5. สารประกอบคาร์บอนในสิ่งมีชีวิต

หนว่ ยการเรยี นรทู้ ่ี 2 เคมีทเี่ ป็นพนื้ ฐานของสิง่ มีชวี ิต

สารประกอบคาร์บอนในส่งิ มีชีวิต

นางสาววชิ ุดา พรหมคงบญุ
รายวิชาชีววิทยา 1 (31241) ชนั้ มธั ยมศึกษาปีที่ 4

ผลการเรียนรู้

4. สืบค้นขอ้ มูล อธบิ ายโครงสรา้ งของคารโ์ บไฮเดรต ระบกุ ลุ่มของคาร์โบไฮเดรต
รวมทงั้ ความสาคัญของคาร์โบไฮเดรตที่มีต่อสิง่ มีชวี ติ

5. สบื ค้นข้อมูล อธบิ ายโครงสรา้ งของโปรตนี และความสาคญั ของโปรตนี ที่
มีตอ่ สิ่งมีชีวิต

6. สืบคน้ ข้อมลู อธบิ ายโครงสร้างของลิพิดและความสาคญั ของลิพิดท่ีมีต่อ
ส่งิ มชี ีวิต

7. อธบิ ายโครงสรา้ งของกรดนิวคลิอิก และระบุชนดิ ของกรดนวิ คลิอิกและ
ความสาคัญของกรดนวิ คลอิ ิกท่ีมีต่อสิ่งมีชวี ิต

สารอินทรยี ์

สารอินทรีย์ทพี่ บในสิ่งมชี ีวิต เรยี กว่า “สารชวี โมเลกลุ ” (Biological molecules)
ยกตัวอยา่ ง เชน่ คาร์โบไฮเดรต ลพิ ิด โปรตนี วติ ามนิ และกรดนิวคลอิ กิ

หมู่ฟังชันก์

ในโมเลกลุ ของสารเคมีอนิ ทรยี ์ มหี มขู่ องธาตทุ ีท่ าหน้าท่ีเพื่อแสดงถงึ สมบัตขิ องสารประกอบนั้น ๆ
ทาให้สามารถจดั ประเภทของสารอนิ ทรีย์ ได้ตามสมบัตหิ มู่ธาตุทที่ าหนา้ ที่ บ่งชีส้ มบัตนิ ้ี เรยี กว่า “หมฟู่ งั กช์ นั ”

หมฟู่ ังกช์ นั

ในโมเลกลุ ของสารเคมีอินทรยี ์ มีหมู่ของธาตทุ ี่ทาหนา้ ท่เี พ่ือแสดงถึงสมบัตขิ องสารประกอบน้ัน ๆ
ทาให้สามารถจัดประเภทของสารอนิ ทรีย์ ได้ตามสมบัติหมู่ธาตทุ ่ีทาหนา้ ท่ี บง่ ช้สี มบตั ินี้ เรียกว่า “หมู่ฟงั กช์ นั ”

หมู่ฟังกช์ นั ไฮดรอกซิล

อะมิโน คารบ์ อกซลิ

ไฮดรอกซลิ

คาร์บอกซลิ ไฮดรอกซลิ
ไฮดรอกซิล

คารโ์ บไฮเดรต

คารโ์ บไฮเดรต

คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) ประกอบด้วยธาตุหลัก 3 ชนิด คือ C, H
และ O พบไดท้ ว่ั ไป เช่น นา้ ตาล แปง้ ไกลโคเจน และเซลลโู ลส

หมู่ฟังก์ชนั

การแบ่งคาร์โบไฮเดรตตามขนาดโมเลกลุ ไดเ้ ป็น

 มอโนแซก็ คาไรด์ (monosaccharide)
 ไดแซ็กคาไรด์ (disaccharide)

 พอลแิ ซ็กคาไรด์ (polysaccharide)

โอลโิ กแซก็ คาร์ไรด์ (oligosaccharide)

คารโ์ บไฮเดรต

อัลดไี ฮด์ คโี ตน

คารโ์ บไฮเดรต

มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide)

เปน็ คารโ์ บไฮเดรตทม่ี ีขนาดโมเลกุลเล็กที่สดุ มรี ส
หวาน ละลายน้าได้ ประกอบดว้ ยธาตุคาร์บอน 3-7 อะตอม

เพนโทส (pentose) เป็น
น้าตาลทม่ี ีคาร์บอน 5 อะตอม

เชน่ ไรโบส ดอี อกซีไรโบส

คาร์โบไฮเดรต

มอโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide)

เป็นคารโ์ บไฮเดรตที่มีขนาดโมเลกุลเลก็ ที่สุด มรี ส
หวาน ละลายนา้ ได้ ประกอบด้วยธาตคุ ารบ์ อน 3-7 อะตอม

เฮ็กโซส (hexose) เป็นน้าตาล
ท่มี คี าร์บอน 6 อะตอม เช่น
กลูโคส ฟรกั โทส กาแลก็ โทส

คารโ์ บไฮเดรต

อลั ดีไฮด์ อลั ดไี ฮด์

คโี ตน

คารโ์ บไฮเดรต

ไดแซ็กคาไรด์ (disaccharide)

ประกอบด้วยมอโนแซ็กคาไรด์ 2 โมเลกุลเชื่อมต่อกันด้วย
พันธะโควาเลนต์ เรียกว่า พนั ธะไกลโคซดิ กิ (glycosidic bond) เช่น
ซโู ครส มอลโทส และแล็กโทส

คารโ์ บไฮเดรต

ไดแซ็กคาไรด์ (disaccharide) dehydration

 มอลโทส (maltose)
ประกอบด้วย กลโู คส 2 โมเลกุล
เช่ือมตอ่ ดว้ ยพนั ธะไกลโคซดิ กิ แบบ
-1,4 พบใน พืชจาพวกขา้ ว

คารโ์ บไฮเดรต OH

OH

คาร์โบไฮเดรต

ไดแซก็ คาไรด์ (disaccharide)

 ซูโครส (sucrose)
ประกอบดว้ ย กลโู คส และฟรักโทส
เชอ่ื มตอ่ ดว้ ยพันธะไกลโคซดิ ิก แบบ
-1,2 พบใน น้าตาลจากอ้อย
มะพร้าว และตาลโตนด

คารโ์ บไฮเดรต

ไดแซก็ คาไรด์ (disaccharide)

 แล็กโทส (lactose)
ประกอบด้วย กลูโคส และกา
แล็กโทสเช่อื มต่อด้วยพันธะไกลโคซิ
ดิก แบบ -1,4 พบใน นา้ นม

คาร์โบไฮเดรต

พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide)

เปน็ คาร์โบไฮเดรตโมเลกุลใหญ่ เกดิ จากพอลแิ ซก็ คาร์
ไรด์หลายโมเลกลุ เชอ่ื มต่อกนั เช่น อะไมโลส อะไมโลเพกตนิ
เซลลูโลส ไกลโคเจน

คาร์โบไฮเดรต

พอลแิ ซ็กคาไรด์ (polysaccharide)

แป้ง (starch) มี 2 แบบ คือ
อะไมโลส (amylose) และ อะไมโลเพกติน (amylopectin)

เกิดจากกลโู คสเชอื่ มตอ่ เปน็ สายยาว

คารโ์ บไฮเดรต

-กลโู คสเรียงตอ่ กนั ไมแ่ ตกแขนง 1 41
-เชอื่ มต่อกันดว้ ยพันธะไกลโคซิดกิ 32
แบบ -1,4
1
-กลูโคสเรียงตอ่ กนั เปน็ สายยาว 6
และมีการแตกแขนง
-สว่ นทเ่ี ป็นสายยาวเชอ่ื มตอ่ กนั 5
ดว้ ยพันธะไกลโคซดิ กิ แบบ -1,4 4 3 21
-สว่ นท่ีแตกแขนงเชอ่ื มต่อกันดว้ ย
พนั ธะไกลโคซิดกิ แบบ -1,6

คารโ์ บไฮเดรต

พอลิแซก็ คาไรด์ (polysaccharide)

ไกลโคเจน (glycogen) เก็บสะสมในเซลลต์ ับและ
กล้ามเน้ือขอสตั ว์ ประกอบด้วยกลโู คสตอ่ กันเป็นสายยาวมีการแตก
แขนงเป็นสายสั้นๆ จานวนมาก

คารโ์ บไฮเดรต

พอลแิ ซก็ คาไรด์ (polysaccharide)

เซลลโู ลส (cellulose) ทาหน้าทเี่ ป็นโครงสร้างหลักของผนัง
เซลลพ์ ชื ประกอบด้วยกลูโคสจานวนมากต่อกนั เป็นสายโซ่ตรง แต่
ตอ่ แบบสลับหัวกนั เชอื่ มตอ่ กันด้วยพนั ธะไกลโคซิดิก แบบ -1,4

คาร์โบไฮเดรต

พอลิแซก็ คาไรด์ (polysaccharide)  ไคทนิ (chitin)

คาร์โบไฮเดรต

พอลิแซก็ คาไรด์ (polysaccharide)  เพกตนิ (pectin)

คารโ์ บไฮเดรต

พอลแิ ซ็กคาไรด์ (polysaccharide)  เพปทิโดไกลแคน (peptidoglycan)

ตรวจสอบความเข้าใจ

ขอ้ ใดถกู ตอ้ งเกย่ี วกบั คารโ์ บไฮเดรต (carbohydrate)
1. กลูโคสและแลกโทสเป็นมอโนแซ็กคาไรด์
2. ไกลโคเจนประกอบด้วยกลูโคสจํานวนมาก
3. พันธะเพปไทด์เป็นพนั ธะทีพ่ บในโอลโิ กแซก็ คาไรด์
4. อะไมโลเพกทนิ ประกอบดว้ ยฟรักโทสตอ่ กันเป็นสายยาว

ตรวจสอบความเขา้ ใจ

cellulose Amylose
Amylopectin



โปรตนี

โปรตนี

เป็นสารโมเลกุลขนาดใหญป่ ระกอบด้วย กรดอะมโิ น (amino acid) มา
เช่อื มต่อกัน กรดอะมิโนประกอบด้วย C H O N เป็นหลกั

Cysteine

หมู่ซัลฟ์ไฮดรลิ

โปรตีน

สิ่งมีชวี ิตสามารถสังเคราะห์โปรตนี จากกรดอะมิโน 20 ชนดิ โดย
แบ่งกรดอะมิโนออกเป็น 2 กลุม่ คอื

กรดอะมิโนจาเป็น (essential amino acid) คอื กรดอะมโิ นท่ี
รา่ งกายสงั เคราะหข์ ึ้นเองไม่ได้ต้องไดร้ ับจากอาหาร

กรดอะมิโนไมจ่ าเป็น (nonessential amino acid) คือ กรดอะมโิ น
ทีร่ ่างกายสงั เคราะห์ข้ึนเองได้

โปรตีน

กรดอะมโิ นแต่ละหน่วยจะ
เช่อื มต่อกันด้วยสายเพปไทด์
(peptide) ด้วยพันธะโควาเลนต์
ระหวา่ งหม่อู ะมโิ นของกรดอะมิโน
หมูห่ น่งึ กบั หม่คู าร์บอกซิลของ
กรดอะมิโนอีกโมเลกลุ หน่งึ เรียกวา่
พันธะเพปไทด์ (peptide bond)

โปรตนี

++ +

จากภาพที่กาหนดให้นักเรียนคดิ วา่ ได้โมเลกุลน้ากี่โมเลกลุ
จากภาพทีก่ าหนดเพปไทด์ทไี่ ด้เรียกว่าอยา่ งไร

โปรตีน

• การเรยี กช่อื เพปไทด์

พอลเิ พปไทด์ (Polypeptide) ไตรเพปไทด์ (tripeptide)
ไดเพปไทด์ (dipeptide)

โปรตีน

โครงสร้างของโปรตีนแบง่ ออกเปน็ 4 ระดบั
โครงสรา้ งปฐมภูมิ (primary structure) กรดอะมิ

โนเรยี งต่อกนั เป็นสายพอลเิ พปไทด์ 1 สาย ต่อด้วยพันธะเพปไทด์

โปรตีน

โครงสร้างของโปรตีนแบง่ ออกเปน็ 4 ระดับ
โครงสรา้ งทตุ ิยภูมิ (secondary structure) เกิด

จากการสร้างพันธะไฮโดรเจนของกรดอะมโิ น ซึง่ จะมี 2 รปู แบบ
คอื -helix (แบบเกลียว) และ -sheath (แบบแผ่น)

โปรตีน

โครงสร้างของโปรตีนแบง่ ออกเป็น 4 ระดบั
โครงสรา้ งตตยิ ภมู ิ (tertiary structure) เกดิ จาก

โครงสร้างทตุ ยิ ภูมพิ ับมว้ นเข้าหากัน โดยอาศัยแรงยดึ เหน่ยี ว เชน่

แรงไฮโดรโฟบกิ พันธะไฮโดรเจน พนั ธะไอออนิก

โปรตีน

โครงสร้างของโปรตีนแบง่ ออกเป็น 4 ระดับ
โครงสร้างจตุรภูมิ (quaternary structure) ใน

โปรตนี บางชนดิ อาจมีการรวมตวั กันของพอลเิ พปไทดม์ ากกว่า 1
สาย อาจจะเป็นชนิดเดียวกันหรอื ตา่ งชนิดก็ได้ เช่น ฮโี มโกลบนิ
ประกอบดว้ ยพอลเิ พปไทด์ 4 สาย

โปรตนี

โปรตีน

denature Secondary
tertiary
Form ของโปรตีน quaternary
Globular (กลม) : ละลายนา้ ได้ เชน่
ยอ่ ย
ฮอรโ์ มน เอนไซม์ ไข่ขาว Primary
Fiber (เส้นใย) : ไม่ละลายน้า เช่น เขา
กรดอะมิโน
สัตว์ เส้นไหม เลบ็ ใยแมงมมุ

ตรวจสอบความเขา้ ใจ

หม่ฟู งั กช์ นั กล่มุ ใดทีพ่ บในโปรตนี

ก. ไฮดรอกซลิ ข. คาร์บอกซลิ

ค. ซัลฟ์ไฮดรดิ ง. อะมโิ น จ. คีโตน

1. ขอ้ ก ข และ ค 2. ขอ้ ข, ค และ ง

3. ขอ้ ค, ง และ จ 4. ขอ้ ข. ง และ จ

ตรวจสอบความเข้าใจ

หากมีการทาลายพนั ธะไฮโดรเจน (H-bond) ในสายของโปรตนี

โครงสรา้ งระดับใดทจี่ ะได้รบั ผลกระทบน้อยที่สดุ

1. primary structure 2. secondary structure

3. tertiary structure 4. quaternary structure



ลพิ ดิ

ลพิ ิด

• ละลายได้ดใี นตัวทาละลายอนิ ทรีย์ เช่น อีเทอร์ เบนซนี
คลอโรฟอร์ม และเอทานอล ลิพิดประกอบดว้ ยธาตุหลัก
คอื C H O

• เป็นสารให้พลงั งาน ปอ้ งกนั การสูญเสียน้า เป็นฉนวน
ควบคมุ อณุ หภมู ิ และป้องกันการกระทบกระแทกของ
อวัยวะภายในรา่ งกาย

ลิพดิ

Lipid แบ่งออกเป็น 3 กลมุ่ หลักคือ

Simple พลังงานสารอง
 ชนวนปอ้ งกนั ร่างกาย
 Glyceral + 3Fatty acid
Phospholipid  พบทีเ่ ยอ่ื หมุ้ เซลล์
Steriod  คอเลสเตอรอล และฮอร์โมนเพศ

กรดไขมนั (Fatty acid) ลิพดิ

กรดไขมนั อ่มิ ตวั
-ไมม่ ีพันธะคู่
-พบในไขมันของสตั ว์ และพชื บางชนิด เชน่ นา้ มัน
มะพรา้ ว นา้ มนั ปาลม์
-เหมน็ หืนน้อย
-แชเ่ ยน็ จะแขง็ ตัว

กรดไขมันไม่อิม่ ตัว
-มีพันธะค่อู ยา่ งนอ้ ย 1 พันธะ
-พบในไขมนั พชื
-เหมน็ หนื ได้มากกวา่
-แขง็ ตัวยาก

ลพิ ิด

Simple เกดิ จาก กรดไขมัน+ กลเี ซอรอล = กลเี ซอไรด์
โดยไตรกลีเซอร์ (triglyceride) พบมากที่สดุ ในพืชและสัตว์ ถา้ มสี ถานะเปน็ ของแขง็ ที่อณุ หภมู หิ อ้ ง
เรยี กวา่ ไขมัน (fat) แตถ่ ้าเป็นของเหลวรยี กวา่ น้ามนั (oil)

ลิพิด

 Phospholipid  พบทเ่ี ยื่อหุม้ เซลล์

ลิพิด R

Steriod  คอเลสเตอรอล และฮอร์โมนเพศ
 ประกอบด้วยวงคาร์บอน 6 อะตอม 3 วง
กบั วงคารบ์ อน 5 อะตอม 1 วง