สารชีวโมเลกุล

สารชีวโมเลกุล

สารชีวโมเลกุล(อังกฤษ: biomolecule) หมายถึง สารอินทรีย์ที่สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ขึ้นเท่านั้น 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

1.พูรีน (purine) หรือ ไพริมิดีน(pyrimidine) ซึ่งเป็นด่าง
2.น้ำตาล เพนโตส
3.ฟอสเฟตกรุป
นิวคลีโอไทด์เหล่านี้มีหน้าที่สร้าง กรดนิวคลีอิก (nucleic acid)





ความหมายของสารชีวโมเลกุล


ลักษณะที่สำคัญของสารชีวโมเลกุลเป็นดังนี้[1]
-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




ประเภทของชีวโมเลกุล

ชีวโมเลกุลขนาดต่างๆ ที่พบในธรรมชาติมีดังนี้:
โมเลกุลขนาดเล็ก:
- ลิพิด, ฟอสโฟลิพิด, ไกลโคลิพิด, สเตอรอล
- ไวตามิน
- ฮอร์โมน, นิวโรทรานสมิตเตอร์
- คาร์โบไฮเดรต, น้ำตาล
-ไดแซคคาไรด์

โมโนเมอร์:
-กรดอะมิโน
-นิวคลีโอไทด์
-ฟอสเฟต
-โมโนแซคคาไรด์

พอลิเมอร์:
-เปปไทด์, โอลิโกเปปไทด์, พอลิเปปไทด์, โปรตีน
-กรดนิวคลีอิก, ได้แก่ DNA, RNA
-โอลิโกแซคคาไรด์, พอลิแซคคาไรด์

แมคโครโมเลกุล:
-พรีออน (Prion)
-เอนไซม์