Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

เคมีพื้นฐานสิ่งมีชีวิต - Coggle Diagram

- - - - 1.1 แบ่งตามหมู่ฟังก์ชัน (Function group)
        
        โดยทั่วไปน้ำตาลจะมีหมู่ไฮดรอกซี (–OH group) เป็นองค์ประกอบจำนวนมาก และมีหมู่ฟังก์ชันที่แสดงคุณสมบัติเฉพาะ แบ่งได้เป็น 2 หมู่ฟังก์ชั่น
        
        หมู่อัลดีไฮด์ (R-COH group) ว่า น้ำตาลอัลโดส (aldose)
        
        ตัวอย่างของน้ำตาลอัลโดส เช่น น้ำตาลกลีเซอรอลดีไฮด์ (C3) น้ำตาลไรโบส (C5) น้ำตาลกลูโคส (C6)
        
        หมู่คีโตน (R-CO-R’) เรียกน้ำตาลที่มีหมู่ฟังก์ชันคีโตนว่า น้ำตาลคีโตส (ketose)
        
        ตัวอย่างของน้ำตาลคีโตส เช่น น้ำตาลไดไฮดรอกซีอะซีโตน (C3) น้ำตาลไรบูโลส (C5) น้ำตาลฟรักโทส (C6)
      - 1.2 แบ่งตามจำนวนอะตอมของธาตุคาร์บอน (Carbon atom)
        
        โมเลกุลของน้ำตาลจะประกอบด้วยอะตอมของธาตุคาร์บอนตั้งแต่ 3-7 อะตอม
        
        คาร์บอน 3 อะตอม เรียกว่า น้ำตาลไตรโอส (triose)
        
        น้ำตาลกลีเซอรอลดีไฮด์ (glyceraldehyde) จะพบในกระบวนการสลายกลูโคสเพื่อให้ได้พลังงาน
        
        แต่บางครั้งอาจจะเรียกชื่อน้ำตาลผสมกันระหว่างหมู่ฟังก์ชันและจำนวนอะตอมของธาตุคาร์บอน เช่น อัลโดไตรโอส (aldotriose) คือ น้ำตาลที่มีหมู่ฟังก์ชันเป็นอัลดีไฮด์และมีจำนวนอะตอมของธาตุคาร์บอน 3 อะตอม คีโตไตรโอส (ketotriose) คือ น้ำตาลที่มีหมู่ฟังก์ชันเป็นคีโตนและมีจำนวนอะตอมของธาตุคาร์บอน 3 อะตอม
        
        คาร์บอน 4 อะตอม เรียกว่า น้ำตาลเทโทรส (tetrose)
        
        น้ำตาลอิริโทรส (erythrose) เป็นน้ำตาลที่พบในวัฏจักรคัลวินของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
        
        คาร์บอน 5 อะตอม เรียกว่า น้ำตาลเพนโทส (pentose)
        
        น้ำตาลอะราบิโนส (arabinose) มักพบในพืช เมื่อเกิดเป็นพอลิแซ็กคาไรด์จะให้เพคทิน บางครั้งอาจเรียกว่า น้ำตาลเพคทิน (pectin sugar) จะเกิดในรูปของเจล มักเอาไปทำเป็นเยลลี่
        
        น้ำตาลไซโลส (xylose) มักพบในพืช สามารถสกัดได้จากเยื่อไม้ (wood) บางครั้งจะเรียกว่า น้ำตาลเยื่อไม้
        
        น้ำตาลไรโบส (ribose) และน้ำตาลดิออกซีไรโบส (deoxyribose) ทั้ง 2 ชนิด จะพบเป็นองค์ประกอบของสารพันธุกรรม (จะกล่าวในบทเรียนต่อไป เรื่อง “กรดนิวคลีอิก”)
        
        คาร์บอน 6 อะตอม เรียกว่า น้ำตาลเฮกโซส (hexose)
        
        น้ำตาลกลูโคส (glucose) มีบทบาทสำคัญทางโภชนาการของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รวมทั้งมนุษย์ด้วย จะพบมากในพืชสัตว์ บางครั้งอาจเรียกได้หลายชื่อขึ้นอยู่กับแหล่งที่พบ เช่น น้ำตาลองุ่น น้ำตาลข้าวโพด หรือน้ำตาลในเลือด นอกจากนี้อาจเรียก น้ำตาลกลูโคส ว่า น้ำตาลเด็กซ์โทรส (dextrose)
        
        น้ำตาลกาแล็กโทส (galactose) และน้ำตาลแมนโนส (mannose) โดยธรรมชาติพบในรูปของพอลิแซ็กคาไรด์ โดยพอลิเมอร์ของน้ำตาลแมนโนส จะเรียกว่า แมนแนน (mannan) ซึ่งพบในพืช
        
        น้ำตาลฟรักโทส (fructose) เป็นน้ำตาลที่หวานที่สุด พบมาในผลไม้และน้ำผึ้ง และยังเป็นน้ำตาลเพียงชนิดเดียวที่พบในน้ำอสุจิของคน
        
        คาร์บอน 7 อะตอม เรียกว่า น้ำตาลเฮปโทส (heptose)
        
        น้ำตาลซีโดเฮปทูโลส (sedoheptulose) เป็นน้ำตาลที่พบในวัฏจักรคัลวินของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง น้ำตาลที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ ได้แก่ น้ำตาลกลูโคส ฟรักโทส และกาแล็กโทส
      - 1.3 สารที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับมอนอแซ็กคาไรด์
        
        กรดแอสคอบิก (ascorbic acid) หรือวิตามินซี มีโครงสร้างคร้างคล้ายกับนอนแซ็กคาไรด์ เพราะถูกสังเคราะห์ขึ้นมาจากน้ำตาลกลูโคสนั่นเอง
        
        น้ำตาลอะมิโน (amino sugar) เกิดจากการแทนที่หมู่ –OH ของมอนอแซ็กคาไรด์ด้วยหมู่ –NH2 ที่พบมากในธรรมชาติมีเพียง 4 ชนิด ได้แก่ กลูโคซามีน (glucosamine) แมนโนซามีน (mannosamine) กาแลกโทซามีน (galactosamine) และอะเซทิลกลูโคซามีน (N-acetylglucosamine: NAG) ซึ่ง N-acetylglucosamine จะเป็น monomer ของไคทิน (chitin) ซึ่งพบในเปลือกนอกของกุ้งและปู และอีกชนิดคือ กรดอะเซทิลมิวรามิก (N-acetylmuramic acid: NAM) จะพบเป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์แบคทีเรีย (peptidoglycan) และพบในรูปของโอลิโกแซ็กคาไรด์และพอลีแซ็กคาไรด์มากกว่าพบเดี่ยว ๆ
      - การทดสอบ
        
        การทดสอบเบเนดิก (Benedict’s test) เป็นวิธีทดสอบน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว (monosaccharide) และน้ำตาลโมเลกุลคู่ (disaccharide) ที่เป็นน้ำตาลรีดิวซิงทุกชนิด ยกเว้น น้ำตาลซูโครส (sucrose) โดยเมื่อต้มน้ำตาลรีดิวซิงกับสารละลาย Benedict ในภาวะที่เป็นด่าง น้ำตาลจะใช้หมู่แอลดีไฮด์ในการรีดิวซ์ เกิดเป็นตะกอนสีแดงอิฐของคิวพรัสออกไซด์ (Cu2O) แต่หากได้รับความร้อนไม่มากพอ ตะกอนที่ได้อาจเป็นสีเหลือง สีเขียว หรือสีแดง
    - - ใช้เรียกชื่อกลุ่มของน้ำตาลที่ประกอบไปด้วยมอโนแซ็กคาไรด์ตั้งแต่ 2 โมเลกุลขึ้นไป แต่ไม่เกิน 10 โมเลกุล แต่ที่พบมากในธรรมชาติจะมีอยู่ 2 ชนิดด้วยกันคือ ไดแซ็กคาไรด์ และไตรแซ็กคาไรด์
        
        2.1 ไดแซ็กคาไรด์ (disaccharide) หรือน้ำตาลโมเลกุลคู่ ประกอบด้วย น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวจำนวน 2 โมเลกุล จับกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก (glycosidic bond) ได้แก่ มอลโทส (maltose) แล็กโทส (lactose) ซูโครส (sucrose) และเซลโลไบโอส (cellobiose)
        
        มอลโทส หรือน้ำตาลมอลต์ (malt sugar) เป็นไดแซ็กคาไรด์ที่ได้มาจากการการไฮโดรไลซิสของแป้ง ซึ่งพบในข้าวบาร์เลย์ที่กำลังงอก ซึ่งเกิดจากกลูโคส 2 โมเลกุลเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก ชนิด a-1,4 มอลโทสจะถูกย่อยด้วยใช้เอนไซม์มอลเทส (maltase)
        
        แล็กโทส หรือน่ำตาลนม (milk sugar) จะพบในน้ำนมนัวประมาณ 5% และพบในน้ำนมคนประมาณ 7% แล็กโทสบริสทุธิ์ได้มาจากหัวน้ำนมที่เกิดจากกระบวนการผลิดเนยแข็ง ซึ่งแล็กโทสเกิดจากการจับกันของกาแล็กโทสกับกลูโคส ด้วยพันธะไกลโคซิดิก ชนิด b-1,4 และถูกสลายด้วยเอนไซม์แล็กเทส (lactase) พบว่าทารกแถบตะวันออกกลางและแอฟริกาจะขาดเอนไซน์ชนิดนี้มาก มีผลทำให้แล็กโทสไม่ถูกย่อยเกิดแก๊สในกระเพาะอาหารแดละมีอาการท้องร่วง
        
        ซูโครส หรือน้ำตาลทราย หรือน้ำตาลอ้อย (cane sugar) จะพบในพืชหลายชนิด เช่น อ้อย หัวบีท (beet sugar) และต้นเมเปิล เป็นต้น ซูโครสประกอบด้วยกลูโคสกับฟรักโทส จับกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก ชนิด a-1,2 ถ้าทำการสลายด้วยกรดหรือเอนไซม์ซูเครส (sucrase) จะทำให้ได้ “invert sugar” ในธรรมชาติพบมากในน้ำผึ้ง จะถูกนำมาใช้ทำช็อกโกแลตเหลวเพื่อเคลือบผลไม้ เช่น เชอรี่
        ในทางโภชนาการ ซูโครสจะให้แคลอรี่สูง สำรับผู้ที่มีน้ำหนักมากพลายายมเลี่ยงไปใช้สารให้ความหวานสังเคราะห์ เช่น แซ็คคาริน (saccharin) ซึ่งให้ความหวานกว่าน้ำตาล 500 เท่า แต่อาจจะก่อให้เกิดมะเร็งได้
        
        เซลโลไบโอส ได้จากการสลายเซลลูโลสโดยใช้กรดที่เจือจาง ซึ่งประกอบด้วย กลูโคส 2 โมเลกุลจับกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก ชนิด b-1,4 เซลโลไบโอสจะไม่ถูกย่อยสลายด้วยเอนไซม์มอลเทส
        
        2.2 ไตรแซ็กคาไรด์ (trisaccharide) ประกอบด้วยน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวจำนวน 3 โมเลกุล ที่พบในธรรมชาติ เช่น น้ำตาลราฟฟิโนส
        
        ราฟฟิโนส (raffinose) หรืออาจเรียกว่า melitose เป็นคาร์โบไฮเดรต ประเภท oligosaccharide ที่ประกอบด้วยน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว 3 โมเลกุล (trisaccharide) คือ น้ำตาลกาแล็กโทส (galactose) ต่อกับน้ำตาลซูโครส (sucrose) ซึ่งเป็นน้ำตาลโมเลกุลคู่ เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ
        Raffinose ไม่สามารถถูกย่อยได้ในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ แต่จะถูกย่อยโดยแบคทีเรียซึ่งสร้างแก๊สอยู่ในลำไส้ใหญ่ ทำให้เกิดการหมักได้แก๊สออกมา หากบริโภคเข้าไปจะทำให้เกิดอาการท้องอืด (flatulence) และต้องผายลม จึงจัดเป็นสารต้านฤทธิ์สารอาหารชนิดหนึ่ง น้ำตาล raffinose พบมากในถั่วเมล็ดแห้ง (legume) เช่น ถั่วลิสง beans, peas, tree nut และในผักประเภท cruciferous ได้แก่ กะหล่ำปลี, brussels sprout และบรอกโคลี (broccoli)
        
        สแตคีโอส (stachyose) เป็นคาร์โบไฮเดรต (carbohydrate) ประเภทโอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) ประกอบด้วย galactose 2 โมเลกุล glucose 1 โมเลกุล และ fructose 1 โมเลกุล ตามลำดับ พบมากในถั่วเมล็ดแห้ง (legume) เช่น ถั่วลิสง และถั่วเหลือง stachyose ไม่สามารถถูกย่อยได้ในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ แต่จะถูกย่อยได้โดยแบคทีเรีย ซึ่งจะสร้างแก๊สสะสมอยู่ในลำไส้ใหญ่ การบริโภคอาหารที่มี stachyose ทำให้เกิดแก๊สมาก และเกิดการผายลมบ่อย
    - - พอลิแซ็กคาไรด์ เป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ เกิดจากมอโนแซ็กคาไรด์ที่มากกว่า 10 โมเลกุลขึ้นไปต่อกันเป็นสายยาว มีการเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก ชนิด 1,4 และ 1,6 ซึ่งพอลิแซ็กคาไรด์จะแตกต่างกันที่ชนิด จำนวน และรูปแบบการเชื่อมต่อของมอโนแซ็กคาไรด์ที่เป็นองค์ประกอบ บางชนิดเป็นสายตรง (linear) เช่น อะไมโลส เซลลูโลส บางชนิดมีการแต่งกิ่งก้านออกไป (branching) เช่น อะไมโลเพกทิน ไกลโคเจน พอลิแซ็กคาไรด์แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ
        
        3.1 ฮอโมพอลิแซ็กคาไรด์ (homopolysaccharide) คือ พอลิแซ็กคาไรด์ที่โมเลกุลประกอบด้วยมอโนแซ็กคาไรด์ชนิดเดียวกันทั้งหมด เช่น แป้ง (starch) ไกลโคเจน (glycogen) และเซลลูโลส (cellulose) ซึ่งในโมเลกุลประกอบด้วยน้ำตาลกลูโคสเท่านั้น และอินูลิน (inulin) คือ พอลิแซ็กคาไรด์ที่โมเลกุลประกอบด้วยน้ำตาลฟรักโทสเท่านั้น
        
        แป้ง (Starch) จะประกอบไปด้วยกลูโคสเพียงชนิดเดียว พืชจะสะสมแป้งที่เกิดจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง จะได้สาร 2 ชนิด คือ อะไมโลส และ อะไมโลเพกทิน
        
        อะไมโลส เป็นพอลิเมอร์สายตรงของน้ำตาลกลูโคส ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคไซดิก ชนิด a-1,4 ประมาณ 200-2,000 หน่วย
        
        อะไมโลเพกทิน เป็นพอลิเมอร์ของน้ำตาลกลูโคสที่จัดเรียงตัวเป็นสายตรงและสายแขนง ด้วยพันธะไกลโคซิดิก 2 ชนิด คือ ส่วนที่เป็นพันธะสายตรง เป็นชนิด a-1,4 เหมือนกับอะไมโลส และส่วนที่เป็นสายแขนงจะเชื่อมต่อด้วยพันธะ ชนิด a-1,6
        
        การทดสอบ
        
        แป้งจะทดสอบโดยใช้สารละลายไอโอดีน ถ้ามีส่วนผสมของแป้งสารละลายไอโอดีนที่หยดลงไปจะเปลี่ยนจากสีน้ำตาลเป็นสีน้ำเงินเข้มหรือดำ ถ้าไม่มีแป้งจะไม่เปลี่ยนสีของสารละลายไอโอดีนนั่นเอง
        
        ไกลโคเจน (glycogen) เป็นพอลิเมอร์ของน้ำตาลกลูโคส ประมาณ 10,000-30,000 โมเลกุล เชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก ชนิด (α-1,4) และแอลฟา (α-1,6) มีโครงสร้างเป็นกิ่งก้านคล้ายอะไมโลเพกทิน (amylopectin) ในแป้ง (starch) แต่ขนาดโมเลกุลใหญ่กว่ามาก และมีการแตกกิ่งมากกว่าจึงอาจเรียกว่า สตาร์ชสัตว์ (animal starch)
        ร่างกายมนุษย์ และสัตว์ จะสะสมคาร์โบไฮเดรตในรูปไกลโคเจน โดยสะสมบริเวณตับและกล้ามเนื้อ ใช้สำหรับเป็นแหล่งของพลังงาน ไกลโคเจนในตับยังมีประโยชน์ เพื่อปรับระดับกลูโคสในเลือดให้คงที่ เมื่อปริมาณน้ำตาลในเส้นเลือดลดลง หรือร่างกายขาดสารอาหาร ตับจะเปลี่ยนไกลโคเจนให้เป็นน้ำตาลกลูโคส
        
        เซลลูโลส (Cellulose) เป็นพอลิเมอร์สายตรงของน้ำตาลกลูโคสที่แต่ละหน่วยเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก ชนิด b-1,4 พบเป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์พืชและสาหร่ายบางชนิด
        
        อินูลิน (inulin) เป็นคาร์โบไฮเดรตที่สะสมในพืชอีกชนิดที่พบในหัว (tuber) ของ dahlia
        และ artichoke ประกอบด้วย น้ำตาลฟรุกโทส หลาย ๆ หน่วยเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก ชนิด b-1,2
        
        3.2 เฮเทอโรพอลิแซ็กคาไรด์ (heteropolysaccharide)
        
        พอลิแซ็กคาไรด์ที่โมเลกุลประกอบด้วยมอโนแซ็กคาไรด์มากกว่าหนึ่งชนิด เช่น เฮมิเซลลูโลส
        มีหน้าที่เป็นแหล่งสะสมอาหารทั้งในพืชและสัตว์ ในพืชคาร์โบไฮเดรตถูกสะสมไว้ในรูปแป้ง ส่วนในสัตว์สะสมไว้ในรูปไกลโคเจน นอกจากนั้นพอลิแซ็กคาไรด์ในพืชยังทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์และโครงสร้างของเซลล์พืช เช่น เซลลูโลส เพกทิน (pectin) ผนังเซลล์ของแบคทีเรีย เช่น เพปทิโดไกลแคน (peptidoglycan) และพบในเปลือกของพวกกุ้ง ปู แมลง เช่น ไคทิน (chitin)
    - - เป็นสารอาหารที่สำคัญที่สุดในการให้พลังงานแก่ร่างกาย คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม ทั้งในรูปสตาร์ชหรือน้ำตาลให้พลังงาน 4 กิโลแคลอรี เซลล์ของสมองและเนื้อเยื่อของระบบประสาทส่วนกลางใช้น้ำตาลกลูโคสในการให้พลังงานเพียงอย่างเดียวเท่านั้น
      - คาร์โบไฮเดรตบางชนิด เช่น กาแล็กโทส เป็นองค์ประกอบของกาแล็กโทลิพิน (galactolipin) ในเนื้อเยื่อประสาท ส่วนน้ำตาลเพนโทส คือ ไรโบสและดีออกซีไรโบสเป็นองค์ประกอบในโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกคือ ดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอ
      - ระหว่างการให้นมบุตร มีการสร้างน้ำตาลแล็กโทสขึ้นภายในเซลล์ของต่อมเต้านมเพื่อเป็นส่วนประกอบ
        ของน้ำนมให้ทารก
      - ช่วยในการขับสารพิษออกจากร่างกาย โดยน้ำตาลกลูโคสจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดกลูคูโรนิกเพื่อให้รวมกับสารพิษ
        ทำให้สารพิษละลายได้ดีในน้ำ และถูกขับออกทางปัสสาวะได้ง่าย
      - ช่วยสงวนโปรตีน (protein sparing) ทำให้ร่างกายนำโปรตีนไปใช้ในทางที่เป็นประโยชน์มากที่สุดถ้าร่างกายได้รับคาร์โบไฮเดรตและไขมันไม่เพียงพอกับความต้องการของพลังงาน ร่างกายจะออกซิไดส์โปรตีนให้เป็นพลังงาน เป็นการสูญเสียโปรตีนที่ร่างกายควรนำไปใช้ประโยชน์อย่างอื่นที่คาร์โบไฮเดรตและไขมันทำหน้าที่แทนโปรตีนไม่ได้ เช่น โปรตีนทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ ฮอร์โมน และภูมิต้านทานโรค เป็นต้น
      - น้ำตาลกลูโคสเมื่อถูกเปลี่ยนแปลงในเมแทบอลิซึมได้เป็นกรดแอลฟา-คีโท เช่น กรดไพรูวิก และกรดแอลฟา-คีโทกลูตาริก ซึ่งสามารถนำไปสังเคราะห์เป็นกรดแอมิโนบางชนิดที่ไม่ใช่กรดแอมิโนจำเป็นได้และช่วยป้องกันไม่ให้เกิดภาวะเป็นกรด (acidosis)
      - ช่วยให้ปฏิกิริยาการใช้ไขมันเป็นไปตามปกติ การใช้ไขมันในร่างกายจะไม่สมบูรณ์ ถ้า ร่างกายมีคาร์โบไฮเดรตไม่เพียงพอ และหากร่างกายได้รับคาร์โบไฮเดรตมากเกินไปจะเปลี่ยนคาร์โบไฮเดรตที่เหลือใช้เก็บสะสมไว้ในรูปของไขมัน
  - - - โครงสร้างของกรดแอมิโน ประกอบด้วย อะตอมของธาตุไฮโดรเจน หมู่แอมิโน (-NH2) หมู่คาร์บอกซิล ซึ่งเชื่อมกับอะตอมของคาร์บอนตัวเดียวกัน เรียกว่า ไครอลคาร์บอน (Chiral carbon) และมีหมู่ที่เชื่อมกับไครอลคาร์บอนที่เรียกว่า หมู่ R กรดแอมิโนแต่ละชนิดจะแตกต่างกันที่หมู่ R ที่ให้แสดงคุณสมบัติที่ต่างกัน เช่น ไกลซีน อะลานีน ซิสเทอีน
        
        การแบ่งชนิดของกรดแอมิโนตามการสร้างของร่างกาย ได้ 2 กลุ่ม
        
        กรดแอมิโนที่จำเป็น (Essential amino acid) เป็นกรดแอมิโนที่ได้จากอาหารเท่านั้น ร่างกายไม่สามารถสร้างขึ้นได้เองหรือเปลี่ยนมาจากสารอาหารอื่น ๆ ที่สะสมไว้ในร่างกายได้ มีอยู่ 9 ชนิด กรดแอมิโนเหล่านี้พบในไข่ นม เครื่องในสัตว์ หากร่างกายได้รับกรดแอมิโนเหล่านี้อย่างเพียงพอ จะทำให้ร่างกายสมบูรณ์แข็งแรง และมีความต้านทานโรคภัยได้สูง โดยเฉพาะเด็ก ๆ ที่กำลังเจริญเติบโต หากขาดจำทำให้การเจริญเติบโตเกิดขึ้นได้ช้า
        
        กรดแอมิโนที่ไม่จำเป็น (Non-essential amino acid) เป็นกรดแอมิโนที่ร่างกายสามารถสร้างได้จากอาหารที่ร่างกายสะสมเอาไว้ แต่ก็จำเป้นต้องกินจากอาหารเพื่อทำให้ร่างกายเจริญเติบโต หากไม่ได้รับกรดแอมิโนเหล่านี้ร่างกายจะเติบโตช้ากว่าปกติ
    - - จากโครงสร้างของกรแอมิโน เมื่อกรดแอมิโนตั้งแต่ 2 โมเลกุลรวมตัวกัน โดยหมู่คาร์บอกซิลของกรดแอมิโนตัวแรกจะรวมตัวกับหมู่แอมิโนของกรดแอมิโนตัวที่สอง ได้สารประกอบไดเพปไทด์ (dipeptide) ดังสมการ
        
        โครงสร้างปฐมภูมิ (primary structure) กรดแอมิโนจะเรียงต่อกันเป็นสายพอลิเพปไทด์ 1 สาย ซึ่งสายโปรตีนแต่ละชนิดจะมีจำนวนและลำดับของกรดแอมิโนที่จำเพาะ เช่น ฮอร์โมนอินซูลิน
        
        โครงสร้างทุติยภูมิ (secondary structure) เกิดจากการสร้างพันธะไฮโดรเจนของกรดแอมิโน ทำให้สายพอลิเพปไทด์มีโครงสร้างที่มีลักษณะบิดเป็นเกลียวและเป็นแผ่น เช่น ไลโซไซม์ (lysozyme)
        
        โครงสร้างตติยภูมิ (tertiary structure) เกิดจากโครงสร้างทุติยภูมิพับม้วนเข้าหากัน โดยอาศัยแรงยึดเหนี่ยว เช่น แรงไฮโดรโฟบิก พันธะไฮโดรเจน พันธะไอออนิก เกิดเป็นโครงสร้างที่มีความเหมาะสมต่อการทำหน้าที่ต่าง ๆ ของโปรตีน มีลักษณะเป็นสามมิติ เช่น b ฮีโมโกลบิน
        
        โครงสร้างจตุภูมิ (quaternary structure) ในโปรตีนบางชนิดอาจมีการรวมตัวกันของพอลิเพปไทด์มากกว่า 1 สาย ซึ่งอาจเป็นชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกัน อาจมีลักษณะเป็นก้อน เช่น ฮีโมโกลบิน ประกอบด้วย พอลิเพปไทด์ 4 สาย คือ โดยมีสายแอลฟาและบีต้าอย่างละ 2 สาย ฮีโมโกลบินมีสูตรเคมี C3032H4816O872N780S8F4
    - - ให้พลังงาน
      - ให้เอนไซน์ ช่วยปฏิกิริยาเคมี
        
        ปัจจัยที่มีผลต่อการทำงานของเอนไซนื
        
        ค่า Hp และ อุณหภูมิ
      - สร้างฮอรโมน
      - โปรตีนช่วยเสริมสร้างและทำหน้าที่ในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อต่างๆ ที่สึกหรอภายในร่างกาย
      - ทำหน้าที่ในการสร้างโปรตีนที่จะช่วยควบคุมการทำงานของส่วนต่างๆ ภายในร่างกาย
      - ควบคุมน้ำภายในและภายนอกของเซลล์ให้มีความสมดุลมากขึ้น
      - ช่วยรักษาความสมดุลของกรดด่างในเลือด
      - ทำหน้าที่ในการป้องกันและกำจัดสารพิษบางอย่างออกจากร่างกาย
  - - - ลิพิดธรรมดาหรือลิพิดเชิงเดี่ยว (Simple lipid) เป็นลิพิดที่ประกอบด้วย กรดไขมัน (fatty acid) กับแอลกอฮอล์ชนิดต่าง ๆ ซึ่งมักจะเป็นกลีเซอรอล (glycerol) จึงเรียกสารที่ประกอบด้วยกรดไขมันและกลีเซอรอลว่า กลีเซอไรด์ (glyceride) ลิพิดเชิงเดี่ยว ได้แก่ น้ำมัน (oil) ไขมัน (fat) และไข (wax)
        
        ไตรกลีเซอไรด์ (Triglyceride) เมื่อกรดไขมันทำปฏิกิริยากับกลีเซอรอล จะเกิดเป็นกลีเซอไรด์ (glyceride) ถ้ามีกรดไขมันมาจับ 1 โมเลกุล เรียกว่า มอโนกลีเซอไรด์ (monoglyceride) ถ้ามี 2 โมเลกุล เรียกว่า ไดกลีเซอไรด์ (diglyceride) และถ้ามี 3 โมเลกุล เรียกว่า ไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride) และไตรกลีเซอไรด์เป็นลิพิดที่พบมากที่สุดในพืชและสัตว์ ถ้ามีสถานะเป็นของแข็งที่อุณหูมิห้อง เรียกว่า ไขมัน (fat) แต่ถ้ามีสถานะเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง เรียกว่า น้ำมัน (oil)
      - ลิพิดประกอบ (Compound lipid) คือ ไขมันที่มีสารอื่นเพิ่มขึ้น แบ่งเป็น
        
        ฟอสโฟลิพิด (phospholipid) เป็นองค์ประกอบสำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์อื่น ๆ ทำให้สารที่ละลายในไขมันแพร่ผ่านเข้าออกเซลล์ได้ ฟอสโฟลิพิดมีโครงสร้งาที่ประกอบด้วย กรดไขมัน 2 โมเลกุล เชื่อมต่อกับกลีเซอรอล 1 โมเลกุล และหมู่ฟอสเฟต 1 หมู่ ที่เชื่อมอยู่กับหมู่ R ทำให้ด้านหนึ่งของโมเลกุลมีสมบัติไฮโดรโฟบิก (hydrophobic = hydro (น้ำ) + phobic =เกลียด, ไม่ชอบ) ส่วนอีกด้านหนึ่งมีสมบัติไฮโดรฟิลิก (hydrophilic; philic =ชอบ) เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด 2 ชั้น โดยจะหันส่วนของไฮโดรโฟบิกเข้าหากันฟอสโฟลิพิดที่มีมากในคน สัตว์ และพืชชั้นสูง ได้แก่ เลซิทิน พบในเยื่อหุ้มเซลล์เป็นองค์ประกอบของลิโพโปรตีน (lipoprotein) ใช้ในการสังเคราะห์แอซิทิลโคลีน (acetylcholine) ที่เป็นสารสื่อประสาทที่มีเกี่ยวข้องกับความจำ โดยพบมากในไข่แดง ถั่วเมล็ดแห้ง เนื้อสัตว์ และเซฟาลิน พบมากในเนื้อสัตว์ เกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือด (blood clotting)
        
        ลิโพโปรตีน (lipoprotein) เป็นไขมันที่จับกับโปรตีน เป็นองค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ ช่วยในการขนส่งไขมันในกระแสเลือด
        
        ไกลโคโปรตีน (glycoprotein) เป็นไขมันที่มีคาร์โบไฮเดรตเป็นองค์ประกอบ ได้แก่ ซีรีโบรไซด์ (cerebroside) และแกงกลิโอไซด์ (glanglioside)
      - อนุพันธ์ของลิพิด (derived lipid) เกิดจากการสลายตัวของลิพิดธรรมดาและลิพิดประกอบ ได้แก้ กรดไขมัน สเตอรอยด์ (steroid)
        
        กรดไขมัน (fatty acid) เป็นสายไฮโดรคาร์บอนที่มีหมู่คาร์บอกซิลเป็นหมู่ฟังฏืชันที่อยู่ปลายอีกด้านหนึ่ง กรดไขมันแต่ละชนิดมีจำนวนอะตอมของธาตุคาร์บอนที่แตกต่างกัน ทำให้มีคุณสมบัติต่างกัน กรดไขมันแบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ กรดไขมันอิ่มตัว (saturated fatty acid) มีคาร์บอนทุกอะตอมเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเดี่ยว และกรดไขมันไม่อิ่มตัว (unsaturated fatty acid) จะมีพันธะคู่อย่างน้อย 1 ตำแหน่ง โดยทั่วไปกรดไขมันอิ่มตัวได้จากไขมันของสัตว์ เช่น เนย ไขมันจากสัตว์ และน้ำมันพืชบางชนิด เช่น น้ำมันมะพร้าว น้ำมันปาล์ม ส่วนกรดไขมันไม่อิ่มตัวส่วนใหญ่ได้จากพืช เช่น น้ำมันข้าวโพด น้ำมันถั่วเหลือง น้ำมันทานตะวัน น้ำมันงา กรดไขมันที่ร่างกายต้องการและไม่สามารถสังเคราะห์ ต้องได้รับจากอาหาร เรียกว่า กรดไขมันที่จำเป็น (essential fatty acid) และกรดไขมันที่ร่างกายสังเคราะห์ได้เอง เรียกว่า กรดไขมันที่ไม่จำเป็น (non-essential fatty acid)
        
        สเตอรอยด์ (steroid) เป็นอนุพันธ์ของไซโคลเพนทาโนเพอร์ไฮโดรฟีแนนทรีน (cyclopentanoperhydrophenanthrene) มีสูตรโครงสร้าง ดังภาพที่ 7 (a) สเตอรอยด์ที่มีโครงสร้างเป็นวงแหวนหลายวง ได้แก่ สเตอรอล (sterol) เช่น คอเลสเทอรอล (cholesterol) เป็นสารที่จำเป็นต่อร่างกายพบที่เยื่อหุ้มเซลล์ และเป็นส่วนประกอบของเยื่อหุ้มไมอีลินในเซลล์ประสาท ในการตรวจสุขร่างกายจะมีการตรวจคอเลสเทอรอล ไตรกลีเซอไรด์ HDL (high-density lipoproteins) และ LDL (low-density lipoproteins) การรับประทานอาหารที่มีกรดไขมันอิ่มตัวหรือมีคอเลสเทอรอลมากเกินความต้องการของร่างดาย ไตรกลีเซอไรด์และคอเลสเทอรอลส่วนเกินที่อยู่ใน LDL จะสะสมที่ผนังหลอดเลือดทำให้หลอดเลือดแข็งตัวหรือหลอดเลือดตีบ การรับประทานอาหารที่มีกรดไขมันไม่อิ่มตัว จะมี HDL ทำหน้าที่นำคอเลสเทอรอลส่วนเกินไปทำลายที่ตับ ลดการสะสมของคอเลสเทอรอลที่ผนังหลอดเลือด และยังช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการสะสมของ LDL ที่ผนังหลอดเลือด ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้หลอดเลือดแข็งตัวหรือุดตัน อาจก่อให้เกิดภาวะหัวใจขาดเลือดหรือหลอดเลือดในสมองตีบ นำไปสู่การเสียชีวิตในที่สุด
      - นอกจากนี้ยังมีลิพิดประเภทอื่น ๆ เช่น ไข (wax) เป็นของแข็ง ไม่ละลายน้ำ ทำหน้าที่หล่อลื่นหรือป้องกันการสูญเสียน้ำ พบได้ในขี้ผึ้ง ผิวของใบไม้ หลือผลไม้บางชนิด และยังพบที่ผิวหนังหรือขนของสัตว์บางชนิด เช่น ขนนก ขนเป็ด
    - - ให้พลังงานแก่ร่างกายได้มากกว่าสารอาหารชนิดอื่น ไขมันบริสุทธิ์ทุกชนิดให้พลังงานเท่ากัน ไม่ว่าจะเป็นไขมันจาก
        พืชหรือสัตว์ คือ ให้พลังงาน 9 กิโลแคลอรีต่อกรัม
      - ช่วยในการละลายและการดูดซึมวิตามินที่ละลายได้ในไขมัน ได้แก่ วิตามินเอ วิตามินดี วิตามินอี และวิตามินเค
      - ลิพิดโดยเฉพาะฟอสโฟลิพิด เป็นองค์ประกอบหลักของเซลล์เมมเบรนทุกชนิด
      - ลิพิดฟอสโฟลิพิด ได้แก่ เลซิทิน เซฟาลิน สฟิงโกไมอิลิน และสารลิโพโปรตีน เป็นองค์ประกอบในเนื้อเยื่อของ
        อวัยวะต่างๆ รวมทั้งเนื้อเยื่อสมอง ส่วนซีรีโบรไซด์เป็นองค์ประกอบของไมอีลินในเส้นประสาท
      - ให้กรดไขมันที่จำเป็นแก่ร่างกาย คือ กรดลิโนเลอิก ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดผิวหนังอักเสบ และมีความจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของทารก นอกจากนั้นกรดไขมันจำเป็นยังช่วยลดระดับคอเลสเตอรอลในเลือดด้วย โดยจะไปรวมกับคอเลสเตอรอลอิสระได้เป็นคอเลสเตอรอลเอสเทอร์ ทำให้ละลายได้ง่ายในเลือด
      - เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ฮอรโมน
  - - - ควบคุมการเจริญเติบโตและกระบวนการต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต
      - เป็นสารพันธุกรรม
- - - - ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
        
        มีทั้งการสังเคราะห์และการสลายสารชีวโมเลกุล ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานเคมีและการผลิตพลังงานเคมีของเซลล์ เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมี สารตั้งต้นเปลี่ยนแปลงเป็นสารผลิตภัณฑ์ และจะมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานควบคู่ไปกับการเปลี่ยนแปลงพันธะเคมีด้วย กล่าวคือ ต้องการใช้พลังงานไปสลายพันธะของสารตั้งต้น พันธะเคมีที่สลายก็จะมีพลังงานปล่อยออกมา ซึ่งบางส่วนถูกใช้ไปสร้างพันธะใหม่ของสารผลิตภัณฑ์ สารผลิตภัณฑ์ที่ได้อาจจะมีพลังงานพันธะสูงหรือตํ่ากว่าสารตั้งต้นก็ได้พลังงานเคมีที่เซลล์สิ่งมีชีวิตนำ มาใช้ทำ กิจกรรมต่าง ๆ ในการดำรงชีวิต ได้มาจากปฏิกิริยาสลายอาหารต่าง ๆ ที่เรียกว่าปฏิกิริยาการหายใจของเซลล์ ซึ่งเป็นปฏิกิริยาเคมีประเภทคายพลังงาน
        
        ปฎิกิริยาเคมีดูดพลังงาน คือ ปฏิกิริยาเคมีที่ใส่พลังงานกระตุ้นมากกว่าพลังงานที่ปฏิกิริยาปล่อยออกมา สารผลิตภัณฑ์ที่ได้มีพลังงานพันธะสูงกว่าสารตั้งต้นตัวอย่างปฏิกิริยาดูดพลังงาน เช่น ปฏิกิริยาการแยกนํ้าด้วยไฟฟ้า ปฏิกิริยาการสังเคราะห์แสงปฏิกิริยาดูดพลังงานเกิดขึ้นยาก เพราะต้องการพลังงานกระตุ้นในปริมาณมากและต้องให้ตลอดเวลาของการเกิดปฏิกิริยา
        
        ปฎิกิริยาเคมีคายพลังงาน คือ ปฏิกิริยาเคมีที่ใส่พลังงานกระตุ้นน้อยกว่าพลังงานที่ปฏิกิริยาปล่อยออกมา สารผลิตภัณฑ์ที่ได้มีพลังงานพันธะตํ่ากว่าสารตั้งต้น ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยารวมตัวของไฮโดรเจนกับออกซิเจนเกิดนํ้า, ปฏิกิริยาสลายกลูโคส ปฏิกิริยาคายพลังงานเกิดขึ้นได้เองโดยง่าย (ต้องการพลังงานกระตุ้นน้อย)