2. สารชีวโมเลกุล คือ
สารประกอบขนาดใหญ่ (macromolecules) ในสิ่งมีชีวิต จัดเป็น 4 กลุ่มตามลักษณะโครงสร้างของ
โมเลกุล ได้แก่
Carbohydrate ประกอบด้วยธาตุ C, H, O
Protein “ C, H, O, N
Lipid “ C, H, O
Nucleic acid “ C, H, O, N, P
2
Building models to study the structure of macromolecules
Linus Pauling (1901-1994) Today, scientists use computer
3. ปฏิกิริยาเคมีของ macromolecules ได้แก่
Condensation เป็นปฏิกิริยาสังเคราะห์ macromolecules จาก monomers
เล็กๆเป็นจานวนมาก และได้ผลผลิต H2O ด้วย ดังนั้นอาจเรียกว่า ปฏิกิริยา dehydration
Hydrolysis เป็นปฏิกิริยาย่อยสลาย macromolecules ให้เล็กลง เพื่อให้สามารถ
นาผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าสู่เซลล์ได้ หรือย่อยสลาย macromolecules ที่ไม่ใช้แล้วภายในเซลล์
3
The synthesis of a polymer The Breakdown of a polymer
4. Carbohydrates เป็นสารประกอบจาพวกน้าตาล และ polymer ของน้าตาล
แบ่งกลุ่ม carbohydrates ได้เป็น 3 กลุ่ม ตามจานวนโมเลกุลของน้าตาลที่เป็น
องค์ประกอบ ได้แก่ Monosaccharide/Disaccharide/Polysaccharide
Carbohydrates
4
Monosaccharide เป็นน้าตาลโมเลกุลเดี่ยว ที่ประกอบด้วย C, O และ H มี
สูตรคือ (CH2O)n โดยมีอะตอมของ C ต่อกันเป็นสาย และมี Carbonyl group และ
hydroxy group ต่อกับอะตอมของ C
aldehydes ketones
Carbonyl group
11. Chitin, a structural polysaccharide
Chitin forms the
exoskeleton of Arthropods
Chitin is used to make a strong and
flexible surgical thread
11
Chitin มีโครงสร้างคล้ายกับ Cellulose ต่างกันที่ว่า หน่วย
ย่อยเป็น N-acetylglucosamine ต่อกันเป็นโมเลกุลสายยาว
28. The primary structure of a protein
Primary structure คือ ลาดับของ amino acid
ที่ประกอบขึ้นเป็นโปรตีน
Primary structure ถูกกาหนดโดยข้อมูลทาง
พันธุกรรม (DNA)
การเปลี่ยนแปลงลาดับ amino acid ในโปรตีนอาจมี
ผลให้รูปร่างของโปรตีนเปลี่ยนไป และอาจมีผลต่อการทางาน
ของโปรตีนชนิดนั้นๆ
ตัวอย่างเช่น โรค sickle-cell anemia
28
29. The secondary structure of a protein
Secondary structure เป็นโครงสร้างที่เกิดขึ้นจาก
H-bond ระหว่างหมู่ carboxylและหมู่ amino
Secondary structure ที่พบบ่อยในธรรมชาติ
ได้แก่ Helix และ Pleated sheet
ตัวอย่างเช่น เส้นใยแมงมุม มีโครงสร้างแบบ Pleated
sheet ทาให้เส้นใยแมงมุมมีความแข็งแรงมาก
29
30. Tertiary structure of a protein
30
เป็นรูปร่างของ polypeptide สายหนึ่งตลอดสาย ซึ่งการม้วนพบไปมาขึ้นอยู่กับแรงยึดเหนี่ยว
ระหว่าง R group ด้วยกันเอง หรือ R group กับโครงสร้างหลัก
แรงยึดเหนี่ยวหมายถึง
H-bond ionic bond
Hydrophobic interaction Van der Waals interaction
นอกจากนี้บางตอนยึดติดกันด้วย covalent bond ที่แข็งแรง เรียกว่า disulfide bridges
ระหว่างหมู่ sulhydryl (-SH) ของกรดอะมิโน cysteine ที่อยู่ใกล้กัน
35. Nucleic acid (Informational polymer)
เป็นแหล่งเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมและถ่ายทอดลักษณะของสิ่งมีชีวิต
Nucleic acid มี 2 ชนิด ได้แก่ Ribonucleic acid (RNA)/Deoxyribonucleic acid (DNA)
35
DNA ถูกใช้เป็นแม่แบบในการสังเคราะห์ mRNA ซึ่งถูกใช้เป็นตัวกาหนดในการสังเคราะห์โปรตีนอีกทอดหนึ่ง
DNA
RNA
protein
36. สิ่งมีชีวิตได้รับการถ่ายทอด DNA จากรุ่นพ่อแม่
โมเลกุลของ DNA เป็นสายยาวมียีนเป็นจานวนมากเป็นองค์ประกอบ
DNA อาจเกิดการเปลี่ยนแปลงได้ เนื่องจากสาเหตุต่างๆ เช่น ฤทธิ์ของสารเคมี หรือ รังสีจากสาร
กัมมันตรังสี
การเปลี่ยนลาดับ nucleotide ใน DNA อาจมีผลให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมได้
การเปลี่ยนแลงลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่มีผลมาจากการเปลี่ยนแปลงลาดับ nucleotide สามารถถ่ายทอด
ต่อไปยังรุ่นลูกได้
36
สายของ nucleic acid ประกอบด้วย polymer ของ nucleotides
แต่ละ nucleotide ประกอบด้วย 3 ส่วน ได้แก่
1. Nitrogen base
2. Pentose sugar
3. Phosphate group
37. Nitrogen base แบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ตามโครงสร้างทางเคมี ได้แก่
Pyrimidines
Purines
37
ใน DNA และ RNA มีเบสอยู่ 4 ชนิดเท่านั้น
DNA มีเบส A, G, C, T
RNA มีเบส A, G, C, U
38. น้าตาล pentose
ใน RNA คือ ribose
ใน DNA คือ deoxyribose
38
ตรงตาแหน่งอะตอมคาร์บอนที่ 5 (5’) ของน้าตาล pentose มีหมู่ phosphate group มาต่อ
รวมเรียก pentose + nitrogen base + phosphate group ว่า nucleotide