สิ่งมีชีวิตบนโลกใบนี้มีรูปร่าง และโครงสร้างที่แตกต่างกัน

สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ประกอบด้วยโครงสร้างพื้นฐานที่เล็กที่สุดคือ “เซลล์ (Cell)”

ภายในเซลล์ประกอบด้วยโมเลกุลของสารเคมีหลายชนิด อะตอม (ธาตุ) โมเลกุล เซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ ระบบ สิ่งมีชีวิต ภายในเซลล์ประกอบด้วยโมเลกุลของสารเคมีหลายชนิด

เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต

สารในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต มีทั้งสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์

สารอินทรีย์ (organic substance) คือ สารที่มีธาตุ Cและ H เป็นองค์ประกอบ สารอินทรีย์ที่พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เป็นสารประกอบโมเลกุลใหญ่ เรียก สารชีวโมเลกุล (biological molecule) สารชีวโมเลกุล แบ่งได้เป็น 4 ประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต ลิพิด โปรตีน กรดนิวคลีอิก

สารอนินทรีย์ (inorganic substance)

สารอินทรีย์(organic substance)

คาร์โบไฮเดรต พบในอาหารประเภทใดบ้าง?

ปริมาณคาร์โบไฮเดรตในอาหาร 100 กรัม ชื่ออาหาร ปริมาณที่มี (g) น้ำตาลทรายขาว น้ำตาลทรายแดง น้ำตาลมะพร้าว 99 - 100 ข้าวเจ้า ข้าวเหนียว แป้งข้าวโพด แป้งมัน เส้นก๋วยเตี๋ยว ข้าวสาลี ลูกเกด 81-90 ขนมปังแคร็กเกอร์ ลิ้นจี่แห้ง 71-80 เยลลี่ แยม ลูกเดือย ถั่วดำ ถั่วเขียว ข้าวโอ๊ต 61-70 ขนมปัง ช็อกโกเลต นมข้นหวาน มะขามหวาน 51-60 เส้นบะหมี่ ทุเรียน เกาลัด 41-50 มันเทศ นมผง ถั่วเหลือง เม็ดขนุน กล้วย มันสำปะหลัง รังนก 31-40 ขนมจีน เม็ดมะม่วงหิมพานต์ แห้ว กระจับ ขนุน น้อยหน่า ฝรั่ง ละมุด 21-30 มะม่วงสุก มะละกอสุก มะขามเทศ มังคุด ลิ้นจี่ แอปเปิล ส้ม ลำไย 11-20 ตับ ไข่ นมสด ลูกตาลอ่อน มะเขือเทศ แตงโม แตงไทย 0-10

คาร์โบไฮเดรต มาจากคำว่า hydrate of carbon หรือคาร์บอนที่มีนํ้า ประกอบด้วยธาตุ 3 ชนิด คือ C, H,O สูตรทั่วไปคือ (CH2O)n **C≥3 มีสัดส่วน H : O = 2 : 1 แบ่งตามขนาดโมเลกุลเป็น 3 ประเภท monosaccharide oligosaccharide polysaccharide

1.มอโนแซ็กคาไรด์ คือ นํ้าตาลโมเลกุลเดี่ยว เป็นคาร์โบไฮเดรตขนาดเล็กที่สุด ประกอบด้วย C 3-7 อะตอม

การจำแนกน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวตามจำนวนอะตอมของคาร์บอน ไตรโอส (triose) >>มีC 3 อะตอม เช่น Glyceraldehyde, Dihydroxyacetone เทโทรส (tetrose) >>มีC 4 อะตอม เช่น Erythrose, Erythrulose **เพนโทส (pentose) >>มีC 5 อะตอม เช่น Ribose, Deoxyribose **เฮกโซส (hexose) >>มีC 6 อะตอม ได้แก่ Glucose, Galactose,, Fructose เฮปโทส (heptose) >>มีC 7 อะตอม เช่น Sedoheptulose

มอนอแซ็กคาไรด์ จำแนกตามหมู่ฟังก์ชันได้เป็นแอลโดส (aldose) ซึ่งมีหมู่ฟังก์ชันเป็นแอลดีไฮด์ และคีโทส (ketose) ซึ่งมีหมู่ฟังก์ชันเป็นคีโตน aldehydes ketones

2.โอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) โอลิโกแซ็กคาไรด์ เกิดจากมอนอแซ็กคาไรด์ 2–10 หน่วย มาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะ C–O–C ซึ่งเรียกว่า พันธะไกลโคซิดิก (glycosidic bond)        ถ้าประกอบด้วย 2 หน่วยเรียกว่า ไดแซ็กคาไรด์ (disaccharide) ถ้า 3 หน่วย เรียกว่า ไตรแซ็กคาไรด์ (trisaccharide) ที่พบมากคือ ไดแซ็กคาไรด์ ได้แก่ ซูโครส มอลโทส แลกโทส

พันธะไกลโคซิดิก (glycosidic bond)

ตัวอย่าง โอลิโกแซ็กคาไรด์ มอสโทส - พบในข้าวมอลต์หรือเมล็ดข้าวที่กำลังงอก (กลูโคส + กลูโคส) ในร่างกายเกิดขึ้นจากการย่อยแป้งและไกลโคเจน ข้าวที่เคี้ยวในปากมีรสหวาน เพราะแป้งถูกเอนไซม์อะไมเลสย่อยเป็นมอลโทส

ซูโครส - พบมากในอ้อย นํ้าตาลมะพร้าว ผลไม้สุก และอยู่ในรูปนํ้าตาลทราย (กลูโคส + ฟรักโทส) เป็นนํ้าตาลที่เราได้รับจากอาหารมากที่สุด

แลกโทส - พบในนํ้านมคนและสัตว์ (กลูโคส + กาแลกโทส) มีความหวานน้อยที่สุด

3.พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) คือ คาร์โบไฮเดรตโมเลกุลใหญ่ ประกอบด้วยนํ้าตาลโมเลกุลเดี่ยว >10 โมเลกุลขึ้นไปเรียงต่อกันเป็นสายยาวด้วยพันธะไกลโคซิดิก มีสมบัติเป็นของแข็งสีขาว ไม่ละลายนํ้า ไม่มีรสหวาน ไม่ว่องไวต่อการทำปฏิกิริยาเคมี ได้แก่ แป้ง ไกลโคเจน เซลลูโลส ไคติน ทั้งหมดมีกลูโคสเป็นองค์ประกอบ แต่โครงสร้างแตกต่างกัน

amylose amylopectin glycogen cellulose

แป้ง แป้ง - โครงสร้างเป็นสายยาว/แตกแขนงไม่กี่แขนง - มีสมบัติไม่ละลายในนํ้าเย็น แต่ละลายได้ในนํ้าร้อน - แป้งถูกย่อย (hydrolysis) จะได้สารที่มีขนาดโมเลกุลเล็กลงตามลำดับ ดังนี้ แป้ง เดกซ์ทริน มอลโทส กลูโคส แป้ง อะไมโลสไม่แตกแขนง อะไมโลเพกติน แตกแขนง

เซลลูโลส - โครงสร้างเป็นสายยาว ไม่แตกแขนง - เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์พืช - ร่างกายคนไม่มีเอนไซม์ย่อยเซลลูโลส เป็นกากอาหารกระตุ้นการขับถ่าย

ไกลโคเจน - โครงสร้างเป็นสายยาว มีแตกแขนงเป็นสายสั้น ๆ จำนวนมาก - ร่างกายสัตว์สำรองไกลโคเจนไว้ที่ตับและกล้ามเนื้อไว้ใช้เมื่อขาดแคลน

ไคติน โครงสร้างเป็นสายยาวไม่แตกแขนง ไม่ละลายน้ำ เป็นองค์ประกอบสำคัญของเปลือกกุ้ง ปู แมลง เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์เห็ด รา ยีสต์

ความสำคัญของคาร์โบไฮเดรต เป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญในเซลล์ โดยเฉพาะกลูโคส เป็นอาหารสะสมของพืชและสัตว์ เช่น แป้ง ไกลโคเจน เป็นส่วนประกอบและโครงสร้างของเซลล์

ให้นักเรียนช่วยกันสรุปประโยชน์ของคาร์โบไฮเดรต

ประโยชน์ของคาร์โบไฮเดรต เป็นแหล่งพลังงานในเซลล์ เช่น กลูโคส เป็นอาหารสะสมของพืชและสัตว์ เช่น แป้ง ไกลโคเจน เป็นส่วนประกอบของเซลล์และโครงสร้างเซลล์ เช่น น้ำตาลไรโบส น้ำตาลดีออกซีไรโบส เซลลูโลส