เคมีของชีวิต สารประกอบอินทรีย์

งานนำเสนอเรื่อง: "เคมีของชีวิต สารประกอบอินทรีย์"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 เคมีของชีวิต สารประกอบอินทรีย์

2 carbon and molecular diversity
carbon and molecular diversity สารประกอบอินทรีย์ภายในเซลล์จะมี C เป็นโครงสร้างหลักหรือเป็นแกน

3 Atom ของ C อาจจับกับ atom อื่นอีก 4 atom ด้วย covalent bond เดี่ยวที่แข็งแรง หรืออาจเป็น double หรือ triple bond ก็ได้

4 C จะสร้างพันธะกับธาตุได้มากมายหลายชนิดในรูปของสายตรงหรือแยกกิ่งก้านสาขา หรืออาจเชื่อมกันเป็นวง ก็ได้

5 Isomers เป็นสารที่มีสูตรโมเลกุลเหมือนกันแต่สูตรโครงสร้างต่างกัน

6 Isomers แบ่งเป็น 1. structural isomers ต่างกันในการจัดรูปแบบ covalent ของ atom 2. geometric isomers หรือ cis-trans isomers ต่างกันเนื่องจากการจัดวางตัวของ atom

7 3. enantiomers หรือเรียกว่า stereoisomers เป็น isomer ที่เป็น mirror image ของกันและกันเรียก D & L form ขึ้นอยู่กับ configuration ของเซลล์

8

9 สารประกอบอินทรีย์ประกอบขึ้นกับ functional group ที่มีสมบัติเฉพาะตัว

10 functional group methyl group -CH3 hydroxyl group -OH aldehyde group C

11 O ketone group -C carboxyl group -COOH amino group -NH2 phosphate group -OPO=3 sulfhydryl group -SH

12

13 Macromolecule Carbohydrates Lipids Proteins Nucleic acid

14 Dehydration synthesis (Condensation) monomers. polymers hydrolysis
Dehydration synthesis (Condensation) monomers polymers hydrolysis Polymer monomer

15

16 Class. Monomer Carbohydrates. monosaccharides Protein
Class Monomer Carbohydrates monosaccharides Protein Amino acid Nucleic acid nucleotide

17 Carbohydrate มี C H O เป็นองค์ประกอบในอัตราส่วน 1 : 2 : 1 โดยประมาณ
Carbohydrate มี C H O เป็นองค์ประกอบในอัตราส่วน 1 : 2 : 1 โดยประมาณ C : H : O = 1 : 2 : 1 สูตร (CH2O)n - monosaccharides - disaccharides - polysaccharides

18 Carbohydrate 1. Monosaccharide. Simple sugar. - glucose. - fructose
Carbohydrate 1. Monosaccharide Simple sugar - glucose - fructose - ribose

19 2. disaccharides monosaccharides 2 โมเลกุลเชื่อมด้วย glycosydic linkage เป็น disaccharides เช่น sucrose maltose lactose

20 glucose + fructose. sucrose glucose + glucose
glucose + fructose sucrose glucose + glucose maltose glucose + galactose lactose

21 Polysaccharide. polymer ของ simple sugar ที่เชื่อมต่อกัน
Polysaccharide polymer ของ simple sugar ที่เชื่อมต่อกัน - starch (พืช) - glycogen (สัตว์) - cellulose carbohydrate ส่วนใหญ่เช่น polysaccharides.

22

23

24 complex carbohydrate อนุพันธ์ ของ monosaccharide. - glycoprotein
complex carbohydrate อนุพันธ์ ของ monosaccharide glycoprotein glycolipid

25 Lipid ประกอบด้วย C H และ O แต่มีอัตราส่วนของ O ต่อ C และ H น้อยกว่า carbohydrate Lipid เป็น hydrocarbon ที่ไม่ละลายน้ำแต่ละลายได้ดีใน nonpolar solvent เช่น ether ประกอบด้วย C H และ O แบ่งเป็น - neutral fat - phospholipids - steroids

26 Neutral fats ประกอบขึ้นจาก 1 molecule ของ glycerol รวมกับ 1-3 โมเลกุลของ fatty acids ร่างกายเก็บเชื้อเพลิงไว้ในรูปของ neutral fat

27

28 Fatty acids มีทั้ง saturate และ unsaturate

29

30

31

32 neutral fat แบ่งเป็น. - monoacylglycerol. - diacylglycerol
neutral fat แบ่งเป็น - monoacylglycerol - diacylglycerol - triacylglycerol

33 Phospholipids เป็นองค์ประกอบของโครงสร้างของ cell membrane มีคุณสมบัติเป็น amphipatic

34 Steroids เป็น lipid กลุ่มที่ไม่มีกรดไขมัน (fatty acid) เป็นองค์ประกอบมี atom ของ C เรียงกันเป็นวงเกาะกัน steroid ที่สำคัญคือ cholesterol bile-salts และ hormones บางชนิด

35 Protein เป็นโมเลกุลซับซ้อนขนาดใหญ่ (polymer) ประกอบด้วย monomer ที่เรียกว่าamino acid เชื่อมไว้ด้วย peptide bond

36 Protein structure protein เกิดจากการรวมตัวของ amino acid โครงสร้างของ amino acid คือ ประกอบด้วย amino group และ carboxyl group ส่วนที่เป็น R group (Side chain) คือ ตัวแปรของ amino acid แต่ละตัว ซึ่งจะกำหนดสมบัติทางเคมีของ amino acid

37

38 amino acids ส่วนมากมักจะอยู่ในรูป dipolar ions ภายในร่างกาย และทำหน้าที่เป็น biological buffers

39 Essentiol amino acid คือ amino acids ที่สัตว์สังเคราะห์ไม่ได้ ดังนั้นต้องได้จากอาหาร

40 Essential amino acid ประกอบด้วย Arginine. methionine histidine
Essential amino acid ประกอบด้วย Arginine methionine histidine Phenylalanine isoleuine threonine leucine tryptophan lysine valine

41 nonessential Alanine. glutamate asparagine. glutamine aspartate
nonessential Alanine glutamate asparagine glutamine aspartate glycine cysteine proline, serine, tyrosine

42 amino acid แต่ละตัวจะเชื่อมติดกันด้วย peptide bond โดย carboxyl group จะเชื่อมติดกับ amino group

43 โมเลกุล protein จัดโครงสร้างเป็น 4 ระดับ คือ. 1. primary structure. 2
โมเลกุล protein จัดโครงสร้างเป็น 4 ระดับ คือ primary structure 2. sccondary structure 3. tertiary structure 4. quaternary structure

44 Primary structure เป็นการเรียงลำดับของ amino acids ใน peptide chain

45

46 secondary structure เป็นการ coiling ของ peptide chain ไปเป็น helix หรือ regular conformation อื่นๆ เนื่องจากพันธะ hydrogen

47

48 Tertiary structure เป็นรูปร่างในภาพของ polypeptide chains ที่เป็นผลจากสมบัติทางเคมี และปฏิสัมพันธ์ของ amino acid เฉพาะอย่าง

49

50 Quaternary structure เป็นความสัมพันธ์ของระยะห่าง, ช่องว่าง (spatial relationship) ของผลรวมของ polypeptide chain 2 สายหรือมากกว่า

51

52 Nucleic acid แบ่งเป็น 2 ชนิดคือ 1. Deoxyribonucleic acid หรือ DNA 2
Nucleic acid แบ่งเป็น 2 ชนิดคือ 1. Deoxyribonucleic acid หรือ DNA 2. Ribonucleic acid หรือ RNA

53 Nucleic acid เป็น polymer ของ nucleotide nucleotide สองตัวเชื่อมกันด้วยพันธะ phosphodiester เรียก dinucleotide ถ้าเชื่อมต่อกันประมาณ 2-20 ตัว เรียก oligonucleotide ถ้ามากกว่านั้น เรียก polynucleotide หรือ nucleic acid

54 Nucleotide ประกอบด้วย 1
Nucleotide ประกอบด้วย 1. Pentose sugar อาจเป็นน้ำตาล deoxyribose ใน DNA หรือน้ำตาล ribose ใน RNA 2. Nitrogenous base แบ่งเป็น purine base เช่น Adenine (A) และ quanine (G) pyrimidine ได้แก่ cytosine - C thymine - T uracil - U

55 3. Phosphate group น้ำตาลและ phosphate group จะจับกันเป็นแกนของสาย DNA เรียกว่า sugar phosphate backbone

56 หน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต
หน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิตที่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ด้วยตัวเอง

57 The study of Life Biology Submicroscopic Ecosystem วิวัฒนาการ

58 3. 7 –3. 8 พันล้านปี - กำเนิดของสิ่งมีชีวิตในยุค precambium 3
3.7 –3.8 พันล้านปี - กำเนิดของสิ่งมีชีวิตในยุค precambium 3.5 พันล้านปี (3500 ล้านปี) - oldest prokaryotic fossil 1.5 พันล้านปี (1500 ล้านปี) - oldest eukaryotic fossil

59 Levels of organization in nature