เคมีพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต

เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต

อะตอม (Atom) โมเลกุล (Molecule) ออแกเนลล์ (Organelle) เซลล์ (cell)  เนื้อเยื่อ (Tissue) อวัยวะ (Organ) ระบบอวัยวะ (Organ System) ออแกนิซึม (Organism) ประชากร (Population)  สังคมสิ่งมีชีวิต (Community) ระบบนิเวศ (Ecosystem) โลก (Biosphere) แต่ละอะตอมสามารถรวมกันกลายเป็นโมเลกุลด้วยพันธะทางเคมี ในสิ่งมีชีวิตมีพันธะที่สำคัญได้แก่

1. covalent bond เป็นพันธะที่เกิดจากการใช้ electron ร่วมกันของ 2 อะตอม เช่น  ก๊าซไฮโดรเจน (H2) ออกซิเจน (O2) น้ำ (H2O) และมีเทน (CH4) เป็นต้น

  1.1  nonpolar covalent  เป็นการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน โดยอิเล็กตรอนวิ่งรอบอะตอมทั้งสองเท่ากัน เช่น  H₂ , O₂  และ  CH₄  
      1.2  polar covalent  เป็นการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันโดยอะตอมที่มี electronegativity สูง จะดึงอิเล็กตรอนมาใกล้ตัวมากกว่า จึงทำให้มีประจุ เช่น  H₂O 
   

 2. ionic bond  เป็นพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่มีประจุต่างกัน เช่น  NaCl  เกิดจากอะตอมของ Na ให้ electron แก่ Cl กลายเป็น  Na+  ขณะที่ Cl กลายเป็น  Cl-  ผลทำให้ electron วงนอกของอะตอม Na และ Cl ครบ 8 กลายเป็นสารประกอบ  NaCl

3. hydrogen bond  เป็นพันธะที่ไม่แข็งแรงนัก เกิดกับ H ที่ต่อด้วย covalent bond กับอะตอมของธาตุที่ดึงดูด electron ได้ดี เช่น  N  หรือ O โดย electron ในพันธะนั้น จะดึงดูดใกล้  N  หรือ O  มากจนทำให้  H  เกิดเป็นประจุ +  ทำให้สามารถดึงดูดกับอะตอมอื่นที่มี electron  มาก  เช่น O หรือ  N O มี electronegativity  สูงสามารถดึงอิเล็กตรอนเข้ามาวน รอบตัวเองได้มากกว่า  H  จึงทำให้  O  เป็นลบ  H  เป็นบวก

                                           

4. Van der Waals interaction เป็นแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลหรือภายในโมเลกุลเดียวกัน มีผลทำให้เกิดรูปร่างของโมเลกุล

5. hydrophobic interaction แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่ไม่ชอบน้ำ (hydrophobic)  เช่น หยดน้ำมันเล็กๆ ลงในน้ำ หยดน้ำมันเหล่านี้ จะรวมกันเป็นหยดใหญ่เพื่อสัมผัสกับน้ำน้อยที่สุด แรงดึงดูดระหว่างหยดนี้ คือ hydrophobic interaction ระหว่างโมเลกุล