สสารทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุล เนื่องจากอะตอมเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสสาร โมเลกุลจึงประกอบด้วยอะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไป
ในบทเรียนนี้ เราจะพูดถึงโมเลกุลที่พบในสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า ชีวโมเลกุล เราจะเรียนรู้:
โมเลกุลที่พบในสิ่งมีชีวิตเรียกว่าสารชีวโมเลกุล เรียกอีกอย่างว่าโมเลกุลทางชีวภาพ สารชีวโมเลกุลเป็นสารหลายชนิดที่ผลิตโดยเซลล์และสิ่งมีชีวิต พวกมันมีขนาดและโครงสร้างที่หลากหลายและทำหน้าที่ได้หลากหลายเช่นกัน แต่ละตัวเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเซลล์ เมื่อรวมกันแล้ว โมเลกุลเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นมวลส่วนใหญ่ของเซลล์ พวกเขาเป็นองค์ประกอบสำคัญของชีวิต
สารชีวโมเลกุลประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่ โดยมีไนโตรเจน ออกซิเจน กำมะถัน และฟอสฟอรัส
สารชีวโมเลกุลประกอบด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ลิพิด และกรดนิวคลีอิก รวมถึงโมเลกุลขนาดเล็ก เช่น สารปฐมภูมิ สารทุติยภูมิ และผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ (สารใดๆ ที่สิ่งมีชีวิตสร้างขึ้น)
เมแทบอไลต์ปฐมภูมิ คือเมตาโบไลต์ชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเจริญเติบโต การพัฒนา และการสืบพันธุ์ตามปกติ โดยปกติจะทำหน้าที่ทางสรีรวิทยาในสิ่งมีชีวิต และตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ กรดอะมิโนบางชนิด
สารทุติยภูมิ เรียกอีกอย่างว่าสารเฉพาะ ผลิตภัณฑ์ทุติยภูมิ สารพิษ หรือผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ เป็นสารประกอบอินทรีย์ พวกมันไม่มีบทบาทในการเจริญเติบโต พัฒนาการ และการสืบพันธุ์เหมือนสารหลัก
โมเลกุลขนาดใหญ่เป็นโมเลกุลที่ซับซ้อนขนาดใหญ่ ประกอบด้วยอะตอมนับพัน สิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยองค์ประกอบหลักของโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ทั้งสี่ ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต ลิพิด โปรตีน และกรดนิวคลีอิก สารชีวโมเลกุลทั้ง 4 ประเภทนี้ประกอบด้วย คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน
เช่นเดียวกับโมเลกุลขนาดใหญ่อื่นๆ คาร์โบไฮเดรต ถูกสร้างขึ้นจากโมเลกุลอินทรีย์ที่เล็กกว่าและจำเป็นต่อชีวิต ชื่อของพวกเขามาจากองค์ประกอบ เนื่องจากประกอบด้วยคาร์บอนและน้ำ (ไฮโดร) จึงเรียกว่าคาร์โบไฮเดรต สิ่งมีชีวิตใช้คาร์โบไฮเดรตเป็นพลังงานที่เข้าถึงได้เพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาของเซลล์และเพื่อสนับสนุนโครงสร้างภายในผนังเซลล์ พวกมันให้พลังงานแก่ร่างกายของเราโดยเฉพาะผ่านกลูโคส กลูโคสเป็นน้ำตาลเชิงเดี่ยวที่เป็นส่วนประกอบของแป้งและเป็นส่วนประกอบในอาหารพื้นฐานหลายชนิด น้ำตาลเป็นแหล่งพลังงานที่รวดเร็วสำหรับร่างกาย เนื่องจากน้ำตาลถูกเผาผลาญ (สลาย) ได้ง่าย คาร์โบไฮเดรตสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มตามจำนวนหน่วยน้ำตาลอย่างง่ายแต่ละหน่วย โมโนแซ็กคาไรด์ ประกอบด้วยน้ำตาลหน่วยเดียว ไดแซ็กคาไรด์ มีหน่วยน้ำตาลสองหน่วย และ พอลิแซ็กคาไรด์ มีหน่วยน้ำตาลหลายหน่วยเช่นเดียวกับโพลิเมอร์ ส่วนใหญ่มีกลูโคสเป็นหน่วยโมโนแซ็กคาไรด์
โครงสร้างทางเคมีของกลูโคสซึ่งเป็นน้ำตาลเชิงเดี่ยว
ลิพิด เป็นกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ (“กลัวน้ำ”) ซึ่งมีความหลากหลายหรือไม่ละลายในโมเลกุลชีวภาพของน้ำ แต่ลิพิดมีขนาดเล็กกว่าโมเลกุลขนาดใหญ่อีกสามชนิด และความแตกต่างที่สำคัญคือไขมันไม่ก่อตัวเป็นโพลิเมอร์ ดังนั้น เราจะสรุปได้ว่าไขมันไม่ใช่โพลิเมอร์ เพราะไม่ได้สร้างจากโมโนเมอร์ พวกมันเป็นสายโซ่ยาวของโมเลกุลของคาร์บอนและไฮโดรเจน และจัดอยู่ในประเภทที่เรียบง่ายและซับซ้อน ประเภทหลักๆ ได้แก่ ไขมันและน้ำมัน ไข ฟอสโฟลิพิด และสเตียรอยด์ ลิปิดทำหน้าที่ต่างกันในเซลล์ มีหน้าที่ เก็บพลังงาน ส่งสัญญาณ และทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ รูปแบบของไขมันที่พบมากที่สุดในอาหารคือไตรกลีเซอไรด์ ไตรกลีเซอไรด์ ประกอบด้วยโมเลกุลกลีเซอรอลและกรดไขมัน 3 ตัว ไขมันเป็นฉนวนในร่างกายของเราเพื่อให้เราอบอุ่น
โครงสร้างทางเคมีของคอเลสเตอรอลซึ่งเป็นไขมันชนิดหนึ่ง
โปรตีน เป็นสารชีวโมเลกุลซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโนตกค้างหนึ่งสายหรือมากกว่า มีกรดอะมิโน 20 ชนิดที่สามารถรวมกันเพื่อสร้างโปรตีนได้ โปรตีนมีบทบาทสำคัญหลายอย่างในร่างกาย พวกเขาทำงานส่วนใหญ่ในเซลล์ นอกจากนี้ โปรตีนยังจำเป็นต่อการทำงาน โครงสร้าง และการควบคุมอวัยวะและเนื้อเยื่อของร่างกายอีกด้วย โปรตีนเป็นส่วนประกอบสำคัญของกระดูก กล้ามเนื้อ กระดูกอ่อน ผิวหนัง และเลือด ผมและเล็บส่วนใหญ่ทำจากโปรตีน โปรตีนให้พลังงานแก่ร่างกายประมาณ 10 ถึง 15% ของพลังงานอาหาร เป็นสารประกอบในร่างกายที่มีมากเป็นอันดับสองรองจากน้ำ
โครงสร้างทางเคมีของกรดอะมิโน
กรดนิวคลีอิก เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพที่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบที่รู้จัก คำว่ากรดนิวคลีอิกเป็นชื่อโดยรวมของ DNA (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) และ RNA (กรดไรโบนิวคลีอิก) ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ นิวคลีโอไทด์ประกอบด้วยองค์ประกอบสามส่วน ได้แก่ เบสไนโตรเจน น้ำตาลเพนโทส และหมู่ฟอสเฟต หน้าที่ของกรดนิวคลีอิกเกี่ยวข้องกับการจัดเก็บและการแสดงออกของข้อมูลทางพันธุกรรม พวกมันเข้ารหัสข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
DNA (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก)
สารชีวโมเลกุลยังรวมถึง:
