หน่วยที่ 3 สารชีวโมเลกุล

หน่วยท่ี 3 สารชวี โมเลกุล

1

สารชีวโมเลกุล ( biomolecules)
เป็นสารอินทรยี ท์ ่ีเป็นองคป์ ระกอบของสง่ิ มีชีีิิ
มธี าตคุ าร์บอนและไฮโดรเจนเป็ นองค์ประกอบ
หลัก และธา อุ ่ืนๆ เชี่น ออกซิเจน ไนโ รเจน กามะถนั

และฟอสฟอรสั เป็นองคป์ ระกอบริ่ มอยดู่ ิ้ ย

2

สารชีวโมเลกุล ( biomolecules)
แ ล่ ะชีนิดจะมีโครงสรา้ ง สมบั ิและ
ปฏกิ ริ ยิ าท่ีแ ก า่ งกนั

สารชีีิโมเลกลุ แ ล่ ะชีนดิ มี
หนา้ ท่ีและประโยชีน์
อ่ รา่ งกายแ ก า่ ง
กนั ดิ้ ย

3

บทบาทของสารชวี โมเลกุล

ประเภทของสารชวี โมเลกุล

สารชีวโมเลกุล หลักๆ สามารถแบง่ เป็ น 4
ประเภท ดงั นี้

1. คารโ์ บไฮเดรต (carbohydrates)
2. โปรตนี (proteins)
3. ไขมันและนา้ มัน หรือ

ลิปิ ด (lipids)
4. กรดนิวคลีอกิ (nucleic acids)

4. กรดนิวคลอี กิ (nucleic acids)

6

คารโ์ บไฮเดรต (Carbohydrate)

7

คารโ์ บไฮเดรต (carbohydrates)
หรอื แซก็ คาไรด์ (saccharide) เป็น

สารอาหารท่ีพบในแปง้ และนา้ าล มีคิามสาคญั
อ่ การทางาน และโครงสรา้ งของสง่ิ มีชีีิิ เป็น
สารชีีิโมเลกลุ ท่ีใหพ้ ลงั งานแกร่ า่ งกาย

8

คารโ์ บไฮเดรต (carbohydrates)
เป็นสาร ิั กลางในระบบเมแทบอลซิ มึ และเป็น
องคป์ ระกอบของเซลล์

9

องคป์ ระกอบของเซลล์

10

คารโ์ บไฮเดรต (carbohydrates) มี
ธา หุ ลกั ประกอบดิ้ ย คารบ์ อน ไฮโดรเจน และ
ออกซเิ จน โดยอะ อม ของ H : O = 2 :1
เชีน่ C3H6O3 , C6H12O6 และ
(C6H10O5)n เป็น น้

11

พลังงาน
จากคาร์โบไฮเดรต 1 กรัม

ใหพ้ ลงั งาน 4 กิโลแคลอรี คารโ์ บไฮเดร พบอย่ใู นธญั พืชี
หรอื พืชีพิกหิั เชีน่ ขา้ ิ า่ งๆ มนั เผือก นา้ าล เป็น น้

12

ประเภทของคาร์โบไฮเดรต

แบง่ ามโครงสรา้ ง ไดเ้ ป็น 3 กลมุ่ คือ
1.นา้ ตาลโมเลกุลเดยี่ ว (monosaccharide)
2.นา้ ตาลโมเลกุลคู่ (disaccharide /double sugar)
3. นา้ ตาลโมเลกุลใหญ่ (polysaccharide)

13

1.นา้ ตาลโมเลกุลเดย่ี ว

Monosaccharide CnH2nOn
เป็ นคารโ์ บไฮเดรตทโี่ มเลกุลเล็กทสี่ ุด เช่น
C3H6O3

n=1

https://en.wikipedia.org/wiki/C3H6O3

https://en.wikipedia.org/wiki/C3H6O3

นา้ ตาลโมเลกุลเดยี่ ว

Monosaccharide CnH2nOn

C6H12O6 เมือ่ n=2 เฮกโซส

มีฟรุกโตส แมนโนส กลูโคส กาแลกโตส

16

นา้ ตาลโมเลกุลเดย่ี วทส่ี าคัญ

H CH2OHo H HO CH2OHo H HOH2C O H
H
H HO H H HO
HO H H OH HO CH2OH
HO OH
H OH H OH OH H

Glucose Galactose Fructose

นา้ ตาลโมเลกุลคู่

Disaccharide เป็ นคารโ์ บไฮเดรตทเ่ี กดิ
จากmonosaccharide 2 โมเลกุลมา
รวมตวั กัน หรือเรียกว่า นา้ ตาลสองชัน้
(double sugar)

นา้ ตาลโมเลกุลคู่

เป็ นคารโ์ บไฮเดรตทใ่ี หร้ สหวาน
ร่างกายเราจะยอ่ ยโดยเอนไซมใ์ นระบบยอ่ ย
อาหารไดน้ า้ ตาลชัน้ เดยี วก่อน แล้วร่างกายจงึ
จะดดู ซมึ ตอ่ ไปได้

นา้ ตาลโมเลกุลคู่

ทสี่ าคญั มี 3 ชนิด คอื
1. นา้ ตาลซโู ครสหรือนา้ ตาลทราย
2. นา้ ตาลมอลโทส และ
3. นา้ ตาลแล็กโทส

แหล่งทพ่ี บ

การละลายนา้

นา้ ตาลทงั้ 3 ชนิดนีม้ ี ความสามารถในการ
ละลายนา้ ตา่ งกนั ไป คอื

นา้ ตาลซูโครสละลายนา้ ไดด้ ี
นา้ ตาลมอลโทสละลายนา้ ไดค้ อ่ นข้างดี
ส่วนนา้ ตาลแลก็ โทสละลายนา้ ไดเ้ ล็กน้อย

สมบตั ขิ อง Disaccharide
1. สู ิั รอทย่ิั า่ ไงปไเดปแ็้นกC่ ซ12โู Hค2ร2สOม11อลโ
ส แลคโ ส
2.
3.สถานะเป็นของแข็ง ละลายนา้ มีรสหิาน
ทาปฏิกริ ยิ ากบั สารละลายเบเนดิก ์
เกิด ะกอนสีแดงอิฐ (Cu2O) ยกเิน้ ซโู ครส

disaccharide เกิดการไฮโดรลซิ สิ ได้
monosaccharide 2 โมเลกลุ

24

การเกิดไดแซก็ คาไรด์

25

ก. น้าตาลซโู ครส (sucrose)
นา้ าลทรายหรอื นา้ าลออ้ ย เป็นนา้ าลท่เี รา
รบั ประทานกนั มากกิา่ คารโ์ บไฮเดร อ่ืนๆ

นา้ าลชีนิดนีพ้ บมากในออ้ ย หิั บี และผลไม้
ท่ีมีรสหิานเกือบทกุ ชีนิด

ก. น้าตาลซูโครส (sucrose)

เมือ่ นา้ าลซูโครสแ ก ิั จะใหน้ า้ าลกลโู คสกบั นา้ าล
ฟรกั โทสอยา่ งละ 1 โมเลกลุ

ข. น้าตาลมอลโทส (moltose)

เป็นนา้ าลโมเลกลุ คทู่ ่ีเกิดจาก
การริม ิั ของกลโู คส 2 โมเลกลุ

ข. น้าตาลมอลโทส (moltose)

พบมากในเมลด็ ขา้ ิท่ีกาลงั งอก
หรอื นา้ ท่ีสกดั จากขา้ ิงอก (malt-liquors)

ค. น้าตาลแล็กโทส (lactose)
เป็นนา้ าลโมเลกลุ คทู่ ่ีเกิดจาการริม ิั ของกลโู คส
กบั กาแลกโ สอยา่ งละ 1 โมเลกลุ

ค. น้าตาลแล็กโทส (lactose)
ไม่พบในพืชี พบอยใู่ นนา้ นมของสั ิเ์ ลยี้ งลกู ดิ้ ยนม

พบในปัสสาวะหญิงมคี รรภ์

น้าตาลแล็กโทส (lactose)
มคี วามแตกตา่ งจากซโู ครสและมอลโทสคอื

1. มคี ิามหิานนอ้ ยกิา่
2. ละลายนา้ ไดน้ อ้ ยกิา่
3. ย่อยไดช้ ีา้ กิา่ และ
4. บดู (ferment) ไดย้ ากกิา่ ซูโครส และมอลโทส

32

3. น้าตาลโมเลกุลใหญ่ (polysaccharide)

“เรียกอกี ชื่อว่านา้ ตาลหลายชัน้ ”

1. ไมม่ รี สหิาน
2. ไมล่ ะลายนา้
3. มีโมเลกลุ ใหญ่และ

โครงสรา้ งซบั ซอ้ น เป็นสารจาพิก“พอลิเมอร”์
4. เกิดจากนา้ าลโมเลกลุ เด่ยี ิชีนดิ กลโู คสจานิน

มากมาย อ่ ริมกนั
5. มีมากท่สี ดุ ในธรรมชีา ิ เชี่น แปง้ ไกลโคเจน เซลลโู ลส

ก. แป้ง (starch)
เป็ นคาร์โบไฮเดรตทพี่ บในพชื

พบใน เมลด็ ราก หิั ลา น้
และใบของพชื ี เชีน่
ขา้ ิ มนั เผอื ก กลอย

พอลิแซก็ คาไรด์ - มีสตู รทวั ่ ไปเป็ น (C6H10O5)n

แป้ง (Starch)

การหมกั

C12+H22O11 + H2O ยสี ต์ 2C6H12O6 ยสี ต์ 4C2H5OH + 4CO2
35

โครงสร้างโมเลกุลของแป้ง
เกิดจากนา้ าลกลโู คส อ่ กนั เป็นจานินมาก
ในรูปท่ีเป็น

เส้นตรงอะมโิ ลส
(amylose)

กง่ิ กา้ นอะมโิ ลเพกทนิ
(amylopectin)

ข. ไกลโคเจน

(glycogen)

เป็นนา้ าลหลายชีนั้ พบใน บั
และกล้ามเนื้อสั ิ์ บางที
เ รี ย ก ิ่ า แ ป้ ง สั ิ์ มี ส่ ิ น
ป ร ะ ก อ บ ค ล้า ย แ ป้ ง แ ่ มี
ก่ิงก้านมากกิ่า เม่ือแ ก ัิ
ออกจะไดก้ ลโู คส ไม่พบในพืชี
ไม่มีรสหิาน ไม่ละลายนา้

ค. เซลลูโลส

(cellulose)

เป็นคารโ์ บไฮเดร
โมเลกลุ ใหญ่ ประกอบดิ้ ยโมเลกลุ ท่ี อ่ กนั เป็นโซย่ าิ
ของกลโู คส พบมากในพืชี เพ่อื ทาหนา้ ท่ีเสรมิ
โครงสรา้ งของลา น้ ก่ิง
กา้ นและใบของพชื ี ผกั
และผลไมใ้ หแ้ ข็งแรง

รา่ งกายคนเราไมส่ ามารถยอ่ ยสลายเซลลโู ลสได้
แ จ่ ะมีการขบั ถ่ายออกมาในลกั ษณะของกาก
เรยี กิา่ เสน้ ใยอาหาร ชี่ิย
กระ นุ้ ใหล้ าไสใ้ หญ่ทางาน
อยา่ งมีประสทิ ธิภาพย่งิ ขนึ้

ทาใหก้ ารขบั ถา่ ยสะดิก

39

เซลลโู ลสเม่อื ยอ่ ยจะแ ก ิั ออกใหน้ า้ าลกลโู คส จะ
ยอ่ ยไดเ้ ฉพาะในสั ิก์ ินพืชี สามารถย่อยเซลลโู ลสได้
โดยอาศยั แบคทีเรยี ในกระเพาะอาหารเป็น ิั ย่อย

40

เมือ่ ย่อยแลิ้ จะไดน้ า้ าลกลโู คส แ ถ่ า้ สลายไม่สมบรู ณ์

จะไดเ้ ป็นนา้ ตาลเซลโลไบโอส

เซลลโู ลสไมล่ ะลายนา้

เพราะมโี มเลกลุ ใหญ่มาก

ประกอบดิ้ ยกลโู คสประมาณ

1,250-12,500 โมเลกลุ 41



เปรียบเทยี บโครงสร้าง แป้ง เซลลูโลส และไกลโคเจน

ง. ไคติน (chitin)
เป็ นคาร์โบไฮเดรตทพี่ บในสัตว์

เป็นคารโ์ บไฮเดร โมเลกลุ ใหญ่ท่ีพบในเปลือกหมุ้ ิั
สั ิไ์ ม่มีกระดกู สนั หลงั

จ. ลิกนิน (lignin)
เป็ นคาร์โบไฮเดรตทพี่ บในพืช

เป็นคารโ์ บไฮเดร โมเลกลุ ใหญ่ท่ีชีิ่ ยเสรมิ คิามแข็งแรง
ใหก้ บั เนือ้ เย่ือของพืชี โดยสะสม ามผนงั เซลลข์ องพืชี
ทาใหเ้ นือ้ ไม้ มีคิามแข็งแรง

เฮปาริน ฉ. เฮปาริน (heparin)
เป็ นคาร์โบไฮเดรตทพี่ บในพืช

เป็นคารโ์ บไฮเดร โมเลกลุ ใหญ่ท่ี
พบใน บั ปอด ผนงั เสน้ เลือดแดง
มีสมบั ทิ าใหเ้ ลือดไมแ่ ขง็ ิั

เฮปาริน

ฉ. เฮปาริน (heparin)

เป็ นคาร์โบไฮเดรตทพี่ บในพืช

เป็นสารไกลโคซามโิ นไกลแคน ท่ีมีหม่ซู ลั เฟ อยู่
จานินมาก ใชีก้ นั แพรห่ ลายในฐานะเป็นยา า้ น
การแขง็ ิั ของเลอื ดแบบฉีด

ช. อินนูลิน (inulin)

เป็ นคาร์โบไฮเดรตทพี่ บในพืช

มีโมเลกลุ ขนาดใหญ่ พบในพืชี
บางชีนิด เชีน่ ในหิั แก่น ะินั

หิั หอม กระเทียม

เป็นพอลิเมอรข์ องนา้ าลฟรกั โ สท่เี ชี่ือม อ่ กนั เป็นเสน้ รง

ปริมาณอนิ นูลินทพี่ บในอาหารบางชนิด

ประกอบไปดิ้ ยนา้ าลฟรกั โทสหลาย ๆ โมเลกลุ มา อ่ กนั
ละลายในนา้ อนุ่ ไดด้ ี จดั เป็นเสน้ ใยทเี่ รยี กิ่าฟรุกแทน
(fructan)

อนิ ูลิน (inulin)

มคี ุณสมบัตดิ ดู นา้ ไดด้ ี ใชีเ้ ป็น

ส่วนผสมทดแทนไขมัน (fat substitute) ในอาหารทม่ี ี
ไขมนั ่าหลายชีนดิ เน่ืองจากให้
คิามหนืด มีเนือ้ เนียน มีลกั ษณะ
เนือ้ เป็นครมี ใหค้ ิามรูส้ กึ ในปาก
(mouth feel) คลา้ ยไขมนั เชีน่
ผลิ ภณั ฑน์ ม (diary product)
ไอศกรมี ลกู อม และเบเกอรี (bakery)