|
สิ่งมีชีวิตทั้งหลายนับตั้งแต่จุลินทรีย์ แมลงตัวเล็กๆ ไปจนถึงสัตว์ที่มีร่างกายใหญ่โต คน และพืช ล้วนประกอบขึ้นจาก เซลล์ (cell) ซึ่งนับเป็นหน่วยเล็กที่สุดที่แสดงถึงความมีชีวิต
|
ภาพที่ 1.1 โครงสร้างระดับต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต
|
เซลล์มีองค์ประกอบที่เล็กลงไปอีกคือ อวัยวะในเซลล์ (organelles) ได้แก่ เยื่อเซลล์ นิวเคลียส และไมโทคอนเดรีย เป็นต้น
อวัยวะในเซลล์เหล่านี้ล้วนประกอบไปด้วยโมเลกุลและอะตอมของธาตุต่างๆ เช่นเดียวกับสสารที่ไม่มีชีวิตทั้งหลาย แต่ในจำนวนธาตุ 90 กว่าชนิดที่พบในธรรมชาติ มีเพียง 1 ใน 3 เท่านั้นที่พบในสิ่งมีชีวิต
ธาตุที่พบมากที่สุดในสิ่งมีชีวิตเป็นธาตุอโลหะที่อยู่ส่วนบนๆ ของตารางธาตุและมีมวลอะตอมต่ำๆ ได้แก่ ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน และ คาร์บอน แต่รวมๆ กันแล้วธาตุเหล่านี้มีมวลมากกว่า 99% ของน้ำหนักเซลล์
ธาตุที่พบมากรองลงมาได้แก่ ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ โซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม และคลอรีน
ธาตุอื่นๆ ที่พบในปริมาณน้อยแต่ก็เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตและจะขาดเสียมิได้ ได้แก่ เวเนเดียม โครเมียม แมงกานีส เหล็ก โคบอลท์ นิเกิล ทองแดง สังกะสี เซเลเนียม รวมทั้งธาตุที่มีมวลอะตอมสูงมากอีกสองตัวคือ โมลิบดินัม และไอโอดีน
ธาตุต่างๆ ที่พบในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่จะรวมตัวกันเป็นโมเลกุลของน้ำ เกลืออนินทรีย์และสารอินทรีย์หลากหลายชนิด
สารอินทรีย์ที่พบในสิ่งมีชีวิตมีชื่อเรียกรวมๆ ว่า ชีวโมเลกุล (biomolecules)
ชีวโมเลกุลบางชนิดมีโครงสร้างแบบง่ายๆ บางชนิดมีขนาดใหญ่และมีโครงสร้างซับซ้อน อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการจัดกลุ่มชีวโมเลกุลออกเป็นสี่ประเภทหลักๆ ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต (carbohydrate) ลิพิด (lipid) โปรตีน (protein) และ กรดนิวคลีอิก (nucleic acid)
องค์ประกอบย่อยของสารชีวโมเลกุลหลักเหล่านี้ยังสามารถเกิดอนุพันธ์ได้หลากหลายชนิดและทำหน้าที่ที่สำคัญหลายอย่างในร่างกาย
ชีวโมเลกุลบางตัว เช่น ฮอร์โมน วิตามิน รงควัตถุ สารสื่อสัญญาณประสาท หรือ ยาปฏิชีวนะ อาจมีสูตรโครงสร้างที่แปลกตาไปจากชีวโมเลกุล 4 ประเภทข้างต้น แต่มันก็สังเคราะห์มาจากสารตัวกลาง (intermediates) ต่างๆ ในกระบวนการเปลี่ยนแปลง (metabolism) ของสารอาหารหลักข้างต้นทั้งสิ้น
|
