เคมีพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต

รายวชิ าชีววิทยา เพิ่มเติม 1

เคมที เี่ ป็ นพนื้ ฐาน
ของสงิ่ มชี วี ติ

ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปี ที่ 4

เคมพี ื้นฐานของส่งิ มีชวี ติ

1. อะตอมและธาตุ

2. สารประกอบ

3. น้า

4. สารประกอบคารบ์ อน
ในสิ่งมชี วี ิต

5. ปฏกิ ิรยิ าเคมใี น
เซลลข์ องสิง่ มีชวี ิต

เคมีพ้นื ฐานของสิง่ มีชีวติ

เน่อื งจากส่งิ มชี วี ติ มีธาตคุ าร์บอน (C) กบั ไฮโดรเจน (H) เป็นองคป์ ระกอบหลักและยงั มี
ธาตุอ่นื ๆ ท่ีเปน็ องคป์ ระกอบของสงิ่ มีชวี ติ จงึ จาเป็นอยา่ งยง่ิ ท่ีจะต้องเขา้ ใจเกย่ี วกบั เคมพี ืน้ ฐานของ
สิง่ มีชวี ิตเสียก่อน

ธาตตุ ่างๆ ประกอบข้นึ จากอะตอมหลายตัวทย่ี ึดเหนย่ี วกันดว้ ยพันธะเคมี เกดิ เปน็ โมเลกลุ
โมเลกลุ หลายๆ โมเลกลุ มารวมกนั เกิดเปน็ เซลลซ์ ึง่ เป็นหน่วยพื้นฐานทเ่ี ลก็ ที่สดุ ของสง่ิ มีชีวิต
เมือ่ เซลลห์ ลายๆ เซลล์มารวมตัวกนั เกิดเปน็ ชน้ิ เนือ้ ขน้ึ มาเรียกวา่ เนื้อเยอื่
เน้ือเย่อื ทีท่ าหน้าท่ีๆ เหมอื นกันรวมตัวอย่ดู ว้ ยกนั เกิดเป็นรูปร่างของกล่มุ ก้อนเนอ้ื เย่อื เรียกวา่ อวยั วะ
หากอวัยวะ หลายๆ อวัยวะ ทางานผสานกันอยา่ งเปน็ ระบบ เรยี กว่า ระบบอวยั วะ
ระบบอวัยวะหลายๆ ระบบ มาอยู่รวมกันเกิดเป็นรูปรา่ ของส่ิงมชี ีวิต หรือเรยี กวา่ รา่ งกาย

** ส่ิงมีชีวิตบางชนิดอาจจะมีเซลล์เพียงเซลล์เดียว แต่สามารถดารงชีวิตอยู่ได้เน่ืองจากมีกระบวนการต่างๆ (ตาม
เกณฑ์ 5 ขอ้ ท่ไี ด้กลา่ วไป) ก็ถือวา่ เซลลน์ ั้นๆ เป็นส่งิ มีชวี ติ เชน่ แบคทเี รยี สาหร่ายเซลล์เดียว แพลงกต์ อน เป็นตน้

1. อะตอมและ
ธาตุ

เม่อื โปรตรอน (+) และนวิ ตรอน อยใู่ นนิวเคลยี ส โดยมีอเิ ลก็ ตรอน (-) ว่ิงรอบๆ เรยี กโครงสรา้ งนีว้ ่า

อะตอม โดยอิเลก็ ตรอนที่อยู่วงนอกสดุ (ระดบั พลังงานนอกสดุ ) เรียกวา่ เวเลนซอ์ เิ ล็กตรอน

**เลขอะตอม คือจานวนโปรตอนทง้ั หมด

***เลขมวล คอื จานวนโปรตรอน + นวิ ตรอน

เมอื่ อะตอมมารวมกนั จะเกิดเปน็ ธาตชุ นดิ ต่างๆ (แลว้ แต่ว่าจะมารวมกันกอี่ ะตอม) เชน่ ธาตุ คารบ์ อน
มีโปรตรอน + นิวตรอน = 12 และมีอเิ ลก็ ตรอน = 6 สามารถเขยี นเป็นสญั ลกั ษณ์ ไดด้ งั น้ี

2. สารประกอบ

เกิดจากธาตุมากกว่า 1 ชนิดมาอยู่รวมกัน เช่น Na กับ Cl เม่ือรวมกันจะได้ NaCl นั่นคือ
โซเดียมคลอไลน์ (เกลือแกงนัน่ เอง)

โดยสารประกอบน้ันมีหลายชนิดมาก ที่ใกล้ตัวเราที่สุดคือ Co2 หรือคาร์บอนไดออกไซด์ เกิดจาก
คารบ์ อน 1 อะตอม และออกซเิ จน 2 อะตอม มายดึ กนั ด้วยพันธะเคมี

ส่ิงมชี ีวติ สว่ นใหญ่จะมีธาตคารบ์ อน และไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก แตม่ ปี ริมาณ
ทแ่ี ตกต่างกนั แลว้ แต่ชนิดของส่งิ มชี วี ิต

แนน่ อนว่าจะเกดิ เปน็ สารประกอบไดจ้ ะตอ้ งมีการยดึ กันดว้ ยพนั ธะเคมี ซึ่งพันธะน้ีจะเกิดจากอิเล็กตรอนวงที่
อย่นู อกสุด ร่วมสรา้ งพันธะกัน โดยการใชเ้ วเลนซ์อเิ ล็กตรอนร่วมกนั เรยี กว่า พันธะโคเวเลนต์

หากมีการให้และรับเวเลนซ์อิเล็กตรอนระหว่างอะตอมเป็นการยึดเหน่ียว

ระหว่างประจุไฟฟ้าของไอออนบวกและไอออนลบเกดิ เป็น พนั ธะไอออนกิ

การเกิดพนั ธะยงั สามารถเกดิ ขน้ึ ระหว่างโมเลกลุ ของธาตไุ ดอ้ กี ด้วย เชน่ พันธะไฮโดรเจน

จากการยึดเหน่ียวของอะตอม และโมเลกุลต่างๆ ส่งผลให้เกิดสารประกอบหลายชนิด
เชน่ นา้ โปรตนี ไขมัน คารโ์ บไฮเดรต โดยสารแตล่ ะชนดิ มอี งค์ประกอบท่ีแตกต่างกัน

3. นา้

เปน็ สารประกอบทีม่ ีมากถึง 65% ของสารทง้ั หมดในรา่ งกายของเรา น้าเกดิ จาก

น้า ไฮโดรเจน (H) 2 อะตอม มายึดกับ ออกซเิ จน (O) 1 อะตอม ดว้ ยพันธะโคเวเลนต์ เกดิ

เปน็ นา้ 1 โมเลกุล ดงั ภาพ

อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะอยู่บริเวณอะตอมของออกซิเจนมากกว่าอะตอมของไฮโดรเจน จึงทาให้

โมเลกุลของนา้ เป็น โมเลกลุ มีขั้ว (polar molecule)

หากโมเลกุลแตล่ ะโมเลกลุ ของนา้ อย่หู า่ งกันมากๆ จะมีลกั ษณะเป็นไอน้า แต่เมือ่ โมเลกุล

นา้ เหลา่ น้ีขยับเข้ามาสร้างพนั ธะกนั จงึ จะเกดิ เปน็ น้าที่มีสถานะเป็นของเหลว โดยแต่ละโมเลกลุ จะ

สรา้ ง พันธะไฮโดรเจน ต่อกัน ดงั ภาพ

4. สารประกอบคาร์บอน
ในสิ่งมีชวี ิต

สารประกอบคาร์บอน

จดั เป็นสารประกอบอนิ ทรยี ์เนอ่ื งจากพบในส่งิ มชี ีวติ อะตอมของคาร์บอนมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน
เทา่ กับ 4 (วงนอกสุดมี 4 อิเล็กตรอน) จงึ สามารถสร้าง พันธะโคเวเลนซไ์ ดม้ ากสุด 4 พันธะ และอาจมี
การสร้างพนั ธะระหวา่ งอะตอมคาร์บอนด้วยกนั เองได้ 3 แบบ ดงั นี้

1. พนั ธะเดี่ยว 2. พันธะคู่ 3. พันธะสาม

1เ.กพดิ ันจธาะกเดคีย่ าวรเ์บกดิอจนากแคตาล่รบ์ ะอตนัวแมตี่ละ 1เ.กพิดนั จธาะกเดค่ยี าวรเ์บกิดอจนากแคตา่ลรบ์ ะอตนัวแมตกี่ละาร 1เ.กพิดันจธาะกเดคยี่ าวรเ์บกดิ อจนากแคตาร่ล์บะอตนัวแมต่ลี ะตัว
ตกัวามรีกสารรสา้ รงา้ พงพนั นั ธธะะแแลลว้ ้ว33พันพธันะ ธจะึง ตสวั รมา้ ีกงารพสนั ร้าธงะพแันลธว้ะแล2้วพ3ันพธนั ะธะจจึงงึ มกีกาารรสสรร้า้างงพพันธนั ะธและเ้วพ3ียพงันธ1ะพจันึงสธระา้ ง
จสึงรสา้ งรพ้าันงธพะตัน่อธกะันตได่ออ้ กีกแันคไ่ด1อ้ พกี ันแธคะ ่ สสรร้า้างงพพนั ันธะธตะอ่ ตกอ่นั ไกดนัอ้ กีไดแค้อ่ กี1 พนั ธ2ะ จึงสพรนั ้าธงะพตอ่ันกธันะไดต้ออ่ ีกกแคนั ่ ไ1ดพอ้ ันกี ธถะ ึง
1 พันธะ พันธะ 3 พันธะ

นอกจากการสรา้ งพนั ธะตอ่ กันแล้ว คารบ์ อนยงั สามารถสรา้ งพนั ธะกับอะตอมของธาตอุ ื่นๆ อีก เช่น

ไฮโดรเจน ทาให้เกิดเป็นสารประกอบ มีเทน อีเทน เอทิลีน อะเซทิลีน เรียกสารเหล่าน้ีว่า สารประกอบ
ไฮโดรคาร์บอน (หมายถึง มีเฉพาะไฮโดรเจนกับคาร์บอนมาสร้างพันธะกัน แต่ละชนิดแตกต่างกันตาม

ลกั ษณะการเกดิ พันธะ และจานวนของคาร์บอนกบั ไฮโดรเจน) ตามภาพดังต่อไปน้ี

หม่ฟู ังกช์ นั โดยหม่ฟู ังกช์ นั ท่พี บในสารประกอบคารบ์ อน เชน่

สารประกอบคาร์บอนหน่วยเล็กๆ เรียกว่า มอโนมอร์ (monomer) แต่หาก มอโน
เมอร์มาต่อกันด้วยพันธะเคมีทาให้เกิดเป็นหน่วยใหญ่ๆ เรียกว่า พอลิเมอร์ (polymer)
ตัวอยา่ งดงั ตาราง

คารโ์ บไฮเดรต

สารประกอบ โปรตีน
คาร์บอน ใน ไขมัน (Lipid)

ส่ิงมีชีวิต

กรดนิวคลอี กิ (nucleic acid)

1. คารโ์ บไฮเดรต

เป็นสารอาหารหลกั ท่ีใหพ้ ลงั งานในสิ่งมีชีวิต ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของแป้ง และเซลลูโลสใน
พชื และยังพบในรปู ของไกลโคเจนในเซลลต์ บั และกล้ามเน้ือของสัตว์ สามารถแบ่งตามขนาดไดด้ งั นี้

1.1 มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) หรอื น้าตาลโมเลกลุ เดย่ี ว (คาว่า มอโน

“mono” แปลวา่ 1) มีเพียงแค่โมเลกลุ เดียวโดดๆ ที่พบมากที่สดุ ในธรรมชาติ คอื ไรโบส ไรบโู ลส
กลโู คส ฟรกั โทส และกาแล็กโทส

****หากพดู ถงึ นา้ ตาลโมเลกลุ เด่ียวมกั จะนกึ ถงึ
กลโู คส ฟรกั โทส และกาแลก็ โทสเปน็ หลกั เพราะมี
คารบ์ อน 6 อะตอมเป็นทน่ี ิยมในการพดู ถึง ส่วน
ไรโบส และ ไรบโู ลส มีคารบ์ อน 5 อะตอม

โครงสรา้ งของการจดั เรียงตวั ของคารบ์ อน เช่น กลูโคส มคี ารบ์ อน 6 อะตอม อาจเรียงเปน็
สายยาว หรอื เป็นวงก็ได้

**โครงสร้างกลูโคสจากแบบสายยาว ไปเปน็ แบบวง คารบ์ อนตาแหนง่ ที่ 5 จะไปจับ
กบั คารบ์ อนตาแหน่งที่ 1 โดยมี O เชอ่ื มคารบ์ อนทง้ั 2 ดว้ ยพนั ธะเดยี ว แล้วหอ้ ยคารบ์ อน
ตาแหนง่ ท่ี 6 ท้งิ ออกไป (หากเปน็ นา้ ตาล 5 คารบ์ อน ไอ้เจ้าคาร์บอนตาแหนง่ ท่ี 4 จะมาจับ
กับคาร์บอนตาแหน่งที่ 1 แลว้ ห้อยคารบ์ อนตาแหนง่ ท่ี 5 ออกไป)

1. คาร์โบไฮเดรต

1.2 ไดแซก็ คาไรด์ (disaccharide) หรอื ท่ีเรียกกันติดปากว่าน้าตาลโมเลกลุ คู่ (คาวา่

Di “ได” แปลวา่ สอง) เกิดจาก มอโนเซ็กคาไรด์ 2 โมเลกุล มาเชอ่ื มต่อกนั ด้วยพันธะไกลโคซิดกิ
ทาใหม้ ีขนาดทีใ่ หญก่ วา่ น้าตาลโมเลกุลเด่ียว เชน่ ซโู ครส มอลโทส และแล็กโทส

>> เพิม่ เตมิ น้าตาลกลโู คสจะมโี ครงสรา้ งแบบ อลั ฟา่ และแบบ เบตา้ ขึน้ อยู่กบั ตาแหนง่ ของ
หมู่ไฮดรอกซลิ (หากช้ีลงเป็น “อัลฟ่า” หากชี้ขึน้ เปน็ “เบตา้ ”) ตามภาพ

**การเช่อื มต่อกนั จะมกี ารปล่อย ไฮโดรเจน ออกมา 2 อะตอม และออกซิเจน 1 อะตอม (H2O = น้า)
เกิดขนึ้ ได้ 2 แบบ ตามตาแหนง่ ของหมูไ่ ฮดรอกซลิ ดงั ภาพ

เปน็ การเชื่อมตอ่ กันของน้าตาลกลูโคส โดย
โครงสร้างที่เช่ือมต่อกันเป็นโครงสร้างแบบ
“อัลฟ่า + อัลฟ่า” จะมีการปล่อยน้าออกมา 1
โมเลกลุ

พันธะที่ใช้เช่ือมต่อกันคือ พันธะไกลโคซิดิก
แบบ อัลฟ่า 1,4 (อัลฟ่า คือชี้ไปในทางเดียวกัน
ส่วนเลข 1 และเลข 4 คอื ตาแหน่งคาร์บอน)

หากเป็นการเชื่อมต่อกันของน้าตาลกลูโคส
โดยโครงสร้างท่ีเช่ือมต่อกันเป็นโครงสร้างแบบ
“อัลฟ่า + เบต้า” (ตามภาพด้านขวา) จะมีการ
ปล่อยนา้ ออกมา 1 โมเลกลุ เช่นกนั

พันธะท่ีใช้เชื่อมต่อกันคือ พันธะไกล-โคซิดิก
แบบ เบต้า 1,4(เบต้า คือชี้ไปในคนละทางกัน ส่วน
เลข 1 และเลข 4 คือตาแหน่งคารบ์ อนเชน่ เดมิ จา้ )

นา้ ตาลโมเลกลุ คู่ท่คี วรร้จู กั

1. คาร์โบไฮเดรต

1.3 พอลแิ ซ็กคาไรด์ (polysaccharide) เกดิ จาก มอนอแซ็กคาไรดห์ ลายๆ โมเลกลุ มา

ต่อเรยี งกนั เป็นสายยาวๆ เกดิ เปน็ คาร์โบไฮเดรตโมเลกุลใหญ่ เชน่

2. โปรตนี

เม่ือกรดแอมิโนมาเช่ือมต่อกันหลายๆ หน่วยจนมี
ขนาดใหญ่ข้นึ มลี ักษณะเป็นโครงสร้างโปรตีน โดยกรดแอ
มิโนทุกชนิดจะมี อะตอมไฮโดรเจน หมู่แอมิโน และ
หมู่ไฮดรอกซลิ เป็นองค์ประกอบหลัก และมีหมู่ R ซ่ึงจะ
กาหนดชนิดของกรดแอมิโน (หมู่ R จะเป็นอะไรก็ได้
แล้วแต่ชนิดของกรดแอมิโน) ดงั ภาพขวา

เมอ่ื เปรียบเทยี บทั้ง 3 โครงสร้างดา้ นล่างกบั โครงสร้างพ้ืนฐานของกรดแอมโิ น
จะมคี วามแตกตา่ งเพยี งที่ตาแหนง่ หมู่ R

2. โปรตนี

หากกรดแอมิโนชนิดใดร่างกายไม่สามารถสร้างเองได้ จาเป็นที่จะต้องรับมาจากภายนอก เรา
เรียกกรดแอมิโนเหล่าน้ันว่า กรดแอมิโนท่ีจาเป็น ในทางตรงกันข้าม กรดแอมิโนท่ีร่างกายสามารถ
สร้างเองได้ คือ กรดแอมโิ นทีไ่ ม่จาเป็น (“ไม่จาเป็นจะตอ้ งรบั มาเพราะฉันสร้างมนั ได้” ร่างกาย said)

ในการเช่ือมตอ่ กันระหวา่ งกรดแอมิโนแต่ละตัว เกดิ ที่ตาแหน่ง หมคู่ าร์บอกซิล และ หมู่แอมิโน จะมกี ารปล่อย
ไฮโดรเจน (H) ออกมา 2 อะตอม และออกซิเจน (O) 1 อะตอม (H2O = น้า) และเชือ่ มต่อกันดว้ ยพนั ธะเพปไทด์

2. โปรตนี

มาดูการเชื่อมของกรดแอมโิ นที่มากกว่า 2 ตวั

2. โปรตีน

เมื่อกรดแอมิโนมาต่อกันเป็นกรดแอมิโนสายยาวๆ เรียกว่า พอลิเพปไทด์ (polypeptide)
เกิดเปน็ โครงสร้างโปรตีน โดยสามารถแบ่งออกไดเ้ ป็น 4 ระดบั ดงั นี้

1) โครงสรา้ งปฐมภมู ิ คอื โปรตนี ทเ่ี กิดจากพอลิเพปไทดเ์ พียงสายเดียว

2) โครงสร้างทุติยภูมิ คือ โปรตีนท่ีเกิดจากพอลิเพปไทด์สายเด่ียวสร้างพันธะไฮโดรเจนกันใน
ตาแหน่งท่ีสมา่ เสมอ ทาใหม้ องเห็นในลักษณะทเี่ ป็นเกลียว

3) โครงสร้างตติยภูมิ คือ โปรตีนที่เป็น
โครงสร้างทุติยภูมิ แต่เกิดการพับม้วนเข้าหากันอีกที
โดยมีแรงยึดเหนี่ยว เช่น แรงไฮโดรโฟบิก พันธะ
ไฮโดรเจน พนั ธะไอออนนิก (ดงั ภาพขวา)

**โครงสร้างน้ีเหมาะสมต่อการทาหน้าท่ีของ
โปรตีน

4) โครงสร้างจตุรภูมิ คือ โปรตีนท่ีมีการรวมตัวกันของพอลิเพปไทด์มากกว่า 1 สาย อาจเป็นชนิด
เดยี วกนั หรอื ตา่ งชนิดกนั กไ็ ด้ ทาให้มีลักษณะเป็นก้อน เช่น ฮโี มโกลบนิ ท่เี กิดจาก พอลเิ พปไทด์ 4 สาย

3. ไขมัน (Lipid) กลุ่มของไขมันที่พบในสงิ่ มีชวี ติ คอื กรดไขมนั ไตรกีเซอไรด์ ฟอสโฟลิปิด

สเตอรอยด์ โดยแตล่ ะตวั มีลกั ษณะโครงสรา้ งดังนี้

3.1 กรดไขมัน (fatty acid) เปน็ สายไฮโดรคาร์บอน ทีม่ หี มู่คาร์บอกซลิ อยทู่ ป่ี ลายของ

สาย (ด้านใดดา้ นหน่งึ ) สามารถแบ่งออกไดเ้ ปน็ 2 ชนิด คือ กรดไขมันอิม่ ตัว (มีเฉพาะพันธะเดี่ยวระหว่าง
คารบ์ อน) และกรดไขมันไมอ่ ่ิมตัว (ระหวา่ งคาร์บอนบางตวั มีพนั ธะคู่) ดังภาพ

กรดไขมันอ่มิ ตวั

กรดไขมันไม่อิ่มตวั

3.2 ไตรกลเี ซอไรด์ (Triglycerides) เกิดจาก กลีเซอรอล 1 โมเลกุล + กรดไขมนั 3 โมเลกุล
*คาวา่ Tri “ไตร” แปลวา่ 3
**กรดไขมัน 1 โมเลกลุ มาเชอื่ มกบั กลเี ซอรอล จะปล่อย ไฮโดรเจน (H) 2 อะตอม

และ ออกซิเจน (O) 1 อะตอม (H2O = นา้ )

โครงสรา้ งของกลเี ซอรอล 1 โมเลกุลและ
กรดไขมนั 3 โมเลกุล กอ่ นทจ่ี ะสรา้ งพันธะตอ่ กนั
(ใหส้ งั เกตตาแหน่งที่จะเกิดพันธะจะมีการเสยี
ไฮโดรเจนและออกซิเจน)

เม่อื กลเี ซอรอล 1 โมเลกลุ และกรดไขมัน
3 โมเลกุล เชอื่ มตอ่ กนั เป็น “ไตรกลีเซอไรด์” มี
โครงสรา้ งดงั ภาพ

3.3 ฟอสโฟลิพิด (phospholipid) เปน็ องค์ประกอบหลกั ของเยือ่ ห้มุ เซลล์ เกดิ จาก
กลีเซอรอล 1 โมเลกุล + ไขมัน 2 โมเลกุล + หมู่ฟอสเฟต 1 หมู่

3.3 ฟอสโฟลพิ ดิ (phospholipid)
วาดใหอ้ ยใู่ นรูปโครงสร้างอยา่ งงา่ ยท่คี รูท่วั ไปชอบวาดกนั

3.4 สเตอรอยด์ (steroids) มีลกั ษณะเป็นวงคารบ์ อน 6 R
อะตอม 3 วง และ 5 อะตอม 1 วง โดยมหี มู่ R และหมูฟ่ งั กช์ ัน
อ่นื ๆ เป็นตวั กาหนดชนิดของสเตอรอยด์ โครงสร้างพื้นฐานของสเตอรอยด์

ตวั อยา่ งของสเตอรอยด์

คอเลสเตอรอล

เอสโตรเจน เทสโทสเตอโรน

4. กรดนิวคลีอิก (nucleic acid)

เปน็ สารพนั ธุกรรม (ควบคุมลกั ษณะของส่ิงมีชวี ติ ) และทาหนา้ ที่ควบคมุ การสังเคราะห์โปรตีน
(รหสั พันธุกรรมกาหนดชนิดของโปรตนี ) มี 2 ชนดิ คอื DNA และ RNA โดยทง้ั สองประกอบไปด้วย 1.
นา้ ตาลเพนโทส (คาร์บอน 5 อะตอม) 2.หม่ฟู อสเฟต และ 3.เบส ท้ัง DNA และ RNA ต่างกนั ท่ีน้าตาล

ข้อสอบชอบออกรูป
โครงสรา้ งนบี้ ่อยมาก ท้งั ข้อสอบ
ตามโรงเรียน O-Net, GAT-PAT

***RNA นา้ ตาลเพนโทส จะ
เปน็ น้าตาล”ไรโบส”
***DNA นา้ ตาลเพนโทส
จะเป็นนา้ ตาล“ดีออกซีไรโบส”

ความแตกตา่ งของน้าตาลทั้ง 2 ชนิด อยู่บรเิ วณคาร์บอนตาแหน่งที่ 2 โดยน้าตาลดอี อกซีไรโบส
จะมีการขจัดออกซิเจนออกไป 1 อะตอม (เหลอื แค่ ไฮโดรเจนห้อยต่องแต่ง อยโู่ ดดๆ)

เบส หรอื เรียกเตม็ ๆ ว่า ไนโตรจนี สั เบส (nitrogenous base)

แบง่ ออกเป็น 5 ชนิดคือ อะดนี ีน (A) กวานนี (G) ไซโทซนี (C) ไทดม์ ีน (T) และยรู าซลิ (U)

****ไทดม์ ีน (T) พบเฉพาะใน DNA ****ยรู าซลิ (U) พบเฉพาะใน RNA
****เบสท่ีมี 2 วง (G และ A) เรยี กวา่ พิวรนี ****เบสทม่ี ี 1 วง (C, T และ U) เรยี กว่า ไพริมดี นี

ในสิ่งมีชวี ติ นวิ คลีโอไทด์ เชอ่ื มตอ่ กันเป็นสายยาวๆ เรยี กว่า พอลินิวคลโี อไทด์
(polynucleotide) หากมเี พียง 1 สาย จะเป็นโครงสร้างของ RNA แต่หาก พอลีนิวคลีโอไทด์ 2 สาย
มาเกาะกนั แบบขนาน แล้วบิดเปน็ เกลียว จะเปน็ โครงสร้างของ DNA

RNA DNA

5. ปฏกิ ริ ิยาเคมใี นเซลลข์ องสิ่งมชี วี ติ

ปฏกิ ิรยิ าเคมีในเซลลข์ องสิง่ มชี วี ิต

ในเซลล์ของส่ิงมชี ีวติ มปี ฏิกริ ยิ าเคมีเกดิ ขึ้นมากมาย ซงึ่ ทาใหส้ ารตงั้ ตน้ เกดิ การ
เปล่ียนแปลงเป็นสารผลติ ภัณฑ์ เช่น การแยกน้าดว้ ยไฟฟา้ ดงั ภาพ

เม่ือใหไ้ ฟฟ้าแก่นา้ จะสามารถแยกโมเลกลุ ของน้าไดเ้ ป็นโมเลกุลของแกส๊ ไฮโดรเจนและแกส๊ ออกซเิ จน

หากเกิดประกายไฟหรือความรอ้ นในบรรยากาศทมี่ แี ก๊สไฮโดรเจนและออกซเิ จน จะเกิดการระเบิดพร้อมกบั เกิด
การรวมตัวของไฮโดรเจนและออกซิเจนเป็นโมเลกุลของน้า

ประเภทของปฏกิ ิรยิ าทีเ่ กิดข้นึ ภายในสิง่ มีชวี ติ

ปฏิกริ ยิ าดดู พลงั งาน
คอื ปฏกิ ริ ิยาท่ีสารผลติ ภณั ฑม์ พี ลังงานมากกวา่
สารต้งั ต้น (หากจบั ดจู ะรสู้ กึ เยน็ เพราะมันดูด
พลงั งานความรอ้ นออกไปจากมอื ของเรา)

ปฏิกิริยาคายพลงั งาน
คอื ปฏิกิริยาทีส่ ารผลิตภัณฑม์ ีพลังงานรวม
นอ้ ยกวา่ สารตง้ั ต้น (หากจับดูจะร้สู ึกรอ้ น
เพราะพลงั งานถกู คายออกมา)

ปฏกิ ิริยาบางประเภทอาจใช้เวลานาน หรอื ใช้พลงั งานกระตุ้นท่มี ากเพื่อให้เกิดสารผลิตภณั ฑ์ แต่เรา
สามารถเร่งใหเ้ กิดสารผลิตภัณฑไ์ ด้เรว็ ขนึ้ หรอื ลดพลงั งานกระตนุ้ ลงได้โดยการใช้ ตวั เรง่ ปฏกิ ิริยา ซึ่งจะ
อยู่ในรปู ของ เอนไซม์

เอนไซม์

ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของโปรตีน สามารถกระตุ้นสารตั้งต้น ทาให้เกิดสารผลิตได้เร็วขึ้น โดยเอนไซม์จะต้องจับ
กบั สารตงั้ ต้นได้พอดี เรียกบริเวณนี้ว่า บริเวณเร่ง (หมายความว่า สารต้ังต้นแต่ละตัว จะมีตาแหน่งท่ีจาเพาะต่อ
ชนดิ ของเอนไซม์แต่ละตัว) โดยเอนไซม์ 1 โมเลกลุ อาจจบั กบั สารตงั้ ต้นได้เป็นพนั ครง้ั ในการเกิดปฏกิ ริ ิยา

Lock and key model คือ การท่ีเอนไซม์สามารถ Induced fit model คอื การทเี่ อนไซมอ์ าจมาการ

จบั กับสารต้ังตน้ ไดพ้ อดเี หมือนกบั ลูกกุญแจและแมก่ ญุ แจ เปล่ียนรปู ไปบ้างเลก็ นอ้ ยเพอื่ ให้เขา้ กบั สารต้ังต้นได้พอดี

เอนไซมบ์ างชนดิ อาจมีองคป์ ระกอบอ่นื ๆ ท่ีช่วยในการทางานของเอนไซม์ เรยี กสง่ิ นัน้ วา่
โคเฟกเตอร์ เป็นสารประกอบไอออน หรืออาจเปน็ โคเอนไซม์ เปน็ พวกวติ ามิน สารเหล่านไ้ี ม่
สามารถแยกออกจากเอนไซม์ได้ (หากแยกออกเอนไซมจ์ ะไม่ทางาน)

ถา้ หากไม่มกี ารเข้าจบั ของ cofactor หรือ enzyme ตวั เอนไซม์จะไม่ทางาน

หากมีสารเคมอี ืน่ ๆ ทมี่ รี ูปรา่ งเหมือนกบั สารต้งั ตน้ สามารถเข้าจับกับเอนไซม์ได้พอดี เรียกสารนั้นว่า
ตวั ยับยั้งเอนไซม์แบบแข่งขนั แต่ถา้ จบั กบั บรเิ วณอน่ื ของเอนไซม์ เรยี กว่าตวั ยับยั้งเอนไซม์แบบไม่แข่งขัน
(ทงั้ สองตัวหากจบั กับเอนไซม์แลว้ จะทาให้เอนไซมไ์ ม่ทางาน)

เอนไซมแ์ ตล่ ะชนิดจะมกี ารทางานทแี่ ตกตา่ งกนั ของแต่ละสภาวะ ดงั ภาพ

ร่างกายของคนเราและแบคทีเรียที่ทน
ความร้อน เอนไซม์จะมีช่วงของอุณหภูมิใน
การทางานท่ีแตกต่างกัน (ท่ีเป็นไข้แล้วรู้สึกไม่
ดี เพราะร่างกายร้อนขึ้น เอนไซม์บางตัว
ทางานได้ไมเ่ ต็มท่ี)

เอนไซม์แต่ละชนิดในร่างกายของเราจะมี
ช่วงของความเป็นกรดเป็นเบสเฉพาะตัวของ
การทางาน (แบบว่า ค่า pH ไม่เหมาะ ฉันก็จะ
ไม่ทางาน)

ด้วยการท่ีเอนไซม์มนั มีสภาวะการทางานท่เี ฉพาะของมันน้ีแหละ ส่ิงมีชีวิตถึงต้องมีการควบคุมดุลยภาพต่างๆ ของ
รา่ งกาย ที่เหน็ พวกงู หรอื จระเข้ มนั ออกมาตากแดด น่ันก็เป็นการทาใหร้ า่ งกายอยใู่ นสภาวะทีส่ มดุลเช่นกัน