71
สารชีวโมเลกุล (Biochemistry) 1

สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

  • Upload
    others

  • View
    18

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

สารชวโมเลกล(Biochemistry)

1

Page 2: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

2

สารชวโมเลกล

สารชวโมเลกลเปนสารท สงมชวตใชในการด ารงชวต ชวยใหรางกายเจรญเตบโต ใหพลงงานในการท ากจกรรมตาง ๆ ชวยใหรางกายแขงแรง และชวยถายทอดลกษณะทางพนธกรรม

อาหารทรบประทานเขาไปมสารอาหาร 6 ประเภทคอ ไขมน คารโบไฮเดรต โปรตน แรธาต วตามน และน า ซงแรธาต วตามนและน าไมใชสารชวโมเลกลเนองจากเปนสารอนนทรย สารชวโมเลกลท กลาวไปทง 4 ประเภททกลาวไปนมโครงสราง สมบต การเกดปฏกรยา อยางไร…?

Page 3: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

3

โปรตนเปนสารประเภทพอลเพปไทดทมโครงสรางของโมเลกลทซบซอน มธาตประกอบหลกซงประกอบดวย คารบอน ไฮโดรเจน ออกซเจน และไนโตรเจน

1. โปรตน (Proteins)

Page 4: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

4

ในสงมชวตทกชนดจะมหนวยเลกทสด เรยกวา เซลล

นวเคลยสและเยอหมเซลลประกอบดวย โปรตนและไขมน

ไซโทพลาซม เปนของเหลวทอยภายในเซลลประกอบดวย โปรตน ไขมน และคารโบไฮเดรต

โปรตนเปนสารทพบมากทสดในสงม ชวตมากกวาครงหนงของน าหนกแหง (dry weight) ของเซลลทวไป

Page 5: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

5

องคประกอบทางเคมของโปรตน (Proteins)

หนวยทเลกทสดของโปรตนเรยกวา กรดอะมโน โดยกรดอะมโนเหลานเชอมตอกนดวยพนธะทเรยกวาเพปไทด (peptide)

กรดอะมโนคอ โมเลกลจะมหมอะมโน (--NH2) ซงเปนเบส และหมคารบอกซลก (--COOH) ซงเปนกรด

กรดอะมโน

Page 6: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

6

กรดอะมโนสามารถเกดปฏกรยารวมตว เชอมตอกนไดดวยพนธะเพปไทด (peptide)

ซงเปนพนธะโควาเลนต

Page 7: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

7

ไดเพปไทด (dipeptides) เกดจากกรดอะมโน 2 ตวมาเชอมตอกน

ไตรเพปไทด (tripeptides) เกดจากกรดอะมโน 3 ตวมาเชอมตอกน

Page 8: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

8

โปรตน (proteins) เกดจากกรดอะมโนมากกวา 50 ตวมาเชอมตอกน

พอลเพปไทด (polypeptides) เกดจากกรดอะมโนไมเกน 50 ตวมาเชอมตอกน

Page 9: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

9

โปรตนนบหมนชนดในรางกายประกอบดวยกรดอะมโน 20 ชนดเปนโครงสรางพนฐานกรดอะมโนบางชนดรางกายสงเคราะหขนเองได บางชนดรางกายสงเคราะหขนเองไมไดเรยกกรดอะมโนทสงเคราะหขนเองไมไดนวา กรดอะมโนจ าเปน

Page 10: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

10

amino acids structure

Page 11: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

11

กรดอะมโนแตละชนดจะมองคประกอบพนฐานทเหมอนกนคอ หมคารบอกซลก และ หมเอมนซงหมอะมโนเหลานสามารถแบงหนาทออกเปน 4 ชนดหลกไดแก hydrophobic polar acidic และ basic

ท าใหหมอะมโนแตละชนดมสมบตแตกตางกนไดแกลกษณะความมขว คณสมบตการแตกตว ความสามารถในการเกดพนธะไฮโดรเจนและคณสมบตเฉพาะตวของสาร

Page 12: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

12

การเรยกชอโปรตน

เรยกชอตามล าดบของกรดอะมโนโดยเรยกชอกรดอะมโนล าดบแรกดวยการลงทายดวย –yl ตามดวยชอกรดอะมโนตวสดทาย

Page 13: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

13

โครงสรางของโปรตน

โครงสรางปฐมภม (Primary structure)

เปนโครงสรางทแสดงการจดล าดบ ชนด และ จ านวนโมเลกลของกรดอะมโนในสายพอลเมอรโซยาว ซงโปรตนแตละชนดจะมล าดบของชนดและจ านวนโมเลกลของกรดอะมโนทแนนอน

Page 14: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

14

โครงสรางทตยภม (secondary structure)

เปนโครงสรางทขดหรอมวนตวของโครงสรางปฐมภม ถาเกดจากการสรางพนธะไฮโดรเจนระหวาง C=O

ของกรดอะมโนหนงกบ N-H ของกรดอะมโนถดไปอก 4 หนวยในสายพอลเพปไทดเดยวกนจะเกดโครง สรางบดเปนเกลยวเรยกวา เกลยวแอลฟา ถาเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางสายพอลเพปไทดทอยคกน จะเกดโครงสรางแบบแผน เรยกวา แผนพลทบตา

Page 15: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

15

โครงสรางตตยภม (tertiary structure)

ประกอบดวยโครงสรางทตยภมหลายสวนรวมกน โปรตนแตละชนดมลกษณะจ าเพาะขนอยกบล าดบของกรดอะมโนในสายพอลเพปไทด ท าใหเกดโครงสรางทเหมาะสมในการท าหนาทตาง ๆ

Page 16: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

16

โครงสรางจตรภม (quaternary structure)

เกดจากการรวมตวของหนวยยอยชนดเดยวกนหรอตางชนดกนของโครงสรางตตยภมโดยอาจรวมกนเปนลกษณะเปนกอนกลม เชน ฮโมโกลบนหรอเปนมดเสนใย เชน คอลลาเจน

Page 17: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

17

การทดสอบพนธะเพปไทด

การทดสอบพนธะเพปไทดดวยสารละลายเจอจาง CuSO4 ในสารละลายเบส เรยกวาปฏกรยา ไบยเรตซงจะใหผลกบสารทประกอบดวยพนธะเพปไทดตงแต 2 พนธะขนไป เปนปฏกรยาทใชทดสอบสารประเภทโปรตนไดทกชนด รวมถงผลตภณฑทเกดจากการไฮโดรไลซโปรตนทยงเปนโมเลกลขนาดใหญ ซงใหผลการทดสอบเปน สน าเงนมวง

ผลการทดสอบโปรตนกบไบยเรต ไดสารสมวง

จงออกแบบการทดลองเพอทดสอบสารประเภทโปรตนโดยใชวธ ไบยเรต (Biuret assay)

Page 18: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

18

ปฏกรยากบนนไฮดรน (Ninhydrin reaction)

Ninhydrin เปนสารไมมสท าปฏกรยากบสารกลมอะมโนไดสารเปนสมวง

สารทน ามาทดสอบดวยวธน amino acid, protein, amine

Page 19: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

19

กลไกการเกดปฏกรยากบนนไฮดรน (Ninhydrin reaction)

สมวง

Page 20: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

20

amino acid

Proline Hydroxyproline

Page 21: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

21

กลไกการเกดปฏกรยากบนนไฮดรนกบอะมโนกลม proline

สเหลองสมนนไฮดรน proline

Page 22: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

22

ชนดและหนาทของโปรตน

โปรตนเสนใย (fiber protein)

เกดจากสายพอลเพปไทดหลายเสนเรยงขนานกน และพนรอบกนเองคลายเสนเชอก ละลายน าไดนอยสวนใหญท าหนาท เปนโปรตนโครงสราง เพราะมความแขงแรงและยดหยนสง คอลลาเจนในเนอเยอเกยวพน เคราตนในผม ขน เลบ

Page 23: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

23

โปรตนกอนกลม(globular protein)

เกดจากสายพอลเพปไทดมวนขดพนกนเปนกอนกลมละลายน าไดด สวนใหญท าหนาทเกยวกบเมทาบอลซมตางๆ ทเกดขนภายในเซลลเชน เอนไซม ฮอรโมนอนซลน ฮโมโกลบน โกลบลนในพลาสมา

Page 24: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

24

ชนด หนาท และแหลงทพบของโปรตน

ชนดของโปรตน หนาท ตวอยางแหลงทพบ

โปรตนตวเรงปฏกรยา(Enzyme)

เรงปฏกรยาในเซลลสง มชวต เอนไซม เชน อะไมเลสในน าลาย

โปรตนโครงสราง ใหความแขงแรงและชวยคงรปรางโครงสรางตางๆ คอลลาเจน ซงพบในกระดก เอน เนอเยอ เกยวพน เคราตน พบในผม ขน เลบ กบสตว ผวหนง

โปรตนขนสง ขนสงสารไปสสวนตางๆ ฮโมโกลบนในเซลลเมดเลอดแดง พาออกซเจนไปสเนอเยอตาง ๆ

โปรตนสะสม สะสมธาตตางๆ เฟอรทน สะสมธาตเหลกในตบ มาม และไขกระดก

โปรตนปองกน ปองกนหรอก าจดสงแปลกปลอมทเขาในเซลล แอนตบอด

โปรตนฮอรโมน ท าหนาทแตกตางกนตามชนดของฮอรโมน เชน ควบคมการเจรญเตบโตของรางกาย

โกรทฮอรโมน อนซลน กลคากอนสรางทตบออน

ตวพษ โปรตนทเปนพษตอรางกาย พษง พษคอตบ พษอหวาตกโรค

Page 25: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

25

เอนไซม (Enzyme)

โปรตนทมลกษณะกอนกลมท าหนาทเรงปฏกรยาการเปลยนแปลงของสารอาหารตาง ๆ ในรางกาย และมความจ าเพาะตอปฏกรยา

สารตงตนทเรยกวา สบสเตรต จบกบโมเลกลของเอนไซมดวยการตอกบผวของเอนไซมในสวนทเรยกวา บรเวณเรง (Active site) ซงเปนบรเวณทมความจ าเพาะและสามารถตอกนไดพอดกบ สบสเตรทเพยงชนดเดยวเทานน จงเปรยบไดกบแมกญแจกบลกกญแจ

E + S → ES → E + P

เอนไซม สารประกอบเชงซอนสบสเตรด ผลตภณฑเอนไซม

Page 26: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

26

Page 27: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

27

ปจจยทมผลตอการท างานของเอนไซม

1) อณภมเอนไซมจะท างานไดดจะตองอยในอณหภมทเหมาะสม

2) pH เปนปจจยหนงทมผลตอการท างานของเอนไซมทท าหนาทเรงปฏกรยา หาก pH ไมเหมาะสมจะท าใหเอนไซมท าหนาทไมเตมท3) ความเขมขนของเอนไซม หากเพมความเขมขนจะชวยเรงปฏกรยาใหเกดเรวขน4) ปรมาณสารตงตน มผลตออตราการเกดปฏกรยาของเอนไซม เมอเพม สบสเตรตอตราการเกดปฏกรยาจะเพมขน

การแปลงสภาพโปรตน

แรงยดเหนยวในโครงสรางสามมตของโปรตนถกท าลาย จะท าใหโครงสรางของโปรตนเปลยนแปลงไปโดยการคลายตวออกและไมสามารถท าหนาททางชวภาพได เรยกวา การแปลงสภาพโปรตน ซงปจจยทท าใหโปรตนเกดเปลยนสภาพไดแก ความรอน pH

Page 28: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

28

ภาวะการขาดโปรตน สงเกตไดจาก

1.การเจรญเตบโตและพฒนาการชา

2.ผวหนงทเปนแผลจะหายชากวาปกต

3.เลบฉกขาดงาย ซดเซยว

4.ระบบภมคมกนออนแอ ท าใหตดเชอไดงาย

5.ผมมเมดสจาง ท าใหผมหงอกกอนวย หลดรวงงาย และแหงแตกปลาย

6.สมองท างานชากวาปกต

Page 29: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

29

ท าหนาทเปนสารสะสมพลงงาน คารโบไฮเดรตไดแก กลโคส (glucose) ซงมสตรโมเลกลเปน C6H12O6

ซงสามารถเขยนเปน C6(H2O)6 ไดเชนกน จากสตรหลงจะเหนไดวาสตรของกลโคสเหมอนกบคารบอนถกไฮเดรต (ลอมรอบดวยโมเลกลของน า) จงเรยกวา คารโบไฮเดรต

2. คารโบไฮเดรต (Carbohydrate)

เปนแหลงพลงงานอนดบแรก สะสมในรปของแปงและไกลโคเจนท าหนาท เปนองคประกอบของเซลลตางๆ เชน เยอหมเซลล เซลลเนอเยอ ผนงเซลล

Page 30: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

30

คารโบไฮเดรตเปนสารประกอบประเภทแอลดไฮด (aldehyde) หรอ คโตน (ketone) ทมหมไฮดรอกซหลายหมซงเราสามารถจ าแนกคารโบไฮเดรตสามจ าพวกใหญ ๆ ตามจ านวนหนวยของน าตาลไดดงน

1.มอนอแซกคาไรด (Monosaccharide) หรอน าตาลโมเลกลเดยว

น าตาลโมเลกลเดยวเปนหนวยน าตาลทเลกทสดประกอบดวยคารบอน 3 ถง 8 อะตอม

ในธรรมชาตเพนโทสทพบมากไดแก ไรโบสและไรบโรส และ เฮกโซสทพบมากไดแกกลโคส ฟรกโทส และกาแลกโทส

Page 31: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

31

โครงสรางของน าตาลโมเลกลเดยวทพบมากในธรรมชาต

กลมของน าตาลทมหมอลดไฮดจะเรยกน าตาล อลโดส (Aldose) เชน ไรโบส กลโคส กาแลกโทสและกลมน าตาลทมหมฟงกชนเปนคโตนจะเรยกน าตาลกลมนวา คโตส (Ketose)

การก าหนดค าน าชอของน าตาลวาเปน D- หมายความวาอยางไร?

Page 32: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

32

กลมน าตาลแอลโดส

Page 33: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

33

กลมน าตาลคโตส

Page 34: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

34

การเกดวงในน าตาล

ในธรรมชาตมอนอแซกคาไรดสวนใหญมโครงสรางทเปนวง เนองจากเปนโครงสรางทเสถยรกวาโครงสรางแบบโซเปด โดยการสรางโครงสรางแบบวงเกดจากการเกดปฏกรยาระหวาง –C=O กบ –OH ในโมเลกลเดยวกน

การเกดวงท าใหน าตาลมไอโซเมอรเพมอกสองรปคอ อลฟา (α) และ เบตา (β)ซงตางกนทต าแหนง OH และ H เมอเกดการปดวง วง –OH อยดานลางของวงจะเรยกวาโครงสรางแบบอลฟา และ –OH อยดานบนเรยกเบตา

Page 35: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

35

Page 36: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

36

Page 37: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

37

ปฏกรยาของน าตาล

1.ปฏกรยา Oxidation ของ Monosacharide

Benedict’s หรอ Tollens’ reagents: Reducing sugar

Tollen’s reagent เปนสารละลายของไอออนเชงซอนของเงนและแอมโมเนยในเบส

Benedict’ s solution เปนไอออนเชงซอนของ Cu (II) citrate ในเบส

น าตาลรดวซ

น าตาลรดวซ

Page 38: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

38

2.ปฏกรยา Reduction ของ Monosacharide

Aldose และ Ketose สามารถถกรดวซโดย NaBH4 เกดสารประกอบ

Page 39: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

39

2. โอลโกแซกคาไรด (oligosaccharide)

โอลโกแซกคาไรด (oligosaccharide) น าตาลจ าพวกโอลโกแซกคาไรดประกอบดวยน าตาลโมเลกลเดยวประมาณ 2-15 หนวยสรางพนธะดวย พนธะไกลโคซดก พบมากทสดของน าตาลชนดนคอน าตาลไดแซกคาไรด ซงเกดจากน าตาลโมเลกลเดยวรวมตวกน 2 หนวยตอกน ไดแก ซโครส

การเกดพนธะไกโคซดก

Page 40: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

40

น าตาลโมเลกลคทพบมากในธรรมชาต

กลโคส + กลโคส กลโคส + ฟรกโทส

กลโคส + กาแลกโทส

Page 41: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

41

3. พอลแซกคาไรด (polysaccharide)

พอลแซกคาไรด (polysaccharide) เปนคารโบไฮเดรตโมเลกลใหญท ประกอบดวยมอนอแซกคาไรดหลายๆ โมเลกลเชอมตอกนพอลแซกคาไรดทส าคญตอสงมชวต ไดแก แปงเซลลโลส และไกลโคเจน

3.1 พอลแซกคาไรดสะสมซงท าหนาทสะสมอาหาร ไดแก แปงในพชและไกลโคเจนในสตว

แปง (starch) เปนสารโมเลกลใหญทประกอบดวยพอลแซกคาไรด 2 ชนดดวยกนคอ อะไมโลส ซงเปนพอลแซกคาไรดแบบโซตรงและอะไมโลเพกตนซงเปนพอลแซกคาไรดแบบโซกงโดย ทวไปแปงประกอบ ดวยอะไมโลสประมาณรอยละ 20 และอะไมโลเพกตนประมาณรอยละ 80 พชจะสะสมกลโคสในรปของแปง

Page 42: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

42

โมเลกลของอะไมโลสและการพนเกลยวของโมเลกล

Page 43: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

43

โครงสรางโมเลกลของอะไมโลเพกตน

Page 44: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

44

ไกลโคเจน (Glycogen) เปนพอลแซกคาไรดซงพบไดในตบและกลามเนอสตวไกลโคเจนมสตรโครงสรางคลาย อะไมโลเพกตน แตมกงมากกวาและสายโมเลกลสนกวาละลายน าไดนอย เกดจากกลโคสท ไดจากการยอยอาหารสรางพนธะตอกน ไกลโคเจนมความส าคญตอการรกษาระดบน าตาลในเลอดใหคงท

ทมา http://www.chm.bris.ac.uk/motm/glucose/glycogen.gif

ฮอรโมนอนซลน ท าหนาทอะไร?

Page 45: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

45

3.2 พอลแซกคาไรดโครงสราง คอพอลแซกคาไรดทท าหนาทเปนโครงสรางของพชและสตว

เซลลโลส (cellulose) ประกอบดวยกลโคสจ านวนมากเชอมตอกนเปนพอลเมอรเชนเดยวกบ อะไมโลสแตลกษณะการเชอมตอของกลโคสตางกน พบในตนไมหรอล าตนพช ประมาณ 50%รางกายคนไมสามารถยอยสลายได แตในกระเพาะของวว ควาย มาและสตวกบจะมแบคทเรยทสามารถยอยสลายเซลลโลสใหเปนกลโคสได

Page 46: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

46

ไคตน (chitin) พบมากในเปลอกนอกของสตวท ไมมกระดกสนหลง หรอผวทหอหมแมลง เชนกระดองป เปลอกกง ประกอบดวยอะเซตลกลโคซามน (N-acetyl-D-glucosamine)

Page 47: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

47

ลพด(Lipid)

Page 48: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

48

“ลพด เปน สารชวะโมเลกลทประกอบดวยธาตหลก 3 ชนด คอ C, H และ O ลพดทมสถานะเปนของแขงเชน ไขมน สวนลพดทมสถานะเปนของเหลว เชน น ามน ”

3.ลพด (Lipids)

ไขมน น ามน

ลพดมความส าคญตอสงมชวตในแงทเปนทงแหลงพลงงานของสวนประกอบเนอเยอ และฮอรโมน ลพดสวนใหญเปนสารประกอบของกรดไขมนกบกลเซอรอล

Page 49: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

49

ไขมนและน ามน มหนาทดงน

1. ปองกนการสญเสยน าท าใหผวหนงชมชน

2. ปองกนการสญเสยความรอน ชวยใหรางกายอบอน

3. ปองกนการกระแทกตออวยวะภายใน

4. ชวยท าใหผมและเลบมสขภาพด

5. ชวยละลายวตามน A,

D, E และ K

Page 50: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

50

ไตรเอซลกลเซอรอล(Triacylglycerols)

ไตรเอซลกลเซอรอล (Triacylglycerols) หรอไตรกลเซอไรด (Triglycerides) คอ น ามนและไขมนทไดจากพชและสตว

น ามน คอไตรเอซลกลเซอรอลทเปนของเหลวทอณหภมปกต ไดแกน ามนพช

ไขมน คอไตรเอซลกลเซอรอลทเปนของแขงทอณหภมปกต ไดแกไขมนสตว

ไตรกลเซอไรด (Triglycerides)

Page 51: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

51

ไขมนและน ามนคอไตรกลเซอไรดซงเปนเอสเทอรทเกดจากปฏกรยาเอสเทอรฟเคชนระหวางกลเซอรอลกบกรดไขมน

ไขมนและน ามน

Page 52: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

52

ไขมนสตวจะมไฮโดรคารบอนเปนพนธะเดยวเกอบทงหมด ท าใหโมเลกลสามารถอยใกลกนไดมาก แรงดงดดระหวางโมเลกลจงสง เปนผลใหจดหลอมเหลวของไขมนสงกวาน ามนพช

ไขมนสตว

Page 53: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

53

น ามนพชจะมพนธะคมากกวาไขมนสตว และมโครงสรางแบบ cis-form ท าใหจดหลอมเหลวของน ามนต า เนองจากโครงสรางท าใหโมเลกลไมสามารถเขาใกลกนไดมากแรงดงดดระหวางโมเลกลจงต า

น ามนพช

Page 54: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

54

กรดไขมนในธรรมชาต แบงออกเปน 2 ประเภท

Page 55: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

55

สมบตทางเคมของไตรเอซลกลเซอรอล

1.ปฏกรยาไฮโดรลซส

เอนไซมทอยในระบบทางเดนอาหาร จะท าหนาทเปนตวเรงปฏกรยาท าใหเกดปฏกรยาไฮโดรลซส

ไตรกลเซอไรด (Triglycerides) กลเซอรอล กรดไขมน

Page 56: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

56

2.ปฎกรยา Saponification

ไตรเอซลกลเซอรอลท าปฏกรยากบเบสแกเชนโซเดยมไฮดรอกไซด หรอโปแตสเซยมไฮดรอกไซด จะใหผลตผลเปนกลเซอรอลและเกลอของกรดไขมนซงคอ สบ

ไตรกลเซอไรด (Triglycerides) กลเซอรอล เกลอของกรดไขมน (สบ)

Page 57: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

57

ประกอบดวยสวนทมขว (Hydrophilic) ซงเปนสวนทชอบน า คอ หม -COO- และสวนทไมมขวซงไมชอบน า (Hydrophobic) คอสวนของไฮโดรคารบอนโครงสรางเชนนเรยกวา Amphiphile

เกลอของกรดไขมน (สบ)

สวนประกอบของสบ

Page 58: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

58

เมอละลายในน าจะรวมตวกน โดยหนสวนทชอบน าไวดานนอกและเกบสวนทไมชอบน าไวดานใน ท าใหเกดโครงสรางทเรยกวา micelle

โครงสรางแบบ micelle ท าใหสบสามารถละลายน าไดเพราะสบมสวนทมขวซงสามารถละลายน าได และสามารถช าระคราบไขมนทตดอยบนภาชนะหรอเสอผาได เพราะสบจะดงเอาไขมนเขามาละลายในสวนทไมมขวซงอยดานใน

การจบตวแบบ micelle ของสบ

Page 59: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

59

การจดตวของโมเลกลสบเมอละลายน า

การก าจดคราบน ามนและสงสกปรกของสบ

Page 60: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

60

3. ปฏกรยาของสบในน ากระดาง

น ากระดางเปนน าทประกอบดวย Fe2+ , Mg2+ และ Ca2+ ของ HCO-3, Cl- และ SO2-

4

ในกรณน ากระดางซงมไอออนของแคลเซยม แมกนเซยม หรอเหลกละลายอย ซงเกลอแคลเซยม เกลอแมกนเซยม และเกลอเหลกของกรดไขมนจะไมรวมตวเปน Micelle ในน าดงนนเมอใชสบในน ากระดางจงมกตกตะกอนเปนไคลสขาวทเรยกวา ไคลสบ

Page 61: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

61

น ากระดางไดท าใหประสทธภาพการท าความสะอาดของสบจงลดลง จงไดมการสงเคราะหสารซกฟอกซงมสมบตเหมอนเชนสบแตดกวาสบคอ เมอท าปฏกรยากบ Ca2+ , Mg2+ ในน ากระดางกยงละลายน าได

เกลอโซเดยมของกรดอลคลเบนซลโฟนก

โครงสรางโมเลกลของผงซกฟอกประกอบไปดวย 2 สวนเชนเดยวกบสบ คอสวนทไมชอบ(หม R)

และสวนท ชอบน า คอสวนของหม -OSO-3Na+, -SO -3Na+ ซงเปนสวนทละลายน าได

เกลอโซเดยมอลคลซลเฟต

Page 62: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

62

ผงซกฟอกทใชในปจจบน

Page 63: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

63

4. การเกดการเหมนหน

วางน ามนหรอไขมนไวในทชนและอบอนในชวงระยะเวลาหนง จะท าใหเกดการเหมนหนขนเกดได 2 ปจจย

1) ปฏกรยาไฮโดรลซสของเอสเทอร เกดเนองจากแบคทเรยบางชนดในอากาศท าหนาทเปนเอนไซมตวเรงปฏกรยา ท าใหเกดกรดไขมนตาง ๆ ซงมกลนเหมน

2) ปฏกรยาออกซเดชนของพนธะค แลวท าใหเกดแอลดไฮด และกรดไขมนตางๆ ซงมกลนเหมน

Page 64: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

64

น ามนพชเกดปฏกรยาออกซเดชนไดยากกวาไขมนสตว เพราะมสารพวกแอลฟา-tocopherol ซงเปนตวขดขวางการเกดปฏกรยาออกซเดชน (antioxidant) อยตามธรรมชาต น ามนพชทขายในทองตลาดบางชนดจะเตมสารกนหน เชน butylated hydroxytoluene (BHT) หรอ Butylated

hydroxyanisole (BHA)

butylated hydroxytoluene (BHT) Butylated hydroxyanisole (BHA)

Page 65: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

65

Lipid อน ๆ

เอสเทอรของกรดไขมนกบแอลกอฮอลทมจ านวนคารบอนสง พบตามผวหนงของสตวเปนตวเคลอบใบไมและผลไม

ขผงหรอไข

กรดปาลมตก แอลกอฮอล ขผงหรอไข

Page 66: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

66

เปนเอสเทอรของกลเซอรอลกบกรดไขมน 2 กลม สวนกลมท 3 เปนกรดฟอสฟอรก

ฟอสโฟลพด

Diacylglycerol phosphate

กรดฟอสฟอรก

Page 67: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

67

เยอหมเซลล ประกอบดวยฟอสโฟลพดและโปรตน โดยโมเลกลจะอยในสภาพ 2 ชน (bilayer) โมเลกลจะจดเปน 2 แถว หนดานไฮโดรโฟบกเขาดานใน และดานไฮโดรฟลลกออกดานนอก ชนเยอหมเซลลนจะเปนทางผานของอาหาร ของเสย ฮอรโมน คารโบไฮเดรต กรดอะมโนตลอดจนไอออนตางๆ เชนโพแทสเซยมไอออน โซเดยมไอออน

การจดเรยงตวของลปดเปนผนงเซลลสองชน

Page 68: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

68

สเตอรอยด คอสารประกอบทมน าหนกโมเลกลสง โครงสรางของโมเลกลจะตองประกอบดวย สเตอรอยดนวเคลยส

สเตอรอยด

โครงสรางหลกของสเตอรอยด

ลพดทเยอเซลลชนดสเตอรอยดเปนลพดโครงสรางทเปนวงแหวไฮโดรคารบอน 4 วง ซงเปนวงคารบอน 6 อะตอมสามวงและวงคารบอน 5 อะตอมอกหนงวง

Page 69: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

69

ตวอยางสารประเภทสเตอรอยด

คอเลสเตอรอล

เปนของแขงสขาว พบในสงมชวตทกชนด ยกเวนแบคทเรยโดยในสตวพบเปนสวนประกอบในเยอ หมเซลลและเปนสารตงตน ในการสรางน าด ฮอรโมน วตามน ในคนพบเปนสวนประกอบส าคญของระบบประสาทสวนกลาง

โครงสรางของคอเลสเตอรอล

Page 70: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

70

ฮอรโมนเพศ

(1) ฮอรโมนเพศชาย ฮอรโมนเพศชายทส าคญ คอ testosterone

(2) ฮอรโมนเพศหญง ฮอรโมนเพศหญงทส าคญ คอ estradiol

(3) ฮอรโมนทเกยวกบการตงครรภ ฮอรโมนทส าคญ คอ progesterone

testosterone estradiol progesterone

Page 71: สารชีวโมเลกุลelsd.ssru.ac.th/yuttana_ru/pluginfile.php/30/course... · 2 สารชีวโมเลกุล สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตใช้ใน

71

แบบฝกหดทายบท

1) สาร A และ B และ C เปนกรดไขมน บรรจอยในขวดสารเคมโดยขวดทบรรจสาร A มสญลกษณขางขวดคอ A 20:0 สวนขวดทบรรจสาร B มสญลกษณขางขวดคอ B 18:1, -8 และขวดC มสญลกษณขางขวดคอ C 22:4 Δ4, 7, 10, 13 จงเขยนสตรโครงสรางของกรดไขมนทง 3 ชนด

3) กรดไขมนอมตวและไมอมตวแตกตางกนอยางไร และแตละชนดมขอดขอเสยอะไรบาง

4) จงอธบายกลไกของรางกายในการยอยแปงใหเปนน าตาลโมเลกลเดยว พรอมกบวาดรปประกอบดวย

2) ถาไขมนชนดหนงมองคประกอบเปนกรดปาลมโตเลอก (C15H29COOH) เมอตมไขมนชนดนกบโพแทสเซยมไฮดรอกไซด สารประกอบทไดจะมสตรอยางไร

5) จงเขยนโครงสรางของโปรตนทเกดจาก5.1 Valine+Lysine 5.2 Aspartic acid+Glycine

5.3 Glutamic acid+Serine 5.4 Alanine+Cysteine+Valine

6) จงบอกมอนอแซกคาไรดทเกดจากการไฮโดรไลซสสารตอไปน6.1 ซโครส 6.2 ไกลโคเจน6.3 แปง 6.4 อะไมโลส