เผยแพร่เพื่อการศึกษา

1. ครูอิสรีย์ วงคง
โรงเรียนกระสังพิทยาคม
สารชีวโมเลกุล
สารประกอบโปรตีน( Protein)
วิชาเคมี รหัสวิชา ว33225

2. สาระที่ 3 สารและสมบัติของสาร
ตัวชี้วัดข้อ 9
“ทดลองและอธิบายองค์ประกอบ ประโยชน์และปฏิกิริยา บางชนิด
ของโปรตีน และกรดนิวคลีอิก ”
มาตรฐาน ว 3.2
เข้าใจหลักการและธรรมชาติของการเปลี่ยน แปลงสถานะของสาร
การเกิดสารละลายการเกิดปฏิกิริยา
มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้
และนาความรู้ไปใช้ประโยชน์

3. โปรตีน
โปรตีนเป็นสารที่มีมากในร่างกายเป็นที่สองรองจาก
น้าพบในร่างกายประมาณ 15 - 25 %
พบในกล้ามเนื้อ เลือด เอนไซม์ ฮอร์โมน ขน ผม เล็บ
ภูมิต้านทานโรค กระดูก และฟัน ฯลฯ
โปรตีนเป็นส่วนประกอบสาคัญของเซลล์ และเนื้อเยื่อในร่างกาย
พบในเซลล์ของระบบประสาท ระบบหายใจ หรือระบบหมุนเวียน
ของเลือด ฯลฯ

4. โปรตีน เป็นสารพวกพอลิเมอร์ (โคพอลิเมอร์)
ประกอบด้วยกรดอะมิโนจานวนมากมาย
โปรตีนเป็นสารอินทรีย์ที่มีธาตุ C, H, O, N
เป็นองค์ประกอบหลัก
และมีธาตุ S, P, Fe, Zn เป็นองค์ประกอบรอง
ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของโปรตีน

5. การแบ่งประเภทของโปรตีน
 โปรตีนธรรมดา (simple protein) คือ โปรตีนที่แตก
ตัวให้กรดอะมิโน เท่านั้น ไม่มีสารอื่นปนอยู่ด้วย เช่น
- แอลบูมิน (albumin) ในไข่
- เซอิน (zein) ในข้าวโพด
- ไกลอาดิน (gliadin) ในข้าวสาลี
- โกลบิน (globin) ในฮีโมโกบิน
จาแนกโปรตีนโดยใช้คุณสมบัติทางกายภาพ ได้ 3 ชนิด คือ

6. - เคซีน(casein) ในนม (โปรตีน+กรดฟอสฟอริก)
- มิวซิน(mucin) ในน้าลาย (โปรตีน+คาร์โบไฮเดรต)
- ลิโพโปรตีน(lipoprotein)ในเลือด (โปรตีน+ลิพิด)
 โปรตีนเชิงประกอบ (compound protein)
คือโปรตีนที่มีสารอินทรีย์อื่นปนอยู่ เมื่อแตกตัวจะได้
โปรตีน หรือกรดอะมิโนกับสารที่ไม่ใช่โปรตีน เช่น

7. - โพรทิโอส (proteose)
- เพปโทน (peptone)
- พอลีเพปไทด์ (polypeptide)
- เพปไทด์ (peptide
 โปรตีนอื่นๆ (derived protein)
คือ สารที่ได้จากการเปลี่ยนแปลงหรือการแตกตัวของ
โปรตีนโดยความร้อน หรือกระบวนการอื่นๆ ได้แก่ ถูกแสง
เสียง กรด ด่าง ฯลฯ ตัวอย่างของโปรตีนอื่นๆ เช่น
ซึ่งเป็นสารที่เกิดจาก
การเปลี่ยนแปลงของ
โปรตีน และโมเลกุล
เล็กลงตามลาดับ

8. แบ่งชนิดของโปรตีนตามลักษณะการจัดตัวใน
1. โปรตีนก้อนกลม
เกิดจากสายพอลิเพปไทด์รวมตัวม้วนพับพันกันและ
อัดแน่นเป็นก้อนกลม ละลายน้าได้ดี ส่วนใหญ่ทาหน้าที่
เกี่ยวกับกระบวนการเมตาบอลิซึมต่างๆ ที่เกิดขึ้นภายใน
เซลล์ ตัวอย่างของโปรตีนก้อนกลม
เอนไซด์ ฮอร์โมนอินซูลิน ฮีโมโกลบิน โกลบูลินในพลาสมา

9. 2. โปรตีนเส้นใย
เกิดจากสายพอลิเพปไทด์พันกันในลักษณะเหมือนเส้น
ใยสายยาวๆ ละลายน้าได้น้อย ทาหน้าที่เป็นโปรตีน
โครงสร้าง เพราะมีความแข็งแรงและยืดหยุ่นสูง
ตัวอย่างของโปรตีนเส้นใย
ไฟโบรอินในเส้นไหม อีลาสตินในเอ็น
คอลลาเจนในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน

10. โครงสร้างของโปรตีน
แบ่งโปรตีนตามลักษณะของโครงสร้างการเกิดเป็น 4 ระดับ
1.โครงสร้างปฐม(Primary structure)
กรดอะมิโนมาเรียงกันเป็นสายเพปไทด์ หรือในโมเลกุลโปรตีน
ซึ่งแต่ละชนิด จะมีจานวนและลาดับของกรดอะมิโนที่จาเพาะ การ
จัดลาดับกรดอะมิโนในโครงสร้างปฐมภูมิกาหนดให้ปลายหมู่อะมิโนอยู่
ทางซ้าย และปลายหมู่คาร์บอกซิลอยู่ทางขวา ถ้าทราบจานวนและชนิด
ของกรดอะมิโน ที่เป็นองค์ประกอบย่อยจะสามารถเขียนลาดับกรดอะมิ
โน หรือโครงสร้างปฐมภูมิของโปรตีนได้หลายแบบ

11. ตัวอย่างสายพอลิเพปไทด์
การเกิดพันธะเพปไทด์

12. 2. โครงสร้างทุติยภูมิ (Secondary structure)
เป็นโครงสร้างที่เกิดจากการขด หรือม้วนตัวของโครงสร้างปฐมภูมิ
ถ้าเกิดจากการสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่าง C=O ของกรดอะมิโน
หนึ่งกับ N-H ของกรดอะมิโนถัดไปอีก 4 หน่วย ในสายพอลิเพปไทด์
เดียวกัน จะเกิดโครงสร้างในลักษณะบิดเป็นเกลียวเรียกว่า เกลียวแอลฟา
ถ้าเกิดการสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่าง C=O กับ N-H ของ
กรดอะมิโนระหว่างสายพอลิเพปไทด์ที่อยู่คู่กัน จะเกิดโครงสร้างที่มี
ลักษณะเป็นแผ่นซึ่งเรียกว่า แผ่นพลีทบีต้า

13. 3. โครงสร้างตติยภูมิ (Tertiary structure)
เกิดจากโครงสร้างทุติยภูมิม้วนเข้าหากันหรือไขว้กันโดยมีแรงยึด
เหนี่ยวอ่อนๆคล้ายกับโครงสร้างตติยภูมิของโปรตีนแต่ละชนิดจะมี
ลักษณะจาเพาะขึ้นอยู่กับลาดับและชนิดของกรดอะมิโนในสายพอลิเพป
ไทด์ ทาให้เกิดโครงสร้างที่เหมาะสมสาหรับทาหน้าที่ต่างๆของโปรตีน
เช่น ไมโอโกลบิน(โปรตีนสะสมออกซิเจนในกล้ามเนื้อ)

14. 4. โครงสร้างจตุรภูมิ (Quaternary structure)
เป็นโครงสร้างที่ เกิดจากการรวมตัวของหน่วยย่อยชนิด
เดียวกันหรือต่างชนิดกันของโครงสร้างตติยภูมิ โดยมีแรงยึด
เหนี่ยวยึดหน่วยย่อยๆเข้าด้วยกัน โครงสร้างใหม่ขึ้นอยู่กับ
โครงสร้างตติยภูมิซึ่งเป็ นหน่วยย่อย โดยอาจมีการรวมตัวกัน
เป็นลักษณะก้อนกลม เช่น ฮีโมโกลบิน หรือเป็นมัดคล้ายเส้นใย
เช่น คอลลาเจน

15. สมบัติของโปรตีน
1. ไม่ละลายน้า บางชนิดละลายน้าได้เล็กน้อย
2. โมเลกุลขนาดใหญ่ และมีมวลโมเลกุลมาก
3. มีสถานะเป็นของแข็ง
4. เมื่อเผาไหม้มีกลิ่นไหม้
5. เกิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสได้กรดอะมิโนจานวนมาก
6. สามารถโดนทาลายได้โดยธรรมชาติ
ความร้อน กรดเบส(pH) หรือตัวทาลายอินทรีย์บางชนิด จะทาให้
โครงสร้างของโปรตีนจับตัวเป็นก้อนตกตะกอน

16. การทดสอบโปรตีน
สารละลายไบยูเรต
คือสารละลายผสมระหว่าง CuSO4 กับ NaOH มีสีฟ้า
เรียกว่า การทดสอบไบยูเรต(Biuret reaction)
คือการทดสอบพันธะเปปไทด์(C-N)ในโปรตีน สีม่วง

17. โปรตีนเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติที่เกิดจากการรวมตัว
ของกรดอะมิโนจานวนมาก
โปรตีนจะประกอบด้วยกรดอะมิโน 20 ชนิด มีหน่วยที่
เล็กที่สุด เรียกว่า กรดอะมิโน
กรดอะมิโนบางชนิดร่างกายสังเคราะห์ได้ แต่บางชนิด
สังเคราะห์ไม่ได้ต้องรับจากอาหารเท่านั้น เรียกว่า
กรดอะมิโนที่จาเป็น

18. กรดอะมิโน
คือ กรดอินทรีย์ชนิดหนึ่งที่มีหมู่คาร์บอกซิล
และหมู่อะมิโนเป็นหมู่ฟังก์ชัน มีสูตรทั่วไปดังนี้
R เป็นโครงสร้างทา
ให้เกิดกรดอะมิโน
ต่างชนิดกัน

19. ชนิดกรดอะมิโน
กรดอะมิโนที่จาเป็น(essential amino acid) มี 8 ชนิด
กรดอะมิโนที่ร่างกายสร้างไม่ได้ หรือสร้างได้แต่ไม่เพียงพอกับ
ความต้องการของร่างกาย จาเป็นต้องได้รับจากอาหาร ได้แก่
เด็กต้องการกรดอะมิโนที่จาเป็น 9 ชนิด รวมกับ ฮีสติดีน
(สาหรับเด็ก)
ผู้ใหญ่ต้องการกรดอะมิโนที่จาเป็น 8 ชนิด
ไอโซลูซีน - ลูซีน - ไลซีน - เมทไธโอนีน - เฟนนิลอลานีน -
ทริโอนีน -ทริปโตเฟน - วาลีน

20. กรดอะมิโนไม่จาเป็น ได้แก่ กรดกลูแทมิก
ไกลซีน ซีสทีน ไทโรซีน ฯลฯ
กรดอะมิโนที่ไม่จาเป็น(nonessential amino acid)
คือ กรดอะมิโนที่ร่างกายสร้างขึ้นได้เพียงพอกับความ
ต้องการของร่างกายไม่จาเป็นต้องได้รับจากอาหาร

21. สมบัติของกรดอะมิโน
1. เป็นของแข็ง ไม่มีสี
2. ละลายน้าได้ เกิดพันธะไฮโดรเจนและแรงแวนเดอร์วาลส์
3. มีจุดหลอมเหลวสูง
4. มีสมบัติเป็นได้ทั้งกรด-เบส

22. การเกิดพันธะเพปไทด์
พันธะเพปไทด์(C-N) คือ พันธะโคเวเลนต์ชนิดหนึ่ง
ที่เกิดขึ้นระหว่าง C อะตอมในหมู่คาร์บอกซิลของกรดอะมิ
โนโมเลกุลหนึ่งยึดกับ N อะตอมในหมู่อะมิโน (-NH2)ของ
กรดอะมิโนอีกโมเลกุลหนึ่ง

23. สารที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 2 โมเลกุล เรียกว่า
ไดเพปไทด์
สารที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 3 โมเลกุล เรียกว่า
ไตรเพปไทด์
สารที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนตั้งแต่ 100 โมเลกุล
ขึ้นไปเรียกว่า พอลิเพปไทด์ หรือ “ โปรตีน”

24. การหาจานวนพันธะเพปไทด์
n คือ จานวนชนิดของกรดอะมิโน (ไม่นับซ้ากัน)
จานวนพันธะเพปไทด์ = จานวนกรดอะมิโน - 1
จานวนสายพอลิเพปไทด์ = n!

25. ประโยชน์ของโปรตีน
1. ให้พลังงาน โดยโปรตีน 1 กรัม ให้พลังงาน 4 กิโลแคลอรี่
2. ช่วยขนส่งออกซิเจน และคาร์โบไฮเดรต
3. เป็นสารอาหารที่จาเป็นต่อการเจริญเติบโตของร่างกาย
4. ช่วยเป็นเนื้อเยื่อห่อหุ้มร่างกาย เสริมสร้างความแข็งแรง
5. เป็นโครงสร้างของร่างกาย
6. ช่วยรักษาสมดุลของน้า รักษาความเป็นกรด-เบสของร่างกาย
7. ทาหน้าที่เป็นเอนไซม์ เป็นสารภูมิคุ้มกันให้ร่างกาย
8. ทาหน้าที่สะสมอาหาร ช่วยในการเคลื่่อนไหวของร่างกาย

26. การแปลงสภาพโปรตีน
คือการสลายพันธะไฮโดรเจนและแรงแวนเดอร์วาลส์
ในสายโมเลกุลของโปรตีน ทาให้โครงสร้างของโปรตีนในระดับ
ทุติยภูมิ ตติยภูมิ และจตุรภูมิถูกทาลาย รูปร่างโครงสร้างเสียไป
แต่โครงสร้างปฐมภูมิยังคงอยู่ ส่งผลให้โครงสร้างของ
โปรตีนเปลี่ยนไป สายพอลิเพปไทด์แยกออกจากกันและมีความ
ไม่เป็นระเบียบ ทาให้โปรตีนมีสมรรถนะทางชีวภาพที่
เปลี่ยนแปลงไป

27. 1. ความร้อน ทาให้สมบัติของโปรตีนเปลี่ยนแปลง
2. กรด เบส ทาให้โปรตีนตกตะกอน
3. ตัวทาละลายอินทรีย์ เช่น
- แอลกอฮอล์ ทาให้โปรตีนตกตะกอน
- อะซิโตน ทาให้โครงสร้างของโปรตีนเปลี่ยนแปลง
4. ไอออนของโลหะหนัก เช่น Pb2+ Hg2+ และ Ag+ฯลฯ ทา
ให้โปรตีนตกตะกอน
5. รังสีต่างๆ สมบัติของโปรตีนเปลี่ยนไป
ปัจจัยที่มีผลต่อการแปลงสภาพของโปรตีน

28. เอนไซม์
เอนไซม์เป็นโปรตีนทาหน้าที่เร่งปฏิกิริยา ในเซลล์สิ่งมีชีวิต
โดยการลดพลังงานก่อกัมมันต์ และทาให้อนุภาคของสารตั้งต้น
รวมตัวกับเอนไซม์ได้อย่างเหมาะสม ทาให้ปฏิกิริยาเกิดเร็ว
การทางานของเอนไซม์
เริ่มต้นจากสารตั้งต้น ซึ่งในทางชีวเคมีเรียกว่า สับสเตรด
เข้าจับกับเอนไซม์และเกิดการเปลี่ยนแปลงไป จนกระทั่งปฏิกิริยา
สิ้นสุด ได้ผลิตภัณฑ์ และเอนไซม์ กลับคืนมา

29. ปัจจัยที่มีผลต่อการทางานของเอนไซด์
1. อุณหภูมิต้องเหมาะสม
2. ค่า pH ต้องเหมาะสม
การทางานของเอนไซม์

30. สารชีวโมเลกุล
สารประกอบกรดนิวคลีอิก(Nucleic acid)
วิชาเคมี รหัสวิชา ว33225
ครูอิสรีย์ วงคง
โรงเรียนกระสังพิทยาคม

31. กรดนิวคลีอิกทาหน้าที่เป็นสารพันธุกรรม
กรดนิวคลีอิกมีสูตรโครงสร้าง
กรดนิวคลีอิก

32. องค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก

33. กรดนิวคลีอิก มี 2 ชนิด ตามชนิดของน้าตาล
1. Deoxyribonucleic acid (DNA) เป็น
สารที่ความคุมลักษณะพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต พบ
อยู่ในนิวเคลียสและไมโทคอนเดรีย เป็น
ส่วนประกอบหลักของโครโมโซม หน้าที่เก็บข้อมูล
ทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต และถ่ายทอดข้อมูลทาง
พันธุกรรมจากรุ่นพ่อแม่ไปสู่รุ่นลูก
น้าตาลใน DNA เรียกว่า Deoxyribose
กรดนิวคลีอิก

34. 2. Ribonucleic acid (RNA) อยู่ในส่วนที่เป็นนิวคลีโอลัสและ
ไซโทพลาซึม มีลักษณะเป็นสายเดียว มีหน้าที่ในการสร้างโปรตีน
น้าตาลใน RNA เรียกว่า ribose
กรดนิวคลีอิก

35. ส่วนประกอบต่างๆ เปรียบเทียบระหว่าง DNA และ RNA
หมู่ฟังชันแนล DNA RNA
เบส
พิวรีน(purine) Adenine (A) Adenine (A)
Guanine (G) Guanine (G)
ไพริมิดีน
(pyrimidine)
Thymine (T) Uracil (U)
Cytosine (C) Cytosine (C)
น้าตาล ดีออกซีไรโบส (dR) ไรโบส (R)
หมู่ฟอสเฟต ฟอสเฟต (P) ฟอสเฟต (P)

36. การถอดรหัส DNA

37. รหัสกรดอะมิโน