สารอินทรีย์

วันที่ 5/09/2558

อาหาร

สารอินทรีย์ หมายถึง สารที่มีธาตุคาร์บอน เป็นองค์ประกอบหลัก และมีธาตุอื่นๆเป็นองค์ประกอบร่วม เช่น ธาตุO, N, P, S, Cl,และ Br  เป็นต้น ดังนั้นสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ทุกชนิดจะต้องมีธาตุ C อยู่ด้วยเสมอ   จึงกล่าวได้ว่าสารอินทรีย์ก็คือสารประกอบของคาร์บอน(ยกเว้นสารประกอบของคาร์บอนบางชนิด)

เดิมนักเคมีเชื่อกันว่าสารอินทรีย์จะต้องเกิดจากสิ่งมีชีวิตเท่านั้น อาจจะเกิดอยู่ในธรรมชาติหรือสังเคราะห์ขึ้นจากสารอินทรีย์ด้วยกัน   แต่จะสังเคราะห์จากสารอนินทรีย์ไม่ได้ จนกระทั่งประมาณปี ค.ศ. 1776 Carl Wilhelm Scheele  นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนจึงสามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์ได้   โดยการเตรียมกรดออกซาลิกจากปฏิกิริยาระหว่างกรดไนตริกเข้มข้นกับน้ำตาลอ้อย แต่ก็ยังไม่เป็นที่ยอมรับกันนัก

น้ำตาลอ้อย+กรดไนตริก(เข้มข้น)(กรดออกซาลิก)(สารอนินทรีย์)(สารอินทรีย์)

ต่อมาในปี ค.ศ. 1828 ฟรีดริช เวอเลอร์ ( Friedrich WÖhler ) นักเคมีชาวเยอรมันจึงสามารถเตรียมยูเรียซึ่งเป็นสารอินทรีย์   จากการเผาแอมโมเนียมไซยาเนต ซึ่งเป็นสารอนินทรีย์ได้ดังนี้

NH 4 CNO   NH 2  – CO – NH 2
(แอมโมเนียมไซยาเนต) (ยูเรีย)

ยูเรียเป็นสารอินทรีย์ซึ่งส่วนใหญ่พบในปัสสาวะของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม   ส่วนแอมโมเนียมไซยาเนตเป็นสารอนินทรีย์ที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ   จากการที่เวอเลอร์   สามารถเตรียมยูเรียจากสารอนินทรีย์ได้ทำให้เริ่มยอมรับกันว่าสารอินทรีย์สามารถยังเคราะห์จากสารอนินทรีย์ได้   ซึ่งหลังจากนั้นได้มีการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในห้องปฏิบัติการได้เป็นจำนวนมาก   นักเคมีจึงเชื่อว่าสารอินทรีย์นอกจากจะมีอยู่ในธรรมชาติแล้วยังสามารถสังเคราะห์จากสารอนินทรีย์ซึ่งได้จากสิ่งที่ไม่มีชีวิตด้วย   สารอินทรีย์ทุกชนิดจะต้องมีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบและถึงแม้ว่าสารอินทรีย์ไม่จำเป็นที่จะต้องได้จากสิ่งมีชีวิต  แต่ส่วนใหญ่ก็ยังคงได้จากสิ่งมีชีวิต   ปัจจุบันได้ค้นพบสารอินทรีย์แล้วมากกว่า  2  ล้านชนิด   และในแต่ละวันก็ยังมีการค้นพบสารใหม่อีกอย่างสม่ำเสมอ

สารอินทรีย์

1.สารอินทรีย์เป็นสารที่มีธาตุ C,H,O,N,P,S เป็นองค์ประกอบ

2.สารอินทรีย์ที่พบในสิ่งมีชีวิต เรียกว่า สารชีวโมเลกุล(biological  molecule)

3.C+H = hydrocarbon

4.หมู่ฟังก์ชัน (functional  group) คือหมู่อะตอมหรือกลุ่มอะตอมของธาตุที่แสดงสมบัติเฉพาะของสารอินทรีย์ชนิดหนึ่ง เช่นCH3OH ( เมทานอล) CH3CH2OH( เอทานอล) ซึ่งต้องเป็นสารอินทรีย์พวกแอลกอฮอล์ เพราะสารแต่ละชนิดต่างก็มีหม -OH เป็นองค์ประกอบ แสดงหมู่ -OH เป็นหมู่ฟังก์ชันของแอลกอฮอล์

คาร์โบไฮเดรต  (Carbohydrate)

images (1)         

images

1.คาร์โบไฮเดรต หมายถึง”คาร์บอนที่อิ่มตัวด้วยน้ำ”

2.เป็นสารอินทรีย์ที่ประกอบด้วย C,H,O

3.โดยอัตราส่วนของ C:H:O = 1:2:1 (โดยปริมาตร)

4.เป็นสารอินทรีย์ที่หมู่คาร์บอกซาลดีไฮด์ (-CHO) และหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) หรือหมู่คาร์บอนิล (-CO ) และหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) เป็นหมู่ฟังก์ชัน

ประเภทของคาร์โบไฮเดรต

1.คาร์โบไฮเดรตจำแนกตาม สมบัติทางกายภาพและทางเคมี ได้ 2 พวก คือ
-พวกที่เป็นน้ำตาล

-พวกที่ไม่ใช่น้ำตาล

2.คาร์โบไฮเดรตจำแนกตาม ขนาดของโมเลกุล สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท คือ

1.มอนอแซ็กคาไรด์ (Monosaccharide)

2.โอลิโกแซ็กคาไรด์ (Oligosaccharide)

3.พอลิแซ็กคาไรด์ (Polysaccharide)

ตาราง   ชนิดของน้ำตาลตามจำนวนคาร์บอนของ  monosaccharide

จำนวนคาร์บอน  (C) ชนิด ตัวอย่าง
3 Triose Glyceraldehyde
4 Tetrose Erythrose
5 * Pentose Ribose , deoxyribose
6 * Hexose Glucose , fructose , galactose
7 Heptose Sedoheptulose

Monosaccharide

– น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว ได้แก่ กลูโคส ฟรุคโตส และกาแลคโตส

– มีสูตรโครงสร้างอย่างง่าย คือ (CH2O)n เมื่อ n คือ จำนวนอะตอมของ C ซึ่งอาจเป็น 3-7 (สูตรโครงสร้างเหมือนกัน   แต่สูตรโมเลกุลต่างกัน)

-ตัวอย่างเช่น กลูโคส มีโครงสร้างเป็นทั้งสายยาว หรือวงแหวน และมี 2configuration คือ configuration

-พันธะที่เชื่อมระหว่างน้ำตาล 2 โมเลกุลเรียก glycosidic เช่น ถ้าเชื่อมระหว่าง -glucose 2 โมเลกุล จะเรียกว่า 1-4 linkage

-เชื่อมระหว่าง -glucose จะเรียกว่า -linkage

-นอกจากนี้น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวที่มีหมู่อยู่ปลายสาย จะเรียกว่า Aldose และไม่อยู่ปลายสายเรียกว่า ketose และการเป็น isomer  กันก็ทำให้เกิดน้ำตาลคนละชนิด เช่น กลูโคส กับ แกแลคโตส ดังนั้นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวจึงมีความหลากหลายชนิด

Disaccharide

1.ประกอบด้วย 2 monosaccharide  เชื่อมด้วย glycosidic bond แล้วเสียน้ำ (dehydration) ไป 1 โมเลกุล

2.มีสูตรโครงสร้างคือ C12H22O11 เช่น ซูโครส (กลูโคส+ฟรุกโทส) , มอลโทส (กลูโคส + กลูโคส) , แลคโทส (กลูโคส + แกแลคโทส)

3.ถ้ามีน้ำตาล monomer ตั้งแต่ 3-15 โมเลกุล เรียกว่า oligosaccharide

Polysaccharide

1.ประกอบด้วย monosaccharide จำนวนมากเป็นหลายพันโมเลกุล ได้แก่ พวกแป้ง (อาหารสะสมในพืช) glycogen (ในสัตว์) และ  cellulose (ส่วนประกอบของผนังเซลล์)

2.แป้ง: ประกอบด้วย glucose ต่อกันเป็นจำนวนมากด้วยพันธะ1,4ถ้าต่อกันแบบเป็นสายยาวไม่มีกิ่งก้านเรียก amylose มีประมาณ 20% และถ้าต่อกันเป็นกิ่งก้านเรียก amylopectin มีประมาณ 80%

3.เซลลูโล: ประกอบด้วย glucose ที่ต่อกันเป็นสายยาวด้วยพันธะ1,4 หลังจากนั้นแต่ละเส้นใยเซลลูโลสมาเรียงขนานกันจับกันด้วย H – bond อยู่รวมกันเป็น microfibril ซึ่งหลาย microfibril จะรวมกันเป็น fibril ร่างกายมนุษย์ไม่

สามารถย่อยเซลลูโลสได้ เพราไม่มี  enzyme  ที่ทำลายพันธะที่เชื่อมระหว่างโมเลกุลน้ำตาลทั้งสอง( – linkage ) ในวัวสามารถย่อยเซลลูโลสได้เนื่องจากมีแบคทีเรียบางชนิดย่อยสลายเซลลูโลสได้

4.ไคทิน: พบในแมลงกุ้ง ปู และราคล้ายกับเซลลูโลสแต่มีหมู่ N จับอยู่ที่น้ำตาล นั่นคือเป็น polymer ของ amino sugar

หน้าที่ของคาร์โบไฮเดรต

1.ให้พลังงานความร้อน คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม ให้พลังงาน 4 กิโลแคลอรี
2.ช่วยให้ไขมันเผาไหม้สมบูรณ์
3.ช่วยสงวนหรือประหยัดการใช้โปรตีนในร่างกาย
4.สามารถเก็บสะสมไว้และเปลี่ยนเป็นสารอาหารชนิดอื่น เช่น ไขมันและกรดอะมิโนได้

โทษของคาร์โบไฮเดรต
ทำให้เกิดโรคเกี่ยวกับไต ทำให้โลหิตเป็นพิษ

โปรตีน (Protein)

food_1_clip_image002_0000

proteins-fat-loss

โปรตีน มีหน้าที่หลายอย่าง ดังนี้

1.เป็น enzyme เร่งปฏิกิริยาเคมี

2.เป็นโปรตีนโครงสร้าง เช่น พวก collagen,elastin,keratin

3.เป็นตัวขนส่ง ทำหน้าที่ขนส่งสาร เช่น hemoglobin หรือ เป็นตัวขนส่ง (transporter) ที่ cellmembrane

4.เป็นฮอร์โมน เช่น insulin

5.เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกัน เช่น เป็น antibody

หน่วยย่อย หรือ monomer ของโปรตีน คือ กรดอะมิโน ซึ่งประกอบด้วยหมู่ carboxyl หมู่NH 2 และหมู่R แบ่งกรดอะมิโนเป็น 5 กลุ่มตามโครงสร้างทางเคมีของหมู่ R

– แต่ละกรดอะมิโนจะมาเชื่อมต่อกันเป็นสายยาวด้วย peptide bond ซึ่งเรียกว่า polypeptide โดยสาย polypeptide  จะมีปลายด้านหนึ่งเป็นหมู่ NH2 และปลายอีกด้านหนึ่งเป็นหมู่ COOH
– กรดอะมิโนมีประมาณ 20 ชนิด ดังนั้นการจัดเรียงตัวของกรดอะมิโนที่แตกต่างกันมาก จึงก่อให้เกิดความหลากหลายของชนิดโปรตีน และทำหน้าที่ที่แตกต่างกัน
– กรดอะมิโนที่ร่างกายไม่สามารถสังเคราะห์ได้เอง จะได้จากอาหารเท่านั้น เรียกว่า กรดอะมิโนที่จำเป็น (essential amino acid)  และ
– กรดอะมิโนที่ร่างกายสังเคราะห์เองได้ เรียกว่า กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น (non essential amino acid)

โครงสร้างของโปรตีน มี 4 ระดับ คือ

1.primary structure การเรียงลำดับของกรดอะมิโนในสาย polypeptide

2.secondary structure มีการสร้าง H-bond ระหว่างกรดอะมิโนทำให้มีการขดเป็น helix หรือพับทบไปทบมาเป็นsheet

3.tertiary structure หมายถึงโครงรูปของสาย polypeptide ทั้งสายซึ่งประกอบด้วย secondarystructure หลายสายรวมกัน โดยเกิดพันธะต่างๆ ภายในสาย secondary structure ได้แก่ พันธะ ionic,hydrogen และ hydrophobic เป็นต้น

4.quaternary structure แต่ละ polypeptide มาอยู่รวมกันเพื่อทำหน้าที่ เช่น hemoglobin ประกอบด้วยสาย polypeptide ชนิด a และ  b อย่างละ 2 สายมาอยู่รวมกัน

ลิพิด (Lipid)

วววว         ลลลล

1.เป็นสารชีวโมเลกุลกลุ่มเดียวที่ไม่เป็น polymer

2.มีคุณลักษณะเฉพาะตัวคือไม่ชอบน้ำ (hydrophobic) เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ไม่เป็นขั้ว (น้ำเป็นโมเลกุลที่มีขั้ว) ดังนั้น lipids  จึงไม่สามารถละลายในน้ำได้

3.แม้ว่า lipids จะไม่เป็น polymer แต่ไขมันเองก็เป็นสารที่มีขนาดใหญ่

4.Lipids ได้แก่ ไขมัน ( fat,oil,wax) ,phospholipids และ steroids

การแบ่งประเภทลิพิด ( lipid ) ทางเคมี

1.ลิพิดเชิงเดี่ยว (simple lipid)

2.ลิพิดเชิงซ้อน (compound lipid)

3.อนุพันธ์ลิพิด (derived lipid)

ลิพิดเชิงเดี่ยว ( simple lipid )

1.ลิพิดธรรมดา (simple lipid) เป็นเอสเทอร์ของกรดไขมันกับแอลกอฮอล์ชนิดต่างๆ

2.ถ้าแอลกอฮอล์นั้นคือ กลีเซอรีน จะได้สารประกอบพวกไขมันหรือน้ำมัน (fat หรือ oil) บางทีก็เรียก นิวทรัลลิพิด (neutral lipid) หรือไตรกลีเซอไรด์

3.ถ้าเป็นแอลกอฮอล์ชนิดอื่นที่ไม่ใช่กลีเซอรีน จะเป็นสารประกอบพวกขี้ผึ้ง wax

4.แต่ละครั้งที่กรดไขมันรวมตัวกับกลีเซอรอล จะมีการเสียน้ำออกมา 1 โมเลกุล เรียก ปฏิกิริยานี้ว่า ดีไฮเดรชั่น (dehydration)

5.เรียกนิวทรัลลิพิดว่า มอโนกลีเซอไรด์ (monoglyceride)

6.ไดกลีเซอไรด์ (diglyceride) และไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride) แล้วแต่ว่ามีกรดไขมันเกาะอยู่กับกลีเซอรอล 1,2 หรือ 3 โมเลกุล ตามลำดับ

ลิพิดเชิงเดี่ยว ( simple lipid )

ไขมัน ( Fat )
– ไขมันประกอบขึ้นด้วยสองส่วนคือ
– ไขมัน=กลีเซอรอล(glycerol)+กรดไขมัน(fatty acids) 3 หมู่

แบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ

กรดไขมันไม่อิ่มตัว เชิงเดี่ยว Monounsaturated fatty acid

กรดไขมันไม่อิ่มตัว เชิงซ้อน Polyunsaturated fatty acid

กรดไขมันไม่อิ่มตัว เชิงเดี่ยว  Monounsaturated

-เป็นกรดไขมันที่มีธาตุ C ต่อกันด้วย Double bond เพียงหนึ่งตำแหน่ง

-นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการรับประทานอาหารไขมันประเภทนี้ทดแทนไขมันอิ่มตัวจะช่วยลดระดับ LDL Cholesterol  ซึ่งเป็นไขมันที่ไม่ดีก่อให้เกิดโรคหลอดเลือดตีบ

-อาหารที่มีไขมัน  Monounsaturated  ได้แก่  avocados, nuts, and olive, peanut and canola oils

กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน  Polyunsaturated

หมายถึงกรดไขมันที่มีธาตุ C ต่อกันด้วย Double bond อยู่หลายตำแหน่ง

หากรับประทานแทนไขมันไม่อิ่มตัวจะไม่เพิ่มระดับไขมันในร่างกาย

สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

กรดไขมันไม่อิ่มตัวที่ไม่จำเป็น unessential fatty acids  เช่น oleic acid

กรดไขมันไม่อิ่มตัวที่จำเป็น essential fatty acids  เช่น linolenic acid , linoleic acid

ลิพิดเชิงซ้อน ( compound lipid )

เป็นลิพิดที่มีสารอื่นเป็น องค์ประกอบด้วย ได้แก่ ฟอสโฟลิพิด,ไกลโคลิพิด และ ลิโพโปรตีน

การแบ่งประเภทของกรดไขมัน

การแบ่งประเภทของกรดไขมันตามความอิ่มตัวเป็น 2 ประเภท
ก.กรดไขมันอิ่มตัว ( saturated fatty acid )
ข.กรดไขมันไม่อิ่มตัว ( unsaturaturated fatty acid )   แบ่งได้อีก 2 ประเภท

กรดไขมันไม่อิ่มตัว เชิงเดี่ยว  Monounsaturated fatty acid

กรดไขมันไม่อิ่มตัว เชิงซ้อน  Polyunsaturated fatty acid

– essential fatty acids

– unessential fatty acids

Phospholipids

-โครงสร้างคล้ายไขมัน (fat) แต่มีกรดไขมันเพียง 2 ตัวที่ต่อกับ glycerol

-หมู่ hydroxyl อีกหนึ่งหมู่ของ glycerol ต่อกับหมู่ฟอสเฟต ซึ่งอาจมีหมู่เล็ก ๆ ต่อกับหมู่ฟอสเฟต

-มีคุณสมบัติ หาง (tail) ไม่ชอบน้ำ (hydrophobic) เนื่องมาจากคุณสมบัติของกรดไขมัน และ

-หัว (head) ชอบน้ำ (hydrophllic) เนื่องมาจากคุณสมบัติของหมู่ฟอสเฟตและหมู่ที่มาเกาะกับฟอสเฟต

Phospholipids เป็นส่วนประกอบสำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์

อนุพันธ์ลิพิด (derived lipid)

-อนุพันธ์ลิพิด (derived lipid) เป็นลิพิดที่ได้มาจากลิพิด 2 ชนิดแรกที่กล่าวมาแล้ว เช่น กรดไขมัน ซึ่งได้จากปฏิกิริยาไฮโดรลิซิส นอกจากนี้ยังรวมถึงสเตียรอยด์ ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ใช่ลิพิด แต่เนื่องจากมีสมบัติคล้ายลิพิด จึงถูกจัดไว้ในกลุ่มลิพิด

-สารประกอบสเตียรอยด์เป็นอนุพันธ์ของไซโคลเพนทาโนเพอร์ไฮโดรฟีแนนทรีน นิวเคลียส (cyclopentanoperhydro phenanthrene nucleus) ซึ่งมีสูตรโครงสร้างแตกต่างไปจากพวกลิพิด คือคาร์บอนของ สเตียรอยด์ เรียงกันเป็นวง 4 วงและอาจมีคาร์บอนต่อเป็นแขนงออกไปอีก แล้วแต่จะเป็นสเตียรอยด์ชนิดใด

-สเตียรอยด์มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต เช่น ฮอร์โมนที่สร้างจากรังไข่ อัณฑะ และต่อมต่างๆ เช่น ต่อมหมวกไต คอเลสเทอรอล (cholesterol) ซึ่งมีในสัตว์แต่ไม่มีในพืชเป็นสเตียรอยด์ที่เชื่อกันว่าทำให้เส้นเลือดอุดตัน สเตียรอยด์ที่สำคัญอีกตัวหนึ่ง คือเออร์โกสเตียรอล (ergosterol) ซึ่งร่างกายใช้สังเคราะห์วิตามินดี

Steroids

– จัดเป็น lipids  เนื่องจากมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ
– เป็นสาย hydrocarbon  ที่มีหมู่วงแหวน 4 วงมาเกาะ
– ความแตกต่างของหมู่วงแหวนนี้ทำให้เกิด steroids ชนิดต่าง ๆ เช่น คลอเรสเตอรอล , ฮอร์โมนชนิดต่าง ๆ

สรุป   ลิพิด แบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ได้ 3 ประเภท คือ

– ลิพิดเชิงเดี่ยว คือลิพิดที่เป็นเอสเทอร์ของกรดไขมันกับกลีเซอรอลหรือแอลกอฮอล์ตัวอื่น แบ่งย่อยได้เป็น
1. ไขมันแท้ (true fat) เป็นเอสเทอร์ของกรดไขมันกับกลีเซอรอล เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า กลีเซอไรด์ ไตรกลีเซอไรด์ คือ กรดไขมัน 3 โมเลกุล ไตรกลีเซอไรด์ในพืชส่วนใหญ่จะเป็นของเหลวและมีจุดหลอมเหลมต่ำ มักเรียกว่า น้ำมัน ส่วนไตรกลีเซอไรด์ในสัตว์ จะเรียกว่า ไขมัน
2. ขี้ผึ้งหรือไข จะพบได้ที่ผิวนอกของเปลือกผลไม้ ผิวใบไม้ สารเคลือบปีกแมลงและขนของสัตว์ปีก ปลาวาฬจะสะสมไขไว้ใช้เป็นพลังงานแทนไตรกลีเซอไรด์
– ลิพิดเชิงซ้อน หมายถึง ลิพิดที่มีสารอื่นประกอบอยู่ด้วย
– อนุพันธ์ลิพิด เป็นสารที่ได้จากการย่อยสลายลิพิดทั้ง 2 ประเภท ที่สำคัญ ได้แก่ กรดไขมัน กลีเซอรอล
1. กรดไขมัน สูตรทั่วไป R-COOH แบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ

-กรดไขมันอิ่มตัว
-กรดไขมันไม่อิ่มตัว

  1. สเตตอรอยด์เป็นอนุพันธ์ของลิพิดที่สำคัญคือ ฮอร์โมนเพศ
    สเตรอยด์ที่พบทั่วไป คือ คอเลสเทอรอล

กรดนิวคลีอิก (Nucleic  acid)

ดาวน์โหลด (1)             ดาวน์โหลด (2)

กรดนิวคลีอิก (nucleic acid) เป็น โพลิเมอร์ ของ นิวคลีโอไทด์  ที่ต่อกันด้วยพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ (phosphodiester bond)  โดยที่หมู่ของฟอสเฟตที่เป็นส่วนประกอบของพันธะจะเชื่อมโยงระหว่างหมู่ ไฮดรอกซิลที่ตำแหน่ง  5′  ของนิวคลีโอไทด์โมเลกุลหนึ่งกับหมู่ไฮดรอกซิลที่ตำแหน่ง 3′ ในโมเลกุลถัดไป จึงทำให้นิวคลีโอไทด์มีโครงสร้างของสันหลัง (backbone) เป็นฟอสเฟตกับน้ำตาลและมีแขนงข้างเป็นเบส อาจจำแนกได้เป็น DNA และ RNA

DNA

DNA (deoxyribonucleic acid) พบ ในนิวเคลียส ของ เซลล์ เป็นสารพันธุกรรม ในธรรมชาติส่วนใหญ่มักอยู่ในรูปเกลียวคู่ (Double standed DNA) DNA  ที่อยู่ในเซลล์มีจำนวนมากมักมีโครโมโซมเรียงตัวกันเป็นคู่หรือดิพลอยด์

ขนาดและรูปร่าง

รูปร่างของ DNA ในสิ่งมีชีวิตแต่ละประเภทแตกต่างกัน เช่น เซลล์โพรคาริโอต ไวรัส แบคทีเรีย รวมทั้งคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรีย ที่มี DNA เป็นวงแหวนเกลียวคู่ ส่วนในยูคาริโอต มี  2  ชนิด คือ ชนิดที่อยู่ในนิวเคลียส เรียก  nuclear DNA อยู่ในรูปเกลียวคู่ปลายเปิด และชนิดที่อยู่ในไมโตคอนเดรียเรียก Mitochondrial DNA มีลักษณะเป็นวงแหวนเกลียวคู่ และขดตัวเป็นเกลียวคู่ยิ่งยวด ในพืชพบ DNA ทั้งในนิวเคลียสและคลอโรพลาสต์

ลักษณะที่สำคัญของ  DNA

Watsan และ Crick พบว่าโครงสร้างตามธรรมชาติของ DNA ในเซลล์ทุกชนิดเป็นเกลียวคู่ซึ่งมีโครงสร้างที่เสถียรที่สุด โดยมีเบสอยู่ด้านในระหว่างสายของ  DNA ทั้ง 2 ในลักษณะที่ตั้งฉากกับแกนหลักและวางอยู่ในระนาบเดียวกัน การที่เบสวางอยู่ในสภาพเช่นนี้ทำให้เบสระหว่างอะดีนีนและไทมีนสามารถเกิด พันธะได้  2  พันธะ และเบสระหว่างกวานีนกับไซโทซีนเกิดได้ 3 พันธะ ซึ่งการเข้าคู่กันนี้ถ้าสลับคู่กันจะทำให้พลังงานที่ยึดเหนี่ยวไม่เหมาะสม กับการเข้าคู่ เพื่อเกิดเกลียวคู่ของ  DNA

สมบัติของ  DNA  ในสารละลาย

ฉะนั้นถ้าการเรียงตัวของเบสใน DNA สายหนึ่งเป็น  T-C-C-A-A-G  ลำดับการเรียงตัวของเบสในอีกสายหนึ่งจึงต้องเป็น  A-G-G-T-T-C เราเรียกลักษณะนี้ว่าการจับกันของเบสคู่สม (base complementary)

สมบัติเกี่ยวกับกรดและเบส DNA แสดงสมบัติเป็นกรดเนื่องจากหมู่ฟอสเฟตที่อยู่ในพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์มีค่า pKa ประมาณ 2.1  ฉะนั้นที่ pH ปกติในเซลล์ของร่างกายประมาณ 6.7 หมู่ฟอสเฟตดังกล่าวจะมีประจุรวมทั้งกรดนิวคลีอิกในเซลล์มีประจุลบด้วยทำให้ สามารถจับกับแอนไอออนหรือแคตไอออน หรือสายอื่นๆที่มีประจุบวก เช่น ฮีสโทน (histone) โพรทามีน (protamine)

RNA

RNA (ribonucleic acid)  พบในนิวเคลียสและ ไซโตพลาสซึม ของสิ่งมีชีวิต มีหน้าที่คือ รับข้อมูลทางพันธุกรรมจาก DNA   เพื่อนำไปในสังเคราะห์ โปรตีน รวมทั้ง เอนไซม์ และ ฮอร์โมน ต่างๆ ภายในเซลล์ เป็นโพลีนิวคลีโทไทด์ที่ประกอบด้วย ไรโบนิวคลีโอไทด์หลายๆ หน่วยมาต่อกันด้วยพันธะ 3′,5′- ฟอสโฟไดเอสเทอร์ ขนาดของ RNA สั้นกว่าโมเลกุลของ DNA มาก RNA ที่พบส่วนมากในเซลล์ส่วนใหญ่เป็นชนิดสายเดี่ยว(singele standed RNA) เฉพาะในไวรัสบางชนิดเท่านั้นที่อาจพบ RNA สายคู่ สายกรดนิวคลีอิกสามารถพันกันเป็นเกลียวโดยเฉพาะสำหรับดีเอ็นเอ สายทั้งสองเกาะกันอยู่ด้วยคู่เบสที่เฉพาะเจาะจง คือ ยูราซีน

ชนิดของ  RNA

RNA  ที่สำคัญมี 3 ชนิด คือ

RNA  นำรหัส (messeger RNA,mRNA) mRNA  ถูกสังเคราะห์ขึ้นในนิวเคลียสโดยกระบวนการถอดรหัส mRNA  มีปริมาณน้อยกว่า  RNA  ชนิดอื่นๆ คือมีประมาณ  5-10 %  ของ RNA ทั้งหมด  mRNA  ที่สังเคราะห์ได้ในสิ่งมีชีวิตชั้นสูงจะมีการเติม อะดีโนซีนฟอสเฟต ที่ปลาย 3′ ทำให้ปลายเป็นโพลีอะดีโนซีนฟอสเฟต ซึ่งนิวคลีโอไทด์จะช่วยในการเคลื่อนย้าย mRNA จากนิวเคลียสไปสู่ไรโบโซม ส่วนที่ปลาย 5′-P04 ของ mRNA  มี 7-methyl-5-guanosine triphosphate (capping) มาจับ

RNA  ขนย้าย  (tRNA) tRNA ทำหน้าที่ พากรดอะมิโนมายังไรโบโซม ในระหว่างที่มีการสังเคราะห์โปรตีน tRNA เป็น RNA  ที่มีขนาดเล็กเป็นสายเดี่ยวประกอบด้วย นิวคลีโอไทด์ 73-93 หน่วย

RNA  ของไรโบโซม (rRNA)  RNA ชนิดนี้มีอยู่ประมาณ 65%  มีลักษณะเป็นเส้นยาวเดี่ยว ทำหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีน ไรโบโซมของพืชและสัตว์ชั้นสูง มีขนาด 80 s

ใหญ่กว่าไรโบโซมของแบคทีเรียซึ่งมีขนาด 70 s

การเสียสภาพธรรมชาติของกรดนิวคลีอิก (  Denaturation of nucleic acid )

โครงสร้างแบบเกลียวคู่ของ DNA อาจเสียสภาพตามธรรมชาติได้เมื่ออยู่ในสิ่งแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม ทำให้เปลี่ยนเป็นโครงสร้างที่ปราศจากระเบียบ (disordered structure)  สภาพแวดล้อมที่ทำให้ DNA  เสียสภาพตามธรรมชาติ คือ สภาวะกรด เบส ความร้อน หรือการลดค่า  dielectric constant การใช้สารบางอย่างที่ทำลายพันธะไฮโดรเจน เช่น ยูเรีย การเสียสภาพธรรมชาติของ DNA  มีผลทำให้สมบัติบางอย่างเปลี่ยนไป เช่น ความหนืดสูงขึ้น ค่าความหนาแน่นสำหรับการลอยตัวเพิ่มขึ้น และการดูดกลืนแสงที 260 นาโนเมตร มากขึ้น DNA ที่เสียสภาพจะคืนกลับสู่สภาพเดิม (renatured) ได้หรือไม่ขึ้นอยู่กับการเสียสภาพธรรมชาตินั้น เกิดมากขึ้นเท่าใด ซึ่ง DNA  สามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้อย่างรวดเร็วเมื่อเอาสารทำลายสภาพธรรมชาติออก แต่ถ้าเส้นโพลีนิวคลีโอไทด์ใน DNA  เส้นคู่แยกออกจากกันเป็นเส้นเดี่ยวอย่างเด็ดขาด การกลับคืนสู่เดิมของ DNA  เกิดได้ช้ามาก

วิตามิน   (vitamin )


             551545122.jpgดาวน์โหลด (4)

วัตถุประสงค์ของการใช้วิตามิน

-ให้เพื่อเสริม เป็นการให้วิตามินบางชนิดเสริมบางสภาวะที่ร่างกายมีความต้องการวิตามินและเกลือแร่มากกว่าปกติ เช่น หญิงตั้งครรภ์ และ ระหว่างให้นมบุตรจะมีความต้องการสารอาหารเพิ่มขึ้น

-ให้เพื่อป้องกันการขาด เป็นอาหารเสริมในคนที่มีความเสี่ยงต่อภาวะขาด เช่น เด็กแรกเกิด หรือผู้ป่วยโรคเรื้อรัง

-ให้เพื่อการรักษา ให้กับผู้ป่วยที่แสดงอาการขาด

-ให้เพื่อหวังผลทางเภสัชวิทยา วิตามินขนาดสูงๆจะถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคต่างๆได้

หน้าที่ของวิตามิน

หน้าที่ของวิตามินโดยทั่วไป มีดั้งนี้

ช่วยให้อวัยวะต่างๆ ทำงานตามปกติ

ช่วยป้องกันและต้านทานโรค

ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโต

ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ หรือร่วมกับเอนไซม์ในการช่วยเร่งปฏิกิริยาเคมีในร่างกาย

ชนิดของวิตามิน

แบ่งตามคุณสมบัติในการละลายน้ำ แบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือ

วิตามินที่ละลายในน้ำ (Water soluble vitamins)

วิตามินที่ละลายในไขมัน (Fat soluble vitamins)

Water soluble vitamins

วิตามินบี 1 (Thiamine )

วิตามินบี 2 (Riboflavin )

วิตามินบี 3 (Niacin )

วิตามินบี 5 (Pantothenic acid )

วิตามินบี 6 (Pyridoxine )

วิตามินบี 9 ,เอ็ม (Folic acid )

วิตามินบี 12 (Cobalamin )

วิตามินบี 15 (Pangamic acid )

วิตามินบี 17 (Amygdalin  หรือ  Laetrille )

วิตามินซี (Ascorbic acid )

วิตามินพี (Bioflavonoids )

วิตามินเอช (Biotin )

Fat soluble vitamins

วิตามินเอ (Retinol )

วิตามินดี (Cholecalciferol)

วิตามินอี (Tocopherol)

วิตามินเอฟ

วิตามินเค

แคโรทีน

เทารีน

ที่มา http://202.143.129.147/freeweb/19543/A3.php

line.84_1

 

Advertisements

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

w

Connecting to %s