เรื่องสารเคมีภายในเซลล์ cytochemistry ตอนที่ 1 และสามารถศึกษาเนื้อหาอื่นๆที่ facebook SUK KEE BIO

1. หลักการทางเคมีของสิ่งมีชีวิต

2. The hierarchy of
biological order
from atom to
organism

3. สสารต่ างๆในธรรมชาติประกอบด้ วยธาตุ
+
Sodium Chlorine Sodium chloride
The sodium metal combines with the
poisonous gas chlorine to form the edible
compound sodium chloride, or table salt.

4. ธาตุท่ มีความจาเป็ นต่ อสิ่งมีชีวตมีมากกว่ า 25 ชนิด
ี ิ
แต่ มีเพียง 4 ชนิดนันที่เป็ นองค์ ประกอบหลัก ได้ แก่
้
Carbon ( C)
Hydrogen (H)
Oxygen (O)
Nitrogen (N)
(มากกว่ า 95 % ของนาหนักตัว)
้

6. ธาตุเหล่ านีล้วนมีความจาเป็ นต่ อสิ่งมีชีวตทังสิน ถ้ าขาดธาตุ
้ ิ ้ ้
ใดธาตุหนึ่งอาจทาให้ เกิดความผิดปกติและอาจถึงตายได้
The effect of nitrogen
deficiency in corn
Goiter, iodine
deficiency

7. โครงสร้ างอะตอม
อะตอมเป็ นโครงสร้ างที่เล็กที่สุดของธาตุท่ มีสมบัติ
ี
เฉพาะตัวของธาตุหนึ่งๆ โครงสร้ างอะตอมประกอบด้ วย
อนุภาคหลัก คือ
โปรตอน (Proton)
อีเล็กตรอน (Electron)
และ นิวตรอน (Neutron)

8. Helium (He) atom
อะตอมของธาตุฮีเลียม (He) มี proton และ
neutron อย่ างละ 2 อนุภาคอยู่ในนิวเคลียส และ
electron 2 อนุภาควิ่งอยู่รอบนอก

9. อะตอมของธาตุแต่ ละธาตุมีจานวนอนุภาคต่ างๆไม่ เท่ ากัน
ให้ นิสิตทบทวน
เรื่ อง ธาตุ และ อะตอม
ที่เรี ยนในชันมัธยมปลายแล้ วด้ วยตนเอง
้

10. Isotopes
ธาตุบริสุทธิ์ในธรรมชาติ ประกอบด้ วยอะตอมที่มี
จานวน proton เท่ ากัน แต่ มีจานวน neutron ใน
นิวเคลียสไม่ เท่ ากัน อะตอมเหล่ านีมีคุณสมบัตทางเคมี
้ ิ
เหมือนกัน เรียกอะตอมเหล่ านีว่า Isotopes ตัวอย่ างเช่ น
้
C ประกอบด้ วย isotopes ต่ างกัน 3 ชนิด ได้ แก่
12 13 14
6
C, C, C
6 6

11. 14
6C เกิดการปลดปล่ อยพลังงานหรืออนุภาคออกมา
ตลอดเวลา หรือมีการสลายตัว เรียก isotope ที่
สลายตัวได้ ว่า radioactive isotope (สาร
กัมมันตรังสี)
Radioactive isotope ของธาตุแต่ ละชนิดมีค่า
ครึ่งชีวต (half life) เฉพาะตัว นักวิทยาศาสตร์ จงใช้
ิ ึ
radioactive isotope ในการหาอายุของซาก
สิ่งมีชีวตได้
ิ

12. Using radioactive
isotopes to study
cell chemistry

13. The PET scan, a medical use for
radioactive isotopes

14. การรวมกันของอะตอมเป็ นโมเลกุล ด้ วยแรงยึดเหนี่ยวระหว่ าง
อะตอมวิธีต่างๆ หรือด้ วย chemical bond ต่ างๆ ได้ แก่
Covalent bond
Hydrogen bond
Ionic bond
Van der Waals interaction
Hydrophobic interaction
ให้ นิสิตทบทวนรายละเอียดด้ วยตนเอง

15. Covalent bond
Covalent bond
มีความแข็งแรงมาก
ต้ องใช้ ความร้ อนสูง
จึงจะทาลายพันธะนี ้
ได้

16. Hydrogen bond
เป็ นพันธะที่เกิดจากอะตอมของ H+ ที่เกิดพันธะกับ
อะตอมที่มีค่า electronegativity สูง ทาให้ อะตอม
ของ H+ มีประจุเป็ นบวกน้ อยๆ และพร้ อมที่จะเกิดแรง
ดึงดูดกับอะตอมที่มีค่า electronegativity สูงใน
โมเลกุลอื่นๆที่มีประจุเป็ นลบน้ อยๆ เช่ น โมเลกุลของนา
้

17. Polar covalent bonds in a water molecule
H2O

18. Ionic bond
Ionic bond แรงยึดเหนี่ยวระหว่ างอะตอม
เป็ นผลมาจากแรงดึงดูดของประจุ ดังนันพันธะชนิดนีมี
้ ้
ความแข็งแรงมาก/น้ อยขึนอยู่กับสภาพแวดล้ อมของ
้
โมเลกุล
ตัวอย่ างเช่ น โมเลกุลของ NaCl ในตัวกลางที่
เป็ นนา ionic bond ถูกทาลายได้ ง่าย เนื่องจากขัว
้ ้
ของโมเลกุลของนาไปรบกวนแรงดึงดูดของประจุ
้

19. Electron transfer and ionic bonding
A sodium
chloride crystal

20. A hydrogen bond

21. Van der Waals interaction
Ionic bond
Hydrogen bond
เป็ น bond ที่มีความแข็งแรงน้ อย แต่ มี
ความสาคัญมากในสิ่งมีชีวิต เนื่องจากทาให้ สาร
โมเลกุลขนาดใหญ่ เช่ น Protein และ Nucleic
acid สามารถคงรู ปของโครงสร้ างอยู่ได้

22. ความสาคัญของนา
้

23. Hydrogen bonds between water molecules
แต่ ละโมเลกุลของนาสามารถ
้
สร้ าง H-bond กับโมเลกุลของ
นาใกล้ เคียงได้ สูงสุดถึง 4
้
bonds
การที่นามี H-bond เป็ นจานวนมากนีเ้ อง ทาให้ นามี
้ ้
คุณสมบัตเฉพาะต่ างจากของเหลวอื่นๆ
ิ

24. Water transport in plants

25. Walking on water Evaporative cooling

26. Oceans and lakes don’t
freeze solid because ice
floats

27. นาเป็ นตัวทาลายที่ดี โดยเฉพาะอย่ างยิ่ง
้
สารประกอบที่มีขัวหรื ออิออนที่มีประจุ
้
A crystal of table salt
dissolving in water

28. A water-soluble protein

29. ความสาคัญของ carbon
สารอินทรีย์ (organic molecules) ต่ างๆในสิ่งมีชีวต
ิ
เป็ นสารที่มี Carbon เป็ นองค์ ประกอบแกนกลาง

30. สาเหตุท่ ี Carbon สร้ างสารประกอบต่ างๆ
ได้ หลากหลาย เพราะ อะตอมของ Carbon
สามารถสร้ าง covalent bond ได้ ถง 4ึ
bonds

31. The shapes of three simple organic molecules

32. Covalent bond ที่เกิดขึน อาจต่ อกับ
้
อะตอมของ Carbon ให้ เป็ นโมเลกุลของสารที่
เป็ นสายยาว หรื อแตกเป็ นกิ่ง หรื อต่ อเป็ นวงแหวน
ก็ได้
ทาให้ เกิดเป็ นสารประกอบชนิดต่ างๆที่มี
สมบัตแตกต่ างกัน
ิ

33. Variations in carbon skeletons

34. สารบางชนิดอาจมีสูตรโมเลกุลเหมือนกันแต่ มี
การเรี ยงตัวของอะตอมแตกต่ างกัน และมีสมบัตทาง ิ
เคมีและชีววิทยาแตกต่ างกัน เรี ยกสารเหล่ านีว่า
้
Isomer

35. Three types
of isomers

36. นอกจากนี ้ functional group ก็เป็ น
ส่ วนสาคัญของโมเลกุลซึ่งทาให้ สารต่ างๆมีสมบัติ
ทางเคมีและชีววิทยาแตกต่ างกันมากยิ่งขึน้

37. นอกจากนี ้ functional group ก็เป็ น
ส่ วนสาคัญของโมเลกุลซึ่งทาให้ สารต่ างๆมีสมบัติ
ทางเคมีและชีววิทยาแตกต่ างกันมากยิ่งขึน้
A comparison of functional groups of female
(estradiol) and male (testosterone) sex hormones