สื่อการสอน วิชา เคมี ( ว40223 )

1. สื่อการสอน วิชา เคมี ( ว40223 ) หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง สารชีวโมเลกุล โดย นางยุภา ชาวสวน กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์

2. สารชีวโมเลกุล Biomolecules

3. สารชีวโมเลกุล เป็นสารที่เราพบในสารอาหารเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งมีความจำเป็นกับสิ่งมีชีวิต ได้แก่ - ไขมัน (Lipid) - คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) - โปรตีน (Protein)

4. ไขมัน (Lipid)

5. ไขมัน(Lipid) ไขมันประกอบด้วยองค์ประกอบ 2 อย่าง คือ - กรดไขมัน - กลีเซอรอล 1.กรดไขมัน (Fatty acid) คือ กรดอินทรีย์ชนิดหนึ่งที่มีหมู่คาร์บอกซิลเป็นหมู่ฟังก์ชัน สูตรทั่วไป O R C OH หมู่คาร์บอกซิล (Carboxyl group) หมู่แอลคิล(Alkyl group,CnH2n+1)

6. ชนิดของกรดไขมัน 1.กรดไขมันอิ่มตัว C ใน R ทุกตัวเป็น พันธะเดี่ยว สูตร CnH2n+1COOH เช่น C11H23COOH 2.กรดไขมันไม่อิ่มตัว C ในR อย่างน้อย 1 แห่ง จับกันเป็น พันธะคู่ นอกนั้นเป็นพันธะเดี่ยวหมด สูตร CnHxCOOH x < (2n+1) เช่นC11H19COOH

7. สมบัติของกรดไขมัน กรดไขมันส่วนมากมีจำนวนC อะตอม C12 - C18 ชนิดที่มีจำนวน C อะตอมน้อยกว่า 12 ได้แก่ กรดบิวทาโนอิก C3H7COOH ที่พบในเนย กรดไขมันไม่ละลายน้ำ มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงขึ้นตามจำนวน C อะตอมที่เพิ่มขึ้น และกรดไขมันอิ่มตัวมีจุดเดือดสูงกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัว ที่มีมวลโมเลกุลเท่ากัน

8. 2.กลีเซอรอล (Glycerol) คือ แอลกอฮอล์ที่ประกอบกันเป็นหน่วยไขมัน สูตรทั่วไป O CH2 O C R1 O CH O C R2 O CH2 O C R3

9. ไขมันและน้ำมัน คือ สารชีวโมเลกุลประเภทลิปิดชนิดหนึ่ง จำพวกเอสเทอร์ ไขมันและน้ำมันมีหมู่ฟังก์ชัน - COO- เหมือนเอสเทอร์ การเตรียม กลีเซอรอล + กรดไขมัน ตัวเร่ง , ไขมันหรือน้ำมัน + น้ำ ไขมัน เป็นของแข็ง มักพบในสัตว์ ประกอบด้วยกรดไขมันอิ่มตัวมากกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัว เช่นไขวัว ไขควาย น้ำมัน เป็นของเหลว มักพบในพืช ประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวมากกว่ากรดไขมันอิ่มตัว เช่น น้ำมันมะกอก สมบัติ ไขมันมีจุดเดือดสูงกว่าน้ำมัน ไม่ละลายน้ำ ละลายได้ดีในตัวทำละลายไม่มีขั้ว เช่น เบนซีน

10. การเกิดกลิ่นเหม็นหืน 1.ไฮโดรลิซิส (Hydrolysis) ไขมันและน้ำมัน + น้ำ ความร้อน กรดอินทรีย์ + กลีเซอรอล กลิ่นเหม็นหืน การป้องกัน เก็บไขมันและน้ำมันไว้ที่อุณหภูมิต่ำและอย่าให้ถูกน้ำ 2.ออกซิเดชัน(Oxidation) ไขมันและน้ำมันที่ประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัว + O2 แอลดีไฮด์ + …. กลิ่นเหม็นหืน การป้องกัน เติมสารกันการเหม็นหืน(Antioxidiant) เช่น วิตามิน E , C สาร BHT

11. การตรวจหาปริมาณกรดไขมันไม่อิ่มตัวในไขมันและน้ำมันการตรวจหาปริมาณกรดไขมันไม่อิ่มตัวในไขมันและน้ำมัน ไขมันและน้ำมันที่ประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัว ( - C = C - ) ทำปฏิกิริยากับสารละลายBr2 หรือI2 ได้ เกิดปฏิกิริยาการเติม บริเวณ C กับC ที่จับกันด้วยพันธะคู่ของกรดไขมันไม่อิ่มตัวในไขมันและน้ำมัน ไขมันและน้ำมันชนิดใดสามารถฟอกสีของสารละลายBr2 หรือ I2ได้มาก แสดงว่าไขมันและน้ำมันนั้นประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัว ปริมาณมาก

12. โปรตีน (Protein)

13. โปรตีน(Protein) คือ สารชีวโมเลกุลประเภทสารอินทรีย์ที่ประกอบด้วยธาตุ C , H , O , N เป็นองค์ประกอบสำคัญ นอกจากนี้ยังมีธาตุอื่นๆ เช่น S , P , Fe , Zn ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของโปรตีน โปรตีนเป็นสารพวกพอลิเมอร์ ประกอบด้วยกรดอะมิโนจำนวนมากมาย สมบัติของโปรตีน 1.ไม่ละลายน้ำ บางชนิดละลายน้ำได้เล็กน้อย 2.ขนาดโมเลกุลใหญ่ มีมวลโมเลกุลมาก 3.เป็นของแข็ง 4.เผาไหม้แล้วมีกลิ่นไหม้ 5.โปรตีนบางส่วนเมื่อได้รับความร้อน หรือเปลี่ยนค่า pH หรือเติม ตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิดจะทำให้เปลี่ยนโครงสร้างจับเป็นก้อนตะกอน

14. 6.Hydrolysis โปรตีน + น้ำ กรด, หรือ Enzyme กรดอะมิโนจำนวนมากมาย 7.การทดสอบโปรตีน สารละลายไบยูเรต เป็นสารละลายระหว่าง CuSO4กับ NaOH โปรตีน + สารละลายไบยูเรต เกิดตะกอนสีม่วง หรือ สารที่มีพันธะเฟปไทด์ 2 แห่งขึ้นไป * กรดอะมิโน + สารละลายไบยูเรต ไม่เกิดปฏิกิริยา

15. กรดอะมิโน(Amino acid) คือ กรดอินทรีย์ที่มีหมู่คาร์บอกซิล และหมู่อะมิโนเป็นหมู่ฟังก์ชัน สูตรทั่วไป H O R C C OH หมู่คาร์บอกซิล(Carboxyl group) NH2 หมู่อะมิโน(Amino group) R แทน H หรือกลุ่มอะตอมของธาตุต่างๆ สมบัติของกรดอะมิโน 1.เป็นของแข็งไม่มีสี 2.ละลายน้ำเกิดพันธะไฮโดรเจน และแรงแวนเดอร์วาลส์ 3.จุดหลอมเหลวอยู่ระหว่าง 150 OC - 300OC เพราะเกิดพันธะไฮโดรเจน 4.ทำหน้าที่เป็น Amphoteric substance (เป็นทั้งกรดและเบส)

16. การเกิดพันธะเพปไทด์ พันธะเพปไทด์(Peptide bond) คือ พันธะโควาเลนต์ที่เกิดระหว่าง C อะตอมในหมู่คาร์บอกซิล ของกรดอะมิโนโมเลกุลหนึ่ง ยึดกับ N อะตอมในหมู่อะมิโนของกรดอะมิโนอีกโมเลกุลหนึ่ง O O O O NH2 - CH - C - OH + H - NH - CH - C - OH NH2 -CH - C - NH - CH - C - OH + H2O R1 R2 R1 R2 กรดอะมิโน1 กรดอะมิโน2 พันธะเพปไทด์ สารที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 2 โมเลกุล เรียกว่า Dipeptide สารที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 3 โมเลกุล เรียกว่าtripeptide สารที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนตั้งแต่ 100 โมเลกุล เรียกPolypeptide นี้ว่า Protein

17. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate)

18. คาร์โบไฮเดรต(Carbohydrate) คือ สารชีวโมเลกุลที่เป็นสารอินทรีย์ประกอบด้วยธาตุ C , H และ O อัตราส่วนโดยอะตอมของ H : O = 2 : 1 คาร์โบไฮเดรต เป็นสารอินทรีย์ที่มีหมู่คาร์บอกซาลดีไฮด์ (-CHO) และหมู่ไฮดอกซิล(-OH) หรือหมู่คาร์บอนิล(-CO) เป็นหมู่ฟังก์ชัน

19. คาร์โบไฮเดรต 1.คาร์โบไฮเดรตที่มีรสหวาน โมเลกุลมีขนาดเล็ก เรียกว่า Monosaccaharide เช่น C6H12O6 ได้แก่ กลูโคส ฟรักโทส กาแล็กโทส โมเลกุลใหญ่ขึ้น เรียกว่า Disaccaharide เช่น C12H22O11 ได้แก่ มอลโทส ซูโครส แลคโทส สมบัติ สถานะเป็นของแข็ง ละลายน้ำ มีรสหวาน ทำปฏิกิกริยากับสารละลายเบเนดิกต์เกิดตะกอนสีแดงอิฐ (Cu2O) ยกเว้น ซูโครส สำหรับ Disaccaharide สามารถเกิดการไฮโดรลิซิสได้ Momosaccaharide 2 โมเลกุล

20. C12H22O11 + H2O หรือ Enzyme C6H12O6 + C6H12O6 มอลโทส + H2O หรือ Enzymeกลูโคส + กลูโคส ซูโครส + H2O หรือ Enzyme กลูโคส + ฟรุกโทส แล็กโทส + H2O หรือ Enzyme กลูโคส + กาแล็กโทส

21. 2.คาร์โบไฮเดรตที่ไม่มีรสหวาน2.คาร์โบไฮเดรตที่ไม่มีรสหวาน มีสูตรเคมี คือ (C6H10O5)n เป็นคาร์โบไฮเดรตจำพวกพอลิเมอร์ ที่เกิดจากโมเลกุล Monosaccharide (กลูโคส) จำนวนมากมายต่อรวมกัน เช่น แป้ง ไกลโคเจน เซลลูโลส สมบัติ สถานะเป็นของแข็ง ไม่ละลายน้ำ ไม่มีรสหวาน เกิดไฮโดรลิซิสได้ Monosaccharide ที่เป็นกลูโคสจำนวนมากมาย

22. การทดสอบคาร์โบไฮเดรต 1.คาร์โบไฮเดรตที่มีรสหวาน สารอินทรีย์ที่มีหมู่ -CO และ -OH ในโมเลกุลเดียวกันในด่างเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จะเปลี่ยนโครงสร้างเป็นหมู่ -CHO ดังนี้ O OH O C C C C H สารละลายเบเนดิกต์(Benedict solution) เป็นสารผสมระหว่าง CuSO4 , Na2CO3และโซเดียมซิเตรด ให้ของผสมระหว่าง Cu2+ และ OH –มีสีน้ำเงิน O O R C H + 2Cu2+ +5OH - R C O-+ Cu2O + 3H2O สารละลายเบเนดิกต์ เกลือของกรดอินทรีย์ ตะกอนสีแดงอิฐ โมโนแซกคาไรด์ + เบเนดิกต์ เกลือของกรดอินทรีย์ + ตะกอน + น้ำ กับไดแซกคาไรด์ สีแดงอิฐ

23. 2.คาร์โบไฮเดรตที่ไม่มีรสหวาน2.คาร์โบไฮเดรตที่ไม่มีรสหวาน แป้ง + I2สารเชิงซ้อนสีน้ำเงินเข้มที่เป็นตะกอน