สารบัญ
ในการใช้ชีวิตประจำวันของคนเรามีสิ่งรอบตัวที่เกี่ยวข้องกับเรื่องของวิทยาศาสตร์มากมาย ซึ่ง “สารชีวโมเลกุล” หรือ Biomolecules ก็เป็นอีกเรื่องที่ไม่ควรมองข้ามเด็ดขาดโดยเฉพาะกับเด็ก ๆ ที่สนใจเรียนด้านเคมี ลองมาทำความรู้จักไปด้วยกันเพื่อเป็นพื้นฐานเบื้องต้นสำหรับต่อยอดความรู้ในอนาคตได้เลย
สารชีวโมเลกุล (Biomolecules) คืออะไร
สารชีวโมเลกุล หรือ Biomolecules คือ สารที่พบเจอได้กับสิ่งมีชีวิตบนโลก มีองค์ประกอบหลักเป็นธาตุขนาดเล็ก มวลโมเลกุลต่ำ ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน รวมถึงธาตุไนโตรเจน ฟอสฟอรัส กำมะถัน (ซัลเฟอร์) ทั้งนี้ยังอาจมีธาตุอื่นเพิ่มเติมได้ เช่น เหล็ก ทองแดง สังกะสี เป็นต้น เมื่อเทียบกับปริมาณน้ำหนักของสิ่งมีชีวิตยังถือว่าน้อยมาก แต่กลับจำเป็นต่อร่างกายเพื่อการดำรงชีวิต ซึ่งคาร์บอนมีการเชื่อมต่อด้วยพันธะโควาเลนต์จนเป็นโครงร่าง แล้วอะตอม (หมู่ฟังก์ชัน) อื่นจะค่อย ๆ ถูกเติมเต็มเข้ามาในโครงร่างคาร์บอนดังกล่าว ลักษณะโครงสร้างเป็นรูปแบบ 3 มิติ มักอยู่ในรูปอสมมาตร
สารชีวโมเลกุลที่น่าสนใจ ประกอบไปด้วยอะไรบ้าง
1. คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate)
สารชีวโมเลกุลชนิดสำคัญที่ถูกใช้เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตทุกประเภท หากอธิบายแบบเข้าใจง่าย คาร์โบไฮเดรต หมายถึง คาร์บอนที่เกิดการอิ่มตัวด้วยน้ำ ให้พลังงาน 4 กิโลแคลอรี / 1 กรัม สารประกอบหลัก คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน และยังสามารถจำแนกออกได้ 3 กลุ่ม คือ
- น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว Monosaccharide ได้แก่ Glucose , Fructose , Galactose
- น้ำตาลโมเลกุลคู่ Disaccharides ได้แก่ Maltose , Lactose , Sucrose
- โพลีแซคคาไรด์ Polysaccharides ได้แก่ Starches , Glycogen , Cellulose
2. ไขมันและน้ำมัน (Fat and Oil)
สารกลุ่มลิพิด (Lipid) สมบัติคล้ายกันมาก องค์ประกอบหลัก ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดเจน และออกซิเจนชนิดไม่ละลายน้ำ นั่นหมายถึงหากรวมตัวอยู่ในน้ำไขมันจะถูกแยกออกเป็นชั้น แต่เมื่ออยู่รวมกับน้ำมันหรือสารทำละลายอินทรีย์บางประเภท เช่น แอลกอฮอล์ จะละลายตัวได้ดี หากไขมันอยู่ในระดับอุณหภูมิห้องมีสถานะของแข็ง แต่น้ำมันจะเป็นของเหลวในทุกอุณหภูมิ นอกจากช่วยเพิ่มพลังงานและความอบอุ่นของร่างกายแล้ว ไขมันและน้ำมันยังสามารถสกัดจากพืชและสัตว์เพื่อใช้สำหรับประกอบอาหารได้ด้วย
3. โปรตีน (Protein)
สารอินทรีย์ที่อยู่ในร่างกายของสิ่งมีชีวิตทุกประเภท มวลโมเลกุลมาก โครงสร้างซับซ้อน หน่วยย่อยคือกรดอะมิโนที่เรียงตัวต่อกันผ่านพันธะเปปไทด์ มีทั้งหมด 22 ชนิด แต่ร่างกายที่ใช้สร้างโปรตีนจะมี 20 ชนิด มีบทบาทสำคัญต่อร่างกายในด้านการช่วยซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอ เพิ่มการทำงานของกล้ามเนื้อ เป็นเอนไซม์หรือหน่วยย่อยเอนไซม์ เสริมภูมิคุ้มกัน เป็นแหล่งพลังงานสำรอง และอื่น ๆ อีกมากมาย
สารชีวโมเลกุลถือเป็นเรื่องใกล้ตัวมากกว่าที่คิด และมีความน่าสนใจมาก แต่สำหรับเด็ก ๆ คนไหนวางแผนสอบเข้าค่าย สอวน. ขอแนะนำคอร์ส สอวน. เคมีกับครูปีโป้ สรุปเนื้อหาสำคัญไว้ให้ครบ สอนสนุก เข้าใจง่าย เพิ่มโอกาสทำตามเป้าหมายได้อย่างแน่นอน
