ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

สารชีวโม๶ลกุล

•
•
K
kruaoijaipcccr
1 of 69
Downloaded 315 times
สารชีวโม๶ลกุล (Biomolecule) KruAoijai Wichaisiri PCCCR
ชีวเคมี (BIOCHEMISTRY) ชีวเคมี คือการศึกษาสิงมีชีวิตในทางเคมี โดยในร่ างกายของ ่ สิงมีชีวิตมีสารเคมีที่รวมเรี ยกว่าชีวโมเลกุล (biomolecules) ซึง ่ ่ สามารถแบ่งออกเป็ น 4 ประเภทหลัก คือ (1) peptides and proteins (2) nucleic acids (3) carbohydrates (4) lipids
บทบาทྺองชีวโมเลกล ุ ชีวโมเลกุลมีบทบาทที่สาคัญในร่ างกายดังต่ อไปนี ้ ํ เป็ นส่ วนประกอบโครงสร้ าง เช่น ผม เล็บ ผิวหนัง กล้ ามเนื ้อ กระดูก เนื ้อเยื่อ ผนังเซลล์ เร่ งปฏิกริยา ได้ แก่ เอ็นไซม์ ิ ควบคุม ได้ แก่ ฮอร์ โมน ให้ พลังงาน ขนส่ งสารเคมี เช่น ขนส่งออกซิเจน กรดแอมิโน ไอออน นํ ้าตาล สารสื่อประสาท ปองกัน เช่น แอนติบอดี ้ ้ รั บรู้ ได้ แก่ รี เซปเตอร์
หน่ วยเรียนที่ 1 บทนํา ความสําคัญของวิชาชีวเคมี 1. ด้านการแพทย์ สรีรวิทยา, ระบบต่างๆ เทคนิคการเพิ่มจํานวน DNA ในหลอดทดลอง (PCR) หลักฐานทางนิติเวช ตรวจเลือด และปัสสาวะ ใช้ในการวินิจฉัยโรค 2. ด้านการเกษตร ⌧ การสังเคราะห์แสง การตรึงไนโตรเจน ⌧วิ เคราะห์องค์ประกอบ และคุณค่าอาหารสัตว์ 3. ด้านอุตสาหกรรม เทคนิคพันธุวิศวกรรม เช่น การผลิตฮอร์โมนอินซูลิน เอนไซม์อะไมเลส ในอุตสาหกรรมกระดาษ ผลิตเอทานอลจากแป้ ง การหมักสุรา
PRINCESS CHULABHORN’S COLLEGE CHAIGRAI Regional science school 5 PROTEIN Aoijai Wichaisiri
Protein เป็ น polypeptide ของ amino acid ที่ต่อกัน เป็ นลําดับเฉพาะตัวสําหรั บโปรตีนแต่ ละชนิด โปรตีนสามารถทํางานได้ ต้ องมีรูปร่ าง (conformation) ที่เป็ นลักษณะเฉพาะตัว มนุษย์ มีโปรตีนมากกว่ า 10,000 ชนิด แต่ ละชนิดมี โครงสร้ างและหน้ าที่แตกต่ างกัน
ประเภทของโปรตีน โปรตีนก้ อนกลม โปรตีนเส้ นใย เกิดจากสายพอลิเพป เกิดจากสายพอลิเพป ไทด์รวมตัวม้วนพับพัน ไทด์พนกันใน ั กันและอัดแน่นเป็ น ลักษณะเหมือนเส้นใย ก้อนกลม ยาวๆ ละลายนํ้าได้ดี ละลายนํ้าได้นอย ้ ทําหน้าที่เกี่ยวกับ ทําหน้าที่เป็ นโปรตีน ิ
่ ตัวอยางโปรตีนเส้นใย Keratin Silk
่ ้ ตัวอยางโปรตีนกอนกลม Casein Albumin Enzyme
ประเภทของโปรตีน ประเภทของโปรตีน หน้ าที่ ตัวอย่ าง โปรตีนเร่ งปฏิกิริยา เร่ งปฏิกิริยาในเซลล์ เอ็นไซม์ สิ่ งมีชีวต ิ โปรตีนขนส่ ง ขนส่ งสารไปสู่ส่วนต่างๆ ฮีโมโกลบิน ของร่ างกาย โปรตีนโครงสร้าง ให้ความแข็งแรงและช่วย คอลลาเจน คงรู ปร่ างโครงสร้างต่าง ๆ เคราติน ของร่ างการ โปรตีนสะสม สะสมธาตุต่าง ๆ เฟอริ ทิน
ประเภทของโปรตีน ประเภทของ หน้ าที่ ตัวอย่ าง โปรตีน โปรตีนป้ องกัน ป้ องกันและกําจัดสิ่ ง แอนติบอดี แปลกปลอมที่เข้ามาใน เซลล์ โปรตีนฮอร์โมน แตกต่างกันตามชนิดของ ฮอร์โมนนั้นๆ •ควบคุมการเจริ ญเติบโต Growth hormone •ควบคุมการเผาผลาญ Insulin คาร์โบไฮเดรต
Amino acid เป็ นสารอินทรีย์ท่ มีหมู่ carboxyl และหมู่ ี amino ต่ อกับอะตอมคาร์ บอนที่เป็ นศูนย์ กลาง อะตอมที่เป็ นศูนย์ กลางยังต่ อ กับอะตอม hydrogen และหมู่ R group 1 หมู่ท่ แตกต่ างกัน ี H H O N C C H OH R Amino Carboxyl group group
Amino acid กลุ่ม Nonpolar
Amino acid แบ่ งออกเป็ นกลุ่มตามคุณสมบัติ ของ R group R group ที่แตกต่ างกันนี ้ ทําให้ เกิด amino acid แตกต่ างกัน 20 ชนิด แต่ ละชนิดมีคุณสมบัตทาง ิ เคมีและชีววิทยาแตกต่ างกัน
กลุ่ม Polar
กลุ่ม Electrically charged
Making a polypeptide chain Amino acid ต่ อกันเป็ นสายยาวด้ วย covalent bond เรี ยกว่ า peptide bond
ปลายที่มีหมู่ amino เรี ยกว่ า N-terminus ปลายที่มีหมู่ carboxyl เรี ยกว่ า C-terminus
สาย polypeptide ประกอบด้ วย amino acid ทัง 20 ชนิ ด เรี ยงต่ อกันเป็ นอิสระ สาย ้ polypeptide จึงสามารถมีรูปแบบที่ไม่ เหมือนกันนับ หมื่นชนิดได้
โปรตีนสามารถทํางานได้ ต้องมีรูปร่ าง (conformation) ที่เป็ นลักษณะเฉพาะตัว โปรตีนที่ทางานได้ ประกอบด้ วย polypeptide 1 ํ สายหรื อมากกว่ า ซึ่งม้ วนพับไปมาตามแรงยึดเหนี่ยวระหว่ าง side chain ของ amino acid รู ปร่ างของโปรตีนจึงขึนอยู่กับลําดับของ amino ้ acid ที่เรี ยงกันอยู่
แรงยึดเหยียวระหว่ างโมเลกุลของโปรตีน ่ H-bond Disulfide bond Van der waals force
H-BOND : α - HELIX
H-BOND : PLEATED SHEET STRUCTURE ที่มา : http://web.mit.edu/esgbio/www/lm/proteins/structure/structure.html
H-bond : Pleated sheet structure
พันธะไดซัลไฟด์ (DISULFIDE BOND)
A protein’s function depends on its specific conformation Ribbon model Space filling model
โครงสร้ างของโปรตีนถูกแบ่ งออกเป็ น Primary structure Secondary structure Tertiary structure Quaternary structure สําหรั บโปรตีน ที่ประกอบด้ วย polypeptide มากกว่ า 1 สาย
The primary structure of a protein Primary structure คือ ลําดับของ amino acid ที่ ประกอบขึนเป็ นโปรตีน ้ Primary structure ถูก กําหนดโดยข้ อมูลทางพันธุกรรม (DNA)
การเปลี่ยนแปลงลําดับ amino acid ใน โปรตีนอาจมีผลให้ รูปร่ างของโปรตีนเปลี่ยนไป และอาจมี ผลต่ อการทํางานของโปรตีนชนิดนันๆ้ ตัวอย่ างเช่ น โรค sickle-cell anemia
A single amino acid substitution in a protein causes sickle-cell disease
The secondary structure of a protein Secondary structure เป็ น โครงสร้ างที่เกิดขึนจาก H-bond ้ ระหว่ างหมู่ carboxylและหมู่ amino Secondary structure ที่พบบ่ อย ในธรรมชาติได้ แก่ αHelix และ β Pleated sheet
ตัวอย่ างเช่ น เส้ นใยแมงมุม มีโครงสร้ างแบบ β Pleated sheet ทําให้ เส้ นใยแมงมุมมีความแข็งแรง มาก Spider silk: a structural protein
Tertiary structure of a protein
Tertiary structure เป็ นรู ปร่ างของ polypeptide สาย หนึ่งตลอดสาย ซึ่งการม้ วนพบไปมาขึนอยู่กับแรงยึดเหนี่ยวระหว่ าง R ้ group ด้ วยกันเอง หรื อ R group กับโครงสร้ างหลัก แรงยึดเหนี่ยวหมายถึง H-bond ionic bond Hydrophobic interaction Van der Waals interaction นอกจากนีบางตอนยึดติดกันด้ วย covalent bond ที่แข็งแรง ้ เรี ยกว่ า disulfide bridges ระหว่ างหมู่ sulhydryl (-SH) ของกรดอะมิโน cysteine ที่อยู่ใกล้ กัน
The Quaternary structure of proteins เป็ นโครงสร้ างของโปรตีนที่ประกอบด้ วย polypeptide มากกว่ า 1 สายเท่ านัน เกิดจาก tertiary ้ structure ของ polypeptide แต่ ละสายมารวมกัน ตัวอย่ างเช่ น : Polypeptide chain Collagen เป็ น fibrous protein ประกอบด้ วย polypeptide 3 สายพันกัน อยู่ ซึ่งทําให้ โปรตีนชนิดนีมีความ ้ แข็งแรงและพบใน connective tissue
Hemoglobin ประกอบด้ วย polypeptide 4 สายรวมกันกลายเป็ นโปรตีนที่มีรูปร่ างเป็ นก้ อน
The four levels of protein structure
Denaturation and renaturation of a protein
ปฏิกริยาเคมีของ macromolecules ได้ แก่ ิ Condensation เป็ นปฏิกริยาสังเคราะห์ ิ macromolecules จาก monomers เล็กๆเป็ นจํานวนมาก และได้ ผลผลิต H2O ด้ วย ดังนันอาจเรี ยกว่ า ปฏิกริยา dehydration ้ ิ Hydrolysis เป็ นปฏิกริยาย่ อยสลายิ macromolecules ให้ เล็กลง เพื่อให้ สามารถ นําผ่ านเยื่อหุ้มเซลล์ เข้ าสู่เซลล์ ได้ หรื อย่ อยสลาย macromolecules ที่ไม่ ใช้ แล้ วภายในเซลล์
The synthesis of a polymer
The Breakdown of a polymer
Carbohydrates Carbohydrates เป็ นสารประกอบจําพวก นําตาล และ polymer ของนําตาล ้ ้ แบ่ งกลุ่ม carbohydrates ได้ เป็ น 3 กลุ่ม ตาม จํานวนโมเลกุลของนําตาลที่เป็ นองค์ ประกอบ ได้ แก่ ้ Monosaccharide Disaccharide Polysaccharide
Monosaccharide เป็ นนําตาลโมเลกุล ้ เดี่ยว ที่ประกอบด้ วย C, O และ H มีสูตรคือ (CH2O)n โดยมีอะตอมของ C ต่ อกันเป็ นสาย และมี Carbonyl group และ hydroxy group ต่ อกับอะตอมของ C Carbonyl group aldehydes ketones
The structure and classification of some monosaccharides
Linear and ring forms of glucose
นําตาลโมเลกุลคู่ (Disaccharides) เกิดจาก ้ การรวมตัวของนําตาลโมเลกุลเดี่ยว 2 โมเลกุล โดย ้ ปฏิกริยา condensation ิ Covalent bond ที่เกิดขึน เรี ยกว่ า ้ Glycosidic linkage
Examples of disaccharides synthesis
Polysaccharide เป็ น carbohydrate ที่มีขนาดใหญ่ มาก ประกอบด้ วย monosaccharides จํานวนมากต่ อกันด้ วย glycosidic linkage ชนิดของ polysaccharide ขึนอยู่กับ ้ 1. ชนิดของ monosaccharide 2. ชนิดของ Glycosidic linkage ตัวอย่ าง polysaccharide ได้ แก่ starch, glycogen, cellulose และ chitin
Storage polysaccharides
Starch: 1-4 linkage of α glucose monomers Cellulose: 1-4 linkage of β glucose monomers
Cellulose มี glucose เป็ นองค์ ประกอบ เช่ นเดียวกับ แปง แต่ มีพนธะแบบ β1-4 glycosidic ้ ั linkage ผนังเซลล์ ของพืชประกอบด้ วย cellulose เป็ นจํานวนมาก
The arrangement of cellulose in plant cell walls
Chitin, a structural polysaccharide Chitin forms the Chitin is used to make a exoskeleton of strong and flexible surgical Arthropods thread
Chitin มีโครงสร้ างคล้ ายกับ Cellulose ต่ างกัน ที่ว่า หน่ วยย่ อยเป็ น N-acetylglucosamine ต่ อกันเป็ นโมเลกุลสายยาว
หน้ าที่ของ carbohydrate Sugars : ทําหน้ าที่ให้ พลังงานและเป็ นแหล่ งคาร์ บอนแก่ ส่ ิงมีชีวต ิ ribose และ deoxyribose เป็ นองค์ ประกอบของ nucleic acid Polysaccharide : เป็ นแหล่ งสะสมพลังงานของสิ่งมีชีวต โดยพืชเก็บสะสม ิ พลังงานในรูปของ starch ส่ วนสัตว์ เก็บสะสมพลังงานใน รูปของ glycogen Cellulose และ chitin เป็ นโครงสร้ างของพืชและ สัตว์
Lipids Diverse Hydrophobic molecules
Lipids เป็ นสารที่ไม่ เป็ น polymer Lipids ไม่ ละลายนํา เนื่องจากโครงสร้ างของ lipids ้ ประกอบด้ วย nonpolar covalent bonds เป็ น ส่ วนมาก Lipids ได้ แก่ ไขมัน (Fat) Phospholipid Steroid ขีผง (Wax) ้ ึ้
Fats : เป็ นแหล่ งสะสมพลังงาน Fats ถึงแม้ จะไม่ เป็ น polymer แต่ เป็ นสารที่มีโมเลกุล ขนาดใหญ่ ประกอบด้ วยสารที่มีโมเลกุลขนาดเล็กกว่ ามาต่ อกัน ด้ วยปฏิกริยา Dehydration ิ Fats ประกอบด้ วย Glycerol และ กรดไขมัน (Fatty acid)
ส่ วน “tail” ของ fatty acid ที่เป็ น hydrocarbon ที่ มักมีอะตอมคาร์ บอนต่ อกันประมาณ 16-18 อะตอม เป็ นส่ วนที่ทาให้ ํ fats ไม่ ละลายนํา (hydrophobic) ้
Triglycerol ไขมัน 1 โมเลกุล ประกอบด้ วย Glycerol 1 โมเลกุล และ กรดไขมัน 3 โมเลกุล
กรดไขมันแบ่ งออกเป็ น 2 กลุ่ม ได้ แก่ Saturated fatty acid (กรดไขมันชนิดอิ่มตัว) Unsaturated fatty acid (กรดไขมันชนิดไม่ อิ่มตัว) ไขมันที่ได้ จากสัตว์ เช่ น เนย มี saturated fatty acid เป็ นองค์ ประกอบ มีลักษณะเป็ นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ไขมันจากพืช มี unsaturated fatty acid เป็ น องค์ ประกอบ มีลักษณะเป็ นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง
Saturated fat Unsaturated fat and fatty acid and fatty acid
Phospholipids เป็ นองค์ ประกอบหลักของ cell membrane ประกอบด้ วย glycerol 1 โมเลกุล fatty acid 2 โมเลกุล และ phosphate group (phosphate group มีประจุ -) มีส่วนหัวที่มีประจุ และเป็ นส่ วนที่ชอบนํา ้ (hydrophilic) และส่ วนหางที่ไม่ ชอบนํา ้ (hydrophobic)
The structure of phospholipid
Phospolipid in aqueous environments เมื่อเติม phospholipids ลงในนํา ้ phospholipids จะรวมตัวกัน โดยเอาส่ วนหางเข้ า หากัน และส่ วนหัวหันออกทางด้ านนอก กลายเป็ นหยด เล็กๆ เรี ยกว่ า micelle Micelle
ที่ cell membrane ของสิ่งมีชีวต ิ Phospholipids จะเรี ยงตัวเป็ น 2 ชัน โดย ้ hydrophilic head จะหันออกทางด้ านนอก เข้ าหากัน ส่ วน hydrophobic tail อยู่ตรง กลาง Phospholipi d bilayer
Steroids เป็ น lipids ประกอบด้ วย คาร์ บอนเรี ยงตัวเป็ นวง แหวน 4 วง Steroids ชนิดต่ างๆ มีหมู่ functional group ที่ต่อกับวงแหวนแตกต่ างกัน Cholesterol เป็ น steroid ที่เป็ น องค์ ประกอบของ cell membrane
Cholesterol, a steroid Cholesterol ยังเป็ น precusor สําหรั บ การสังเคราะห์ steroid อื่นๆหลายชนิด เช่ น hormones
THE END 69

More Related Content

สารชีวโม๶ลกุล

  • 2. ชีวเคมี (BIOCHEMISTRY) ชีวเคมี คือการศึกษาสิงมีชีวิตในทางเคมี โดยในร่ างกายของ ่ สิงมีชีวิตมีสารเคมีที่รวมเรี ยกว่าชีวโมเลกุล (biomolecules) ซึง ่ ่ สามารถแบ่งออกเป็ น 4 ประเภทหลัก คือ (1) peptides and proteins (2) nucleic acids (3) carbohydrates (4) lipids
  • 3. บทบาทྺองชีวโมเลกล ุ ชีวโมเลกุลมีบทบาทที่สาคัญในร่ างกายดังต่ อไปนี ้ ํ เป็ นส่ วนประกอบโครงสร้ าง เช่น ผม เล็บ ผิวหนัง กล้ ามเนื ้อ กระดูก เนื ้อเยื่อ ผนังเซลล์ เร่ งปฏิกริยา ได้ แก่ เอ็นไซม์ ิ ควบคุม ได้ แก่ ฮอร์ โมน ให้ พลังงาน ขนส่ งสารเคมี เช่น ขนส่งออกซิเจน กรดแอมิโน ไอออน นํ ้าตาล สารสื่อประสาท ปองกัน เช่น แอนติบอดี ้ ้ รั บรู้ ได้ แก่ รี เซปเตอร์
  • 4. หน่ วยเรียนที่ 1 บทนํา ความสําคัญของวิชาชีวเคมี 1. ด้านการแพทย์ สรีรวิทยา, ระบบต่างๆ เทคนิคการเพิ่มจํานวน DNA ในหลอดทดลอง (PCR) หลักฐานทางนิติเวช ตรวจเลือด และปัสสาวะ ใช้ในการวินิจฉัยโรค 2. ด้านการเกษตร ⌧ การสังเคราะห์แสง การตรึงไนโตรเจน ⌧วิ เคราะห์องค์ประกอบ และคุณค่าอาหารสัตว์ 3. ด้านอุตสาหกรรม เทคนิคพันธุวิศวกรรม เช่น การผลิตฮอร์โมนอินซูลิน เอนไซม์อะไมเลส ในอุตสาหกรรมกระดาษ ผลิตเอทานอลจากแป้ ง การหมักสุรา
  • 5. PRINCESS CHULABHORN’S COLLEGE CHAIGRAI Regional science school 5 PROTEIN Aoijai Wichaisiri
  • 6. Protein เป็ น polypeptide ของ amino acid ที่ต่อกัน เป็ นลําดับเฉพาะตัวสําหรั บโปรตีนแต่ ละชนิด โปรตีนสามารถทํางานได้ ต้ องมีรูปร่ าง (conformation) ที่เป็ นลักษณะเฉพาะตัว มนุษย์ มีโปรตีนมากกว่ า 10,000 ชนิด แต่ ละชนิดมี โครงสร้ างและหน้ าที่แตกต่ างกัน
  • 7. ประเภทของโปรตีน โปรตีนก้ อนกลม โปรตีนเส้ นใย เกิดจากสายพอลิเพป เกิดจากสายพอลิเพป ไทด์รวมตัวม้วนพับพัน ไทด์พนกันใน ั กันและอัดแน่นเป็ น ลักษณะเหมือนเส้นใย ก้อนกลม ยาวๆ ละลายนํ้าได้ดี ละลายนํ้าได้นอย ้ ทําหน้าที่เกี่ยวกับ ทําหน้าที่เป็ นโปรตีน ิ
  • 9. ่ ้ ตัวอยางโปรตีนกอนกลม Casein Albumin Enzyme
  • 10. ประเภทของโปรตีน ประเภทของโปรตีน หน้ าที่ ตัวอย่ าง โปรตีนเร่ งปฏิกิริยา เร่ งปฏิกิริยาในเซลล์ เอ็นไซม์ สิ่ งมีชีวต ิ โปรตีนขนส่ ง ขนส่ งสารไปสู่ส่วนต่างๆ ฮีโมโกลบิน ของร่ างกาย โปรตีนโครงสร้าง ให้ความแข็งแรงและช่วย คอลลาเจน คงรู ปร่ างโครงสร้างต่าง ๆ เคราติน ของร่ างการ โปรตีนสะสม สะสมธาตุต่าง ๆ เฟอริ ทิน
  • 11. ประเภทของโปรตีน ประเภทของ หน้ าที่ ตัวอย่ าง โปรตีน โปรตีนป้ องกัน ป้ องกันและกําจัดสิ่ ง แอนติบอดี แปลกปลอมที่เข้ามาใน เซลล์ โปรตีนฮอร์โมน แตกต่างกันตามชนิดของ ฮอร์โมนนั้นๆ •ควบคุมการเจริ ญเติบโต Growth hormone •ควบคุมการเผาผลาญ Insulin คาร์โบไฮเดรต
  • 12. Amino acid เป็ นสารอินทรีย์ท่ มีหมู่ carboxyl และหมู่ ี amino ต่ อกับอะตอมคาร์ บอนที่เป็ นศูนย์ กลาง อะตอมที่เป็ นศูนย์ กลางยังต่ อ กับอะตอม hydrogen และหมู่ R group 1 หมู่ท่ แตกต่ างกัน ี H H O N C C H OH R Amino Carboxyl group group
  • 14. Amino acid แบ่ งออกเป็ นกลุ่มตามคุณสมบัติ ของ R group R group ที่แตกต่ างกันนี ้ ทําให้ เกิด amino acid แตกต่ างกัน 20 ชนิด แต่ ละชนิดมีคุณสมบัตทาง ิ เคมีและชีววิทยาแตกต่ างกัน
  • 17. Making a polypeptide chain Amino acid ต่ อกันเป็ นสายยาวด้ วย covalent bond เรี ยกว่ า peptide bond
  • 18. ปลายที่มีหมู่ amino เรี ยกว่ า N-terminus ปลายที่มีหมู่ carboxyl เรี ยกว่ า C-terminus
  • 19. สาย polypeptide ประกอบด้ วย amino acid ทัง 20 ชนิ ด เรี ยงต่ อกันเป็ นอิสระ สาย ้ polypeptide จึงสามารถมีรูปแบบที่ไม่ เหมือนกันนับ หมื่นชนิดได้
  • 20. โปรตีนสามารถทํางานได้ ต้องมีรูปร่ าง (conformation) ที่เป็ นลักษณะเฉพาะตัว โปรตีนที่ทางานได้ ประกอบด้ วย polypeptide 1 ํ สายหรื อมากกว่ า ซึ่งม้ วนพับไปมาตามแรงยึดเหนี่ยวระหว่ าง side chain ของ amino acid รู ปร่ างของโปรตีนจึงขึนอยู่กับลําดับของ amino ้ acid ที่เรี ยงกันอยู่
  • 22. H-BOND : α - HELIX
  • 23. H-BOND : PLEATED SHEET STRUCTURE ที่มา : http://web.mit.edu/esgbio/www/lm/proteins/structure/structure.html
  • 24. H-bond : Pleated sheet structure
  • 26. A protein’s function depends on its specific conformation Ribbon model Space filling model
  • 27. โครงสร้ างของโปรตีนถูกแบ่ งออกเป็ น Primary structure Secondary structure Tertiary structure Quaternary structure สําหรั บโปรตีน ที่ประกอบด้ วย polypeptide มากกว่ า 1 สาย
  • 28. The primary structure of a protein Primary structure คือ ลําดับของ amino acid ที่ ประกอบขึนเป็ นโปรตีน ้ Primary structure ถูก กําหนดโดยข้ อมูลทางพันธุกรรม (DNA)
  • 29. การเปลี่ยนแปลงลําดับ amino acid ใน โปรตีนอาจมีผลให้ รูปร่ างของโปรตีนเปลี่ยนไป และอาจมี ผลต่ อการทํางานของโปรตีนชนิดนันๆ้ ตัวอย่ างเช่ น โรค sickle-cell anemia
  • 30. A single amino acid substitution in a protein causes sickle-cell disease
  • 31. The secondary structure of a protein Secondary structure เป็ น โครงสร้ างที่เกิดขึนจาก H-bond ้ ระหว่ างหมู่ carboxylและหมู่ amino Secondary structure ที่พบบ่ อย ในธรรมชาติได้ แก่ αHelix และ β Pleated sheet
  • 32. ตัวอย่ างเช่ น เส้ นใยแมงมุม มีโครงสร้ างแบบ β Pleated sheet ทําให้ เส้ นใยแมงมุมมีความแข็งแรง มาก Spider silk: a structural protein
  • 34. Tertiary structure เป็ นรู ปร่ างของ polypeptide สาย หนึ่งตลอดสาย ซึ่งการม้ วนพบไปมาขึนอยู่กับแรงยึดเหนี่ยวระหว่ าง R ้ group ด้ วยกันเอง หรื อ R group กับโครงสร้ างหลัก แรงยึดเหนี่ยวหมายถึง H-bond ionic bond Hydrophobic interaction Van der Waals interaction นอกจากนีบางตอนยึดติดกันด้ วย covalent bond ที่แข็งแรง ้ เรี ยกว่ า disulfide bridges ระหว่ างหมู่ sulhydryl (-SH) ของกรดอะมิโน cysteine ที่อยู่ใกล้ กัน
  • 35. The Quaternary structure of proteins เป็ นโครงสร้ างของโปรตีนที่ประกอบด้ วย polypeptide มากกว่ า 1 สายเท่ านัน เกิดจาก tertiary ้ structure ของ polypeptide แต่ ละสายมารวมกัน ตัวอย่ างเช่ น : Polypeptide chain Collagen เป็ น fibrous protein ประกอบด้ วย polypeptide 3 สายพันกัน อยู่ ซึ่งทําให้ โปรตีนชนิดนีมีความ ้ แข็งแรงและพบใน connective tissue
  • 36. Hemoglobin ประกอบด้ วย polypeptide 4 สายรวมกันกลายเป็ นโปรตีนที่มีรูปร่ างเป็ นก้ อน
  • 37. The four levels of protein structure
  • 39. ปฏิกริยาเคมีของ macromolecules ได้ แก่ ิ Condensation เป็ นปฏิกริยาสังเคราะห์ ิ macromolecules จาก monomers เล็กๆเป็ นจํานวนมาก และได้ ผลผลิต H2O ด้ วย ดังนันอาจเรี ยกว่ า ปฏิกริยา dehydration ้ ิ Hydrolysis เป็ นปฏิกริยาย่ อยสลายิ macromolecules ให้ เล็กลง เพื่อให้ สามารถ นําผ่ านเยื่อหุ้มเซลล์ เข้ าสู่เซลล์ ได้ หรื อย่ อยสลาย macromolecules ที่ไม่ ใช้ แล้ วภายในเซลล์
  • 40. The synthesis of a polymer
  • 41. The Breakdown of a polymer
  • 42. Carbohydrates Carbohydrates เป็ นสารประกอบจําพวก นําตาล และ polymer ของนําตาล ้ ้ แบ่ งกลุ่ม carbohydrates ได้ เป็ น 3 กลุ่ม ตาม จํานวนโมเลกุลของนําตาลที่เป็ นองค์ ประกอบ ได้ แก่ ้ Monosaccharide Disaccharide Polysaccharide
  • 43. Monosaccharide เป็ นนําตาลโมเลกุล ้ เดี่ยว ที่ประกอบด้ วย C, O และ H มีสูตรคือ (CH2O)n โดยมีอะตอมของ C ต่ อกันเป็ นสาย และมี Carbonyl group และ hydroxy group ต่ อกับอะตอมของ C Carbonyl group aldehydes ketones
  • 44. The structure and classification of some monosaccharides
  • 45. Linear and ring forms of glucose
  • 46. นําตาลโมเลกุลคู่ (Disaccharides) เกิดจาก ้ การรวมตัวของนําตาลโมเลกุลเดี่ยว 2 โมเลกุล โดย ้ ปฏิกริยา condensation ิ Covalent bond ที่เกิดขึน เรี ยกว่ า ้ Glycosidic linkage
  • 48. Polysaccharide เป็ น carbohydrate ที่มีขนาดใหญ่ มาก ประกอบด้ วย monosaccharides จํานวนมากต่ อกันด้ วย glycosidic linkage ชนิดของ polysaccharide ขึนอยู่กับ ้ 1. ชนิดของ monosaccharide 2. ชนิดของ Glycosidic linkage ตัวอย่ าง polysaccharide ได้ แก่ starch, glycogen, cellulose และ chitin
  • 50. Starch: 1-4 linkage of α glucose monomers Cellulose: 1-4 linkage of β glucose monomers
  • 51. Cellulose มี glucose เป็ นองค์ ประกอบ เช่ นเดียวกับ แปง แต่ มีพนธะแบบ β1-4 glycosidic ้ ั linkage ผนังเซลล์ ของพืชประกอบด้ วย cellulose เป็ นจํานวนมาก
  • 52. The arrangement of cellulose in plant cell walls
  • 53. Chitin, a structural polysaccharide Chitin forms the Chitin is used to make a exoskeleton of strong and flexible surgical Arthropods thread
  • 54. Chitin มีโครงสร้ างคล้ ายกับ Cellulose ต่ างกัน ที่ว่า หน่ วยย่ อยเป็ น N-acetylglucosamine ต่ อกันเป็ นโมเลกุลสายยาว
  • 55. หน้ าที่ของ carbohydrate Sugars : ทําหน้ าที่ให้ พลังงานและเป็ นแหล่ งคาร์ บอนแก่ ส่ ิงมีชีวต ิ ribose และ deoxyribose เป็ นองค์ ประกอบของ nucleic acid Polysaccharide : เป็ นแหล่ งสะสมพลังงานของสิ่งมีชีวต โดยพืชเก็บสะสม ิ พลังงานในรูปของ starch ส่ วนสัตว์ เก็บสะสมพลังงานใน รูปของ glycogen Cellulose และ chitin เป็ นโครงสร้ างของพืชและ สัตว์
  • 57. Lipids เป็ นสารที่ไม่ เป็ น polymer Lipids ไม่ ละลายนํา เนื่องจากโครงสร้ างของ lipids ้ ประกอบด้ วย nonpolar covalent bonds เป็ น ส่ วนมาก Lipids ได้ แก่ ไขมัน (Fat) Phospholipid Steroid ขีผง (Wax) ้ ึ้
  • 58. Fats : เป็ นแหล่ งสะสมพลังงาน Fats ถึงแม้ จะไม่ เป็ น polymer แต่ เป็ นสารที่มีโมเลกุล ขนาดใหญ่ ประกอบด้ วยสารที่มีโมเลกุลขนาดเล็กกว่ ามาต่ อกัน ด้ วยปฏิกริยา Dehydration ิ Fats ประกอบด้ วย Glycerol และ กรดไขมัน (Fatty acid)
  • 59. ส่ วน “tail” ของ fatty acid ที่เป็ น hydrocarbon ที่ มักมีอะตอมคาร์ บอนต่ อกันประมาณ 16-18 อะตอม เป็ นส่ วนที่ทาให้ ํ fats ไม่ ละลายนํา (hydrophobic) ้
  • 60. Triglycerol ไขมัน 1 โมเลกุล ประกอบด้ วย Glycerol 1 โมเลกุล และ กรดไขมัน 3 โมเลกุล
  • 61. กรดไขมันแบ่ งออกเป็ น 2 กลุ่ม ได้ แก่ Saturated fatty acid (กรดไขมันชนิดอิ่มตัว) Unsaturated fatty acid (กรดไขมันชนิดไม่ อิ่มตัว) ไขมันที่ได้ จากสัตว์ เช่ น เนย มี saturated fatty acid เป็ นองค์ ประกอบ มีลักษณะเป็ นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ไขมันจากพืช มี unsaturated fatty acid เป็ น องค์ ประกอบ มีลักษณะเป็ นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง
  • 62. Saturated fat Unsaturated fat and fatty acid and fatty acid
  • 63. Phospholipids เป็ นองค์ ประกอบหลักของ cell membrane ประกอบด้ วย glycerol 1 โมเลกุล fatty acid 2 โมเลกุล และ phosphate group (phosphate group มีประจุ -) มีส่วนหัวที่มีประจุ และเป็ นส่ วนที่ชอบนํา ้ (hydrophilic) และส่ วนหางที่ไม่ ชอบนํา ้ (hydrophobic)
  • 64. The structure of phospholipid
  • 65. Phospolipid in aqueous environments เมื่อเติม phospholipids ลงในนํา ้ phospholipids จะรวมตัวกัน โดยเอาส่ วนหางเข้ า หากัน และส่ วนหัวหันออกทางด้ านนอก กลายเป็ นหยด เล็กๆ เรี ยกว่ า micelle Micelle
  • 66. ที่ cell membrane ของสิ่งมีชีวต ิ Phospholipids จะเรี ยงตัวเป็ น 2 ชัน โดย ้ hydrophilic head จะหันออกทางด้ านนอก เข้ าหากัน ส่ วน hydrophobic tail อยู่ตรง กลาง Phospholipi d bilayer
  • 67. Steroids เป็ น lipids ประกอบด้ วย คาร์ บอนเรี ยงตัวเป็ นวง แหวน 4 วง Steroids ชนิดต่ างๆ มีหมู่ functional group ที่ต่อกับวงแหวนแตกต่ างกัน Cholesterol เป็ น steroid ที่เป็ น องค์ ประกอบของ cell membrane
  • 68. Cholesterol, a steroid Cholesterol ยังเป็ น precusor สําหรั บ การสังเคราะห์ steroid อื่นๆหลายชนิด เช่ น hormones
  • 69. THE END 69