมันหรอื จากคาร์โบไฮเดรต 1. ทาหนา้ ที่เปน็ หน่วยโครงสรา้ งของโปรตีน (binding block) ซงึ่ โปรตนี ที่เกดิ ขึ้นอาจจะ มลี กั ษณะและคุณสมบัติที่แตกตา่ งกันไปข้นึ กบั คุณสมบัตขิ องกรดอะมิโนแตล่ ะตัวในสายพอลิเพปไทด์นัน้ ๆ 2. เป็นตัวส่งสัญญาณเคมีในการติดต่อกันระหว่างเซลล์ เช่น ส่งสัญญาณประสาท เช่นอนุพันธ์ ของกรดอะมิโนไทโรซนี เพปไทด์ (peptide) สารทป่ี ระกอบดว้ ยกรดอะมิโน 2 โมเลกุล เรียกว่า ไดเพปไทด์ (Dipeptide) พันธะเพปไทด์ คือ พันธะ สารทปี่ ระกอบด้วยกรดอะมโิ น 3 โมเลกุล เรียกว่า ไตรเพปไทด์ (Tripeptide) โคเวเลนต์ที่เกิดขึ้นระหว่าง สารทป่ี ระกอบดว้ ยกรดอะมโิ นต้ังแต่ 100 โมเลกลุ ขึ้นไป เรยี กว่า พอลิเพปไทดน์ ้ีวา่ “โปรตีน” อะตอมคาร์บอนในหมู่คาร์บอก ซิล (-COOH) ของกรดอะมิโน โมเลกุลหนึ่งยึดกับอะตอม ไนโตรเจนในหมู่อะมิโน (-NH2) ของกรดอะมโิ นอกี โมเลกุลหน่งึ ** พวกเพปไทด์ที่เป็นโมเลกุล เปิดไม่ดูดเป็นวง จะหาจานวน พันธะเพปไทด์ได้นาจานวน โมเลกุลกรดอะมโิ น ลบด้วย 1

โปรตีน ประกอบด้วยพอลเิ พปไทด์ สายเดยี วหรือหลายสายที่ทาหน้าที่ต่างกัน ดังนั้นพอลิเพปไทด์ สายยาวท่ปี ระกอบดว้ ยกรดอะมโิ นชนิดตา่ ง ๆ จงึ ตอ้ งมกี ารขดตวั (folding) ให้มีรูปร่างต่าง ๆ เพื่อทาหน้าท่ี ใหห้ มาะสม โครงสร้างของโปรตีนแบง่ ออกได้เปน็ 4 ระดับ ดังนี้ 1. โครงสร้างปฐมภูมิ (primary structure) 2. โครงสรา้ งทตุ ยิ ภูมิ (secondary structure) 3. โครงสร้างตตยิ ภูมิ (tertiary structure) 4. โครงสร้างจตุรภูมิ (quaternary structure) 1. โครงสร้างปฐมภูมิ (primary structure) เป็นโปรตีนที่มี โครงสรา้ งเป็นเส้นตรงไดจ้ ากการสงั เคราะห์ใหม่ ๆ และจะนาไป เปลี่ยนเป็นรูปโครงสร้างขั้นต่อไป โปรตีนแต่ละชนิดจะมีกรด อะมิโนที่เป็นส่วนประกอบที่แตกต่างกันและมีการเรียงลาดับท่ี แตกตา่ งกันด้วย 2. โครงสร้างทุติยภูมิ (secondary structure) สายพอลิเพปไทด์ จะมีการม้วนตัว (folding) เป็นรูปแบบที่ซ้ากันและสม่าเสมอทาให้ เกิดลกั ษณะทเ่ี ป็นเกลียว (helix) หรือเป็นแผ่น (pleated sheet) ที่ เกิดจากการสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างหมู่คาร์บอกซิลและหมู่ อะมโิ นในสายของพอลิเพปไทด์ ทาให้โครงสร้างของโปรตีนมีความ เสถยี รมากข้นึ 3. โครงสร้างตติยภูมิ (tertiary structure) เป็นโครงสร้าง 3 มิติ ของสายพอลิเพปไทด์ ที่เกิดจากการม้วนเข้าหากันของโครงสร้าง ทุตยิภมู ิ ทาใหไ้ ดโ้ ครงสร้างทีเ่ สถียรขน้ึ และทาหน้าท่ีได้ 4. โครงสร้างจตุรภูมิ (quaternary structure) โปรตีน หลายชนิดโดยเฉพาะพวกที่มีน้าหนักอณูสูง ๆ มักจะมี การจับกล่มุ กันเองของสายพอลิเพปไทด์มากกว่า 1 สาย ด้วย noncovalent bonds ทาให้โครงสร้างของโปรตีน เสถียรขึ้นเป็นโครงสร้างระดับที่สี่ และทาให้โปรตีน ทางาน (function) ได้ในสง่ิ มีชีวติ

1. เป็นส่วนประกอบของรา่ งกาย เช่น เลือด, เนือ้ , ขน, เขา, กบี สตั ว์ และอวยั วะอ่นื ๆ 2. ทาหนา้ ทขี่ นสง่ (transport protein) คือโปรตนี ท่ที าหน้าที่ลาเลียงก๊าซออกซิเจนและ คารบ์ อนไดออกไซด์ เช่น ฮีโมโกลบินในเมด็ เลือดแดง 3. มีหน้าท่ีในการสร้างเซลล์ใหมท่ ดแทนเซลล์เดมิ ท่สี ึกหรอในร่างกายสตั ว์ 4. ทาหนา้ ท่เี ปน็ เอนไซม์ (enzyme) คอื โปรตนี ท่ที าหน้าท่เี กย่ี วกับปฏิกิริยาต่าง ๆ ใน ร่างกาย เชน่ กระบวนการหายใจ กระบวนการสงั เคราะหโ์ ปรตนี กระบวนการย่อย อาหาร 5. เปน็ ส่วนประกอบของฮอรโ์ มนและนา้ ย่อย ซ่งึ เปน็ ตัวที่คอยควบคมุ การทางานของ ต่อมตา่ ง ๆ และการยอ่ ยอาหารภายในร่างกายสัตวใ์ ห้เป็นปกติ 6. ช่วยสรา้ งความเจริญเติบโตของลกู สัตวใ์ นท้อง และสัตว์ที่กาลงั เจรญิ เติบโต 7. ช่วยในการสรา้ งผลผลิตตา่ ง ๆ เชน่ การให้นม การให้ไข่ และการใหเ้ น้ือของสตั ว์ 8. โปรตีนทที่ าหน้าท่ปี ้องกัน (protective protein) เช่น ภมู คิ ้มุ กนั โรคใหก้ ับร่างกาย 9. ช่วยในการสบื พนั ธ์ุให้แกส่ ัตว์ เพราะ sperm และ ovum จะสร้างได้กต็ ้องมีโปรตนี 10. ทาหน้าท่ีเปน็ โปรตนี สะสม (storage protein) 11. ทาหน้าทเ่ี กี่ยวกับการเคลื่อนไหว (contractile protein) คอื โปรตนี ทอี่ ยใู่ นเซลลข์ อง กล้ามเนือ้ คือ ไมโอซิน และแอกตนิ 1. โปรตีนทีท่ าหน้าทข่ี นสง่ (transport protein) คือโปรตีนท่ที าหน้าที่ลาเลยี งแกส๊ ออกซิเจนและ คารบ์ อนไดออกไซด์ เชน่ ฮโี มโกลบนิ ในเม็ดเลือดแดง 2. โปรตนี ที่ทาหนา้ ที่เป็นเอนไซม์ (enzyme) คอื โปรตนี ท่ีทาหนา้ ทเี่ กี่ยวกับปฏกิ ิริยาต่าง ๆ ในร่างกาย เช่น กระบวนการหายใจ กระบวนการสงั เคราะหโ์ ปรตีน กระบวนการยอ่ ยอาหาร 3. โปรตีนท่ีทาหนา้ ทเ่ี ป็นโครงสร้าง (structural protein) คือ โปรตีนที่ทาหน้าทเี่ ป็นส่วนประกอบ ของโครงสร้างของรา่ งกาย เชน่ คอลลาเจนของเน้ือเย่อื เกย่ี วพัน 4. โปรตนี ทที่ าหนา้ ที่สะสม (storage protein) คือ โปรตีนที่สะสมเป็นอาหาร 5. โปรตนี ที่ทาหน้าทเี่ ก่ียวกับการเคลื่อนไหว (contractile protein) คอื โปรตีนทีอ่ ยใู่ นเซลล์ของ กล้ามเนอ้ื คือไมโอซินและแอกติน 6. โปรตนี ที่ทาหนา้ ทป่ี อ้ งกัน (protective protein) คอื โปรตีนทท่ี าหนา้ ที่เปน็ ภมู ิคุม้ กันโรคให้กับร่างกาย 7. โปรตีนที่ทาหนา้ ทเ่ี ปน็ สารพิษ (toxin) เช่น พิษงู พษิ คอตีบ พษิ อหวิ าตกโรค เป็นต้น

4. หรือสารพันธุกรรม (อังกฤษ: Genetic Materials) คือ สารชีวโมเลกุล (Biomolecules) ที่ทาหน้าที่เก็บข้อมูลรหัส สาหรับการทางานของของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ เอาไว้ และ ถา่ ยทอดตอ่ ไปยงั รนุ่ อื่น ๆ โดยการสบื พนั ธุ์ สารพนั ธุกรรมทีพ่ บในส่ิงมชี วี ิตแบง่ ออกเป็น 2 ชนดิ คือ 1. ดเี อน็ เอ (Deoxyribonucleic acid: DNA) 2. อารเ์ อ็นเอ (Ribonucleic acid: RNA) ฟรีดริช มีเชอร์ นายแพทย์ชาวสวิส เป็นผู้ค้นพบสารพันธุกรรมเป็นคนแรก และตง้ั ชอ่ื วา่ นิวคลีอิน (Nuclein) ปี พ.ศ. 2496 เจมส์ ดี วัตสัน (James D. Watson) นักชีวเคมีชาวอเมริกัน และ ฟรานซิส คริก (Francis Crick) นักอณู ชวี วิทยาชาวอังกฤษ ได้เสนอแบบจาลอง โครงสร้างโมเลกุลของ DNA ที่สมบูรณ์ ทส่ี ดุ และนิยมใช้จนถงึ ปัจจุบนั วัตสันและคริกเสนอว่า โครงสร้างโมเลกุลของ DNA ประกอบด้วยพอลินิวคลีไทด์ 2 สาย เบสในแต่ละสายของ DNA ทีเ่ ป็นเบสคสู่ ม (complementary base pair) ยึดกัน ด้วยพันธะไฮโดรเจนโดยมีเบส A จับคู่กับเบส T และเบส C จบั คกู่ บั เบส G โดยมีทิศทางที่สวนทางกนั และพันกนั เป็น เกลียวคู่ (double helix)

Nucleotide สารพนั ธุกรรมหรอื ดเี อ็นเอ ประกอบด้วย สายพอลินิวคลีโอไทด์ 2 สาย พันกันเกิด Nitrogenous base เป็นเกลียวคู่ (Double helix) ซ่งึ พอลินิวคลี โอไทด์ทั้ง 2 สายจะยึดเกาะกันที่ตาแหน่ง เบสพวิ รนี (Purine) ประกอบด้วย ของเบสแต่ละข้าง โดยการสร้างพันธะ 1. เบสกวานีน (Guanine) ไฮโดรเจนยึดเหนี่ยวกันไว้ 2. เบสอะดีนนี (Adenine) หน่วยย่อยของโมเลกุลดีเอ็นเอเรียกว่า เบสพรี มิ ิดนี (Pyrimidine) ประกอบดว้ ย นิวคลีโอไทด์ (Nucleotide) ซึ่งใน 1 หน่วย 1. เบสไซโทซีน (Cytosine) ของนิวคลีโอไทด์ ประกอบด้วย 2. เบสไทมีน (Thymine) *** พบใน DNA เทา่ น้ัน 3. เบสยรู าซลิ (Uracil) *** พบใน RNA เทา่ นั้น 1. น้าตาลดีออกซีไรโบส 2. ไนโตรจีนสั เบส 3. หมฟู่ อสเฟต ** น้าตาลทพี่ บใน DNA เรียกว่า น้าตาล ดีออกซีไรโบส (Deoxyribose) แต่ถ้า เป็นน ้าตาลที่พบใน RNA จะเรียกว่า นา้ ตาลไรโบส (Ribose) ส่วนเบสที่เป็นองค์ประกอบใน DNA และ RNA กม็ คี วามแตกตา่ งกัน ดังนี้ !!! ในสายดเี อน็ เอ เบส A คกู่ ับ T เบส C ค่กู บั G