โมเลกุลชีวภาพ หรือ ชีวโมเลกุล โมเลกุลใด ๆ ที่สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ขึ้น รวมทั้ง มหโมเลกุลขนาดใหญ่
วันจันทร์ที่ 24 ธันวาคม พ.ศ. 2555
วันอังคารที่ 6 พฤศจิกายน พ.ศ. 2555
ปัจจัยที่มีผลต่อการแปลงสภาพโปรตีน
ปัจจัยที่มีผลต่อการแปลงสภาพโปรตีน
การแปลงสภาพโปรตีนโดยความร้อน
1) ความร้อน มีผลให้สมบัติของโปรตีนเปลี่ยนแปลงไปได้ เช่น ไข่ขาวดิบละลายน้ำได้ แต่ถ้าต้มไข่ขาวให้สุกจะไม่ละลายน้ำ การต้มไข่ในน้ำที่อุณหภูมิ 100OC จะทำให้โปรตีนในไข่แข็งตัว
การแปลงสภาพโปรตีนโดยกรด-เบส
2) สารละลายกรดและสารละลายเบส ทำให้โปรตีนตกตะกอน เช่น เติมสารละลายกรดแอซีติก หรือสารละลาย NaOH ลงในนมหรือไข่ขาวดิบ จะเกิดการจับตัวเป็นก้อนและตกตะกอน
การแปลงสภาพโปรตีนโดยแอลกอฮอล์
3) แอลกอฮอล์ ทำให้โปรตีนแปลงสภาพได้เช่นเดียวกัน
4) ตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น แอซีโตน มีผลทำให้โครงสร้างของโปรตีนเปลี่ยนแปลงได้
การแปลงสภาพโปรตีนโดยตัวรีดิวซ์
5) โลหะหนัก เช่น สารประกอบของตะกั่ว แคดเมียม ปรอท ทำให้โปรตีนตกตะกอน
1. การต้มไข่ในน้ำที่อุณหภูมิ 100OC จะทำให้โปรตีนในไข่แข็งตัว
2. เช็ดผิวหนังด้วยแอลกอฮอล์ก่อนฉีดยา แอลกอฮอล์จะทำให้โปรตีนในแบคทีเรียแปลงสภาพ เกิดการแข็งตัว เป็นการฆ่าเชื้อโรค
3. การทำความสะอาดเครื่องมือแพทย์เพื่อฆ่าเชื้อโรคจะใส่หม้อนึ่งอัดความดันที่อุณหภูมิ 120OC ความร้อนจะทำให้โปรตีนในแบคทีเรียถูกทำลาย
4. การให้ความร้อนกับน้ำนมที่ 60OC จะทำให้โปรตีนในนมแข็งตัว ซึ่งเป็นกรรมวิธีในการทำโยเกิร์ต
5. การบีบมะนาวใส่ในอาหารประเภทยำหรือต้มยำ จะทำให้โปรตีนในอาหารจกตะกอนขุ่นขาว
อ้างอิง:http://www.ycwarit.com
การแปลงสภาพโปรตีน
โปรตีนมีโครงสร้างสามมิติซึ่งเป็นผลให้โปรตีนแต่ละชนิดมีสมบัติต่าง ๆ กัน การแปลงสภาพโปรตีน (Protein Denaturation) หมายถึงการทำให้โครงสร้างสามมิติของโปรตีนเปลี่ยนแปลงไป เช่น การทำให้เกลียวของโปรตีนคลายออก จะทำให้โครงสร้างของโปรตีนเปลี่ยนแปลงไป สมบัติของโปรตีนก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย เช่น สมบัติเกี่ยวกับการละลายน้ำ
การทดสอบโปรตีน
ปฏิกิริยาไบยูเรต (Biuret reaction)
การทดสอบโปรตีนสามารถทดสอบได้ด้วยปฏิกิริยาไบยูเรต โดยให้โปรตีนทำปฏิกิริยากับสารละลาย CuSO4 ในสารละลายเบส NaOH หรือ KOH จะได้สารสีน้ำเงินม่วง โดยปฏิกิริยา CuSO4 ในสารละลายเบสจะทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบย่อยของโปรตีนคือ กรดอะมิโน ได้สารสีน้ำเงินม่วง ซึ่งเป็นสารประกอบเชิงซ้อนระหว่าง Cu2+ กับไนโตรเจนในสารที่มีพันธะเพปไทด์ตั้งแต่ 2 พันธะขึ้นไป
ปฏิกิริยาไบยูเรต
วิธีทดสอบ
1. ใส่น้ำกลั่น 5 cm3 ลงในหลอดทดลองหลอดที่ 1 และใส่งสารละลายนมผงไร้ไขมันใส่ในหลอดทดลอง หลอดที่ 2 และ 3 หลอดละ 5 cm3
2. หยดสารละลายไบยูเร็ตส่วนที่ 1 (สารละลายเบส KOH เข้มข้น 15 %) จำนวน 10 หยด ลงในหลอดทดลองทั้ง 3 หลอด สังเกตผลการทดลอง
3. หยดสารละลายไบยูเร็ตส่วนที่ 2 (สารละลาย CuSO4 เข้มข้น 3%) ลงในหลอดทดลองทั้ง 3 หลอด สังเกตผลการทดลอง
1. ใส่น้ำกลั่น 5 cm3 ลงในหลอดทดลองหลอดที่ 1 และใส่งสารละลายนมผงไร้ไขมันใส่ในหลอดทดลอง หลอดที่ 2 และ 3 หลอดละ 5 cm3
2. หยดสารละลายไบยูเร็ตส่วนที่ 1 (สารละลายเบส KOH เข้มข้น 15 %) จำนวน 10 หยด ลงในหลอดทดลองทั้ง 3 หลอด สังเกตผลการทดลอง
3. หยดสารละลายไบยูเร็ตส่วนที่ 2 (สารละลาย CuSO4 เข้มข้น 3%) ลงในหลอดทดลองทั้ง 3 หลอด สังเกตผลการทดลอง
ผลการทดลอง
การทดลองที่ | สาร | ผลการทดลองเมื่อเติมสารละลาย | ||
KOH | CuSO4 | HCl | ||
หลอดที่ 1 | น้ำกลั่น | สารละลายใสไม่มีสี | สารละลายเปลี่ยนเป็นฟ้า | - |
หลอดที่ 2 | นม | เกิดตะกอนขุ่นขาว | ตะกอนเปลี่ยนสารสีม่วง | - |
หลอดที่ 3 | นม | เกิดตะกอนขุ่นขาว | ตะกอนเปลี่ยนสารสีม่วง | ตะกอนสีม่วงมีสีจางลง |
หลอดที่ 1. ใส่น้ำกลั่น 5 cm3 เมื่อหยดสารละลาย KOH ลงในหลอด สารละลายยังคงเป็นสารละลายใสไม่มีสี และเมื่อหยดสารละลาย CuSO4 สารละลายเปลี่ยนเป็นสีฟ้า ซึ่งยังคงเป็นสีเดิมของ CuSO4 แสดงว่าไม่เกิดปฏิกิริยา หลอดที่ 1 จึงเป็นหลอดควบคุม
หลอดที่ 2 เมื่อหยดสารละลาย KOH เกิดลักษณะขุ่นขาว แสดงว่านมเกิดการตกตะกอน และเมื่อเติมสารละลาย CuSO4 เกิดสารสีม่วง แสดงว่านมซึ่งมีโปรตีนอยู่ ทำปฏิกิริยากับสารละลาย CuSO4 ได้สารสีม่วง
หลอดที่ 3 เมื่อหยดสารละลาย KOH เกิดลักษณะขุ่นขาว แสดงว่านมเกิดการตกตะกอน และเมื่อเติมสารละลาย CuSO4 เกิดสารสีม่วง แสดงว่านมซึ่งมีโปรตีนอยู่ ทำปฏิกิริยากับสารละลาย CuSO4 ได้สารสีม่วงเช่นเดียวกับหลอดที่ 2 และเมื่อเติมสารละลาย HCl สารละลายสีม่วงมีสีจางลง แสดงว่ากรด HCl ได้ทำให้โมเลกุลของโปรตีนในนมแตกตัวมีขนาดโมเลกุลเล็กลง
หลอดที่ 2 เมื่อหยดสารละลาย KOH เกิดลักษณะขุ่นขาว แสดงว่านมเกิดการตกตะกอน และเมื่อเติมสารละลาย CuSO4 เกิดสารสีม่วง แสดงว่านมซึ่งมีโปรตีนอยู่ ทำปฏิกิริยากับสารละลาย CuSO4 ได้สารสีม่วง
หลอดที่ 3 เมื่อหยดสารละลาย KOH เกิดลักษณะขุ่นขาว แสดงว่านมเกิดการตกตะกอน และเมื่อเติมสารละลาย CuSO4 เกิดสารสีม่วง แสดงว่านมซึ่งมีโปรตีนอยู่ ทำปฏิกิริยากับสารละลาย CuSO4 ได้สารสีม่วงเช่นเดียวกับหลอดที่ 2 และเมื่อเติมสารละลาย HCl สารละลายสีม่วงมีสีจางลง แสดงว่ากรด HCl ได้ทำให้โมเลกุลของโปรตีนในนมแตกตัวมีขนาดโมเลกุลเล็กลง
โปรตีนเป็นสารที่มีมวลโมเลกุลสูง ประกอบด้วยกรดอะมิโนจำนวนมากเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเพปไทด์ (Peptide bond) โปรตีนจัดเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติ
พันธะเพปไทด์ (Peptide bond)
พันธะเพปไทด์ (Peptide bond)
เป็นพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมของคาร์บอนในหมู่คาร์บอกซิลของกรดอะมิโนโมเลกุลหนึ่งกับไนโตรเจนในหมู่อะมิโน (–NH2) ของกรดอะมิโนอีกโมเลกุลหนึ่ง
การเกิดพันธะเพปไทด์ในโมเลกุลของโปรตีน
กรดอะมิโน คือ กรดอินทรีย์ชนิดหนึ่งที่มีหมู่คาร์บอกซิล และหมู่อะมิโนเป็นหมู่ฟังก์ชัน
สูตรทั่วไป
กรดอะมิโนที่พบเป็นองค์ประกอบของโปรตีนมี 20 ชนิด และกรดอะมิโนจำเป็นมี 8 ชนิด คือ เมไทโอนีน ทรีโอนีน ไลซีน เวลีน ลิวซีน ไอโซลิวซีน เฟนิลอะลานิน และทริปโตเฟน มีความสำคัญสำหรับมนุษย์
สมบัติของกรดอะมิโน
1. สภานะ ของแข็ง ไม่มีสี
2. การละลายน้ำ ละลายน้ำ เกิดพันธะไฮโดรเจนและแรงแวนเดอร์วาลส์
3. จุดหลอมเหลว สูง อยู่ระหว่าง 150 - 300 C เพราะเกิดพันธะไฮโดรเจน
4. ความเป็นกรด-เบส กรด-เบส Amphoteric substance
การเกิดพันธะเพปไทด์
พันธะเพปไทด์ คือ พันธะโคเวเลนต์ที่เกิดขึ้นระหว่าง C อะตอมในหมู่คาร์บอกซิล ของกรดอะมิโนโมเลกุลหนึ่งยึดกับ N อะตอม ในหมู่อะมิโน (-NH2) ของกรดอะมิโนอีกโมเลกุลหนึ่ง
สารที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 2 โมเลกุล เรียกว่า ไดเพปไทด์
สารที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 3 โมเลกุล เรียกว่า ไตรเพปไทด์
สารที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนตั้งแต่ 100 โมเลกุลขึ้นไป เรียกว่า พอลิเพปไทด์นี้ว่า โปรตีน
อนึ่งสารสังเคราะห์บางชนิดก็เกิดพันธะเพปไทด์เหมือนกัน เช่น ไนลอน ดังนี้
พวกเพปไทด์ที่เป็นโมเลกุลเปิดไม่ดูดเป็นวง จะหาจำนวนพันธะเพปไทด์ได้ดังนี้
ถ้ากรดอะมิโน n ชนิด ชนิดละ 1 โมเลกุล มาทำปฏิกิริยาเกิดเป็นพอลิเพปไทด์แบบต่าง ๆ โดยที่พอลิเพปไทด์แต่ละแบบต่างประกอบด้วยกรดอะมิโนแต่ละชนิดเท่า ๆ กัน จะพบว่า
กรดอะมิโน (Amino Acid)
กรดอะมิโน (Amino Acid)
กรดอะมิโน(Amino Acid) หมายถึง เป็นหน่วยพื้นฐานที่เล็กที่สุดของโปรตีน ซึ่งโปรตีนในร่างกายประกอบด้วย กรดอะมิโนประมาณ 20 ชนิด และกรดอะมิโนเหล่านี้ต่อเชื่อมกันเป็นโมเลกุลของโปรตีนแบ่งได้เป็น 2 พวก คือ
กรดอะมิโน(Amino Acid) หมายถึง เป็นหน่วยพื้นฐานที่เล็กที่สุดของโปรตีน ซึ่งโปรตีนในร่างกายประกอบด้วย กรดอะมิโนประมาณ 20 ชนิด และกรดอะมิโนเหล่านี้ต่อเชื่อมกันเป็นโมเลกุลของโปรตีนแบ่งได้เป็น 2 พวก คือ
- กรดอะมิโนที่จำเป็นแก่ร่างกาย ได้แก่ กรดอะมิโนที่ร่างกายสังเคราะห์เองไม่ได้ หรือสังเคราะห์ได้แต่ไม่เพียงพอกับความต้องการของร่างกาย ต้องได้รับจากอาหารเท่านั้นมีอยู่ 8 ตัว
- กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นแก่ร่างกาย ได้แก่ กรดอะมิโนที่ร่างกายสังเคราะห์ขึ้นได้เพียงพอกับความต้องการ ของร่างกายไม่จำเป็นต้องได้รับอาหาร คือสารสังเคราะห์ขึ้นจากสารประกอบจำพวกไนโตรเจนหรือกรดอะมิโนที่จำเป็นแก่ร่างกาย หรือจากไขมัน หรือคาร์โบไฮเดรต มีอยู่ 12 ตัว
โปรตีนเป็นสานอาหารที่สำคัญในร่างกาย เป็นโครงสร้างหลักที่มีอยู่ทุกเซลล์และเนื้อเยื่อทั้งหมด โปรตีนจำเป็นต่อการเจริญเติบโต การสร้างและซ่อมแซมเนื้อกระดูก กล้ามเนื้อ ผิวหนัง เล็บ เนื้อเยื่อพังผืด อวัยวะภายใน ตลอดจนถึง เลือดและหลอดเลือด เป็นกลไกหลักและสำคัญต่อการทำงานส่วนต่างๆของร่างกาย ได้แก่ ช่วยให้ต่อมต่างๆทำการการผลิตเซลล์และฮอร์โมนได้ดี ภูมิคุ้มกันโรค และช่วยในการทำงานของระบบประสาท
เมื่อร่างกายเราได้รับโปรตีน ร่างกายจะทำการย่อยสลายโปรตีนเหล่านั้นให้เป็นหน่วยเล็กที่สุดคือกรดอะมิโนเสียก่อน เพื่อจะได้ดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดไปใช้ประโยชน์ในเซลล์ต่างๆได้ หากมีมากเกินไปกรดอะมิโนส่วนเกิน จะถูกขับออกจากร่างกายทางเหงื่อหรือปัสสาวะ ไม่สามารถเก็บสะสมไว้ใช้ต่อได้ กรดอะมิโนจะไม่เหมือนอาหารจำพวกคาร์โบไฮเดรต ที่จะเปลี่ยนจากแป้งเป็นน้ำตาลและจะถูกสะสมอยู่ในรูปของไขมัน ด้วยเหตุนี้ทำให้ร่างกายเราจึงต้องการโปรตีนที่มีคุณภาพสูงเพื่อได้รับกรดอะมิโนที่จำเป็นอยู่ตลอดเวลา
ตามคำแนะนำของกองโภชนาการกระทรวงสาธารณสุขกำหนดให้คนไทยควรบริโภคโปรตีนเฉลี่ยวันละ 50กรัม
ตามคำแนะนำของกองโภชนาการกระทรวงสาธารณสุขกำหนดให้คนไทยควรบริโภคโปรตีนเฉลี่ยวันละ 50กรัม
ความสำคัญของกรดอะมิโน
กรดอะมิโนเป็นสารอินทรีย์ที่มีหมู่อะมิโน (-NH 2 ) และหมู่กรด (-COOH) อยู่ในโมเลกุลเดียวกัน โดยหมู่อะมิโน หมู่กรด ไฮโดรเจน และหมู่ R (side chain) เกาะอยู่กับอะตอม C กรดอะมิโนเป็นหน่วยย่อยที่เล็กที่สุดของโปรตีน กรดอะมิโนแต่ละตัวจะเชื่อมโยงกันเป็นสายยาวด้วยพันธะเป็บไทด์ (peptide bond ) ซึ่งเป็นพันธะที่เชื่อมระหว่างหมู่คาร์บอกซิลิก (COOH) ของกรดอะมิโนตัวหนึ่งกับหมู่อะมิโน (NH 2 ) ของอีกตัวหนึ่ง
กรดอะมิโนที่พบในธรรมชาติมีประมาณ 20 ตัว มีเพียง 8 ตัว ที่เป็นกรดอะมิโนจำเป็น (Essential Amino Acid )เพราะเป็นกรดอะมิโนที่ร่างกายสังเคราะห์เองไม่ได้ต้องได้รับจากอาหารที่รับประทานเท่านั้น กรดอะมิโนจำเป็นนี้ได้แก่ ไอโซลูซีน (isoleucine) ลูซีน (leucine) ไลซีน (lysine) เมทไธโอนีน (methionine) เฟนนิลอลานีน (phenylalanine) ทริโอนีน (threonine) ทริปโตเฟน (tryptophan) และวาลีน (valine) ส่วนกรดอะมิโนที่เหลือเรียกว่ากรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น (non Essential Amino Acid ) ซึ่งร่างกายสามารถสังเคราะห์ได้จากกระบวนการต่าง ๆ เช่น สังเคราะห์ซิสทีน (cystein) จากเมทไธโอนีน สังเคราะห์ไทโรซีน (Tyrosine) จากเฟนนิลอลานีน
เมื่อรับประทานอาหารที่มีโปรตีนร่างกายจะย่อยสลายโปรตีนได้กรดอะมิโนและกรดอะมิโนที่ได้ร่างกายจะนำไปใช้ประโยชน์ต่าง ๆ ดังนี้
สังเคราะห์โปรตีนต่าง ๆ ขึ้นใหม่ตามที่ร่างกายต้องการ เช่น สร้างกล้ามเนื้อ โครงกระดูก
สังเคราะห์สารอื่น เช่น เป็นตัวตั้งต้นของการสร้างสารส่งสัญญาณประสาท (Neurotransmitter) สังเคราะห์ฮอร์โมนธัยรอกซิน (Thyroxine) และเอนไซม์ เป็นต้น
เป็นสารตั้งต้นหรือตัวกลางในการสังเคราะห์กรดอะมิโนตัวอื่น ๆ
ช่วยเพิ่มการสะสมไกลโคเจนและไขมัน
สร้างกลูโคสในยามที่ร่างกายขาดแคลน
ให้พลังงานแก่ร่างกาย เมื่อร่างกายขาดคาร์โบไฮเดรตและไขมัน
การใช้กรดอะมิโนเพื่อประโยชน์ดังกล่าวข้างต้น จะเป็นไปด้วยดีจำเป็นต้องได้รับคาร์โบไฮเดรต และ ไขมันให้เพียงพอ เพื่อว่ากรดอะมิโนจะได้ไม่ถูกดึงไปใช้สร้างกลูโคสและพลังงานมากนัก เพราะถ้าเป็นเช่นนั้นบ่อย ๆ จะทำให้ร่างกายเกิดภาวะขาดโปรตีนได้ ในทางตรงกันข้ามถ้าได้รับโปรตีนมากเกินไปก็จะถูกนำไปสร้างเป็นไขมันเก็บสะสมไว้ในร่างกาย ทำให้เกิดโรคอ้วนขึ้นได้ ดังนั้นจึงควรรับประทานอาหารอย่างพอเหมาะและให้ได้กรดอะมิโนจำเป็นอย่างเพียงพอ ซึ่งสามารถทำได้โดยการเลือกบริโภคอาหารที่มีโปรตีนและกรดอะมิโนจำเป็นครบถ้วน เช่น เนื้อสัตว์ ปลา นม ไข่ ในปริมาณที่เหมาะสมกับความต้องการของร่างกายในแต่ละวัย
กรดอะมิโนที่พบในธรรมชาติมีประมาณ 20 ตัว มีเพียง 8 ตัว ที่เป็นกรดอะมิโนจำเป็น (Essential Amino Acid )เพราะเป็นกรดอะมิโนที่ร่างกายสังเคราะห์เองไม่ได้ต้องได้รับจากอาหารที่รับประทานเท่านั้น กรดอะมิโนจำเป็นนี้ได้แก่ ไอโซลูซีน (isoleucine) ลูซีน (leucine) ไลซีน (lysine) เมทไธโอนีน (methionine) เฟนนิลอลานีน (phenylalanine) ทริโอนีน (threonine) ทริปโตเฟน (tryptophan) และวาลีน (valine) ส่วนกรดอะมิโนที่เหลือเรียกว่ากรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น (non Essential Amino Acid ) ซึ่งร่างกายสามารถสังเคราะห์ได้จากกระบวนการต่าง ๆ เช่น สังเคราะห์ซิสทีน (cystein) จากเมทไธโอนีน สังเคราะห์ไทโรซีน (Tyrosine) จากเฟนนิลอลานีน
เมื่อรับประทานอาหารที่มีโปรตีนร่างกายจะย่อยสลายโปรตีนได้กรดอะมิโนและกรดอะมิโนที่ได้ร่างกายจะนำไปใช้ประโยชน์ต่าง ๆ ดังนี้
สังเคราะห์โปรตีนต่าง ๆ ขึ้นใหม่ตามที่ร่างกายต้องการ เช่น สร้างกล้ามเนื้อ โครงกระดูก
สังเคราะห์สารอื่น เช่น เป็นตัวตั้งต้นของการสร้างสารส่งสัญญาณประสาท (Neurotransmitter) สังเคราะห์ฮอร์โมนธัยรอกซิน (Thyroxine) และเอนไซม์ เป็นต้น
เป็นสารตั้งต้นหรือตัวกลางในการสังเคราะห์กรดอะมิโนตัวอื่น ๆ
ช่วยเพิ่มการสะสมไกลโคเจนและไขมัน
สร้างกลูโคสในยามที่ร่างกายขาดแคลน
ให้พลังงานแก่ร่างกาย เมื่อร่างกายขาดคาร์โบไฮเดรตและไขมัน
การใช้กรดอะมิโนเพื่อประโยชน์ดังกล่าวข้างต้น จะเป็นไปด้วยดีจำเป็นต้องได้รับคาร์โบไฮเดรต และ ไขมันให้เพียงพอ เพื่อว่ากรดอะมิโนจะได้ไม่ถูกดึงไปใช้สร้างกลูโคสและพลังงานมากนัก เพราะถ้าเป็นเช่นนั้นบ่อย ๆ จะทำให้ร่างกายเกิดภาวะขาดโปรตีนได้ ในทางตรงกันข้ามถ้าได้รับโปรตีนมากเกินไปก็จะถูกนำไปสร้างเป็นไขมันเก็บสะสมไว้ในร่างกาย ทำให้เกิดโรคอ้วนขึ้นได้ ดังนั้นจึงควรรับประทานอาหารอย่างพอเหมาะและให้ได้กรดอะมิโนจำเป็นอย่างเพียงพอ ซึ่งสามารถทำได้โดยการเลือกบริโภคอาหารที่มีโปรตีนและกรดอะมิโนจำเป็นครบถ้วน เช่น เนื้อสัตว์ ปลา นม ไข่ ในปริมาณที่เหมาะสมกับความต้องการของร่างกายในแต่ละวัย
มาฟังเพลงผ่อนคลายน่ะค่ะเวลาอ่าหนังสือจะไม่เครียด 555
ความรู้เรื่องโปรตีน
ความรู้เรื่องโปรตีน
เริ่มจากการที่นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตซ์ชื่อ เกอร์ริท จัน มุลเดอร์ ค้นพบว่าในพืชและสัตว์มีสารสำคัญมากสำหรับการดำรงชีวิต จึงตั้งชื่อให้ว่า "โปรตีน" ซึ่งมีรากศัพท์มาจากภาษากรีก แปลว่า "สำคัญที่หนึ่ง"
โปรตีนเป็นส่วนประกอบของร่างกาย ที่มีมากเป็นอันดับสองรองจากน้ำ หากเอาร่างกายมนุษย์ไปตากแห้ง จนน้ำระเหยไปหมด สิ่งที่เหลืออยู่ก็คือ โปรตีนนั่นเอง สำหรับในร่างกายนั้น กล้ามเนื้อจะมีโปรตีนมากเป็น 1 ใน 3 ของโปรตีนทั้งหมด ในกระดูกมีโปรตีนมากเป็น 1 ใน 5 ส่วนผิวหนังมีโปรตีนเป็น 1 ใน 10 ของทั้งหมด
โปรตีนในพืชและสัตว์จะแตกต่างกันตรงที่ พืชสามารถสร้างโปรตีนได้เอง โดยเอาไนไตรเจนจากดิน รวมเข้ากับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ แล้วสร้างเป็นโปรตีน แต่สำหรับสัตว์นั้น หากต้องการโปรตีน มีทางเดียวก็คือต้องกินสัตว์ด้วยกัน หรือไม่ก็กินพืชเอา
ในคนที่ไม่มีความเครียด หรือไม่ได้ออกกำลังกายอย่างหนัก ควรจะได้รับโปรตีนอย่างน้อยวันละ 1 กรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กก. เช่นถ้าคุณหนัก 60 กก. ก็ควรรับโปรตีนเข้าไป 60 กรัม โดยคิดคร่าวๆเอาว่า เนื้อสัตว์ 1 ขีด (100 กรัม) จะให้โปรตีน 20 กรัม ก็คือควรทานวันละ 3 ขีดเป็นอย่างน้อย และแน่นอนว่า ถ้าคุณออกกำลังกาย หรือว่าเครียดกับการทำงาน คุณก็ต้องทานโปรตีนให้มากกว่านี้อีก
โปรตีนเป็นส่วนประกอบของร่างกาย ที่มีมากเป็นอันดับสองรองจากน้ำ หากเอาร่างกายมนุษย์ไปตากแห้ง จนน้ำระเหยไปหมด สิ่งที่เหลืออยู่ก็คือ โปรตีนนั่นเอง สำหรับในร่างกายนั้น กล้ามเนื้อจะมีโปรตีนมากเป็น 1 ใน 3 ของโปรตีนทั้งหมด ในกระดูกมีโปรตีนมากเป็น 1 ใน 5 ส่วนผิวหนังมีโปรตีนเป็น 1 ใน 10 ของทั้งหมด
โปรตีนในพืชและสัตว์จะแตกต่างกันตรงที่ พืชสามารถสร้างโปรตีนได้เอง โดยเอาไนไตรเจนจากดิน รวมเข้ากับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ แล้วสร้างเป็นโปรตีน แต่สำหรับสัตว์นั้น หากต้องการโปรตีน มีทางเดียวก็คือต้องกินสัตว์ด้วยกัน หรือไม่ก็กินพืชเอา
ในคนที่ไม่มีความเครียด หรือไม่ได้ออกกำลังกายอย่างหนัก ควรจะได้รับโปรตีนอย่างน้อยวันละ 1 กรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กก. เช่นถ้าคุณหนัก 60 กก. ก็ควรรับโปรตีนเข้าไป 60 กรัม โดยคิดคร่าวๆเอาว่า เนื้อสัตว์ 1 ขีด (100 กรัม) จะให้โปรตีน 20 กรัม ก็คือควรทานวันละ 3 ขีดเป็นอย่างน้อย และแน่นอนว่า ถ้าคุณออกกำลังกาย หรือว่าเครียดกับการทำงาน คุณก็ต้องทานโปรตีนให้มากกว่านี้อีก
โปรตีน
โปรตีนเป็นอาหารหมู่สำคัญ กรดอะมิโนก็เป็นหน่วยย่อยของโปรตีน การได้กรดอะมิโนที่เหมาะสมครบถ้วน มีความสำคัญต่อสุขภาพ มากกว่าการได้รับโปรตีนปริมาณมากๆเสียอีก หากเราขาดกรดอะมิโนตัวใดตัวหนึ่ง ก็เหมือนกับว่า เราขาดส่วนผสมในการทำปูนซีเมนต์ให้แข็งตัว หรือหากแข็งตัวได้ ก็จะกลายเป็นปูนที่ไม่แข็งแรง ผมยกตัวอย่างเช่น ในข้าวโพดจะขาดกรดอะมิโนตัวหนึ่งคือทริปโตแฟน หากเราขาดตัวนี้ ก็จะส่งผลต่อการทำงานของสมอง ดังนั้นเราจะต้องทานอาหารชนิดอื่นที่มีอะมิโนตัวนี้เข้าไป สมองก็จะได้ทริปโตแฟนไปใช้นั่นเอง
ประโยชน์ของโปรตีนคือ คลายเครียด ลดความดันเลือดสูง รักษาอาการเสื่อมก่อนวัย รักษาโรคจากเชื้อไวรัส เช่น เริม กระทั่งแก้อาการนอนไม่หลับ สำหรับผิวพรรณนั้น กรดอะมิโนจะช่วยทำให้ผิวพรรณดี เต่งตึงขึ้น นอกจากนี้ อะมิโนยังช่วยนการย่อย และทำให้ภูมิต้านทานโรคดีขึ้นด้วย
ประโยชน์ของโปรตีนคือ คลายเครียด ลดความดันเลือดสูง รักษาอาการเสื่อมก่อนวัย รักษาโรคจากเชื้อไวรัส เช่น เริม กระทั่งแก้อาการนอนไม่หลับ สำหรับผิวพรรณนั้น กรดอะมิโนจะช่วยทำให้ผิวพรรณดี เต่งตึงขึ้น นอกจากนี้ อะมิโนยังช่วยนการย่อย และทำให้ภูมิต้านทานโรคดีขึ้นด้วย
ประเภทของชีวโมเลกุล
ประเภทของชีวโมเลกุลชีวโมเลกุลขนาดต่างๆ ที่พบในธรรมชาติมีดังนี้: | |
คาร์โบไฮเดรตคาร์โบไฮเดรต เป็นสารอินทรีย์ที่ประกอบด้วย ธาตุ คาร์บอน (C) ไฮโดรเจน (H) และ ออกซิเจน (O) มีโ มเลกุลตั้งแต่ขนาดเล็กจนถึงขนาดใหญ่มาก เป็นสารอาหารที่มีความสำคัญและจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต เนื่องจาก เป็นสารอาหารสำคัญที่ให้พลังงาน และทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบของเซลล์ต่าง และน้ำไขข้อในสัตว์
ไขมัน
ไขมันประกอบด้วย คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน โมเลกุลของไขมัน ประกอบด้วยกรีเซอรีน 1 โมเลกุล และกรดไขมัน 3 โมเลกุล ซึ่งอาจเป็นกรดไขมันชนิดเดียวกันหรือต่างกันได้ ไขมันมีหลายชนิด แล้วแต่ชนิดของกรดไขมันที่เป็นส่วนประกอบ ไขมันในอาหาร ประกอบด้วย ไตรกลีเซอไรด์ (Triglycerides) เป็นส่วนใหญ่ และ โคเลสเตอรอล(Cholesterol) เป็นส่วนน้อย ไตรกลีเซอไรด์เมื่ออยู่ในรูปของแข็งที่อุณหภูมิห้องปกติจะเรียกว่าไขมัน(Fat) หากเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องปกติจะเรียกว่าน้ำมัน(Oil)โคเลสเตอรอลเป็นไขมันที่ไม่จัดเป็นสารอาหาร เนื่องจากในร่างกายสร้างได้เองและเพียงพอ ไม่มีในพืช มีแต่ในสัตว์ ได้แก่ สมองไข่แดง หอย กุ้ง ปู เนย เครื่องในสัตว์ เป็นสารเบื้องต้นในการสร้างฮอร์โมนเพศทุกชนิด สร้างน้ำดี ฯลฯ กรดไขมันอิ่มตัวจะรวมตัวกับโคเลสเตอรอล เกาะตามผนังหลอดเลือด ทำให้เกิดการอุตัน การรับประทานกรดไขมันจำเป็น เช่น ไลโนเรอิก จะช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดโรคหลอดเลือดอุดตันได้ ไตรกลีเซอไรด์เป็นไขมันที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างกรดไขมันกับกลีเซอรอล เป็นส่วนใหญ่ของไขมันที่อยู่ในอาหาร และเป็นองค์ประกอบถึง 99% ในน้ำมันพืช เป็นแหล่งพลังงาน ที่สำคัญ
กรดไขมันกรดไขมัน เป็นกรดที่เกิดในธรรมชาติจากการไฮโดรลิซิสไตรกลีเซอไรด์ กรดไขมันที่พบโดยทั่วไปจะมีจำนวนของคาร์บอนเป็นเลขคู่ ที่พบมากคือ 16 หรือ 18 อะตอม กรดไขมันในธรรมชาติมีประมาณ 40 ชนิด มีโครงสร้างที่ประกอบด้วยโซ่ยาวซึ่งเกิดจากธาตุคาร์บอน และหมู่คาร์บอกซิลซึ่งมีสมบัติเป็นกรด กรดไขมันแบ่งออกเป็น2ประเภท คือ
ฮอร์โมน (Hormones)
ฮอร์โมน ถูกผลิตใน ต่อมไร้ท่อ และถูกปลดปล่อยออกมาสู่กระแสเลือด มันมีหน้าที่หลากหลายในหลายอวัยวะประกอบด้วยการควบคุม เส้นทางการเผาผลาญ (metabolic pathway) และควบคุมกระบวนการขนส่งผ่านเมมเบรน ฮอร์โมน อาจแบ่งได้เป็น 3 กลุ่มโครงสร้างดังนี้: 1. สเตอรอยด์ (steroid) เป็นประเภทหนึ่งของฮอร์โมนที่มีหลายหน้าที่ และสเตอรอยด์ทุกตัวจะถูกผลิตจาก คอเลสเตอรอล 2. อะมีนธรรมดา หรือ กรดอะมิโน 3. เปปไทด์ หรือ โปรตีน
โปรตีน
โปรตีน คือ สารชีวโมเลกุลประเภทสารอินทรีย์ที่ประกอบด้วยธาตุ C, H, O, N เป็นองค์ประกอบสำคัญนอกจากนั้นยังมีธาตุอื่น ๆ เช่น S, P, Fe, Zn ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของโปรตีน องค์ประกอบย่อยของโปรตีนเรียกว่ากรดอะมิโน โปรตีนและเพปไทด์ ประกอบด้วยกรดอะมิโนเรียงตัวกันเป็นสายยาวโดยมีพันธะเพปไทด์เป็นพันธะเชื่อมโยง พันธะเพปไทด์ เป็นพันธะเอไมด์ ที่เกิดจากการรวมตัวกันของหมู่คาร์บอกซิลของกรดอะมิโนตัวที่หนึ่งกับหมู่อะมิโนของกรดอะมิโนตัวถัดไปและมีการสูญเสียน้ำหนึ่งโมเลกุล
เอนไซม์
เอนไซม์เป็นโปรตีนชนิดหนึ่ง แต่เป็นโปรตีนที่ทำหน้าที่เชิงชีวภาพเฉพาะ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในสิ่งมีชีวิตโปรตีนก้ฌป้นตีนของคนเราใช่ปะนักเลวท่าใครได้กินตีนก็จะไม่ความสูขเจ็บทุกให้รู้ถึงความรู้สึกอย่างมาก
กรดนิวคลีอิก
กรดนิวคลีอิก ( nucleic acid ) เป็นสารชีวโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่ทำหน้าที่เก็บและถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุ์กรรมของสิ่งมีชีวิต จากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นต่อไปให้แสดงลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ควบคุมการเจริญเติบโตและกระบวนการต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต กรดนิวคลีอิกมี 2 ชนิดคือ DNA ( deoxyribonucleic acid ) และ RNA ( ribonucleic acid ) โมเลกุลของกรดนิวคลีอิก ประกอบด้วยหน่วยย่อยที่เรียกว่า นิวคลีโอไทด์ ( nucleotide ) โมเลกุล DNA ประกอบด้วยพอลินิวคลีโอไทด์ 2 สายเรียงตัวสลับทิศทางกันและมีส่วนของเบสเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจนโมเลกุลบิดเป็นเกลียวคล้ายบันไดเวียน ส่วนRNA เป็นพอลินิวคลีอิกเพียงสายเดียว DNA และRNA มีน้ำตาลที่เป็นองค์ประกอบต่างกันใน DNA เป็นน้ำตาลดีออกซีไรโบส ( deoxyribose sugar ) ส่วนในRNA เป็นน้ำตาลไรโบส (ribose sugar) เบสที่พบใน DNA และ RNA มีบางชนิดที่เหมือนกัน และบางชนิดต่างกัน |
สารชีวโมเลกุล
การเคลื่อนไหวและการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ทุกชนิดล้วนเกิดจากการทำงานร่วมกันของเซลล์ต่าง ๆ ที่อยู่ในร่างกาย แต่การทำงานของเซลล์ต่าง ๆ ในร่างกายก็จำเป็นต้องอาศัยพลังงานด้วยเช่นกัน แล้วรู้ไหมว่าเซลล์ต่าง ๆ ที่อยู่ในร่างกายของเราได้รับพลังงานมาจากแหล่งใดบ้าง
แหล่งพลังงานที่ใช้เพื่อการทำงานของเซลล์ต่าง ๆ ในร่างกาย มีลักษณะเป็นพลังงานเคมีที่สะสมอยู่ในอาหารที่สิ่งมีชีวิตบริโภคเข้าไป โดยพลังงานเคมีที่สะสมอยู่ในอาหารเหล่านี้ ก็มีที่มาจากพืชเป็นผู้ผลิตโดยอาศัยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงช่วยเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้กลายเป็นพลังงานเคมีเก็บสะสมไว้ในรูปของสารอาหารต่าง ๆ
สารชีวโมเลกุล คืออะไร
สารชีวโมเลกุล คือ สารอินทรีย์ในสิ่งมีชีวิต ซึ่งภายในโมเลกุลจะประกอบด้วยธาตุพื้นฐาน คือ คาร์บอน (C) ไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O) หรือในบางโมเลกุลของโปรตีนอาจจะมีธาตุอื่น ๆ เพิ่มเติม คือ ธาตุไนโตรเจน (N) กำมะถัน (S) และฟอสฟอรัส (P) เป็นต้น
สารชีวโมเลกุลเป็นสารที่มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดอย่างยิ่ง โดยโมเลกุลของสารชีวโมเลกุลจะสามารถถูกย่อยให้เป็นโมเลกุลที่เล็กลง และนำเข้าสู่เซลล์เพื่อนำไปเผาผลาญเป็นพลังงานในการทำกิจกรรมต่าง ๆ ของชีวิต และสร้างความอบอุ่นให้แก่ร่างกาย นอกจากนี้สารชีวโมเลกุลจำพวกโปรตีนยังมีบทบาทสำคัญในการสร้างเซลล์และเนื้อเยื่อต่าง ๆ ของร่างกาย และยังเป็นสารสำคัญที่ใช้ในการสังเคราะห์สารที่จำเป็นต่อการทำงานของระบบต่าง ๆ ในร่างกายของสิ่งมีชีวิต เช่น ฮอร์โมน เอนไซม์ เป็นต้น
เป็นสารอินทรีย์ที่สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ขึ้นเท่านั้น เช่น ไขมัน น้ำมัน โปรตีน คาร์โบไฮเดรต กรดนิวคลีอิก จัดเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของอาหารที่จำเป็นต่อร่างกาย มีโมเลกุลตั้งแต่ขนาดเล็กจนถึงขนาดใหญ่มาก มีธาตุไฮโดรเจนและคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลักแต่ละชนิดมีโครงสร้าง สมบัติและปฏิกิริยาที่ต่างกัน ทำให้มีหน้าทีและประโยชน์ต่อร่างกายแตกต่างกันไป
ประโยชน์
ชีวโมเลกุลมีความจำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของชีวิต ตัวอย่างเช่นมนุษย์ มีผิวหนังและขน ส่วนประกอบหลักของขนคือเคอราติน(keratin) ที่เกิดจากการจับกลุ่มกันเป็นก้อนของโปรตีน ซึ่งตัวมันเองก็เป็นพอลิเมอร์ที่ถูกสร้างจากกรดอะมิโน โดยกรดอะมิโนนั้นเปรียบเสมือนก้อนอิฐที่สำคัญในธรรมชาติที่จะประกอบ กันเป็นโมเลกุล ใหญ่ รูปแบบของก้อนอิฐอีกตัวหนึ่งคือ นิวคลีโอไทด์(nucleotide) ซึ่งมีส่วนประกอบที่สำคัญ 3 ส่วนคือ
- พูรีน (purine) หรือ ไพริมิดีน(pyrimidine) ซึ่งเป็นด่าง
- น้ำตาล เพนโตส
- ฟอสเฟตกรุป
นิวคลีโอไทด์เหล่านี้มีหน้าที่สร้าง กรดนิวคลีอิก (nucleic acid)
ความหมายของสารชีวโมเลกุล
- ประกอบด้วยธาตุขนาดเล็ก มีมวลโมเลกุลต่ำ เช่น C, H, O, N, S, P ธาตุชนิดอื่นมีพบบ้าง (เช่น Fe, Cu, Zn) แต่จัดว่าน้อยเมื่อเทียบกับน้ำหนักของร่างกาย แต่ก็มีความจำเป็นต่อการดำรงชีวิตด้วย
- เป็นสารประกอบของคาร์บอน โดยคาร์บอนจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์เกิดเป็นโครงร่างคาร์บอน จากนั้นอะตอมอื่นๆจะเติมเข้ามาในโครงร่างคาร์บอนนี้
- อะตอมที่เติมเข้ามาเรียกว่าหมู่ฟังก์ชัน (functional group) ซึ่งเป็นตัวกำหนดลักษณะเฉพาะของโมเลกุลนั้นๆ
- สารชีวโมเลกุลจะมีโครงสร้างสามมิติซึ่งมีบทบาทสำคัญในการทำงาน
- สารชีวโมเลกุลส่วนใหญ่อยู่ในรูปอสมมาตร
- สารชีวโมเลกุลจะเกิดจากหน่วยขนาดเล็ก (monomer) ที่มีโครงสร้างใกล้เคียงกัน จัดเรียงตัวเป็นโมเลกุลที่ใหญ่ขึ้น (polymer) การรวมตัวกันนี้ต้องใช้พลังงาน ส่วนการย่อยสลายโพลีเมอร์จะได้พลังงาน
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)