SlideShare a Scribd company logo
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (62)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตและการศึกษาชีววิทยา
สิ่งมีชีวิตคืออะไร
1. สิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ (Reproduction)
การสืบพันธุเปนสมบัติที่สําคัญของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เพราะสิ่งมีชีวิตตองมีการเพิ่มจํานวนเพื่อดํารงเผาพันธุ
เอาไว การสืบพันธุแบงออกเปน 2 ประเภท คือ
1.1 การสืบพันธุแบบไมอาศัยเพศ (Asexual Reproduction) เปนการสืบพันธุที่พบในสิ่งมีชีวิต
หลายชนิด ทั้งพวกโพรทิสต สาหราย ฟงไจ พืช และสัตว การสืบพันธุแบบนี้ทําใหสิ่งมีชีวิตสามารถเพิ่มจํานวนได
อยางรวดเร็วโดยมีลักษณะทางพันธุกรรมคงเดิม ตัวอยางเชน
- การแบงเซลลจากหนึ่งเปนสอง (Binary Fission) พบในสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว พวกโพรคาริโอต
(Prokaryoye) เชน แบคทีเรีย สาหรายสีเขียวแกมน้ําเงิน และพวกยูคาริโอต (Eukaryote) เชน อะมีบา พารามี-
เซียม ยูกลีนา ฯลฯ
- การแตกหนอ (Budding) พบในสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว เชน ยีสต สัตวหลายเซลล เชน ไฮดรา
และพืชบางชนิด เชน แหน กลวย ไผ เปนตน
- การสรางสปอร (Sporulation) พบในพวกเห็ด รา และพืชบางชนิด เชน มอสส ลิเวอรเวิรต
ฮอรนเวิรต เฟน ฯลฯ
- การงอกใหม (Regeneration) พบในพวกพลานาเรียและดาวทะเล
1.2 การสืบพันธุแบบอาศัยเพศ (Sexual Reproduction) เปนการสืบพันธุที่มีการสรางเซลล
สืบพันธุเพศผูและเซลลสืบพันธุเพศเมียโดยการแบงเซลลแบบไมโอซิส เมื่อเกิดการปฏิสนธิกลายเปนไซโกตและ
เจริญเปนตัวออนจึงไดรับการถายทอดลักษณะพันธุกรรมจากทั้งพอและแม ทําใหเกิดความแปรผันทางพันธุกรรม
เกิดขึ้นในรุนลูกหลานได
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (63)2008
- พารามีเซียม (Paramecium) สืบพันธุแบบไมอาศัยเพศโดยการแบงเซลลแบบ Binary
Fission และอาจสืบพันธุแบบอาศัยเพศโดยวิธีคอนจูเกชัน (Conjugation)
- ไฮดรา (Hydra) สืบพันธุแบบไมอาศัยเพศโดยการแตกหนอและอาจสืบพันธุแบบอาศัยเพศ
โดยสรางเซลลสืบพันธุเพศผูและเซลลสืบพันธุเพศเมียผสมขามตัวกัน
2. สิ่งมีชีวิตมีลักษณะจําเพาะและมีการจัดระบบโครงสรางที่แนนอน (Specific Organization)
สิ่งมีชีวิตแตละชนิดมีการจัดระบบโครงสรางของรางกายอยางมีแบบแผนแนนอน ทําใหมีรูปรางลักษณะ
เปนเอกลักษณเฉพาะตัวไมเหมือนกัน
3. สิ่งมีชีวิตมีปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล (Metabolism)
ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในเซลลสิ่งมีชีวิต เรียกวา “เมแทบอลิซึม (Metabolism)” แบงออกเปน 2
ประเภท คือ
1. แคแทบอลิซึม (Catabolism) หมายถึง กระบวนการสลายสารประกอบอินทรียภายในเซลลใหมี
ขนาดเล็กลง และปลดปลอยพลังงานที่แฝงอยูในสารประกอบอินทรียนั้นออกมาเก็บสะสมไวในรูปของ ATP
(Adenosine Triphosphate)
2. แอแนบอลิซึม (Anabolism) หมายถึง กระบวนการนําสารที่มีโมเลกุลขนาดเล็กๆ มาสังเคราะห
สารโมเลกุลใหญที่จําเปนตอการดํารงชีพของสิ่งมีชีวิต โดยใชพลังงานจากกระบวนการแคแทบอลิซึม
4. สิ่งมีชีวิตมีการเจริญเติบโต มีอายุขัยและมีขนาดจํากัด
สิ่งมีชีวิตเริ่มเจริญมาจากไซโกตซึ่งเปนเซลลเพียงเซลลเดียวที่เกิดจากการผสมระหวางอสุจิกับไข จากนั้น
จึงมีการเพิ่มจํานวนเซลลและการขยายขนาดของเซลลทําใหรางกายมีขนาดใหญขึ้น ในขณะเดียวกันเซลลแตละ
เซลลก็จะมีการแปรสภาพไปทําหนาที่เฉพาะอยาง และมีการรวมกลุมของเซลลพัฒนาไปเปนเนื้อเยื่อและอวัยวะ
ตางๆ ตามสวนตางๆ ของรางกาย เชน สมอง กลามเนื้อ หัวใจ ปอด ผิวหนัง เม็ดเลือด เปนตน
หลังจากสิ่งมีชีวิตเจริญเติบโตแลวจะมีชีวิตอยูชวงระยะเวลาหนึ่ง แลวก็ตาย จากการศึกษาพบวาชวงเวลา
ตั้งแตเกิดจนตายของสิ่งมีชีวิตแตละชนิด ซึ่งเรียกวา “อายุขัย (Life Span)” นั้นถูกควบคุมโดยยีน
สําหรับอายุขัยของพืชนั้นพบวาพืชแตละชนิดก็มีอายุขัยแตกตางกันเชนกัน นักชีววิทยาจึงจําแนกพืช
ออกเปนกลุมๆ โดยใชอายุขัยเปนเกณฑ ดังนี้
1. Ephemeral Plant หมายถึง พืชที่มีชวงอายุสั้นมาก ตัวอยางเชน ถั่วเขียว ถั่วลิสง บานชื่น
บานเย็น ดาวเรือง แพงพวยฝรั่ง เปนตน
2. Annual Plant หมายถึง พืชที่มีชวงอายุเพียง 1 ป เมื่อออกดอกออกผลแลวก็จะตาย ตัวอยางเชน
ขาว สับปะรด ออย เปนตน
3. Biennial Plant หมายถึง พืชที่มีชวงอายุ 2 ป สวนใหญมักเปนพืชที่มีลําตนใตดิน จากการศึกษา
พบวาในปแรกพืชพวกนี้จะงอกออกจากเมล็ดแลวเจริญเติบโตเปนตนเตี้ยๆ อยูเหนือพื้นดิน และอาจมีการสะสม
อาหารไวในราก ตอมาใบและลําตนเหนือพื้นดินจะเหี่ยวแหงไป เมื่อขึ้นปที่ 2 ก็จะงอกรากออกมาใหม มีการออกดอก
ออกผล และตายไปอีกครั้งหนึ่ง โดยเหลือเมล็ดไวสําหรับขยายพันธุตอไป ตัวอยางพืชประเภทนี้ ไดแก หอม
กระเทียม วานสี่ทิศ บีท แครอท ฯลฯ
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (64)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
4. Perennial Plant หมายถึง พืชที่มีชวงอายุยาวนานกวา 2 ป สวนใหญมักเปนไมยืนตนหรือไมพุมซึ่ง
มีใบเขียวชอุมตลอดป ไมมีการผลัดใบ เรียกวา “Evergreen Perennial Plant” บางกลุมมีการผลัดใบใน
ฤดูรอน มีการผลิใบใหมในฤดูฝน เรียกวา “Deciduous Perennial Plant”
พืชแตละชนิดก็มีขนาดและขอบเขตจํากัดในการเจริญเติบโต นักชีววิทยาจึงจําแนกพืชออกเปนกลุม
ไดดังนี้
- พืชลมลุก (Herb) มีความสูงไมเกิน 120 เซนติเมตร
- ไมพุม (Shrub) มีความสูงระหวาง 120-300 เซนติเมตร
- ไมยืนตน (Tree) มีความสูงมากกวา 300 เซนติเมตร
5. สิ่งมีชีวิตมีการตอบสนองตอสิ่งเรา (Irritability)
การตอบสนองตอสิ่งเราของสัตวจะแสดงออกมาในรูปของพฤติกรรมแบบตางๆ ตัวอยางเชน
- การอพยพของนกนางแอนในฤดูหนาว
- การจําศีลของสัตวในฤดูหนาวหรือฤดูรอน
สําหรับการตอบสนองตอสิ่งเราของพืชนั้น มีหลายรูปแบบเชนเดียวกัน ตัวอยางเชน
- การเอนเขาหาแสงของลําตน
- การเกาะหลักของมือเกาะตําลึง องุน พวงชมพู
- การหุบและกางของใบไมยราบเมื่อถูกสัมผัส
6. สิ่งมีชีวิตมีการเคลื่อนไหว (Movement)
การเคลื่อนไหวทําใหสิ่งมีชีวิตไดรับสิ่งที่ตองการและหลีกหนีสิ่งที่ไมตองการได ตัวอยางเชน การเคลื่อนที่
เพื่อหาอาหาร การเคลื่อนที่เพื่อหลบหนีศัตรู เปนตน การเคลื่อนไหวในพืชสวนใหญอาจจะเห็นไมเดนชัดนัก เชน
การเอนเขาหาแสงสวางของปลายยอดลําตนพืช การปด-เปดของปากใบ การหุบและบานของดอกไม เปนตน
7. สิ่งมีชีวิตมีการปรับตัวใหเขากับสิ่งแวดลอม (Adaptation)
สิ่งมีชีวิตในแตละแหลงที่อยูอาศัยจะมีการปรับตัวใหเขากับสภาพแวดลอมแตกตางกันไป ตัวอยางเชน
การเปลี่ยนใบเปนหนามเพื่อลดการสูญเสียน้ําของตนกระบองเพชร การที่สัตวในเขตหนาวมีขนยาวปกคลุมรางกาย
เพื่อรักษาความอบอุนใหรางกาย การปรับรูปรางสีสันของแมลงและกิ้งกาใหคลายกับแหลงที่อยู เปนตน
8. สิ่งมีชีวิตมีการรักษาดุลยภาพของรางกาย
สิ่งมีชีวิตเซลลเดียวพวกโพรโทซัวบางชนิด เชน พารามีเซียม ซึ่งอาศัยอยูในแหลงน้ําจืด จึงมีการออส-
โมซิสของน้ําเขาสูเซลลตลอดเวลา ทําใหเซลลขยายขนาดใหญขึ้น แตพารามีเซียมมีคอนแทร็กไทลแวคิวโอล
(Contractile Vacuole) ทําหนาที่กําจัดน้ําที่มากเกินไปออกจากเซลลได ทําใหสามารถควบคุมสมดุลน้ําภายในเซลล
และภายนอกเซลลไดอยางเหมาะสม
- ปลาน้ําจืดมีเกล็ดหรือผิวหนังหนาเพื่อปองกันไมใหน้ําซึมผานเขาไปในรางกายได มีเซลลพิเศษ
บริเวณเหงือกทําหนาที่ดูดแรธาตุที่จําเปนกลับเขาสูรางกาย มีปสสาวะเจือจางและปสสาวะบอยๆ ทําใหสามารถ
กําจัดน้ําที่มีมากเกินไปออกจากรางกายได
- ปลาน้ําเค็มมีเกล็ดปกคลุมรางกายปองกันเกลือแรจากน้ําทะเลแพรเขาสูรางกาย นอกจากนี้ยังมี
เซลลที่เหงือกทําหนาที่ขับเกลือและแรธาตุที่มากเกินไปออกทางทวารหนักโดยไมมีการดูดกลับ
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (65)2008
ชีววิทยากับการดํารงชีวิต
งานวิจัยดานชีววิทยาพื้นฐานและชีววิทยาประยุกตเพื่อพัฒนาปรับปรุงพันธุสิ่งมีชีวิตใหมีลักษณะตามความ
ตองการของมนุษยโดยใชเทคนิคทางดานเทคโนโลยีชีวภาพที่ทันสมัย ตัวอยางเชน
1. การใชเทคนิคเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในการขยายพันธุและปรับปรุงพันธุพืช โดยการนําเอาเนื้อเยื่อเจริญ
ของพืชบริเวณปลายยอด ปลายกิ่ง ปลายราก หรืออาจจะเปนชิ้นสวนของใบ ออวุล รังไข หรืออับเรณู มาเลี้ยงใน
อาหารสังเคราะหสูตรตางๆ ที่เหมาะสมเพื่อชักนําใหเจริญเติบโตกลายเปนตนใหมจํานวนมาก ในเวลารวดเร็ว พืช
ที่ขยายพันธุโดยวิธีการนี้จะเปนพืชที่มีลักษณะพันธุกรรมเหมือนเดิมและเปนพืชปลอดโรคอีกดวย ตัวอยางพืชที่
ประสบความสําเร็จในการขยายพันธุโดยวิธีเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ไดแก ขนุนไพศาลทักษิณ เมล็ดถั่วแดงหลวง
กลวยไม ขาว เปนตน
2. การสรางพันธุพืชตานทานโรคและแมลงศัตรูพืช โดยการถายฝากยีนในพืชเพื่อใหมีลักษณะตามตองการ
ทําใหสามารถสรางพืชแปลงพันธุ (Transgenic Plant) หรือพืชดัดแปลงพันธุกรรม (Genetically Modified Plant)
ไดหลายรูปแบบ ตัวอยางเชน
- การสรางพืชตานทานไวรัส โดยการถายฝากยีนที่ควบคุมการสรางโปรตีนหอหุมไวรัสเขาไป ทําให
พืชมีความตานทานตอการบุกรุกของไวรัสได
- การควบคุมการสุกของผลมะเขือเทศ โดยการถายฝากยีน ACC Deaminase จากแบคทีเรีย ทําให
พืชไมมีการสรางเอทิลีน มะเขือเทศจึงไมสุกหรือสุกชาลง
เทคนิคในการถายฝากยีนในพืชมีหลากหลายรูปแบบ ตัวอยางเชน
การถายฝากยีนโดยตรง (Direct Gene Transfer) โดยการแยกโพรโทพลาสตจากเซลลพืชมาบมรวม
กับสารละลาย DNA ที่ตองการ แลวใสสารละลาย PEG เพื่อชวยใหเยื่อหุมเซลลออนตัวลง ทําให DNA จาก
ภายนอกมีโอกาสเขาไปภายในเซลลได
การถายฝากยีนโดยใชกระแสไฟฟา (Electroporation) โดยการนําโพรโทพลาสตหรือแคลลัสมาบมรวม
กับสารละลาย DNA ที่ตองการ อาจเติมสารละลาย PEG ดวยก็ได แลวผานกระแสไฟฟาเขาไปเพื่อใหเกิดชองที่
เยื่อหุมเซลล ทําให DNA จากภายนอกมีโอกาสแทรกเขาไปภายในเซลลได
การถายฝากยีนโดยใชเข็มฉีด (Microinjection) เปนการถายฝากยีนโดยการฉีด DNA เขาไปในโพร-
โทพลาสตของพืช
การถายฝากยีนโดยใชเครื่องยิง (Particle Gun) เปนการถายฝากยีนโดยใชทังสเตนหรือทองขนาดเล็ก
ประมาณ 1-4 ไมครอน เคลือบดวย DNA แลวใชเครื่องยิงเขาสูเซลลพืชดวยความเร็วประมาณ 1400 ฟุตตอวินาที
วิธีการนี้สามารถใชถายฝากยีนในเซลลที่มีผนังเซลลไดโดยไมตองทําเปนโพรโทพลาสต และใชในการถายยีนไปยัง
ออรแกเนลลตางๆ ได เชน ไมโทคอนเดรีย คลอโรพลาสต เปนตน
การถายฝากยีนโดยใชแบคทีเรีย (Agrobacterium) ซึ่งสามารถบุกรุกเขาสูพืชไดตรงบริเวณที่มีบาดแผล
หรืออาจใชวิธีเลี้ยงแบคทีเรียชนิดนี้รวมกับโพรโทพลาสตก็ได
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (66)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ชีวจริยธรรม
การศึกษาวิจัยทางดานชีววิทยามีการวิจัยคนควาทดลองโดยใชสิ่งมีชีวิตเปนกลุมทดลองอยูตลอดเวลา ดังนั้น
นักชีววิทยาทุกคนจึงจําเปนตองมีจริยธรรมในการใชสัตวทดลองอยางเหมาะสม ไมทําการทดลองที่เปนการทรมาน
สัตว มีจรรยาบรรณในการใชสัตวทดลองเพื่องานวิจัย โดยตั้งอยูบนพื้นฐานของจริยธรรม คุณธรรม มนุษยธรรม
และหลักวิชาการที่เหมาะสม
การศึกษาชีววิทยา
1. ชีววิทยา (Biology) มีรากศัพทจากภาษากรีก 2 คํา คือ Bios หมายถึง สิ่งมีชีวิต และ Logos หมายถึง
ความคิดหรือเหตุผล ดังนั้น ชีววิทยา จึงหมายถึง การศึกษาแนวคิดของคนเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตอยางมีเหตุผลนั่นเอง
2. องคประกอบของชีววิทยา มี 2 สวน คือ
2.1 กระบวนการ (Process) หมายถึง วิธีการที่ใชในการคนควาหาขอเท็จจริงของปรากฏการณ
ตางๆ ในธรรมชาติ ซึ่งก็คือ วิธีการทางวิทยาศาสตร (Scientific Method) นั่นเอง มีขั้นตอนดังนี้
2.1.1 การสังเกต (Observation) เปนการรวบรวมขอเท็จจริงที่เกิดขึ้นในธรรมชาติอยาง
ละเอียดรอบคอบตรงกับความเปนจริง ไมนําความคิดเห็นเขาไปปะปนกับขอมูลจากการสังเกต
2.1.2 การกําหนดปญหา (Problem) เกิดความอยากรูอยากเห็น ชางคิดชางสงสัย หรือการ
สังเกตพบขอเท็จจริงที่ขัดแยงกับสิ่งที่เคยรู ปญหาที่ดีตองชัดเจนไมคลุมเครือ มีคุณคาทางวิทยาศาสตร และตรวจสอบ
พิสูจนไดดวยการทดลอง การเสาะหาปญหาใหมๆ ตลอดเวลา ชวยใหเกิดความกาวหนาทางวิทยาศาสตร
2.1.3 การตั้งสมมติฐาน (Hypothesis) เปนการคาดคะเนคําตอบอยางมีเหตุผล อาจถูกหรือผิด
ก็ได สมมติฐานที่ดีควรจะ
- กะทัดรัด ชัดเจน เขาใจงาย
- แนะชองทางตรวจสอบสมมติฐานได นิยมใช “ถา..............ดังนั้น...................................”
- มีความสัมพันธกับปญหาและขอเท็จจริงที่รวบรวมไดจากการสังเกต
2.1.4 การตรวจสอบสมมติฐาน (Testing The Hypothesis) เปนการพิสูจนวาสมมติฐานถูกตอง
หรือไม ซึ่งทําไดหลายวิธี คือ
- การรวบรวมขอเท็จจริงจากการสังเกตปรากฏการณในธรรมชาติโดยตรง
- การศึกษาคนควารวบรวมจากเอกสารหรือผลงานวิจัยตางๆ ที่มีผูอื่นศึกษามากอน
- การทดลอง (Experiment) นิยมใชกันมากที่สุดในทางวิทยาศาสตรโดยมีการวางแผน
หรือออกแบบการทดลองอยางรอบคอบรัดกุมเพื่อใหผลการทดลองเปนที่ยอมรับได โดยเฉพาะอยางยิ่งการควบคุม
ปจจัยซึ่งอาจมีผลตอการทดลอง คือ ตัวแปร (Variable) ซึ่งมีอยู 3 ชนิด คือ
1. ตัวแปรตนหรือตัวแปรอิสระ (Independent Variable) หมายถึง ตัวแปรที่
ตองการศึกษาหรือเปนสาเหตุของสิ่งที่ตองการตรวจสอบ
2. ตัวแปรตาม (Dependent Variable) หมายถึง ตัวแปรที่เปนผลซึ่งเกิดจากตัวแปรตน
3. ตัวแปรควบคุม (Controlled Variable) หมายถึง ตัวแปรอื่นๆ ที่อาจมีผลตอการ
ทดลองและไมตองการศึกษาผลของตัวแปรเหลานี้จึงตองควบคุมใหคงที่
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (67)2008
การควบคุมตัวแปรเหลานี้ตองจัดชุดทดลองเปน 2 ชุด คือ
1. ชุดทดลอง (Experimental Group) หรือชุดทดสอบ (Treated Group) ใชศึกษาผลของตัวแปรตน
2. ชุดควบคุม (Controlled Group) ใชเปนมาตรฐานเปรียบเทียบกับชุดทดลอง เพื่อสนับสนุนผลการ
ทดลองวาเกิดจากตัวแปรตนที่ตั้งสมมติฐานไวจริง
2.1.5 การวิเคราะหและสรุปผล (Analysis And Conclusion) เปนการนําขอมูลจากการทดลอง
มาหาความสัมพันธกันเพื่ออธิบายและสรุปวาสมมติฐานถูกตองหรือไม
ตัวอยาง
ปญหา : ปุยคอกทําใหกุหลาบออกดอกมากขึ้นหรือไม
สมมติฐาน : ถาปุยคอกมีผลตอการออกดอกของกุหลาบ ดังนั้นกุหลาบที่ไดรับปุยคอกยอมออกดอก
มากกวากุหลาบที่ไมไดรับปุยคอก
ตัวแปรตน : ปุยคอก
ตัวแปรตาม : การออกดอกของกุหลาบ
ตัวแปรควบคุม : ชนิดกุหลาบ ดิน น้ํา แสง แหลงที่ปลูก อุณหภูมิ ฯลฯ
ผลการทดลอง : กุหลาบที่ใสปุยคอกออกดอกมากกวากุหลาบที่ไมใสปุยคอก
สรุปผล : ปุยคอกทําใหกุหลาบออกดอกมากขึ้น
2.2 ความรู (Knowledge) หมายถึง ผลที่เกิดจากการศึกษาคนควาโดยใชกระบวนการทางดาน
วิทยาศาสตร คือ
2.2.1 ขอเท็จจริง (Fact) หมายถึง ความจริงที่ปรากฏในธรรมชาติ สามารถสังเกตไดโดยตรง
ขอเท็จจริงในธรรมชาติยอมถูกตองเสมอ แตการสังเกตขอเท็จจริงอาจผิดพลาดได
2.2.2 ขอมูล (Data) หมายถึง ขอเท็จจริงที่ไดจากการสังเกตปรากฏการณธรรมชาติหรือการ
ทดลองหรือเอกสารจากการวิจัยตางๆ ซึ่งนํามารวบรวมไวอยางเปนระบบ
2.2.3 ทฤษฎี (Theory) หมายถึง สมมติฐานที่ผานการตรวจสอบหลายๆ ครั้งจนสามารถนํามา
อธิบายหรือทํานายขอเท็จจริงอื่นๆ ที่คลายกันได ทฤษฎีอาจเปลี่ยนแปลงไดหากไดรับขอมูลหรือขอเท็จจริงใหมๆ
เพิ่มขึ้น
2.2.4 กฎ (Law) หมายถึง ทฤษฎีที่สามารถอธิบายปรากฏการณในธรรมชาติไดอยางกวางขวาง
เปนเวลานานจนเปนที่ยอมรับสามารถทดสอบผลไดเหมือนเดิมทุกๆ ครั้งโดยไมมีขอโตแยงใดๆ เพราะเปนความ
จริงที่ไมเปลี่ยนแปลงการวิเคราะหขอมูลและสรุปผล
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (68)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
3. การศึกษาดานชีววิทยา มีหลายสาขาวิชา ไดแก
3.1 สัตววิทยา (Zoology) ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องสัตว เชน
- Protozoology ศึกษาเกี่ยวกับโพรโทซัว
- Entomology ศึกษาเกี่ยวกับแมลง
- Carcinology ศึกษาเกี่ยวกับ กุง ปู กั้งตั๊กแตน
- Acarology ศึกษาเกี่ยวกับเห็บและไร
- Apiculture ศึกษาเกี่ยวกับการเลี้ยงผึ้ง
- Malacology ศึกษาเกี่ยวกับหอย
- Ichthyology ศึกษาเกี่ยวกับปลา
- Ornithology ศึกษาเกี่ยวกับนก
- Mammalogy ศึกษาเกี่ยวกับสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานม
3.2 พฤกษศาสตร (Botany) ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องพืช เชน
- Phycology หรือ Algology ศึกษาเกี่ยวกับสาหราย
- Mycology ศึกษาเกี่ยวกับเห็ดรา
- Bryology ศึกษาเกี่ยวกับมอสส ลิเวอรเวิรตและฮอรนเวิรต
- Pteridology ศึกษาเกี่ยวกับเฟรน
- Dendrology ศึกษาเกี่ยวกับไมยืนตน
3.3 จุลชีววิทยา (Microbiology) ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กๆ ที่มองดวยตาเปลาไมเห็น เชน
- Virology ศึกษาเกี่ยวกับไวรัส
- Bacteriology ศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรีย
4. การศึกษาชีววิทยายังมีรูปแบบการศึกษาในแนวทางอื่นๆ อีกมากมาย ตัวอยางเชน
- สรีรวิทยา (Physiology) ศึกษาเกี่ยวกับกลไกการทํางานและหนาที่ของอวัยวะตางๆ ของสิ่งมีชีวิต
- สัณฐานวิทยา (Morphology) ศึกษาเกี่ยวกับรูปรางลักษณะโครงสรางภายนอกของสิ่งมีชีวิต
- กายวิภาคศาสตร (Anatomy) ศึกษาเกี่ยวกับโครงสรางภายในของสิ่งมีชีวิต
- ปรสิตวิทยา (Parasitology) ศึกษาเกี่ยวกับปรสิตชนิดตางๆ ในสิ่งมีชีวิต
- คัพภะวิทยา (Embryology) ศึกษาเกี่ยวกับการเจริญเติบโตของตัวออนของสิ่งมีชีวิตชนิดตางๆ
- เซลลวิทยา (Cytology) ศึกษาเกี่ยวกับโครงสรางและหนาที่ของเซลล
- พันธุศาสตร (Genetics) ศึกษาเกี่ยวกับการถายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
- อนุกรมวิธาน (Taxonomy) ศึกษาเกี่ยวกับการจัดจําแนก การระบุชื่อและการตั้งชื่อสิ่งมีชีวิต
- นิเวศวิทยา (Ecology) ศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธระหวางสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดลอม
- วิวัฒนาการ (Evolution) ศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตตั้งแตอดีตจนถึงปจจุบัน
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (69)2008
การใชกลองจุลทรรศน
กลองจุลทรรศน (Microscope) เปนเครื่องมือที่ใชขยายประสาทสัมผัสทางตา เพราะมนุษยมองเห็นวัตถุ
ขนาดเล็กที่สุดไดไมเกิน 0.1 มิลลิเมตร
กลองจุลทรรศนแบบใชแสง (Light Microscope ; LM)
- เปนกลองจุลทรรศนแบบเลนสประกอบ
- ใชแสงสวางจากดวงอาทิตยหรือหลอดไฟฟา มีกําลังขยายประมาณ 2000 เทา
- มีองคประกอบที่สําคัญ ดังนี้
องคประกอบ หนาที่
เลนสใกลตา (Ocular Len) ขยายภาพที่เกิดจากเลนสใกลวัตถุเปนภาพเสมือนหัวกลับ ขนาด
ใหญ (มีกําลังขยาย 5x, 10x หรือ 15x)
เลนสใกลวัตถุ (Objective Len) ทําใหเกิดภาพจริงหัวกลับ (มีกําลังขยาย 4x, 10x, 60x หรือ
100x)
ปุมปรับภาพหยาบ (Coarse Adjustment) ปรับหาภาพเมื่อใชเลนสกําลังขยายต่ํา เชน 4x, 10x
ปุมปรับภาพละเอียด (Fine Adjustment) ปรับดูภาพใหชัดเจนเมื่อใชเลนสกําลังขยายสูง เชน 40x, 60x,
100x
เลนสรวมแสง (Condenser) รวมแสงใหมีความเขมสูงมากพอ ทําใหมองเห็นภาพไดชัดเจนขึ้น
ไดอะแฟรม (Diaphragm) ควบคุมปริมาณแสงใหพอเหมาะ
หลักการใชกลองจุลทรรศนแบบใชแสง
- ตัวกลองตองตั้งตรง เพื่อไมใหสไลดเลื่อนไถล
- ปรับกระจกใหแสงเขาลํากลองเต็มที่
- ใชเลนสใกลวัตถุกําลังขยายต่ําสุดกอนเสมอ เมื่อเห็นภาพชัดแลวจึงใชเลนสกําลังขยายสูงขึ้นตามลําดับ
- หมุนปุมปรับภาพเขาหาตัว เพื่อใหลํากลองเลื่อนขึ้นไมใหชนกับสไลด
- ใชปุมปรับภาพละเอียดเสมอ เมื่อใชเลนสกําลังขยายสูง
- การเพิ่มกําลังขยายทําใหเนื้อที่ที่เห็นภาพนอยลง แตเห็นรายละเอียดของวัตถุที่ศึกษามากขึ้น นอกจากนี้
อาจทําใหความสวางของภาพลดลง จึงตองปรับไดอะแฟรมใหแสงสวางพอเหมาะ
- ภาพที่เห็นในกลองเปนภาพเสมือนหัวกลับขนาดใหญกวาวัตถุ
ขอควรจํา
1. กําลังขยายกลองจุลทรรศน = กําลังขยายของเลนสใกลตา × กําลังขยายของเลนสใกลวัตถุ
2. ขนาดจริงของวัตถุ = ทรรศนองกลองจุลกําลังขยายข
องจุลทรรศนปรากฏในกลขนาดภาพที่
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (70)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอน (Electron Microscope)
- ผูประดิษฐ คือ Max Knoll และ Ernst Ruska นักวิทยาศาสตรชาวเยอรมัน ในป ค.ศ. 1932
- สามารถสองดูวัตถุที่มีขนาดเล็กมากถึง 0.0005 ไมโครเมตร ได
- มี 2 แบบ คือ
1. กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนแบบสองผาน (Transmission Eletron Microscope ; TEM) ใชศึกษา
ตัวอยางที่มีการเตรียมใหบางมากจนลําแสงอิเล็กตรอนผานได
2. กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนแบบสองกราด (Scanning Electron Microscope ; SEM) ใชศึกษา
ลักษณะภายนอกของตัวอยางทึบแสง ทําใหเห็นภาพ 3 มิติของวัตถุไดชัดเจน
ขอควรจํา
เปรียบเทียบความแตกตางของกลองจุลทรรศนธรรมดาแบบใชแสงกับกลองจุลทรรศนอิเล็กตรอน
ลักษณะ LM TEM SEM
แหลงกําเนิดแสง แสงอาทิตยหรือหลอดไฟ ลําแสงอิเล็กตรอนในสุญญากาศ
อุปกรณควบคุมปริมาณแสง เลนสแกว เลนสแมเหล็กไฟฟา
การทําใหภาพชัด เลื่อนเลนสใกลวัตถุ ปรับสนามแมเหล็ก
กําลังขยาย 100-2000 เทา 100-800000 เทา 10-50000 เทา
ขนาดตัวอยางที่มองเห็นได 0.2 µm 0.0005 µm 6-10 nm
การเตรียมตัวอยาง ตัวอยางสดหรือแหง
บาง 6-10 µm
ตัวอยางแหง
บาง 60-90 µm
ตัวอยางแหง
ฉาบทอง
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (71)2008
แบบทดสอบ
1. ถาตองการศึกษาผลของปุยไนโตรเจนตอการเกิดใบใหมของตนกุหลาบ การใชตัวแปรในขอใดถูกตอง
ก. ตัวแปรอิสระ ไดแก ปริมาณปุยไนโตรเจน
ข. ตัวแปรอิสระ ไดแก ปริมาณน้ําที่รดตนกุหลาบแตละครั้ง
ค. ตัวแปรตาม ไดแก จํานวนใบใหมของตนกุหลาบ
ง. ตัวแปรควบคุม ไดแก อายุและพันธุของตนกุหลาบ
1) ขอ ก., ค. และ ง. 2) ขอ ข., ค. และ ง.
3) ขอ ก., ข. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ
2. จากการทดลองเลี้ยงปลาชนิดเดียวกัน 2 ตัว ในสิ่งแวดลอมเดียวกันทุกประการ ยกเวนอาหารปลา ใหตัวที่
1 กินลูกน้ําและตัวที่ 2 กินอาหารสํา.เร็จรูป ปรากฏวาในสัปดาหตอมาปลาตัวที่ 2 ตาย สวนปลาตัวที่ 1
ปกติดี ขอใดสรุปผลการทดลองถูกตอง
1) อาหารสําเร็จรูปทําใหปลาตัวที่ 2 เปนโรคและตาย
2) อาหารสําเร็จรูปทําใหน้ํา.เนาเสีย ปลาตัวที่ 2 จึงตาย
3) อาหารสําเร็จรูปมีสารพิษ ทําใหปลาตัวที่ 2 ตาย
4) เปนไปไดทุกขอ
3. การศึกษาสาขาวิชาใดที่เกี่ยวของกับการสรางพืชที่มีการดัดแปลงพันธุกรรมไดสําเร็จในปจจุบัน
1) Evolution 2) Morphology
3) Genetic Engineering 4) Bacteriology
เฉลย
1. 1) 2. 4) 3. 3)
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (72)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
เคมีที่เปนพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต
สารอนินทรีย
เกลือแร (Mineral)
เซลลของสิ่งมีชีวิตประกอบดวยสารอินทรียเปนสวนใหญ ธาตุที่มีมากที่สุดในเซลลโดยทั่วไป คือ
ไฮโดรเจน 65.40% รองลงมา คือ ออกซิเจน 25.60% คารบอน 7.50% และไนโตรเจน 1.25% ตามลําดับ
ความสําคัญของแรธาตุ
ธาตุ ความสําคัญ แหลงอาหาร
แคลเซียม (Ca) เปนสวนประกอบของกระดูกและฟน ชวยในการ
แข็งตัวของเลือดและดูดซึมวิตามิน B12
ปลาไสตัน นมผง เนยแข็ง กะป
ถั่วเมล็ดแหง ผักใบเขียวตางๆ
ฟอสฟอรัส (P) เปนสวนประกอบของกระดูกและฟน กรดนิวคลีอิก
ฟอสโฟลิพิด AMP ADP และ ATP
เนื้อสัตว นม ไข ถั่วเมล็ดแหง
ผักและผลไม
กํามะถัน (S) เปนสวนประกอบของวิตามิน B1, อินซูลิน และมิว-
โคพอลิแซคคาไรด ซึ่งพบมากในขน ผม เล็บ เอ็น
และกระดูกออน
เนื้อสัตว นม ไข ถั่วเมล็ดแหง
กะหล่ําปลี
โซเดียม (Na)
และโพแทสเซียม (K)
ควบคุมสมดุลของน้ําและกรด-เบสในรางกาย
เกี่ยวของกับการสงกระแสประสาท
เกลือแกง เนื้อ นม ไข ถั่ว
อาหารทะเล ผักและผลไม
แมกนีเซียม (Mg) เปนสวนประกอบของกระดูกฟนและเลือดเกี่ยวของ
กับการสงกระแสประสาทและการยืดหดตัวของ
กลามเนื้อ
เนื้อ นม ไข ถั่วเมล็ดแหง
ผักใบเขียว อาหารทะเล
คลอรีน (Cl) ควบคุมสมดุลน้ําและกรด-เบสในรางกาย
เปนสวนประกอบของกรดในกระเพาะอาหาร
เกลือแกง เนื้อ ไข นม
เหล็ก (Fe) เปนสวนประกอบของฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดง
และไมโอโกลบินในกลามเนื้อ
เครื่องในสัตว ตับ ไขแดง หอย
ถั่วเมล็ดแหง ผักใบเขียว
ไอโอดีน (I) เปนสวนประกอบของฮอรโมนไธรอกซิน (Thyroxin)
ถาขาดจะเกิดโรคเออ (ในเด็ก) หรือโรคคอพอก (ใน
ผูใหญ)
อาหารทะเล เกลือสมุทร
ฟลูออรีน (F) เปนสวนประกอบของสารเคลือบฟนและชวยให
กระดูกแข็งแรง
อาหารทะเล ชา น้ําจากบอ
ธรรมชาติ
สังกะสี (Zn) เกี่ยวของกับการสรางอสุจิและการหลั่งฮอรโมน
เพศชาย
เนื้อสัตว ไข อาหารทะเล
หอยนางรม
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (73)2008
น้ํา
เปนองคประกอบของเซลลสิ่งมีชีวิต รางกายมนุษยมีน้ํามากถึง 60% ของน้ําหนักตัว รองลงมา คือ
โปรตีน 18% แรธาตุ 4% คารโบไฮเดรต นอยกวา 1% และวิตามินมีปริมาณนอยมาก
เปนตัวทําละลายที่ดี เปนตัวกลางที่กอใหเกิดปฏิกิริยาเคมีในเซลล ชวยในการลําเลียงสาร ควบคุม
ความเปนกรด-เบส ควบคุมอุณหภูมิของรางกาย
แตละวันรางกายมนุษยสูญเสียน้ําประมาณ 2500 ลูกบาศกเซนติเมตร ทางเหงื่อ ปสสาวะ อุจจาระและ
ลมหายใจออก
สารอินทรีย
คารโบไฮเดรต (Carbohydrate)
เปนสารอาหารหลักที่ใหพลังงานแกสิ่งมีชีวิต
ประกอบดวยธาตุ C, H และ O โดย H : O = 2 : 1 แบงเปน 3 ประเภท คือ
1. น้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว (Monosaccharide)
- เปนคารโบไฮเดรตที่มีโมเลกุลขนาดเล็กที่สุด รางกายสามารถนําไปใชประโยชนไดเลย
- มักเปนผลึกสีขาว มีรสหวาน ละลายน้ําไดดี มีชื่อเรียกตามจํานวนอะตอมของคารบอน
น้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว สูตรโมเลกุล ตัวอยาง
ไตรโอส (Triose)
เทโทรส (Tetrose)
เพนโทส (Pentose)
เฮกโซส (Hexose)
C3H3O3
C4H8O4
C5H10O5
C6H12O6
Glyceraldehyde
Erythrose
Ribose, Arabinose
Glucose, Fructose, Galactose
- น้ําตาลเฮกโซสเปนน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวที่พบมากที่สุดในธรรมชาติมีความสําคัญ ดังนี้
น้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว ความสําคัญ แหลงที่พบ
กลูโคส (Glucose) - เปนแหลงพลังงานที่สําคัญที่สุด
- เปนองคประกอบของแปง เซลลูโลสและไกลโคเจน
น้ําผึ้ง องุน ผัก และผลไม
ฟรักโทส (Fructose) - เปนแหลงพลังงานของอสุจิ
- มีรสหวานที่สุด
น้ําผึ้ง ผลไมสุก
กาแล็กโทส (Galactose) - เปนองคประกอบของวุน ยาง เมือกไม และน้ํานม วุน ยาง เมือกไม น้ํานม
- กลูโคส ฟรักโทส และกาแล็กโทส มีสูตรโมเลกุลเหมือนกัน คือ C6H12O6 แตมีสูตรโครงสรางตางกัน
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (74)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
2. น้ําตาลโมเลกุลคู (Disaccharide)
- เกิดจากน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว 2 โมเลกุล เชื่อมตอกันดวยพันธะโคเวเลนต เรียกวา “Glycosidic
Bond” ทําใหเกิดน้ําขึ้นมาดวยจึงเรียกปฏิกิริยานี้วา “Dehydration”
- โดยมากเกิดจากน้ําตาลเฮกโซส จึงมีสูตรโมเลกุลเปน C12H22O11 มีลักษณะดังตาราง
น้ําตาลโมเลกุลคู ลักษณะ แหลงที่พบ
ซูโครส (Sucrose) - เกิดจากกลูโคสกับฟรักโทส
- เปนผลึกใส รสหวาน ละลายน้ําดี
- นํามาทําเปนน้ําตาลอินเวอรท (Invert Sugar)
ซึ่งมีรสหวานกวาเดิม
ออย, มะพราว, ตาล,
หัวผักกาดหวาน
แล็กโทส (Lactose) - เกิดจากกลูโคสกับกาแล็กโทส
- เปนผงละเอียดคลายทรายละลายน้ําไมดี
รสหวานเล็กนอย
- ใชเปนสวนประกอบของยาเม็ดบางประเภท
น้ํานมคนและสัตว
มอลโทส (Maltose) - เกิดจากกลูโคสกับกลูโคสตอกันดวย α-1,
4-Glycosidic Bond
- ละลายน้ําไดคอนขางดี รสหวานเล็กนอย
เมล็ดธัญพืช
เซลโลไบโอส (Cellobiose) - เกิดจากกลูโคสกับกลูโคสตอกันดวย β-1,
4-Glycosidic Bond
- คลายมอลโทส แตละลายน้ําไมดี และหวาน
นอยกวา
ผนังเซลลพืช โดยทั่วไป
น้ําตาลโมเลกุลคู
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (75)2008
3. น้ําตาลโมเลกุลใหญ (Polysaccharide)
- เปนคารโบไฮเดรตที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ
- เกิดจากน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวมากกวา 10 โมเลกุล เชื่อมตอกัน
- มักไมคอยละลายน้ําและไมมีรสหวาน มีหลายชนิดที่ควรรูจัก ไดแก
ชนิด ลักษณะสําคัญ แหลงที่พบ
แปง (Starch)
- อะไมโลส (Amylose)
- อะไมโลเพคทิน
(Amylopectin)
- ประกอบดวยน้ําตาลกลูโคสจํานวนมากตอกัน
ดวย α-1, 4-Glycosidic Bond เปนเกลียว
- ทําปฏิกิริยากับสารละลายไอโอดีนเกิดสีน้ําเงิน
ปนดํา
- ประกอบดวยน้ําตาลกลูโคสจํานวนมากเชื่อม
กันดวย α-1, 4-Glycosidic Bond และมี
แตกแขนงเปนกิ่งกานสาขา
- ทําปฏิกิริยากับสารละลายไอโอดีนเกิดสีมวง-
แดง
เมล็ดธัญพืช มันฝรั่ง
มันสําปะหลัง
ไกลโคเจน (Glycogen) - ประกอบดวยกลูโคสจํานวนมากตอกัน และ
แตกกิ่งกานสาขาเปนสายสั้นๆ มากมาย
- ทําปฏิกิริยากับสารละลายไอโอดีนเกิดสีแดง
ตับ หอย กลามเนื้อ
ตัวออนผึ้ง
เซลลูโลส (Cellulose) - ประกอบดวยกลูโคสเชื่อมกันเปนเสนใยยาว
และเหนียว ไมมีกิ่งกานสาขา
- ชวยในการขับถายและดูดซึมสารพิษในสําไส-
ใหญ
ผนังเซลลพืช
เฮมิเซลลูโลส (Hemicelluiose) ประกอบดวยกรดยูโรนิก, กลูโคส, กาแล็กโทส,
แมนโมส, อะราบิโนสและไซโลส
แกลบ รํา ซังขาวโพด
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (76)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
แปง
ไกลโคเจน
เซลลูโลส
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (77)2008
โปรตีน (Protein)
เปนสารอินทรียโมเลกุลใหญประกอบดวยกรดอะมิโน (Amino Acid) เชื่อมตอกันดวยพันธะเพปไทด
(Peptide Bond)
ประกอบดวยธาตุ C, H, O, N หรืออาจมี S, P หรือ Fe ดวยก็ได
กรดอะมิโนประกอบดวยโครงสรางหลักคลายกัน คือ
กรดอะมิโนที่พบในธรรมชาติโดยทั่วไปมี 20 ชนิด แบงเปน 2 กลุม คือ
1. กรดอะมิโนที่จําเปน (Essential Amino Acid) เปนกรดอะมิโนที่รางกายไมสามารถสังเคราะหขึ้น
เองได ตองไดรับจากอาหารประเภท เนื้อ นม ไข หรือถั่วเหลือง มีอยู 8-10 ชนิดขึ้นกับชวงอายุ สําหรับอารจีนีน
และฮิสทิดีน นั้นมีความจําเปนสําหรับการเจริญเติบโตในวัยเด็ก
2. กรดอะมิโนที่ไมจําเปน (Nonessential Amino Acid) เปนกรดอะมิโนที่รางกายสังเคราะหขึ้นเองได
กรดอะมิโนที่จําเปน กรดอะมิโนที่ไมจําเปน
*ฮิสทิดิน (Histidine)
*อารจีนีน (Arginine)
ลิวซีน (Leucine)
ไอโซลิวซีน (Isoleucine)
ไลซีน (Lysine)
เมไทโอนีน (Methionine)
ฟนิลอะลานีน (Phenylalanine)
ทริปโตเฟน (Tryptophan)
ทรีโอนีน (Threonine)
วาลีน (Valine)
อะลานีน (Alanine)
แอสพาราจีน (Asparagine)
กรดแอสพารติก (Aspartic Acid)
กรดกลูตามิก (Glutamic Acid)
กลูตามีน (Glutamine)
โพรลีน (Proline)
ซีริน (Serine)
ซีสเทอิน (Cysteine)
ไทโรซิน (Thyrosine)
ไกลซีน (Glycine)
การเชื่อมตอกันของกรดอะมิโนจํานวนมากๆ กลายเปนสายยาวเรียกวา “พอลิเพปไทด (Polypeptide)”
ซึ่งมีการจัดเรียงตัวไดหลายรูปแบบตางๆ กัน ดังนี้
1. โครงสรางปฐมภูมิ (Primary Structure) มีลักษณะเปนสายยาวเนื่องจากการเชื่อมตอกันของกรดอะมิโน
จํานวนมากดวยพันธะเพปไทด เชน ไซโทโครม ซี
2. โครงสรางทุติยภูมิ (Secondary Structure) มีลักษณะเปนเกลียวหรือลูกคลื่นเนื่องจากมีแรงดึงดูดของ
พันธะไฮโดรเจนภายในพอลิเทปไทดเสนเดียวกันหรือคนละเสนก็ได เชน อัลฟาเคราติน (α-Keratin) ไมโอซิน
(Myosin) คอลลาเจน (Collagen) เสนไหม (Silk Fibroin) เปนตน
3. โครงสรางตติยภูมิ (Tertiary Structure) มีลักษณะเปนกอนกลม (Glogubar Protein) เนื่องจาก
แรงดึงดูดของพันธะไฮโดรเจนหรือแรงดึงดูดระหวาง Side Chain และ Disulfide Bond ทําใหสายพอลิเพปไทด
ขดไปมาเปนกอน เชน ไมโอโกลบิน (Myoglobin) ในเซลลกลามเนื้อ เปนตน
4. โครงสรางจตุรภูมิ (Quarternary Structure) เกิดจากพอลิเพปไทดมากกวาหนึ่งเสนรวมกันเปน
กลุมดวยแรงแวนเดอรวาลส ทําใหมีโครงรูปที่เหมาะกับหนาที่ เชน ฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดง ประกอบดวย
พอลิเพปไทด 4 หนวยยอย
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (78)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
โปรตีนในสิ่งมีชีวิตมีหนาที่แตกตางกันหลายประการ สรุปไดดังนี้
หนาที่ของโปรตีน ตัวอยาง
1. เปนโครงสรางของรางกาย
2. เปนเอนไซม
3. ลําเลียงสาร
4. ชวยในการเคลื่อนไหว
5. เปนฮอรโมน
6. สะสมอาหาร
7. ปองกันอันตราย
8. เปนสารพิษ
คอลลาเจนในกระดูกออนและเอ็น อัลฟาเคราตินในเสนผม ขน เขา
อะไมเลสในน้ําลาย เพปซินในกระเพาะอาหาร
ฮีโมโกลบินลําเลียงออกซิเจน ทรานซเฟอรินลําเลียงธาตุเหล็ก
ไมโอซินและแอคตินในเซลลกลามเนื้อ ทิวบิวลินในซิเลียและแฟลเจลลัม
อินซูลินชวยควบคุมระดับน้ําตาลในเลือด
ออกซิโทซิน ควบคุมการหดตัวของมดลูก
เคซีนในนม โอวัลบูมินในไขขาว
อิมมูโนโกลบูลินเปนภูมิคุมกันโรค ไฟบรินและธรอมบิน ชวยใหเลือดแข็งตัว
พิษงู
โปรตีน
ลิพิด (Lipid)
เปนสารอินทรียที่ไมละลายน้ํา แตละลายในอีเทอร คลอโรฟอรมและเบนซีน
ประกอบดวย C, H และ O เชนเดียวกับคารโบไฮเดรต แตมีอัตราสวน H : O แตกตางกันมีหลาย
ประเภทที่ควรรูจัก ไดแก
1. ลิพิดธรรมดา (Simple Lipid) เกิดจากปฏิกิริยาเคมีระหวางกรดไขมันกับแอลกอฮอล พบทั้งอยูใน
สภาพน้ํามัน (Oil) และไขมัน (Fat)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (79)2008
2. ลิพิดประกอบ (Compound Lipid) เกิดจากลิพิดธรรมดารวมตัวกับสารชนิดอื่นๆ ที่ควรรูจัก ไดแก
- ฟอสโฟลิพิด (Phospholipid) เปนลิพิดที่มีหมูฟอสเฟตเปนองคประกอบ พบในเยื่อหุมเซลล ทําใหมี
สมบัติเปนเยื่อเลือกผาน
- ไกลโคลิพิด (Glycolipid) เปนลิพิดที่มีคารโบไฮเดรตเปนองคประกอบอยูดวย เชน Cerebroside
และ Ganglioside ซึ่งพบมากในเซลลสมองและเสนประสาท
- ไลโพโปรตีน (Lipoprotrin) เปนลิพิดที่มีโปรตีนเปนองคประกอบพบที่เยื่อหุมเซลลและน้ําเลือด
3. ลิพิดเบ็ดเตล็ด (Miscellaneous Lipid) เปนสารอินทรียที่มีสมบัติคลายลิพิด มักพบปนกับลิพิดใน
ธรรมชาติ ตัวอยางเชน
- สเตรอยด (Steroid) ไดแก ฮอรโมนเพศของมนุษย คือ เทสโทสเทอโรน (Testosterone) กับ
โพรเจสเทอโรน (Progesterone), คอเลสเทอรอล (Cholesterol), เออรโกสเทอรอล (Ergosterol) เปนตน
- เทอรปน (Terpene) ไดแก สารที่พบในน้ํามันหอมระเหยจากพืช :- Geraniol, Phytol เปนตน
กรดไขมัน (Fatty Acid) ที่พบในเซลลของสิ่งมีชีวิตมีมากกวา 70 ชนิด แบงออกเปน 2 กลุมใหญ คือ
1. กรดไขมันอิ่มตัว (Saturated Fatty Acid) เปนกรดไขมันที่อะตอมคารบอนในโมเลกุลมีพันธะเดี่ยว
จึงไมทําปฏิกิริยากับสารอื่น โดยมากมีจุดหลอมเหลวสูง พบในไขมันสัตว
2. กรดไขมันไมอิ่มตัว (Unsaturated Fatty Acid) เปนกรดไขมันที่อะตอมคารบอนบางตัวในโมเลกุล
จับกันดวยพันธะคู จึงทําปฏิกิริยากับสารอื่นไดงายโดยเฉพาะกับออกซิเจนทําใหมีกลิ่นเหม็นหืน พบในน้ํามันพืช
กรดไขมันอิ่มตัว กรดไขมันไมอิ่มตัว
กรดลอริค (Lauric Acid)
กรดไมริสติค (Myristic Acid)
กรดพาลมิติค (Palmitic Acid)
กรดสเตียริค (Stearic Acid)
กรดไลโนลีอิค (Linoleic Acid)
กรดไลโนลีนิค (Linolenic Acid)
กรดพาลมิโทลีอิค (Palmitoleic Acid)
กรดโอลีอิค (Oleic Acid)
ไขมัน
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (80)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
วิตามิน (Vitamin)
เปนสารอาหารที่ไมใหพลังงาน แตรางกายขาดไมได เพราะอาจทําใหเกิดความผิดปกติตอรางกายได
แบงออกเปน 2 กลุม ดังตาราง
วิตามิน ความสําคัญ แหลงอาหาร
ละลายในน้ํา
B1 (Thiamine) - เปนโคเอนไซมสําหรับแทบอลิซึมของคารโบไฮเดรต
- ถาขาดจะเปนโรคเหน็บชา
ขาวซอมมือ เนื้อหมู ยีสต
ไขแดง ตับ
B2 (Riboflavin) - เปนสวนประกอบของโคเอนไซมที่เกี่ยวของกับการ
สรางพลังงาน
- ถาขาดจะเปนโรคปากนกกระจอก
ยีสต ไข นม ถั่วเมล็ดแหง
ผักที่มีสีเขียวแก
B5 (Niacin) - เปนสวนประกอบของโคเอนโซม NAD และ NADP
- ถาขาดจะเปนโรคเพลลากรา (ผิวหนังแหงแตก)
ยีสต ตับ ไต ขาวซอมมือ
เนื้อสัตว ถั่วเมล็ดแหง
B6 (Pyridoxin) - เปนโคเอนไซมสําหรับกระบวนการสังเคราะหกรด-
อะมิโน
- ถาขาดทําใหระบบประสาทเสื่อม ปวดบวมตามมือเทา
ตับ ขาวไมขัดสี ผัก เนื้อไม
ติดมัน
B12 (Cyanocobalamin) - ชวยในการสรางเม็ดเลือดแดงและกรดนิวคลีอิก
- ถาขาดจะเปนโรคโลหิตจาง
เนื้อสัตว ปลา นม ไข
เนยแข็ง ตับ
C (Ascorbic Acid) - สรางคอลลาเจนเชื่อมเนื้อเยื่อใหติดกัน
- ถาขาดจะเปนโรคเลือดออกตามไรฟน แผลหายชา
ผลไมรสเปรี้ยว เชอรี่
มะเขือเทศ มะขามปอม
ผักสีเขียว
ละลายในไขมัน
A (Retinol) - ชวยในการมองเห็น
- ถาขาดจะเปนโรคตามองไมเห็นตอนกลางคืน
ตับ ไขแดง น้ํามันตับปลา
นม ผักผลไมสีเขียวและ
เหลือง ตําลึง
D (Calciferol) - ชวยใหกระดูกแข็งแรง
- ถาขาดจะเปนโรคกระดูกออน
น้ํามันตับปลา ไขแดง นม
E (α-Tocopherol) - ชวยปองกันการแตกของเยื่อหุมเซลล
- ถาขาดจะเปนโรคโลหิตจางและเปนหมัน
น้ํามันพืช ผักสีเขียว ไข
ตับ
K (Phylloquinone) - ชวยสังเคราะหโพรธรอมบิน ซึ่งทําใหเลือดแข็งตัว
- ถาขาดทําใหเลือดแข็งตัวชา
ผักสีเขียว ผักโขม ผักคะนา
กะหล่ําปลี
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (81)2008
กรดนิวคลีอิก (Nucleic Acid)
เปนแหลงรวบรวมขอมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต และมีการถายทอดจากบรรพบุรุษไปสูลูกหลานได
กรดนิวคลีอิกที่พบในสิ่งมีชีวิตจะอยูในรูป DNA (Deoxyribonucleic Acid) และ RNA (Ribonucleic Acid)
ซึ่งจะมีปริมาณแตกตางกันไปตามชนิดของสิ่งมีชีวิต ปริมาณ DNA ทั้งหมดที่มีอยูในโครโมโซมชุดหนึ่งๆ ในเซลล
ของสิ่งมีชีวิตเรียกวา “จีโนม (Genome)” จีโนมของสิ่งมีชีวิตสวนใหญเปน DNA แตจีโนมของไวรัสอาจเปน
DNA หรือ RNA ก็ไดและไมมีองคประกอบอื่นๆ โดย DNA หรือ RNA นั้นอาจเปนสายเดี่ยว (Single Strand)
หรือเกลียวคู (Double Helix) มีลักษณะเปนเสนยาว (Linear) หรือเปนวงแหวน (Circular) หรือเปนชิ้นสวน
(Fragment) สวนจีโนมของแบคทีเรียและสิ่งมีชีวิตชั้นสูงจะมี DNA และมีโปรตีนเปนสวนประกอบอยูดวยในสภาพ
ที่เรียกวา “โครมาทินหรือโครโมโซม”
สวนประกอบทางเคมีของ DNA
องคประกอบพื้นฐานสําคัญของ DNA มีอยู 3 ประการ คือ
1. ไนโตรจีนัสเบส (Nitrogenous Base) แบงเปน 2 กลุม คือ
1.1 พิวรีน (Purine) ไดแก อะดีนีน (Adenine : A) และกวานีน (Guanine : G)
1.2 ไพริมิดีน (Pyrimidine) ไดแก ไทมีน (Thymine : T) และไซไทซีน (Cytosine : C)
2. น้ําตาลเพนโทส (Pentose Sugar) เปนน้ําตาลที่มีคารบอนเปนองคประกอบ 5 อะตอม น้ําตาลที่เปน
องคประกอบของ DNA คือ น้ําตาลดีออกซีไรโบส (Deoxyribose)
3. หมูฟอสเฟต (Phosphate Group) เชื่อมตอกับน้ําตาลดีออกซีไรโบส และทําใหกรดนิวคลีอิกมีสมบัติ
เปนกรดแมวาจะมีไนโตรจีนัสเบสอยูก็ตาม
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (82)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ขอสังเกต
RNA มีโครงสรางพื้นฐานคลายกับ DNA ประกอบดวย
1. ไนโตรจีนัสเบส ซึ่งประกอบดวยพิวรีนและไพริดินเชนกัน แตไพริมิดีนของ RNA นั้นมียูราซิล (Uracil : U)
แทนไทมีน
2. น้ําตาลเพนโทส เปนน้ําตาลไรโบส (Ribose)
3. หมูฟอสเฟต
จากการศึกษาพบวาไนโตรจีนัสเบส น้ําตาลเพนโทส และหมูฟอสเฟตจะจับเกาะกันเปนหนวยโครงสราง
พื้นฐานของกรดนิวคลีอิก เรียกวา “นิวคลีโอไทต (Nucleotide)” โดยนิวคลีโอไทดแตละหนวยในกรดนิวคลีอิกจะ
มีหมูฟอสเฟตเชื่อมตอกับคารบอนตําแหนงที่ 5 ของน้ําตาลเพนโทส และมีไนโตรจีนัสเบสเชื่อมกับคารบอน
ตําแหนงที่ 1 ของน้ําตาลเพนโทส
โครงสรางของ DNA
นักชีวเคมีชาวอเมริกันชื่อ เจมส ดี. วอตสัน (James D. Watson) และนักฟสิกสชาวอังกฤษชื่อ ฟรานซิส
เอช.ซี. คริก (Francis H.C. Crick) ไดเสนอโครงสรางจําลองของ DNA มีลักษณะสําคัญโดยสรุปดังนี้
1. ประกอบดวยสายพอลินิวคลีโอไทด 2 สาย เรียงสลับทิศทางกัน กลาวคือ ปลายขาง 3′ ของสายหนึ่ง
จะประกบกับปลายขาง 5′ ของอีกสายหนึ่ง
2. สายพอลินิวคลีโอไทดจะบิดเปนเกลียวคู (Double Helix) เวียนขวาหรือหมุนตามเข็มนาฬิกา ดูคลาย
บันไดเวียน โดยน้ําตาลดีออกซีไรโบสและหมูฟอสเฟตเปรียบเสมือนราวบันได สวนคูเบสแตละคูเปรียบเสมือน
ขั้นบันได
3. เกลียวแตละรอบจะมีจํานวนคูเบสเทากัน ดังนั้นระยะของเกลียวแตละรอบจึงเทากัน
4. เบส G กับเบส C เกาะกันดวยพันธะไฮโดรเจน 3 พันธะ สวนเบส A กับเบส T เกาะกันดวยพันธะ
ไฮโดรเจน 2 พันธะ
5. DNA ประกอบดวยพอลินิวคลีโอไทดสายคู ซึ่งมีความยาวหลายหมื่นคูเบส การจัดเรียงลําดับเบสที่
แตกตางกันจะทําใหโมเลกุลของ DNA มีลักษณะแตกตางกันมากมาย
เมแทบอลิซึม (Metabolism) แบงเปน
แคแทบอลิซึม (Catabolism) เปนกระบวนการสลายสารโมเลกุลใหญใหกลายเปนสารโมเลกุลเล็กลง
เชน ปฏิกิริยาการหายใจระดับเซลล ทําใหกลูโคสสลายเปนคารบอนไดออกไซดกับน้ํา จะเห็นวาปฏิกิริยานี้มีการ
ปลดปลอยพลังงานออกมา (ผลิตภัณฑมีพลังงานแฝงอยูต่ํากวาสารตั้งตน) จึงจัดเปนปฏิกิริยาคายพลังงาน
(Exergonic Reaction)
แอนาบอลิซึม (Anabolism) เปนกระบวนการสังเคราะหสารโมเลกุลใหญจากสารโมเลกุลเล็กๆ เชน
ปฏิกิริยาการสังเคราะหดวยแสง มีการสรางคารโบไฮเดรตจากคารบอนไดออกไซดและน้ํา จะเห็นวาปฏิกิริยานี้ มี
การนําพลังงานจากแสงเขารวมปฏิกิริยาดวย (ผลิตภัณฑมีพลังงานสูงกวาสารตั้งตน) จึงจัดเปนปฏิกิริยาดูดพลังงาน
(Endergonic Reaction)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (83)2008
ปฏิกิริยาเคมีในเซลล มีเอนไซม (Enzyme) ทําหนาที่เรงปฏิกิริยา (Biological Catalyst) โดยไปลดระดับ
พลังงานกระตุน ทําใหปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น
สมบัติของเอนไซม
เปนสารประเภทโปรตีนรูปทรงกลม (Globular Protein) ละลายไดในน้ําและกลีเซอรอลแตตกตะกอน
ในแอลกอฮอลเขมขน
เมื่อไดรับความรอนสูงหรือ pH ไมเหมาะสม จะเสียสภาพธรรมชาติ (Denature) เรงปฏิกิริยาไมได
การเสียสภาพธรรมชาติของเอนไซม
มีความจําเพาะเจาะจงตอปฏิกิริยา (Specificity)
มีประสิทธิภาพการทํางานสูงหลังเรงปฏิกิริยาแลวมีคุณสมบัติเหมือนเดิมสามารถเรงปฏิกิริยาใหมไดอีก
การทํางานของเอนไซม
มีความจําเพาะเจาะจงตอสารตั้งตน (Substrate) เปนไปตาม
1. ทฤษฎีแมกุญแจและลูกกุญแจ (Lock And Key Theory) มีใจความวา “โครงสรางเอนไซมเปรียบ
เหมือนลูกกุญแจ จึงสวมกันไดพอดีกับสารตั้งตน ซึ่งเปรียบเสมือนแมกุญแจ โดยโครงสรางไมเปลี่ยนแปลงไปจาก
เดิม”
2. ทฤษฎีเหนี่ยวนําใหเหมาะสม (Induced Fit Theory) มีใจความวา “สารตั้งตนเหนี่ยวนําใหเอนไซมปรับ
รูปรางจับกับสารตั้งตนไดอยางเหมาะสมเปรียบเสมือนการใสถุงมือ”
ปจจัยที่มีผลตอการทํางานของเอนไซม ไดแก
- อุณหภุมิ เหมาะสมในชวง 25-40°C
- ความเปนกรด-เบส สวนใหญทํางานไดดีชวง pH 6.7-7
- ความเขมขนของเอนไซมและสารตั้งตน ทําใหอัตราเร็วของปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น
โคแฟกเตอร (Cofactor) เปนไอออนของโลหะที่ชวยใหเอนไซมทํางานได เชน Zn2+, Fe2+, K+, Na+,
Cu2+ ฯลฯ
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (84)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
โคเอนไซม (Coenzyme) เปนสารประกอบอินทรียที่ชวยใหเอนไซมทํางานได มีหลายชนิดที่มีโครงสราง
เปนอนุพันธของวิตามิน เชน
โคเอนไซม วิตามินที่เปนองคประกอบ
ไทอะมีนไพโรฟอสเฟต
NAD+, NADP+
FAD, FMN
โคเอนไซม A
โคบามิด
วิตามิน B1
วิตามิน B5
วิตามิน B2
วิตามิน B5
วิตามิน B12
ไอโซไซม (Isozyme) หมายถึง เอนไซมที่มีโครงสรางโมเลกุลตางกัน แตสามารถเรงปฏิกิริยาเหมือนกัน
ได เพราะมีความจําเพาะตอสารตั้งตนเหมือนกัน
การยับยั้งการทํางานของเอนไซม มี 3 แบบ
การยับยั้งแบบทวนกลับได (Reversible Inhibition) เปนการยับยั้งแบบชั่วคราว เพราะตัวยับยั้ง
จับกับเอนไซมดวยพันธะที่ไมแข็งแรง ไดแก
1. การยับยั้งแบบแขงขัน (Competitive Inhibition) เกิดจากตัวยับยั้ง (Inhibitor) มีโครงสราง
คลายกับสารตั้งตน จึงแยงจับกับเอนไซมได เชน
เอนไซมซักซินิกดีไฮโดรจิเนส
กรดซักซินิก กรดฟูมาริก
เมื่อมีกรดมาโลนิกซึ่งมีโครงสรางคลายกับกรดซักซินิก จะยับยั้งการทํางานของเอนไซมนี้ได
2. การยับยั้งแบบไมแขงขัน (Noncompetitive Inhibition) เกิดจากสารที่มีโครงสรางตางจาก
สารตั้งตน แตทําใหเอนไซมทํางานไมได เชน ปรอท ไซยาไนด สารหนู ตะกั่ว เปนตน
การยับยั้งแบบไมทวนกลับ (Irreversible Inhibition) เกิดจากตัวยับยั้งรวมกับเอนไซมเปนสาร
ประกอบ ที่เสถียร ทําใหเรงปฏิกิริยาไมได เชน พาราไธออน, มาลาไธออน, แกสประสาท (Nerve Gas) ถาไดรับ
เขาสูรางกายปริมาณมากอาจทําใหเสียชีวิตได
- การศึกษาลําดับของปฏิกิริยาทําไดโดยใชตัวยับยั้งเอนไซมทดสอบการเปลี่ยนแปลงของสาร ตัวอยางเชน
เมื่อใสตัวยับยั้งเอนไซม x ลงไป พบวา สาร C มีปริมาณสูงขึ้น สาร B มีปริมาณลดลงและสาร A ปริมาณ
ปกติ แสดงวาปฏิกิริยานี้ลําดับดังนี้
.........................................................................................................................................................................................
สารเก็บพลังงานหมุนเวียนของเซลล เปนสารเคมีที่มีพลังงานสูง ไดแก
Adenosine Triphosphate (ATP) เปนสารพลังงานสูงที่พบมากที่สุดในเซลลของสิ่งมีชีวิตประกอบ
ดวยเบสอะดีนีน (Adenine) น้ําตาลไรโบส (Ribose) และหมูฟอสเฟต (Phosphate)
การสลายพันธะเคมีของ ATP จะปลดปลอยพลังงานออกมา 7.3 กิโลแคลอรีตอโมล
สารพลังงานสูงอื่นๆ ไดแก Guanosine Triphosphate (GTP), Uridine Triphosphate (UTP),
Phosphoenol Pyruvate (PEP), NADH + H+, NADPH + H+ เปนตน
ปฏิกิริยาการสราง ATP เรียกวา “Phosphorylation” พบในไมโทคอนเดรียของเซลลยูคาริโอต หรือ
บริเวณเยื่อหุมเซลลของโพรคาริโอต
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (85)2008
แบบทดสอบ
1. แรธาตุ วิตามิน และน้ํามีความสําคัญตอการดํารงชีวิตของมนุษยในเรื่องใด
ก. ชวยใหเอนไซมทํางานไดดี
ข. ชวยเพิ่มประสิทธิภาพการหายใจ
ค. ชวยในการสรางฮอรโมน
ง. ชวยในการสังเคราะหสารตางๆ
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค.
3) ขอ ก., ค. และ ง. 4) ขอ ข., ค. และ ง.
2. ธาตุใดพบในมอลเทส แตไมพบในมอลโทส
1) คารบอน 2) ไนโตรเจน 3) ออกซิเจน 4) ไฮโดรเจน
3. ในขณะที่รางกายออนเพลียมากๆ สารอาหารพวกใดที่เราควรรับประทาน เพื่อใหรางกายเปนปกติในเวลาสั้นๆ
เพราะเหตุใด
1) กรดอะมิโน เพราะถูกดูดซึมเขาสูกระแสโลหิตไดเร็ว
2) กรดไขมัน เพราะเปนสารที่ใหพลังงานสูงสุด
3) น้ําตาลกลูโคส เพราะจะถูกนําไปใชใหเกิดพลังงานไดเร็วกวาอาหารอื่น
4) น้ําเกลือ เพราะเปนสารอาหารที่ใชทดแทนแรธาตุที่สูญเสียไป
4. โครงสรางระดับโมเลกุลของ ATP คลายกับโมเลกุลของสารใด
ก. นิวคลีโอไทดที่มีเบสไพริดีน ข. นิวคลีโอไทดที่มีเบสพิวริน
ค. กรดอะมิโน ง. กรดไขมัน
1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข.
3) ขอ ก. และ ค. 4) ขอ ข. และ ง.
5. สิ่งมีชีวิตเก็บพลังงานที่ไดจากการหายใจไวในรูปอินทรียสารที่มีพลังงานสูงชนิดหนึ่ง โดยพลังงานจะมีคาสูงมาก
ในพันธเคมีของสารใด
1) หมูฟอสเฟตกับหมูน้ําตาลไรโบส 2) หมูน้ําตาลไรโบสกับหมูเบสอะดีนีน
3) หมูเบสอะดีนีนกับหมูฟอสเฟต 4) หมูฟอสเฟตกับหมูฟอสเฟต
เฉลย
1. 3) 2. 2) 3. 3) 4. 2) 5. 4)
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (86)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
เซลลของสิ่งมีชีวิต
เซลล (Cell) หมายถึง หนวยพื้นฐานที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต มีรูปรางลักษณะและขนาดแตกตางขึ้นอยูกับ
ชนิดของสิ่งมีชีวิตและหนาที่ของเซลลเหลานั้น
เซลลที่มีขนาดเล็กที่สุด คือ ไมโคพลาสมา (Mycoplasma) หรือ PPLO (Pleuropneumonia - Like
Organism) มีขนาดประมาณ 0.1-0.25 µm
เซลลที่มีขนาดใหญที่สุด คือ เซลลไขนกกระจอกเทศ
เซลลของสิ่งมีชีวิต โดยทั่วไปมีโครงสรางหลักคลายกัน แตอาจมีลักษณะบางประการตางกันอยางเดนชัด
นักชีววิทยาจึงจําแนกสิ่งมีชีวิตออกเปน 2 กลุม ตามลักษณะโครงสรางเซลล คือ
โพรแคริโอต (Prokaryote) ไดแก พวกแบคทีเรีย ไมโคพลาสมา และสาหรายสีเขียวแกมน้ําเงิน
แบคทีเรีย
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (87)2008
ยูแคริโอต (Eukaryote) ไดแก พวกโพรทิสต พืช และสัตว
เซลลสัตว
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (88)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
เซลลพืช
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (89)2008
โครงสรางของเซลลยูแคริโอต โดยทั่วไปแบงเปน 3 สวน คือ สวนที่หอหุมเซลล ไซโทพลาซึม และ
นิวเคลียส มีลักษณะสําคัญดังนี้
สวนที่หอหุมเซลล ประกอบดวย
1. ผนังเซลล (Cell Wall)
- พบในเซลลพืช รา ยีสต ไมพบในเซลลสัตว
- สรางความแข็งแรงทําใหเซลลคงรูปรางอยูได
- ยอมใหโมเลกุลของสารเกือบทุกชนิดผานเขาออกไดอยางอิสระ
- ประกอบดวยเซลลูโลสเรียงกันเปนมัดๆ เรียกวา “ไมโครไฟบริล (Microfibril)” โดยมีสารเพกทิก
(Pectin) เปนตัวเชื่อม
2. เยื่อหุมเซลล (Cell Membrane)
- พบในเซลลสิ่งมีชีวิตทุกชนิด
- ควบคุมการผานเขาออกของสารเพราะมีสมบัติเปน เยื่อเลือกผาน (Semipermeable Membrane)
- ประกอบดวยไขมันและโปรตีนอยูรวมกันเปน Fluid Mosaic Model กลาวคือ โมเลกุลของฟอส-
โฟลิพิดเรียงกันเปน 2 ชั้น หันดานมีขั้วซึ่งชอบรวมตัวกับน้ํา (Hydrophilic) ออกดานนอก และหันดานไมมีขั้วซึ่งไม
ชอบรวมตัวกับน้ํา (Hydrophobic) เขาขางในและมีการเคลื่อนที่ไหลไปมาได สวนโปรตีนมีลักษณะเปนกอน
(Globular) ฝงหรือลอยอยูในชั้นไขมัน และอาจพบคารโบไฮเดรตเกาะที่ผิวโปรตีนดวย
ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) เปนของเหลวภายในเซลลที่อยูรอบๆ นิวเคลียส ประกอบดวย น้ํา
คารโบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน และแรธาตุตางๆ ไซโทพลาซึมมีออรแกเนลล (Organelle) หลายชนิด ทําหนาที่
ตางๆ กัน ดังนี้
1. รางแหเอนโดพลาซึม (Endoplasmic Reticulum)
- เปนเมมเบรนที่เชื่อมตอกับเยื่อหุมเซลลและเยื่อหุมนิวเคลียสได มองดูคลายทอหรือชองแคบๆ
เรียงตัวทบไปทบมากระจายทั่วไปในไซโทพลาซึม
- ไมพบในเซลลของโพรแคริโอต (แบคทีเรียและสาหรายสีเขียวแกมน้ําเงิน)
- แบงออกเปน 2 รูปแบบคือ
รางแหเอนโดพลาซึมแบบผิวขรุขระ (Rough Endoplasmic Reticulum ; RER)
- มีไรโบโซมเกาะที่ผิวดานนอก
- พบมากในเซลลที่มีการสังเคราะหโปรตีนหรือเอนไซมตางๆ เชน เซลลในตับออน เปนตน
รางแหเอนโดพลาซึมแบบผิวเรียบ (Smooth Endoplasmic Reticulum ; SER)
- ไมมีไรโบโซมเกาะที่ผิวดานนอก
- พบมากในเซลลที่มีการสังเคราะหไขมันหรือเซลลที่มีหนาที่ขับสารสเตรอยด เชน เซลลใน
ตอมหมวกไต เปนตน สวน SER ในเซลลตับ ทําหนาที่ขนสงไกลโคเจนและกลูโคส
2. กอลจิคอมเพลกซ (Golgi Complex)
- เปนถุงแบนบางเรียบซอนกันเปนตั้งๆ 5-8 ชั้น ภายในมีของเหลว สวนปลายทั้งสองขางยื่นพอง
ออกเปนถุงเล็กๆ เรียกวา “เวซิเคิล (Vesicle)”
- มีบทบาทในการสรางไลโซโซม
- เปนแหลงสะสมสารตางๆ กอนนําไปใชในกิจกรรมของเซลล
- เกี่ยวของกับการสังเคราะหเซลลูโลสเพื่อสรางผนังเซลลหลังการแบงเซลล
- เกี่ยวของกับการสรางสารเมือกในเซลลหมวกราก
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (90)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
3. ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria)
- เปนแทงหรือกอนกลมรี เยื่อหุมชั้นนอกควบคุมการผานเขาออกของสาร เยื่อชั้นในพับยนไปมายื่น
เขาขางใน เรียกวา “คริสตี (Cristae)” มีของเหลวภายใน เรียกวา “เมทริกซ (Matrix)”
- มีหนาที่สรางพลังงานใหแกเซลล (สวนใหญอยูในรูป ATP)
- เชื่อกันวาไมโทคอนเดรียเปนโพรแคริโอตที่เขาไปอาศัยในเซลลยูแคริโอตแบบ Symbiosis จนกลาย
เปนสวนหนึ่งของเซลล
4. พลาสทิด (Plastid)
- พบในเซลลพืชและเซลลสาหรายทั่วไป (ยกเวน สาหรายสีเขียวแกมน้ําเงิน)
- เชื่อกันวาพลาสทิดเพิ่มจํานวนโดยการแบงตัวเองได
- แบงออกเปน 3 ชนิด คือ
ลิวโคพลาสต (Leucoplast) ไมมีสี มีหนาที่สะสมแปง น้ํามัน หรือ โปรตีน พบในเนื้อเยื่อที่มี
การสะสมอาหาร
โครโมพลาสต (Chromoplast) มีสีสมแดง เพราะมีรงควัตถุพวกแคโรทีน (Corotene) หรือมี
สีน้ําตาลเหลือง เพราะมีรงควัตถุพวกแซนโทฟลล (Xanthophyll)
คลอโรพลาสต (Chloroplast) มีสีเขียว เพราะมีรงควัตถุ พวกคลอโรฟลล (Chlorophyll) มี
ความสําคัญในการสรางอาหารโดยกระบวนการสังเคราะหดวยแสง
5. แวคิวโอล (Vacuole)
- มีลักษณะเปนถุงมีเยื่อหุมบางๆ เรียกวา “โทโนพลาสต (Tonoplast)”
- ภายในมีของเหลวหรือสารหลายชนิดบรรจุอยูแบงออกเปน 3 แบบคือ
ฟูดแวคิวโอล (Food Vacuole) เปนแวคิวโอลที่มีอาหารอยูภายใน พบในสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว
บางชนิด เชน อะมีบา
คอนแทร็กไทลแวคิวโอล (Contractile Vacuole) เปนแวคิวโอลที่ทําหนาที่กําจัดของเสียหรือ
น้ําออกจากเซลล เพื่อควบคุมสมดุลของสารละลายภายในเซลล พบในโพรโทซัวบางชนิด เชน พารามีเซียม
แซปแวคิวโอล (Sap Vacuole) เปนแวคิวโอลที่สะสมสารละลายตางๆ เชน โปรตีน น้ําตาล
เกลือ และรงควัตถุที่ทําใหเกิดสีตางๆ ไดแก แอนโทไซยานิน ซึ่งทําใหเซลลกลีบดอกมีสีฟา สีมวงหรือสีแดง
6. ไลโซโซม (Lysosome)
- พบเฉพาะในเซลลสัตว มีกําเนิดจากกอลจิคอมเพลกซ
- มีเอนไซมสําหรับยอยสลายสารตางๆ ภายในเซลล
- ยอยสลายเนื้อเยื่อหรือเซลลที่หมดอายุ เชน การยอยสลายคอรฟสลูเทียมหลังการตกไข การยอย-
สลายหางลูกออดกอนกลายเปนกบ เรียกกระบวนการนี้วา “ออโตลิซิส (Autolysis)”
ขอควรทราบ
ไรโบโซม (Ribosome)
- มีลักษณะเปนทรงกลมขนาดเล็กประมาณ 20 nm ประกอบดวย rRNA และโปรตีน
- เซลลยูแคริโอตมีไรโบโซม ชนิด 80 S ประกอบดวย 2 หนวยยอย คือ 40 S และ 60 S สวนเซลลโพร-
แคริโอต มีไรโบโซมชนิด 70 S ประกอบดวย 2 หนวยยอยคือ 30 S และ 50 S
- พบทั่วไปในไซโทพลาซึม ไมโทคอนเดรีย คลอโรพลาสต หรือเกาะอยูบนรางแหเอนโดพลาซึม
- มีหนาที่สังเคราะหโปรตีนสําหรับใชภายในเซลลและสงออกไปใชนอกเซลล
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (91)2008
เซนทริโอล (Centriole)
- เปนทอกลวง ประกอบดวยไมโครทิวบูล 9 กลุม กลุมละ 3 ทอ เรียงกันเปนวงกลมเรียกวา 9 + 0 (ตรง
กลางไมมีไมโครทิวบูล)
- มีหนาที่สรางเสนใยสปนเดิล (Spindle Fiber) ดึงโครโมโซมในขณะที่มีการแบงเซลล
- ควบคุมการเคลื่อนที่ของซิเลีย (Cilia) และแฟลเจลลัม (Flagellum) ซึ่งมีไมโครทิวบูล 9 กลุม กลุม
ละ 2 ทอ เรียงเปนวงกลม และตรงกลางมีไมโครทิวบูลอีก 2 ทอ จึงเรียกวา 9 + 2
ไมโครทิวบูล (Microtubule)
- ประกอบดวยโปรตีนพวกทิวบูลินเรียงตอกันเปนวงเห็นเปนทอ
- มีหนาที่เกี่ยวของกับการเคลื่อนไหวของเซลล (เพราะเปนสวนประกอบของซิเลียและแฟลเจลลัม) การดึง
โครโมโซมขณะมีการแบงเซลลและการเคลื่อนไหวของไซโทพลาซึมซึ่งเรียกวา “ไซโคลซิส (Cyclosis)”
นิวเคลียส (Nucleus) มีรูปรางคลายทรงกลม โดยทั่วไปมีเพียง 1 นิวเคลียสเทานั้น แตในสิ่งมีชีวิตชั้นต่ํา
บางชนิด มี 2 นิวเคลียส เชน พารามีเซียม สําหรับเซลลเม็ดเลือดแดงของสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานมเมื่อเจริญเต็มที่
จะไมมีนิวเคลียส
นิวเคลียส ถือวาเปนศูนยกลางควบคุมการทํางานของเซลลมีองคประกอบที่สําคัญ ดังนี้
1. เยื่อหุมนิวเคลียส (Nuclear Membrane)
- เปนยูนิตเมมเบรน 2 ชั้น ที่มีสมบัติเปนเยื่อเลือกผานเชนเดียวกับเยื่อหุมเซลล
- เยื่อหุมชั้นนอกมีไรโบโซมเกาะอยู
- ผิวของเยื่อหุมมีรูเล็กๆ (Annulus) กระจายทั่วไปเปนชองติดตอระหวางของเหลวในนิวเคลียสกับ
ของเหลวในไซโทพลาซึม
2. นิวคลีโอลัส (Nucleolus)
- เห็นชัดเจนในภาวะปกติที่เซลลยังไมมีการแบงตัว
- ไมมีเยื่อหุม เปนบริเวณที่สะสม RNA และสังเคราะหไรโบโซม
- ประกอบดวยโปรตีนเปนสวนใหญประมาณ 86 เปอรเซ็นต มี DNA 10 เปอรเซ็นต และ RNA 4
เปอรเซ็นต
3. โครโมโซม (Chromosome)
- เปนเสนใยเล็กๆ เรียกวา “โครมาทิน (Chromatin)” ซึ่งก็คือ โมเลกุลของ DNA ที่มีโปรตีนหุมนั่นเอง
เมื่อมีการแบงเซลลเสนใยโครมาทินแจะขดพันกันแนนคลายลวดสปริงเห็นเปนแทงเรียกวา “โครโมโซม (Chromosome)”
- โครโมโซมประกอบดวย 2 โครมาทิด (Chromatid) เชื่อมติดกันที่ เซนโทรเมียร (Centromere)
โครงสรางของเซลลโพรแคริโอต เปนเซลลที่ไมมีเยื่อหุมนิวเคลียสมีลักษณะสําคัญสรุปไดดังนี้
1. ผนังเซลล (Cell Wall)
- พบในสาหรายสีเขียวแกมน้ําเงินและแบคทีเรีย (เปนสารพวกมิวเรอินหรือเพปทิโดโกลแคน)
- ไมพบในพวกไมโคพลาสมา
2. เยื่อหุมเซลล (Cell Membrane)
- เปนเยื่อบางๆ 2 ชั้น ซึ่งประกอบดวยโปรตีนและลิพิด
- บางสวนอาจมวนยื่นเขาไปภายในเซลลเรียกวา “มีโซโซม (Mesosome)” ทําหนาที่แยก DNA ที่
จําลองตัวเองแลวออกไปที่ขั้วเซลล
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (92)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
3. โครโมโซม (Chromosome)
- เปน DNA ที่ไมมีโปรตีนหุม มีรูปรางเปนวงแหวน
- แบคทีเรียบางชนิด มี DNA ขนาดเล็ก เรียกวา “พลาสมิด (Plasmid)” อยูเปนอิสระภายในเซลล
แทรกตัวเขาหรือแยกตัวออกจากโครโมโซมได จึงนําเอาพลาสมิด มาใชในเทคนิคดานพันธุวิศวกรรม
4. เฟลเจลลัม (Flagellum)
- พบในแบคทีเรียประกอบดวยแฟลเจลลิน (Flagellin) พันกันไปมาคลายเชือก (ไมมีไมโครทิวบูล)
- ใชในการเคลื่อนที่
เปรียบเทียบโครงสรางเซลลของสิ่งมีชีวิต
โพรแคริโอต ยูแคริโอต
โครงสรางเซลล
มอเนอรา โพรทิสตา ฟงไจ พืช สัตว
ผนังเซลล
เยื่อหุมเซลล
นิวเคลียส
DNA
RNA
Chromosome (DNA + โปรตีน)
นิวคลีโอลัส
ไรโบโซม
รางแหเอนโดพลาซึม
กอลจิคอมเพลกซ
ไลโซโซม
ไมโครบอดี
ไมโทคอนเดรีย
คลอโรพลาสต
โครโมพลาสต
อะไมโลพลาสต
แวคิวโอล บางชนิด
ไมโครทิวบูล
ไมโทรฟลาเมนต
เซนทริโอล
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (93)2008
การลําเลียงสารผานเซลล
การแพร (Diffusion) เปนการเคลื่อนที่ของโมเลกุลหรือไอออนของสารจากบริเวณที่มีโมเลกุลหรือไอออน
ของสารหนาแนนมากไปยังบริเวณที่มีโมเลกุลหรือไอออนของสารหนาแนนนอยกวา โดยการเคลื่อนที่นั้นจะอาศัย
พลังงานจลนในโมเลกุลหรือไอออนของสารนั้น สารที่มีการแพรอาจอยูในสถานะแกส ของเหลว หรืออนุภาคของแข็ง
ซึ่งแขวนลอยอยูในตัวกลางที่เปนของเหลวก็ได โดยพบวาการเคลื่อนที่กระทบกันของโมเลกุล จะเปนผลใหโมเลกุล
ของสารกระจายออกไปทุกทิศทางในตัวกลาง เรียกวา “การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน (Brownian Movement)”
การเคลื่อนที่ของอนุภาคสารนี้จะเกิดขึ้นจนกระทั่งบริเวณทั้งสองมีความเขมขนของสารเทากันเกิดเปนสภาวะ
สมดุลของการแพร (Dynamic Equilibrium) ในที่สุด
จากการศึกษาพบวาปจจัยที่ควบคุมอัตราการแพรของสารขึ้นอยูกับ
1. ความเขมขนของสารที่แพร สารที่มีความเขมขนสูงจะแพรไปยังบริเวณที่มีความเขมขนของสารต่ํากวา
2. อุณหภูมิ การเพิ่มอุณหภูมิจะทําใหอัตราการแพรของสารรวดเร็วยิ่งขึ้น
3. ความดัน การเพิ่มความดันจะทําใหโมเลกุลหรือไอออนของสารเคลื่อนที่ไดดียิ่งขึ้น
4. ความสามารถในการละลายของสารที่แพร สารที่ละลายไดดีจะมีอัตราการแพรเร็วกวาสารที่ละลายได
ไมดี
ออสโมซิส (Osmosis) เปนการแพรของโมเลกุลของน้ําจากบริเวณที่มีความเขมขนต่ํา (มีโมเลกุลของน้ํา
มาก) ไปยังบริเวณที่มีความเขมขนสูงกวา (มีโมเลกุลของน้ํานอยกวา) โดยผานเยื่อบางๆ ซึ่งมีสมบัติพิเศษ คือ
ยอมใหโมเลกุลของน้ําผานไดสะดวก สวนสารอื่นที่ละลายปนอยูในน้ําและมีโมเลกุลขนาดใหญจะไมสามารถผานได
สําหรับสารที่มีโมเลกุลขนาดเล็กจะสามารถผานไดแตไมสะดวก เยื่อบางๆ ที่มีสมบัติยอมใหสารผานเขาออกไดมาก
นอยตางกันเชนนี้ เรียกวา “Differentially Permeable Membrane” หรือ “Semipermeable Membrane”
จากการศึกษาเปรียบเทียบความเขมขนของสารละลายที่อยูภายนอกเซลลกับความเขมขนของของเหลว
ภายในเซลล พบวามีความแตกตางกัน จําแนกไดเปน 3 แบบ คือ
1. Hypotonic Solution หมายถึง สภาพที่สารละลายภายนอกเซลลมีความเขมขนนอยกวาสารละลาย
ภายในเซลล ทําใหน้ําที่อยูภายนอกเซลลออสโมซิสเขาไปภายในเซลล ตัวอยางเชน เมื่อนําเซลลเม็ดเลือดแดงไปใส
ในน้ํากลั่น น้ําก็จะออสโมซิสเขาไปในเซลลเม็ดเลือดแดง ทําใหเซลลเม็ดเลือดแดงเตงและแตกในที่สุด เรียก
ปรากฏการณนี้วา “Hemolysis”
2. Hypertonic Solution หมายถึง สภาพที่สารละลายภายนอกเซลลมีความเขมขนมากกวาสารละลาย
ภายในเซลล ทําใหน้ําภายในเซลลออสโมซิสออกมาภายนอกเซลล ตัวอยางเชน เมื่อนําเซลลเม็ดเลือดแดงไปใส
น้ําเกลือที่มีความเขมขนสูงกวา 0.85 เปอรเซ็นต น้ําภายในเซลลเม็ดเลือดแดงจะออสโมซิสออกจากเซลลเม็ด
เลือดแดง ทําใหเซลลเม็ดเลือดแดงแฟบหรือเหี่ยวลง เรียกปรากฏการณนี้วา “Plasmolysis”
3. Isotonic Solution หมายถึง สภาพที่สารละลายภายนอกเซลลมีความเขมขนเทากับสารละลายภาย-
ในเซลล ทําใหการออสโมซิสของน้ําจากภายในเซลลและภายนอกเซลลไมแตกตางกัน รูปรางเซลลจึงไมเปลี่ยนแปลง
ตัวอยางเชน การนําเซลลเม็ดเลือดแดงแชในสารละลายที่มีความเขมขน 0.85 เปอรเซ็นต ซึ่งมีความเขมขนเทากับ
ของเหลวภายในเซลลเม็ดเลือดแดงพอดี จึงทําใหเซลลเม็ดเลือดแดงอยูในสภาพปกติ
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (94)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การแพรแบบฟาซิลิเทต (Facilitated Diffusion) เปนการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารบางชนิดที่ไม
สามารถแพรผานเยื่อหุมเซลลไดโดยตรง จึงตองอาศัยตัวพา (Carier) ซึ่งเปนโมเลกุลของโปรตีนที่เปนองค
ประกอบของเยื่อหุมเซลล ทําหนาที่จับกับโมเลกุลของสารเพื่อใหเคลื่อนที่ผานเยื่อหุมเซลลเขาไปในไซโทพลาซึมได
การแพรแบบนี้เกิดขึ้นเมื่อมีความแตกตางระหวางความเขมขนของสาร 2 บริเวณ โดยจะมีทิศทางการเคลื่อนที่
ของสารจากบริเวณที่มีความเขมขนสูงไปยังบริเวณที่มีความเขมขนต่ํากวาโดยไมตองอาศัยพลังงาน การแพรจะ
เกิดขึ้นจนกวาความเขมขนของสารทั้งสองบริเวณจะเทากันและเกิดสภาวะสมดุลของการแพร จากการศึกษาพบวา
การแพรแบบนี้มีความจําเพาะในการลําเลียงสารบางชนิดและมีอัตราเร็วมากกวาการแพรแบบธรรมดาหลายเทาตัว
ตัวอยางเชน การเคลื่อนที่ของน้ําตาลกลูโคสเขาสูเซลลกลามเนื้อ เปนตน
การลําเลียงแบบใชพลังงาน (Active Transport) เปนการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารผานเยื่อหุม-
เซลลจากบริเวณที่มีความเขมขนต่ําไปยังบริเวณที่มีความเขมขนสูงโดยใชพลังงานจากเซลลและตองอาศัยตัวพาซึ่ง
เปนโปรตีนที่เยื่อหุมเซลลทําหนาที่เปนตัวลําเลียงสารเชนเดียวกับการแพรแบบฟาซิลิเทต การลําเลียงสารแบบนี้
จะมีทิศทางการลําเลียงตรงขามกับการแพร จึงตองใชพลังงานจากการสลายพันธะสารเคมีที่มีพลังงานสูง คือ
ATP ชวยเปนแรงผลักดันในการเคลื่อนที่ ตัวอยางเชน การดูดซึมกลูโคสที่ยอยแลวเขาสูเสนเลือด การเกิด
Sodium-Potassium Pump ที่เยื่อหุมเซลลประสาท การดูดแรธาตุจากดินเขาสูราก เปนตน
สารบางชนิดมีโมเลกุลขนาดใหญไมสามารถเคลื่อนที่ผานเยื้อหุมเซลลไดโดยตรง โดยการแพร การแพร
แบบฟาซิลิเทตหรือการลําเลียงแบบใชพลังงาน แตเซลลก็มีวิธีการนําสารเหลานี้เขาสูเซลลไดโดยการสรางเวสิเคิล
(Vesicle) จากการยื่นหรือคอดเวาของเยื่อหุมเซลลทําใหเยื่อหุมเซลลลอมรอบสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญและ
สามารถลําเลียงสารเหลานั้นเขาและออกจากเซลลได การลําเลียงสารโดยวิธีนี้แบงออกเปน 2 รูปแบบ ตามทิศ
ทางการลําเลียง คือ
1. เอนโดไซโทซิส (Endocytosis) เปนการลําเลียงสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญเขาสูเซลล มีกลไกแตกตาง
กัน 3 วิธี คือ
1.1 พิโนไซโทซิส (Pinocytosis หรือ Cell Drinking) เปนการนําสารโมเลกุลใหญที่มีสภาพเปน
ของเหลวเขาสูเซลล โดยการทําใหเยื่อหุมเซลลเวาเขาไปในไซโทพลาซึมทีละนอยๆ จนกระทั่งกลายเปนถุงเล็กๆ
หลุดเขาไปอยูในไซโทพลาซึมกลายเปนเวสิเคิล เรียกวา “Pinosome” จากการศึกษาพบวาสารที่ลําเลียงโดยวิธีนี้
นั้นอาจจะเปนสารละลายหรือหยดน้ํามันก็ได ตัวอยางเชน การลําเลียงสารละลายเขาสูเซลลลําไส และเซลลไต
เปนตน
1.2 ฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis หรือ Cell Eating) เปนการนําสารโมเลกุลใหญที่เปนของแข็ง
หรือสารที่ไมละลายน้ําเขาสูเซลลโดยการยื่นเทาเทียม (Pseudopodium) ออกไปโอบลอมสารเหลานั้นไวจนกลาย
เปนถุงเล็กๆ หรือเวสิเคิลในไซโทพลาซึม เรียกวา “Phagosome” จากนั้นถุงเล็กๆ เหลานี้ก็อาจรวมตัวกับไลโซ-
โซมภายในเซลลและมีการยอยสลายสารเหลานี้เกิดขึ้น การลําเลียงสารเขาสูเซลลโดยวิธีนี้พบในเซลลบางชนิด
เชน เซลลเม็ดเลือดขาว เซลลอะมีบา เปนตน
1.3 การนําสารเขาสูเซลลโดยอาศัยตัวรับ (Receptor-Mediated Endocytosis) เปนการ
ลําเลียงสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญเขาสูเซลลโดยการใชโปรตีนตัวรับ (Receptor) บนเยื่อหุมเซลลจับกับสารที่มี
ความจําเพาะ จากนั้นเยื่อหุมเซลลจึงคอดเวาหลุดเขาไปเปนเวสิเคิลในไซโทพลาซึม
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (95)2008
2. เอกโซไซโทซิส (Exocytosis) เปนการนําสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญออกจากเซลลโดยสารที่ตองการ
กําจัดออกจากเซลลจะอยูในเวสิเคิลในไซโทพลาซึม เมื่อเวสิเคิลเคลื่อนที่ไปอยูชิดและเชื่อมกับเยื่อหุมเซลลก็จะทํา
ใหสารภายในเวสิเคิลเคลื่อนที่ออกจากเซลลได ตัวอยางเชน การกําจัดของเสียออกจากเซลลอะมีบา การหลั่ง
เอนไซมออกจากเยื่อบุกระเพราะอาหาร เปนตน
การนําสารเขาเซลล
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (96)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การแบงเซลล
การแบงเซลลแบบไมโทซิส (Mitosis)
เปนการแบงเพื่อเพิ่มจํานวนเซลลของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล แตเปนการแบงเพื่อการสืบพันธุของสิ่งมี
ชีวิตเซลลเดียว
พบในเซลลรางกาย (Somatic Cell) โดยทั่วไป
จํานวนโครโมโซมหลังการแบงเซลลยังคงเปนดิพลอยด (Diploid) หรือ 2n คงเดิม
กอนการแบงเซลลจะมีการเตรียมตัวใหพรอม จึงแบงออกเปน 2 ระยะ คือ
1. ระยะอินเตอรเฟส (Interphase)
- เซลลมีอัตราเมแทบอลิซึมสูงมาก เพราะมีการสังเคราะห DNA, RNA และโปรตีน จึงเปนชวงที่ใช
เวลานานที่สุด
- นิวเคลียสมีขนาดใหญเห็นนิวคลีโอลัสชัดเจน ภายในมีเสนใยโครมาทิน (Chromatin) ซึ่งติดสียอมได
เยื่อหุมนิวเคลียสยังไมสลายตัว
- แบงออกเปน 3 ชวง คือ
1. G1 phase หรือระยะกอนสังเคราะห DNA
- มีการสะสมเอนไซมที่มีความจําเปนตอการสังเคราะห DNA
- มีการสังเคราะห RNA และ โปรตีน
- มีการสรางออรแกเนลลที่จําเปนสําหรับกิจกรรมของเซลล
- ใชเวลาประมาณ 40% ของเวลาในหนึ่งวัฏจักรเซลล
2. S phase หรือระยะสังเคราะห DNA (DNA Synthetic Phase)
- มีการสังเคราะหทั้ง DNA, RNA และโปรตีนมากที่สุด
- DNAที่สรางขึ้นใหมมีสมบัติเหมือนชุดเดิมทุกประการจึงเรียกวา “การจําลอง DNA”
(DNA Replication)
- ใชเวลาประมาณ 30% ของเวลาในหนึ่งวัฏจักรเซลล
3. G2 phase หรือระยะหลังสังเคราะห DNA
- มีการสังเคราะห RNA และโปรตีนลดนอยลง
- เซลลมีปริมาณ DNA, RNA และโปรตีนมากเพียงพอที่จะใชในการแบงเซลลระยะตอไป
- ใชเวลาประมาณ 20% ของเวลาในหนึ่งวัฏจักรเซลล
2. ระยะแบงเซลล (Cell Division)
- เปนระยะที่มองเห็นโครโมโซม (Chromosome)
- ใชเวลาประมาณ 5-10% ของเวลาในหนึ่งวัฏจักรเซลล แบงเปน 2 ชวง คือ
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (97)2008
การแบงนิวเคลียส (Karyokinesis)
1. ระยะโพรเฟส (Prophase)
- โครมาทินขดตัวบิดเปนเกลียวสั้นลงเห็นเปนแทงโครโมโซม (Chromosome) ซึ่งประกอบดวย 2 โครมา-
ทิด (Chromatid) เชื่อมติดกันที่เซนโทรเมียร หรือ Kinetochore
- นิวคลีโอลัสและเยื่อหุมนิวเคลียสคอยๆ สลายไป
- ในเซลลสัตวพบวาเซนทริโอล (Centriole) มีการสรางไมโครทิวบูล (Microtubule) เรียงเปนรัศมี
รอบๆ ลักษณะคลายดาวเรียกวา “แอสเตอร (Aster)” และคอยๆ เคลื่อนที่ไปยังขั้วเซลลแตละขาง
- ไมโครทิวบูลในเซลลมีการตอกันเปนสายยาว เรียกวา “เสนใยสปนเดิล (Spindle Fiber)” โยงยึด
ระหวางเซนทริโอลที่ขั้วเซลลกับเซนโทรเมียรของแตละโครโมโซม
- เซลลพืชไมมีเซนทริโอลแตก็มีเสนใยสปนเดิลโยงระหวางขั้วเซลลกับเซนโทรเมียรของโครโมโซม
เชนกัน
2. ระยะเมทาเฟส (Metaphase)
- โครโมโซมขดพันกันแนน เรียงตรงกลางเซลลมองเห็นเปน 2 โครมาทิดชัดเจนที่สุด ระยะนี้จึง
เหมาะสมที่สุดในการนับจํานวนโครโมโซมและศึกษาความแตกตางของลักษณะโครโมโซม
- เยื่อหุมนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสสลายไปหมดแลว
- เซนโทรเมียรในแตละโครโมโซมเริ่มแบงตัว ทําใหโครมาทิดแตละโครโมโซมเริ่มจะแยกกัน
3. ระยะแอนาเฟส (Anaphase)
1. เซนโทรเมียรมีกิจกรรมมากที่สุด เมื่อเสนใยสปนเดิลหดตัวก็จะดึงแตละโครมาทิดใหแยกออกจาก
กันไปยังขั้วเซลลแตละขางจึงมองเห็นโครมาทิดมีรูปรางตางกันหลายแบบขึ้นอยูกับตําแหนงเซนโทรเมียร คือ
- เซนโทรเมียรอยูปลายสุด รูปรางโครมาทิดเหมือนตัวไอ (I-Shane)
- เซนโทรเมียรอยูคอนไปทางปลาย รูปรางโครมาทิดเหมือนตัวเจ (J-Shape)
- เซนโทรเมียรอยูตรงกลาง รูปรางโครมาทิดเหมือนตัววี (V-Shape)
2. ระยะนี้ใชเวลานอยที่สุดเมื่อเทียบกับระยะอื่นๆ
4. ระยะเทโลเฟส (Telophase)
- โครมาทิดแยกจากกันอยูที่ขั้วเซลลแตละขางและคลายตัวออกเปนเสนใยโครมาทินพันกันอยูเปน
กลุมเหมือนกับระยะอินเตอรเฟส
- เสนใยสปนเดิลสลายตัวไป เยื่อหุมนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสเริ่มปรากฏใหเห็น
- เห็นนิวเคลียสใหมเปน 2 นิวเคลียส แตละนิวเคลียสมีจํานวนโครโมโซมเทากันและเทากับเซลลเริ่มตน
การแบงไซโทพลาซึม (Cytokinesis)
เซลลสัตวเยื่อหุมเซลลจะคอดเขาหากันบริเวณกลางเซลลจนแยกหลุดออกจากกันเปนเซลลใหม 2 เซลล
ที่มีจํานวนโครโมโซมและสารพันธุกรรมเหมือนเซลลเดิมทุกประการ
เซลลพืช มีการสราง แผนกั้นเซลล (Cell Plate) เริ่มจากแนวกลางเซลลไปยังขอบเซลลทั้งสองขางจน
จรดกับผนังเซลลทุกดาน ตอมาเกิดการสะสมเซลลูโลสบนแผนกั้นเซลลนี้ เกิดเปนผนังเซลลกั้นกลางเซลลใหมทั้ง
2 เซลล
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (98)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การแบงเซลลแบบไมโอซิส (Meiosis)
เปนการแบงเพื่อสรางเซลลสืบพันธุของสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุแบบอาศัยเพศ
พบในเซลลสืบพันธุ (Sex Cell)
จํานวนโครโมโซมหลังการแบงเซลลลดลงครึ่งหนึ่งจากดิพลอยด (Diploid) หรือ 2n กลายเปนแฮพลอยด
(Haploid) หรือ n
แบงออกเปน 2 ระยะ คือ
1. ระยะอินเตอรเฟส (Interphase)
- มีการจําลอง DNA มีการสังเคราะห RNA และโปรตีน เพื่อเตรียมพรอมที่จะแบงเซลล
- โครโมโซมประกอบดวย 2 โครมาทิด
- เยื่อหุมนิวเคลียสยังไมสลายไป
2. ระยะแบงเซลล (Cell Division) แบงออกเปน 2 ระยะใหญ คือ
2.1 ไมโอซิส I (Meiosis I) เปนระยะที่ทําใหลดจํานวนโครโมโซมลงครึ่งหนึ่ง แบงเปน 4 ระยะ คือ
2.1.1 ระยะโพรเฟส I (Prophase I) เปนระยะที่มีการเปลี่ยนแปลงภายในโครโมโซมมากมาย
แบงยอยเปน 5 ระยะ คือ
เลปโททีน (Leptotene)
- โครโมโซมเปนเสนใยขนาดเล็กและยาวมากสานกันไปมา เรียกวา “โครโมนีมา
(Chromonema)” บางสวนพันกันถี่มากเมื่อยอมสีจะติดสีเขมดูคลายลูกปดเรียกวา “โครโมเมียร (Chromomere)”
- เห็นนิวคลีโอลัสชัดเจน
ไซโกทีน (Zygotene)
- Homologous Chromosome มาจับคูกันเรียงตามความยาวของโครโมโซม
ทําใหโครโมเมียรตรงกันทุกจุดเรียกวา “ซิแนปส (Synapse)”
- การเกิดซิแนปส ทําใหมีการเขาคูของแอลลีล (Allele) ดวย
แพคีทีน (Pachytene)
- โครโมนีมาพันแนนขึ้นเห็นเปนเสนหนาชัดเจน เรียกวา“โครโมโซม(Chromosome)”
โดย Homologous Chromosome อยูกันเปนคูเรียกวา “ไบเวเลนต (Bivalent)”
- แตละไบเวเลนตประกอบดวย 4 โครมาทิด จึงเรียกสภาพนี้วา “เทแทรด (Tetrad)”
- โครมาทิดของโครโมโซมเดียวกัน เรียกวา “ซิสเตอรโครมาทิด (Sister
Chromatid)” สวนโครมาทิดของโครโมโซมที่เปนฮอโมโลกัสกันเรียกวา “นอนซิสเตอรโครมาทิด (Non-Sister
Chromatid)”
ดิโพลทีน (Diplotene)
- เซนโทรเมียรของแตละ Homologous Chromosome แยกออกจากกัน แตมี
บางสวนของ Homologous Chromosome ยังพันกันอยู เรียกบริเวณที่โครโมโซมพันกันนี้วา “ไคแอสมา
(Chiasma)” ซึ่งอาจมีไดหลายตําแหนง
- มีการแลกเปลี่ยนชิ้นสวนของนอนซิสเตอรโครมาทิด เรียกวา “ครอสซิง
โอเวอร (Crossing Over)” ทําใหยีน (Gene) มีการเรียงตัวใหมและเกิดการแปรผันทางพันธุกรรม (Variation) ขึ้น
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (99)2008
ไดอะไคนีซีส (Diakinesis)
- โครโมโซมหดสั้นมากขึ้น ทําใหไบเวเลนตแยกตัวมากขึ้น โครโมโซมติดกัน
เฉพาะสวนปลาย
- นิวคลีโอลัสและเยื่อหุมนิวเคลียสเริ่มสลายไป ทําใหไบเวเลนตกระจายอยูใน
เซลล
2.1.2 ระยะเมทาเฟส I (Metaphase I)
โครโมโซมหดสั้นที่สุด เซนโทรเมียรของทุกไบเวเลนตเรียงตัวกลางเซลล
มีเสนใยสปนเดิลยึดที่เซนโทรเมียรของทุกไบเวเลนต ซึ่งกําลังแยกจากกันไปยังขั้ว
เซลลแตละขาง
2.1.3 ระยะแอนาเฟส I (Anaphase I)
เสนใยสปนเดิลดึงโครโมโซมแตละคูของไบเวเลนตไปยังขั้วเซลลแตละขางมากขึ้น
โดยโครโมโซมยังประกอบดวย 2 โครมาทิด
โครมาทิดที่เกิด Crossing Over จะมียีนที่แตกตางจากโครมาทิดอีกแทงหนึ่ง
2.1.4 ระยะเทโลเฟส I (Telophase I)
โครโมโซมแยกไปถึงขั้วเซลล โดยแตละโครโมโซมยังประกอบดวย 2 โครมาทิด มี
จํานวนโครโมโซมเปนแฮพลอยด (n)
ในสิ่งที่มีชีวิตบางชนิดมีการสรางเยื่อหุมนิวเคลียส ทําใหเห็นเปน 2 นิวเคลียส
โครโมโซมคลายตัวเปนเสนยาวเพื่อเขาสูระยะอินเตอรเฟสในชวงสั้นๆ กอนเขาสูระยะไมโอซิส II ตอไป
ในสิ่งมีชีวิตบางชนิดพบวาหลังผานระยะแอนาเฟส I ก็จะเขาสูระยะเมทาเฟส II
เลย
2.2 ไมโอซิส II (Meiosis II) เปนระยะที่ไมมีการสังเคราะหโครโมโซมใหม (มีขั้นตอนเชนเดียวกับ
การแบงเซลลแบบไมโทซิส) ทําใหจํานวนโครโมโซมเปนแฮพลอยดเหมือนเดิม แบงเปน 4 ระยะ คือ
2.2.1 ระยะโพรเฟส II (Prophase II)
- โครโมโซมติดกันที่เซนโทรเมียร แขนของแตละโครมาทิดแยกกันชัดเจน
- นิวคลีโอลัสและเยื่อหุมนิวเคลียสเริ่มสลายไป
2.2.2 ระยะเมทาเฟส II (Metaphase II)
- โครโมโซมเคลื่อนที่มาเรียงกันตรงกลางเซลล มีเสนใยสปนเดิลยึดติดกับเซนโทรเมียร
- เซนโทรเมียรเริ่มแบงตัวทําใหซิสเตอรโครมาทิดเริ่มแยกออกจากกัน
2.2.3 ระยะแอนาเฟส II (Anaphase II)
- เสนใยสปนเดิลหดสั้น ดึงใหแตละโครมาทิดแยกไปยังขั้วเซลลแตละขาง
2.2.4 ระยะเทโลเฟส II (Telophase II)
- แตละโครมาทิดที่ขั้วเซลลเริ่มคลายตัว มีการสรางเยื่อหุมนิวเคลียสขึ้นมาเกิดเปน
นิวเคลียสใหม
- แตละนิวเคลียสมีโครโมโซมเปน แฮพลอยด (n) หรือลดลงครึ่งหนึ่งจากเซลลเริ่มตน
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (100)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การแบงไซโทพลาซึม
สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีการแบงไซโทพลาซึมหลังจากผานไมโอซิส I กลายเปนเซลลใหม 2 เซลล จากนั้นจึง
แบงอีกครั้งหลัง ไมโอซิส II กลายเปนเซลลใหม 4 เซลล
สิ่งมีชีวิตบางชนิดจะแบงไซโทพลาซึมหลังจากผานไมโอซิส II แลวเกิดเปนเซลลใหม 4 เซลลพรอมกัน
การแบงเซลลแบบไมโทซิสและไมโอซิส
ขอเปรียบเทียบ ไมโทซิส ไมโอซิส
1. แหลงที่พบ
2. จํานวนโครโมโซม
3. จํานวนการแบงนิวเคลียส
4. ซิแนปซิสและครอสซิงโอเวอร
5. ลักษณะพันธุกรรม
6. ความสามารถในการแบงเซลลใหม
7. จํานวนเซลลที่เกิดขึ้น
เซลลรางกาย
เทาเดิม
1 ครั้ง
ไมมี
คงเดิม
แบงตอไปไดอีก
1 → 2 เซลล
เซลลสืบพันธุ
ลดลงครึ่งหนึ่ง
2 ครั้ง
มี
แปรผันไปจากเดิม
แบงแบบไมโอซิสอีกไมได
1 → 4 เซลล
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (101)2008
แบบทดสอบ
1. โครงสรางของเซลลในขอใดไมพบในเซลลโพรแคริโอต
ก. เยื่อหุมเซลล ข. เยื่อหุมนิวเคลียส
ค. ไรโบโซม ง. ไมโทคอนเดรีย
1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ขอ ข. และ ง.
2. ออรแกเนลลใดพบในเซลลของสิ่งมีชีวิตทุกอาณาจักร
1) Mitochondria 2) Endoplasmic Reticulum
3) Golgi Apparatus 4) Ribosome
3. การสังเคราะหฮอรโมนอินซูลินของเซลลตับออนและหลั่งออกนอกเซลล เกี่ยวของกับโครงสรางใดของเซลล
ก. Rough Endoplasmic Reticulum
ข. Smooth Endoplasmic Reticulum
ค. Golgi Complex
1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ข. และ ค. 4) ขอ ก. และ ค.
4. ออรแกเนลลในขอใดที่สามารถเพิ่มจํานวนไดเอง โดยไมตองอาศัยคําสั่งจากนิวเคลียส
ก. ไรโบโซม ข. ไมโทคอนเดรีย ค. คลอโรพลาสต ง. ไลโซโซม
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ก. และ ง.
5. ขณะศึกษาเซลลเยื่อหอมโดยใชกลองจุลทรรศนแบบใชแสงพบวาภายในจอภาพสวาง แตภาพเซลลไมชัด แม
จะยอมดวยไอโอดีน และปรับปุมรับภาพแลวก็ตาม ปญหานี้จะแกไขไดตามขอใด
1) หมุนกระจกใหรับแสงมากขึ้น 2) ปรับใหชองไดอะแฟรมเล็กลง
3) เปลี่ยนใชเลนสใกลวัตถุกําลังขยายมากขึ้น 4) ปรับตําแหนงเลนสใกลวัตถุตรงกับเลนสรวมแสง
6. การทําโคลนนิ่งสัตวและพืชเหมือนกันในขอใด
1) มีจํานวนโครโมโซมเทาเดิม 2) ไมอาศัยเซลลสืบพันธุ
3) เริ่มตนจากเซลลเพียงเซลลเดียว 4) ถูกตองทุกขอ
เฉลย
1. 4) 2. 4) 3. 4) 4. 2) 5. 2) 6. 4)
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (102)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ระบบยอยอาหาร
และการสลายสารอาหารเพื่อใหไดพลังงาน
สิ่งมีชีวิตที่สรางอาหารเองไมได (Heterotroph) ดํารงชีวิตโดยการกินสิ่งมีชีวิตอื่นเปนอาหาร (Ingestion)
มีอยูหลายวิธี เชน
- สรางแวคิวโอลสะสมอาหาร โดยวิธี Pinocytosis, Phagocytosis เชน โพรโทซัว
- ใชซิเลียพัดโบกอาหารเขารางกาย เชน พารามีเซียม ฟองน้ํา หอยสองฝา
- ใชหนวดจับอาหารเขาปาก เชน ไฮดรา ปลิงทะเล
- กรองอนุภาคอาหารเขาในรางกาย เชน วาฬ ไรน้ํา
- กลืนอาหารทั้งกอน เชน ปลา งู นก ฯลฯ
- เคี้ยวอาหารแลวจึงกลืน เชน แมว สุนัข คน ชาง ฯลฯ
- ดูดอาหารสภาพของเหลวเขาในรางกาย เชน ผีเสื้อ ผึ้ง ยุง ปลิง ฯลฯ
การยอยอาหาร (Digestion) เปนกระบวนการแปรสภาพโมเลกุลของสารอาหารขนาดใหญกลายเปน
โมเลกุลขนาดเล็กที่สามารถแพรเขาสูเซลลเพื่อนําไปใชประโยชนได แบงออกเปน 2 รูปแบบ คือ
1. การยอยอาหารภายในเซลล (Intraceilular Digestion)
พบในสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว เชน อะมีบา เซลลเม็ดเลือดขาวและเซลลปลอกคอ (Choanocyte) ของ
ฟองน้ํา เปนตน มีการนําอาหารเขาสูเซลลโดยวิธีเอนโดไซโทซิสแลวหลั่งเอนไซมออกมายอยอาหารภายในเซลล
2. การยอยอาหารภายนอกเซลล (Extracellular Digestion)
พบในสิ่งมีชีวิตที่มีระบบทางเดินอาหารและพวกผูยอยสลายอินทรียสาร เชน เห็ด รา โดยเซลลจะหลั่ง
เอนไซมออกมายอยอาหารภายนอกเซลลแลวดูดซึมอาหารที่ยอยแลวเขาสูเซลล
การยอยอาหารในสัตวชั้นสูง มี 2 ขั้นตอน คือ
1. การยอยเชิงกล (Mechanical Digestion) เปนการทําใหอาหารมีขนาดเล็กลงโดยที่องคประกอบ
ทางเคมีของอาหารไมเปลี่ยนแปลง เชน การบดเคี้ยวของฟน การบีบตัวของทางเดินอาหาร
2. การยอยเชิงเคมี (Chemical Digestion) เปนการทําใหอาหารมีขนาดเล็กลงและมีองคประกอบทาง
เคมีเปลี่ยนไปจากเดิม เชน การยอยอาหารโดยเอนไซมชนิดตางๆ
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (103)2008
ระบบยอยอาหารของมนุษย มีสวนประกอบดังนี้
ระบบยอยอาหารของมนุษย
ปาก (Mouth) ประกอบดวย
1. ฟน (Teeth)
- มี 2 ชุด คือ ฟนน้ํานม 20 ซี่ และฟนแท 32 ซี่
- ทําหนาที่ฉีก กัด บดเคี้ยวอาหารใหมีขนาดเล็กลง จัดเปนการยอยเชิงกล
2. ลิ้น (Tongue)
- ชวยคลุกเคลาอาหารขณะเคี้ยวและชวยดันอาหารเคลื่อนลงสูคอหอย
- มีตอมรับรส (Taste Bud) 4 ประเภท คือ รสขมบริเวณโคนลิ้น รสเปรี้ยวบริเวณขอบขางลิ้น
รสหวานบริเวณปลายลิ้นและรสเค็มบริเวณปลายลิ้นและขอบขางลิ้น
3. ตอมน้ําลาย (Salivary Gland)
- มี 3 คู ไดแก บริเวณกกหู (Parotid Gland) ซึ่งหากติดเชื้อไวรัสจะทําใหกกหูบวม เรียกวา “คางทูม
(Parotitis)” บริเวณใตขากรรไกรลาง (Submaxillary Gland) และบริเวณใตลิ้น (Sublingual Gland)
- ตอมน้ําลายที่ผลิตน้ําลายชนิดเหนียวจะสรางเมือก (Mucin) สวนตอมน้ําลายที่ผลิตน้ําลายชนิดใส
จะสรางน้ํายอย คือ ไทอาลิน (Ptyalin) หรือแอมิเลส (Amylase) ซึ่งยอยแปงใหเปนน้ําตาล ดังนี้
แปง เดกซทริน มอสโทส
Amylase Amylase
- น้ําลายคนปกติมี pH 6.2-7.4 หากมีสมบัติเปนกรดมากเกินไปจะละลายแคลเซียมออกจากฟน
ทําใหฟนผุ
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (104)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
คอหอย (Pharynx)
- เปนทางผานของอาหารและอากาศ ขณะกลืนอาหารเพดานออนจะยกตัวขึ้นปดชองหายใจ ฝาปดกลอง
เสียง (Epiglottis) จะปดหลอดลม ทําใหอาหารไมตกลงไปในหลอดลม
- บริเวณคอหอยมีตอมทอนซิล 3 คู ชวยทําลายจุลินทรียไมใหผานเขาไปภายใน
หลอดอาหาร (Esophagus)
- เปนทางผานของอาหารลงสูกระเพาะอาหาร ไมมีตอมผลิตเอนไซมยอยอาหาร มีแตน้ําเมือกชวยหลอลื่น
อาหารใหเคลื่อนที่สะดวก
- มีการบีบตัวเปนชวงๆ ติดตอกัน เรียกวา “เพอริสทัลซิส (Peristalsis)” ทําใหอาหารเคลื่อนที่ลงสู
กระเพาะอาหารได
กระเพาะอาหาร (Stomach)
- เปนสวนของทางเดินอาหารที่ใหญที่สุด ดานบนและดานลางสุดของกระเพาะอาหารมีกลามเนื้อหูรูด
(Sphincter) ควบคุมการเคลื่อนที่ของอาหารในกระเพาะ ผนังดานในเปนรอยยนพับซอนกันเรียกวา “รูกี (Rugae)”
- ในภาวะปกติ กระเพาะอาหารมีขนาด 50 ลูกบาศกเซนติเมตร แตสามารถขยายไดถึง 10-40 เทา
- กลุมเซลลที่ผนังดานในกระเพาะอาหารมีหนาที่ตางกัน ดังนี้
1. Mucous Cell สรางเมือกหนา 1-1.5 มิลลิเมตร เคลือบกระเพาะอาหารปองกันเอนไซมหรือกรด
เกลือทําลายผนังกระเพาะอาหาร
2. Parietal Cell สรางกรดเกลือ pH ประมาณ 2-3 ชวยทําลายจุลินทรียในอาหารได
3. Chief Cell สรางเอนไซม Pepsinogen ซึ่งจะแปรสภาพไปเปน Pepsin เมื่อถูกกระตุนดวยกรด
เกลือ
- การยอยในกระเพาะอาหารมีทั้งการยอยเชิงกลและการยอยเชิงเคมี น้ํายอยที่หลั่งออกมาประมาณวันละ
2000-3000 cc. เรียกวา “Gastric Juice” ประกอบดวยกรดเกลือ, สารเมือก และเอนไซมหลายชนิด คือ
โปรตีน
1. Pepsinogen กรดเกลือ Pepsin
พอลิเทปไทดสายสั้นๆ
เคซีนในนม
2. Prorennin Rennin
แข็งตัวเปนลิ่ม
3. Lipase ในกระเพาะอาหารไมสามารถยอยไขมันได เพราะ pH ต่ําเกินไป
- อาหารอยูในกระเพาะอาหารนาน 0.5-3 ชั่วโมง อาจมีการดูดซึมแรธาตุหรือน้ําบางเล็กนอย แต
ดูดซึมแอลกอฮอลไดดีถึง 30-40%
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (105)2008
ลําไสเล็ก (Small Intestine)
- มีความยาวมากที่สุด ประมาณ 6 เมตร แบงออกเปน 3 สวน คือ
1. Duodenum เปนลําไสเล็กตอนตน มีการหลั่งน้ําดีจากถุงน้ําดีและน้ํายอยจากตับออนที่บริเวณนี้
สารอาหารเกือบทุกชนิดถูกดูดซึมเขาสูกระแสเลือดที่บริเวณนี้เปนสวนใหญ
2. Jejunum มีการดูดซึมอาหารพวกไขมันเปนสวนใหญ
3. Ileum มีการดูดซึมเกลือน้ําดีและวิตามิน B12
- ผนังชั้นในของลําไสเล็กเปนปุมเล็กๆ จํานวนมาก เรียกวา “วิลไล (Villi)” ชวยเพิ่มพื้นที่ผิวในการยอย
และดูดซึมสารอาหาร ภายในวิลไลมีหลอดเลือดฝอยและทอน้ําเหลืองมากมายทําหนาที่ลําเลียงสารอาหารไปยัง
เซลลทั่วรางกาย
- การยอยในลําไสเล็กมีทั้งการยอยเชิงกลและเชิงเคมี น้ํายอยที่หลั่งออกมาประมาณวันละ 3 ลิตร
เรียกวา “Intestinal Juice” มี pH 7.0-7.5 ประกอบดวย
1. เอนไซมที่ยอยน้ําตาล เชน
Sucrose Sucrase Glucose + Fructose
Lactose Lactase Glucose + Galactose
Maltose Maltase Glucose + Glucose
2. เอนไซมที่ยอยโปรตีน เชน
Polypeptide Aminopeptidase Peptide + Amino Acid
Dipeptide Dipeptidase Amino Acid
3. เอนไซมที่ยอยไขมัน เชน
Triglyceride Lipase Glycerol + Fatty Acid
อวัยวะที่เกี่ยวของกับการยอยในลําไสเล็ก
ตับออน (Pancreas)
1. ประกอบดวยตอมมีทอสรางเอนไซม เรียกวา “Pancreatic Juice” ผลิตออกมาวันละประมาณ 800
มิลลิลิตร
2. เมื่ออาหารผานมาถึงลําไสเล็ก สวนดูโอดินัมและเจจูนัมจะหลั่งฮอรโมน 2 ชนิด คือ
2.1 ซีคริติน (Secretin) กระตุนใหตับออนหลั่งน้ํายอยที่มีเกลือคารบอเนต ชวยลดสภาพกรดของ
อาหารจากกระเพาะอาหาร
2.2 แพนครีโอไซมิน (Pancreozymin) กระตุนใหตับออนหลั่งเอนไซมมีหลายชนิด ดังนี้
เอนไซมที่ยอยแปง เชน
แปง Pancreatic Amylase มอลโทส
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (106)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
เอนไซมที่ยอยโปรตีน เชน
Trypsinogen
Chymotrypsinogen
TrypsinEntorokinase
กระตุน
Protein พอลิเพปไทดสั้นๆ
ChymotrypsinTrypsin
กระตุน
Protein พอลิเพปไทดสั้นๆ
Procarboxypeptidase CarboxypeptidaseTrypsin
กระตุน
Protein กรดอะมิโน
เอนไซมที่ยอยไขมัน เชน
ไขมัน Pancreatic Lipase กลีเซอรอล, กรดไขมัน
ตับ (Liver)
1. เปนอวัยวะขนาดใหญที่สุดในชองทอง (1300-1600 กรัม)
2. มีกลุมเซลลทําหนาที่สรางน้ําดี (Bile) ประมาณวันละ 600-800 cc. เก็บสะสมในถุงน้ําดี (Gall
Bladder) ซึ่งฝงอยูในตับบริเวณพูใหญดานขวา
3. น้ําดีมีสีเหลืองปนเขียว pH ประมาณ 7.5 ประกอบดวยเกลือน้ําดี (Bile Salt) ซึ่งทําใหไขมันแตกตัว
เปนอนุภาคเล็กๆ กับรงควัตถุ (Bile Pigment) สีเหลืองปนเขียว (Biliverdin) และคอเลสเทอรอล (อาจกอใหเกิด
นิ่วในถุงน้ําดีหรืออุดตันทอน้ําดีจนเกิดโรคดีซานได)
ลําไสใหญ (Large Intestine)
1. เปนสวนสุดทายของระบบทางเดินอาหารยาวประมาณ 1.50 เมตร
2. ประกอบดวย ซีคัม (Caecum) ซึ่งมีไสติ่ง (Appendix) ยื่นออกมา โคลอน (Colon), ไสตรง (Rectum)
ซึ่งมีอุจจาระ (Feces) เตรียมขับออกนอกรางกายและทวารหนัก (Anus) เปนสวนสุดทาย
3. ผนังชั้นในลําไสใหญไมมีวิลไล แตมี Globet Cell ผลิตสารเมือกชวยในการขับถาย ไมมีการยอย
มีเพียงการดูดซึมน้ําและเกลือแร กลับคืนรางกาย
4. แบคทีเรียในลําไสใหญยอยสารบางอยางในกากอาหาร ทําใหเกิดแกสขึ้นประมาณ 500 มิลลิลิตรตอวัน
แกสที่เกิดขึ้นบางชนิด เชน ไฮโดรเจนซัลไฟดหรือสารพวกอะมีนที่ระเหยได ทําใหเกิดกลิ่นเหม็น
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (107)2008
การยอยอาหารของสัตวไมมีกระดูกสันหลัง
ฟองน้ํา ไมมีทางเดินอาหาร ผนังดานในมีเซลลปลอกคอ (Collar Cell หรือ Choanocyte) คอยดักจับ
อาหารพวกแบคทีเรียหรืออินทรียสารขนาดเล็กที่ลอยในน้ํา
ไฮดรา ปะการัง ดอกไมทะเล มีทางเดินอาหารไมสมบูรณ มีชองวางในลําตัว (Gastrovascular Cavity)
เปนทั้งปากและทวารหนัก มีเซลลทําหนาที่จับอาหารและหลั่งเอนไซมออกมายอยอาหารได
พลานาเรีย มีคอหอย (Pharynx) คลายงวงยื่นออกมาดูดอาหาร ลําเลียงไปตามทางเดินอาหารที่แตก
แขนงแยกไปสองขางลําตัว
พยาธิใบไม มีอวัยวะดูดเกาะ (Sucker) ที่สวนหัว ทางเดินอาหารแตกแขนงไมมากนัก สวนพยาธิตัวตืดมี
อวัยวะดูดเกาะหลายอันที่สวนหัวเรียกวา “สโคเล็กซ (Scolex)” และไมมีทางเดินอาหาร
ไสเดือนดิน มีทางเดินอาหารสมบูรณ มีกึ๋น (Gizzard) เปนกลามเนื้อที่แข็งแรงทําหนาที่บดอาหาร
แมลง มีทางเดินอาหารสมบูรณ มีปากหลายรูปแบบ มีตอมน้ําลายและเอนไซมในทางเดินอาหารชวยในการยอย
ระบบยอยอาหารของสัตว
การยอยอาหารของจุลินทรีย
โพรโทซัว มีเอนไซมจากไลโซโซมยอยอาหารในฟูดแวคิวโอล (Food Vacuole) นําไปใชประโยชนได
อะมีบา ใชซูโดโพเดียม (Pseudopodium) โอบลอมอาหารและหลั่งเอนไซมยอยอาหารไปใชประโยชน
พารามีเซียม ใชซิเลียโบกพัดอาหารเขาในเซลลเปนฟูดแวคิวโอลแลวหลั่งเอนไซมยอยสลาย
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (108)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การสลายสารอาหารระดับเซลล
เปนกระบวนการสลายสารอาหารภายในเซลลเพื่อสรางพลังงานออกมาใชในกิจกรรมของเซลลมี 2 รูปแบบ
คือ
1. การหายใจแบบใชออกซิเจน (Aerobic Respiration)
เปนการสลายสารอาหารพวกคารโบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน โดยมีออกซิเจนเขารวมปฏิกิริยามีอยู
4 ขั้นตอน คือ
1.1 ไกลโคไลซิส (Glycolysis)
- เกิดในไซโทพลาซึม
- มีการสลายกลูโคส 1 โมเลกุลเปนกรดไพรูวิก 2 โมเลกุล
- เกิด 4 ATP ใชไป 2 ATP จึงเหลือสุทธิเพียง 2 ATP
- เกิด 4 H+ มี NAD+ รับไปเขาสูกระบวนการถายทอดอิเล็กตรอน
- ไมมี CO2 เกิดขึ้น และเกิดไดโดยไมตองมีออกซิเจน
1.2 การสรางแอซีติลโคเอนไซม เอ (Acetyl Coenzyme A)
- เกิดใน Matrix ภายในไมโทคอนเดรีย
- กรดไพรูวิกมีการเปลี่ยนแปลงเปนแอซีตัลดีไฮดและรวมตัวกับโคเอนไซมเอกลายเปนแอซีติล-
โคเอนไซมเอ
- เกิด CO2 2 โมเลกุล
- เกิด 4 H+ มี NAD+ รับไปเขาสูกระบวนการถายทอดอิเล็กตรอน
- ไมมี ATP เกิดขึ้น
1.3 วัฏจักรเครบส (Kreb’s Cycle)
- เกิดใน Matrix ภายในไมโทคอนเดรีย
- อาจเรียกวา Citric Acid Cycle หรือ TCA Cycle
- Acetyl Coenzyme A (C = 2) รวมตัวกับ Oxaloacetate (C = 4) เกิดเปน Citrate (C = 6)
แลวมีการเปลี่ยนแปลงเปน Isocitrate (C = 6), ∝ - Ketoglutarate (C = 5), Succinyl Co A (C = 4),
Succinate (C = 4), Fumarate (C = 4), Malate (C = 4) และ Oxaloacetate เปนวัฏจักรตามลําดับ
- ถาใชกลูโคส 1 โมเลกุล เมื่อผานวัฏจักรเครบส จะเกิด 4 CO2, 2 GTP และ 16 H+ ซึ่งจะมี
NAD+ และ FAD มารับ เขาสูกระบวนการถายทอดอิเล็กตรอน
1.4 การถายทอดอิเล็กตรอน (Electorn Transport System)
- เกิดที่ Cristae ของไมโทคอนเดรีย
- เปนปฏิกิริยา Oxidation-Reduction หรือ Redox มีการรับสงอิเล็กตรอนและปลดปลอย
พลังงานออกมาในรูป ATP
- มี NAD+, FAD และ Cytochrome เปนตัวนําอิเล็กตรอน ตามลําดับ โดย O2 เปนตัวรับ
อิเล็กตรอนตัวสุดทายทําใหเกิดน้ําขึ้นจากปฏิกิริยา
- หาก NAD+ เปนตัวรับอิเล็กตรอน จะเกิด 3 ATP ตอ H2 1 โมเลกุล และ FAD เปนตัวรับ
อิเล็กตรอนจะเกิด 2ATP ตอ H2 1 โมเลกุล
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (109)2008
- H2 1 โมเลกุล เมื่อผานการถายทอดอิเล็กตรอน 1 รอบ จะเกิดน้ํา 1 โมเลกุล
- ผลจากการสลายกลูโคส 1 โมเลกุล เมื่อผานการถายทอดอิเล็กตรอน จะเกิด 34 ATP และ
12 H2O
- การสราง ATP ในขั้นตอนการถายทอดอิเล็กตรอน เรียกวา “Oxidative Phosphorylation”
การสลายสารอาหารระดับเซลล
2. การหายใจแบบไมใชออกซิเจน (Anaerobic Respiration)
เปนกระบวนการสลายสารอาหารของสิ่งมีชีวิต โดยไมมี O2 เขารวมปฏิกิริยาแบงออกเปน 2 แบบ คือ
2.1 การหมักแอลกอฮอล (Alcoholic Fermentation)
- มีการสลายกลูโคส → กรดไพรูวิก → แอซิตัลดีไฮด → เอทานอล ตามลําดับ (จึงมีเฉพาะ
ไกลโคลิซิส ไมมีวัฏจักรเครบสและการถายทอดอิเล็กตรอน)
- การสลายกลูโคส 1 โมเลกุล เกิด 2 ATP, 2 CO2 และ 2 Ethyl Alcohol
- พบในเซลลยีสต และเซลลพืช
การหมักแอลกอฮอล
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (110)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
2.2 การหมักกรดแลกติก (Lactic Acid Fermentation)
- มีการสลายกลูโคส → กรดไพรูวิก → กรดแลกติก ตามลําดับ (จึงมีเฉพาะไกลโคลิซิส)
- การสลายกลูโคส 1 โมเลกุล เกิด 2 ATP และ 2 Lactic Acid แตไมมี CO2 เกิดขึ้น
- พบในเซลลกลามเนื้อลาย พยาธิตัวตืด และแบคทีเรียบางชนิด
การหมักกรดแลกติก
ขอสังเกต
- หากกรดแลกติกสะสมในเซลลมากๆ จะทําใหมีอาการเมื่อยลา
- แบคทีเรียบางชนิดผลิตกรดแลกติกไดดี จึงนํามาใชในการถนอมอาหาร เชน เตาเจี้ยว เตาหูยี้ นมเปรี้ยว
ผักผลไมดอง เปนตน
สรุปเปรียบเทียบการหายใจแบบใชออกซิเจนและแบบไมใชออกซิเจน
การหายใจแบบใชออกซิเจน การหายใจแบบไมใชออกซิเจน
1. มีครบ 4 ขั้นตอน
2. เกิด 36-38 ATP ตอกลูโคส 1 โมเลกุล
3. ผลิตผลคือ CO2, H2O, ATP
4. เกิดไนไซโทพลาซึมและไมโทคอนเดรีย
1. มีเฉพาะไกลโคลิซิส
2. เกิด 2 ATP ตอกลูโคส 1 โมเลกุล
3. ยีสต เกิด เอทานอล, CO2, ATP สัตวเกิดกรดแลกติก, ATP
4. เกิดเฉพาะในไซโทพลาซึม
การสลายไขมัน
ไขมันถูกเอนไซมไลเพลสลายเปนกลีเซอรอลและกรดไขมัน จากนั้น
1. กลีเซอรอล → ฟอสโฟกลีเซอรอลดีไฮด (PGAL) ซึ่งจะเขาสูไกลโคลิซิสตอไป
2. กรดไขมันถูกสลายโดยกระบวนการ β-Oxidation เกิดเปนแอซิติลโคเอนไซมเอ ซึ่งจะเขาสูวัฏจักร
เครบสตอไป
การสลายโปรตีน
โปรตีนถูกเอนไซม Protease ยอยสลายเปนกรดอะมิโนชนิดตางๆ จากนั้นกรดอะมิโนจะถูกสลายโดย
กระบวนการ Oxidative Deamination เกิดเปน
1. แอมโมเนีย (NH3) ซึ่งเปนสารพิษ จึงถูกกําจัดออกนอกรางกายในรูปของยูเรีย (พวกสัตวเลื้อยคลาน
และสัตวเลี้ยงลูกดวยนม) หรือกรดยูริก (สัตวปก, แมลง)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (111)2008
2. สารตัวกลาง ในขั้นตอนไกลโคลิซิส หรือวัฏจักรเครบส เชน
ชนิดกรดอะมิโน สารตัวกลางที่เปลี่ยนมาจากกรดอะมิโน
Alanine, Glycine, Serine
Leucine, Lysine, Phenylalanine
Histidine, Proline, Glutamic Acid
Isoleucine, Valine, Methionine
Pyruvic Acid
Acetyl co A
α-Ketoglutaric Acid
Succinic Acid
การสลายสารอาหาร (คารโบไฮเดรต, โปรตีน, ไขมัน)
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (112)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
แบบทดสอบ
1. กิจกรรมในขอใดเกี่ยวของกับเซลลวิลลัสของลําไสเล็ก
ก. ผลิตเอนไซมอะไมเลส
ข. ยอยไดเพปไทดใหเปนกรดอะมิโน
ค. ผลิตเอนไซมไลเพสยอยไขมัน กลายเปนกรดไขมันกับกลีเซอรอล
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ
2. ความผิดปกติในขอใดที่จะทําใหไมมีการยอยไขมัน
ก. ตับไมสรางเอนไซมไลเพส ข. ตับไมสรางเกลือน้ําดี
ค. อาหารจากกระเพาะมีฤทธิ์เปนกรด ง. ตับออนไมสรางเอนไซมทริปซิน
1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ข. และ ค. 4) ขอ ก. และ ง.
3. สัตวในขอใดมีทางเดินอาหารแบบไมสมบูรณ
ก. แมงกะพรุน ข. พยาธิใบไม ค. ปลิงทะเล ง. หอยทาก
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ก. และ ง.
4. สัตวในขอใดมีอวัยวะใชหายใจเหมือนกัน
ก. ปลิงน้ําจืด ข. พลานาเรีย ค. ผึ้ง ง. ปู
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ก. และ ง.
5. สารในขอใดไมเกิดขึ้นจากกระบวนการไกลโคลิซิส
ก. NADH ข. FADH2 ค. CO2
1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ขอ ข. และ ค.
6. เหตุการณใดเกิดขึ้นระหวางการหายใจแบบใชออกซิเจน
ก. มีการลําเลียงอิเล็กตรอนจากสารอาหารผานตัวรับอิเล็กตรอนในไซโทพลาซึมและนิวเคลียส
ข. มีการผลิต ATP เฉพาะบริเวณเยื่อไมโทคอนเดรีย
ค. มีออกซิเจนเปนตัวรับอิเล็กตรอนแลวมารวมกับโปรตอนไดโมเลกุลน้ํา
ง. มีการผลิต ATP ในเมทริกซและไซโทพลาซึม
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ก. และ ค.
เฉลย
1. 2) 2. 2) 3. 1) 4. 1) 5. 4) 6. 3)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (113)2008
การรักษาดุลยภาพในรางกาย
ระบบหายใจกับการรักษาดุลยภาพของรางกาย
ระบบหายใจ
การหายใจ (Respiration) เปนกระบวนการสลายสารอาหารของสิ่งมีชีวิตเพื่อใหไดพลังงานออกมาใชใน
การดํารงชีพ ประกอบดวย
1. การหายใจภายนอก (External Respiration) เปนการนําอากาศเขาสูรางกายและมีการแลกเปลี่ยน
แกสภายในปอด
2. การหายใจภายใน (Internal Respiration) เปนการแลกเปลี่ยนแกสที่เกิดขึ้นภายในเซลลและเกิด
พลังงานออกมาใชในกิจกรรมของเซลล
โครงสรางระบบหายใจของมนุษย แบงเปน 2 สวน คือ
1. สวนที่เปนทางผานอากาศ (Air Passage)
จมูก (Nose) มีรูจมูก (Nostril) 2 รู ภายในโพรงจมูกมีเยื่อเมือกและขนชวยจับฝุนละออง มี Globlet
Gland หลั่งสารใหความชุมชื้น และมีหลอดเลือดสานเปนรางแห เมื่อฉีกขาดจะเกิดเลือดกําเดา (Epistaxis)
คอหอย (Pharynx) เปนทางผานของอาหารและอากาศยาวประมาณ 13 เซนติเมตร
กลองเสียง (Larynx) ทําใหเกิดเสียงเมื่ออากาศผานกลองเสียง มีฝาปดกลองเสียง (Epiglottis) ปด
กลองเสียงขณะกลืนอาหาร มีกระดูกออนชิ้นใหญอยูดานหนา เรียกวา “ลูกกระเดือก (Adam’s Apple)”
หลอดลมคอ (Trachea) เปนทอกลวงอยูดานหนาหลอดอาหาร ประกอบดวยกระดูกออนรูปเกือกมา
16-20 อัน ปองกันไมใหแฟบ ผนังดานในมีขนและตอมน้ําเมือก
หลอดลม (Bronchus) แยกออกจากหลอดลมคอ เปน 2 กิ่งซายขวา ประกอบดวยกระดูกออนรูปเกือก
มา มีขนและเมือกภายใน
หลอดลมฝอย (Bronchiole) แยกออกจากหลอดลม เปนแขนงเล็กๆ จํานวนมาก มีผนังบางและมีขน
เสนเล็กๆ จํานวนมาก
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (114)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
2. สวนแลกเปลี่ยนแกส (Air Exchange)
ถุงลม (Alveolus) เปนถุงเล็กๆ มีเสนผานศูนยกลาง 0.25 มิลลิเมตร ประมาณ 300 ลานถุงตอปอด
1 ขาง มีพื้นที่ผิวประมาณ 90 ตารางเมตร หรือ 40 เทาของพื้นที่รางกาย ถุงลมมีผนังบางและมีหลอดเลือดฝอย
มาเลี้ยงเพื่อแลกเปลี่ยนแกส
การนําอากาศเขาและออกจากปอด ควบคุมโดยศูนยควบคุมการสูดลมหายใจ ซึ่งอยูที่สมองสวนทาย คือ
Medulla Oblongata มี 2 ขั้นตอน คือ
การหายใจเขา มีกลไกดังนี้
ปริมาณ CO2 ในเลือดสูง
เสนประสาทฟรีนิก (Phrenic Nerve) เสนประสาทอินเตอคอสตอล (Intercostal Nerve)
กลามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงแถบบนอกหดตัว แถบในคลายตัว กลามเนื้อกระบังลมหดตัว
ปริมาตรชองอกเพิ่มขึ้น ทําใหความดันภายในชองอกนอยกวาภายนอก
หายใจเขา
การหายใจออก มีกลไกดังนี้
อัลวิโอลัสพองตัวขยายใหญ
เสนประสาทเวกัส (Vagus Nerve)
ศูนยควบคุมหายใจเขาหยุดสงกระแสประสาท ศูนยควบคุมหายใจออกกระตุนกลามเนื้อ
กระบังลมคลายตัว กลามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงแถบนอกคลายตัวแถบในหดตัว
ปริมาตรชองอกลดลง ทําใหความดันภายในชองอกมากกวาภายนอก
หายใจออก
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (115)2008
การแลกเปลี่ยนแกสในรางกายมนุษย เกิด 2 บริเวณ คือ
1. ปอด เปนการแลกเปลี่ยนระหวาง O2 ในอัลวิโอลัสกับ CO2 ในเสนเลือดฝอย โดย O2 รวมตัวกับ
ฮีโมโกลบินของเม็ดเลือดแดงเปน Oxyhaemoglobin (HbO2) ลําเลียงไปเลี้ยงเซลลทั่วรางกาย สวน CO2 เขาสู
อัลวิโอลัสแลวกําจัดออกจากรางกายทางลมหายใจออก
2. เนื้อเยื่อ เปนการแลกเปลี่ยนระหวาง O2 ในเสนเลือดฝอยกับ CO2 ในเนื้อเยื่อ โดย O2 แพรเขาสู
เซลลเพื่อใชในการหายใจระดับเซลลและสรางพลังงานออกมา สวน CO2 แพรเขาสูเลือด ทําปฏิกิริยากับน้ําใน
เลือดกลายเปนกรดคารบอนิก และเปลี่ยนเปนไฮโดรเจนคารบอเนตไอออน เพื่อลําเลียงไปกําจัดออกที่ปอดตอไป
สิ่งมีชีวิตแตละชนิดมีอัตราการหายใจแตกตางกัน ขึ้นอยูกับขนาดรางกาย อายุ เพศ กิจกรรมและการ
ดํารงชีวิต พบวาอัตราการหายใจของชายมากกวาหญิง เด็กมากกวาผูใหญ สัตวมากกวาพืช สัตวเลือดอุนมากกวา
สัตวเลือดเย็น ออกกําลังกายมากกวานอนหลับ ฯลฯ
โพรทิสต มีการแลกเปลี่ยนแกสโดยการแพรผานเขาออกเยื่อหุมเซลลโดยตรง
ฟองน้ํา ไฮดรา ปะการัง แมงกะพรุน มีการแลกเปลี่ยนแกสโดยการแพรผานเซลลผิว
พยาธิใบไม พลานาเรีย มีลําตัวแบนชวยเพิ่มที่ผิวในการแลกเปลี่ยนแกส ทําใหเกิดการแพรจากเซลลหนึ่ง
ไปยังอีกเซลลหนึ่งอยางรวดเร็วและทั่วถึง
ไสเดือนดิน มีผิวหนังชุมชื้น ชวยในการแลกเปลี่ยนแกสที่ผิวหนัง และมีระบบเลือดชวยลําเลียงออกซิเจน
เขาสูเซลลตางๆ ไดรวดเร็วขึ้น โดยออกซิเจนจับกับฮีโมโกลบินในน้ําเลือด ในขณะที่สัตวครึ่งบกครึ่งน้ําก็มีการแลก-
เปลี่ยนแกสแบบนี้เชนเดียวกัน แตออกซิเจนจับกับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดง
สัตวที่อาศัยอยูในน้ํา มีการแลกเปลี่ยนแกสที่เหงือก ซึ่งมีระบบเลือดมาหลอเลี้ยงและลําเลียงไปยังเซลล
ทั่วรางกาย พบวา
ปลา กุง หอย ปู เปนพวกที่มีเหงือกในรางกาย (Internal Gill)
ไสเดือนทะเล ลูกออด ซาลามานเดอรบางชนิด มีเหงือกอยูนอกรางกาย (External Gill)
แมเพรียง มีแผนเนื้อแบนๆ ยื่นออกทางดานขางลําตัวชวยในการหายใจ เรียกวา “พาราโพเดียม (Parapodium)”
ปลิงทะเล มี Respiratory Tree อยูภายในรางกาย มีลักษณะเปนทอยาวแตกแขนงมากมาย ชวยในการ
แลกเปลี่ยนแกส
แมลง มีทอลม (Trachea) เปนอวัยวะแลกเปลี่ยนแกส โดยอากาศจากภายนอกเขาสูรางกายแมลงผานทาง
รูหายใจ (Spiracle) ทอลมและแขนงทอลม (Tracheole) ซึ่งแทรกอยูในเนื้อเยื่อทั่วรางกาย สําหรับแมลงที่บินเร็ว
จะมีถุงลม (Air sac) เก็บอากาศไวสําหรับหายใจ เชน ผึ้ง ตอ แตน เปนตน
พวกแมงมุม แมงปอง มีปอดแผง (Book Lung) ทําหนาที่แลกเปลี่ยนแกส โดยอากาศเขาสูรางกายทาง
รูหายใจและปอดแผง ซึ่งมีลักษณะเปนถุงยาวและบางซอนเปนชั้นพับไปมาเปนแผง
สัตวที่อาศัยบนบก สวนใหญหายใจโดยใชปอด (Lung) เชน หอยฝาเดียว หอยทาก ปลามีปอด
(Protopterus sp. พบในแอฟริกาและ Lepidosiren sp. พบในอเมริกาใต) สัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา สัตวเลื้อยคลาน
สัตวปกและสัตวเลี้ยงลูกดวยนมทุกชนิด
กบ ไมมีกระบังลม จึงนําอากาศเขาสูปอด โดยการกลืนอากาศ
ปอดสัตวเลื้อยคลาน มีหองเล็กๆ และซับซอนกวาปอดสัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา
ปอดสัตวปก มีถุงลม (Airsac) เจริญดีแทรกไปตามอวัยวะตางๆ ชวยใหตัวเบาและเพิ่มประสิทธิภาพในการ
ถายเทอากาศ
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (116)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ระบบขับถายกับการรักษาดุลยภาพของรางกาย
การขับถาย (Excretion) เปนการกําจัดของเสียที่เกิดจากเมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิต เชน แอมโมเนีย
ยูเรีย กรดยูริก คารบอนไดออกไซด
สิ่งมีชีวิตแตละชนิดมีกลไกในการรักษาสมดุลของรางกายแตกตางกัน ดังนี้
สิ่งมีชีวิตเซลลเดียว มีการขับถายโดยการแพรของเสียผานเยื่อหุมเซลลโดยตรง พวกโพรโทซัวบางชนิด
เชน พารามีเซียม จะมีคอนแทรกไทลแวคิวโอล (Contractile Vacuole) ควบคุมสมดุลน้ําและกําจัดของเสียออก
ภายนอกเซลล
พวกฟองน้ําและซีเลนเทอเรต กําจัดของเสียโดยการแพรผานเยื่อหุมเซลลและขับออกทางชองวางภายใน
รางกาย (Gastrovascular Cavity) และปากตามลําดับ
พวกหนอนตัวแบน เชน พลานาเรีย มี เฟลมเซลล (Flame Cell) กระจายตลอดความยาวลําตัว ภายในมี
ซิเลีย (Cilia) โบกพัดน้ําและของเสียออกทางชองขับถายที่ผนังลําตัว สวนแอมโมเนียแพรออกทางผิวหนัง
พวกแอนเนลิด เชน ไสเดือนดิน มีเนฟริเดียม (Nephridium) 1 คูตอปลอง ภายในมีซิเลียโบกพัดของเสีย
พวกแอมโมเนียและยูเรียออกภายนอกรางกาย
พวกอารโทรพอด เชน แมลง มี ทอมัลพิเกียน (Malpighian Tubule) อยูบริเวณรอยตอระหวางกระเพาะ
อาหารกับลําไส ของเสียถูกลําเลียงเขาสูทอนี้และขับออกมาพรอมกากอาหารในสภาพกึ่งเหลวกึ่งแข็ง
ปลาน้ําจืด อาศัยอยูในน้ําซึ่งมีความเขมขนต่ํากวาสารละลายภายในรางกาย ทําใหน้ําแพรเขาสูรางกาย
ตลอดเวลา โดยเฉพาะบริเวณเหงือกซึ่งสัมผัสน้ําตลอดเวลา ปลาจึงปรับตัว ดังนี้
- มีเกล็ดหรือผิวหนังหนาเพื่อปองกันไมใหน้ําซึมผานได
- ไตกรองและดูดกลับสารที่มีประโยชนทําใหปสสาวะปลาน้ําจืดมีความเขมขนต่ําหรือเจือจางและ
ปสสาวะบอย
- บริเวณเหงือกมีเซลลพิเศษดูดแรธาตุที่จําเปนกลับสูรางกายโดยวิธีแอกทีฟทรานสปอรต
ปลาน้ําเค็ม อาศัยอยูในน้ําซึ่งมีความเขมขนสูงกวาสารละลายภายในรางกายจึงตองพยายามปรับตัวให
สารละลายภายในรางกายมีสภาพเปน Isotonic Solution กับน้ําทะเล ดังนี้
- ปลาฉลาม ปลากระเบน สะสมยูเรียในเลือด และมี Rectal Gland กําจัดเกลือที่เกินความตองการ
- ปลากระดูกแข็ง มีเกล็ดปกคลุมปองกันเกลือแรแพรเขาสูรางกาย เซลลที่เหงือกขับเกลือที่มากเกิน
พอออกและกําจัดแรธาตุตางๆ ออกทางทวารหนัก โดยไมมีการดูดซึมเขาสูเซลล
นก มีขนปกคลุมรางกาย ปองกันการสูญเสียน้ํา ขับถายโดยไต เปลี่ยนของเสียพวกแอมโมเนียเปนกรดยูริก
ขับออกนอกรางกาย
นกทะเล กินอาหารที่มีเกลือมากเกินความจําเปนจึงตองกําจัดเกลือออกโดยใชตอมนาสิก (Nasal Gland)
และขับน้ําเกลือออกทางรูจมูก (Nostril)
สัตวเลื้อยคลาน มีผิวหนังหนาและมีเกล็ดปกคลุมรางกายปองกันการสูญเสียน้ํา มีไตขับถายออกมาในรูป
กรดยูริก เชนเดียวกับนก
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (117)2008
การขับถายของมนุษย
ระบบขับถาย
อวัยวะขับถายของมนุษย คือ ไต (Kidney) มี 1 คู รูปรางคลายเมล็ดถั่วสีน้ําตาลแดง ประกอบดวย
เนื้อเยื่อ 2 ชั้น คือ คอรเทกซ (Cortex) อยูชั้นนอกและเมดัลลา (Medulla) อยูชั้นใน ซึ่งมีสวนที่เรียกวา “พาพิลลา
(Papilla)” ขึ้นไปจรดกับกรวยไต (Pelvis) ซึ่งเชื่อมตอกับทอไต (Ureter) กระเพาะปสสาวะ (Urinary Bladder)
และทอปสสาวะ (Urethra) ตามลําดับ
ไตแตละขางประกอบดวย หนวยไต (Nephron) ประมาณ 1 ลานหนวย มีโครงสรางสําคัญ ดังนี้
1. โบวแมนสแคปซูล (Bowman’s Capsule) เปนเยื่อบางๆ สองชั้นคลายกระเปาะเชื่อมตอกับทอหนวยไต
2. โกลเมอรูลัส (Glomerulus) เปนกลุมเสนเลือดฝอยอยูแนบชิดติดกับเยื่อชั้นในของโบวแมนสแคปซูล
3. ทอหนวยไต ประกอบดวย
- ทอขดสวนตน (Proximal Convoluted Tubule) ทําหนาที่ดูดกลับสารที่มีประโยชน
- หวงเฮนเล (Loop Of Henle) ทําหนาที่ปรับปสสาวะใหเขมขนหรือเจือจางตามเหมาะสม และดูดกลับ
สารที่มีประโยชน
- ทอขดสวนทาย (Distal Convoluted Tubule) ทําหนาที่เปลี่ยนของเหลวที่ผานมาเปนปสสาวะ
ปรับ pH และความเขมขนปสสาวะใหเหมาะสม
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (118)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การกรองของเสียที่หนวยไตมีขั้นตอน ดังนี้
เสนเลือดรีนัลอารเตอรี
(Renal Artery)
โกลเมอรูลัส
เลือด
ทอหนวยไต โบวแมนแคปซูล
สารที่ผานการกรอง
ทอรวม
ดูดกลับสารที่มีประโยชน
กระเพาะปสสาวะทอไต ทอปสสาวะ
สารที่ทอหนวยไตดูดกลับคืนโดยไมตองใชพลังงาน คือ น้ํา กลูโคส และกรดอะมิโน สวนการดูดกลับคืน
แรธาตุตองใชกระบวนการแอกทีฟทรานสปอรต ซึ่งควบคุมโดยฮอรโมนแอลโดสเตอโรน (Aldosterone) จาก
ตอมหมวกไต สําหรับของเสียที่ขับออกมานอกรางกาย คือ ยูเรีย กรดยูริก และแอมโมเนีย
การรักษาสมดุลของน้ําในรางกายมนุษย
สารที่กรองผานโกลเมอรูลัสประมาณวันละ 180 dm3 แตรางกายขับปสสาวะออกมาเพียงวันละ 1.5 dm3
แสดงวามีการดูดกลับภายในไตมากถึงวันละ 178.5 dm3
ศูนยควบคุมการกระหายน้ําอยูที่ไฮโพทาลามัส เมื่อรางกายขาดน้ําเนื่องจากสูญเสียเหงื่อมาก รางกายจะมี
กลไกกระตุนใหเกิดอาการกระหายน้ํา เราจึงตองดื่มน้ําชดเชยน้ําที่สูญเสียไป
ความผิดปกติที่เกี่ยวของกับไตอาจกอใหเกิดโรคไดหลายอยาง เชน
โรคนิ่ว เกิดจากตะกอนแรธาตุในน้ําปสสาวะจับตัวเปนกอนอุดตันทางเดินปสสาวะหรือการบริโภคอาหารที่
มีสารออกซาเลตสูง เชน ผักโขม ใบชะพลู การรับประทานอาหารซึ่งมีธาตุฟอสฟอรัสมากจะชวยไมใหออกซาเลต
จับตัวเปนผลึกได
โรคไตวาย อาจเกิดจากการติดเชื้อรุนแรง การสูญเสียเลือดจํานวนมากหรือโรคเบาหวานเรื้อรังนานๆ ทํา
ใหไตไมทํางาน มีการสะสมของเสียในเลือด สมดุลของสารในรางกายผิดปกติอาจทําใหเสียชีวิตได
โรคเบาหวาน เกิดจากความผิดปกติของตับออนที่ไมสามารถควบคุมระดับน้ําตาลในเลือดได ไตจึงดูดกลับ
น้ําตาลเขาสูเลือดไมหมด ทําใหมีน้ําตาลปนในปสสาวะของคนที่เปนโรคเบาหวาน
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (119)2008
ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบน้ําเหลืองกับการรักษาดุลยภาพของรางกาย
การลําเลียงสารในสิ่งมีชีวิต เปนการนําสารอาหารที่ยอยแลว ออกซิเจน เอนไซม ฮอรโมน แรธาตุตางๆ
ฯลฯ ไปยังเซลลทั่วรางกาย และนําของเสียที่รางกายไมตองการ กําจัดออกจากรางกาย
สัตวชั้นต่ําเซลลเดียวมีการแลกเปลี่ยนสารระหวางเซลลกับสิ่งแวดลอมโดยตรง โดยการแพร สวนสัตวชั้นสูง
มีระบบหมุนเวียนเลือดชวยในการลําเลียงสารอยางมีประสิทธิภาพ ซึ่งแบงออกเปน 2 รูปแบบ คือ
1. ระบบหมุนเวียนเลือดแบบเปด (Open Circulatory System) เปนระบบหมุนเวียนเลือดที่ไหลออก
จากเสนเลือดเขาสูชองวางในลําตัวและที่วางระหวางอวัยวะตางๆ ในรางกาย พบในสัตวพวกหอย และอารโทรพอด
2. ระบบหมุนเวียนเลือดแบบปด (Closed Circulatory System) เปนระบบหมุนเวียนเลือดที่มีเลือด
ไหลอยูในเสนเลือดโดยตลอด พบในสัตวพวกแอนเนลิด หมึก และสัตวมีกระดูกสันหลัง
ก. ข.
ระบบหมุนเวียนเลือดแบบเปด (ก.) และระบบหมุนเวียนเลือดแบบปด (ข.)
การลําเลียงสารในไสเดือนดิน
มีหัวใจเทียม (Pseudoheart) บริเวณปลองที่ 7-11 บีบตัวสงเลือดไปยังสวนตางๆ ของรางกาย เซลลเม็ด-
เลือดแดงมีนิวเคลียสแตไมมีสี น้ําเลือดมีสีแดงเพราะมีฮีโมโกลบินละลายอยู
การลําเลียงสารในพวกมอลลัสค
หอย มีระบบหมุนเวียนแบบเปด โดยหัวใจสงเลือดไปตามหลอดเลือดและแทรกซึมไปตามชองรับเลือด
สัมผัสกับเนื้อเยื่อโดยตรง
หมึก มีระบบหมุนเวียนเลือดแบบปด เลือดมีฮีโมไซยานิน หัวใจมี 2 แบบ คือ Systemic Heart รับเลือด
จากเหงือกสงไปสวนตางๆ ของรางกายและ Branchial Heart สงเลือดไปแลกเปลี่ยนแกสที่เหงือก
การลําเลียงสารในแมลง
มีระบบหมุนเวียนเลือดแบบวงจรเปด โดยเลือดจะไหลเวียนจากหลอดเลือดเขาสูชองวางของเนื้อเยื่อ
(Haemocoel)
หัวใจของแมลงเกิดจากการพองตัวของหลอดเลือดในแตละปลองเกิดเปนหองประมาณ 9 หอง มีอัตราการ
เตนประมาณ 14-160 ครั้งตอนาที
เลือดแมลงประกอบดวย น้ําเลือด (Plasma) และเม็ดเลือด (Hemocyte) ไมมีรงควัตถุในเลือดสําหรับ
ลําเลียงแกส เพราะมีระบบทอลมลําเลียงแกสไดอยางมีประสิทธิภาพ
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (120)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การลําเลียงสารในสัตวมีกระดูกสันหลัง
ปลา มีหัวใจ 2 หอง (Atrium 1 และ Ventricle 1) มีระบบการไหลเวียนของเลือดผานหัวใจ 1 ครั้งตอรอบ
ดังนี้
หัวใจหองบน
(Atrium)
เซลลทั่วรางกาย
O2
มาก
เหงือก
หัวใจหองลาง
(Ventricle)
สัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา มีหัวใจ 3 หอง (Atrium 2 และ Ventricle 1) มีหนาที่ตางกัน ดังนี้
- หองบนขวารับเลือดที่มี CO2 มากจากสวนตางๆ ของรางกาย
- หองบนซาย รับเลือดที่มี O2 มากจากปอด
- หองลางสงเลือดที่มี O2 และ CO2 จากหองบนไปยังสวนตางๆ ของรางกาย
สัตวเลื้อยคลาน มีหัวใจ 3 หอง (Atrium 2 และ Ventricle 1) หองลางมีผนังกั้นแตไมตลอด ยกเวน
จระเขมีผนังกั้นโดยสมบูรณจึงถือวาหัวใจมี 4 หอง
สัตวปก มีหัวใจ 4 หอง (Atrium 2 และ Ventricle 2) และมีขนาดใหญเมื่อเทียบกับขนาดตัว เลือดที่มี
O2 มากและมี O2 นอยแยกจากกันโดยสมบูรณ
สัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานม มีหัวใจ 4 หอง การหมุนเวียนเลือดไหลผานหัวใจ 2 ครั้งตอรอบ โดยเลือดที่มี O2
มากไหลผานหัวใจซีกซาย สวนเลือดที่มี CO2 มากไหลผานหัวใจซีกขวาโดยไมปะปนกัน
with the right side of the heart on the left and
the left side on the right, as if the body is facing
you from the page. (c) Mammals have a four-
chambered heart and double circulation. Within
the heart, oxygen-rich blood is kept completely
segregated from oxygen-poor blood.
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (121)2008
การลําเลียงสารในรางกายมนุษย
ระบบหมุนเวียนเลือดของมนุษย
หัวใจของมนุษยมีลักษณะดังนี้
1. มีเยื่อหุม (Pericardium) 2 ชั้น ระหวางเยื่อหุมชั้นนอกกับชั้นในมีของเหลวใส (Pericardial Fluid)
ชวยหลอลื่นและลดแรงเสียดทานขณะหัวใจเตน
2. มีเสนเลือดโคโรนารี (Coronary Artery) นําอาหารและออกซิเจนมาเลี้ยงกลามเนื้อหัวใจ
3. มี 4 หอง หองบน (Atrium) 2 หอง หองลาง (Ventricle) 2 หอง ภายในมีลิ้นหัวใจ (Valve) ทําหนาที่
ปองกันไมใหเลือดไหลยอนกลับ ดังนี้
3.1 ลิ้นไบคัสพิด (Bicuspid Valve หรือ Mitral Valve) กั้นหองบนซายกับลางซาย
3.2 ลิ้นไตรคัสพิด (Tricuspid Valve หรือ Atrioventricular Valve) กั้นหองบนขวากับลางขวา
3.3 ลิ้นเอออรติกเซมิลูนาร (Aortic Semilunar Valve) อยูตรงบริเวณโคนเสนเลือดแดงใหญ (Aorta)
3.4 ลิ้นพัลโมนารีเซมิลูนาร (Pulmonary Semilunar Valve) อยูตรงบริเวณโคนเสนเลือดพัลโมนารี-
อารเทอรี ซึ่งนําเลือดไปแลกเปลี่ยนแกสที่ปอด
ความดันเลือด (Blood Pressure) เกิดจากการบีบตัวของหัวใจทําใหเกิดแรงดันในเสนเลือด 2 คา คือ
1. ความดันซิสโทลิก (Systolic Pressure) หมายถึง ความดันเลือดสูงสุดขณะหัวใจบีบตัว มีคาประมาณ
120 มิลลิเมตรปรอท
2. ความดันไดแอสโทลิก (Diastolic Pressure) หมายถึง ความดันเลือดขณะที่หัวใจคลายตัว มีคาประมาณ
80 มิลลิเมตรปรอท
2.1 ความดันเลือดคนปกติมีคา 120/80 มิลลิเมตรปรอท แตอาจเปลี่ยนแปลงไดขึ้นอยูกับอายุ เพศ
อารมณ น้ําหนักตัว อาหาร และโรคบางอยาง
2.2 การวัดความดันเลือดใชเครื่องมือ เรียกวา “Sphygmomanometer” วัดที่เสนอารเตอรีบริเวณ
ตนแขน
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (122)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ชีพจร (Heart Rate) เกิดจากแรงดันเลือดทําใหเสนอารเตอรีหดและขยายตัวสลับกันตามจังหวะการเตน
ของหัวใจ คนปกติมีอัตราการเตนของชีพจรประมาณ 72 ครั้งตอนาที
เสนเลือด (Blood Vessel) แบงเปน 3 ชนิด คือ
1. เสนอารเตอรี (Artery) หมายถึง เสนเลือดที่นําเลือดออกจากหัวใจโดยมากเปนเลือดที่มีออกซิเจน
มากจึงเรียกกันวา “เสนเลือดแดง” ยกเวน Pulmonary Artery ซึ่งนําเลือดจากหัวใจไปปอดมีออกซิเจนนอย
เสนอารเตอรีที่มีขนาดใหญที่สุด คือ เอออรตา (Aorta)
2 เสนเวน (Vein) หมายถึง เสนเลือดที่นําเลือดเขาสูหัวใจ สวนใหญเปนเลือดที่มีออกซิเจนนอยจึงเรียก
กันวา “เสนเลือดดํา” ยกเวน Pulmonary Vein ซึ่งนําเลือดจากปอดเขาสูหัวใจมีปริมาณออกซิเจนมาก เสนเวน
ที่มีขนาดใหญที่สุดคือ เวนาคาวา (Vena Cava)
3. เสนเลือดฝอย (Capillary) หมายถึง เสนเลือดขนาดเล็กที่แทรกในเนื้อเยื่อ มีผนังบางมาก ทําหนาที่
แลกเปลี่ยนแกสและสารตางๆ ระหวางเลือดกับเซลลทั่วรางกาย เลือดของมนุษยมีประมาณ 7-8 % ของน้ําหนักตัว
มีสวนประกอบดังนี้
3.1 น้ําเลือด (Plasma) เปนของเหลวสีเหลืองออนคอนขางใส มีประมาณ 55% ของเลือดทั้งหมด
ประกอบดวย
- น้ํา 90-93%
- โปรตีน 7-10% ไดแก อัลบูมิน (Albumin) โกลบูลิน (Globulin) ไฟบริโนเจน (Fibrinogen)
- ฮอรโมน, เอนไซม, แอนติบอดี
- สารอาหารที่ยอยแลว เชน กลูโคส กรดอะมิโน กรดไขมัน
- แรธาตุและวิตามินตางๆ
- ของเสียที่ตองการกําจัดออก เชน ยูเรีย คารบอนไดออกไซด
ถานําเลือดที่แข็งตัวแลวมาปนแยกเอาเซลลเม็ดเลือด เพลตเลต และไฟบรินออกจะเหลือของเหลวใส
เรียกวา “ซีรัม (Serum)”
3.2 เม็ดเลือด (Blood Corpuscle) มีประมาณ 45% ของเลือดทั้งหมด ประกอบดวย
เซลลเม็ดเลือดแดง (Red Blood Cell หรือ Erythrocyte)
- รูปรางกลมแบน ตรงกลางบุมเพราะไมมีนิวเคลียส (ตอนสรางใหมๆ มีนิวเคลียส) มีขนาด
7-8 ไมโครเมตร
- ในระยะเอมบริโอสรางจากตับ มาม ไขกระดูก เมื่อคลอดแลวสรางจากไขกระดูก มีอายุเฉลี่ย
100-120 วัน แหลงทําลาย คือ ตับและมาม
- เพศชายมีเม็ดเลือดแดง 5 ลานเซลลตอ 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร สวนเพศหญิงมีเม็ดเลือดแดง
4.5-5 ลานเซลลตอ 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร
- คนที่มีเม็ดเลือดแดงนอยกวาปกติ จะเปนโรคโลหิตจาง (Anemia) แตหากมีเม็ดเลือดแดง
มากกวาปกติอาจเกิดโรค Polycythema ทําใหเลือดขนและอุดตันได
- เยื่อหุมเซลลของเม็ดเลือดแดง ประกอบดวย “ฮีโมโกลบิน (Hemoglobin)” ซึ่งมีเหล็กอยู 4
อะตอมตอ 1 โมเลกุล ดังนั้นฮีโมโกลบินจึงรวมกับ O2 ไดครั้งละ 4 โมเลกุลกลายเปนออกซีฮีโมโกลบิน (Oxyhemoglobin)
ลําเลียงไปยังเซลลทั่วรางกาย
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (123)2008
เซลลเม็ดเลือดขาว (White Blood Cell หรือ Leucocyte)
- รูปรางกลม ขนาดใหญประมาณ 6-15 ไมโครเมตร เคลื่อนที่แบบอะมีบา นิวเคลียสมีรูปราง
ตางกันหลายแบบ เมื่อยอมดวยสี Wright’s Stain ติดสีน้ําเงิน
- สรางจากไขกระดูกและตอมน้ําเหลือง มีอายุประมาณ 2-3 วัน มีปริมาณนอย คือ 5000-
10000 เซลลตอเลือด 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร แบงออกเปน 2 กลุม คือ
2.1 เม็ดเลือดขาวที่มีแกรนูล (Granule Leucocyte) นิวเคลียสมีหลายพู (Lobe) พบประมาณ
70% ของเม็ดเลือดขาว ไดแก
นิวโทรฟล (Neutrophil) มีปริมาณมากที่สุด สรางจากไขกระดูก นิวเคลียสมี 3-5 พู หนาที่
กินสิ่งแปลกปลอม โดยวิธี Phagocytosis
อีโอซิโนฟล (Eosinophil) พบในเนื้อเยื่อมากกวากระแสเลือด นิวเคลียสมี 2 พู กํา.จัด
สิ่งแปลกปลอมโดยการจับกินและทําลายสารพิษ
เบโซฟล (Basophil) พบนอยที่สุด นิวเคลียสมี 2 พูขึ้นไป จับกินสิ่งแปลกปลอมและสราง
เฮพาริน (Heparin) ไมใหเลือดแข็งตัว รวมทั้งตอบสนองตอสิ่งแปลกปลอมที่กอใหเกิดอาการแพ
2.2 เม็ดเลือดขาวที่ไมมีแกรนูล (Nongranule Leucocyte) ไดแก
โมโนไซต (Monocyte) มีขนาดใหญที่สุด นิวเคลียสใหญเกือบเต็มเซลล มีหนาที่กําจัดเชื้อโรค
หรือสิ่งแปลกปลอมโดยวิธี Phagocytosis
ลิมโฟไซต (Lymphocyte) มีความสําคัญในการสรางแอนติบอดี (Antibody)เพื่อตอบสนอง
ตอสิ่งแปลกปลอมอยางจําเพาะ
ลิมโฟไซตที่สรางจากตอมไธมัส เรียกวา “T-Lymphocyte” หรือ “T-cell” มีหนาที่
ตอตานเชื้อโรค สิ่งแปลกปลอมและอวัยวะที่ปลูกถายจากผูอื่นสวนลิมโฟไซตที่สรางจากไขกระดูก เรียกวา
“B-Lymphocyte” หรือ “B-Cell” มีหนาที่สรางแอนติบอดี
เพลตเลต (Platelet หรือ Thrombocyte)
- เปนชิ้นสวนของไซโทพลาซึมของเซลลในไขกระดูก อาจเรียกวา “เกล็ดเลือด แผนเลือด หรือเศษเม็ด-
เลือด”
- มีรูปรางไมแนนอนขนาดเล็ก 1-2 ไมโครเมตร มีอายุเพียง 10 วัน
- มีประมาณ 250000-500000 ชิ้นตอ 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร มีหนาที่เกี่ยวกับการแข็งตัวของเลือด โดย
ทํางานรวมกับแคลเซียมและวิตามิน K
ระบบเลือด มนุษยมีหมูเลือดตางกันหลายระบบขึ้นอยูกับแอนติเจน (Antigen) ที่เยื่อหุมเซลลของ
เม็ดเลือดแดงและแอนติบอดี (Antibody) ในน้ําเลือด
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (124)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ระบบ ABO
หมูเลือดระบบนี้มีแอนติเจน 2 ชนิดและมีแอนติบอดี 2 ชนิด คือ A และ B ซึ่งสามารถถายทอดทางพันธุ-
กรรมไดโดยยีนประเภทมัลติเปลแอลลีล (Multiple Allele) แบงออกเปน 4 หมู ดังนี้
การทําปฏิกิริยากับแอนติบอดี
หมูเลือด การกระจายในคนไทย แอนติเจน แอนติบอดี
A B
A
B
AB
O
22%
33%
8%
37%
A
B
A, B
ไมมี
B
A
ไมมี
A, B
+
-
+
-
-
+
+
-
หมายเหตุ + เม็ดเลือดแดงตกตะกอน
- ปกติ
***การใหเลือดควรจะมีหมูเลือดเดียวกันทั้งผูใหและผูรับหรือเลือดของผูใหตองไมมีแอนติเจนตรงกับ
แอนติบอดีของผูรับ เพราะเลือดจะตกตะกอนจนอาจเสียชีวิตได
สรุป
หมูเลือดผูให หมูเลือดผูรับ
A
B
AB
O
A, AB
B, AB
AB
A, B, AB, O
จะเห็นวาหมูเลือด AB รับเลือดไดทุกหมู (Universal Recipient) สวนหมูเลือด O ใหเลือดไดทุกหมู
(Universal Donor)
ผูบริจาคเลือดตองมีอายุ 17 ปขึ้นไป แพทยจะดูดเลือดจากเสนเวนบริเวณทองแขนแลวเก็บไวในธนาคาร
เลือดที่ 4°C
ระบบ Rh
หมูเลือดระบบนี้มีแอนติเจนชนิดเดียว คือ แอนติเจน Rh ไมมีแอนติบอดีซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ
ยกเวนจะไดรับการกระตุน
คนที่มีแอนติเจน Rh ที่เยื่อหุมเซลลเม็ดเลือดแดง ถือวามีหมูเลือด Rh+ สวนคนที่ไมมีแอนติเจน Rh ถือวา
มีหมูเลือด Rh-
หากคนที่มีหมูเลือด Rh- ไดรับเลือดหมู Rh+ พบวา แอนติเจน Rh จะกระตุนใหคนที่มีหมูเลือด Rh- สราง
แอนติบอดี Rh ขึ้นมาได ดังนั้นการใหเลือดในครั้งตอๆ ไป อาจเกิดปญหาเลือดตกตะกอนจนถึงแกชีวิตได
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (125)2008
ระบบน้ําเหลือง (Lymphatic System)
ระบบน้ําเหลือง
น้ําเหลือง (Lymph) เปนของเหลวซึ่งซึมผานเสนเลือดฝอยออกมาหลอเลี้ยงอยูรอบๆ เซลล ประกอบดวย
น้ํา กลูโคส อัลบูมิน ฮอรโมน เอนไซม แกส เซลลเม็ดเลือดขาว (แตไมมีเซลลเม็ดเลือดแดงและเพลตเลต)
ทอน้ําเหลือง (Lymph Vessel) มีหนาที่ลําเลียงน้ําเหลืองทั่วรางกายเขาสูเสนเวนใหญใกลหัวใจ
(Subclavian Vein) ปนกับเลือดที่มี O2 นอย ทอน้ําเหลืองมีลิ้นกั้นคลายเสนเวนและมีอัตราการไหลชามาก
ประมาณ 1.5 มิลลิเมตรตอนาที
อวัยวะน้ําเหลือง (Lymphatic Organ) ไดแก
1. ตอมน้ําเหลือง (Lymph Node)
- พบทั่วรางกายภายในมีลิมโฟไซตอยูเปนกระจุก
- ตอมน้ําเหลืองบริเวณคอ มี 5 ตอม เรียกวา “ทอนซิล (Tonsil)” มีหนาที่ปองกันจุลินทรียที่ผาน
มาในอากาศไมใหเขาสูหลอดอาหาร และกลองเสียงจนอาจเกิดอักเสบขึ้นมาได
2. มาม (Spleen)
- เปนอวัยวะน้ําเหลืองที่มีขนาดใหญที่สุด
- มีหนาที่ผลิตเซลลเม็ดเลือด (เฉพาะในระยะเอมบริโอ) ปองกันสิ่งแปลกปลอมและเชื้อโรคเขาสู
กระแสเลือด สรางแอนติบอดีทําลายเซลลเม็ดเลือดแดงและเพลตเลตที่หมดอายุ
3. ตอมไทมัส (Thymus Gland)
- เปนเนื้อเยื่อน้ําเหลืองที่เปนตอมไรทอ
- สรางลิมโฟไซตชนิดเซลลทีเพื่อตอตานเชื้อโรคและอวัยวะปลูกถายจากผูอื่น
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (126)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ภูมิคุมกันของรางกายมนุษย ไดแก
1. ภูมิคุมกันโดยกําเนิด (Innate Immunity) เปนการปองกันและกําจัดแอนติเจนที่เกิดขึ้นเองในรางกาย
กอนที่รางกายจะไดรับแอนติเจน มีหลายรูปแบบ เชน
- เหงื่อ มีกรดแลกติกปองกันเชื้อโรคเขาสูรางกายทางผิวหนัง
- หลอดลม โพรงจมูกมี ขน ซิเลียและน้ําเมือกดักจับสิ่งแปลกปลอม
- กระเพาะอาหาร และลําไสเล็ก มีเอนไซม
- น้ําลาย น้ําตา น้ํามูก มีไลโซไซม (Lysozyme) ทําลายจุลินทรียได
2. ภูมิคุมกันจําเพาะ (Acquired Immunity) เกิดขึ้นเมื่อรางกายเคยไดรับแอนติเจนแลว การสราง
ระบบภูมิคุมกันเพื่อตอตานเฉพาะโรคของมนุษย มี 2 วิธี
2.1 ภูมิคุมกันกอเอง (Active Immunization)
- เกิดจากการนําเชื้อโรคที่ออนกําลัง ซึ่งเรียกวา “วัคซีน (Vaccine)” มาฉีด กิน ทา เพื่อ
กระตุนใหรางกายสรางแอนติบอดีตอตานเชื้อนั้นๆ
- วัคซีนที่เปนสารพิษและหมดความเปนพิษแลวเรียกวา “ทอกซอยด (Toxoid)” ก็สามารถ
กระตุนใหสรางภูมิคุมกันได เชน วัคซีนคุมกันโรคคอตีบ บาดทะยัก
- วัคซีนที่ไดจากจุลินทรียที่ตายแลว เชน โรคไอกรน ไทฟอยด อหิวาตกโรค
- วัคซีนที่ไดจากจุลินทรียที่ยังมีชีวิต เชน วัณโรค หัด โปลิโอ คางทูม หัดเยอรมัน
- ภูมิคุมกันกอเองคุมกันอยูไดนาน แตการตอบสนองคอนขางชา ประมาณ 4-7 วัน
2.2 ภูมิคุมกันรับมา (Passive Immunization)
- เปนการนําซีรัมที่มีแอนติบอดีอยูแลว มาฉีดใหผูปวยทําใหไดรับภูมิคุมกันโดยตรงตอตานโรค
ไดทันที
- ใชรักษาโรครุนแรงเฉียบพลัน เชน คอตีบ พิษงู
- ซีรัม ผลิตจากการฉีดเชื้อโรคที่ออนกําลังเขาในสัตวแลวนําซีรัมของสัตวที่มีแอนติบอดีมารักษา
โรคในมนุษย
- ภูมิคุมกันที่แมใหลูกผานทางรกและน้ํานมหลังคลอดก็จัดเปนภูมิคุมกันรับมาเชนกัน
- ภูมิคุมกันรับมารักษาโรคไดทันที แตอยูไดไมนานและผูปวยอาจแพซีรัมสัตวก็ได
โรคภูมิแพ (Allergy) เปนอาการที่เกิดจากรางกายตอบสนองตอแอนติเจนบางอยางผิดปกติ อาจทําให
เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาของรางกายหรือเปนอันตรายตอเนื้อเยื่อของรางกายก็ได โรคภูมิแพที่พบมาก
ไดแก การแพเกสรดอกไม ฝุนละออง อาหารทะเล สารเคมี แมลง ฯลฯ
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (127)2008
แบบทดสอบ
1. เลือดของสัตวชนิดใดไมมีสี
1) ปู กั้ง ตั๊กแตน 2) พยาธิใบไม ไสเดือนดิน
3) แมลงสาบ ตั๊กแตน 4) ดาวทะเล ปลิงทะเล
2. ขอใดทําหนาที่ลําเลียงคารบอนไดออกไซดในรางกายของมนุษย
ก. Erythrocyte ข. Plasma ค. Platelets ง. Hemoglobin
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ค. และ ง.
3) ขอ ก., ข. และ ง. 4) ขอ ข., ค. และ ง.
3. คอนแทร็กไทลแวคิวโอลของพารามีเซียมเทียบไดกับอวัยวะในขอใด
ก. ลําไสเล็ก ข. ไต
ค. เนฟริเดียม ง. ทอมัลพิเกียน
1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข.
3) ขอ ก., ข. และ ค. 4) ขอ ข., ค. และ ง.
4. ขอแตกตางระหวางสวนประกอบของสารภายใน Glomerulus และ Bowman’Capsule ของ Nephron
ของไตคือขอใด
1) ระดับโปรตีน 2) ระดับโปรตีนและกลูโคส
3) ระดับน้ําและยูเรีย 4) ระดับโปรตีน น้ํา ยูเรีย และ กลูโคส
5. เฟลมเซลล (Flame Cell) เปนอวัยวะที่ใชกําจัดของเสียในสิ่งมีชีวิตกลุมใด
ก. พลานาเรีย พยาธิใบไม
ข. สัตวที่มีเนื้อเยื่อ 2 ชั้น
ค. สัตวที่มีเนื้อเยื่อ 3 ชั้น
1) เฉพาะขอ ก. 2) ขอ ก. และ ข. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ
เฉลย
1. 3) 2. 3) 3. 4) 4. 1) 5. 3)
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (128)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต
การเคลื่อนไหวแบบอะมีบา (Amoeboid Movement) เกิดจากการแปรสภาพกลับไปมาของเอ็กโท-
พลาซึม (Ectoplasm) ซึ่งมีลักษณะขนหนืดกับเอนโดพลาซึม (Endoplasm) ซึ่งมีลักษณะเหลวและไหลได โดย
การหดและคลายตัวของเสนใยโปรตีนในไซโทพลาซึม คือ ไมโครฟลาเมนต (Microfilament) ซึ่งประกอบดวย
แอกทิน (Actin) และไมโอซิน (Myosin) ทําใหเกิด เทาเทียม (Pseudopodium) ยื่นออกมา พบในโพรติสตหลาย
ชนิด เชน อะมีบา (Amoeba) อารเซลลา (Arcella) ดิฟฟลูเกีย (Difflugia) ฟอรามินิเฟอรา (Foraminifera) นอก
จากนี้ยังพบในราเมือก (Slime Mold) เซลลอะมีโบไซต (Amoebocyte) ของฟองน้ํา เซลลเม็ดเลือดขาวของมนุษย
เปนตน
การเคลื่อนไหวโดยใชแฟลเจลลัม (Flagellum) พบในพวกยูกลีนา (Euglena) เซอราเทียม (Ceratium)
วอลวอกซ (Volvox) คลามิโดโมแนส (Chlamydomonas) ทริปพาโนโซมา (Trypanosoma) ฯลฯ
แฟลเจลลัมโบกพัดจากโคนไปสูปลาย ทําใหแฟลเจลลัมเคลื่อนไหวแบบลูกคลื่นและเกิดแรงผลักให
โพรทิสตเคลื่อนที่ไปยังทิศตางๆ ได
โครงสรางภายในประกอบดวย ไมโครทิวบูล (Microtubule) เรียงตัวแบบ 9 + 2 (อยูตรงแกนกลาง
2 หลอด ลอมรอบดวยไมโครทิวบูลที่อยูกันเปนคูเรียงโดยรอบ 9 คู)
การเคลื่อนไหวโดยใชซิเลีย (Cilia) พบในพวกพารามีเซียม (Paramecium) วอรติเซลลา (Vorticella)
ดิดิเนียม (Didinium) ฯลฯ
การโบกพัดกลับไปมาของซิเลียคลายกรรเชียงเรือ ทําใหโพรทิสตเคลื่อนที่ไดทุกทิศทาง
โครงสรางภายในประกอบดวยไมโครทิวบูลเรียงตัวแบบ 9 + 2 เชนเดียวกับแฟลเจลลัม
การเคลื่อนไหวของสัตวไมมีกระดูกสันหลัง มีรูปแบบแตกตางกันดังนี้
แมงกะพรุน (Jelly Fish) เคลื่อนที่โดยการหดตัวของเนื้อเยื่อบริเวณของกระดิ่งและผนังลําตัว ทําให
เกิดการพนน้ําออกจากลําตัว เกิดแรงดันใหเคลื่อนที่ในทิศทางตรงขามกับทิศทางที่น้ําพนออกมา
พลานาเรีย (Planaria) เคลื่อนที่โดยอาศัยการหดและคลายตัวสลับกันของกลามเนื้อวงกลม
(Circular muscle) และกลามเนื้อตามยาว (Longitudinal Muscle) และมีกลามเนื้อยืดระหวางสวนบนกับสวน
ลางของลําตัว (Dorsoventral Muscle) ชวยทําใหลําตัวแบบพลิ้วไปในน้ํา
ไสเดือนดิน (Earth Worm) เคลื่อนที่โดยการหดและคลายตัวสลับกันแบบแอนตาโกนิซึม
(Antagonism) ของกลามเนื้อวงกลม ซึ่งอยูชั้นนอก และกลามเนื้อตามยาวซึ่งอยูชั้นในโดยแตละปลองมีเดือย
(Setae) ชวยยึดพื้น ทําใหการเคลื่อนที่มีทิศทางแนนอน
หอยฝาเดียว (Gastropods) เคลื่อนที่โดยใชเทา (Foot) ซึ่งเปนกลามเนื้อหนาและแบนอยูดานทอง
สวนหอยสองฝา (Bivalves) นอกจากเคลื่อนที่โดยใชเทาซึ่งเปนกลามเนื้อยื่นออกมาเพื่อคืบคลานแลว ยังวายน้ํา
โดยการปดเปดฝาสลับกันอีกดวย
หมึก (Squid) เคลื่อนที่โดยการหดตัวของกลามเนื้อรอบทอพนน้ํา ซึ่งเรียกวา “ไซฟอน (Siphon)”
ทําใหน้ําถูกพนออกมาเกิดแรงดันใหหมึกเคลื่อนที่ไปในทิศตรงกันขาม
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (129)2008
การเคลื่อนไหวของมนุษย ตองอาศัยการทํางานรวมกันของระบบอวัยวะดังตอไปนี้
ระบบโครงกระดูก กระดูกมนุษยมีทั้งหมด 206 ชิ้น แบงออกเปน
ระบบโครงกระดูก
1. กระดูกแกน (Axial Skeleton) เปนโครงกระดูกแกนกลางของรางกาย มี 80 ชิ้น ไดแก
กะโหลกศีรษะ (Skull) 29 ชิ้น
กระดูกสันหลัง (Vertebrae) 26 ชิ้น ประกอบดวย
- กระดูกสันหลังบริเวณคอ (Cervical Vertebrae) 7 ชิ้น
- กระดูกสันหลังหลังบริเวณอก (Thoracic Vertebrae) 12 ชิ้น
- กระดูกสันหลังบริเวณสะเอว (Lumbar Vertebrae) 5 ชิ้น
- กระดูกกระเบนเหน็บ (Sacrum) 1 ชิ้น
- กระดูกกนกบ (Coccyx) 1 ชิ้น
2. กระดูกรยางค (Appendicular Skeleton) เชื่อมตอกับกระดูกแกนมี 126 ชิ้น ไดแก
กระดูกแขน (2 ขาง รวม 60 ชิ้น) ประกอบดวย
- กระดูกตนแขน (Humerus) - กระดูกปลายแขนทอนนอก (Radius)
- กระดูกปลายแขนทอนใน (Ulna) - กระดูกขอมือ (Carpals)
- กระดูกฝามือ (Metacarpals) - กระดูกนิ้วมือ (Phalanges)
กระดูกขา (2 ขางรวม 60 ชิ้น) ประกอบดวย
- กระดูกโคนขา (Femur) - กระดูกสะบา (Patella)
- กระดูกหนาแขง (Tibia) - กระดูกนอง (Fibula)
- กระดูกขอเทา (Tarsals) - กระดูกฝาเทา (Metatarsals)
- กระดูกนิ้วเทา (Phalanges)
กระดูกไหปลารา (Clavicle) 2 ชิ้น
กระดูกสะบัก (Scapula) 2 ชิ้น
กระดูกเชิงกราน (Pelvic Girdle) 2 ชิ้น
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (130)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ระบบกลามเนื้อ รางกายมนุษยประกอบดวยกลามเนื้อมากกวา 500 มัด แบงออกเปน 3 ประเภท คือ
1. กลามเนื้อเรียบ (Smooth Muscle)
เซลลมีรูปรางเรียว หัวทายแหลม มี 1 นิวเคลียส เห็นเดนชัด
อยูนอกอํานาจจิตใจ (Involuntary Muscle)
การหดและคลายตัวเกิดชาๆ พบในอวัยวะภายใน เชน ระบบยอยอาหาร ระบบขับถาย ระบบสืบพันธุ
และหลอดเลือด
2. กลามเนื้อหัวใจ (Cardiac Muscle)
เซลลมีหลายนิวเคลียส มักแยกเปน 2 แฉกเรียงติดตอกับแฉกของเซลลอื่นๆ ดูคลายรางแห เห็น
เปนลาย
อยูนอกอํานาจจิตใจ
ทํางานติดตอกันตลาดเวลา พบเฉพาะที่หัวใจเทานั้น
3. กลามเนื้อลาย (Striated Muscle)
เซลลมีหลายนิวเคลียส ลักษณะเปนเสนใยคลายทรงกระบอกยาว
อยูในอํานาจจิตใจ (Voluntary Muscle) สั่งงานได โดยการควบคุมของระบบประสาทสวนกลาง
พบมากที่สุดในรางกายโดยยึดเกาะกับกระดูก ทําใหเกิดการเคลื่อนไหวได
ระบบกลามเนื้อลาย
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (131)2008
แบบทดสอบ
1. ขณะที่แมลงขยับปกขึ้น มีการทํางานของกลามเนื้ออยางไร
กลามเนื้อตามขวาง กลามเนื้อตามยาว
1) หดตัว หดตัว
2) หดตัว คลายตัว
3) คลายตัว หดตัว
4) คลายตัว คลายตัว
2. สัตวกลุมใดมีการเคลื่อนที่โดยอาศัยหลักการคลายกันมากที่สุด
ก. ไฮดรา ข. พลานาเรีย ค. ไสเดือนดิน ง. หมึก
จ. แมงกะพรุน
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ง. และ จ.
3. ขอใดแสดงความสัมพันธระหวางการทํางานของกลามเนื้อกับการเคลื่อนไหวไดถูกตอง
ชนิดกลามเนื้อ การทํางาน การเคลื่อนไหว
1) Biceps
Triceps
หดตัว
คลายตัว
แขนงอเขา
2) Biceps
Triceps
คลายตัว
หดตัว
แขนงอเขา
3) Flexor หดตัว ขาเหยียดออก
4) Extensor หดตัว ขางอเขา
4. กลุมสัตวในขอใดอาศัยระบบน้ําชวยในการเคลื่อนที่
1) พารามีเซียม ไฮดรา 2) ยูกลีนา ฟองน้ํา
3) แมงกะพรุน ดาวทะเล 4) หมึก ปลาฉลาม
5. การทํางานของกลามเนื้อแบบ Antagonism พบในสัตวชนิดใดบาง
ก. พลานาเรีย ข. ไฮดรา ค. ดอกไมทะเล ง. ไสเดือนดิน
1) ขอ ก. และ ง. 2) ขอ ค. และ ง. 3) ขอ ก., ค. และ ง. 4) ถูกตองทุกขอ
เฉลย
1. 2) 2. 4) 3. 1) 4. 3) 5. 1)
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (132)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การรับรูและการตอบสนอง
โพรโทซัว ยังไมมีเซลลประสาท แตตอบสนองตอสิ่งเรา เชน แสง อุณหภูมิ สารเคมี ไดเพราะมีเสนใย
ประสานงาน (Coordinating Fiber) ควบคุมการพัดโบกของซิเลียได เชน พารามีเซียม เปนตน
สัตวไมมีกระดูกสันหลัง เกือบทั้งหมดมีระบบประสาท ยกเวนพวกฟองน้ํา ซึ่งการรับรูและการตอบสนอง
ขึ้นกับการทํางานของเซลลแตละเซลล
พวกซีเลนทอเรต เชน ไฮดรา เปนพวกแรกที่มีระบบประสาทเปนแบบรางแหประสาท (Nerve Net)
โดยเซลลประสาทจะเชื่อมโยงประสานกันทั่วรางกาย เมื่อมีสิ่งเรากระตุนจะนําความรูสึกไปทุกทิศทางดังนั้น การนํา
กระแสประสาทจะชาและมีทิศทางไมแนนอน
พวกดาวทะเล มีวงแหวนประสาท (Nerve Ring) ซึ่งมีเสนประสาทตามแนวรัศมี (Radial Nerve)
แยกไปตามแฉกและเชื่อมโยงถึงกัน (คลายกับรางแหประสาทของไฮดรา)
พวกหนอนตัวแบน เชน พลานาเรีย มีปมประสาท (Nerve Ganglion) เปนศูนยรวมของระบบ
ประสาทซึ่งพัฒนาไปเปนสมอง และมีเสนประสาททอดยาวตลอดแนวลําตัวทั้ง 2 ดาน
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (133)2008
พวกแอนเนลิด (ไสเดือนดิน) และพวกอารโทรพอด (แมลง) มีปมประสาทสมอง (Cerebral Ganglia)
และเสนประสาทดานทอง (Ventral Nerve Cord) ทอดตามยาวลําตัว ปมประสาทของสัตวกลุมนี้มีจํานวน
เซลลประสาทมากกวาพยาธิตัวแบน
สัตวมีกระดูกสันหลังและมนุษยมีระบบประสาทเจริญดี ประกอบดวยสมอง (Brain) และไขสันหลัง
(Spinal Cord) ซึ่งมีเซลลประสาท (Nerve Cell หรือ Neuron) จํานวนมากทําหนาที่เกี่ยวกับการรับรูและตอบ
สนองตอสิ่งแวดลอม
เซลลประสาท ประกอบดวย 2 สวน คือ
1. ตัวเซลล (Cell Body) มีรูปรางตางกันตามชนิดเซลล มีขนาด 4-25 ไมครอน ประกอบดวยนิวเคลียส
ไซโทพลาซึมหรือนิวโรพลาซึม (Neuroplasm) และออรแกเนลลหลายชนิด
2. ใยประสาท (Nerve Fiber) เปนแขนงเล็กๆ ที่ยื่นออกมาจากตัวเซลลแบงเปน 2 ประเภท คือ
2.1 เดนไดรต (Dendrite) เปนใยประสาทที่นํากระแสประสาทเขาสูตัวเซลล อาจมีเพียงหนึ่งใยหรือ
หลายใยก็ได
2.2 แอกซอน (Axon) เปนใยประสาทที่นํากระแสประสาทออกจากตัวเซลล เซลลประสาทแตละ
เซลลจะมีเพียงแอกซอนเดียวเทานั้น
รูหรือไม
แอกซอนเสนยาวๆ จะมีเยื่อไมอีลิน (Myelin Sheath) ซึ่งเปนสารพวกไขมันและเกิดจากเซลลชวาน
(Schwann Cell) หุมอยูรอยตอระหวางเซลลชวาน เรียกวา “โนดออฟแรนเวียร (Node of Ranvier)”
ใยประสาทที่มีเยื่อไมอีลินหุม จะสงกระแสประสาทไดเร็วถึง 120 เมตรตอวินาที ในขณะที่ใยประสาทซึ่ง
ไมมีเยื่อไมอีลินหุม สงกระแสประสาทไดเร็วเพียง 12 เมตรตอวินาที เทานั้น
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (134)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
เซลลประสาทมีรูปรางลักษณะแตกตางกันหลายแบบ จําแนกเปน 3 ประเภท คือ
1. เซลลประสาทรับความรูสึก (Sensory Neuron หรือ Afferent Neuron)
ทําหนาที่รับความรูสึกจากอวัยวะตางๆ แลวสงกระแสประสาทไปยังระบบประสาทสวนกลาง
มีทั้งเซลลประสาทขั้วเดียว และเซลลประสาทสองขั้ว
2. เซลลประสาทสั่งการ (Motor Neuron หรือ Efferent Neuron)
ทําหนาที่นํากระแสประสาทจากสมองหรือไขสันหลังไปยังอวัยวะตางๆ
เปนเซลลประสาทหลายขั้ว
3. เซลลประสาทประสานงาน (Association Neuron หรือ Interneuron)
ทําหนาที่นํากระแสประสาทระหวางเซลลประสาทรับความรูสึกกับเซลลประสาทสั่งการ
เปนเซลลประสาทหลายขั้ว
สมอง (brain)
เจริญมาจากหลอดประสาทสวนหนาที่พองออกจนโตเต็มกะโหลกศีรษะ ภายในมีเซลลประสาทมากกวา
90% ของเซลลประสาททั้งหมด (สวนใหญเปนเซลลประสาทประสานงาน)
สมองแบงออกเปน 3 สวน คือ
โครงสรางสมองมนุษย
1. สมองสวนหนา (Forebrain หรือ Prosencepalon) ประกอบดวย
1.1 เซรีบรัม (Cerebrum) เปนสวนที่มีขนาดใหญที่สุด ผิวดานนอกมีรอยหยักเปนรองมากมาย มี
หนาที่เปน
- ศูนยควบคุมการรับความรูสึก เชน การมองเห็น การรับรส การไดยิน การดมกลิ่น การพูด
และการรับรูภาษา
- ศูนยกลางการเรียนรูดานความคิด ความจํา เชาวนปญญา การคิดแกปญหา
- ศูนยควบคุมการเคลื่อนไหวของกลามเนื้อ โดยสมองซีกขวาควบคุมกลามเนื้อซีกซาย และ
สมองซีกซายควบคุมกลามเนื้อซีกขวา
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (135)2008
1.2 ออลแฟกทอรีบัลบ (Olfactory Bulb) อยูดานหนาสุดของสมอง
- มีหนาที่เกี่ยวกับการดมกลิ่น
- สัตวมีกระดูกสันหลังพวกปลา, สุนัข สมองสวนนี้เจริญดี เพราะตองดมกลิ่น เพื่อหาอาหาร
แตในคนสมองสวนนี้ไมเจริญ
1.3 ทาลามัส (Thalamus) มีลักษณะกลมรี อยูถัดจากเซรีบรัมเหนือสมองสวนกลาง
- เปนศูนยรวมกระแสประสาทที่ผานเขามาแลวแยกกระแสประสาทไปยังสมองสวนตางๆ ที่
เกี่ยวของ
- บอกความรูสึกอยางหยาบๆ ได โดยเฉพาะความรูสึกเจ็บปวด แตบอกตําแหนงความเจ็บปวด
ไมได
1.4 ไฮโพทาลามัส (Hypothalamus) อยูใตสมองสวนทาลามัส มีหนาที่
- สรางฮอรโมนประสาทเพื่อควบคุมการสรางฮอรโมนของตอมใตสมอง
- เปนศูนยควบคุมอุณหภูมิของรางกาย การนอนหลับ การเตนของหัวใจ ความดันเลือด ความหิว
ความอิ่ม ฯลฯ
- เปนศูนยควบคุมอารมณและความรูสึกตางๆ เชน โศกเศรา ดีใจ ความรูสึกทางเพศ
2. สมองสวนกลาง (Midbrain หรือ Mesencephalon) อยูถัดจากสมองสวนหนา มีหนาที่
- ควบคุมการเคลื่อนไหวของนัยนตา และการปดเปดของมานตา
- ในสัตวพวกปลา สัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา และสัตวเลื้อยคลาน มีสมองสวนนี้ขนาดใหญยื่นออกมาเรียกวา
“Optic Lobe” ทําหนาที่เกี่ยวกับการมองเห็นและการไดยิน
3. สมองสวนทาย (Hind Brain หรือ Rhombencephalon) อยูทายสุดติดตอกับไขสันหลัง ประกอบดวย
3.1 เซรีเบลลัม (Cerebellum) อยูหลังเซรีบรัม ผิวดานนอกเปนคลื่นหยักนอยกวาเซรีบรัม มีหนาที่
- ควบคุมการทรงตัวของรางกาย
- เปนศูนยประสานการเคลื่อนไหวใหเปนไปอยางราบรื่นและสละสลวย (สัตวที่เคลื่อนไหว 3 มิติ
เชน นก ปลา มีสมองสวนนี้เจริญดีมาก)
3.2 พอนส (Pons) อยูดานหนาเซรีเบลลัมติดกับสมองสวนกลาง มีหนาที่
- ควบคุมการทํางานของอวัยวะบริเวณศีรษะ เชน การเคี้ยวอาหาร การหลั่งน้ําลาย การหลับตา
การยักคิ้ว การยิ้ม การเคลื่อนไหวบริเวณใบหนา เปนตน
- ควบคุมการหายใจ
- เปนทางผานของกระแสประสาทจากเซรีบรัมไปเซรีเบลลัม และเซรีเบลลัมไปไขสันหลัง
3.3 เมดัลลาออบลองกาตา (Medulla Oblongata) อยูทายสุดติดกับไขสันหลัง มีหนาที่
- ควบคุมการเตนของหัวใจ การหายใจ และความดันเลือด
- เปนศูนยควบคุมการกลืน การไอ การจาม การสะอึก การอาเจียน
- เปนทางผานของกระแสประสาทระหวางสมองกับไขสันหลัง
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (136)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
อวัยวะรับสัมผัส (Sense Organ)
นัยนตา
เปนอวัยวะรับแสงทําใหมองเห็นสิ่งตางๆ และบอกสีของวัตถุนั้นๆ ได
มีสวนประกอบปองกันอันตราย ลูกนัยนตา (Eyeball) ดังนี้
- คิ้วและขนตา ปองกันฝุนละออง
- หนังตา ปองกันอันตรายจากสิ่งแปลกปลอมเขาตา
- น้ําตา ผลิตจากตอมน้ําตาที่ขอบบนของหางตา ชวยหลอเลี้ยงลูกตาใหชุมชื้น (ภายในน้ําตามีสาร
ชวยฆาจุลินทรียและน้ํามันเคลือบลูกนัยนตา)
นัยนตาคนคอนขางกลมอยูในเบาตา ขนาด 2.5 เซนติเมตร ประกอบดวยเนื้อเยื่อ 3 ชั้น ดังนี้
1. สเคลอรา (Sclera)
- เปนเยื่อเหนียวไมยืดหยุนอยูชั้นนอกสุดของนัยนตา มีสีขาวจึงเห็นเปนสีขาว
- สวนหนาสุดเยื่อชั้นนี้โปรงใสและนูน เรียกวา “กระจกตา (Cornea)” เปนทางผานของแสงเขาสู
ดานในตา (ปจจุบันสามารถเปลี่ยนกระจกตาใหกับผูปวยที่มีกระจกตาพิการได)
2. โครอยด (Choroid)
- เปนเยื่อบางๆ มีเสนเลือดฝอยมาเลี้ยง และมีรงควัตถุกระจายอยูจํานวนมาก ปองกันไมใหแสงผาน
ไปดานหลังนัยนตา
- ดานหนาเลนสตามีแผนกลามเนื้อยื่นออกมาจากชั้นโครอยด เรียกวา “มานตา (Iris)” ซึ่งมีสีตางกัน
ขึ้นกับรงควัตถุ เชน มีเมลานิน (Melanin) มากทําใหเห็นตาสีดํา มีกวานีน (Guanine) ปนกับเมลานิน ทําใหเห็น
ตาสีฟา สวนคนเผือกไมมีรงควัตถุที่มานตา จึงเห็นมานตาเปนสีแดงของเสนเลือด
- ชองกลางมานตา คือ ปวปล (Pupil) จะเปลี่ยนขนาดตามความเขมแสง กลาวคือ ในที่มีแสงสวางจา
มานตาจะคลายตัว ทําใหปวปลแคบลง แตในที่มืดสลัวมานตาจะหดตัว ทําใหปวปลกวางขึ้น มานตาจึงทําหนาที่
ควบคุมปริมาณแสงเขาสูนัยนตา
3. เรตินา (Retina) อยูชั้นในสุด ทําหนาที่เปนจอรับภาพ ประกอบดวยเซลลรับแสง 2 ชนิด คือ
3.1 เซลลรูปแทง (Rod Cell)
- มีความไวตอแสงมาก ทํางานไดดีแมในที่มีแสงสลัวๆ แตไมสามารถบอกความแตกตางของสีได
- ภายในเซลลรูปแทงมีสารสีมวงแดง เรียกวา “โรดอปซิน (Rhodopsin)” เมื่อไดรับแสงจะมี
การเปลี่ยนแปลงไปเปน Lumirhodopsin ซึ่งทําใหเกิดกระแสประสาทขึ้น ถายทอดไปตามใยประสาทจากนั้น
Lumirhodopsin ก็จะเปลี่ยนเปน Metarhodopsin แลวสลายเปนออปซิน (Opsin) กับเรตินีน (Retinine) ซึ่งจะ
รวมตัวกลับไปเปนโรดอปซินตามเดิม
3.2 เซลลรูปกรวย (Cone Cell)
- ทํางานไดดีในที่มีแสงสวางมาก สามารถบอกความแตกตางของสีตางๆ ได
- ภายในเซลลรูปกรวย มีสารไวแสง คือ ไอโอดอปซิน (Iodopsin หรือ Photopsin)
- เรตินาแตละขางมีเซลลรูปกรวยประมาณ 7 ลานเซลล กระจายอยูมากทางดานหลังเรตินา
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (137)2008
- เซลลรูปกรวยแบงเปน 3 ชนิด คือ ชนิดที่รับแสงสีแดง สีน้ําเงิน และสีเขียว ซึ่งอาจทําใหเกิด
สีผสมได เชน หากกระตุนเซลลรูปกรวยดวยความเขมแสงเทากันจะเกิดสีใหมดังนี้
สีแดง + สีเขียว เห็นเปนสีเหลือง
สีแดง + สีน้ําเงิน เห็นเปนสีมวง
- บริเวณที่มีเซลลรูปกรวยหนาแนนที่สุด คือ จุดกึ่งกลางของเรตินา เรียกวา “โฟเวีย
(Fovea)” หากภาพตกที่จุดนี้จะเห็นภาพชัดเจนที่สุด
- บริเวณที่ไมมีเซลลรับแสงอยูเลย คือ จุดบอด (Blind Spot) ซึ่งมีเสนประสาทสมองคูที่ 2 มา
รับกระแสประสาท จะไมสามารถรับภาพไดเลย
หู
เปนอวัยวะรับฟงเสียง โดยการรับความถี่คลื่นเสียงระดับตางๆและควบคุมการทรงตัว
หูของคนแบงออกเปน 3 สวนคือ
1. หูสวนนอก (Outer Ear) ประกอบดวย
- ใบหู (Pinna) เปนกระดูกออนยืดหยุนได พบเฉพาะสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานม มีหนาที่รับและรวบรวม
คลื่นเสียงผานรูหู
- รูหู (External Auditary Canal) เปนทอกลวง ภายในมีขนเล็กๆ และตอมสรางขี้หู (Ceruminous
Gland) สรางสารคลายขี้ผึ้งเคลือบไมใหรูหูแหง นานๆเขาจะสะสมรวมกับฝุนละอองกลายเปนขี้หูหลุดออกมาเอง
โดยไมตองแคะ
- เยื่อแกวหู (Tympanic Membrane) เปนเยื่อบางๆ กั้นระหวางรูหูกับหูสวนกลาง เมื่อคลื่นเสียง
ผานเขามาจะสั่นสะเทือนและสงแรงสั่นสะเทือนไปยังหูสวนกลาง
2. หูสวนกลาง (Middle Ear) ประกอบดวย
- กระดูกหูรูปคอน (Malleus) ทั่ง (Incus) และโกลน (Stapes) มีหนาที่ขยายระดับคลื่นเสียงเพิ่มจาก
หูสวนนอกประมาณ 22 เทา
- ทอยูสเตเชียน (Eustachian Tube) เปนทอเชื่อมตอกับคอหอย มีหนาที่ปรับความดันระหวางภาย
นอกกับภายในหูใหเทากัน
3. หูสวนใน (Inner Ear) ประกอบดวย
- คอเคลีย (Cochlea) เปนหลอดยาวขดซอนกันคลายกนหอย ภายในมีของเหลว เรียกวา
“Endolymph” และอวัยวะรับเสียง เรียกวา “Organ Of Corti” ซึ่งมีความไวตอการสั่นสะเทือนมาก และสง
คลื่นไปยังเสนประสาทสมองคูที่ 8 เพื่อสงตอไปยังเซรีบรัมตอไป
- เซมิเซอรคิวลารแคแนล (Semicircular Canal) เปนหลอดครึ่งวงกลม 3 หลอดวางตั้งฉากกัน
ปลายหลอดพองเปนกระเปาะ เรียกวา “Ampulla” ภายในกระเปาะมีกลุมเซลลประสาทรับความรูสึก เรียกวา
“Crista” และกอนหินปูนเล็กๆ เรียกวา “Otolith” ทําหนาที่ควบคุมการทรงตัว รับรูตําแหนงและสมดุลของ
รางกายได
โรคซิฟลิสและยาพวกสเตร็ปโตมัยซิน กานามัยซิน อาจทําลายเสนประสาทรับฟงและการทรงตัวได
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (138)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
จมูก
เปนอวัยวะสําหรับดมกลิ่น ประกอบดวยรูจมูกและโพรงจมูก เปนทางผานของอากาศ
เยื่อบุจมูก (Olfactory Membrane) มีเซลลรับกลิ่น (Olfactory Cell) ซึ่งสงกระแสประสาทไปยังสมอง
สวน Olfactory Bulb และ Cerebrum ตามลําดับ
ลิ้น
เปนอวัยวะรับรส บริเวณผิวดานบนลิ้นมีปุมเล็กๆ มากมาย เรียกวา “ปาปลลา (Papilla)” ซึ่งภายใน
มีตุมรับรัส (Taste Bud) ทําหนาที่รับรสชาติของอาหาร
ตุมรับรสมี 4 ชนิด คือ
- ตุมรับรสเปรี้ยวอยูบริเวณขางลิ้น
- ตุมรับรสเค็มอยูบริเวณปลายลิ้นและขางลิ้น
- ตุมรับรสหวานอยูบริเวณปลายลิ้น
- ตุมรับรสขมอยูบริเวณโคนลิ้น
เซลลรับรสในตุมรับรสจะสงกระแสประสาทไปตามเสนประสาทสมองคูที่ 7 และ 9 ไปยังเซรีบรัม
แบบทดสอบ
1. อัตราการเตนของหัวใจถูกควบคุมดวยสารหรือสมองสวนใด
ก. เซรีบรัม ข. เมดัลลาออบลองกาตา
ค. อินซูลิน ง. อะดรีนาลีน
1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ขอ ข. และ ง.
2. ความเร็วของการนํากระแสประสาทผานแอกซอนเกี่ยวของกับขอใด
ก. ขนาดเสนผานศูนยกลางของแอกซอน
ข. การมีเยื่อไมอีลินหุม
ค. จํานวนของเดนไดรต
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ก. และ ค. 3) ขอ ข. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ
3. ขอใดเปนความสัมพันธที่ถูกตองเกี่ยวกับการเปลี่ยนรูปรางของเลนตตาในขณะมองวัตถุ
ระยะวัตถุ เลนสตานูนโคง กลามเนื้อยึดเลนส เอ็นยึดเลนส
1) ไกล นอย คลาย หด
2) ไกล มาก หด คลาย
3) ใกล นอย หด คลาย
4) ใกล มาก คลาย หด
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (139)2008
4. กลุมสัตวในขอใดมีระบบประสาทในรูปแบบ ก., ข. และ ค. ตามลําดับ
ก. รางแหประสาท (Nerve Net)
ข. สมองและเสนประสาท (Nerve Cord) ขนานตามยาวและตามขวาง
ค. สมองและเสนประสาทดานทอง (Ventral) มีปมประสาท (Ganglion)
1) โอบิเลีย จักจั่นทะเล ตัวสงกรานต 2) ไฮดรา พลานาเรีย กุง
3) แมงกะพรุน ปู ปลิงน้ําจืด 4) ดอกไมทะเล จิ้งหรีด แมงดาทะเล
5. การที่ Retina ของกวางชนิดหนึ่งซึ่งหากินเวลากลางคืน มี Rod Cell เปนสัดสวนมากกวา Cone Cell
เนื่องจากสาเหตุใด
1) Rod Cell รับภาพไดชัดเจนกวา
2) Rod Cell มีความไวในการรับภาพที่มีความเขมแสงนอยๆ ไดดีกวา
3) Cone Cell มีความไวในการรับภาพที่มีความเขมแสงนอยๆ ไดดีกวา
4) กวางไมสามารถใช Cone Cell ในการรับภาพตอนกลางคืนได
เฉลย
1. 4) 2. 1) 3. 1) 4. 2) 5. 2)
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (140)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ระบบตอมไรทอ
1. ระบบตอมไรทอ (Endocrine System) สรางสารเคมี เรียกวา “ฮอรโมน (Hormone)” เขาสู
กระแสเลือด ลําเลียงไปยังอวัยวะเปาหมาย (Target Organ) เพื่อควบคุมการทํางานของอวัยวะใหเปนปกติ
ระบบตอมไรทอ
2. ตอมไรทอ (Endocrine Gland) มีขนาดเล็ก ประกอบดวยเซลลมีลักษณะพิเศษ ไมมีทอลําเลียง
ฮอรโมนที่สรางขึ้น ตองใชกระแสเลือดชวยหมุนเวียน มีตนกําเนิดจากเนื้อเยื่อชั้นตางๆ ดังนี้
เนื้อเยื่อ ตอมไรทอ
เอกโทเดิรม
มีโซเดิรม
เอนโดเดิรม
ตอมใตสมอง, ตอมไพเนียล, อะดรีนัลเมดัลลา
อัณฑะ, รังไข, อะดรีนัลคอรเทกซ
ไทรอยด, พาราไทรอยด, ไอสเลตออฟแลงเกอรฮานส
ตอมไรทอแบงเปน 2 กลุม คือ
1. ตอมไรทอที่จําเปนตอรางกาย ถาถูกทําลายหรือผิดปกติ จะทําใหดํารงชีวิตอยูไมได เชน ตอมพารา-
ไทรอยด ไอสเลตออฟแลงเกอรฮานส และอะดรีนัลคอรเทกซของตอมหมวกไต
2. ตอมไรทอที่ไมจําเปนตอรางกาย แมจะถูกทําลายก็สามารถดํารงชีวิตอยูได แตมีความผิดปกติของ
รางกายเกิดขึ้น เชน ตอมใตสมอง ตอมไพเนียล ตอมไทรอยด ตอมไทมัส อะดรีนัลเมดัลลาของตอมหมวกไต
อัณฑะ และรังไข
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (141)2008
ฮอรโมนจากตอมไรทอตางๆ มีบทบาทตอมนุษย ดังนี้
1. ตอมใตสมอง (Pituitary Gland หรือ Hypophysis)
ตอมใตสมอง
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (142)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
มีขนาดเล็กเทาเมล็ดถั่ว อยูดานลางสมองสวนไฮโพทาลามัส
แบงออกเปน 3 สวน ดังนี้
1.1 ตอมใตสมองสวนหนา สรางฮอรโมนมาควบคุมการทํางานของตอมไรทออื่นๆ จึงอาจเรียกวา
“Master Gland” ก็ได ฮอรโมนที่สรางจากตอมใตสมองสวนนี้ ไดแก
โกรทฮอรโมน (Growth Hormone : GH หรือ Somatotrophin Hormone : STH)
☺ ควบคุมการเจริญเติบโตโดยทั่วไปของรางกาย โดยเฉพาะการแบงเซลล การสังเคราะห
โปรตีนและการสรางกระดูก
☺ ถาขาดฮอรโมนนี้ในวัยเด็ก จะเปนโรคเตี้ยแคระ (Dwarfism) แตถาขาดในวัยผูใหญ จะเปน
โรคซิมมอน (Simmon’s Disease) ถามีฮอรโมนนี้มากเกินไปในวัยเด็ก จะเปนโรคยักษ (Gigantism) แตถามีมาก
ในผูใหญจะเปนโรคอะโครเมกาลี (Acromegaly)
โกนาโดโทรฟน (Gonadotrophin) ประกอบดวยฮอรโมน 2 ชนิด คือ
1. ฟอลลิเคิล สติมิวเลติงฮอรโมน (Follicle Stimulating Homone : FSH)
☺ กระตุนการเจริญของฟอลลิเคิลในรังไขของเพศหญิง และรวมกับฮอรโมน LH กระตุน
ใหฟอลลิเคิลสรางฮอรโมนเอสโทรเจน (Estrogen)
☺ กระตุนการเจริญของอัณฑะและหลอดสรางอสุจิของเพศชาย
2. ลูทิไนซิงฮอรโมน (Luteinizing Hormone : LH)
☺ ทําใหเกิดการตกไข (Ovulation) และทําใหฟอลลิเคิลกลายเปนคอรพัสลูเทียม ซึ่งจะหลั่ง
ฮอรโมนโพรเจสเทอโรน (Progesterone) ออกมากระตุนผนังมดลูกชั้นใน (Endometrium) ใหเตรียมรับการฝงตัว
ของเอมบริโอ
☺ กระตุนกลุมเซลลอินเตอรสติเชียล (Interstitial Cell) ในอัณฑะใหหลั่งฮอรโมนเทสโทส-
เตอโรน (Testosterone) จึงอาจเรียก LH อีกชื่อวา “Interstitial Cell Stimulating Hormone” หรือ “ICSH”
1.2 ตอมใตสมองสวนกลาง มีขนาดเล็กเห็นชัดในสัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา ผลิตฮอรโมนเพียงชนิดเดียว คือ
เมลาโนไซตสติมิวเลติงฮอรโมน (Melanocyte Stimulating Hormone : MSH)
☺ กระตุนรงควัตถุเมลานิน (Melanin) ในเซลลเมลาโนไซต (Melanocyte) ที่ผิวหนังใหกระจาย
ไปทั่วเซลลทําใหผิวมีสีเขมขึ้น พบในสัตวพวกปลา สัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา และสัตวเลื้อยคลาน
☺ ในสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานม MSH จะกระตุนการสรางเมลานินเชนกัน แตการเปลี่ยนสีผิว
เกิดขึ้นเพียงชั่วคราวและคอนขางชา
1.3 ตอมใตสมองสวนหลัง ไมใชตอมไรทอที่แทจริง เพราะสรางฮอรโมนเองไมได แตรับฮอรโมนมา
จากนิวโรซีครีทอรีเซลล (Neurosecretory Cell) ของไฮโพทาลามัส ไดแก ออกซีโทซิน (Oxytocin)
☺ กระตุนการหดตัวของกลามเนื้อเรียบ เชน กลามเนื้อมดลูกบีบตัวขณะคลอดบุตร กลามเนื้อ
รอบตอมน้ํานมบีบตัวใหน้ํานมหลั่งออกมาเลี้ยงลูกออน
วาโซเพรสซิน (Vasopressin) หรือแอนติไดยูเรติกฮอรโมน (Antidiuretic Hormone : ADH)
☺ ควบคุมการดูดน้ํากลับของทอหนวยไตเพื่อรักษาสมดุลของน้ําในรางกาย หากมี ADH ใน
เลือดนอยเกินไป จะเกิดโรคเบาจืด คือ มีน้ําในปสสาวะมากกวาปกติ
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (143)2008
2. ไอสเลตออฟแลงเกอรฮานส (Islets Of Langerhans)
2.1 อินซูลิน (Insulin)
☺ ควบคุมระดับน้ําตาลในเลือดใหเปนปกติ โดยกระตุนการนํากลูโคสเขาสูเซลลตับและกลามเนื้อ
เพิ่มอัตราการสลายกลูโคสเพื่อสรางพลังงาน และเปลี่ยนกลูโคสเปนไกลโคเจนสะสมไว
☺ ถารางกายขาดอินซูลิน จะทําใหระดับน้ําตาลกลูโคสในเลือดสูงเกิน 400 mg ตอเลือด 100 cm3
เกิดเปนโรคเบาหวาน (Diabetes Millitus) มีอาการปสสาวะมาก มีน้ําตาลปนในปสสาวะ น้ําหนักลด ออนเพลีย
บาดแผลหายยาก มองภาพไมชัด
2.2 กลูคากอน (Glucagon)
☺ กระตุนการสลายไกลโคเจนจากตับเปนกลูโคสเขาสูระบบหมุนเวียนเลือดและกระตุนการสราง
กลูโคสจากสารชนิดอื่น (Gluconeogenesis) จะเห็นวาการหลั่งฮอรโมนอินซูลินและกลูคากอนถูกควบคุม โดย
ระดับน้ําตาลในเลือด
3. ตอมหมวกไต (Adrenal Gland)
เปนตอมไรทอ รูปสามเหลี่ยมขนาดเล็ก อยูสวนบนของไตทั้ง 2 ขาง
ประกอบดวยเนื้อเยื่อ 2 ชั้น คือ
3.1 อะดรีนัลคอรเทกซ (Adrenal Cortex)
เปนเนื้อเยื่อชั้นนอกของตอมหมวกไตเจริญมาจากเนื้อเยื่อ Mesoderm
ผลิตฮอรโมนประเภทสเตรอยด มากกวา 50 ชนิด แบงเปน 3 กลุม คือ
กลูโคคอรติคอยดฮอรโมน (Glucocorticoid Hormone)
☺ ควบคุมเมทาบอลิซึมของคารโบไฮเดรต โดยกระตุนใหตับเปลี่ยนไกลโคเจนเปนกลูโคส ทําให
ระดับกลูโคสในเลือดสูงขึ้น
☺ มีหลายชนิด เชน คอรติซอล (Cortisol) คอรติโซน (Cortisone) คอรติคอสเตอโรน
(Corticosterone) เปนตน
มิเนราโลคอรติคอยดฮอรโมน (Mineralocorticoid Hormone)
☺ ควบคุมสมดุลของน้ําและแรธาตุในรางกาย โดยกระตุนใหทอหนวยไต ตอมเหงื่อ ผนังลําไส
ดูดน้ํา และ Na+ เขาสูเสนเลือดและขับ K+ ออกจากทอหนวยไต
ฮอรโมนเพศ (Sex Hormone)
☺ มีบทบาทนอยเมื่อเทียบกับฮอรโมนเพศที่สรางจากอวัยวะสืบพันธุ
☺ หากอะครีนิลคอรเทกซสรางฮอรโมนเพศมากเกินปกติจะทําใหเปนหนุมสาวเร็วขึ้น เสียงหาว
มีขนตามรางกายมากกวาปกติ ผูหญิงบางคนมีหนวดเคราเกิดขึ้น
3.2 อะดรีนัลเมดัลลา (Adrenal Medulla)
เปนเนื้อเยื่อชั้นในสุดของตอมหมวกไต เจริญมาจากเนื้อเยื่อ Ectoderm
ผลิตฮอรโมนที่สําคัญ 2 ชนิด คือ
อะดรีนาลินฮอรโมน (Adrenalin Hormone) หรือเอพิเนฟรินฮอรโมน (Epinephrine Hormone)
☺ กระตุนการสลายไกลโคเจนจากตับและกลามเนื้อเปนกลูโคส ทําใหระดับน้ําตาลในเลือดสูงขึ้น
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (144)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
☺ กระตุนระบบประสาทสวนกลางใหตื่นตัว ตัดสินใจเร็วและมีความกลาขณะที่เปลี่ยนอารมณ
รุนแรง เชน โกรธ กลัว ตกใจ เปนตน
นอรอะดรีนาลินฮอรโมน (Noradrenalin Hormone) หรือนอรเอฟเนฟรินฮอรโมน
(Norepinephrine Hormone)
☺ หลั่งจากอะดรีนัลเมดัลลาและปลายประสาทของเสนประสาทซิมพาเทติก
☺ มีหนาที่คลายอะดรีนาลิน เชน กระตุนการเตนของหัวใจและเพิ่มระดับกลูโคสในเลือดโดยสลาย
ไกลโคเจน แตมีผลนอยกวาอะดรีนาลินมาก
4. ตอมไทรอยด (Thyroid Gland)
เปนตอมไรทอขนาดใหญที่สุด ลักษณะเปนพู 2 พู อยูสองขางคอหอย มีเยื่อบางๆ เรียกวา
“Isthmus” เชื่อมตอกันระหวาง 2 พู
กลุมเซลลภายในตอมไทรอยด สรางฮอรโมนได 2 กลุม คือ
4.1 ไทรอกซิน (Thyroxin)
☺ ควบคุมอัตราเมทาบอลิซึมในการใชออกซิเจนสลายอาหารใหเกิดพลังงาน
☺ ควบคุมการเจริญเติบโตของรางกายโดยเฉพาะพัฒนาการของสมอง
☺ กระตุนเมทามอรโฟซิสของสัตวครึ่งน้ําครึ่งบก ทําใหลูกออดเปลี่ยนเปนกบ (หากขาดฮอรโมนนี้
ลูกออดจะไมเปลี่ยนเปนกบ หากไดรับมากจะเปลี่ยนแปลงรูปรางเร็วขึ้นและกบมีขนาดเล็กกวาปกติ)
4.2 แคลซิโทนิน (Calcitonin)
☺ มีหนาที่ลดระดับแคลเซียมในเลือด โดยดึงแคลเซียมสวนเกินไปสะสมในกระดูกทําใหกระดูก
หนาขึ้น
5. ตอมพาราไทรอยด (Parathyroid Gland)
สรางฮอรโมนพาราทอรโมน (Parathormone : PTH) ทําหนาที่รักษาสมดุลของแคลเซียม โดยดึง
Ca2+ และ -3
4PO ออกจากกระดูกและเพิ่มการดูดกลับ Ca2+ ที่ทอหนวยไต
พาราทอรโมนจะทํางานตรงขามกับแคลซิโทนินเพื่อควบคุมสมดุลของแคลเซียม ดังนี้
แคลซิโทนิน
ดออกจากเลือCaดึง 2+
ดูกสะสมที่กระCa2+
นอยลงCaลําไสดูด 2+
ในเลือดต่ําCaระดับ 2+ พาราทอรโมน
ในเลือดต่ําCaระดับ 2+
ดออกจากเลือCaดึง 2+
ดูกสะสมที่กระCa2+
นอยลงCaลําไสดูด 2+
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (145)2008
6. อวัยวะสืบพันธุ (Gonad) สรางฮอรโมนเพศออกมาควบคุมลักษณะทางเพศ ดังนี้
6.1 อัณฑะ (Testis)
กลุมเซลลเรียกวา “เลยดิกเซลล (Leydig’s Cell)” ซึ่งแทรกอยูระหวางหลอดสรางอสุจิ
จะสรางฮอรโมนเพศชาย เรียกวา “แอนโดรเจน (Androgen)” ซึ่งมีหลายชนิด เชน เทสโทสเตอโรน (Testosterone)
แอนโดรสทีนไดโอน (Androstenedione) ดีไฮโดรเอพิแอนโดรสเตอโรน (Dehydroepiandrosterone)
ฮอรโมนเพศชายมีหนาที่ควบคุมลักษณะเพศขั้นที่สอง (Secondary Sexual Characteristic)
ของเพศชาย เชน เสียงแตกหาว นมขึ้นพาน ลูกกระเดือกแหลม มีหนวดเครา มีขนบริเวณรักแร หนาอก หนาแขง
และอวัยวะเพศ กระดูกหัวไหลกวาง กลามเนื้อแขนขาแข็งแรง เปนตน
6.2 รังไข (Ovary)
กลุมเซลล เรียกวา “ฟอลลิคูลาร เซลล (Follicular Cell)” ในรังไข จะสรางฮอรโมนเพศหญิง
เรียกวา “อีสโทรเจน (Estrogen)” มีหนาที่ดังนี้
☺ ควบคุมลักษณะเพศขั้นที่สองของเพศหญิง เชน มีเสียงแหลม สะโพกผาย เตานมและ
อวัยวะสืบพันธุขยายใหญ มีขนบริเวณรักแรและอวัยวะเพศ
☺ รวมกับฮอรโมนโพรเจสเทอโรนกระตุนการเจริญของตอมน้ํานม ควบคุมการมีประจําเดือน
☺ รวมกับฮอรโมนออกซีโทซิน กระตุนการบีบตัวของมดลูกขณะคลอดบุตร
คอรปสลูเทียม (Corpus Luteum) ที่เปลี่ยนแปลงมาจากกราเฟยนฟอลลิเคิลภายในรังไข จะ
สรางฮอรโมนโพรเจสเทอโรน (Progesterone) มีหนาที่ดังนี้
☺ รวมกับอีสโทรเจนกระตุนการเจริญของเยื่อบุผนังมดลูก เตรียมรับการฝงตัวของเอมบริโอ
☺ การกินสารสังเคราะห ซึ่งเรียกวา “โพรเจสทิน (Progestin)” จะยับยั้งการหลั่งฮอรโมน-
โกนาโด โทรฟนจากตอมใตสมองไดดี จึงชวยยับยั้งการตกไขได
7. ฟโรโมน (Pheromone) เปนสารเคมีที่สัตวหลั่งออกมาภายนอกรางกายแลวทําใหสัตวตัวอื่น ที่เปน
ชนิดเดียวกันเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมหรือสรีระของรางกายได แบงออกเปนกลุม คือ
7.1 รีลีสเซอรฟโรโมน (Releaser Pheromone)
สารดึงดูดเพศตรงขาม (Sex Attractant) พบในผีเสื้อกลางคืนบางชนิด ชะมด สรางสารดึง
ดูดเพศตรงขามมาผสมพันธุได
สารนําทาง (Trail Substance) พบในมด ชวยใหเดินทางไปบริเวณตางๆ และกลับรังไดโดย
ไมหลงทาง
สารเตือนเหตุ (Alarm Substance) พบในมด เมื่อตายจะหลั่งสารออกมากระตุนใหตัวอื่นชวย
กันขนไปทิ้งนอกรัง
7.2 ไพรเมอรฟโรโมน (Primer Pheromone)
หลั่งออกมาทําใหมีการเปลี่ยนแปลงทางสรีระ
พบในแมลงสังคมพวกมด ปลวก ผึ้ง เชน ผึ้งราชินี จะหลั่งสาร Queen Substance ออกมา
ใหผึ้งงานกินทําใหเปนหมัน
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (146)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
แบบทดสอบ
1. ขอใดถูกตองเกี่ยวกับฮอรโมน
ก. ฮอรโมนทุกชนิดในรางกายสรางจากตอมไรทอ
ข. ADH จากตอมใตสมองมีผลไปเพิ่มการดูดน้ํากลับจากทอหนวยไต
ค. อะดรีนาลีนและนอรอะดรีนาลีนสรางจากตอมตางชนิดกัน
1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ข. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ
2. ตอมหมวกไต ตับ และไอสเลตอฟแลงเกอรฮานสของสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานมทําหนาที่รวมกันในเรื่องใด
1) กํา.จัดยูเรียและกรดยูริก 2) ควบคุมปริมาณน้ําตาลในเลือด
3) ควบคุมปริมาณไขมันในเลือด 4) ควบคุมปริมาณโปรตีนในเลือด
3. เมื่อนําปสสาวะของนางมะลิมาทดสอบกับสารละลายเบเนดิกตแลวนําไปตมจนเดือดไดตะกอนสีแดงอิฐ
แสดงวานางมะลิขาดฮอรโมนชนิดใด
1) กลูคากอน 2) แอนติไดยูเรติฮอรโมน
3) โพรเจสเทอโรน 4) อินซูลิน
4. อวัยวะ ก หลั่งฮอรโมน ข มากกวาปกติ สงผลใหการดูดกลับของแคลเซียมที่ไตลดลง ขอใดหมายถึง ก และ
ข ตามลําดับ
1) ตอมไทรอยดและไทรอกซิน 2) ตอมพาราไทรอยดและพาราทอรโมน
3) ตอมไทรอยดและแคลซิโทนิน 4) ตอมพาราไทรอยดและแคลซิโทนิน
5. หลังการปฏิสนธิ การขาดฮอรโมนใดที่มีผลใหเยื่อบุผนังมดลูกเจริญผิดปกติไมเหมาะสําหรับใหเอ็มบริโอฝงตัว
1) FSH 2) LH 3) Estrogen 4) Progesterone
เฉลย
1. 2) 2. 2) 3. 4) 4. 3) 5. 4)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (147)2008
พฤติกรรมสัตว
พฤติกรรม (Behavior) เปนปฏิกิริยาที่สิ่งมีชีวิตแสดงออกมา เพื่อตอบสนองตอการเปลี่ยนแปลงสภาพ-
แวดลอมทั้งภายนอกและภายในของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ
กลไกการเกิดพฤติกรรม มีลําดับขั้นดังแผนภาพ
สิ่งเรา หนวยรับความรูสึก ระบบประสาทสวนกลาง หนวยปฏิบัติงาน
พฤติกรรม
พฤติกรรมที่มีมาแตกําเนิด (Inherited Behavior)
เปนพฤติกรรมแบบงายๆ ที่มีแบบแผนแนนอน และมีลักษณะเฉพาะในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันสามารถ
ถายทอดทางพันธุกรรมไดโดยไมตองเรียนรูกอน
พฤติกรรมที่ตอบสนองตอสิ่งแวดลอมเพื่อใหเหมาะสมตอการดํารงชีวิต เรียกวา “โอเรียนเตชัน
(Orientation)” แบงออกเปน
1. พฤติกรรมแบบไคนีซีส (Kinesis)
☺ เปนการเคลื่อนที่เขาหาหรือหนีสิ่งเรา โดยไมมีทิศทางแนนอน
☺ พบในพวกโพรทิสตหรือสัตวชั้นต่ําที่ยังไมมีระบบประสาทเจริญดีพอ
ตัวอยางเชน
- การเคลื่อนที่เขาหาฟองแกส CO2 หรือบริเวณที่มีสภาพเปนกรดออนๆ ของพารามีเซียม
- การเคลื่อนที่หนีแสงสวางของอะมีบา
- การเคลื่อนที่ของเหาไมในสภาพแวดลอมที่มีความชื้นนอยๆ
2. พฤติกรรมแบบแทกซิส (Taxis)
☺ เปนการเคลื่อนที่เขาหาหรือหนีสิ่งเราอยางมีทิศทางแนนอน เพราะมีหนวยรับความรูสึกเจริญดีพอ
สมควร
☺ พบในโพรทิสตและสัตวชั้นต่ําบางชนิด
ตัวอยางเชน
- การเคลื่อนที่เขาหาแสงสวางของยูกลีนา พลานาเรีย แมลงเมา และเห็บบางชนิด
- การเคลื่อนที่หนีแสงของหนอนแมลงวันและลูกน้ํายุงลาย
- การบินเขาหาแหลงอาหารของคางคาวตามเสียงสะทอน
3. พฤติกรรมแบบรีเฟลกซ (Reflex)
☺ เปนการตอบสนองทันทีทันใดตอสิ่งเรา โดยไมตองรอคําสั่งจากสมอง มีแบบแผนการตอบสนองที่
แนนอนไมซับซอน
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (148)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
☺ พบในสัตวที่มีระบบประสาทเจริญดีแลว
ตัวอยางเชน
- การชักเทาหนีเมื่อเหยียบตะปู การหดมือหนีไฟ การกะพริบตาเมื่อมีฝุน การไอจากเมื่อเกิดระคายเคือง
- การหดตัวของหอยไปอยูในเปลือก
4. พฤติกรรมแบบรีเฟลกซตอเนื่อง (Chain Of Reflex)
☺ เปนพฤติกรรมที่มีมาแตกําเนิด แสดงออกไดโดยไมผานการเรียนรู มีแบบแผนที่แนนอนในสิ่งมีชีวิต
แตละชนิด จึงอาจเรียกวา “พฤติกรรมสัญชาติญาณ (Instinctive Behavior)”
☺ มีการตอบสนองโดยการแสดงออกตอเนื่องเปนลําดับ โดยพฤติกรรมรีเฟลกซที่เกิดกอนจะกระตุนให
เกิดพฤติกรรมตอไปตอเนื่องกันเปนลําดับ
☺ สวนใหญเปนพฤติกรรมที่เกี่ยวของกับการสืบพันธุ การเลี้ยงดูตัวออน การสรางที่อยูอาศัย การหา
อาหาร การอพยพ พบในพวกแมลง ปลา สัตวเลื้อยคลาน และนก
ตัวอยางเชน
- การสรางรังของนก
- การชักใยและการสรางปลอกหุมไขของแมงมุม
- การฟกไขและการเลี้ยงลูกออนของไก
- การดูดนมของเด็กออน
- การกลิ้งไขเขารังของหานเกรยแลค
พฤติกรรมที่เกิดจากการรับรู (Learning Behavior) เกิดจากประสบการณตั้งแตแรกเกิดจนถึงตัวเต็มวัย
ทําใหมีการแสดงออกที่ซับซอนและมีประสิทธิภาพ มีหลายรูปแบบ คือ
1. พฤติกรรมแบบแฮบบิชูเอชัน (Habituation)
เปนพฤติกรรมของสัตวที่ลดปฏิกิริยาตอบสนองตอสิ่งเราที่ไมเปนอันตรายทั้งๆ ที่สิ่งเรายังคงกระตุนอยู
พบในสัตวที่มีระบบประสาทเจริญดีซึ่งสามารถจดจําสิ่งเราที่มากระตุนและแยกไดวาสิ่งเราใดมีอันตรายหรือไม
ตัวอยางเชน
สุนัขจะเหาและหอน หรือตกใจเมื่อไดยินเสียงเครื่องบินในครั้งแรก ตอมาเมื่อไดยินซ้ําๆ จนเคยชินก็
ไมตอบสนองอีกเพราะไมมีผลตอตัวเอง
ลูกนกจะตกใจกลัวทุกสิ่งที่ผานเหนือหัวจึงหมอบลง ตอมาจึงเรียนรูที่จะหมอบเฉพาะศัตรู เชน
เหยี่ยว แตถาเปนนกชนิดอื่นที่ไมเปนอันตรายหรือใบไมหลนลงมาก็จะไมมีปฏิกิริยาตอบสนอง
นกจะตกใจบินหนีเมื่อเห็นหุนไลกาเคลื่อนไหวในครั้งแรกๆ ตอมาก็ไมมีปฏิกิริยาตอบสนองเพราะ
เรียนรูวาไมมีอันตราย
2. พฤติกรรมแบบฝงใจ (Imprinting Behavior)
เปนพฤติกรรมที่เกิดขึ้นในชวงเวลาสั้นๆ เพื่อตอบสนองตอสิ่งเราที่ประสบเปนครั้งแรกของชีวิต ความฝงใจที่
เกิดขึ้นอาจจดจําไปตลอดชีวิตหรือฝงใจเพียงระยะหนึ่งก็ได ตัวอยางเชน
การเดินตามวัตถุที่เคลื่อนไหวและมีเสียงไดจากการมองเห็นครั้งแรกของลูกเปด ไก หรือหาน หลัง
ฟกออกจากไข
การวางไขที่ดอกหรือผลไมที่ยังออนของแมลงวันทอง หรือแมลงหวี่
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (149)2008
3. พฤติกรรมแบบลองผิดลองถูก (Trial And Error)
เปนพฤติกรรมที่เรียนรูจากการไดทดลองทําดูกอน แลวเลือกตอบสนองตอสิ่งเราที่เกิดผลดี และหลีกเลี่ยง
การตอบสนองตอสิ่งเราที่เกิดผลเสียหรือเกิดอันตราย ตัวอยางเชน
การเคลื่อนที่ของไสเดือนดินในกลองรูปตัว T หลังการทดลองซ้ําๆ ประมาณ 200 ครั้ง ไสเดือนดิน
จึงเลือกทางที่ถูกตอง คือ ทางที่มืดและชื้น ถึง 90% ในขณะที่กอนฝก การเลือกทางที่เหมาะสมของไสเดือนดิน
ถูกตองเพียงประมาณ 50% เทานั้น
4. พฤติกรรมแบบมีเงื่อนไข (Conditioning)
เปนพฤติกรรมที่เรียนรูจากการตอบสนองสิ่งเราแทและสิ่งเราที่เปนเงื่อนไขรวมกัน และเมื่อกระตุนโดย
สิ่งเราที่เปนเงื่อนไขเพียงอยางเดียวก็สามารถแสดงพฤติกรรมเชนเดิมได ตัวอยางเชน
สุนัข + อาหาร (สิ่งเราแท) → น้ําลายไหล
สุนัข + อาหาร + เสียงกระดิ่ง (สิ่งเราที่เปนเงื่อนไข) → น้ําลายไหล
สุนัข + เสียงกระดิ่ง → น้ําลายไหล
5. พฤติกรรมแบบใชเหตุผล (Reasoning)
เปนพฤติกรรมการเรียนรูขั้นสูงสุด โดยการนําประสบการณในอดีตมารวมเปนประสบการณใหม
เพื่อแกปญหาเฉพาะหนาหรือแกปญหาในสถานการณใหม
พฤติกรรมแบบนี้ไมพบในสัตวไมมีกระดูกสันหลัง สวนสัตวมีกระดูกสันหลังเห็นไดชัดในคนและลิง
เทานั้น ตัวอยางเชน
- ลิงชิมแปนซี ใชกลองมาวางซอนกันเพื่อใหสามารถหยิบกลวยในที่สูงๆ ได
- เด็กสามารถเดินออมรั้วหรือไขกุญแจออกมาหยิบอาหารนอกรั้วได
พฤติกรรมทางสังคม เปนการสงสัญญาณใหสัตวชนิดเดียวกันหรือตางชนิดกันแสดงพฤติกรรมออกมา
ทําใหสัตวในสังคมนั้นดํารงชีวิตอยูเปนระบบได ตัวอยางเชน
การสื่อสารดวยทาทาง (Visual Communication)
- การขยับปกขึ้นลงและถูขาตัวเองของแมลงวันเพศผู เพื่อเกี้ยวพาราสีกอนจะผสมพันธุ
- การรําแพนอวดหางของนกยูงเพศผูหรือการเตนรําสายตัวไปมาของนกกระเรียน เพื่อเกี้ยวพาราสีเพศเมีย
- การเตนรําของผึ้งเพื่อบอกแหลงอาหาร โดยพบวา
เตนแบบวงกลม เริ่มเตนตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกา แสดงวาอาหารอยูใกลๆ หางรังไมเกิน 70 เมตร
เตนแบบเลขแปดหรือเตนสายทอง (Waggle Dance) เริ่มเตนตามเข็มนาฬิกาในวงแรกและทวนเข็มนาฬิกา
ในวงที่สองแสดงวาอาหารอยูไกลจากรังมากกวา 70 เมตร
การสื่อสารดวยเสียง (Sound Communication)
- การใชเสียงรองของกบตัวผู ชะนีตัวเมีย กระตุนใหเพศตรงขามไดยินเพื่อการผสมพันธุ
- การใชเสียงสะทอนกลับของคางคาวเพื่อหาแหลงอาหาร
การสื่อสารดวยการสัมผัส (Tactile Communication)
พบในสัตวชั้นสูงเปนสวนใหญ แสดงถึงความเปนมิตร ความออนนอม และมีผลตอพัฒนาการทางอารมณ
ตัวอยางเชน
- สุนัขเลียปากสุนัขตัวอื่นที่เหนือกวา
- ลิงชิมแปนซียื่นมือใหตัวอื่นที่มีอํานาจเหนือกวาจับในลักษณะหงายมือ
- ลูกนกนางนวลใชจงอยปากจิกที่จงอยปากแม เพื่อใหแมคายอาหารออกมา
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (150)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
แบบทดสอบ
1. จากการสังเกตพบวาในชวง 2-3 สัปดาหกอน เมื่อเปดไฟแลวใหอาหารแกปลาที่เลี้ยงในตู พบวาปลาจะวายน้ํา
ขึ้นมายังผิวน้ําเสมอ ตอมาเมื่อเปดไฟ ปลาจะรีบวายขึ้นมายังผิวน้ําทันทีทั้งๆ ที่ยังไมไดใหอาหารแกปลา
แสดงวาปลามีพฤติกรรมแบบใด
1) การเรียนรูแบบเคยชิน 2) การเรียนรูแบบมีเงื่อนไข
3) การเรียนรูแบบฝงใจ 4) การเรียนรูแบบใชเหตุผล
2. แมนกจะกมๆ เงยๆ ปอนอาหารใสปากลูกนกที่อาปากกวางๆ จนกวาอาหารที่นํามาจะหมด จัดเปนพฤติกรรม
แบบใด
1) การฝงใจโดยมีลูกนกกระตุนในระยะวิกฤต
2) การมีเงื่อนไขโดยมีปากลูกนกที่อากวาง เปนตัวกระตุนที่มีเงื่อนไข
3) การเรียนรูแบบแฮบบิซูเอชัน
4) รีเฟลกซตอเนื่องโดยมีปากลูกนกที่อากวางเปนตัวกระตุน
3. พฤติกรรมของสัตวในขอใดจัดเปนพฤติกรรมแบบแทกซิส
ก. แมงเมาบินเขากองไฟ ข. คางคาวบินเขาหาแหลงอาหารตามเสียงสะทอน
ค. การหดตัวของหอยทากเขาไปอยูในเปลือก
1). ขอ ก. และ ข. 2. ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ก. และ ค. 4. ถูกตองทุกขอ
4. การชักใยและการสรางปลอกหุมไขของแมงมุม จัดเปนพฤติกรรมแบบใด
1. การเรียนรูแบบแฮบบิชูเอชัน 2) การเรียนรูแบบลองผิดลองถูก
3) การเรียนรูแบบฝงใจ 4) พฤติกรรมแบบรีเฟลกซตอเนื่อง
5. ขอใดจัดเปนพฤติกรรมทางสังคม (Social Behavior)
ก. การสื่อสารดวยทาทาง ข. การสื่อสารดวยเสียง
ค. การเรียนรู ง. การสื่อสารดวยการสัมผัส
1) ขอ ก., ข. และ ค. 2) ขอ ข., ค. และ ง. 3) ขอ ก., ค. และ ง. 4) ขอ ก., ข. และ ง.
เฉลย
1. 2) 2. 4) 3. 1) 4. 4) 5. 4)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (151)2008
การสืบพันธุและการเจริญเติบโตของสัตว
การสืบพันธุ (Reproduction) เปนสมบัติที่พบในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เพราะสิ่งมีชีวิตตองมีการสรางชีวิตใหม
ที่มีลักษณะพันธุกรรมเหมือนบรรพบุรุษเพื่อใหสามารถดํารงเผาพันธุตอไปได
1. การสืบพันธุแบบไมอาศัยเพศ (Asexual Reproduction) เปนการสรางชีวิตใหมโดยการแบงเซลล
แบบไมโทซิสทําใหมีลักษณะพันธุกรรมเหมือนเดิมทุกประการมีหลายวิธีดังนี้
การแบงออกเปน 2 สวน (Binary Fission) พบในสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว เชน Amoeba,
Paramecium, Euglena, Protococcus ฯลฯ
การแตกหนอ (Budding) พบในยีสต (Yeast) และไฮดรา (Hydra)
การสรางสปอร (Sporuiation) พบในเห็ด, รา, มอส, เฟน และสาหรายบางชนิด
การงอกใหม (Regeneration) พบในพลานาเรีย และดาวทะเล
การสรางสโตลอน (Stolon) พบในสตรอเบอรี, บัว, หญา และเศรษฐีเรือนนอก ฯลฯ
2. การสืบพันธุแบบอาศัยเพศ (Sexual Reproduction) เปนการสรางชีวิตใหมโดยมีการปฏิสนธิ
ระหวางเซลลสืบพันธุเพศผู คือ อสุจิ (Sperm) กับเซลลสืบพันธุเพศเมีย คือ ไข (Egg) ทําใหลักษณะพันธุกรรม
แปรผันไปจากเดิม
การสืบพันธุแบบอาศัยเพศของสัตว
สัตวบางชนิดมีสองเพศในตัวเดียวกัน (Hermaphrodite) แตมีการปฏิสนธิขามตัวกัน เชน พยาธิใบไม,
ไสเดือนดิน, ไฮดรา, พลานาเรีย สําหรับพยาธิตัวตืดมี 2 เพศในปลองเดียวกัน
สัตวที่มีเพศแยกกัน (Dioecious) เปนเพศผูและเพศเมีย เชน หนอนตัวกลม หมึก กุง และสัตวมีกระดูกสันหลัง
โดยทั่วไป
การปฏิสนธิ มี 2 แบบ คือ
1. การปฏิสนธิภายนอก (External Fertilization) พบในสัตวน้ํา ออกลูกเปนไข เรียกวา “Oviparous”
2. การปฏิสนธิภายใน (Internal Fertilization) พบในสัตวบกและสัตวน้ํามักออกลูกเปนตัว
- ถาเอมบริโอเจริญโดยอาศัยอาหารจากแม เรียกวา “Viviparous”
- ถาเอมบริโอเจริญโดยอาศัยอาหารที่สะสมในไข เรียกวา “Ovoviviparous”
การผสมเทียม (Artificial Insemination) หมายถึง การทําใหเกิดการปฏิสนธิโดยไมมีเพศสัมพันธตาม
ธรรมชาติ มีขั้นตอนดังนี้
การรีดน้ําเชื้อ การตรวจคุณภาพ เก็บรักษาน้ําเชื้อ
- 20-25°C นาน 1-4 วัน
- 4-5°C นานเปนเดือน
- -196°C (N2 เหลว) นานเปนป
การฉีดน้ําเชื้อ
ในระยะที่ตัวเมียเปนสัด
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (152)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การถายฝากตัวออน (Embryo Transfer) นิยมใชขยายพันธุสัตวที่ออกลูกนอยๆ มีขั้นตอนดังนี้
แมพันธุดี (ตัวให)
ฮอรโมนเรง
ใหตกไขมากๆ
ไข น้ําเชื้อ พอพันธุดี
ปฏิสนธิ
ตัวออนอายุ 7-8 วัน
แมพันธุพื้นเมือง (ตัวรับ)
ฮอรโมนกระตุนการเปนสัด
ลางตัวออนมาฝากไว
การสืบพันธุของมนุษย
กระบวนการสรางเซลลสืบพันธุ
Primordial Germ Cell
2nSpermatogonium 2n Oogonium 2n
Primary Spermatocyte 2n
Secondary Spermatocyte n
Spermatid n
Meiosis I
Meiosis II
Spermatozoa (Sperm) n
Primary Oocyte 2n
Secondary Oocyte n
Meiosis I
Polar Body
Egg n Polar Body n
Meiosis II
สลายตัว
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (153)2008
ระบบสืบพันธุเพศชาย
ระบบสืบพันธุเพศชาย
อัณฑะ (Testis) ประกอบดวย
1. ถุงอัณฑะ (Scrotum) หุมอัณฑะและควบคุมอุณหภูมิใหสม่ําเสมอ (32-34°C)
2. หลอดสรางอสุจิ (Seminiferous Tubules) ภายในมี Primordial Germ Cell ซึ่งจะเจริญเปลี่ยนแปลง
ไปเปนอสุจิ
3. หลอดเก็บอสุจิ (Epididymis) เปนแหลงเก็บอสุจิกอนเขาสูทอนําอสุจิ
4. เซลลอินเตอรสติเชียล (Interstitial Cell) แทรกอยูระหวางหลอดสรางอสุจิมีหนาที่สรางฮอรโมน
เพศชาย คือ เทสโทสเทอโรน (Testosterone)
ทอนําอสุจิ (Vas Defferens) เปนทอนําอสุจิผานไปยังทอปสสาวะ
ตอมสรางน้ําเลี้ยงอสุจิ (Seminal Vesicle) สรางน้ําหลอเลี้ยงและอาหารใหอสุจิ คือ น้ําตาล
ฟรุกโทส
ตอมลูกหมาก (Prostate Gland) ผลิตเบสออนๆ ปองกันอันตรายจากภาวะเปนกรดในทอปสสาวะ
ตอมนี้มักมีขนาดใหญขึ้นเมื่อเพศชายมีอายุมาก
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (154)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ตอมคาวเปอร (Cowper’s Gland) ผลิตของเหลวใสและเหนียวชวยหลอลื่น
ทอฉีดอสุจิ (Ejaculatory Duct) ชวยบีบตัวฉีดน้ําอสุจิผานทอปสสาวะเมื่อไดรับการกระตุนทางเพศ
ทอปสสาวะ (Urethra) เปนทออยูภายในองคชาต (Penis) เปนทางผานของน้ําปสสาวะและน้ําอสุจิ
รูหรือไม
น้ําอสุจิ (Semen) ประกอบดวยฟรุกโทส จากตอมสรางน้ําเลี้ยงอสุจิ เบส จากตอมลูกหมาก, สารหลอลื่น
จากตอมคาวเปอร และอสุจิ
ชายปกติหลั่งน้ําอสุจิประมาณ 2-7 cm3 มีอสุจิประมาณ 300-500 ลานตัว (1 cm3 มีอสุจิ 70 ลานตัว
หากนอยกวา 30 ลานตัว มักจะเปนหมัน)
อสุจิมีชีวิตอยูในหลอดเก็บอสุจิหรือหลอดนําอสุจิได 40 วัน แตในปกมดลูกมีชีวิตเพียง 2 วันเทานั้น
อสุจิ ประกอบดวย 3 สวนคือ
- สวนหัว (Head) เปนนิวเคลียส สวนหนาสุดเปนถุงบรรจุเอนไซมสําหรับยอยสลายเยื่อหุมเซลลไข
- สวนกลาง (Middle Piece) มีไมโทคอนเดรียมากเปนแหลงพลังงานสําหรับเซลล
- สวนหาง (Tail) มีแฟลเจลลัมใชในการเคลื่อนที่ของอสุจิ
การสรางสเปรม
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (155)2008
ระบบสืบพันธุเพศหญิง
ระบบสืบพันธุเพศหญิง
รังไข (Ovary) ภายในมี Primary Oocyte ประมาณ 2 ลานเซลลตั้งแตแรกเกิด เมื่อถึงวัยหนุมสาว
จะมีเพียงประมาณ 400 เซลล เทานั้นที่เจริญเปนไขซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงเปนขั้นๆ ดังแผนภาพ
ฟอลลิเคิล
(Follicle)
ฮอรโมน FSH
จากตอมใตสมอง
ฟอลลิเคิลเจริญขึ้น กราเฟยน ฟอลลิเคิล
ฮอรโมนเพศหญิง
(Estrogen)
เกิดเนื้อเยื่อสีเหลือง
(Corpus Luteum)
ฮอรโมนโพรเจสเทอโรน
(Progesterone)
เกิดเนื้อเยื่อสีขาว
(Corpus Albicans)
เกิดการตกไข
(Ovulation)
ไข (ระยะ Secondary Oocyte)
เอมบริโอ
(Embryo)
กระตุนผนังมดลูกชั้นใน
เตรียมรับการตั้งครรภ
เยื่อบุมดลูกสลายตัว ประจําเดือน
(Mentruation)
ฝงตัวภายใน
วันที่ 7
ไซโกต
(Zygote)
ปฏิสนธิ
(Fertilization)
ทอนําไข (Oviduct)
อสุจิ (Sperm)
เพศสัมพันธ
ฮอรโมน LH
จากตอมใตสมอง
ไมเกิดการปฏิสนธิ
ไมเกิดการปฏิสนธิ
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (156)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
ฮอรโมนเพศหญิง คือ เอสโทรเจน (Estrogen) สรางจากกลุมเซลล Theca Interna ที่อยูรอบๆ
Primary Follicle มีหนาที่ควบคุมลักษณะขั้นที่สองของเพศหญิง เชน การมีเตานม เสียงแหลมเล็ก สะโพกผาย
ผิวบางออนนุม มีขนที่อวัยวะสืบพันธุ และรักแร เปนตน
การสรางไข
การตกไขครั้งแรกเกิดหลังจากเด็กสาวเริ่มมีประจําเดือน และจะเกิดตอไปจนถึงวัยหมดประจําเดือน
(Menopause) ชวงอายุประมาณ 45-50 ป
มดลูก (Uterus) มีเนื้อเยื่อ 3 ชั้น ชั้นในสุด (Endometrium) มีลักษณะคลายฟองน้ําเปนชั้นที่มีการ
สรางรก (Placenta) สําหรับแลกเปลี่ยนแกสและสงอาหารใหเอมบริโอขณะตั้งครรภ
รอบประจําเดือนของเพศหญิง (Menstrual Cycle) แบงเปนระยะ ดังนี้
ระยะกอนตกไข
(Follicle Stage)
ระยะตกไข
(Ovulation)
ระยะมีประจําเดือน
(Mentruation Flow Stage)
ระยะหลังตกไข
(Corpus Luteum Stage)
13-15 วัน
13-15 วัน
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (157)2008
รอบประจําเดือน
การปฏิสนธิเกิดขึ้นจากการที่สวนหัวของอสุจิหลั่งเอนไซมสลายสารเคลือบเซลลไข ทําใหอสุจิเจาะลงไป
ถึงเยื่อหุมเซลลไข Secondary Oocyte จึงแบงเซลลแบบ Meiosis II กลายเปนไข (Egg) ผสมกับนิวเคลียสของ
อสุจิกลายเปนไซโกต และแบงเซลลกลายเปนเอมบริโอเคลื่อนที่ไปฝงตัวที่ผนังมดลูกชั้นใน เกิดการตั้งครรภ
(Pregnancy)
ระดับฮอรโมน FSH, LH และเอสโทรเจน จะเพิ่มขึ้นจนสูงสุดในวันตกไข จากนั้นจึงคอยลดปริมาณลง
ในขณะที่โพรเจสเทอโรนจะเพิ่มขึ้นหลังจากมีการตกไขแลว ระหวางตั้งครรภโพรเจสเทอโรน จะมีระดับสูงกวาเอส-
โทรเจนจนกระทั่งถึงกําหนดคลอด ระดับโพรเจสเทอโรนจะลดลง ในขณะที่เอสโทรเจนจะรวมกับออกซีโทซิน
(Oxytocin) จากตอมใตสมอง กระตุนใหกลามเนื้อมดลูกหดตัวทําใหเกิดการคลอดทารกออกมา
การคุมกําเนิด (Contraception) หมายถึง การปองกันมิใหเกิดการตั้งครรภ มีหลายวิธี คือ
ก. ปองกันการฝงตัวของเอมบริโอ
ข. ปองกันไมใหอสุจิเคลื่อนที่เขาไปผสมกับไข
ค. ปองกันไมใหไขสุกและยับยั้งการตกไข
การเจริญเติบโต เกิดจาก
การเพิ่มจํานวนเซลล (Cell Multiplication)
การขยายขนาดเซลล (Cell Expansion) โดยการเพิ่มปริมาณ Protoplasm ซึ่งเรียกวา
“Assimilation”
การแปรสภาพเซลล (Differentiation)
การรักษาสภาพเดิม (Maintenance)
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (158)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
การวัดการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต มีหลายวิธี เชน
การวัดมวลหรือน้ําหนัก นิยมใชกันมากเพราะวัดงาย สะดวก แตอาจไมตรงกับความเปนจริง เนื่องจาก
มีการเปลี่ยนแปลงปริมาณของเหลวในรางกาย
การวัดน้ําหนักแหง เปนวิธีที่ใกลความจริงที่สุด เพราะวัดน้ําหนักที่เกิดจากการเจริญเติบโตโดยการขจัด
ความชื้นออกจนหมด แตมีขั้นตอนยุงยาก จึงมักใชวิธีสุมตัวอยางเปนตัวแทนของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
การวัดความสูง นิยมใชเพราะสะดวกและงาย แตไมสามารถใชกับสิ่งมีชีวิตทุกชนิดได
การนับจํานวนเซลล เหมาะสําหรับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กๆ เชน สาหราย เปนตน
เราอาจใชวิธีวัดแบบอื่นๆ ตามความเหมาะสมกับชนิดของสิ่งมีชีวิตก็ได เชน วัดความหนา วัดปริมาตร
วัดเสนรอบวง นับจํานวนใบหรือกิ่ง เปนตน
กราฟแสดงอัตราการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต โดยทั่วไปมีลักษณะเปนเสนโคงรูปตัว S เรียกวา “Sigmoid
Curve” หรือ “S-Shape Curve” ซึ่งแบงเปน 3 ระยะ คือ
A ระยะเริ่มตน มีการเจริญเติบโตอยางชาๆ
B ระยะที่มีการเจริญเติบโตอยางรวดเร็ว
C ระยะคงที่ เพราะมีการเจริญเติบโตเต็มที่แลว
สําหรับมนุษยมีแบบแผนการเจริญเติบโตของอวัยวะแตกตางกัน คือ
1. สมองมีอัตราการเจริญเติบโตสูงสุดในชวง 5 ปแรก
2. อวัยวะสืบพันธุ มีอัตราการเจริญเติบโตสูงสุดหลังจากอายุ 12 ปขึ้นไป
3. เมื่อโตเต็มวัย การเจริญเติบโตจะคงที่ (20 ป)
(แตอวัยวะบางสวนยังคงมีการแบงเซลลตลอดชีวิต เชน ไขกระดูก, เซลลผิวหนัง, กลุมเซลลในอัณฑะและ
รังไข เปนตน สวนพืชพบในกลุมเซลลบริเวณปลายยอด ปลายกิ่ง และปลายราก)
การเจริญเติบโตของสัตว
การเจริญเติบโตในระยะเอมบริโอ เริ่มจากอสุจิปฏิสนธิกับไขกลายเปนไซโกต (Zygote) ซึ่งจะมีการเปลี่ยน-
แปลงเปนระยะตางๆ ดังนี้
ระยะคลีเวจ (Cleavage)
ไซโกตแบงเซลลอยางรวดเร็วเปนเซลลใหมขนาดเล็กลงติดกันเปนกระจุกคลายนอยหนา เรียกวา “Morula”
แบบแผนการแบงเซลลในระยะคลีเวจแตกตางกัน ขึ้นกับปริมาณและการกระจายตัวของไขแดงภายใน
เซลลไขของสัตวแตละชนิด ดังนี้
1. Holoblastic Type หมายถึง การแบงเซลลไขตลอดทั้งเซลลมี 2 รูปแบบ คือ
- Equal Holoblastic Type : เซลลที่แบงแลวมีขนาดเทากันทุกเซลล พบในไขประเภท Isolecthal
Egg (มีไขแดงนอยมากหรือเกือบไมมีเลย) เชน ไขเมนทะเล ดาวทะเล แอมฟออกซัส ปลาปากกลม สัตวเลี้ยงลูก
ดวยน้ํานมรวมทั้งมนุษย
- Unequal Holoblastic Type : เซลลที่แบงแลวดาน Animal Pole มีจํานวนมากและขนาดเล็ก
เรียกวา “Micromere” เซลลดาน Vegetal Pole มีจํานวนนอยและขนาดใหญ เรียกวา “Macromere” พบใน
ไขประเภท Mesolecithal Egg (มีไขแดงปานกลางกระจายทั่วเซลลแตไมสม่ําเสมอ) เชน ไขปลากระดูกแข็ง
ไขสัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา
น้ําหนัก
เวลา
A
B
C
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (159)2008
2. Meroblastic Type หมายถึง การแบงเซลลไขไมตลอดทั้งเซลล มี 2 รูปแบบ คือ
- Discoidal Meroblastic Type : มีการแบงเซลลเฉพาะบริเวณ Animal Pole เทานั้น พบในไข
ประเภท Telolecithal Egg (มีไขแดงมาก) เชน ไขปลากระดูกออน สัตวปก สัตวเลื้อยคลาน
- Peripheral Meroblastic Type : มีการแบงเซลลเฉพาะบริเวณผิวรอบไขแดง ซึ่งอยูตรงกลาง
เทานั้น พบในไขประเภท Centrolecithal Egg (มีไขแดงอยูกลางเซลล) เชน ไขแมลง
ระยะบลาสตูลา (Blastula)
มีการเคลื่อนที่ของกลุมเซลลชั้นในของ Morula มาเรียงตัวรอบนอกจึงเกิดชองวางขางใน เรียกวา
“Blastocoel” สวนเซลลที่เรียงตัวกันรอบนอก เรียกวา “Blastomere” เรียกกระบวนการนี้วา “Blastulation”
Blastomere ของดาวทะเล เมนทะเล มีชั้นเดียว จึงเรียกวา “Blastoderm”
Blastulation ของไขไก นก หรือสัตวเลื้อยคลานเกิดตรง Germinal Disc มีลักษณะเปนแผน จึงเรียกวา
“Blastodisc”
ระยะแกสตรูลา (Gastrula)
มีการสรางเนื้อเยื่อ 3 ชั้น คือ เนื้อเยื่อชั้นนอก (Ectoderm) เนื้อเยื่อชั้นกลาง (Mesoderm) และ
เนื้อเยื่อชั้นใน (Endoderm) เรียกกระบวนการนี้วา “Gastrulation”
เนื้อเยื่ออาจบุมเขาไปขางในเกิดชองวางขึ้นใหม เรียกวา “Gastrocoel” หรือ “Archenteron” พบ
ในไขพวก Isolecithal Egg
การเกิดอวัยวะและรูปรางของเอมบริโอ (Organogenesis และ Morphogenesis)
เนื้อเยื่อมีการจัดเรียงตัวและจับกลุมกันเจริญเปนอวัยวะตางๆ และประสานงานกันเปนรูปรางที่มีแบบแผน
เฉพาะตัวตามชนิดของสิ่งมีชีวิตดังนี้
Ectoderm เจริญเปน สมองและระบบประสาท ผิวหนังและระบบปกคลุมรางกาย (ผม ขน เล็บ เขา)
Mesoderm เจริญเปน ระบบกลามเนื้อ, ระบบสืบพันธุ ระบบขับถาย, ระบบเลือด, ระบบโครงกระดูก
Endoderm เจริญเปน ระบบยอยอาหาร, ระบบหายใจ
การเจริญเติบโตของแมลง มีการเปลี่ยนแปลงรูปราง พฤติกรรมและการดํารงชีวิตแตกตางกันอยางเดนชัด
เรียกวา “เมทามอรโฟซิส (Metamorphosis)” แบงออกเปน 4 รูปแบบ คือ
1. Ametabola หรือ Without Metamorphosis
ไมมีการเปลี่ยนแปลงรูปรางขณะเจริญเติบโต
พบในสัตวชั้นสูงและแมลงบางชนิด เชน แมลงสามงาม, แมลงหางดีด
2. Peurometabola หรือ Gradual Metamorphosis
มีการเปลี่ยนแปลงรูปรางทีละนอยๆ ในขณะเจริญเติบโต ตัวออนมีอวัยวะบางอยางไมครบ เรียกวา
“นิมพ (Nymph)”
พบในแมลงพวกตั๊กแตน แมลงสาบ จิ้งหรีด เรือด เหา ไร ไก ปลวก จักจั่น เพลี้ย เปนตน
3. Hemimetabola หรือ Incomplete Metamorphosis
มีการเปลี่ยนแปลงรูปรางเดนชัด ตัวออนอยูในน้ํา หายใจโดยใชเหงือก เรียกวา “ไนแอด (Naiad)”
พบในแมลงปอ ชีปะขาว
วิทยาศาสตร ชีววิทยา (160)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008
4. Homometabola หรือ Complete Metamorphosis
มีการเปลี่ยนแปลงรูปรางอยางเดนชัดครบ 4 ขั้น
พบในแมลงสวนใหญ เชน ผีเสื้อ ยุง แมลงวัน ดวง ผึ้ง ตอ แตน มด ไหม ฯลฯ
การเจริญเติบโตของมนุษย
หลังจากเกิดปฏิสนธิที่ทอนําไขแลว ไซโกต (Zygote) ก็มีการแบงเซลลแบบ Holoblastic Type
เปลี่ยนเปน Morula และ Blastula ตามลําดับ
หลังปฏิสนธิ 5 วัน เอมบริโอระยะ Blastula มีลักษณะเปนถุงเรียกวา “Blastocyst” (ประกอบดวย
กลุมเซลลรอบนอกหรือ Trophoblast และกลุมเซลลภายใน หรือ Inner Cell Mass) จะฝงตัวที่ผนังมดลูกในวันที่ 7
หากในชวงตั้งครรภ 2 เดือนแรก ไดรับสิ่งแปลกปลอมอาจทําใหทารกผิดปกติไดดังนี้
ยากลอมประสาทพวก Thalidomide : ทําใหแขนและขาไมเจริญ
แอลกอฮอล : ทําใหอวัยวะผิดปกติและแทงได
หัดเยอรมัน : ทําใหเกิดอันตรายตอการเจริญของสมอง หัวใจ เลนสตา และหูสวนใน
รังสีเอกซ : การเจริญของเอมบริโอผิดปกติ
รก (Placenta) มีหนาที่แลกเปลี่ยนแกสและรับอาหารจากแม สวนถุงน้ําคร่ํา (Amnion) เปนเยื่อบางใส
บรรจุน้ําคร่ํา (Amniotic Fluid) ชวยปองกันการกระทบกระเทือน ควบคุมอุณหภูมิใหคงที่และทําใหเอมบริโอ
เคลื่อนตัวไดสะดวก
สายสะดือ (Umbilical Cord) เชื่อมตอระหวางรกกับเอมบริโอ ประกอบดวยเสนเลือดที่ไหลเขาสูหัวใจ
เอมบริโอ 1 เสน และเสนเลือดที่รับเลือดจากเอออรตาของเอมบริโอ 2 เสน
มนุษยมีแอลแลนทอยสและถุงไขแดงเชนกัน แตไมเจริญในเอมบริโอของมนุษย
ครบ 280 วัน นับจากวันแรกของการมีประจําเดือนครั้งสุดทาย ฮอรโมน Oxytocin จะกระตุนใหมดลูก
บีบตัวถี่ขึ้น จนถุงน้ําคร่ําแตก ทารกจะคลอดออกมาจากนั้นจึงมีการหายใจเกิดขึ้นเปนครั้งแรกของชีวิต
ฝาแฝด (Twin) เปนความผิดปกติของการตั้งครรภ แบงออกเปน 2 รูปแบบ
1. ฝาแฝดแท (Identical Twin หรือ Monozygotic Twin) เกิดจากไข 1 ใบ ผสมกับอสุจิ 1 ตัว
แตการแบงเซลลครั้งแรกของไซโกตผิดปกติ ทําใหเกิด 2 เซลล ขาดจากกัน แตละเซลลตางก็เจริญเปนเอมบริโอ
ฝาแฝดแบบนี้จึงมีเพศเดียวกัน มีลักษณะพันธุกรรมเหมือนกันทุกประการ
2. ฝาแฝดเทียม (Fraternal Twin หรือ Dizygotic Twin) เกิดจากการตกไขพรอมกัน 2 ใบ จึง
ปฏิสนธิกับอสุจิเกิดเปนฝาแฝดที่อาจมีเพศเดียวกันหรือไมก็ได และมีลักษณะทางพันธุกรรมตางกัน
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (161)2008
แบบทดสอบ
1. สิ่งมีชีวิตในขอใดมีการสืบพันธุแบบไมอาศัยเพศโดยการแตกหนอ
ก. ยีสต ข. พุทธรักษา ค. ขิง ง. ดาวทะเล
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ก., ข. และ ค. 3) ขอ ก., ข. และ ง. 4) ขอ ก., ค. และ ง.
2. ขอใดถูกตองเกี่ยวกับการเจริญเติบโตของกบ
ก. อาหารที่สะสมภายในไขอยูคอนไปทางครึ่งลางของไข
ข. ระบบกลามเนื้อกบเจริญมาจากเนื้อเยื่อมีโซเดิรม
ค. การเปลี่ยนแปลงรูปรางจากลูกออดเปนกบตองอาศัยฮอรโมนจากตอมไทรอยด
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ
3. ถุงแอลแลนทอยสของสัตวปกทําหนาที่อะไร
ก. ปองกันการกระทบกระเทือนของตัวออน ข. ปองกันการสูญเสียน้ํา
ค. แลกเปลี่ยนแกส ง. เก็บของเสียจําพวกกรดยูริก
1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ก. และ ง.
4. แมลงในขอใดมีเมทาเมอรโฟซีสแบบสมบูรณ
1) ดวงมะพราว มด ตัวสามงาม 2) แมลงหางดีด แมลงวัน แตน
3) ดวง ไหม ยุง 4) ชีปะขาว แมลงปอ ปลวก
5. โครงสรางใดไมไดเจริญมาจากเอกโทเดิรม (Ectoderm)
1) เลนสตา 2) ผิวหนัง 3) ไขสันหลัง 4) โนโทคอรด
เฉลย
1. 2) 2. 4) 3. 3) 4. 3) 5. 4)

More Related Content

PDF
6 statistic
PDF
องค์ประกอบศิลป์
PDF
ปัจจัยบางประการที่มีผลต่อPhotosynthesis
DOC
4.ใบงาน
PDF
Carbohydrate
PPTX
ปริมาณสารสัมพันธ์
PPT
การรักษาสมดุลของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ
PDF
ใบงานสมการ
6 statistic
องค์ประกอบศิลป์
ปัจจัยบางประการที่มีผลต่อPhotosynthesis
4.ใบงาน
Carbohydrate
ปริมาณสารสัมพันธ์
การรักษาสมดุลของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ
ใบงานสมการ

What's hot (20)

PPTX
สำเนา 15.1.pptx
PDF
ใบความรู้เรื่องงานประดิษฐ์
PDF
พันธุกรรมและความหลากหลาย
PPTX
ปริมาณกระแสไฟฟ้าในผลไม้
PDF
ใบงานที่ 1 mind map
PPSX
การสังเคราะห์ด้วยแสง
PDF
Present perfect tense
PDF
โครงงานภาษาเหนือน่ารุ้
PPTX
แบตเตอรี่ในผลไม้
PDF
คำศัพท์เกี่ยวกับเทคโนโลยี
PDF
การทำงานของเซลล์ประสาท
DOCX
บทที่ 8 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวัดผลและประเมินผล
PPTX
หน่วยที่ 6 การเขียนสื่อสารสารในการอธิบาย
PPT
Chemical bonding1
PDF
ข้อสอบพลศึกษาป.2
PDF
เทศกาลและพิธีกรรมทางศาสนาซักข์
PPTX
ศาสนาซิกข์
DOCX
โครงงานเรื่อง กล้วยฉาบ
PDF
โรคทางพันธุกรรม
สำเนา 15.1.pptx
ใบความรู้เรื่องงานประดิษฐ์
พันธุกรรมและความหลากหลาย
ปริมาณกระแสไฟฟ้าในผลไม้
ใบงานที่ 1 mind map
การสังเคราะห์ด้วยแสง
Present perfect tense
โครงงานภาษาเหนือน่ารุ้
แบตเตอรี่ในผลไม้
คำศัพท์เกี่ยวกับเทคโนโลยี
การทำงานของเซลล์ประสาท
บทที่ 8 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวัดผลและประเมินผล
หน่วยที่ 6 การเขียนสื่อสารสารในการอธิบาย
Chemical bonding1
ข้อสอบพลศึกษาป.2
เทศกาลและพิธีกรรมทางศาสนาซักข์
ศาสนาซิกข์
โครงงานเรื่อง กล้วยฉาบ
โรคทางพันธุกรรม
Ad

Viewers also liked (20)

PPT
Philadelphia cpa
PDF
Where Does The One-Child Policy Go
PPT
Колоризация ультразвуковых скенированных изображений
PDF
Vitwpres 1212514565311731-8
PDF
Vacancy - Accountant, Antigua Commercial Bank
PDF
เครื่องใช้ไฟฟ้า1
DOCX
Vacancy for Manager of Grand Bay Credit Union
PPTX
PPTX
PPTX
PDF
Корпоративные открытки по индивидуальному дизайну
DOCX
Writing sample - Criminal Defense
PDF
Apresentação payviews
PDF
The Challenges of Urbanisation in India
PDF
We can Broaden Our Ways in TMT Space
PDF
Truongquocte.info_Tâm Lý Học Giao Tiếp
PPTX
Imagen Sales Kit 2014 Casiano Communications
PPT
บท6
Philadelphia cpa
Where Does The One-Child Policy Go
Колоризация ультразвуковых скенированных изображений
Vitwpres 1212514565311731-8
Vacancy - Accountant, Antigua Commercial Bank
เครื่องใช้ไฟฟ้า1
Vacancy for Manager of Grand Bay Credit Union
Корпоративные открытки по индивидуальному дизайну
Writing sample - Criminal Defense
Apresentação payviews
The Challenges of Urbanisation in India
We can Broaden Our Ways in TMT Space
Truongquocte.info_Tâm Lý Học Giao Tiếp
Imagen Sales Kit 2014 Casiano Communications
บท6
Ad

Similar to Tutur(biology)0 net 2 (20)

PPTX
ชีววิทยา สิ่งมีชีวิต หลักการทางชีวะวิทยา
PDF
ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
PDF
ชีวะวิทยา.pdf
PDF
ชีวะวิทยา.pdf
PDF
บทที่ 1 ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
DOC
Unit1 organism
PPTX
Biology lernning 1
PDF
บทที่ 1 ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต 2559
PDF
สรุปเซลล์
PPT
ความสัมพันธ์ในระบบนิเวศ
PPT
บทที่ 3 ตอนที่ 3
PDF
ม.4 ชีววิทยา 1 ตอนที่ 01-05การศึกษาชีววิทยา.pdf
PDF
การศึกษาสิ่งมีชีวิต (study of life) ลักษณะสำคัญของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตคืออ...
PPT
ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
PPT
ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
DOC
ความหมายของนิเวศวิทยา
PDF
ติวสบายชีววิทยา (เพิ่มเติม) บทที่ 01 ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
ชีววิทยา สิ่งมีชีวิต หลักการทางชีวะวิทยา
ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
ชีวะวิทยา.pdf
ชีวะวิทยา.pdf
บทที่ 1 ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
Unit1 organism
Biology lernning 1
บทที่ 1 ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต 2559
สรุปเซลล์
ความสัมพันธ์ในระบบนิเวศ
บทที่ 3 ตอนที่ 3
ม.4 ชีววิทยา 1 ตอนที่ 01-05การศึกษาชีววิทยา.pdf
การศึกษาสิ่งมีชีวิต (study of life) ลักษณะสำคัญของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตคืออ...
ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
ความหมายของนิเวศวิทยา
ติวสบายชีววิทยา (เพิ่มเติม) บทที่ 01 ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

More from สำเร็จ นางสีคุณ (20)

PDF
ของเล่นทำให้เกิดเสียง
PDF
สาวน้อยนักกายกรรม
DOCX
แบบสอบถาม การตัดสินใจซื้อโทรศัพท์มือถือ I phone ของผู้ใช้บริการรถไฟฟ้า bts
DOC
แบบฟอร์มการเขียนบทความวิชาการ
PPTX
Ppt ติว ระบบต่อมไร้ท่อ นักเรียน
DOC
ใบงาน ระบบต่อมไร้ท่อ นักเรียน
DOC
ใบงาน พฤติกรรม สิ่งมีชีวิต นักเรียน
PPTX
Ppt ระบบประสาท (nervous system) ชีววิทยา ม.5
DOCX
แบบทดสอบ เตรียมสอบ Nt วิชาวิทยาศาสตร์ ป.6
PDF
ข้อสอบอัจฉริยภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ป.6 2553
PDF
ข้อสอบอัจฉริยภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ป.6 2552
PDF
ข้อสอบอัจฉริยภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ป.6 2549
PDF
ข้อสอบอัจฉริยภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ป. 6 2550.1
PDF
ข้อสอบวิทยาศาสตร์ O net (โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ)
PDF
ข้อสอบอัจฉริยภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ป.3 2550
DOC
ใบงาน ระบบต่อมไร้ท่อ นักเรียน
DOC
ใบงาน ระบบต่อมไร้ท่อ นักเรียน
DOC
ใบงาน พฤติกรรม สิ่งมีชีวิต นักเรียน
DOC
แบบฟอร์มการเขียนบทความวิชการ Is1 30 คะแนน รายกลุ่ม 1 ชิ้น
ของเล่นทำให้เกิดเสียง
สาวน้อยนักกายกรรม
แบบสอบถาม การตัดสินใจซื้อโทรศัพท์มือถือ I phone ของผู้ใช้บริการรถไฟฟ้า bts
แบบฟอร์มการเขียนบทความวิชาการ
Ppt ติว ระบบต่อมไร้ท่อ นักเรียน
ใบงาน ระบบต่อมไร้ท่อ นักเรียน
ใบงาน พฤติกรรม สิ่งมีชีวิต นักเรียน
Ppt ระบบประสาท (nervous system) ชีววิทยา ม.5
แบบทดสอบ เตรียมสอบ Nt วิชาวิทยาศาสตร์ ป.6
ข้อสอบอัจฉริยภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ป.6 2553
ข้อสอบอัจฉริยภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ป.6 2552
ข้อสอบอัจฉริยภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ป.6 2549
ข้อสอบอัจฉริยภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ป. 6 2550.1
ข้อสอบวิทยาศาสตร์ O net (โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ)
ข้อสอบอัจฉริยภาพ ทางวิทยาศาสตร์ ป.3 2550
ใบงาน ระบบต่อมไร้ท่อ นักเรียน
ใบงาน ระบบต่อมไร้ท่อ นักเรียน
ใบงาน พฤติกรรม สิ่งมีชีวิต นักเรียน
แบบฟอร์มการเขียนบทความวิชการ Is1 30 คะแนน รายกลุ่ม 1 ชิ้น

Tutur(biology)0 net 2

  • 1. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (62)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตและการศึกษาชีววิทยา สิ่งมีชีวิตคืออะไร 1. สิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ (Reproduction) การสืบพันธุเปนสมบัติที่สําคัญของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เพราะสิ่งมีชีวิตตองมีการเพิ่มจํานวนเพื่อดํารงเผาพันธุ เอาไว การสืบพันธุแบงออกเปน 2 ประเภท คือ 1.1 การสืบพันธุแบบไมอาศัยเพศ (Asexual Reproduction) เปนการสืบพันธุที่พบในสิ่งมีชีวิต หลายชนิด ทั้งพวกโพรทิสต สาหราย ฟงไจ พืช และสัตว การสืบพันธุแบบนี้ทําใหสิ่งมีชีวิตสามารถเพิ่มจํานวนได อยางรวดเร็วโดยมีลักษณะทางพันธุกรรมคงเดิม ตัวอยางเชน - การแบงเซลลจากหนึ่งเปนสอง (Binary Fission) พบในสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว พวกโพรคาริโอต (Prokaryoye) เชน แบคทีเรีย สาหรายสีเขียวแกมน้ําเงิน และพวกยูคาริโอต (Eukaryote) เชน อะมีบา พารามี- เซียม ยูกลีนา ฯลฯ - การแตกหนอ (Budding) พบในสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว เชน ยีสต สัตวหลายเซลล เชน ไฮดรา และพืชบางชนิด เชน แหน กลวย ไผ เปนตน - การสรางสปอร (Sporulation) พบในพวกเห็ด รา และพืชบางชนิด เชน มอสส ลิเวอรเวิรต ฮอรนเวิรต เฟน ฯลฯ - การงอกใหม (Regeneration) พบในพวกพลานาเรียและดาวทะเล 1.2 การสืบพันธุแบบอาศัยเพศ (Sexual Reproduction) เปนการสืบพันธุที่มีการสรางเซลล สืบพันธุเพศผูและเซลลสืบพันธุเพศเมียโดยการแบงเซลลแบบไมโอซิส เมื่อเกิดการปฏิสนธิกลายเปนไซโกตและ เจริญเปนตัวออนจึงไดรับการถายทอดลักษณะพันธุกรรมจากทั้งพอและแม ทําใหเกิดความแปรผันทางพันธุกรรม เกิดขึ้นในรุนลูกหลานได
  • 2. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (63)2008 - พารามีเซียม (Paramecium) สืบพันธุแบบไมอาศัยเพศโดยการแบงเซลลแบบ Binary Fission และอาจสืบพันธุแบบอาศัยเพศโดยวิธีคอนจูเกชัน (Conjugation) - ไฮดรา (Hydra) สืบพันธุแบบไมอาศัยเพศโดยการแตกหนอและอาจสืบพันธุแบบอาศัยเพศ โดยสรางเซลลสืบพันธุเพศผูและเซลลสืบพันธุเพศเมียผสมขามตัวกัน 2. สิ่งมีชีวิตมีลักษณะจําเพาะและมีการจัดระบบโครงสรางที่แนนอน (Specific Organization) สิ่งมีชีวิตแตละชนิดมีการจัดระบบโครงสรางของรางกายอยางมีแบบแผนแนนอน ทําใหมีรูปรางลักษณะ เปนเอกลักษณเฉพาะตัวไมเหมือนกัน 3. สิ่งมีชีวิตมีปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล (Metabolism) ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในเซลลสิ่งมีชีวิต เรียกวา “เมแทบอลิซึม (Metabolism)” แบงออกเปน 2 ประเภท คือ 1. แคแทบอลิซึม (Catabolism) หมายถึง กระบวนการสลายสารประกอบอินทรียภายในเซลลใหมี ขนาดเล็กลง และปลดปลอยพลังงานที่แฝงอยูในสารประกอบอินทรียนั้นออกมาเก็บสะสมไวในรูปของ ATP (Adenosine Triphosphate) 2. แอแนบอลิซึม (Anabolism) หมายถึง กระบวนการนําสารที่มีโมเลกุลขนาดเล็กๆ มาสังเคราะห สารโมเลกุลใหญที่จําเปนตอการดํารงชีพของสิ่งมีชีวิต โดยใชพลังงานจากกระบวนการแคแทบอลิซึม 4. สิ่งมีชีวิตมีการเจริญเติบโต มีอายุขัยและมีขนาดจํากัด สิ่งมีชีวิตเริ่มเจริญมาจากไซโกตซึ่งเปนเซลลเพียงเซลลเดียวที่เกิดจากการผสมระหวางอสุจิกับไข จากนั้น จึงมีการเพิ่มจํานวนเซลลและการขยายขนาดของเซลลทําใหรางกายมีขนาดใหญขึ้น ในขณะเดียวกันเซลลแตละ เซลลก็จะมีการแปรสภาพไปทําหนาที่เฉพาะอยาง และมีการรวมกลุมของเซลลพัฒนาไปเปนเนื้อเยื่อและอวัยวะ ตางๆ ตามสวนตางๆ ของรางกาย เชน สมอง กลามเนื้อ หัวใจ ปอด ผิวหนัง เม็ดเลือด เปนตน หลังจากสิ่งมีชีวิตเจริญเติบโตแลวจะมีชีวิตอยูชวงระยะเวลาหนึ่ง แลวก็ตาย จากการศึกษาพบวาชวงเวลา ตั้งแตเกิดจนตายของสิ่งมีชีวิตแตละชนิด ซึ่งเรียกวา “อายุขัย (Life Span)” นั้นถูกควบคุมโดยยีน สําหรับอายุขัยของพืชนั้นพบวาพืชแตละชนิดก็มีอายุขัยแตกตางกันเชนกัน นักชีววิทยาจึงจําแนกพืช ออกเปนกลุมๆ โดยใชอายุขัยเปนเกณฑ ดังนี้ 1. Ephemeral Plant หมายถึง พืชที่มีชวงอายุสั้นมาก ตัวอยางเชน ถั่วเขียว ถั่วลิสง บานชื่น บานเย็น ดาวเรือง แพงพวยฝรั่ง เปนตน 2. Annual Plant หมายถึง พืชที่มีชวงอายุเพียง 1 ป เมื่อออกดอกออกผลแลวก็จะตาย ตัวอยางเชน ขาว สับปะรด ออย เปนตน 3. Biennial Plant หมายถึง พืชที่มีชวงอายุ 2 ป สวนใหญมักเปนพืชที่มีลําตนใตดิน จากการศึกษา พบวาในปแรกพืชพวกนี้จะงอกออกจากเมล็ดแลวเจริญเติบโตเปนตนเตี้ยๆ อยูเหนือพื้นดิน และอาจมีการสะสม อาหารไวในราก ตอมาใบและลําตนเหนือพื้นดินจะเหี่ยวแหงไป เมื่อขึ้นปที่ 2 ก็จะงอกรากออกมาใหม มีการออกดอก ออกผล และตายไปอีกครั้งหนึ่ง โดยเหลือเมล็ดไวสําหรับขยายพันธุตอไป ตัวอยางพืชประเภทนี้ ไดแก หอม กระเทียม วานสี่ทิศ บีท แครอท ฯลฯ
  • 3. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (64)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 4. Perennial Plant หมายถึง พืชที่มีชวงอายุยาวนานกวา 2 ป สวนใหญมักเปนไมยืนตนหรือไมพุมซึ่ง มีใบเขียวชอุมตลอดป ไมมีการผลัดใบ เรียกวา “Evergreen Perennial Plant” บางกลุมมีการผลัดใบใน ฤดูรอน มีการผลิใบใหมในฤดูฝน เรียกวา “Deciduous Perennial Plant” พืชแตละชนิดก็มีขนาดและขอบเขตจํากัดในการเจริญเติบโต นักชีววิทยาจึงจําแนกพืชออกเปนกลุม ไดดังนี้ - พืชลมลุก (Herb) มีความสูงไมเกิน 120 เซนติเมตร - ไมพุม (Shrub) มีความสูงระหวาง 120-300 เซนติเมตร - ไมยืนตน (Tree) มีความสูงมากกวา 300 เซนติเมตร 5. สิ่งมีชีวิตมีการตอบสนองตอสิ่งเรา (Irritability) การตอบสนองตอสิ่งเราของสัตวจะแสดงออกมาในรูปของพฤติกรรมแบบตางๆ ตัวอยางเชน - การอพยพของนกนางแอนในฤดูหนาว - การจําศีลของสัตวในฤดูหนาวหรือฤดูรอน สําหรับการตอบสนองตอสิ่งเราของพืชนั้น มีหลายรูปแบบเชนเดียวกัน ตัวอยางเชน - การเอนเขาหาแสงของลําตน - การเกาะหลักของมือเกาะตําลึง องุน พวงชมพู - การหุบและกางของใบไมยราบเมื่อถูกสัมผัส 6. สิ่งมีชีวิตมีการเคลื่อนไหว (Movement) การเคลื่อนไหวทําใหสิ่งมีชีวิตไดรับสิ่งที่ตองการและหลีกหนีสิ่งที่ไมตองการได ตัวอยางเชน การเคลื่อนที่ เพื่อหาอาหาร การเคลื่อนที่เพื่อหลบหนีศัตรู เปนตน การเคลื่อนไหวในพืชสวนใหญอาจจะเห็นไมเดนชัดนัก เชน การเอนเขาหาแสงสวางของปลายยอดลําตนพืช การปด-เปดของปากใบ การหุบและบานของดอกไม เปนตน 7. สิ่งมีชีวิตมีการปรับตัวใหเขากับสิ่งแวดลอม (Adaptation) สิ่งมีชีวิตในแตละแหลงที่อยูอาศัยจะมีการปรับตัวใหเขากับสภาพแวดลอมแตกตางกันไป ตัวอยางเชน การเปลี่ยนใบเปนหนามเพื่อลดการสูญเสียน้ําของตนกระบองเพชร การที่สัตวในเขตหนาวมีขนยาวปกคลุมรางกาย เพื่อรักษาความอบอุนใหรางกาย การปรับรูปรางสีสันของแมลงและกิ้งกาใหคลายกับแหลงที่อยู เปนตน 8. สิ่งมีชีวิตมีการรักษาดุลยภาพของรางกาย สิ่งมีชีวิตเซลลเดียวพวกโพรโทซัวบางชนิด เชน พารามีเซียม ซึ่งอาศัยอยูในแหลงน้ําจืด จึงมีการออส- โมซิสของน้ําเขาสูเซลลตลอดเวลา ทําใหเซลลขยายขนาดใหญขึ้น แตพารามีเซียมมีคอนแทร็กไทลแวคิวโอล (Contractile Vacuole) ทําหนาที่กําจัดน้ําที่มากเกินไปออกจากเซลลได ทําใหสามารถควบคุมสมดุลน้ําภายในเซลล และภายนอกเซลลไดอยางเหมาะสม - ปลาน้ําจืดมีเกล็ดหรือผิวหนังหนาเพื่อปองกันไมใหน้ําซึมผานเขาไปในรางกายได มีเซลลพิเศษ บริเวณเหงือกทําหนาที่ดูดแรธาตุที่จําเปนกลับเขาสูรางกาย มีปสสาวะเจือจางและปสสาวะบอยๆ ทําใหสามารถ กําจัดน้ําที่มีมากเกินไปออกจากรางกายได - ปลาน้ําเค็มมีเกล็ดปกคลุมรางกายปองกันเกลือแรจากน้ําทะเลแพรเขาสูรางกาย นอกจากนี้ยังมี เซลลที่เหงือกทําหนาที่ขับเกลือและแรธาตุที่มากเกินไปออกทางทวารหนักโดยไมมีการดูดกลับ
  • 4. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (65)2008 ชีววิทยากับการดํารงชีวิต งานวิจัยดานชีววิทยาพื้นฐานและชีววิทยาประยุกตเพื่อพัฒนาปรับปรุงพันธุสิ่งมีชีวิตใหมีลักษณะตามความ ตองการของมนุษยโดยใชเทคนิคทางดานเทคโนโลยีชีวภาพที่ทันสมัย ตัวอยางเชน 1. การใชเทคนิคเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในการขยายพันธุและปรับปรุงพันธุพืช โดยการนําเอาเนื้อเยื่อเจริญ ของพืชบริเวณปลายยอด ปลายกิ่ง ปลายราก หรืออาจจะเปนชิ้นสวนของใบ ออวุล รังไข หรืออับเรณู มาเลี้ยงใน อาหารสังเคราะหสูตรตางๆ ที่เหมาะสมเพื่อชักนําใหเจริญเติบโตกลายเปนตนใหมจํานวนมาก ในเวลารวดเร็ว พืช ที่ขยายพันธุโดยวิธีการนี้จะเปนพืชที่มีลักษณะพันธุกรรมเหมือนเดิมและเปนพืชปลอดโรคอีกดวย ตัวอยางพืชที่ ประสบความสําเร็จในการขยายพันธุโดยวิธีเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ไดแก ขนุนไพศาลทักษิณ เมล็ดถั่วแดงหลวง กลวยไม ขาว เปนตน 2. การสรางพันธุพืชตานทานโรคและแมลงศัตรูพืช โดยการถายฝากยีนในพืชเพื่อใหมีลักษณะตามตองการ ทําใหสามารถสรางพืชแปลงพันธุ (Transgenic Plant) หรือพืชดัดแปลงพันธุกรรม (Genetically Modified Plant) ไดหลายรูปแบบ ตัวอยางเชน - การสรางพืชตานทานไวรัส โดยการถายฝากยีนที่ควบคุมการสรางโปรตีนหอหุมไวรัสเขาไป ทําให พืชมีความตานทานตอการบุกรุกของไวรัสได - การควบคุมการสุกของผลมะเขือเทศ โดยการถายฝากยีน ACC Deaminase จากแบคทีเรีย ทําให พืชไมมีการสรางเอทิลีน มะเขือเทศจึงไมสุกหรือสุกชาลง เทคนิคในการถายฝากยีนในพืชมีหลากหลายรูปแบบ ตัวอยางเชน การถายฝากยีนโดยตรง (Direct Gene Transfer) โดยการแยกโพรโทพลาสตจากเซลลพืชมาบมรวม กับสารละลาย DNA ที่ตองการ แลวใสสารละลาย PEG เพื่อชวยใหเยื่อหุมเซลลออนตัวลง ทําให DNA จาก ภายนอกมีโอกาสเขาไปภายในเซลลได การถายฝากยีนโดยใชกระแสไฟฟา (Electroporation) โดยการนําโพรโทพลาสตหรือแคลลัสมาบมรวม กับสารละลาย DNA ที่ตองการ อาจเติมสารละลาย PEG ดวยก็ได แลวผานกระแสไฟฟาเขาไปเพื่อใหเกิดชองที่ เยื่อหุมเซลล ทําให DNA จากภายนอกมีโอกาสแทรกเขาไปภายในเซลลได การถายฝากยีนโดยใชเข็มฉีด (Microinjection) เปนการถายฝากยีนโดยการฉีด DNA เขาไปในโพร- โทพลาสตของพืช การถายฝากยีนโดยใชเครื่องยิง (Particle Gun) เปนการถายฝากยีนโดยใชทังสเตนหรือทองขนาดเล็ก ประมาณ 1-4 ไมครอน เคลือบดวย DNA แลวใชเครื่องยิงเขาสูเซลลพืชดวยความเร็วประมาณ 1400 ฟุตตอวินาที วิธีการนี้สามารถใชถายฝากยีนในเซลลที่มีผนังเซลลไดโดยไมตองทําเปนโพรโทพลาสต และใชในการถายยีนไปยัง ออรแกเนลลตางๆ ได เชน ไมโทคอนเดรีย คลอโรพลาสต เปนตน การถายฝากยีนโดยใชแบคทีเรีย (Agrobacterium) ซึ่งสามารถบุกรุกเขาสูพืชไดตรงบริเวณที่มีบาดแผล หรืออาจใชวิธีเลี้ยงแบคทีเรียชนิดนี้รวมกับโพรโทพลาสตก็ได
  • 5. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (66)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ชีวจริยธรรม การศึกษาวิจัยทางดานชีววิทยามีการวิจัยคนควาทดลองโดยใชสิ่งมีชีวิตเปนกลุมทดลองอยูตลอดเวลา ดังนั้น นักชีววิทยาทุกคนจึงจําเปนตองมีจริยธรรมในการใชสัตวทดลองอยางเหมาะสม ไมทําการทดลองที่เปนการทรมาน สัตว มีจรรยาบรรณในการใชสัตวทดลองเพื่องานวิจัย โดยตั้งอยูบนพื้นฐานของจริยธรรม คุณธรรม มนุษยธรรม และหลักวิชาการที่เหมาะสม การศึกษาชีววิทยา 1. ชีววิทยา (Biology) มีรากศัพทจากภาษากรีก 2 คํา คือ Bios หมายถึง สิ่งมีชีวิต และ Logos หมายถึง ความคิดหรือเหตุผล ดังนั้น ชีววิทยา จึงหมายถึง การศึกษาแนวคิดของคนเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตอยางมีเหตุผลนั่นเอง 2. องคประกอบของชีววิทยา มี 2 สวน คือ 2.1 กระบวนการ (Process) หมายถึง วิธีการที่ใชในการคนควาหาขอเท็จจริงของปรากฏการณ ตางๆ ในธรรมชาติ ซึ่งก็คือ วิธีการทางวิทยาศาสตร (Scientific Method) นั่นเอง มีขั้นตอนดังนี้ 2.1.1 การสังเกต (Observation) เปนการรวบรวมขอเท็จจริงที่เกิดขึ้นในธรรมชาติอยาง ละเอียดรอบคอบตรงกับความเปนจริง ไมนําความคิดเห็นเขาไปปะปนกับขอมูลจากการสังเกต 2.1.2 การกําหนดปญหา (Problem) เกิดความอยากรูอยากเห็น ชางคิดชางสงสัย หรือการ สังเกตพบขอเท็จจริงที่ขัดแยงกับสิ่งที่เคยรู ปญหาที่ดีตองชัดเจนไมคลุมเครือ มีคุณคาทางวิทยาศาสตร และตรวจสอบ พิสูจนไดดวยการทดลอง การเสาะหาปญหาใหมๆ ตลอดเวลา ชวยใหเกิดความกาวหนาทางวิทยาศาสตร 2.1.3 การตั้งสมมติฐาน (Hypothesis) เปนการคาดคะเนคําตอบอยางมีเหตุผล อาจถูกหรือผิด ก็ได สมมติฐานที่ดีควรจะ - กะทัดรัด ชัดเจน เขาใจงาย - แนะชองทางตรวจสอบสมมติฐานได นิยมใช “ถา..............ดังนั้น...................................” - มีความสัมพันธกับปญหาและขอเท็จจริงที่รวบรวมไดจากการสังเกต 2.1.4 การตรวจสอบสมมติฐาน (Testing The Hypothesis) เปนการพิสูจนวาสมมติฐานถูกตอง หรือไม ซึ่งทําไดหลายวิธี คือ - การรวบรวมขอเท็จจริงจากการสังเกตปรากฏการณในธรรมชาติโดยตรง - การศึกษาคนควารวบรวมจากเอกสารหรือผลงานวิจัยตางๆ ที่มีผูอื่นศึกษามากอน - การทดลอง (Experiment) นิยมใชกันมากที่สุดในทางวิทยาศาสตรโดยมีการวางแผน หรือออกแบบการทดลองอยางรอบคอบรัดกุมเพื่อใหผลการทดลองเปนที่ยอมรับได โดยเฉพาะอยางยิ่งการควบคุม ปจจัยซึ่งอาจมีผลตอการทดลอง คือ ตัวแปร (Variable) ซึ่งมีอยู 3 ชนิด คือ 1. ตัวแปรตนหรือตัวแปรอิสระ (Independent Variable) หมายถึง ตัวแปรที่ ตองการศึกษาหรือเปนสาเหตุของสิ่งที่ตองการตรวจสอบ 2. ตัวแปรตาม (Dependent Variable) หมายถึง ตัวแปรที่เปนผลซึ่งเกิดจากตัวแปรตน 3. ตัวแปรควบคุม (Controlled Variable) หมายถึง ตัวแปรอื่นๆ ที่อาจมีผลตอการ ทดลองและไมตองการศึกษาผลของตัวแปรเหลานี้จึงตองควบคุมใหคงที่
  • 6. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (67)2008 การควบคุมตัวแปรเหลานี้ตองจัดชุดทดลองเปน 2 ชุด คือ 1. ชุดทดลอง (Experimental Group) หรือชุดทดสอบ (Treated Group) ใชศึกษาผลของตัวแปรตน 2. ชุดควบคุม (Controlled Group) ใชเปนมาตรฐานเปรียบเทียบกับชุดทดลอง เพื่อสนับสนุนผลการ ทดลองวาเกิดจากตัวแปรตนที่ตั้งสมมติฐานไวจริง 2.1.5 การวิเคราะหและสรุปผล (Analysis And Conclusion) เปนการนําขอมูลจากการทดลอง มาหาความสัมพันธกันเพื่ออธิบายและสรุปวาสมมติฐานถูกตองหรือไม ตัวอยาง ปญหา : ปุยคอกทําใหกุหลาบออกดอกมากขึ้นหรือไม สมมติฐาน : ถาปุยคอกมีผลตอการออกดอกของกุหลาบ ดังนั้นกุหลาบที่ไดรับปุยคอกยอมออกดอก มากกวากุหลาบที่ไมไดรับปุยคอก ตัวแปรตน : ปุยคอก ตัวแปรตาม : การออกดอกของกุหลาบ ตัวแปรควบคุม : ชนิดกุหลาบ ดิน น้ํา แสง แหลงที่ปลูก อุณหภูมิ ฯลฯ ผลการทดลอง : กุหลาบที่ใสปุยคอกออกดอกมากกวากุหลาบที่ไมใสปุยคอก สรุปผล : ปุยคอกทําใหกุหลาบออกดอกมากขึ้น 2.2 ความรู (Knowledge) หมายถึง ผลที่เกิดจากการศึกษาคนควาโดยใชกระบวนการทางดาน วิทยาศาสตร คือ 2.2.1 ขอเท็จจริง (Fact) หมายถึง ความจริงที่ปรากฏในธรรมชาติ สามารถสังเกตไดโดยตรง ขอเท็จจริงในธรรมชาติยอมถูกตองเสมอ แตการสังเกตขอเท็จจริงอาจผิดพลาดได 2.2.2 ขอมูล (Data) หมายถึง ขอเท็จจริงที่ไดจากการสังเกตปรากฏการณธรรมชาติหรือการ ทดลองหรือเอกสารจากการวิจัยตางๆ ซึ่งนํามารวบรวมไวอยางเปนระบบ 2.2.3 ทฤษฎี (Theory) หมายถึง สมมติฐานที่ผานการตรวจสอบหลายๆ ครั้งจนสามารถนํามา อธิบายหรือทํานายขอเท็จจริงอื่นๆ ที่คลายกันได ทฤษฎีอาจเปลี่ยนแปลงไดหากไดรับขอมูลหรือขอเท็จจริงใหมๆ เพิ่มขึ้น 2.2.4 กฎ (Law) หมายถึง ทฤษฎีที่สามารถอธิบายปรากฏการณในธรรมชาติไดอยางกวางขวาง เปนเวลานานจนเปนที่ยอมรับสามารถทดสอบผลไดเหมือนเดิมทุกๆ ครั้งโดยไมมีขอโตแยงใดๆ เพราะเปนความ จริงที่ไมเปลี่ยนแปลงการวิเคราะหขอมูลและสรุปผล
  • 7. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (68)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 3. การศึกษาดานชีววิทยา มีหลายสาขาวิชา ไดแก 3.1 สัตววิทยา (Zoology) ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องสัตว เชน - Protozoology ศึกษาเกี่ยวกับโพรโทซัว - Entomology ศึกษาเกี่ยวกับแมลง - Carcinology ศึกษาเกี่ยวกับ กุง ปู กั้งตั๊กแตน - Acarology ศึกษาเกี่ยวกับเห็บและไร - Apiculture ศึกษาเกี่ยวกับการเลี้ยงผึ้ง - Malacology ศึกษาเกี่ยวกับหอย - Ichthyology ศึกษาเกี่ยวกับปลา - Ornithology ศึกษาเกี่ยวกับนก - Mammalogy ศึกษาเกี่ยวกับสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานม 3.2 พฤกษศาสตร (Botany) ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องพืช เชน - Phycology หรือ Algology ศึกษาเกี่ยวกับสาหราย - Mycology ศึกษาเกี่ยวกับเห็ดรา - Bryology ศึกษาเกี่ยวกับมอสส ลิเวอรเวิรตและฮอรนเวิรต - Pteridology ศึกษาเกี่ยวกับเฟรน - Dendrology ศึกษาเกี่ยวกับไมยืนตน 3.3 จุลชีววิทยา (Microbiology) ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กๆ ที่มองดวยตาเปลาไมเห็น เชน - Virology ศึกษาเกี่ยวกับไวรัส - Bacteriology ศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรีย 4. การศึกษาชีววิทยายังมีรูปแบบการศึกษาในแนวทางอื่นๆ อีกมากมาย ตัวอยางเชน - สรีรวิทยา (Physiology) ศึกษาเกี่ยวกับกลไกการทํางานและหนาที่ของอวัยวะตางๆ ของสิ่งมีชีวิต - สัณฐานวิทยา (Morphology) ศึกษาเกี่ยวกับรูปรางลักษณะโครงสรางภายนอกของสิ่งมีชีวิต - กายวิภาคศาสตร (Anatomy) ศึกษาเกี่ยวกับโครงสรางภายในของสิ่งมีชีวิต - ปรสิตวิทยา (Parasitology) ศึกษาเกี่ยวกับปรสิตชนิดตางๆ ในสิ่งมีชีวิต - คัพภะวิทยา (Embryology) ศึกษาเกี่ยวกับการเจริญเติบโตของตัวออนของสิ่งมีชีวิตชนิดตางๆ - เซลลวิทยา (Cytology) ศึกษาเกี่ยวกับโครงสรางและหนาที่ของเซลล - พันธุศาสตร (Genetics) ศึกษาเกี่ยวกับการถายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต - อนุกรมวิธาน (Taxonomy) ศึกษาเกี่ยวกับการจัดจําแนก การระบุชื่อและการตั้งชื่อสิ่งมีชีวิต - นิเวศวิทยา (Ecology) ศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธระหวางสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดลอม - วิวัฒนาการ (Evolution) ศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตตั้งแตอดีตจนถึงปจจุบัน
  • 8. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (69)2008 การใชกลองจุลทรรศน กลองจุลทรรศน (Microscope) เปนเครื่องมือที่ใชขยายประสาทสัมผัสทางตา เพราะมนุษยมองเห็นวัตถุ ขนาดเล็กที่สุดไดไมเกิน 0.1 มิลลิเมตร กลองจุลทรรศนแบบใชแสง (Light Microscope ; LM) - เปนกลองจุลทรรศนแบบเลนสประกอบ - ใชแสงสวางจากดวงอาทิตยหรือหลอดไฟฟา มีกําลังขยายประมาณ 2000 เทา - มีองคประกอบที่สําคัญ ดังนี้ องคประกอบ หนาที่ เลนสใกลตา (Ocular Len) ขยายภาพที่เกิดจากเลนสใกลวัตถุเปนภาพเสมือนหัวกลับ ขนาด ใหญ (มีกําลังขยาย 5x, 10x หรือ 15x) เลนสใกลวัตถุ (Objective Len) ทําใหเกิดภาพจริงหัวกลับ (มีกําลังขยาย 4x, 10x, 60x หรือ 100x) ปุมปรับภาพหยาบ (Coarse Adjustment) ปรับหาภาพเมื่อใชเลนสกําลังขยายต่ํา เชน 4x, 10x ปุมปรับภาพละเอียด (Fine Adjustment) ปรับดูภาพใหชัดเจนเมื่อใชเลนสกําลังขยายสูง เชน 40x, 60x, 100x เลนสรวมแสง (Condenser) รวมแสงใหมีความเขมสูงมากพอ ทําใหมองเห็นภาพไดชัดเจนขึ้น ไดอะแฟรม (Diaphragm) ควบคุมปริมาณแสงใหพอเหมาะ หลักการใชกลองจุลทรรศนแบบใชแสง - ตัวกลองตองตั้งตรง เพื่อไมใหสไลดเลื่อนไถล - ปรับกระจกใหแสงเขาลํากลองเต็มที่ - ใชเลนสใกลวัตถุกําลังขยายต่ําสุดกอนเสมอ เมื่อเห็นภาพชัดแลวจึงใชเลนสกําลังขยายสูงขึ้นตามลําดับ - หมุนปุมปรับภาพเขาหาตัว เพื่อใหลํากลองเลื่อนขึ้นไมใหชนกับสไลด - ใชปุมปรับภาพละเอียดเสมอ เมื่อใชเลนสกําลังขยายสูง - การเพิ่มกําลังขยายทําใหเนื้อที่ที่เห็นภาพนอยลง แตเห็นรายละเอียดของวัตถุที่ศึกษามากขึ้น นอกจากนี้ อาจทําใหความสวางของภาพลดลง จึงตองปรับไดอะแฟรมใหแสงสวางพอเหมาะ - ภาพที่เห็นในกลองเปนภาพเสมือนหัวกลับขนาดใหญกวาวัตถุ ขอควรจํา 1. กําลังขยายกลองจุลทรรศน = กําลังขยายของเลนสใกลตา × กําลังขยายของเลนสใกลวัตถุ 2. ขนาดจริงของวัตถุ = ทรรศนองกลองจุลกําลังขยายข องจุลทรรศนปรากฏในกลขนาดภาพที่
  • 9. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (70)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอน (Electron Microscope) - ผูประดิษฐ คือ Max Knoll และ Ernst Ruska นักวิทยาศาสตรชาวเยอรมัน ในป ค.ศ. 1932 - สามารถสองดูวัตถุที่มีขนาดเล็กมากถึง 0.0005 ไมโครเมตร ได - มี 2 แบบ คือ 1. กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนแบบสองผาน (Transmission Eletron Microscope ; TEM) ใชศึกษา ตัวอยางที่มีการเตรียมใหบางมากจนลําแสงอิเล็กตรอนผานได 2. กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนแบบสองกราด (Scanning Electron Microscope ; SEM) ใชศึกษา ลักษณะภายนอกของตัวอยางทึบแสง ทําใหเห็นภาพ 3 มิติของวัตถุไดชัดเจน ขอควรจํา เปรียบเทียบความแตกตางของกลองจุลทรรศนธรรมดาแบบใชแสงกับกลองจุลทรรศนอิเล็กตรอน ลักษณะ LM TEM SEM แหลงกําเนิดแสง แสงอาทิตยหรือหลอดไฟ ลําแสงอิเล็กตรอนในสุญญากาศ อุปกรณควบคุมปริมาณแสง เลนสแกว เลนสแมเหล็กไฟฟา การทําใหภาพชัด เลื่อนเลนสใกลวัตถุ ปรับสนามแมเหล็ก กําลังขยาย 100-2000 เทา 100-800000 เทา 10-50000 เทา ขนาดตัวอยางที่มองเห็นได 0.2 µm 0.0005 µm 6-10 nm การเตรียมตัวอยาง ตัวอยางสดหรือแหง บาง 6-10 µm ตัวอยางแหง บาง 60-90 µm ตัวอยางแหง ฉาบทอง
  • 10. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (71)2008 แบบทดสอบ 1. ถาตองการศึกษาผลของปุยไนโตรเจนตอการเกิดใบใหมของตนกุหลาบ การใชตัวแปรในขอใดถูกตอง ก. ตัวแปรอิสระ ไดแก ปริมาณปุยไนโตรเจน ข. ตัวแปรอิสระ ไดแก ปริมาณน้ําที่รดตนกุหลาบแตละครั้ง ค. ตัวแปรตาม ไดแก จํานวนใบใหมของตนกุหลาบ ง. ตัวแปรควบคุม ไดแก อายุและพันธุของตนกุหลาบ 1) ขอ ก., ค. และ ง. 2) ขอ ข., ค. และ ง. 3) ขอ ก., ข. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ 2. จากการทดลองเลี้ยงปลาชนิดเดียวกัน 2 ตัว ในสิ่งแวดลอมเดียวกันทุกประการ ยกเวนอาหารปลา ใหตัวที่ 1 กินลูกน้ําและตัวที่ 2 กินอาหารสํา.เร็จรูป ปรากฏวาในสัปดาหตอมาปลาตัวที่ 2 ตาย สวนปลาตัวที่ 1 ปกติดี ขอใดสรุปผลการทดลองถูกตอง 1) อาหารสําเร็จรูปทําใหปลาตัวที่ 2 เปนโรคและตาย 2) อาหารสําเร็จรูปทําใหน้ํา.เนาเสีย ปลาตัวที่ 2 จึงตาย 3) อาหารสําเร็จรูปมีสารพิษ ทําใหปลาตัวที่ 2 ตาย 4) เปนไปไดทุกขอ 3. การศึกษาสาขาวิชาใดที่เกี่ยวของกับการสรางพืชที่มีการดัดแปลงพันธุกรรมไดสําเร็จในปจจุบัน 1) Evolution 2) Morphology 3) Genetic Engineering 4) Bacteriology เฉลย 1. 1) 2. 4) 3. 3)
  • 11. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (72)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 เคมีที่เปนพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต สารอนินทรีย เกลือแร (Mineral) เซลลของสิ่งมีชีวิตประกอบดวยสารอินทรียเปนสวนใหญ ธาตุที่มีมากที่สุดในเซลลโดยทั่วไป คือ ไฮโดรเจน 65.40% รองลงมา คือ ออกซิเจน 25.60% คารบอน 7.50% และไนโตรเจน 1.25% ตามลําดับ ความสําคัญของแรธาตุ ธาตุ ความสําคัญ แหลงอาหาร แคลเซียม (Ca) เปนสวนประกอบของกระดูกและฟน ชวยในการ แข็งตัวของเลือดและดูดซึมวิตามิน B12 ปลาไสตัน นมผง เนยแข็ง กะป ถั่วเมล็ดแหง ผักใบเขียวตางๆ ฟอสฟอรัส (P) เปนสวนประกอบของกระดูกและฟน กรดนิวคลีอิก ฟอสโฟลิพิด AMP ADP และ ATP เนื้อสัตว นม ไข ถั่วเมล็ดแหง ผักและผลไม กํามะถัน (S) เปนสวนประกอบของวิตามิน B1, อินซูลิน และมิว- โคพอลิแซคคาไรด ซึ่งพบมากในขน ผม เล็บ เอ็น และกระดูกออน เนื้อสัตว นม ไข ถั่วเมล็ดแหง กะหล่ําปลี โซเดียม (Na) และโพแทสเซียม (K) ควบคุมสมดุลของน้ําและกรด-เบสในรางกาย เกี่ยวของกับการสงกระแสประสาท เกลือแกง เนื้อ นม ไข ถั่ว อาหารทะเล ผักและผลไม แมกนีเซียม (Mg) เปนสวนประกอบของกระดูกฟนและเลือดเกี่ยวของ กับการสงกระแสประสาทและการยืดหดตัวของ กลามเนื้อ เนื้อ นม ไข ถั่วเมล็ดแหง ผักใบเขียว อาหารทะเล คลอรีน (Cl) ควบคุมสมดุลน้ําและกรด-เบสในรางกาย เปนสวนประกอบของกรดในกระเพาะอาหาร เกลือแกง เนื้อ ไข นม เหล็ก (Fe) เปนสวนประกอบของฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดง และไมโอโกลบินในกลามเนื้อ เครื่องในสัตว ตับ ไขแดง หอย ถั่วเมล็ดแหง ผักใบเขียว ไอโอดีน (I) เปนสวนประกอบของฮอรโมนไธรอกซิน (Thyroxin) ถาขาดจะเกิดโรคเออ (ในเด็ก) หรือโรคคอพอก (ใน ผูใหญ) อาหารทะเล เกลือสมุทร ฟลูออรีน (F) เปนสวนประกอบของสารเคลือบฟนและชวยให กระดูกแข็งแรง อาหารทะเล ชา น้ําจากบอ ธรรมชาติ สังกะสี (Zn) เกี่ยวของกับการสรางอสุจิและการหลั่งฮอรโมน เพศชาย เนื้อสัตว ไข อาหารทะเล หอยนางรม
  • 12. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (73)2008 น้ํา เปนองคประกอบของเซลลสิ่งมีชีวิต รางกายมนุษยมีน้ํามากถึง 60% ของน้ําหนักตัว รองลงมา คือ โปรตีน 18% แรธาตุ 4% คารโบไฮเดรต นอยกวา 1% และวิตามินมีปริมาณนอยมาก เปนตัวทําละลายที่ดี เปนตัวกลางที่กอใหเกิดปฏิกิริยาเคมีในเซลล ชวยในการลําเลียงสาร ควบคุม ความเปนกรด-เบส ควบคุมอุณหภูมิของรางกาย แตละวันรางกายมนุษยสูญเสียน้ําประมาณ 2500 ลูกบาศกเซนติเมตร ทางเหงื่อ ปสสาวะ อุจจาระและ ลมหายใจออก สารอินทรีย คารโบไฮเดรต (Carbohydrate) เปนสารอาหารหลักที่ใหพลังงานแกสิ่งมีชีวิต ประกอบดวยธาตุ C, H และ O โดย H : O = 2 : 1 แบงเปน 3 ประเภท คือ 1. น้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว (Monosaccharide) - เปนคารโบไฮเดรตที่มีโมเลกุลขนาดเล็กที่สุด รางกายสามารถนําไปใชประโยชนไดเลย - มักเปนผลึกสีขาว มีรสหวาน ละลายน้ําไดดี มีชื่อเรียกตามจํานวนอะตอมของคารบอน น้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว สูตรโมเลกุล ตัวอยาง ไตรโอส (Triose) เทโทรส (Tetrose) เพนโทส (Pentose) เฮกโซส (Hexose) C3H3O3 C4H8O4 C5H10O5 C6H12O6 Glyceraldehyde Erythrose Ribose, Arabinose Glucose, Fructose, Galactose - น้ําตาลเฮกโซสเปนน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวที่พบมากที่สุดในธรรมชาติมีความสําคัญ ดังนี้ น้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว ความสําคัญ แหลงที่พบ กลูโคส (Glucose) - เปนแหลงพลังงานที่สําคัญที่สุด - เปนองคประกอบของแปง เซลลูโลสและไกลโคเจน น้ําผึ้ง องุน ผัก และผลไม ฟรักโทส (Fructose) - เปนแหลงพลังงานของอสุจิ - มีรสหวานที่สุด น้ําผึ้ง ผลไมสุก กาแล็กโทส (Galactose) - เปนองคประกอบของวุน ยาง เมือกไม และน้ํานม วุน ยาง เมือกไม น้ํานม - กลูโคส ฟรักโทส และกาแล็กโทส มีสูตรโมเลกุลเหมือนกัน คือ C6H12O6 แตมีสูตรโครงสรางตางกัน
  • 13. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (74)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 2. น้ําตาลโมเลกุลคู (Disaccharide) - เกิดจากน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยว 2 โมเลกุล เชื่อมตอกันดวยพันธะโคเวเลนต เรียกวา “Glycosidic Bond” ทําใหเกิดน้ําขึ้นมาดวยจึงเรียกปฏิกิริยานี้วา “Dehydration” - โดยมากเกิดจากน้ําตาลเฮกโซส จึงมีสูตรโมเลกุลเปน C12H22O11 มีลักษณะดังตาราง น้ําตาลโมเลกุลคู ลักษณะ แหลงที่พบ ซูโครส (Sucrose) - เกิดจากกลูโคสกับฟรักโทส - เปนผลึกใส รสหวาน ละลายน้ําดี - นํามาทําเปนน้ําตาลอินเวอรท (Invert Sugar) ซึ่งมีรสหวานกวาเดิม ออย, มะพราว, ตาล, หัวผักกาดหวาน แล็กโทส (Lactose) - เกิดจากกลูโคสกับกาแล็กโทส - เปนผงละเอียดคลายทรายละลายน้ําไมดี รสหวานเล็กนอย - ใชเปนสวนประกอบของยาเม็ดบางประเภท น้ํานมคนและสัตว มอลโทส (Maltose) - เกิดจากกลูโคสกับกลูโคสตอกันดวย α-1, 4-Glycosidic Bond - ละลายน้ําไดคอนขางดี รสหวานเล็กนอย เมล็ดธัญพืช เซลโลไบโอส (Cellobiose) - เกิดจากกลูโคสกับกลูโคสตอกันดวย β-1, 4-Glycosidic Bond - คลายมอลโทส แตละลายน้ําไมดี และหวาน นอยกวา ผนังเซลลพืช โดยทั่วไป น้ําตาลโมเลกุลคู
  • 14. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (75)2008 3. น้ําตาลโมเลกุลใหญ (Polysaccharide) - เปนคารโบไฮเดรตที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ - เกิดจากน้ําตาลโมเลกุลเดี่ยวมากกวา 10 โมเลกุล เชื่อมตอกัน - มักไมคอยละลายน้ําและไมมีรสหวาน มีหลายชนิดที่ควรรูจัก ไดแก ชนิด ลักษณะสําคัญ แหลงที่พบ แปง (Starch) - อะไมโลส (Amylose) - อะไมโลเพคทิน (Amylopectin) - ประกอบดวยน้ําตาลกลูโคสจํานวนมากตอกัน ดวย α-1, 4-Glycosidic Bond เปนเกลียว - ทําปฏิกิริยากับสารละลายไอโอดีนเกิดสีน้ําเงิน ปนดํา - ประกอบดวยน้ําตาลกลูโคสจํานวนมากเชื่อม กันดวย α-1, 4-Glycosidic Bond และมี แตกแขนงเปนกิ่งกานสาขา - ทําปฏิกิริยากับสารละลายไอโอดีนเกิดสีมวง- แดง เมล็ดธัญพืช มันฝรั่ง มันสําปะหลัง ไกลโคเจน (Glycogen) - ประกอบดวยกลูโคสจํานวนมากตอกัน และ แตกกิ่งกานสาขาเปนสายสั้นๆ มากมาย - ทําปฏิกิริยากับสารละลายไอโอดีนเกิดสีแดง ตับ หอย กลามเนื้อ ตัวออนผึ้ง เซลลูโลส (Cellulose) - ประกอบดวยกลูโคสเชื่อมกันเปนเสนใยยาว และเหนียว ไมมีกิ่งกานสาขา - ชวยในการขับถายและดูดซึมสารพิษในสําไส- ใหญ ผนังเซลลพืช เฮมิเซลลูโลส (Hemicelluiose) ประกอบดวยกรดยูโรนิก, กลูโคส, กาแล็กโทส, แมนโมส, อะราบิโนสและไซโลส แกลบ รํา ซังขาวโพด
  • 15. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (76)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 แปง ไกลโคเจน เซลลูโลส
  • 16. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (77)2008 โปรตีน (Protein) เปนสารอินทรียโมเลกุลใหญประกอบดวยกรดอะมิโน (Amino Acid) เชื่อมตอกันดวยพันธะเพปไทด (Peptide Bond) ประกอบดวยธาตุ C, H, O, N หรืออาจมี S, P หรือ Fe ดวยก็ได กรดอะมิโนประกอบดวยโครงสรางหลักคลายกัน คือ กรดอะมิโนที่พบในธรรมชาติโดยทั่วไปมี 20 ชนิด แบงเปน 2 กลุม คือ 1. กรดอะมิโนที่จําเปน (Essential Amino Acid) เปนกรดอะมิโนที่รางกายไมสามารถสังเคราะหขึ้น เองได ตองไดรับจากอาหารประเภท เนื้อ นม ไข หรือถั่วเหลือง มีอยู 8-10 ชนิดขึ้นกับชวงอายุ สําหรับอารจีนีน และฮิสทิดีน นั้นมีความจําเปนสําหรับการเจริญเติบโตในวัยเด็ก 2. กรดอะมิโนที่ไมจําเปน (Nonessential Amino Acid) เปนกรดอะมิโนที่รางกายสังเคราะหขึ้นเองได กรดอะมิโนที่จําเปน กรดอะมิโนที่ไมจําเปน *ฮิสทิดิน (Histidine) *อารจีนีน (Arginine) ลิวซีน (Leucine) ไอโซลิวซีน (Isoleucine) ไลซีน (Lysine) เมไทโอนีน (Methionine) ฟนิลอะลานีน (Phenylalanine) ทริปโตเฟน (Tryptophan) ทรีโอนีน (Threonine) วาลีน (Valine) อะลานีน (Alanine) แอสพาราจีน (Asparagine) กรดแอสพารติก (Aspartic Acid) กรดกลูตามิก (Glutamic Acid) กลูตามีน (Glutamine) โพรลีน (Proline) ซีริน (Serine) ซีสเทอิน (Cysteine) ไทโรซิน (Thyrosine) ไกลซีน (Glycine) การเชื่อมตอกันของกรดอะมิโนจํานวนมากๆ กลายเปนสายยาวเรียกวา “พอลิเพปไทด (Polypeptide)” ซึ่งมีการจัดเรียงตัวไดหลายรูปแบบตางๆ กัน ดังนี้ 1. โครงสรางปฐมภูมิ (Primary Structure) มีลักษณะเปนสายยาวเนื่องจากการเชื่อมตอกันของกรดอะมิโน จํานวนมากดวยพันธะเพปไทด เชน ไซโทโครม ซี 2. โครงสรางทุติยภูมิ (Secondary Structure) มีลักษณะเปนเกลียวหรือลูกคลื่นเนื่องจากมีแรงดึงดูดของ พันธะไฮโดรเจนภายในพอลิเทปไทดเสนเดียวกันหรือคนละเสนก็ได เชน อัลฟาเคราติน (α-Keratin) ไมโอซิน (Myosin) คอลลาเจน (Collagen) เสนไหม (Silk Fibroin) เปนตน 3. โครงสรางตติยภูมิ (Tertiary Structure) มีลักษณะเปนกอนกลม (Glogubar Protein) เนื่องจาก แรงดึงดูดของพันธะไฮโดรเจนหรือแรงดึงดูดระหวาง Side Chain และ Disulfide Bond ทําใหสายพอลิเพปไทด ขดไปมาเปนกอน เชน ไมโอโกลบิน (Myoglobin) ในเซลลกลามเนื้อ เปนตน 4. โครงสรางจตุรภูมิ (Quarternary Structure) เกิดจากพอลิเพปไทดมากกวาหนึ่งเสนรวมกันเปน กลุมดวยแรงแวนเดอรวาลส ทําใหมีโครงรูปที่เหมาะกับหนาที่ เชน ฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดง ประกอบดวย พอลิเพปไทด 4 หนวยยอย
  • 17. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (78)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 โปรตีนในสิ่งมีชีวิตมีหนาที่แตกตางกันหลายประการ สรุปไดดังนี้ หนาที่ของโปรตีน ตัวอยาง 1. เปนโครงสรางของรางกาย 2. เปนเอนไซม 3. ลําเลียงสาร 4. ชวยในการเคลื่อนไหว 5. เปนฮอรโมน 6. สะสมอาหาร 7. ปองกันอันตราย 8. เปนสารพิษ คอลลาเจนในกระดูกออนและเอ็น อัลฟาเคราตินในเสนผม ขน เขา อะไมเลสในน้ําลาย เพปซินในกระเพาะอาหาร ฮีโมโกลบินลําเลียงออกซิเจน ทรานซเฟอรินลําเลียงธาตุเหล็ก ไมโอซินและแอคตินในเซลลกลามเนื้อ ทิวบิวลินในซิเลียและแฟลเจลลัม อินซูลินชวยควบคุมระดับน้ําตาลในเลือด ออกซิโทซิน ควบคุมการหดตัวของมดลูก เคซีนในนม โอวัลบูมินในไขขาว อิมมูโนโกลบูลินเปนภูมิคุมกันโรค ไฟบรินและธรอมบิน ชวยใหเลือดแข็งตัว พิษงู โปรตีน ลิพิด (Lipid) เปนสารอินทรียที่ไมละลายน้ํา แตละลายในอีเทอร คลอโรฟอรมและเบนซีน ประกอบดวย C, H และ O เชนเดียวกับคารโบไฮเดรต แตมีอัตราสวน H : O แตกตางกันมีหลาย ประเภทที่ควรรูจัก ไดแก 1. ลิพิดธรรมดา (Simple Lipid) เกิดจากปฏิกิริยาเคมีระหวางกรดไขมันกับแอลกอฮอล พบทั้งอยูใน สภาพน้ํามัน (Oil) และไขมัน (Fat)
  • 18. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (79)2008 2. ลิพิดประกอบ (Compound Lipid) เกิดจากลิพิดธรรมดารวมตัวกับสารชนิดอื่นๆ ที่ควรรูจัก ไดแก - ฟอสโฟลิพิด (Phospholipid) เปนลิพิดที่มีหมูฟอสเฟตเปนองคประกอบ พบในเยื่อหุมเซลล ทําใหมี สมบัติเปนเยื่อเลือกผาน - ไกลโคลิพิด (Glycolipid) เปนลิพิดที่มีคารโบไฮเดรตเปนองคประกอบอยูดวย เชน Cerebroside และ Ganglioside ซึ่งพบมากในเซลลสมองและเสนประสาท - ไลโพโปรตีน (Lipoprotrin) เปนลิพิดที่มีโปรตีนเปนองคประกอบพบที่เยื่อหุมเซลลและน้ําเลือด 3. ลิพิดเบ็ดเตล็ด (Miscellaneous Lipid) เปนสารอินทรียที่มีสมบัติคลายลิพิด มักพบปนกับลิพิดใน ธรรมชาติ ตัวอยางเชน - สเตรอยด (Steroid) ไดแก ฮอรโมนเพศของมนุษย คือ เทสโทสเทอโรน (Testosterone) กับ โพรเจสเทอโรน (Progesterone), คอเลสเทอรอล (Cholesterol), เออรโกสเทอรอล (Ergosterol) เปนตน - เทอรปน (Terpene) ไดแก สารที่พบในน้ํามันหอมระเหยจากพืช :- Geraniol, Phytol เปนตน กรดไขมัน (Fatty Acid) ที่พบในเซลลของสิ่งมีชีวิตมีมากกวา 70 ชนิด แบงออกเปน 2 กลุมใหญ คือ 1. กรดไขมันอิ่มตัว (Saturated Fatty Acid) เปนกรดไขมันที่อะตอมคารบอนในโมเลกุลมีพันธะเดี่ยว จึงไมทําปฏิกิริยากับสารอื่น โดยมากมีจุดหลอมเหลวสูง พบในไขมันสัตว 2. กรดไขมันไมอิ่มตัว (Unsaturated Fatty Acid) เปนกรดไขมันที่อะตอมคารบอนบางตัวในโมเลกุล จับกันดวยพันธะคู จึงทําปฏิกิริยากับสารอื่นไดงายโดยเฉพาะกับออกซิเจนทําใหมีกลิ่นเหม็นหืน พบในน้ํามันพืช กรดไขมันอิ่มตัว กรดไขมันไมอิ่มตัว กรดลอริค (Lauric Acid) กรดไมริสติค (Myristic Acid) กรดพาลมิติค (Palmitic Acid) กรดสเตียริค (Stearic Acid) กรดไลโนลีอิค (Linoleic Acid) กรดไลโนลีนิค (Linolenic Acid) กรดพาลมิโทลีอิค (Palmitoleic Acid) กรดโอลีอิค (Oleic Acid) ไขมัน
  • 19. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (80)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 วิตามิน (Vitamin) เปนสารอาหารที่ไมใหพลังงาน แตรางกายขาดไมได เพราะอาจทําใหเกิดความผิดปกติตอรางกายได แบงออกเปน 2 กลุม ดังตาราง วิตามิน ความสําคัญ แหลงอาหาร ละลายในน้ํา B1 (Thiamine) - เปนโคเอนไซมสําหรับแทบอลิซึมของคารโบไฮเดรต - ถาขาดจะเปนโรคเหน็บชา ขาวซอมมือ เนื้อหมู ยีสต ไขแดง ตับ B2 (Riboflavin) - เปนสวนประกอบของโคเอนไซมที่เกี่ยวของกับการ สรางพลังงาน - ถาขาดจะเปนโรคปากนกกระจอก ยีสต ไข นม ถั่วเมล็ดแหง ผักที่มีสีเขียวแก B5 (Niacin) - เปนสวนประกอบของโคเอนโซม NAD และ NADP - ถาขาดจะเปนโรคเพลลากรา (ผิวหนังแหงแตก) ยีสต ตับ ไต ขาวซอมมือ เนื้อสัตว ถั่วเมล็ดแหง B6 (Pyridoxin) - เปนโคเอนไซมสําหรับกระบวนการสังเคราะหกรด- อะมิโน - ถาขาดทําใหระบบประสาทเสื่อม ปวดบวมตามมือเทา ตับ ขาวไมขัดสี ผัก เนื้อไม ติดมัน B12 (Cyanocobalamin) - ชวยในการสรางเม็ดเลือดแดงและกรดนิวคลีอิก - ถาขาดจะเปนโรคโลหิตจาง เนื้อสัตว ปลา นม ไข เนยแข็ง ตับ C (Ascorbic Acid) - สรางคอลลาเจนเชื่อมเนื้อเยื่อใหติดกัน - ถาขาดจะเปนโรคเลือดออกตามไรฟน แผลหายชา ผลไมรสเปรี้ยว เชอรี่ มะเขือเทศ มะขามปอม ผักสีเขียว ละลายในไขมัน A (Retinol) - ชวยในการมองเห็น - ถาขาดจะเปนโรคตามองไมเห็นตอนกลางคืน ตับ ไขแดง น้ํามันตับปลา นม ผักผลไมสีเขียวและ เหลือง ตําลึง D (Calciferol) - ชวยใหกระดูกแข็งแรง - ถาขาดจะเปนโรคกระดูกออน น้ํามันตับปลา ไขแดง นม E (α-Tocopherol) - ชวยปองกันการแตกของเยื่อหุมเซลล - ถาขาดจะเปนโรคโลหิตจางและเปนหมัน น้ํามันพืช ผักสีเขียว ไข ตับ K (Phylloquinone) - ชวยสังเคราะหโพรธรอมบิน ซึ่งทําใหเลือดแข็งตัว - ถาขาดทําใหเลือดแข็งตัวชา ผักสีเขียว ผักโขม ผักคะนา กะหล่ําปลี
  • 20. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (81)2008 กรดนิวคลีอิก (Nucleic Acid) เปนแหลงรวบรวมขอมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต และมีการถายทอดจากบรรพบุรุษไปสูลูกหลานได กรดนิวคลีอิกที่พบในสิ่งมีชีวิตจะอยูในรูป DNA (Deoxyribonucleic Acid) และ RNA (Ribonucleic Acid) ซึ่งจะมีปริมาณแตกตางกันไปตามชนิดของสิ่งมีชีวิต ปริมาณ DNA ทั้งหมดที่มีอยูในโครโมโซมชุดหนึ่งๆ ในเซลล ของสิ่งมีชีวิตเรียกวา “จีโนม (Genome)” จีโนมของสิ่งมีชีวิตสวนใหญเปน DNA แตจีโนมของไวรัสอาจเปน DNA หรือ RNA ก็ไดและไมมีองคประกอบอื่นๆ โดย DNA หรือ RNA นั้นอาจเปนสายเดี่ยว (Single Strand) หรือเกลียวคู (Double Helix) มีลักษณะเปนเสนยาว (Linear) หรือเปนวงแหวน (Circular) หรือเปนชิ้นสวน (Fragment) สวนจีโนมของแบคทีเรียและสิ่งมีชีวิตชั้นสูงจะมี DNA และมีโปรตีนเปนสวนประกอบอยูดวยในสภาพ ที่เรียกวา “โครมาทินหรือโครโมโซม” สวนประกอบทางเคมีของ DNA องคประกอบพื้นฐานสําคัญของ DNA มีอยู 3 ประการ คือ 1. ไนโตรจีนัสเบส (Nitrogenous Base) แบงเปน 2 กลุม คือ 1.1 พิวรีน (Purine) ไดแก อะดีนีน (Adenine : A) และกวานีน (Guanine : G) 1.2 ไพริมิดีน (Pyrimidine) ไดแก ไทมีน (Thymine : T) และไซไทซีน (Cytosine : C) 2. น้ําตาลเพนโทส (Pentose Sugar) เปนน้ําตาลที่มีคารบอนเปนองคประกอบ 5 อะตอม น้ําตาลที่เปน องคประกอบของ DNA คือ น้ําตาลดีออกซีไรโบส (Deoxyribose) 3. หมูฟอสเฟต (Phosphate Group) เชื่อมตอกับน้ําตาลดีออกซีไรโบส และทําใหกรดนิวคลีอิกมีสมบัติ เปนกรดแมวาจะมีไนโตรจีนัสเบสอยูก็ตาม
  • 21. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (82)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ขอสังเกต RNA มีโครงสรางพื้นฐานคลายกับ DNA ประกอบดวย 1. ไนโตรจีนัสเบส ซึ่งประกอบดวยพิวรีนและไพริดินเชนกัน แตไพริมิดีนของ RNA นั้นมียูราซิล (Uracil : U) แทนไทมีน 2. น้ําตาลเพนโทส เปนน้ําตาลไรโบส (Ribose) 3. หมูฟอสเฟต จากการศึกษาพบวาไนโตรจีนัสเบส น้ําตาลเพนโทส และหมูฟอสเฟตจะจับเกาะกันเปนหนวยโครงสราง พื้นฐานของกรดนิวคลีอิก เรียกวา “นิวคลีโอไทต (Nucleotide)” โดยนิวคลีโอไทดแตละหนวยในกรดนิวคลีอิกจะ มีหมูฟอสเฟตเชื่อมตอกับคารบอนตําแหนงที่ 5 ของน้ําตาลเพนโทส และมีไนโตรจีนัสเบสเชื่อมกับคารบอน ตําแหนงที่ 1 ของน้ําตาลเพนโทส โครงสรางของ DNA นักชีวเคมีชาวอเมริกันชื่อ เจมส ดี. วอตสัน (James D. Watson) และนักฟสิกสชาวอังกฤษชื่อ ฟรานซิส เอช.ซี. คริก (Francis H.C. Crick) ไดเสนอโครงสรางจําลองของ DNA มีลักษณะสําคัญโดยสรุปดังนี้ 1. ประกอบดวยสายพอลินิวคลีโอไทด 2 สาย เรียงสลับทิศทางกัน กลาวคือ ปลายขาง 3′ ของสายหนึ่ง จะประกบกับปลายขาง 5′ ของอีกสายหนึ่ง 2. สายพอลินิวคลีโอไทดจะบิดเปนเกลียวคู (Double Helix) เวียนขวาหรือหมุนตามเข็มนาฬิกา ดูคลาย บันไดเวียน โดยน้ําตาลดีออกซีไรโบสและหมูฟอสเฟตเปรียบเสมือนราวบันได สวนคูเบสแตละคูเปรียบเสมือน ขั้นบันได 3. เกลียวแตละรอบจะมีจํานวนคูเบสเทากัน ดังนั้นระยะของเกลียวแตละรอบจึงเทากัน 4. เบส G กับเบส C เกาะกันดวยพันธะไฮโดรเจน 3 พันธะ สวนเบส A กับเบส T เกาะกันดวยพันธะ ไฮโดรเจน 2 พันธะ 5. DNA ประกอบดวยพอลินิวคลีโอไทดสายคู ซึ่งมีความยาวหลายหมื่นคูเบส การจัดเรียงลําดับเบสที่ แตกตางกันจะทําใหโมเลกุลของ DNA มีลักษณะแตกตางกันมากมาย เมแทบอลิซึม (Metabolism) แบงเปน แคแทบอลิซึม (Catabolism) เปนกระบวนการสลายสารโมเลกุลใหญใหกลายเปนสารโมเลกุลเล็กลง เชน ปฏิกิริยาการหายใจระดับเซลล ทําใหกลูโคสสลายเปนคารบอนไดออกไซดกับน้ํา จะเห็นวาปฏิกิริยานี้มีการ ปลดปลอยพลังงานออกมา (ผลิตภัณฑมีพลังงานแฝงอยูต่ํากวาสารตั้งตน) จึงจัดเปนปฏิกิริยาคายพลังงาน (Exergonic Reaction) แอนาบอลิซึม (Anabolism) เปนกระบวนการสังเคราะหสารโมเลกุลใหญจากสารโมเลกุลเล็กๆ เชน ปฏิกิริยาการสังเคราะหดวยแสง มีการสรางคารโบไฮเดรตจากคารบอนไดออกไซดและน้ํา จะเห็นวาปฏิกิริยานี้ มี การนําพลังงานจากแสงเขารวมปฏิกิริยาดวย (ผลิตภัณฑมีพลังงานสูงกวาสารตั้งตน) จึงจัดเปนปฏิกิริยาดูดพลังงาน (Endergonic Reaction)
  • 22. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (83)2008 ปฏิกิริยาเคมีในเซลล มีเอนไซม (Enzyme) ทําหนาที่เรงปฏิกิริยา (Biological Catalyst) โดยไปลดระดับ พลังงานกระตุน ทําใหปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น สมบัติของเอนไซม เปนสารประเภทโปรตีนรูปทรงกลม (Globular Protein) ละลายไดในน้ําและกลีเซอรอลแตตกตะกอน ในแอลกอฮอลเขมขน เมื่อไดรับความรอนสูงหรือ pH ไมเหมาะสม จะเสียสภาพธรรมชาติ (Denature) เรงปฏิกิริยาไมได การเสียสภาพธรรมชาติของเอนไซม มีความจําเพาะเจาะจงตอปฏิกิริยา (Specificity) มีประสิทธิภาพการทํางานสูงหลังเรงปฏิกิริยาแลวมีคุณสมบัติเหมือนเดิมสามารถเรงปฏิกิริยาใหมไดอีก การทํางานของเอนไซม มีความจําเพาะเจาะจงตอสารตั้งตน (Substrate) เปนไปตาม 1. ทฤษฎีแมกุญแจและลูกกุญแจ (Lock And Key Theory) มีใจความวา “โครงสรางเอนไซมเปรียบ เหมือนลูกกุญแจ จึงสวมกันไดพอดีกับสารตั้งตน ซึ่งเปรียบเสมือนแมกุญแจ โดยโครงสรางไมเปลี่ยนแปลงไปจาก เดิม” 2. ทฤษฎีเหนี่ยวนําใหเหมาะสม (Induced Fit Theory) มีใจความวา “สารตั้งตนเหนี่ยวนําใหเอนไซมปรับ รูปรางจับกับสารตั้งตนไดอยางเหมาะสมเปรียบเสมือนการใสถุงมือ” ปจจัยที่มีผลตอการทํางานของเอนไซม ไดแก - อุณหภุมิ เหมาะสมในชวง 25-40°C - ความเปนกรด-เบส สวนใหญทํางานไดดีชวง pH 6.7-7 - ความเขมขนของเอนไซมและสารตั้งตน ทําใหอัตราเร็วของปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น โคแฟกเตอร (Cofactor) เปนไอออนของโลหะที่ชวยใหเอนไซมทํางานได เชน Zn2+, Fe2+, K+, Na+, Cu2+ ฯลฯ
  • 23. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (84)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 โคเอนไซม (Coenzyme) เปนสารประกอบอินทรียที่ชวยใหเอนไซมทํางานได มีหลายชนิดที่มีโครงสราง เปนอนุพันธของวิตามิน เชน โคเอนไซม วิตามินที่เปนองคประกอบ ไทอะมีนไพโรฟอสเฟต NAD+, NADP+ FAD, FMN โคเอนไซม A โคบามิด วิตามิน B1 วิตามิน B5 วิตามิน B2 วิตามิน B5 วิตามิน B12 ไอโซไซม (Isozyme) หมายถึง เอนไซมที่มีโครงสรางโมเลกุลตางกัน แตสามารถเรงปฏิกิริยาเหมือนกัน ได เพราะมีความจําเพาะตอสารตั้งตนเหมือนกัน การยับยั้งการทํางานของเอนไซม มี 3 แบบ การยับยั้งแบบทวนกลับได (Reversible Inhibition) เปนการยับยั้งแบบชั่วคราว เพราะตัวยับยั้ง จับกับเอนไซมดวยพันธะที่ไมแข็งแรง ไดแก 1. การยับยั้งแบบแขงขัน (Competitive Inhibition) เกิดจากตัวยับยั้ง (Inhibitor) มีโครงสราง คลายกับสารตั้งตน จึงแยงจับกับเอนไซมได เชน เอนไซมซักซินิกดีไฮโดรจิเนส กรดซักซินิก กรดฟูมาริก เมื่อมีกรดมาโลนิกซึ่งมีโครงสรางคลายกับกรดซักซินิก จะยับยั้งการทํางานของเอนไซมนี้ได 2. การยับยั้งแบบไมแขงขัน (Noncompetitive Inhibition) เกิดจากสารที่มีโครงสรางตางจาก สารตั้งตน แตทําใหเอนไซมทํางานไมได เชน ปรอท ไซยาไนด สารหนู ตะกั่ว เปนตน การยับยั้งแบบไมทวนกลับ (Irreversible Inhibition) เกิดจากตัวยับยั้งรวมกับเอนไซมเปนสาร ประกอบ ที่เสถียร ทําใหเรงปฏิกิริยาไมได เชน พาราไธออน, มาลาไธออน, แกสประสาท (Nerve Gas) ถาไดรับ เขาสูรางกายปริมาณมากอาจทําใหเสียชีวิตได - การศึกษาลําดับของปฏิกิริยาทําไดโดยใชตัวยับยั้งเอนไซมทดสอบการเปลี่ยนแปลงของสาร ตัวอยางเชน เมื่อใสตัวยับยั้งเอนไซม x ลงไป พบวา สาร C มีปริมาณสูงขึ้น สาร B มีปริมาณลดลงและสาร A ปริมาณ ปกติ แสดงวาปฏิกิริยานี้ลําดับดังนี้ ......................................................................................................................................................................................... สารเก็บพลังงานหมุนเวียนของเซลล เปนสารเคมีที่มีพลังงานสูง ไดแก Adenosine Triphosphate (ATP) เปนสารพลังงานสูงที่พบมากที่สุดในเซลลของสิ่งมีชีวิตประกอบ ดวยเบสอะดีนีน (Adenine) น้ําตาลไรโบส (Ribose) และหมูฟอสเฟต (Phosphate) การสลายพันธะเคมีของ ATP จะปลดปลอยพลังงานออกมา 7.3 กิโลแคลอรีตอโมล สารพลังงานสูงอื่นๆ ไดแก Guanosine Triphosphate (GTP), Uridine Triphosphate (UTP), Phosphoenol Pyruvate (PEP), NADH + H+, NADPH + H+ เปนตน ปฏิกิริยาการสราง ATP เรียกวา “Phosphorylation” พบในไมโทคอนเดรียของเซลลยูคาริโอต หรือ บริเวณเยื่อหุมเซลลของโพรคาริโอต
  • 24. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (85)2008 แบบทดสอบ 1. แรธาตุ วิตามิน และน้ํามีความสําคัญตอการดํารงชีวิตของมนุษยในเรื่องใด ก. ชวยใหเอนไซมทํางานไดดี ข. ชวยเพิ่มประสิทธิภาพการหายใจ ค. ชวยในการสรางฮอรโมน ง. ชวยในการสังเคราะหสารตางๆ 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ก., ค. และ ง. 4) ขอ ข., ค. และ ง. 2. ธาตุใดพบในมอลเทส แตไมพบในมอลโทส 1) คารบอน 2) ไนโตรเจน 3) ออกซิเจน 4) ไฮโดรเจน 3. ในขณะที่รางกายออนเพลียมากๆ สารอาหารพวกใดที่เราควรรับประทาน เพื่อใหรางกายเปนปกติในเวลาสั้นๆ เพราะเหตุใด 1) กรดอะมิโน เพราะถูกดูดซึมเขาสูกระแสโลหิตไดเร็ว 2) กรดไขมัน เพราะเปนสารที่ใหพลังงานสูงสุด 3) น้ําตาลกลูโคส เพราะจะถูกนําไปใชใหเกิดพลังงานไดเร็วกวาอาหารอื่น 4) น้ําเกลือ เพราะเปนสารอาหารที่ใชทดแทนแรธาตุที่สูญเสียไป 4. โครงสรางระดับโมเลกุลของ ATP คลายกับโมเลกุลของสารใด ก. นิวคลีโอไทดที่มีเบสไพริดีน ข. นิวคลีโอไทดที่มีเบสพิวริน ค. กรดอะมิโน ง. กรดไขมัน 1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ขอ ข. และ ง. 5. สิ่งมีชีวิตเก็บพลังงานที่ไดจากการหายใจไวในรูปอินทรียสารที่มีพลังงานสูงชนิดหนึ่ง โดยพลังงานจะมีคาสูงมาก ในพันธเคมีของสารใด 1) หมูฟอสเฟตกับหมูน้ําตาลไรโบส 2) หมูน้ําตาลไรโบสกับหมูเบสอะดีนีน 3) หมูเบสอะดีนีนกับหมูฟอสเฟต 4) หมูฟอสเฟตกับหมูฟอสเฟต เฉลย 1. 3) 2. 2) 3. 3) 4. 2) 5. 4)
  • 25. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (86)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 เซลลของสิ่งมีชีวิต เซลล (Cell) หมายถึง หนวยพื้นฐานที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต มีรูปรางลักษณะและขนาดแตกตางขึ้นอยูกับ ชนิดของสิ่งมีชีวิตและหนาที่ของเซลลเหลานั้น เซลลที่มีขนาดเล็กที่สุด คือ ไมโคพลาสมา (Mycoplasma) หรือ PPLO (Pleuropneumonia - Like Organism) มีขนาดประมาณ 0.1-0.25 µm เซลลที่มีขนาดใหญที่สุด คือ เซลลไขนกกระจอกเทศ เซลลของสิ่งมีชีวิต โดยทั่วไปมีโครงสรางหลักคลายกัน แตอาจมีลักษณะบางประการตางกันอยางเดนชัด นักชีววิทยาจึงจําแนกสิ่งมีชีวิตออกเปน 2 กลุม ตามลักษณะโครงสรางเซลล คือ โพรแคริโอต (Prokaryote) ไดแก พวกแบคทีเรีย ไมโคพลาสมา และสาหรายสีเขียวแกมน้ําเงิน แบคทีเรีย
  • 26. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (87)2008 ยูแคริโอต (Eukaryote) ไดแก พวกโพรทิสต พืช และสัตว เซลลสัตว
  • 27. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (88)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 เซลลพืช
  • 28. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (89)2008 โครงสรางของเซลลยูแคริโอต โดยทั่วไปแบงเปน 3 สวน คือ สวนที่หอหุมเซลล ไซโทพลาซึม และ นิวเคลียส มีลักษณะสําคัญดังนี้ สวนที่หอหุมเซลล ประกอบดวย 1. ผนังเซลล (Cell Wall) - พบในเซลลพืช รา ยีสต ไมพบในเซลลสัตว - สรางความแข็งแรงทําใหเซลลคงรูปรางอยูได - ยอมใหโมเลกุลของสารเกือบทุกชนิดผานเขาออกไดอยางอิสระ - ประกอบดวยเซลลูโลสเรียงกันเปนมัดๆ เรียกวา “ไมโครไฟบริล (Microfibril)” โดยมีสารเพกทิก (Pectin) เปนตัวเชื่อม 2. เยื่อหุมเซลล (Cell Membrane) - พบในเซลลสิ่งมีชีวิตทุกชนิด - ควบคุมการผานเขาออกของสารเพราะมีสมบัติเปน เยื่อเลือกผาน (Semipermeable Membrane) - ประกอบดวยไขมันและโปรตีนอยูรวมกันเปน Fluid Mosaic Model กลาวคือ โมเลกุลของฟอส- โฟลิพิดเรียงกันเปน 2 ชั้น หันดานมีขั้วซึ่งชอบรวมตัวกับน้ํา (Hydrophilic) ออกดานนอก และหันดานไมมีขั้วซึ่งไม ชอบรวมตัวกับน้ํา (Hydrophobic) เขาขางในและมีการเคลื่อนที่ไหลไปมาได สวนโปรตีนมีลักษณะเปนกอน (Globular) ฝงหรือลอยอยูในชั้นไขมัน และอาจพบคารโบไฮเดรตเกาะที่ผิวโปรตีนดวย ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) เปนของเหลวภายในเซลลที่อยูรอบๆ นิวเคลียส ประกอบดวย น้ํา คารโบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน และแรธาตุตางๆ ไซโทพลาซึมมีออรแกเนลล (Organelle) หลายชนิด ทําหนาที่ ตางๆ กัน ดังนี้ 1. รางแหเอนโดพลาซึม (Endoplasmic Reticulum) - เปนเมมเบรนที่เชื่อมตอกับเยื่อหุมเซลลและเยื่อหุมนิวเคลียสได มองดูคลายทอหรือชองแคบๆ เรียงตัวทบไปทบมากระจายทั่วไปในไซโทพลาซึม - ไมพบในเซลลของโพรแคริโอต (แบคทีเรียและสาหรายสีเขียวแกมน้ําเงิน) - แบงออกเปน 2 รูปแบบคือ รางแหเอนโดพลาซึมแบบผิวขรุขระ (Rough Endoplasmic Reticulum ; RER) - มีไรโบโซมเกาะที่ผิวดานนอก - พบมากในเซลลที่มีการสังเคราะหโปรตีนหรือเอนไซมตางๆ เชน เซลลในตับออน เปนตน รางแหเอนโดพลาซึมแบบผิวเรียบ (Smooth Endoplasmic Reticulum ; SER) - ไมมีไรโบโซมเกาะที่ผิวดานนอก - พบมากในเซลลที่มีการสังเคราะหไขมันหรือเซลลที่มีหนาที่ขับสารสเตรอยด เชน เซลลใน ตอมหมวกไต เปนตน สวน SER ในเซลลตับ ทําหนาที่ขนสงไกลโคเจนและกลูโคส 2. กอลจิคอมเพลกซ (Golgi Complex) - เปนถุงแบนบางเรียบซอนกันเปนตั้งๆ 5-8 ชั้น ภายในมีของเหลว สวนปลายทั้งสองขางยื่นพอง ออกเปนถุงเล็กๆ เรียกวา “เวซิเคิล (Vesicle)” - มีบทบาทในการสรางไลโซโซม - เปนแหลงสะสมสารตางๆ กอนนําไปใชในกิจกรรมของเซลล - เกี่ยวของกับการสังเคราะหเซลลูโลสเพื่อสรางผนังเซลลหลังการแบงเซลล - เกี่ยวของกับการสรางสารเมือกในเซลลหมวกราก
  • 29. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (90)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 3. ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) - เปนแทงหรือกอนกลมรี เยื่อหุมชั้นนอกควบคุมการผานเขาออกของสาร เยื่อชั้นในพับยนไปมายื่น เขาขางใน เรียกวา “คริสตี (Cristae)” มีของเหลวภายใน เรียกวา “เมทริกซ (Matrix)” - มีหนาที่สรางพลังงานใหแกเซลล (สวนใหญอยูในรูป ATP) - เชื่อกันวาไมโทคอนเดรียเปนโพรแคริโอตที่เขาไปอาศัยในเซลลยูแคริโอตแบบ Symbiosis จนกลาย เปนสวนหนึ่งของเซลล 4. พลาสทิด (Plastid) - พบในเซลลพืชและเซลลสาหรายทั่วไป (ยกเวน สาหรายสีเขียวแกมน้ําเงิน) - เชื่อกันวาพลาสทิดเพิ่มจํานวนโดยการแบงตัวเองได - แบงออกเปน 3 ชนิด คือ ลิวโคพลาสต (Leucoplast) ไมมีสี มีหนาที่สะสมแปง น้ํามัน หรือ โปรตีน พบในเนื้อเยื่อที่มี การสะสมอาหาร โครโมพลาสต (Chromoplast) มีสีสมแดง เพราะมีรงควัตถุพวกแคโรทีน (Corotene) หรือมี สีน้ําตาลเหลือง เพราะมีรงควัตถุพวกแซนโทฟลล (Xanthophyll) คลอโรพลาสต (Chloroplast) มีสีเขียว เพราะมีรงควัตถุ พวกคลอโรฟลล (Chlorophyll) มี ความสําคัญในการสรางอาหารโดยกระบวนการสังเคราะหดวยแสง 5. แวคิวโอล (Vacuole) - มีลักษณะเปนถุงมีเยื่อหุมบางๆ เรียกวา “โทโนพลาสต (Tonoplast)” - ภายในมีของเหลวหรือสารหลายชนิดบรรจุอยูแบงออกเปน 3 แบบคือ ฟูดแวคิวโอล (Food Vacuole) เปนแวคิวโอลที่มีอาหารอยูภายใน พบในสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว บางชนิด เชน อะมีบา คอนแทร็กไทลแวคิวโอล (Contractile Vacuole) เปนแวคิวโอลที่ทําหนาที่กําจัดของเสียหรือ น้ําออกจากเซลล เพื่อควบคุมสมดุลของสารละลายภายในเซลล พบในโพรโทซัวบางชนิด เชน พารามีเซียม แซปแวคิวโอล (Sap Vacuole) เปนแวคิวโอลที่สะสมสารละลายตางๆ เชน โปรตีน น้ําตาล เกลือ และรงควัตถุที่ทําใหเกิดสีตางๆ ไดแก แอนโทไซยานิน ซึ่งทําใหเซลลกลีบดอกมีสีฟา สีมวงหรือสีแดง 6. ไลโซโซม (Lysosome) - พบเฉพาะในเซลลสัตว มีกําเนิดจากกอลจิคอมเพลกซ - มีเอนไซมสําหรับยอยสลายสารตางๆ ภายในเซลล - ยอยสลายเนื้อเยื่อหรือเซลลที่หมดอายุ เชน การยอยสลายคอรฟสลูเทียมหลังการตกไข การยอย- สลายหางลูกออดกอนกลายเปนกบ เรียกกระบวนการนี้วา “ออโตลิซิส (Autolysis)” ขอควรทราบ ไรโบโซม (Ribosome) - มีลักษณะเปนทรงกลมขนาดเล็กประมาณ 20 nm ประกอบดวย rRNA และโปรตีน - เซลลยูแคริโอตมีไรโบโซม ชนิด 80 S ประกอบดวย 2 หนวยยอย คือ 40 S และ 60 S สวนเซลลโพร- แคริโอต มีไรโบโซมชนิด 70 S ประกอบดวย 2 หนวยยอยคือ 30 S และ 50 S - พบทั่วไปในไซโทพลาซึม ไมโทคอนเดรีย คลอโรพลาสต หรือเกาะอยูบนรางแหเอนโดพลาซึม - มีหนาที่สังเคราะหโปรตีนสําหรับใชภายในเซลลและสงออกไปใชนอกเซลล
  • 30. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (91)2008 เซนทริโอล (Centriole) - เปนทอกลวง ประกอบดวยไมโครทิวบูล 9 กลุม กลุมละ 3 ทอ เรียงกันเปนวงกลมเรียกวา 9 + 0 (ตรง กลางไมมีไมโครทิวบูล) - มีหนาที่สรางเสนใยสปนเดิล (Spindle Fiber) ดึงโครโมโซมในขณะที่มีการแบงเซลล - ควบคุมการเคลื่อนที่ของซิเลีย (Cilia) และแฟลเจลลัม (Flagellum) ซึ่งมีไมโครทิวบูล 9 กลุม กลุม ละ 2 ทอ เรียงเปนวงกลม และตรงกลางมีไมโครทิวบูลอีก 2 ทอ จึงเรียกวา 9 + 2 ไมโครทิวบูล (Microtubule) - ประกอบดวยโปรตีนพวกทิวบูลินเรียงตอกันเปนวงเห็นเปนทอ - มีหนาที่เกี่ยวของกับการเคลื่อนไหวของเซลล (เพราะเปนสวนประกอบของซิเลียและแฟลเจลลัม) การดึง โครโมโซมขณะมีการแบงเซลลและการเคลื่อนไหวของไซโทพลาซึมซึ่งเรียกวา “ไซโคลซิส (Cyclosis)” นิวเคลียส (Nucleus) มีรูปรางคลายทรงกลม โดยทั่วไปมีเพียง 1 นิวเคลียสเทานั้น แตในสิ่งมีชีวิตชั้นต่ํา บางชนิด มี 2 นิวเคลียส เชน พารามีเซียม สําหรับเซลลเม็ดเลือดแดงของสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานมเมื่อเจริญเต็มที่ จะไมมีนิวเคลียส นิวเคลียส ถือวาเปนศูนยกลางควบคุมการทํางานของเซลลมีองคประกอบที่สําคัญ ดังนี้ 1. เยื่อหุมนิวเคลียส (Nuclear Membrane) - เปนยูนิตเมมเบรน 2 ชั้น ที่มีสมบัติเปนเยื่อเลือกผานเชนเดียวกับเยื่อหุมเซลล - เยื่อหุมชั้นนอกมีไรโบโซมเกาะอยู - ผิวของเยื่อหุมมีรูเล็กๆ (Annulus) กระจายทั่วไปเปนชองติดตอระหวางของเหลวในนิวเคลียสกับ ของเหลวในไซโทพลาซึม 2. นิวคลีโอลัส (Nucleolus) - เห็นชัดเจนในภาวะปกติที่เซลลยังไมมีการแบงตัว - ไมมีเยื่อหุม เปนบริเวณที่สะสม RNA และสังเคราะหไรโบโซม - ประกอบดวยโปรตีนเปนสวนใหญประมาณ 86 เปอรเซ็นต มี DNA 10 เปอรเซ็นต และ RNA 4 เปอรเซ็นต 3. โครโมโซม (Chromosome) - เปนเสนใยเล็กๆ เรียกวา “โครมาทิน (Chromatin)” ซึ่งก็คือ โมเลกุลของ DNA ที่มีโปรตีนหุมนั่นเอง เมื่อมีการแบงเซลลเสนใยโครมาทินแจะขดพันกันแนนคลายลวดสปริงเห็นเปนแทงเรียกวา “โครโมโซม (Chromosome)” - โครโมโซมประกอบดวย 2 โครมาทิด (Chromatid) เชื่อมติดกันที่ เซนโทรเมียร (Centromere) โครงสรางของเซลลโพรแคริโอต เปนเซลลที่ไมมีเยื่อหุมนิวเคลียสมีลักษณะสําคัญสรุปไดดังนี้ 1. ผนังเซลล (Cell Wall) - พบในสาหรายสีเขียวแกมน้ําเงินและแบคทีเรีย (เปนสารพวกมิวเรอินหรือเพปทิโดโกลแคน) - ไมพบในพวกไมโคพลาสมา 2. เยื่อหุมเซลล (Cell Membrane) - เปนเยื่อบางๆ 2 ชั้น ซึ่งประกอบดวยโปรตีนและลิพิด - บางสวนอาจมวนยื่นเขาไปภายในเซลลเรียกวา “มีโซโซม (Mesosome)” ทําหนาที่แยก DNA ที่ จําลองตัวเองแลวออกไปที่ขั้วเซลล
  • 31. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (92)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 3. โครโมโซม (Chromosome) - เปน DNA ที่ไมมีโปรตีนหุม มีรูปรางเปนวงแหวน - แบคทีเรียบางชนิด มี DNA ขนาดเล็ก เรียกวา “พลาสมิด (Plasmid)” อยูเปนอิสระภายในเซลล แทรกตัวเขาหรือแยกตัวออกจากโครโมโซมได จึงนําเอาพลาสมิด มาใชในเทคนิคดานพันธุวิศวกรรม 4. เฟลเจลลัม (Flagellum) - พบในแบคทีเรียประกอบดวยแฟลเจลลิน (Flagellin) พันกันไปมาคลายเชือก (ไมมีไมโครทิวบูล) - ใชในการเคลื่อนที่ เปรียบเทียบโครงสรางเซลลของสิ่งมีชีวิต โพรแคริโอต ยูแคริโอต โครงสรางเซลล มอเนอรา โพรทิสตา ฟงไจ พืช สัตว ผนังเซลล เยื่อหุมเซลล นิวเคลียส DNA RNA Chromosome (DNA + โปรตีน) นิวคลีโอลัส ไรโบโซม รางแหเอนโดพลาซึม กอลจิคอมเพลกซ ไลโซโซม ไมโครบอดี ไมโทคอนเดรีย คลอโรพลาสต โครโมพลาสต อะไมโลพลาสต แวคิวโอล บางชนิด ไมโครทิวบูล ไมโทรฟลาเมนต เซนทริโอล
  • 32. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (93)2008 การลําเลียงสารผานเซลล การแพร (Diffusion) เปนการเคลื่อนที่ของโมเลกุลหรือไอออนของสารจากบริเวณที่มีโมเลกุลหรือไอออน ของสารหนาแนนมากไปยังบริเวณที่มีโมเลกุลหรือไอออนของสารหนาแนนนอยกวา โดยการเคลื่อนที่นั้นจะอาศัย พลังงานจลนในโมเลกุลหรือไอออนของสารนั้น สารที่มีการแพรอาจอยูในสถานะแกส ของเหลว หรืออนุภาคของแข็ง ซึ่งแขวนลอยอยูในตัวกลางที่เปนของเหลวก็ได โดยพบวาการเคลื่อนที่กระทบกันของโมเลกุล จะเปนผลใหโมเลกุล ของสารกระจายออกไปทุกทิศทางในตัวกลาง เรียกวา “การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน (Brownian Movement)” การเคลื่อนที่ของอนุภาคสารนี้จะเกิดขึ้นจนกระทั่งบริเวณทั้งสองมีความเขมขนของสารเทากันเกิดเปนสภาวะ สมดุลของการแพร (Dynamic Equilibrium) ในที่สุด จากการศึกษาพบวาปจจัยที่ควบคุมอัตราการแพรของสารขึ้นอยูกับ 1. ความเขมขนของสารที่แพร สารที่มีความเขมขนสูงจะแพรไปยังบริเวณที่มีความเขมขนของสารต่ํากวา 2. อุณหภูมิ การเพิ่มอุณหภูมิจะทําใหอัตราการแพรของสารรวดเร็วยิ่งขึ้น 3. ความดัน การเพิ่มความดันจะทําใหโมเลกุลหรือไอออนของสารเคลื่อนที่ไดดียิ่งขึ้น 4. ความสามารถในการละลายของสารที่แพร สารที่ละลายไดดีจะมีอัตราการแพรเร็วกวาสารที่ละลายได ไมดี ออสโมซิส (Osmosis) เปนการแพรของโมเลกุลของน้ําจากบริเวณที่มีความเขมขนต่ํา (มีโมเลกุลของน้ํา มาก) ไปยังบริเวณที่มีความเขมขนสูงกวา (มีโมเลกุลของน้ํานอยกวา) โดยผานเยื่อบางๆ ซึ่งมีสมบัติพิเศษ คือ ยอมใหโมเลกุลของน้ําผานไดสะดวก สวนสารอื่นที่ละลายปนอยูในน้ําและมีโมเลกุลขนาดใหญจะไมสามารถผานได สําหรับสารที่มีโมเลกุลขนาดเล็กจะสามารถผานไดแตไมสะดวก เยื่อบางๆ ที่มีสมบัติยอมใหสารผานเขาออกไดมาก นอยตางกันเชนนี้ เรียกวา “Differentially Permeable Membrane” หรือ “Semipermeable Membrane” จากการศึกษาเปรียบเทียบความเขมขนของสารละลายที่อยูภายนอกเซลลกับความเขมขนของของเหลว ภายในเซลล พบวามีความแตกตางกัน จําแนกไดเปน 3 แบบ คือ 1. Hypotonic Solution หมายถึง สภาพที่สารละลายภายนอกเซลลมีความเขมขนนอยกวาสารละลาย ภายในเซลล ทําใหน้ําที่อยูภายนอกเซลลออสโมซิสเขาไปภายในเซลล ตัวอยางเชน เมื่อนําเซลลเม็ดเลือดแดงไปใส ในน้ํากลั่น น้ําก็จะออสโมซิสเขาไปในเซลลเม็ดเลือดแดง ทําใหเซลลเม็ดเลือดแดงเตงและแตกในที่สุด เรียก ปรากฏการณนี้วา “Hemolysis” 2. Hypertonic Solution หมายถึง สภาพที่สารละลายภายนอกเซลลมีความเขมขนมากกวาสารละลาย ภายในเซลล ทําใหน้ําภายในเซลลออสโมซิสออกมาภายนอกเซลล ตัวอยางเชน เมื่อนําเซลลเม็ดเลือดแดงไปใส น้ําเกลือที่มีความเขมขนสูงกวา 0.85 เปอรเซ็นต น้ําภายในเซลลเม็ดเลือดแดงจะออสโมซิสออกจากเซลลเม็ด เลือดแดง ทําใหเซลลเม็ดเลือดแดงแฟบหรือเหี่ยวลง เรียกปรากฏการณนี้วา “Plasmolysis” 3. Isotonic Solution หมายถึง สภาพที่สารละลายภายนอกเซลลมีความเขมขนเทากับสารละลายภาย- ในเซลล ทําใหการออสโมซิสของน้ําจากภายในเซลลและภายนอกเซลลไมแตกตางกัน รูปรางเซลลจึงไมเปลี่ยนแปลง ตัวอยางเชน การนําเซลลเม็ดเลือดแดงแชในสารละลายที่มีความเขมขน 0.85 เปอรเซ็นต ซึ่งมีความเขมขนเทากับ ของเหลวภายในเซลลเม็ดเลือดแดงพอดี จึงทําใหเซลลเม็ดเลือดแดงอยูในสภาพปกติ
  • 33. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (94)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การแพรแบบฟาซิลิเทต (Facilitated Diffusion) เปนการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารบางชนิดที่ไม สามารถแพรผานเยื่อหุมเซลลไดโดยตรง จึงตองอาศัยตัวพา (Carier) ซึ่งเปนโมเลกุลของโปรตีนที่เปนองค ประกอบของเยื่อหุมเซลล ทําหนาที่จับกับโมเลกุลของสารเพื่อใหเคลื่อนที่ผานเยื่อหุมเซลลเขาไปในไซโทพลาซึมได การแพรแบบนี้เกิดขึ้นเมื่อมีความแตกตางระหวางความเขมขนของสาร 2 บริเวณ โดยจะมีทิศทางการเคลื่อนที่ ของสารจากบริเวณที่มีความเขมขนสูงไปยังบริเวณที่มีความเขมขนต่ํากวาโดยไมตองอาศัยพลังงาน การแพรจะ เกิดขึ้นจนกวาความเขมขนของสารทั้งสองบริเวณจะเทากันและเกิดสภาวะสมดุลของการแพร จากการศึกษาพบวา การแพรแบบนี้มีความจําเพาะในการลําเลียงสารบางชนิดและมีอัตราเร็วมากกวาการแพรแบบธรรมดาหลายเทาตัว ตัวอยางเชน การเคลื่อนที่ของน้ําตาลกลูโคสเขาสูเซลลกลามเนื้อ เปนตน การลําเลียงแบบใชพลังงาน (Active Transport) เปนการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารผานเยื่อหุม- เซลลจากบริเวณที่มีความเขมขนต่ําไปยังบริเวณที่มีความเขมขนสูงโดยใชพลังงานจากเซลลและตองอาศัยตัวพาซึ่ง เปนโปรตีนที่เยื่อหุมเซลลทําหนาที่เปนตัวลําเลียงสารเชนเดียวกับการแพรแบบฟาซิลิเทต การลําเลียงสารแบบนี้ จะมีทิศทางการลําเลียงตรงขามกับการแพร จึงตองใชพลังงานจากการสลายพันธะสารเคมีที่มีพลังงานสูง คือ ATP ชวยเปนแรงผลักดันในการเคลื่อนที่ ตัวอยางเชน การดูดซึมกลูโคสที่ยอยแลวเขาสูเสนเลือด การเกิด Sodium-Potassium Pump ที่เยื่อหุมเซลลประสาท การดูดแรธาตุจากดินเขาสูราก เปนตน สารบางชนิดมีโมเลกุลขนาดใหญไมสามารถเคลื่อนที่ผานเยื้อหุมเซลลไดโดยตรง โดยการแพร การแพร แบบฟาซิลิเทตหรือการลําเลียงแบบใชพลังงาน แตเซลลก็มีวิธีการนําสารเหลานี้เขาสูเซลลไดโดยการสรางเวสิเคิล (Vesicle) จากการยื่นหรือคอดเวาของเยื่อหุมเซลลทําใหเยื่อหุมเซลลลอมรอบสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญและ สามารถลําเลียงสารเหลานั้นเขาและออกจากเซลลได การลําเลียงสารโดยวิธีนี้แบงออกเปน 2 รูปแบบ ตามทิศ ทางการลําเลียง คือ 1. เอนโดไซโทซิส (Endocytosis) เปนการลําเลียงสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญเขาสูเซลล มีกลไกแตกตาง กัน 3 วิธี คือ 1.1 พิโนไซโทซิส (Pinocytosis หรือ Cell Drinking) เปนการนําสารโมเลกุลใหญที่มีสภาพเปน ของเหลวเขาสูเซลล โดยการทําใหเยื่อหุมเซลลเวาเขาไปในไซโทพลาซึมทีละนอยๆ จนกระทั่งกลายเปนถุงเล็กๆ หลุดเขาไปอยูในไซโทพลาซึมกลายเปนเวสิเคิล เรียกวา “Pinosome” จากการศึกษาพบวาสารที่ลําเลียงโดยวิธีนี้ นั้นอาจจะเปนสารละลายหรือหยดน้ํามันก็ได ตัวอยางเชน การลําเลียงสารละลายเขาสูเซลลลําไส และเซลลไต เปนตน 1.2 ฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis หรือ Cell Eating) เปนการนําสารโมเลกุลใหญที่เปนของแข็ง หรือสารที่ไมละลายน้ําเขาสูเซลลโดยการยื่นเทาเทียม (Pseudopodium) ออกไปโอบลอมสารเหลานั้นไวจนกลาย เปนถุงเล็กๆ หรือเวสิเคิลในไซโทพลาซึม เรียกวา “Phagosome” จากนั้นถุงเล็กๆ เหลานี้ก็อาจรวมตัวกับไลโซ- โซมภายในเซลลและมีการยอยสลายสารเหลานี้เกิดขึ้น การลําเลียงสารเขาสูเซลลโดยวิธีนี้พบในเซลลบางชนิด เชน เซลลเม็ดเลือดขาว เซลลอะมีบา เปนตน 1.3 การนําสารเขาสูเซลลโดยอาศัยตัวรับ (Receptor-Mediated Endocytosis) เปนการ ลําเลียงสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญเขาสูเซลลโดยการใชโปรตีนตัวรับ (Receptor) บนเยื่อหุมเซลลจับกับสารที่มี ความจําเพาะ จากนั้นเยื่อหุมเซลลจึงคอดเวาหลุดเขาไปเปนเวสิเคิลในไซโทพลาซึม
  • 34. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (95)2008 2. เอกโซไซโทซิส (Exocytosis) เปนการนําสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญออกจากเซลลโดยสารที่ตองการ กําจัดออกจากเซลลจะอยูในเวสิเคิลในไซโทพลาซึม เมื่อเวสิเคิลเคลื่อนที่ไปอยูชิดและเชื่อมกับเยื่อหุมเซลลก็จะทํา ใหสารภายในเวสิเคิลเคลื่อนที่ออกจากเซลลได ตัวอยางเชน การกําจัดของเสียออกจากเซลลอะมีบา การหลั่ง เอนไซมออกจากเยื่อบุกระเพราะอาหาร เปนตน การนําสารเขาเซลล
  • 35. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (96)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การแบงเซลล การแบงเซลลแบบไมโทซิส (Mitosis) เปนการแบงเพื่อเพิ่มจํานวนเซลลของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล แตเปนการแบงเพื่อการสืบพันธุของสิ่งมี ชีวิตเซลลเดียว พบในเซลลรางกาย (Somatic Cell) โดยทั่วไป จํานวนโครโมโซมหลังการแบงเซลลยังคงเปนดิพลอยด (Diploid) หรือ 2n คงเดิม กอนการแบงเซลลจะมีการเตรียมตัวใหพรอม จึงแบงออกเปน 2 ระยะ คือ 1. ระยะอินเตอรเฟส (Interphase) - เซลลมีอัตราเมแทบอลิซึมสูงมาก เพราะมีการสังเคราะห DNA, RNA และโปรตีน จึงเปนชวงที่ใช เวลานานที่สุด - นิวเคลียสมีขนาดใหญเห็นนิวคลีโอลัสชัดเจน ภายในมีเสนใยโครมาทิน (Chromatin) ซึ่งติดสียอมได เยื่อหุมนิวเคลียสยังไมสลายตัว - แบงออกเปน 3 ชวง คือ 1. G1 phase หรือระยะกอนสังเคราะห DNA - มีการสะสมเอนไซมที่มีความจําเปนตอการสังเคราะห DNA - มีการสังเคราะห RNA และ โปรตีน - มีการสรางออรแกเนลลที่จําเปนสําหรับกิจกรรมของเซลล - ใชเวลาประมาณ 40% ของเวลาในหนึ่งวัฏจักรเซลล 2. S phase หรือระยะสังเคราะห DNA (DNA Synthetic Phase) - มีการสังเคราะหทั้ง DNA, RNA และโปรตีนมากที่สุด - DNAที่สรางขึ้นใหมมีสมบัติเหมือนชุดเดิมทุกประการจึงเรียกวา “การจําลอง DNA” (DNA Replication) - ใชเวลาประมาณ 30% ของเวลาในหนึ่งวัฏจักรเซลล 3. G2 phase หรือระยะหลังสังเคราะห DNA - มีการสังเคราะห RNA และโปรตีนลดนอยลง - เซลลมีปริมาณ DNA, RNA และโปรตีนมากเพียงพอที่จะใชในการแบงเซลลระยะตอไป - ใชเวลาประมาณ 20% ของเวลาในหนึ่งวัฏจักรเซลล 2. ระยะแบงเซลล (Cell Division) - เปนระยะที่มองเห็นโครโมโซม (Chromosome) - ใชเวลาประมาณ 5-10% ของเวลาในหนึ่งวัฏจักรเซลล แบงเปน 2 ชวง คือ
  • 36. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (97)2008 การแบงนิวเคลียส (Karyokinesis) 1. ระยะโพรเฟส (Prophase) - โครมาทินขดตัวบิดเปนเกลียวสั้นลงเห็นเปนแทงโครโมโซม (Chromosome) ซึ่งประกอบดวย 2 โครมา- ทิด (Chromatid) เชื่อมติดกันที่เซนโทรเมียร หรือ Kinetochore - นิวคลีโอลัสและเยื่อหุมนิวเคลียสคอยๆ สลายไป - ในเซลลสัตวพบวาเซนทริโอล (Centriole) มีการสรางไมโครทิวบูล (Microtubule) เรียงเปนรัศมี รอบๆ ลักษณะคลายดาวเรียกวา “แอสเตอร (Aster)” และคอยๆ เคลื่อนที่ไปยังขั้วเซลลแตละขาง - ไมโครทิวบูลในเซลลมีการตอกันเปนสายยาว เรียกวา “เสนใยสปนเดิล (Spindle Fiber)” โยงยึด ระหวางเซนทริโอลที่ขั้วเซลลกับเซนโทรเมียรของแตละโครโมโซม - เซลลพืชไมมีเซนทริโอลแตก็มีเสนใยสปนเดิลโยงระหวางขั้วเซลลกับเซนโทรเมียรของโครโมโซม เชนกัน 2. ระยะเมทาเฟส (Metaphase) - โครโมโซมขดพันกันแนน เรียงตรงกลางเซลลมองเห็นเปน 2 โครมาทิดชัดเจนที่สุด ระยะนี้จึง เหมาะสมที่สุดในการนับจํานวนโครโมโซมและศึกษาความแตกตางของลักษณะโครโมโซม - เยื่อหุมนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสสลายไปหมดแลว - เซนโทรเมียรในแตละโครโมโซมเริ่มแบงตัว ทําใหโครมาทิดแตละโครโมโซมเริ่มจะแยกกัน 3. ระยะแอนาเฟส (Anaphase) 1. เซนโทรเมียรมีกิจกรรมมากที่สุด เมื่อเสนใยสปนเดิลหดตัวก็จะดึงแตละโครมาทิดใหแยกออกจาก กันไปยังขั้วเซลลแตละขางจึงมองเห็นโครมาทิดมีรูปรางตางกันหลายแบบขึ้นอยูกับตําแหนงเซนโทรเมียร คือ - เซนโทรเมียรอยูปลายสุด รูปรางโครมาทิดเหมือนตัวไอ (I-Shane) - เซนโทรเมียรอยูคอนไปทางปลาย รูปรางโครมาทิดเหมือนตัวเจ (J-Shape) - เซนโทรเมียรอยูตรงกลาง รูปรางโครมาทิดเหมือนตัววี (V-Shape) 2. ระยะนี้ใชเวลานอยที่สุดเมื่อเทียบกับระยะอื่นๆ 4. ระยะเทโลเฟส (Telophase) - โครมาทิดแยกจากกันอยูที่ขั้วเซลลแตละขางและคลายตัวออกเปนเสนใยโครมาทินพันกันอยูเปน กลุมเหมือนกับระยะอินเตอรเฟส - เสนใยสปนเดิลสลายตัวไป เยื่อหุมนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสเริ่มปรากฏใหเห็น - เห็นนิวเคลียสใหมเปน 2 นิวเคลียส แตละนิวเคลียสมีจํานวนโครโมโซมเทากันและเทากับเซลลเริ่มตน การแบงไซโทพลาซึม (Cytokinesis) เซลลสัตวเยื่อหุมเซลลจะคอดเขาหากันบริเวณกลางเซลลจนแยกหลุดออกจากกันเปนเซลลใหม 2 เซลล ที่มีจํานวนโครโมโซมและสารพันธุกรรมเหมือนเซลลเดิมทุกประการ เซลลพืช มีการสราง แผนกั้นเซลล (Cell Plate) เริ่มจากแนวกลางเซลลไปยังขอบเซลลทั้งสองขางจน จรดกับผนังเซลลทุกดาน ตอมาเกิดการสะสมเซลลูโลสบนแผนกั้นเซลลนี้ เกิดเปนผนังเซลลกั้นกลางเซลลใหมทั้ง 2 เซลล
  • 37. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (98)_________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การแบงเซลลแบบไมโอซิส (Meiosis) เปนการแบงเพื่อสรางเซลลสืบพันธุของสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุแบบอาศัยเพศ พบในเซลลสืบพันธุ (Sex Cell) จํานวนโครโมโซมหลังการแบงเซลลลดลงครึ่งหนึ่งจากดิพลอยด (Diploid) หรือ 2n กลายเปนแฮพลอยด (Haploid) หรือ n แบงออกเปน 2 ระยะ คือ 1. ระยะอินเตอรเฟส (Interphase) - มีการจําลอง DNA มีการสังเคราะห RNA และโปรตีน เพื่อเตรียมพรอมที่จะแบงเซลล - โครโมโซมประกอบดวย 2 โครมาทิด - เยื่อหุมนิวเคลียสยังไมสลายไป 2. ระยะแบงเซลล (Cell Division) แบงออกเปน 2 ระยะใหญ คือ 2.1 ไมโอซิส I (Meiosis I) เปนระยะที่ทําใหลดจํานวนโครโมโซมลงครึ่งหนึ่ง แบงเปน 4 ระยะ คือ 2.1.1 ระยะโพรเฟส I (Prophase I) เปนระยะที่มีการเปลี่ยนแปลงภายในโครโมโซมมากมาย แบงยอยเปน 5 ระยะ คือ เลปโททีน (Leptotene) - โครโมโซมเปนเสนใยขนาดเล็กและยาวมากสานกันไปมา เรียกวา “โครโมนีมา (Chromonema)” บางสวนพันกันถี่มากเมื่อยอมสีจะติดสีเขมดูคลายลูกปดเรียกวา “โครโมเมียร (Chromomere)” - เห็นนิวคลีโอลัสชัดเจน ไซโกทีน (Zygotene) - Homologous Chromosome มาจับคูกันเรียงตามความยาวของโครโมโซม ทําใหโครโมเมียรตรงกันทุกจุดเรียกวา “ซิแนปส (Synapse)” - การเกิดซิแนปส ทําใหมีการเขาคูของแอลลีล (Allele) ดวย แพคีทีน (Pachytene) - โครโมนีมาพันแนนขึ้นเห็นเปนเสนหนาชัดเจน เรียกวา“โครโมโซม(Chromosome)” โดย Homologous Chromosome อยูกันเปนคูเรียกวา “ไบเวเลนต (Bivalent)” - แตละไบเวเลนตประกอบดวย 4 โครมาทิด จึงเรียกสภาพนี้วา “เทแทรด (Tetrad)” - โครมาทิดของโครโมโซมเดียวกัน เรียกวา “ซิสเตอรโครมาทิด (Sister Chromatid)” สวนโครมาทิดของโครโมโซมที่เปนฮอโมโลกัสกันเรียกวา “นอนซิสเตอรโครมาทิด (Non-Sister Chromatid)” ดิโพลทีน (Diplotene) - เซนโทรเมียรของแตละ Homologous Chromosome แยกออกจากกัน แตมี บางสวนของ Homologous Chromosome ยังพันกันอยู เรียกบริเวณที่โครโมโซมพันกันนี้วา “ไคแอสมา (Chiasma)” ซึ่งอาจมีไดหลายตําแหนง - มีการแลกเปลี่ยนชิ้นสวนของนอนซิสเตอรโครมาทิด เรียกวา “ครอสซิง โอเวอร (Crossing Over)” ทําใหยีน (Gene) มีการเรียงตัวใหมและเกิดการแปรผันทางพันธุกรรม (Variation) ขึ้น
  • 38. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 _________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (99)2008 ไดอะไคนีซีส (Diakinesis) - โครโมโซมหดสั้นมากขึ้น ทําใหไบเวเลนตแยกตัวมากขึ้น โครโมโซมติดกัน เฉพาะสวนปลาย - นิวคลีโอลัสและเยื่อหุมนิวเคลียสเริ่มสลายไป ทําใหไบเวเลนตกระจายอยูใน เซลล 2.1.2 ระยะเมทาเฟส I (Metaphase I) โครโมโซมหดสั้นที่สุด เซนโทรเมียรของทุกไบเวเลนตเรียงตัวกลางเซลล มีเสนใยสปนเดิลยึดที่เซนโทรเมียรของทุกไบเวเลนต ซึ่งกําลังแยกจากกันไปยังขั้ว เซลลแตละขาง 2.1.3 ระยะแอนาเฟส I (Anaphase I) เสนใยสปนเดิลดึงโครโมโซมแตละคูของไบเวเลนตไปยังขั้วเซลลแตละขางมากขึ้น โดยโครโมโซมยังประกอบดวย 2 โครมาทิด โครมาทิดที่เกิด Crossing Over จะมียีนที่แตกตางจากโครมาทิดอีกแทงหนึ่ง 2.1.4 ระยะเทโลเฟส I (Telophase I) โครโมโซมแยกไปถึงขั้วเซลล โดยแตละโครโมโซมยังประกอบดวย 2 โครมาทิด มี จํานวนโครโมโซมเปนแฮพลอยด (n) ในสิ่งที่มีชีวิตบางชนิดมีการสรางเยื่อหุมนิวเคลียส ทําใหเห็นเปน 2 นิวเคลียส โครโมโซมคลายตัวเปนเสนยาวเพื่อเขาสูระยะอินเตอรเฟสในชวงสั้นๆ กอนเขาสูระยะไมโอซิส II ตอไป ในสิ่งมีชีวิตบางชนิดพบวาหลังผานระยะแอนาเฟส I ก็จะเขาสูระยะเมทาเฟส II เลย 2.2 ไมโอซิส II (Meiosis II) เปนระยะที่ไมมีการสังเคราะหโครโมโซมใหม (มีขั้นตอนเชนเดียวกับ การแบงเซลลแบบไมโทซิส) ทําใหจํานวนโครโมโซมเปนแฮพลอยดเหมือนเดิม แบงเปน 4 ระยะ คือ 2.2.1 ระยะโพรเฟส II (Prophase II) - โครโมโซมติดกันที่เซนโทรเมียร แขนของแตละโครมาทิดแยกกันชัดเจน - นิวคลีโอลัสและเยื่อหุมนิวเคลียสเริ่มสลายไป 2.2.2 ระยะเมทาเฟส II (Metaphase II) - โครโมโซมเคลื่อนที่มาเรียงกันตรงกลางเซลล มีเสนใยสปนเดิลยึดติดกับเซนโทรเมียร - เซนโทรเมียรเริ่มแบงตัวทําใหซิสเตอรโครมาทิดเริ่มแยกออกจากกัน 2.2.3 ระยะแอนาเฟส II (Anaphase II) - เสนใยสปนเดิลหดสั้น ดึงใหแตละโครมาทิดแยกไปยังขั้วเซลลแตละขาง 2.2.4 ระยะเทโลเฟส II (Telophase II) - แตละโครมาทิดที่ขั้วเซลลเริ่มคลายตัว มีการสรางเยื่อหุมนิวเคลียสขึ้นมาเกิดเปน นิวเคลียสใหม - แตละนิวเคลียสมีโครโมโซมเปน แฮพลอยด (n) หรือลดลงครึ่งหนึ่งจากเซลลเริ่มตน
  • 39. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (100)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การแบงไซโทพลาซึม สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีการแบงไซโทพลาซึมหลังจากผานไมโอซิส I กลายเปนเซลลใหม 2 เซลล จากนั้นจึง แบงอีกครั้งหลัง ไมโอซิส II กลายเปนเซลลใหม 4 เซลล สิ่งมีชีวิตบางชนิดจะแบงไซโทพลาซึมหลังจากผานไมโอซิส II แลวเกิดเปนเซลลใหม 4 เซลลพรอมกัน การแบงเซลลแบบไมโทซิสและไมโอซิส ขอเปรียบเทียบ ไมโทซิส ไมโอซิส 1. แหลงที่พบ 2. จํานวนโครโมโซม 3. จํานวนการแบงนิวเคลียส 4. ซิแนปซิสและครอสซิงโอเวอร 5. ลักษณะพันธุกรรม 6. ความสามารถในการแบงเซลลใหม 7. จํานวนเซลลที่เกิดขึ้น เซลลรางกาย เทาเดิม 1 ครั้ง ไมมี คงเดิม แบงตอไปไดอีก 1 → 2 เซลล เซลลสืบพันธุ ลดลงครึ่งหนึ่ง 2 ครั้ง มี แปรผันไปจากเดิม แบงแบบไมโอซิสอีกไมได 1 → 4 เซลล
  • 40. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (101)2008 แบบทดสอบ 1. โครงสรางของเซลลในขอใดไมพบในเซลลโพรแคริโอต ก. เยื่อหุมเซลล ข. เยื่อหุมนิวเคลียส ค. ไรโบโซม ง. ไมโทคอนเดรีย 1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ขอ ข. และ ง. 2. ออรแกเนลลใดพบในเซลลของสิ่งมีชีวิตทุกอาณาจักร 1) Mitochondria 2) Endoplasmic Reticulum 3) Golgi Apparatus 4) Ribosome 3. การสังเคราะหฮอรโมนอินซูลินของเซลลตับออนและหลั่งออกนอกเซลล เกี่ยวของกับโครงสรางใดของเซลล ก. Rough Endoplasmic Reticulum ข. Smooth Endoplasmic Reticulum ค. Golgi Complex 1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ข. และ ค. 4) ขอ ก. และ ค. 4. ออรแกเนลลในขอใดที่สามารถเพิ่มจํานวนไดเอง โดยไมตองอาศัยคําสั่งจากนิวเคลียส ก. ไรโบโซม ข. ไมโทคอนเดรีย ค. คลอโรพลาสต ง. ไลโซโซม 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ก. และ ง. 5. ขณะศึกษาเซลลเยื่อหอมโดยใชกลองจุลทรรศนแบบใชแสงพบวาภายในจอภาพสวาง แตภาพเซลลไมชัด แม จะยอมดวยไอโอดีน และปรับปุมรับภาพแลวก็ตาม ปญหานี้จะแกไขไดตามขอใด 1) หมุนกระจกใหรับแสงมากขึ้น 2) ปรับใหชองไดอะแฟรมเล็กลง 3) เปลี่ยนใชเลนสใกลวัตถุกําลังขยายมากขึ้น 4) ปรับตําแหนงเลนสใกลวัตถุตรงกับเลนสรวมแสง 6. การทําโคลนนิ่งสัตวและพืชเหมือนกันในขอใด 1) มีจํานวนโครโมโซมเทาเดิม 2) ไมอาศัยเซลลสืบพันธุ 3) เริ่มตนจากเซลลเพียงเซลลเดียว 4) ถูกตองทุกขอ เฉลย 1. 4) 2. 4) 3. 4) 4. 2) 5. 2) 6. 4)
  • 41. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (102)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ระบบยอยอาหาร และการสลายสารอาหารเพื่อใหไดพลังงาน สิ่งมีชีวิตที่สรางอาหารเองไมได (Heterotroph) ดํารงชีวิตโดยการกินสิ่งมีชีวิตอื่นเปนอาหาร (Ingestion) มีอยูหลายวิธี เชน - สรางแวคิวโอลสะสมอาหาร โดยวิธี Pinocytosis, Phagocytosis เชน โพรโทซัว - ใชซิเลียพัดโบกอาหารเขารางกาย เชน พารามีเซียม ฟองน้ํา หอยสองฝา - ใชหนวดจับอาหารเขาปาก เชน ไฮดรา ปลิงทะเล - กรองอนุภาคอาหารเขาในรางกาย เชน วาฬ ไรน้ํา - กลืนอาหารทั้งกอน เชน ปลา งู นก ฯลฯ - เคี้ยวอาหารแลวจึงกลืน เชน แมว สุนัข คน ชาง ฯลฯ - ดูดอาหารสภาพของเหลวเขาในรางกาย เชน ผีเสื้อ ผึ้ง ยุง ปลิง ฯลฯ การยอยอาหาร (Digestion) เปนกระบวนการแปรสภาพโมเลกุลของสารอาหารขนาดใหญกลายเปน โมเลกุลขนาดเล็กที่สามารถแพรเขาสูเซลลเพื่อนําไปใชประโยชนได แบงออกเปน 2 รูปแบบ คือ 1. การยอยอาหารภายในเซลล (Intraceilular Digestion) พบในสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว เชน อะมีบา เซลลเม็ดเลือดขาวและเซลลปลอกคอ (Choanocyte) ของ ฟองน้ํา เปนตน มีการนําอาหารเขาสูเซลลโดยวิธีเอนโดไซโทซิสแลวหลั่งเอนไซมออกมายอยอาหารภายในเซลล 2. การยอยอาหารภายนอกเซลล (Extracellular Digestion) พบในสิ่งมีชีวิตที่มีระบบทางเดินอาหารและพวกผูยอยสลายอินทรียสาร เชน เห็ด รา โดยเซลลจะหลั่ง เอนไซมออกมายอยอาหารภายนอกเซลลแลวดูดซึมอาหารที่ยอยแลวเขาสูเซลล การยอยอาหารในสัตวชั้นสูง มี 2 ขั้นตอน คือ 1. การยอยเชิงกล (Mechanical Digestion) เปนการทําใหอาหารมีขนาดเล็กลงโดยที่องคประกอบ ทางเคมีของอาหารไมเปลี่ยนแปลง เชน การบดเคี้ยวของฟน การบีบตัวของทางเดินอาหาร 2. การยอยเชิงเคมี (Chemical Digestion) เปนการทําใหอาหารมีขนาดเล็กลงและมีองคประกอบทาง เคมีเปลี่ยนไปจากเดิม เชน การยอยอาหารโดยเอนไซมชนิดตางๆ
  • 42. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (103)2008 ระบบยอยอาหารของมนุษย มีสวนประกอบดังนี้ ระบบยอยอาหารของมนุษย ปาก (Mouth) ประกอบดวย 1. ฟน (Teeth) - มี 2 ชุด คือ ฟนน้ํานม 20 ซี่ และฟนแท 32 ซี่ - ทําหนาที่ฉีก กัด บดเคี้ยวอาหารใหมีขนาดเล็กลง จัดเปนการยอยเชิงกล 2. ลิ้น (Tongue) - ชวยคลุกเคลาอาหารขณะเคี้ยวและชวยดันอาหารเคลื่อนลงสูคอหอย - มีตอมรับรส (Taste Bud) 4 ประเภท คือ รสขมบริเวณโคนลิ้น รสเปรี้ยวบริเวณขอบขางลิ้น รสหวานบริเวณปลายลิ้นและรสเค็มบริเวณปลายลิ้นและขอบขางลิ้น 3. ตอมน้ําลาย (Salivary Gland) - มี 3 คู ไดแก บริเวณกกหู (Parotid Gland) ซึ่งหากติดเชื้อไวรัสจะทําใหกกหูบวม เรียกวา “คางทูม (Parotitis)” บริเวณใตขากรรไกรลาง (Submaxillary Gland) และบริเวณใตลิ้น (Sublingual Gland) - ตอมน้ําลายที่ผลิตน้ําลายชนิดเหนียวจะสรางเมือก (Mucin) สวนตอมน้ําลายที่ผลิตน้ําลายชนิดใส จะสรางน้ํายอย คือ ไทอาลิน (Ptyalin) หรือแอมิเลส (Amylase) ซึ่งยอยแปงใหเปนน้ําตาล ดังนี้ แปง เดกซทริน มอสโทส Amylase Amylase - น้ําลายคนปกติมี pH 6.2-7.4 หากมีสมบัติเปนกรดมากเกินไปจะละลายแคลเซียมออกจากฟน ทําใหฟนผุ
  • 43. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (104)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 คอหอย (Pharynx) - เปนทางผานของอาหารและอากาศ ขณะกลืนอาหารเพดานออนจะยกตัวขึ้นปดชองหายใจ ฝาปดกลอง เสียง (Epiglottis) จะปดหลอดลม ทําใหอาหารไมตกลงไปในหลอดลม - บริเวณคอหอยมีตอมทอนซิล 3 คู ชวยทําลายจุลินทรียไมใหผานเขาไปภายใน หลอดอาหาร (Esophagus) - เปนทางผานของอาหารลงสูกระเพาะอาหาร ไมมีตอมผลิตเอนไซมยอยอาหาร มีแตน้ําเมือกชวยหลอลื่น อาหารใหเคลื่อนที่สะดวก - มีการบีบตัวเปนชวงๆ ติดตอกัน เรียกวา “เพอริสทัลซิส (Peristalsis)” ทําใหอาหารเคลื่อนที่ลงสู กระเพาะอาหารได กระเพาะอาหาร (Stomach) - เปนสวนของทางเดินอาหารที่ใหญที่สุด ดานบนและดานลางสุดของกระเพาะอาหารมีกลามเนื้อหูรูด (Sphincter) ควบคุมการเคลื่อนที่ของอาหารในกระเพาะ ผนังดานในเปนรอยยนพับซอนกันเรียกวา “รูกี (Rugae)” - ในภาวะปกติ กระเพาะอาหารมีขนาด 50 ลูกบาศกเซนติเมตร แตสามารถขยายไดถึง 10-40 เทา - กลุมเซลลที่ผนังดานในกระเพาะอาหารมีหนาที่ตางกัน ดังนี้ 1. Mucous Cell สรางเมือกหนา 1-1.5 มิลลิเมตร เคลือบกระเพาะอาหารปองกันเอนไซมหรือกรด เกลือทําลายผนังกระเพาะอาหาร 2. Parietal Cell สรางกรดเกลือ pH ประมาณ 2-3 ชวยทําลายจุลินทรียในอาหารได 3. Chief Cell สรางเอนไซม Pepsinogen ซึ่งจะแปรสภาพไปเปน Pepsin เมื่อถูกกระตุนดวยกรด เกลือ - การยอยในกระเพาะอาหารมีทั้งการยอยเชิงกลและการยอยเชิงเคมี น้ํายอยที่หลั่งออกมาประมาณวันละ 2000-3000 cc. เรียกวา “Gastric Juice” ประกอบดวยกรดเกลือ, สารเมือก และเอนไซมหลายชนิด คือ โปรตีน 1. Pepsinogen กรดเกลือ Pepsin พอลิเทปไทดสายสั้นๆ เคซีนในนม 2. Prorennin Rennin แข็งตัวเปนลิ่ม 3. Lipase ในกระเพาะอาหารไมสามารถยอยไขมันได เพราะ pH ต่ําเกินไป - อาหารอยูในกระเพาะอาหารนาน 0.5-3 ชั่วโมง อาจมีการดูดซึมแรธาตุหรือน้ําบางเล็กนอย แต ดูดซึมแอลกอฮอลไดดีถึง 30-40%
  • 44. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (105)2008 ลําไสเล็ก (Small Intestine) - มีความยาวมากที่สุด ประมาณ 6 เมตร แบงออกเปน 3 สวน คือ 1. Duodenum เปนลําไสเล็กตอนตน มีการหลั่งน้ําดีจากถุงน้ําดีและน้ํายอยจากตับออนที่บริเวณนี้ สารอาหารเกือบทุกชนิดถูกดูดซึมเขาสูกระแสเลือดที่บริเวณนี้เปนสวนใหญ 2. Jejunum มีการดูดซึมอาหารพวกไขมันเปนสวนใหญ 3. Ileum มีการดูดซึมเกลือน้ําดีและวิตามิน B12 - ผนังชั้นในของลําไสเล็กเปนปุมเล็กๆ จํานวนมาก เรียกวา “วิลไล (Villi)” ชวยเพิ่มพื้นที่ผิวในการยอย และดูดซึมสารอาหาร ภายในวิลไลมีหลอดเลือดฝอยและทอน้ําเหลืองมากมายทําหนาที่ลําเลียงสารอาหารไปยัง เซลลทั่วรางกาย - การยอยในลําไสเล็กมีทั้งการยอยเชิงกลและเชิงเคมี น้ํายอยที่หลั่งออกมาประมาณวันละ 3 ลิตร เรียกวา “Intestinal Juice” มี pH 7.0-7.5 ประกอบดวย 1. เอนไซมที่ยอยน้ําตาล เชน Sucrose Sucrase Glucose + Fructose Lactose Lactase Glucose + Galactose Maltose Maltase Glucose + Glucose 2. เอนไซมที่ยอยโปรตีน เชน Polypeptide Aminopeptidase Peptide + Amino Acid Dipeptide Dipeptidase Amino Acid 3. เอนไซมที่ยอยไขมัน เชน Triglyceride Lipase Glycerol + Fatty Acid อวัยวะที่เกี่ยวของกับการยอยในลําไสเล็ก ตับออน (Pancreas) 1. ประกอบดวยตอมมีทอสรางเอนไซม เรียกวา “Pancreatic Juice” ผลิตออกมาวันละประมาณ 800 มิลลิลิตร 2. เมื่ออาหารผานมาถึงลําไสเล็ก สวนดูโอดินัมและเจจูนัมจะหลั่งฮอรโมน 2 ชนิด คือ 2.1 ซีคริติน (Secretin) กระตุนใหตับออนหลั่งน้ํายอยที่มีเกลือคารบอเนต ชวยลดสภาพกรดของ อาหารจากกระเพาะอาหาร 2.2 แพนครีโอไซมิน (Pancreozymin) กระตุนใหตับออนหลั่งเอนไซมมีหลายชนิด ดังนี้ เอนไซมที่ยอยแปง เชน แปง Pancreatic Amylase มอลโทส
  • 45. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (106)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 เอนไซมที่ยอยโปรตีน เชน Trypsinogen Chymotrypsinogen TrypsinEntorokinase กระตุน Protein พอลิเพปไทดสั้นๆ ChymotrypsinTrypsin กระตุน Protein พอลิเพปไทดสั้นๆ Procarboxypeptidase CarboxypeptidaseTrypsin กระตุน Protein กรดอะมิโน เอนไซมที่ยอยไขมัน เชน ไขมัน Pancreatic Lipase กลีเซอรอล, กรดไขมัน ตับ (Liver) 1. เปนอวัยวะขนาดใหญที่สุดในชองทอง (1300-1600 กรัม) 2. มีกลุมเซลลทําหนาที่สรางน้ําดี (Bile) ประมาณวันละ 600-800 cc. เก็บสะสมในถุงน้ําดี (Gall Bladder) ซึ่งฝงอยูในตับบริเวณพูใหญดานขวา 3. น้ําดีมีสีเหลืองปนเขียว pH ประมาณ 7.5 ประกอบดวยเกลือน้ําดี (Bile Salt) ซึ่งทําใหไขมันแตกตัว เปนอนุภาคเล็กๆ กับรงควัตถุ (Bile Pigment) สีเหลืองปนเขียว (Biliverdin) และคอเลสเทอรอล (อาจกอใหเกิด นิ่วในถุงน้ําดีหรืออุดตันทอน้ําดีจนเกิดโรคดีซานได) ลําไสใหญ (Large Intestine) 1. เปนสวนสุดทายของระบบทางเดินอาหารยาวประมาณ 1.50 เมตร 2. ประกอบดวย ซีคัม (Caecum) ซึ่งมีไสติ่ง (Appendix) ยื่นออกมา โคลอน (Colon), ไสตรง (Rectum) ซึ่งมีอุจจาระ (Feces) เตรียมขับออกนอกรางกายและทวารหนัก (Anus) เปนสวนสุดทาย 3. ผนังชั้นในลําไสใหญไมมีวิลไล แตมี Globet Cell ผลิตสารเมือกชวยในการขับถาย ไมมีการยอย มีเพียงการดูดซึมน้ําและเกลือแร กลับคืนรางกาย 4. แบคทีเรียในลําไสใหญยอยสารบางอยางในกากอาหาร ทําใหเกิดแกสขึ้นประมาณ 500 มิลลิลิตรตอวัน แกสที่เกิดขึ้นบางชนิด เชน ไฮโดรเจนซัลไฟดหรือสารพวกอะมีนที่ระเหยได ทําใหเกิดกลิ่นเหม็น
  • 46. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (107)2008 การยอยอาหารของสัตวไมมีกระดูกสันหลัง ฟองน้ํา ไมมีทางเดินอาหาร ผนังดานในมีเซลลปลอกคอ (Collar Cell หรือ Choanocyte) คอยดักจับ อาหารพวกแบคทีเรียหรืออินทรียสารขนาดเล็กที่ลอยในน้ํา ไฮดรา ปะการัง ดอกไมทะเล มีทางเดินอาหารไมสมบูรณ มีชองวางในลําตัว (Gastrovascular Cavity) เปนทั้งปากและทวารหนัก มีเซลลทําหนาที่จับอาหารและหลั่งเอนไซมออกมายอยอาหารได พลานาเรีย มีคอหอย (Pharynx) คลายงวงยื่นออกมาดูดอาหาร ลําเลียงไปตามทางเดินอาหารที่แตก แขนงแยกไปสองขางลําตัว พยาธิใบไม มีอวัยวะดูดเกาะ (Sucker) ที่สวนหัว ทางเดินอาหารแตกแขนงไมมากนัก สวนพยาธิตัวตืดมี อวัยวะดูดเกาะหลายอันที่สวนหัวเรียกวา “สโคเล็กซ (Scolex)” และไมมีทางเดินอาหาร ไสเดือนดิน มีทางเดินอาหารสมบูรณ มีกึ๋น (Gizzard) เปนกลามเนื้อที่แข็งแรงทําหนาที่บดอาหาร แมลง มีทางเดินอาหารสมบูรณ มีปากหลายรูปแบบ มีตอมน้ําลายและเอนไซมในทางเดินอาหารชวยในการยอย ระบบยอยอาหารของสัตว การยอยอาหารของจุลินทรีย โพรโทซัว มีเอนไซมจากไลโซโซมยอยอาหารในฟูดแวคิวโอล (Food Vacuole) นําไปใชประโยชนได อะมีบา ใชซูโดโพเดียม (Pseudopodium) โอบลอมอาหารและหลั่งเอนไซมยอยอาหารไปใชประโยชน พารามีเซียม ใชซิเลียโบกพัดอาหารเขาในเซลลเปนฟูดแวคิวโอลแลวหลั่งเอนไซมยอยสลาย
  • 47. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (108)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การสลายสารอาหารระดับเซลล เปนกระบวนการสลายสารอาหารภายในเซลลเพื่อสรางพลังงานออกมาใชในกิจกรรมของเซลลมี 2 รูปแบบ คือ 1. การหายใจแบบใชออกซิเจน (Aerobic Respiration) เปนการสลายสารอาหารพวกคารโบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน โดยมีออกซิเจนเขารวมปฏิกิริยามีอยู 4 ขั้นตอน คือ 1.1 ไกลโคไลซิส (Glycolysis) - เกิดในไซโทพลาซึม - มีการสลายกลูโคส 1 โมเลกุลเปนกรดไพรูวิก 2 โมเลกุล - เกิด 4 ATP ใชไป 2 ATP จึงเหลือสุทธิเพียง 2 ATP - เกิด 4 H+ มี NAD+ รับไปเขาสูกระบวนการถายทอดอิเล็กตรอน - ไมมี CO2 เกิดขึ้น และเกิดไดโดยไมตองมีออกซิเจน 1.2 การสรางแอซีติลโคเอนไซม เอ (Acetyl Coenzyme A) - เกิดใน Matrix ภายในไมโทคอนเดรีย - กรดไพรูวิกมีการเปลี่ยนแปลงเปนแอซีตัลดีไฮดและรวมตัวกับโคเอนไซมเอกลายเปนแอซีติล- โคเอนไซมเอ - เกิด CO2 2 โมเลกุล - เกิด 4 H+ มี NAD+ รับไปเขาสูกระบวนการถายทอดอิเล็กตรอน - ไมมี ATP เกิดขึ้น 1.3 วัฏจักรเครบส (Kreb’s Cycle) - เกิดใน Matrix ภายในไมโทคอนเดรีย - อาจเรียกวา Citric Acid Cycle หรือ TCA Cycle - Acetyl Coenzyme A (C = 2) รวมตัวกับ Oxaloacetate (C = 4) เกิดเปน Citrate (C = 6) แลวมีการเปลี่ยนแปลงเปน Isocitrate (C = 6), ∝ - Ketoglutarate (C = 5), Succinyl Co A (C = 4), Succinate (C = 4), Fumarate (C = 4), Malate (C = 4) และ Oxaloacetate เปนวัฏจักรตามลําดับ - ถาใชกลูโคส 1 โมเลกุล เมื่อผานวัฏจักรเครบส จะเกิด 4 CO2, 2 GTP และ 16 H+ ซึ่งจะมี NAD+ และ FAD มารับ เขาสูกระบวนการถายทอดอิเล็กตรอน 1.4 การถายทอดอิเล็กตรอน (Electorn Transport System) - เกิดที่ Cristae ของไมโทคอนเดรีย - เปนปฏิกิริยา Oxidation-Reduction หรือ Redox มีการรับสงอิเล็กตรอนและปลดปลอย พลังงานออกมาในรูป ATP - มี NAD+, FAD และ Cytochrome เปนตัวนําอิเล็กตรอน ตามลําดับ โดย O2 เปนตัวรับ อิเล็กตรอนตัวสุดทายทําใหเกิดน้ําขึ้นจากปฏิกิริยา - หาก NAD+ เปนตัวรับอิเล็กตรอน จะเกิด 3 ATP ตอ H2 1 โมเลกุล และ FAD เปนตัวรับ อิเล็กตรอนจะเกิด 2ATP ตอ H2 1 โมเลกุล
  • 48. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (109)2008 - H2 1 โมเลกุล เมื่อผานการถายทอดอิเล็กตรอน 1 รอบ จะเกิดน้ํา 1 โมเลกุล - ผลจากการสลายกลูโคส 1 โมเลกุล เมื่อผานการถายทอดอิเล็กตรอน จะเกิด 34 ATP และ 12 H2O - การสราง ATP ในขั้นตอนการถายทอดอิเล็กตรอน เรียกวา “Oxidative Phosphorylation” การสลายสารอาหารระดับเซลล 2. การหายใจแบบไมใชออกซิเจน (Anaerobic Respiration) เปนกระบวนการสลายสารอาหารของสิ่งมีชีวิต โดยไมมี O2 เขารวมปฏิกิริยาแบงออกเปน 2 แบบ คือ 2.1 การหมักแอลกอฮอล (Alcoholic Fermentation) - มีการสลายกลูโคส → กรดไพรูวิก → แอซิตัลดีไฮด → เอทานอล ตามลําดับ (จึงมีเฉพาะ ไกลโคลิซิส ไมมีวัฏจักรเครบสและการถายทอดอิเล็กตรอน) - การสลายกลูโคส 1 โมเลกุล เกิด 2 ATP, 2 CO2 และ 2 Ethyl Alcohol - พบในเซลลยีสต และเซลลพืช การหมักแอลกอฮอล
  • 49. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (110)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 2.2 การหมักกรดแลกติก (Lactic Acid Fermentation) - มีการสลายกลูโคส → กรดไพรูวิก → กรดแลกติก ตามลําดับ (จึงมีเฉพาะไกลโคลิซิส) - การสลายกลูโคส 1 โมเลกุล เกิด 2 ATP และ 2 Lactic Acid แตไมมี CO2 เกิดขึ้น - พบในเซลลกลามเนื้อลาย พยาธิตัวตืด และแบคทีเรียบางชนิด การหมักกรดแลกติก ขอสังเกต - หากกรดแลกติกสะสมในเซลลมากๆ จะทําใหมีอาการเมื่อยลา - แบคทีเรียบางชนิดผลิตกรดแลกติกไดดี จึงนํามาใชในการถนอมอาหาร เชน เตาเจี้ยว เตาหูยี้ นมเปรี้ยว ผักผลไมดอง เปนตน สรุปเปรียบเทียบการหายใจแบบใชออกซิเจนและแบบไมใชออกซิเจน การหายใจแบบใชออกซิเจน การหายใจแบบไมใชออกซิเจน 1. มีครบ 4 ขั้นตอน 2. เกิด 36-38 ATP ตอกลูโคส 1 โมเลกุล 3. ผลิตผลคือ CO2, H2O, ATP 4. เกิดไนไซโทพลาซึมและไมโทคอนเดรีย 1. มีเฉพาะไกลโคลิซิส 2. เกิด 2 ATP ตอกลูโคส 1 โมเลกุล 3. ยีสต เกิด เอทานอล, CO2, ATP สัตวเกิดกรดแลกติก, ATP 4. เกิดเฉพาะในไซโทพลาซึม การสลายไขมัน ไขมันถูกเอนไซมไลเพลสลายเปนกลีเซอรอลและกรดไขมัน จากนั้น 1. กลีเซอรอล → ฟอสโฟกลีเซอรอลดีไฮด (PGAL) ซึ่งจะเขาสูไกลโคลิซิสตอไป 2. กรดไขมันถูกสลายโดยกระบวนการ β-Oxidation เกิดเปนแอซิติลโคเอนไซมเอ ซึ่งจะเขาสูวัฏจักร เครบสตอไป การสลายโปรตีน โปรตีนถูกเอนไซม Protease ยอยสลายเปนกรดอะมิโนชนิดตางๆ จากนั้นกรดอะมิโนจะถูกสลายโดย กระบวนการ Oxidative Deamination เกิดเปน 1. แอมโมเนีย (NH3) ซึ่งเปนสารพิษ จึงถูกกําจัดออกนอกรางกายในรูปของยูเรีย (พวกสัตวเลื้อยคลาน และสัตวเลี้ยงลูกดวยนม) หรือกรดยูริก (สัตวปก, แมลง)
  • 50. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (111)2008 2. สารตัวกลาง ในขั้นตอนไกลโคลิซิส หรือวัฏจักรเครบส เชน ชนิดกรดอะมิโน สารตัวกลางที่เปลี่ยนมาจากกรดอะมิโน Alanine, Glycine, Serine Leucine, Lysine, Phenylalanine Histidine, Proline, Glutamic Acid Isoleucine, Valine, Methionine Pyruvic Acid Acetyl co A α-Ketoglutaric Acid Succinic Acid การสลายสารอาหาร (คารโบไฮเดรต, โปรตีน, ไขมัน)
  • 51. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (112)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 แบบทดสอบ 1. กิจกรรมในขอใดเกี่ยวของกับเซลลวิลลัสของลําไสเล็ก ก. ผลิตเอนไซมอะไมเลส ข. ยอยไดเพปไทดใหเปนกรดอะมิโน ค. ผลิตเอนไซมไลเพสยอยไขมัน กลายเปนกรดไขมันกับกลีเซอรอล 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ 2. ความผิดปกติในขอใดที่จะทําใหไมมีการยอยไขมัน ก. ตับไมสรางเอนไซมไลเพส ข. ตับไมสรางเกลือน้ําดี ค. อาหารจากกระเพาะมีฤทธิ์เปนกรด ง. ตับออนไมสรางเอนไซมทริปซิน 1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ข. และ ค. 4) ขอ ก. และ ง. 3. สัตวในขอใดมีทางเดินอาหารแบบไมสมบูรณ ก. แมงกะพรุน ข. พยาธิใบไม ค. ปลิงทะเล ง. หอยทาก 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ก. และ ง. 4. สัตวในขอใดมีอวัยวะใชหายใจเหมือนกัน ก. ปลิงน้ําจืด ข. พลานาเรีย ค. ผึ้ง ง. ปู 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ก. และ ง. 5. สารในขอใดไมเกิดขึ้นจากกระบวนการไกลโคลิซิส ก. NADH ข. FADH2 ค. CO2 1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ขอ ข. และ ค. 6. เหตุการณใดเกิดขึ้นระหวางการหายใจแบบใชออกซิเจน ก. มีการลําเลียงอิเล็กตรอนจากสารอาหารผานตัวรับอิเล็กตรอนในไซโทพลาซึมและนิวเคลียส ข. มีการผลิต ATP เฉพาะบริเวณเยื่อไมโทคอนเดรีย ค. มีออกซิเจนเปนตัวรับอิเล็กตรอนแลวมารวมกับโปรตอนไดโมเลกุลน้ํา ง. มีการผลิต ATP ในเมทริกซและไซโทพลาซึม 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ก. และ ค. เฉลย 1. 2) 2. 2) 3. 1) 4. 1) 5. 4) 6. 3)
  • 52. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (113)2008 การรักษาดุลยภาพในรางกาย ระบบหายใจกับการรักษาดุลยภาพของรางกาย ระบบหายใจ การหายใจ (Respiration) เปนกระบวนการสลายสารอาหารของสิ่งมีชีวิตเพื่อใหไดพลังงานออกมาใชใน การดํารงชีพ ประกอบดวย 1. การหายใจภายนอก (External Respiration) เปนการนําอากาศเขาสูรางกายและมีการแลกเปลี่ยน แกสภายในปอด 2. การหายใจภายใน (Internal Respiration) เปนการแลกเปลี่ยนแกสที่เกิดขึ้นภายในเซลลและเกิด พลังงานออกมาใชในกิจกรรมของเซลล โครงสรางระบบหายใจของมนุษย แบงเปน 2 สวน คือ 1. สวนที่เปนทางผานอากาศ (Air Passage) จมูก (Nose) มีรูจมูก (Nostril) 2 รู ภายในโพรงจมูกมีเยื่อเมือกและขนชวยจับฝุนละออง มี Globlet Gland หลั่งสารใหความชุมชื้น และมีหลอดเลือดสานเปนรางแห เมื่อฉีกขาดจะเกิดเลือดกําเดา (Epistaxis) คอหอย (Pharynx) เปนทางผานของอาหารและอากาศยาวประมาณ 13 เซนติเมตร กลองเสียง (Larynx) ทําใหเกิดเสียงเมื่ออากาศผานกลองเสียง มีฝาปดกลองเสียง (Epiglottis) ปด กลองเสียงขณะกลืนอาหาร มีกระดูกออนชิ้นใหญอยูดานหนา เรียกวา “ลูกกระเดือก (Adam’s Apple)” หลอดลมคอ (Trachea) เปนทอกลวงอยูดานหนาหลอดอาหาร ประกอบดวยกระดูกออนรูปเกือกมา 16-20 อัน ปองกันไมใหแฟบ ผนังดานในมีขนและตอมน้ําเมือก หลอดลม (Bronchus) แยกออกจากหลอดลมคอ เปน 2 กิ่งซายขวา ประกอบดวยกระดูกออนรูปเกือก มา มีขนและเมือกภายใน หลอดลมฝอย (Bronchiole) แยกออกจากหลอดลม เปนแขนงเล็กๆ จํานวนมาก มีผนังบางและมีขน เสนเล็กๆ จํานวนมาก
  • 53. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (114)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 2. สวนแลกเปลี่ยนแกส (Air Exchange) ถุงลม (Alveolus) เปนถุงเล็กๆ มีเสนผานศูนยกลาง 0.25 มิลลิเมตร ประมาณ 300 ลานถุงตอปอด 1 ขาง มีพื้นที่ผิวประมาณ 90 ตารางเมตร หรือ 40 เทาของพื้นที่รางกาย ถุงลมมีผนังบางและมีหลอดเลือดฝอย มาเลี้ยงเพื่อแลกเปลี่ยนแกส การนําอากาศเขาและออกจากปอด ควบคุมโดยศูนยควบคุมการสูดลมหายใจ ซึ่งอยูที่สมองสวนทาย คือ Medulla Oblongata มี 2 ขั้นตอน คือ การหายใจเขา มีกลไกดังนี้ ปริมาณ CO2 ในเลือดสูง เสนประสาทฟรีนิก (Phrenic Nerve) เสนประสาทอินเตอคอสตอล (Intercostal Nerve) กลามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงแถบบนอกหดตัว แถบในคลายตัว กลามเนื้อกระบังลมหดตัว ปริมาตรชองอกเพิ่มขึ้น ทําใหความดันภายในชองอกนอยกวาภายนอก หายใจเขา การหายใจออก มีกลไกดังนี้ อัลวิโอลัสพองตัวขยายใหญ เสนประสาทเวกัส (Vagus Nerve) ศูนยควบคุมหายใจเขาหยุดสงกระแสประสาท ศูนยควบคุมหายใจออกกระตุนกลามเนื้อ กระบังลมคลายตัว กลามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงแถบนอกคลายตัวแถบในหดตัว ปริมาตรชองอกลดลง ทําใหความดันภายในชองอกมากกวาภายนอก หายใจออก
  • 54. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (115)2008 การแลกเปลี่ยนแกสในรางกายมนุษย เกิด 2 บริเวณ คือ 1. ปอด เปนการแลกเปลี่ยนระหวาง O2 ในอัลวิโอลัสกับ CO2 ในเสนเลือดฝอย โดย O2 รวมตัวกับ ฮีโมโกลบินของเม็ดเลือดแดงเปน Oxyhaemoglobin (HbO2) ลําเลียงไปเลี้ยงเซลลทั่วรางกาย สวน CO2 เขาสู อัลวิโอลัสแลวกําจัดออกจากรางกายทางลมหายใจออก 2. เนื้อเยื่อ เปนการแลกเปลี่ยนระหวาง O2 ในเสนเลือดฝอยกับ CO2 ในเนื้อเยื่อ โดย O2 แพรเขาสู เซลลเพื่อใชในการหายใจระดับเซลลและสรางพลังงานออกมา สวน CO2 แพรเขาสูเลือด ทําปฏิกิริยากับน้ําใน เลือดกลายเปนกรดคารบอนิก และเปลี่ยนเปนไฮโดรเจนคารบอเนตไอออน เพื่อลําเลียงไปกําจัดออกที่ปอดตอไป สิ่งมีชีวิตแตละชนิดมีอัตราการหายใจแตกตางกัน ขึ้นอยูกับขนาดรางกาย อายุ เพศ กิจกรรมและการ ดํารงชีวิต พบวาอัตราการหายใจของชายมากกวาหญิง เด็กมากกวาผูใหญ สัตวมากกวาพืช สัตวเลือดอุนมากกวา สัตวเลือดเย็น ออกกําลังกายมากกวานอนหลับ ฯลฯ โพรทิสต มีการแลกเปลี่ยนแกสโดยการแพรผานเขาออกเยื่อหุมเซลลโดยตรง ฟองน้ํา ไฮดรา ปะการัง แมงกะพรุน มีการแลกเปลี่ยนแกสโดยการแพรผานเซลลผิว พยาธิใบไม พลานาเรีย มีลําตัวแบนชวยเพิ่มที่ผิวในการแลกเปลี่ยนแกส ทําใหเกิดการแพรจากเซลลหนึ่ง ไปยังอีกเซลลหนึ่งอยางรวดเร็วและทั่วถึง ไสเดือนดิน มีผิวหนังชุมชื้น ชวยในการแลกเปลี่ยนแกสที่ผิวหนัง และมีระบบเลือดชวยลําเลียงออกซิเจน เขาสูเซลลตางๆ ไดรวดเร็วขึ้น โดยออกซิเจนจับกับฮีโมโกลบินในน้ําเลือด ในขณะที่สัตวครึ่งบกครึ่งน้ําก็มีการแลก- เปลี่ยนแกสแบบนี้เชนเดียวกัน แตออกซิเจนจับกับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดง สัตวที่อาศัยอยูในน้ํา มีการแลกเปลี่ยนแกสที่เหงือก ซึ่งมีระบบเลือดมาหลอเลี้ยงและลําเลียงไปยังเซลล ทั่วรางกาย พบวา ปลา กุง หอย ปู เปนพวกที่มีเหงือกในรางกาย (Internal Gill) ไสเดือนทะเล ลูกออด ซาลามานเดอรบางชนิด มีเหงือกอยูนอกรางกาย (External Gill) แมเพรียง มีแผนเนื้อแบนๆ ยื่นออกทางดานขางลําตัวชวยในการหายใจ เรียกวา “พาราโพเดียม (Parapodium)” ปลิงทะเล มี Respiratory Tree อยูภายในรางกาย มีลักษณะเปนทอยาวแตกแขนงมากมาย ชวยในการ แลกเปลี่ยนแกส แมลง มีทอลม (Trachea) เปนอวัยวะแลกเปลี่ยนแกส โดยอากาศจากภายนอกเขาสูรางกายแมลงผานทาง รูหายใจ (Spiracle) ทอลมและแขนงทอลม (Tracheole) ซึ่งแทรกอยูในเนื้อเยื่อทั่วรางกาย สําหรับแมลงที่บินเร็ว จะมีถุงลม (Air sac) เก็บอากาศไวสําหรับหายใจ เชน ผึ้ง ตอ แตน เปนตน พวกแมงมุม แมงปอง มีปอดแผง (Book Lung) ทําหนาที่แลกเปลี่ยนแกส โดยอากาศเขาสูรางกายทาง รูหายใจและปอดแผง ซึ่งมีลักษณะเปนถุงยาวและบางซอนเปนชั้นพับไปมาเปนแผง สัตวที่อาศัยบนบก สวนใหญหายใจโดยใชปอด (Lung) เชน หอยฝาเดียว หอยทาก ปลามีปอด (Protopterus sp. พบในแอฟริกาและ Lepidosiren sp. พบในอเมริกาใต) สัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา สัตวเลื้อยคลาน สัตวปกและสัตวเลี้ยงลูกดวยนมทุกชนิด กบ ไมมีกระบังลม จึงนําอากาศเขาสูปอด โดยการกลืนอากาศ ปอดสัตวเลื้อยคลาน มีหองเล็กๆ และซับซอนกวาปอดสัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา ปอดสัตวปก มีถุงลม (Airsac) เจริญดีแทรกไปตามอวัยวะตางๆ ชวยใหตัวเบาและเพิ่มประสิทธิภาพในการ ถายเทอากาศ
  • 55. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (116)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ระบบขับถายกับการรักษาดุลยภาพของรางกาย การขับถาย (Excretion) เปนการกําจัดของเสียที่เกิดจากเมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิต เชน แอมโมเนีย ยูเรีย กรดยูริก คารบอนไดออกไซด สิ่งมีชีวิตแตละชนิดมีกลไกในการรักษาสมดุลของรางกายแตกตางกัน ดังนี้ สิ่งมีชีวิตเซลลเดียว มีการขับถายโดยการแพรของเสียผานเยื่อหุมเซลลโดยตรง พวกโพรโทซัวบางชนิด เชน พารามีเซียม จะมีคอนแทรกไทลแวคิวโอล (Contractile Vacuole) ควบคุมสมดุลน้ําและกําจัดของเสียออก ภายนอกเซลล พวกฟองน้ําและซีเลนเทอเรต กําจัดของเสียโดยการแพรผานเยื่อหุมเซลลและขับออกทางชองวางภายใน รางกาย (Gastrovascular Cavity) และปากตามลําดับ พวกหนอนตัวแบน เชน พลานาเรีย มี เฟลมเซลล (Flame Cell) กระจายตลอดความยาวลําตัว ภายในมี ซิเลีย (Cilia) โบกพัดน้ําและของเสียออกทางชองขับถายที่ผนังลําตัว สวนแอมโมเนียแพรออกทางผิวหนัง พวกแอนเนลิด เชน ไสเดือนดิน มีเนฟริเดียม (Nephridium) 1 คูตอปลอง ภายในมีซิเลียโบกพัดของเสีย พวกแอมโมเนียและยูเรียออกภายนอกรางกาย พวกอารโทรพอด เชน แมลง มี ทอมัลพิเกียน (Malpighian Tubule) อยูบริเวณรอยตอระหวางกระเพาะ อาหารกับลําไส ของเสียถูกลําเลียงเขาสูทอนี้และขับออกมาพรอมกากอาหารในสภาพกึ่งเหลวกึ่งแข็ง ปลาน้ําจืด อาศัยอยูในน้ําซึ่งมีความเขมขนต่ํากวาสารละลายภายในรางกาย ทําใหน้ําแพรเขาสูรางกาย ตลอดเวลา โดยเฉพาะบริเวณเหงือกซึ่งสัมผัสน้ําตลอดเวลา ปลาจึงปรับตัว ดังนี้ - มีเกล็ดหรือผิวหนังหนาเพื่อปองกันไมใหน้ําซึมผานได - ไตกรองและดูดกลับสารที่มีประโยชนทําใหปสสาวะปลาน้ําจืดมีความเขมขนต่ําหรือเจือจางและ ปสสาวะบอย - บริเวณเหงือกมีเซลลพิเศษดูดแรธาตุที่จําเปนกลับสูรางกายโดยวิธีแอกทีฟทรานสปอรต ปลาน้ําเค็ม อาศัยอยูในน้ําซึ่งมีความเขมขนสูงกวาสารละลายภายในรางกายจึงตองพยายามปรับตัวให สารละลายภายในรางกายมีสภาพเปน Isotonic Solution กับน้ําทะเล ดังนี้ - ปลาฉลาม ปลากระเบน สะสมยูเรียในเลือด และมี Rectal Gland กําจัดเกลือที่เกินความตองการ - ปลากระดูกแข็ง มีเกล็ดปกคลุมปองกันเกลือแรแพรเขาสูรางกาย เซลลที่เหงือกขับเกลือที่มากเกิน พอออกและกําจัดแรธาตุตางๆ ออกทางทวารหนัก โดยไมมีการดูดซึมเขาสูเซลล นก มีขนปกคลุมรางกาย ปองกันการสูญเสียน้ํา ขับถายโดยไต เปลี่ยนของเสียพวกแอมโมเนียเปนกรดยูริก ขับออกนอกรางกาย นกทะเล กินอาหารที่มีเกลือมากเกินความจําเปนจึงตองกําจัดเกลือออกโดยใชตอมนาสิก (Nasal Gland) และขับน้ําเกลือออกทางรูจมูก (Nostril) สัตวเลื้อยคลาน มีผิวหนังหนาและมีเกล็ดปกคลุมรางกายปองกันการสูญเสียน้ํา มีไตขับถายออกมาในรูป กรดยูริก เชนเดียวกับนก
  • 56. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (117)2008 การขับถายของมนุษย ระบบขับถาย อวัยวะขับถายของมนุษย คือ ไต (Kidney) มี 1 คู รูปรางคลายเมล็ดถั่วสีน้ําตาลแดง ประกอบดวย เนื้อเยื่อ 2 ชั้น คือ คอรเทกซ (Cortex) อยูชั้นนอกและเมดัลลา (Medulla) อยูชั้นใน ซึ่งมีสวนที่เรียกวา “พาพิลลา (Papilla)” ขึ้นไปจรดกับกรวยไต (Pelvis) ซึ่งเชื่อมตอกับทอไต (Ureter) กระเพาะปสสาวะ (Urinary Bladder) และทอปสสาวะ (Urethra) ตามลําดับ ไตแตละขางประกอบดวย หนวยไต (Nephron) ประมาณ 1 ลานหนวย มีโครงสรางสําคัญ ดังนี้ 1. โบวแมนสแคปซูล (Bowman’s Capsule) เปนเยื่อบางๆ สองชั้นคลายกระเปาะเชื่อมตอกับทอหนวยไต 2. โกลเมอรูลัส (Glomerulus) เปนกลุมเสนเลือดฝอยอยูแนบชิดติดกับเยื่อชั้นในของโบวแมนสแคปซูล 3. ทอหนวยไต ประกอบดวย - ทอขดสวนตน (Proximal Convoluted Tubule) ทําหนาที่ดูดกลับสารที่มีประโยชน - หวงเฮนเล (Loop Of Henle) ทําหนาที่ปรับปสสาวะใหเขมขนหรือเจือจางตามเหมาะสม และดูดกลับ สารที่มีประโยชน - ทอขดสวนทาย (Distal Convoluted Tubule) ทําหนาที่เปลี่ยนของเหลวที่ผานมาเปนปสสาวะ ปรับ pH และความเขมขนปสสาวะใหเหมาะสม
  • 57. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (118)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การกรองของเสียที่หนวยไตมีขั้นตอน ดังนี้ เสนเลือดรีนัลอารเตอรี (Renal Artery) โกลเมอรูลัส เลือด ทอหนวยไต โบวแมนแคปซูล สารที่ผานการกรอง ทอรวม ดูดกลับสารที่มีประโยชน กระเพาะปสสาวะทอไต ทอปสสาวะ สารที่ทอหนวยไตดูดกลับคืนโดยไมตองใชพลังงาน คือ น้ํา กลูโคส และกรดอะมิโน สวนการดูดกลับคืน แรธาตุตองใชกระบวนการแอกทีฟทรานสปอรต ซึ่งควบคุมโดยฮอรโมนแอลโดสเตอโรน (Aldosterone) จาก ตอมหมวกไต สําหรับของเสียที่ขับออกมานอกรางกาย คือ ยูเรีย กรดยูริก และแอมโมเนีย การรักษาสมดุลของน้ําในรางกายมนุษย สารที่กรองผานโกลเมอรูลัสประมาณวันละ 180 dm3 แตรางกายขับปสสาวะออกมาเพียงวันละ 1.5 dm3 แสดงวามีการดูดกลับภายในไตมากถึงวันละ 178.5 dm3 ศูนยควบคุมการกระหายน้ําอยูที่ไฮโพทาลามัส เมื่อรางกายขาดน้ําเนื่องจากสูญเสียเหงื่อมาก รางกายจะมี กลไกกระตุนใหเกิดอาการกระหายน้ํา เราจึงตองดื่มน้ําชดเชยน้ําที่สูญเสียไป ความผิดปกติที่เกี่ยวของกับไตอาจกอใหเกิดโรคไดหลายอยาง เชน โรคนิ่ว เกิดจากตะกอนแรธาตุในน้ําปสสาวะจับตัวเปนกอนอุดตันทางเดินปสสาวะหรือการบริโภคอาหารที่ มีสารออกซาเลตสูง เชน ผักโขม ใบชะพลู การรับประทานอาหารซึ่งมีธาตุฟอสฟอรัสมากจะชวยไมใหออกซาเลต จับตัวเปนผลึกได โรคไตวาย อาจเกิดจากการติดเชื้อรุนแรง การสูญเสียเลือดจํานวนมากหรือโรคเบาหวานเรื้อรังนานๆ ทํา ใหไตไมทํางาน มีการสะสมของเสียในเลือด สมดุลของสารในรางกายผิดปกติอาจทําใหเสียชีวิตได โรคเบาหวาน เกิดจากความผิดปกติของตับออนที่ไมสามารถควบคุมระดับน้ําตาลในเลือดได ไตจึงดูดกลับ น้ําตาลเขาสูเลือดไมหมด ทําใหมีน้ําตาลปนในปสสาวะของคนที่เปนโรคเบาหวาน
  • 58. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (119)2008 ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบน้ําเหลืองกับการรักษาดุลยภาพของรางกาย การลําเลียงสารในสิ่งมีชีวิต เปนการนําสารอาหารที่ยอยแลว ออกซิเจน เอนไซม ฮอรโมน แรธาตุตางๆ ฯลฯ ไปยังเซลลทั่วรางกาย และนําของเสียที่รางกายไมตองการ กําจัดออกจากรางกาย สัตวชั้นต่ําเซลลเดียวมีการแลกเปลี่ยนสารระหวางเซลลกับสิ่งแวดลอมโดยตรง โดยการแพร สวนสัตวชั้นสูง มีระบบหมุนเวียนเลือดชวยในการลําเลียงสารอยางมีประสิทธิภาพ ซึ่งแบงออกเปน 2 รูปแบบ คือ 1. ระบบหมุนเวียนเลือดแบบเปด (Open Circulatory System) เปนระบบหมุนเวียนเลือดที่ไหลออก จากเสนเลือดเขาสูชองวางในลําตัวและที่วางระหวางอวัยวะตางๆ ในรางกาย พบในสัตวพวกหอย และอารโทรพอด 2. ระบบหมุนเวียนเลือดแบบปด (Closed Circulatory System) เปนระบบหมุนเวียนเลือดที่มีเลือด ไหลอยูในเสนเลือดโดยตลอด พบในสัตวพวกแอนเนลิด หมึก และสัตวมีกระดูกสันหลัง ก. ข. ระบบหมุนเวียนเลือดแบบเปด (ก.) และระบบหมุนเวียนเลือดแบบปด (ข.) การลําเลียงสารในไสเดือนดิน มีหัวใจเทียม (Pseudoheart) บริเวณปลองที่ 7-11 บีบตัวสงเลือดไปยังสวนตางๆ ของรางกาย เซลลเม็ด- เลือดแดงมีนิวเคลียสแตไมมีสี น้ําเลือดมีสีแดงเพราะมีฮีโมโกลบินละลายอยู การลําเลียงสารในพวกมอลลัสค หอย มีระบบหมุนเวียนแบบเปด โดยหัวใจสงเลือดไปตามหลอดเลือดและแทรกซึมไปตามชองรับเลือด สัมผัสกับเนื้อเยื่อโดยตรง หมึก มีระบบหมุนเวียนเลือดแบบปด เลือดมีฮีโมไซยานิน หัวใจมี 2 แบบ คือ Systemic Heart รับเลือด จากเหงือกสงไปสวนตางๆ ของรางกายและ Branchial Heart สงเลือดไปแลกเปลี่ยนแกสที่เหงือก การลําเลียงสารในแมลง มีระบบหมุนเวียนเลือดแบบวงจรเปด โดยเลือดจะไหลเวียนจากหลอดเลือดเขาสูชองวางของเนื้อเยื่อ (Haemocoel) หัวใจของแมลงเกิดจากการพองตัวของหลอดเลือดในแตละปลองเกิดเปนหองประมาณ 9 หอง มีอัตราการ เตนประมาณ 14-160 ครั้งตอนาที เลือดแมลงประกอบดวย น้ําเลือด (Plasma) และเม็ดเลือด (Hemocyte) ไมมีรงควัตถุในเลือดสําหรับ ลําเลียงแกส เพราะมีระบบทอลมลําเลียงแกสไดอยางมีประสิทธิภาพ
  • 59. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (120)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การลําเลียงสารในสัตวมีกระดูกสันหลัง ปลา มีหัวใจ 2 หอง (Atrium 1 และ Ventricle 1) มีระบบการไหลเวียนของเลือดผานหัวใจ 1 ครั้งตอรอบ ดังนี้ หัวใจหองบน (Atrium) เซลลทั่วรางกาย O2 มาก เหงือก หัวใจหองลาง (Ventricle) สัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา มีหัวใจ 3 หอง (Atrium 2 และ Ventricle 1) มีหนาที่ตางกัน ดังนี้ - หองบนขวารับเลือดที่มี CO2 มากจากสวนตางๆ ของรางกาย - หองบนซาย รับเลือดที่มี O2 มากจากปอด - หองลางสงเลือดที่มี O2 และ CO2 จากหองบนไปยังสวนตางๆ ของรางกาย สัตวเลื้อยคลาน มีหัวใจ 3 หอง (Atrium 2 และ Ventricle 1) หองลางมีผนังกั้นแตไมตลอด ยกเวน จระเขมีผนังกั้นโดยสมบูรณจึงถือวาหัวใจมี 4 หอง สัตวปก มีหัวใจ 4 หอง (Atrium 2 และ Ventricle 2) และมีขนาดใหญเมื่อเทียบกับขนาดตัว เลือดที่มี O2 มากและมี O2 นอยแยกจากกันโดยสมบูรณ สัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานม มีหัวใจ 4 หอง การหมุนเวียนเลือดไหลผานหัวใจ 2 ครั้งตอรอบ โดยเลือดที่มี O2 มากไหลผานหัวใจซีกซาย สวนเลือดที่มี CO2 มากไหลผานหัวใจซีกขวาโดยไมปะปนกัน with the right side of the heart on the left and the left side on the right, as if the body is facing you from the page. (c) Mammals have a four- chambered heart and double circulation. Within the heart, oxygen-rich blood is kept completely segregated from oxygen-poor blood.
  • 60. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (121)2008 การลําเลียงสารในรางกายมนุษย ระบบหมุนเวียนเลือดของมนุษย หัวใจของมนุษยมีลักษณะดังนี้ 1. มีเยื่อหุม (Pericardium) 2 ชั้น ระหวางเยื่อหุมชั้นนอกกับชั้นในมีของเหลวใส (Pericardial Fluid) ชวยหลอลื่นและลดแรงเสียดทานขณะหัวใจเตน 2. มีเสนเลือดโคโรนารี (Coronary Artery) นําอาหารและออกซิเจนมาเลี้ยงกลามเนื้อหัวใจ 3. มี 4 หอง หองบน (Atrium) 2 หอง หองลาง (Ventricle) 2 หอง ภายในมีลิ้นหัวใจ (Valve) ทําหนาที่ ปองกันไมใหเลือดไหลยอนกลับ ดังนี้ 3.1 ลิ้นไบคัสพิด (Bicuspid Valve หรือ Mitral Valve) กั้นหองบนซายกับลางซาย 3.2 ลิ้นไตรคัสพิด (Tricuspid Valve หรือ Atrioventricular Valve) กั้นหองบนขวากับลางขวา 3.3 ลิ้นเอออรติกเซมิลูนาร (Aortic Semilunar Valve) อยูตรงบริเวณโคนเสนเลือดแดงใหญ (Aorta) 3.4 ลิ้นพัลโมนารีเซมิลูนาร (Pulmonary Semilunar Valve) อยูตรงบริเวณโคนเสนเลือดพัลโมนารี- อารเทอรี ซึ่งนําเลือดไปแลกเปลี่ยนแกสที่ปอด ความดันเลือด (Blood Pressure) เกิดจากการบีบตัวของหัวใจทําใหเกิดแรงดันในเสนเลือด 2 คา คือ 1. ความดันซิสโทลิก (Systolic Pressure) หมายถึง ความดันเลือดสูงสุดขณะหัวใจบีบตัว มีคาประมาณ 120 มิลลิเมตรปรอท 2. ความดันไดแอสโทลิก (Diastolic Pressure) หมายถึง ความดันเลือดขณะที่หัวใจคลายตัว มีคาประมาณ 80 มิลลิเมตรปรอท 2.1 ความดันเลือดคนปกติมีคา 120/80 มิลลิเมตรปรอท แตอาจเปลี่ยนแปลงไดขึ้นอยูกับอายุ เพศ อารมณ น้ําหนักตัว อาหาร และโรคบางอยาง 2.2 การวัดความดันเลือดใชเครื่องมือ เรียกวา “Sphygmomanometer” วัดที่เสนอารเตอรีบริเวณ ตนแขน
  • 61. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (122)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ชีพจร (Heart Rate) เกิดจากแรงดันเลือดทําใหเสนอารเตอรีหดและขยายตัวสลับกันตามจังหวะการเตน ของหัวใจ คนปกติมีอัตราการเตนของชีพจรประมาณ 72 ครั้งตอนาที เสนเลือด (Blood Vessel) แบงเปน 3 ชนิด คือ 1. เสนอารเตอรี (Artery) หมายถึง เสนเลือดที่นําเลือดออกจากหัวใจโดยมากเปนเลือดที่มีออกซิเจน มากจึงเรียกกันวา “เสนเลือดแดง” ยกเวน Pulmonary Artery ซึ่งนําเลือดจากหัวใจไปปอดมีออกซิเจนนอย เสนอารเตอรีที่มีขนาดใหญที่สุด คือ เอออรตา (Aorta) 2 เสนเวน (Vein) หมายถึง เสนเลือดที่นําเลือดเขาสูหัวใจ สวนใหญเปนเลือดที่มีออกซิเจนนอยจึงเรียก กันวา “เสนเลือดดํา” ยกเวน Pulmonary Vein ซึ่งนําเลือดจากปอดเขาสูหัวใจมีปริมาณออกซิเจนมาก เสนเวน ที่มีขนาดใหญที่สุดคือ เวนาคาวา (Vena Cava) 3. เสนเลือดฝอย (Capillary) หมายถึง เสนเลือดขนาดเล็กที่แทรกในเนื้อเยื่อ มีผนังบางมาก ทําหนาที่ แลกเปลี่ยนแกสและสารตางๆ ระหวางเลือดกับเซลลทั่วรางกาย เลือดของมนุษยมีประมาณ 7-8 % ของน้ําหนักตัว มีสวนประกอบดังนี้ 3.1 น้ําเลือด (Plasma) เปนของเหลวสีเหลืองออนคอนขางใส มีประมาณ 55% ของเลือดทั้งหมด ประกอบดวย - น้ํา 90-93% - โปรตีน 7-10% ไดแก อัลบูมิน (Albumin) โกลบูลิน (Globulin) ไฟบริโนเจน (Fibrinogen) - ฮอรโมน, เอนไซม, แอนติบอดี - สารอาหารที่ยอยแลว เชน กลูโคส กรดอะมิโน กรดไขมัน - แรธาตุและวิตามินตางๆ - ของเสียที่ตองการกําจัดออก เชน ยูเรีย คารบอนไดออกไซด ถานําเลือดที่แข็งตัวแลวมาปนแยกเอาเซลลเม็ดเลือด เพลตเลต และไฟบรินออกจะเหลือของเหลวใส เรียกวา “ซีรัม (Serum)” 3.2 เม็ดเลือด (Blood Corpuscle) มีประมาณ 45% ของเลือดทั้งหมด ประกอบดวย เซลลเม็ดเลือดแดง (Red Blood Cell หรือ Erythrocyte) - รูปรางกลมแบน ตรงกลางบุมเพราะไมมีนิวเคลียส (ตอนสรางใหมๆ มีนิวเคลียส) มีขนาด 7-8 ไมโครเมตร - ในระยะเอมบริโอสรางจากตับ มาม ไขกระดูก เมื่อคลอดแลวสรางจากไขกระดูก มีอายุเฉลี่ย 100-120 วัน แหลงทําลาย คือ ตับและมาม - เพศชายมีเม็ดเลือดแดง 5 ลานเซลลตอ 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร สวนเพศหญิงมีเม็ดเลือดแดง 4.5-5 ลานเซลลตอ 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร - คนที่มีเม็ดเลือดแดงนอยกวาปกติ จะเปนโรคโลหิตจาง (Anemia) แตหากมีเม็ดเลือดแดง มากกวาปกติอาจเกิดโรค Polycythema ทําใหเลือดขนและอุดตันได - เยื่อหุมเซลลของเม็ดเลือดแดง ประกอบดวย “ฮีโมโกลบิน (Hemoglobin)” ซึ่งมีเหล็กอยู 4 อะตอมตอ 1 โมเลกุล ดังนั้นฮีโมโกลบินจึงรวมกับ O2 ไดครั้งละ 4 โมเลกุลกลายเปนออกซีฮีโมโกลบิน (Oxyhemoglobin) ลําเลียงไปยังเซลลทั่วรางกาย
  • 62. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (123)2008 เซลลเม็ดเลือดขาว (White Blood Cell หรือ Leucocyte) - รูปรางกลม ขนาดใหญประมาณ 6-15 ไมโครเมตร เคลื่อนที่แบบอะมีบา นิวเคลียสมีรูปราง ตางกันหลายแบบ เมื่อยอมดวยสี Wright’s Stain ติดสีน้ําเงิน - สรางจากไขกระดูกและตอมน้ําเหลือง มีอายุประมาณ 2-3 วัน มีปริมาณนอย คือ 5000- 10000 เซลลตอเลือด 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร แบงออกเปน 2 กลุม คือ 2.1 เม็ดเลือดขาวที่มีแกรนูล (Granule Leucocyte) นิวเคลียสมีหลายพู (Lobe) พบประมาณ 70% ของเม็ดเลือดขาว ไดแก นิวโทรฟล (Neutrophil) มีปริมาณมากที่สุด สรางจากไขกระดูก นิวเคลียสมี 3-5 พู หนาที่ กินสิ่งแปลกปลอม โดยวิธี Phagocytosis อีโอซิโนฟล (Eosinophil) พบในเนื้อเยื่อมากกวากระแสเลือด นิวเคลียสมี 2 พู กํา.จัด สิ่งแปลกปลอมโดยการจับกินและทําลายสารพิษ เบโซฟล (Basophil) พบนอยที่สุด นิวเคลียสมี 2 พูขึ้นไป จับกินสิ่งแปลกปลอมและสราง เฮพาริน (Heparin) ไมใหเลือดแข็งตัว รวมทั้งตอบสนองตอสิ่งแปลกปลอมที่กอใหเกิดอาการแพ 2.2 เม็ดเลือดขาวที่ไมมีแกรนูล (Nongranule Leucocyte) ไดแก โมโนไซต (Monocyte) มีขนาดใหญที่สุด นิวเคลียสใหญเกือบเต็มเซลล มีหนาที่กําจัดเชื้อโรค หรือสิ่งแปลกปลอมโดยวิธี Phagocytosis ลิมโฟไซต (Lymphocyte) มีความสําคัญในการสรางแอนติบอดี (Antibody)เพื่อตอบสนอง ตอสิ่งแปลกปลอมอยางจําเพาะ ลิมโฟไซตที่สรางจากตอมไธมัส เรียกวา “T-Lymphocyte” หรือ “T-cell” มีหนาที่ ตอตานเชื้อโรค สิ่งแปลกปลอมและอวัยวะที่ปลูกถายจากผูอื่นสวนลิมโฟไซตที่สรางจากไขกระดูก เรียกวา “B-Lymphocyte” หรือ “B-Cell” มีหนาที่สรางแอนติบอดี เพลตเลต (Platelet หรือ Thrombocyte) - เปนชิ้นสวนของไซโทพลาซึมของเซลลในไขกระดูก อาจเรียกวา “เกล็ดเลือด แผนเลือด หรือเศษเม็ด- เลือด” - มีรูปรางไมแนนอนขนาดเล็ก 1-2 ไมโครเมตร มีอายุเพียง 10 วัน - มีประมาณ 250000-500000 ชิ้นตอ 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร มีหนาที่เกี่ยวกับการแข็งตัวของเลือด โดย ทํางานรวมกับแคลเซียมและวิตามิน K ระบบเลือด มนุษยมีหมูเลือดตางกันหลายระบบขึ้นอยูกับแอนติเจน (Antigen) ที่เยื่อหุมเซลลของ เม็ดเลือดแดงและแอนติบอดี (Antibody) ในน้ําเลือด
  • 63. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (124)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ระบบ ABO หมูเลือดระบบนี้มีแอนติเจน 2 ชนิดและมีแอนติบอดี 2 ชนิด คือ A และ B ซึ่งสามารถถายทอดทางพันธุ- กรรมไดโดยยีนประเภทมัลติเปลแอลลีล (Multiple Allele) แบงออกเปน 4 หมู ดังนี้ การทําปฏิกิริยากับแอนติบอดี หมูเลือด การกระจายในคนไทย แอนติเจน แอนติบอดี A B A B AB O 22% 33% 8% 37% A B A, B ไมมี B A ไมมี A, B + - + - - + + - หมายเหตุ + เม็ดเลือดแดงตกตะกอน - ปกติ ***การใหเลือดควรจะมีหมูเลือดเดียวกันทั้งผูใหและผูรับหรือเลือดของผูใหตองไมมีแอนติเจนตรงกับ แอนติบอดีของผูรับ เพราะเลือดจะตกตะกอนจนอาจเสียชีวิตได สรุป หมูเลือดผูให หมูเลือดผูรับ A B AB O A, AB B, AB AB A, B, AB, O จะเห็นวาหมูเลือด AB รับเลือดไดทุกหมู (Universal Recipient) สวนหมูเลือด O ใหเลือดไดทุกหมู (Universal Donor) ผูบริจาคเลือดตองมีอายุ 17 ปขึ้นไป แพทยจะดูดเลือดจากเสนเวนบริเวณทองแขนแลวเก็บไวในธนาคาร เลือดที่ 4°C ระบบ Rh หมูเลือดระบบนี้มีแอนติเจนชนิดเดียว คือ แอนติเจน Rh ไมมีแอนติบอดีซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ยกเวนจะไดรับการกระตุน คนที่มีแอนติเจน Rh ที่เยื่อหุมเซลลเม็ดเลือดแดง ถือวามีหมูเลือด Rh+ สวนคนที่ไมมีแอนติเจน Rh ถือวา มีหมูเลือด Rh- หากคนที่มีหมูเลือด Rh- ไดรับเลือดหมู Rh+ พบวา แอนติเจน Rh จะกระตุนใหคนที่มีหมูเลือด Rh- สราง แอนติบอดี Rh ขึ้นมาได ดังนั้นการใหเลือดในครั้งตอๆ ไป อาจเกิดปญหาเลือดตกตะกอนจนถึงแกชีวิตได
  • 64. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (125)2008 ระบบน้ําเหลือง (Lymphatic System) ระบบน้ําเหลือง น้ําเหลือง (Lymph) เปนของเหลวซึ่งซึมผานเสนเลือดฝอยออกมาหลอเลี้ยงอยูรอบๆ เซลล ประกอบดวย น้ํา กลูโคส อัลบูมิน ฮอรโมน เอนไซม แกส เซลลเม็ดเลือดขาว (แตไมมีเซลลเม็ดเลือดแดงและเพลตเลต) ทอน้ําเหลือง (Lymph Vessel) มีหนาที่ลําเลียงน้ําเหลืองทั่วรางกายเขาสูเสนเวนใหญใกลหัวใจ (Subclavian Vein) ปนกับเลือดที่มี O2 นอย ทอน้ําเหลืองมีลิ้นกั้นคลายเสนเวนและมีอัตราการไหลชามาก ประมาณ 1.5 มิลลิเมตรตอนาที อวัยวะน้ําเหลือง (Lymphatic Organ) ไดแก 1. ตอมน้ําเหลือง (Lymph Node) - พบทั่วรางกายภายในมีลิมโฟไซตอยูเปนกระจุก - ตอมน้ําเหลืองบริเวณคอ มี 5 ตอม เรียกวา “ทอนซิล (Tonsil)” มีหนาที่ปองกันจุลินทรียที่ผาน มาในอากาศไมใหเขาสูหลอดอาหาร และกลองเสียงจนอาจเกิดอักเสบขึ้นมาได 2. มาม (Spleen) - เปนอวัยวะน้ําเหลืองที่มีขนาดใหญที่สุด - มีหนาที่ผลิตเซลลเม็ดเลือด (เฉพาะในระยะเอมบริโอ) ปองกันสิ่งแปลกปลอมและเชื้อโรคเขาสู กระแสเลือด สรางแอนติบอดีทําลายเซลลเม็ดเลือดแดงและเพลตเลตที่หมดอายุ 3. ตอมไทมัส (Thymus Gland) - เปนเนื้อเยื่อน้ําเหลืองที่เปนตอมไรทอ - สรางลิมโฟไซตชนิดเซลลทีเพื่อตอตานเชื้อโรคและอวัยวะปลูกถายจากผูอื่น
  • 65. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (126)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ภูมิคุมกันของรางกายมนุษย ไดแก 1. ภูมิคุมกันโดยกําเนิด (Innate Immunity) เปนการปองกันและกําจัดแอนติเจนที่เกิดขึ้นเองในรางกาย กอนที่รางกายจะไดรับแอนติเจน มีหลายรูปแบบ เชน - เหงื่อ มีกรดแลกติกปองกันเชื้อโรคเขาสูรางกายทางผิวหนัง - หลอดลม โพรงจมูกมี ขน ซิเลียและน้ําเมือกดักจับสิ่งแปลกปลอม - กระเพาะอาหาร และลําไสเล็ก มีเอนไซม - น้ําลาย น้ําตา น้ํามูก มีไลโซไซม (Lysozyme) ทําลายจุลินทรียได 2. ภูมิคุมกันจําเพาะ (Acquired Immunity) เกิดขึ้นเมื่อรางกายเคยไดรับแอนติเจนแลว การสราง ระบบภูมิคุมกันเพื่อตอตานเฉพาะโรคของมนุษย มี 2 วิธี 2.1 ภูมิคุมกันกอเอง (Active Immunization) - เกิดจากการนําเชื้อโรคที่ออนกําลัง ซึ่งเรียกวา “วัคซีน (Vaccine)” มาฉีด กิน ทา เพื่อ กระตุนใหรางกายสรางแอนติบอดีตอตานเชื้อนั้นๆ - วัคซีนที่เปนสารพิษและหมดความเปนพิษแลวเรียกวา “ทอกซอยด (Toxoid)” ก็สามารถ กระตุนใหสรางภูมิคุมกันได เชน วัคซีนคุมกันโรคคอตีบ บาดทะยัก - วัคซีนที่ไดจากจุลินทรียที่ตายแลว เชน โรคไอกรน ไทฟอยด อหิวาตกโรค - วัคซีนที่ไดจากจุลินทรียที่ยังมีชีวิต เชน วัณโรค หัด โปลิโอ คางทูม หัดเยอรมัน - ภูมิคุมกันกอเองคุมกันอยูไดนาน แตการตอบสนองคอนขางชา ประมาณ 4-7 วัน 2.2 ภูมิคุมกันรับมา (Passive Immunization) - เปนการนําซีรัมที่มีแอนติบอดีอยูแลว มาฉีดใหผูปวยทําใหไดรับภูมิคุมกันโดยตรงตอตานโรค ไดทันที - ใชรักษาโรครุนแรงเฉียบพลัน เชน คอตีบ พิษงู - ซีรัม ผลิตจากการฉีดเชื้อโรคที่ออนกําลังเขาในสัตวแลวนําซีรัมของสัตวที่มีแอนติบอดีมารักษา โรคในมนุษย - ภูมิคุมกันที่แมใหลูกผานทางรกและน้ํานมหลังคลอดก็จัดเปนภูมิคุมกันรับมาเชนกัน - ภูมิคุมกันรับมารักษาโรคไดทันที แตอยูไดไมนานและผูปวยอาจแพซีรัมสัตวก็ได โรคภูมิแพ (Allergy) เปนอาการที่เกิดจากรางกายตอบสนองตอแอนติเจนบางอยางผิดปกติ อาจทําให เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาของรางกายหรือเปนอันตรายตอเนื้อเยื่อของรางกายก็ได โรคภูมิแพที่พบมาก ไดแก การแพเกสรดอกไม ฝุนละออง อาหารทะเล สารเคมี แมลง ฯลฯ
  • 66. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (127)2008 แบบทดสอบ 1. เลือดของสัตวชนิดใดไมมีสี 1) ปู กั้ง ตั๊กแตน 2) พยาธิใบไม ไสเดือนดิน 3) แมลงสาบ ตั๊กแตน 4) ดาวทะเล ปลิงทะเล 2. ขอใดทําหนาที่ลําเลียงคารบอนไดออกไซดในรางกายของมนุษย ก. Erythrocyte ข. Plasma ค. Platelets ง. Hemoglobin 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ค. และ ง. 3) ขอ ก., ข. และ ง. 4) ขอ ข., ค. และ ง. 3. คอนแทร็กไทลแวคิวโอลของพารามีเซียมเทียบไดกับอวัยวะในขอใด ก. ลําไสเล็ก ข. ไต ค. เนฟริเดียม ง. ทอมัลพิเกียน 1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ก., ข. และ ค. 4) ขอ ข., ค. และ ง. 4. ขอแตกตางระหวางสวนประกอบของสารภายใน Glomerulus และ Bowman’Capsule ของ Nephron ของไตคือขอใด 1) ระดับโปรตีน 2) ระดับโปรตีนและกลูโคส 3) ระดับน้ําและยูเรีย 4) ระดับโปรตีน น้ํา ยูเรีย และ กลูโคส 5. เฟลมเซลล (Flame Cell) เปนอวัยวะที่ใชกําจัดของเสียในสิ่งมีชีวิตกลุมใด ก. พลานาเรีย พยาธิใบไม ข. สัตวที่มีเนื้อเยื่อ 2 ชั้น ค. สัตวที่มีเนื้อเยื่อ 3 ชั้น 1) เฉพาะขอ ก. 2) ขอ ก. และ ข. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ เฉลย 1. 3) 2. 3) 3. 4) 4. 1) 5. 3)
  • 67. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (128)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต การเคลื่อนไหวแบบอะมีบา (Amoeboid Movement) เกิดจากการแปรสภาพกลับไปมาของเอ็กโท- พลาซึม (Ectoplasm) ซึ่งมีลักษณะขนหนืดกับเอนโดพลาซึม (Endoplasm) ซึ่งมีลักษณะเหลวและไหลได โดย การหดและคลายตัวของเสนใยโปรตีนในไซโทพลาซึม คือ ไมโครฟลาเมนต (Microfilament) ซึ่งประกอบดวย แอกทิน (Actin) และไมโอซิน (Myosin) ทําใหเกิด เทาเทียม (Pseudopodium) ยื่นออกมา พบในโพรติสตหลาย ชนิด เชน อะมีบา (Amoeba) อารเซลลา (Arcella) ดิฟฟลูเกีย (Difflugia) ฟอรามินิเฟอรา (Foraminifera) นอก จากนี้ยังพบในราเมือก (Slime Mold) เซลลอะมีโบไซต (Amoebocyte) ของฟองน้ํา เซลลเม็ดเลือดขาวของมนุษย เปนตน การเคลื่อนไหวโดยใชแฟลเจลลัม (Flagellum) พบในพวกยูกลีนา (Euglena) เซอราเทียม (Ceratium) วอลวอกซ (Volvox) คลามิโดโมแนส (Chlamydomonas) ทริปพาโนโซมา (Trypanosoma) ฯลฯ แฟลเจลลัมโบกพัดจากโคนไปสูปลาย ทําใหแฟลเจลลัมเคลื่อนไหวแบบลูกคลื่นและเกิดแรงผลักให โพรทิสตเคลื่อนที่ไปยังทิศตางๆ ได โครงสรางภายในประกอบดวย ไมโครทิวบูล (Microtubule) เรียงตัวแบบ 9 + 2 (อยูตรงแกนกลาง 2 หลอด ลอมรอบดวยไมโครทิวบูลที่อยูกันเปนคูเรียงโดยรอบ 9 คู) การเคลื่อนไหวโดยใชซิเลีย (Cilia) พบในพวกพารามีเซียม (Paramecium) วอรติเซลลา (Vorticella) ดิดิเนียม (Didinium) ฯลฯ การโบกพัดกลับไปมาของซิเลียคลายกรรเชียงเรือ ทําใหโพรทิสตเคลื่อนที่ไดทุกทิศทาง โครงสรางภายในประกอบดวยไมโครทิวบูลเรียงตัวแบบ 9 + 2 เชนเดียวกับแฟลเจลลัม การเคลื่อนไหวของสัตวไมมีกระดูกสันหลัง มีรูปแบบแตกตางกันดังนี้ แมงกะพรุน (Jelly Fish) เคลื่อนที่โดยการหดตัวของเนื้อเยื่อบริเวณของกระดิ่งและผนังลําตัว ทําให เกิดการพนน้ําออกจากลําตัว เกิดแรงดันใหเคลื่อนที่ในทิศทางตรงขามกับทิศทางที่น้ําพนออกมา พลานาเรีย (Planaria) เคลื่อนที่โดยอาศัยการหดและคลายตัวสลับกันของกลามเนื้อวงกลม (Circular muscle) และกลามเนื้อตามยาว (Longitudinal Muscle) และมีกลามเนื้อยืดระหวางสวนบนกับสวน ลางของลําตัว (Dorsoventral Muscle) ชวยทําใหลําตัวแบบพลิ้วไปในน้ํา ไสเดือนดิน (Earth Worm) เคลื่อนที่โดยการหดและคลายตัวสลับกันแบบแอนตาโกนิซึม (Antagonism) ของกลามเนื้อวงกลม ซึ่งอยูชั้นนอก และกลามเนื้อตามยาวซึ่งอยูชั้นในโดยแตละปลองมีเดือย (Setae) ชวยยึดพื้น ทําใหการเคลื่อนที่มีทิศทางแนนอน หอยฝาเดียว (Gastropods) เคลื่อนที่โดยใชเทา (Foot) ซึ่งเปนกลามเนื้อหนาและแบนอยูดานทอง สวนหอยสองฝา (Bivalves) นอกจากเคลื่อนที่โดยใชเทาซึ่งเปนกลามเนื้อยื่นออกมาเพื่อคืบคลานแลว ยังวายน้ํา โดยการปดเปดฝาสลับกันอีกดวย หมึก (Squid) เคลื่อนที่โดยการหดตัวของกลามเนื้อรอบทอพนน้ํา ซึ่งเรียกวา “ไซฟอน (Siphon)” ทําใหน้ําถูกพนออกมาเกิดแรงดันใหหมึกเคลื่อนที่ไปในทิศตรงกันขาม
  • 68. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (129)2008 การเคลื่อนไหวของมนุษย ตองอาศัยการทํางานรวมกันของระบบอวัยวะดังตอไปนี้ ระบบโครงกระดูก กระดูกมนุษยมีทั้งหมด 206 ชิ้น แบงออกเปน ระบบโครงกระดูก 1. กระดูกแกน (Axial Skeleton) เปนโครงกระดูกแกนกลางของรางกาย มี 80 ชิ้น ไดแก กะโหลกศีรษะ (Skull) 29 ชิ้น กระดูกสันหลัง (Vertebrae) 26 ชิ้น ประกอบดวย - กระดูกสันหลังบริเวณคอ (Cervical Vertebrae) 7 ชิ้น - กระดูกสันหลังหลังบริเวณอก (Thoracic Vertebrae) 12 ชิ้น - กระดูกสันหลังบริเวณสะเอว (Lumbar Vertebrae) 5 ชิ้น - กระดูกกระเบนเหน็บ (Sacrum) 1 ชิ้น - กระดูกกนกบ (Coccyx) 1 ชิ้น 2. กระดูกรยางค (Appendicular Skeleton) เชื่อมตอกับกระดูกแกนมี 126 ชิ้น ไดแก กระดูกแขน (2 ขาง รวม 60 ชิ้น) ประกอบดวย - กระดูกตนแขน (Humerus) - กระดูกปลายแขนทอนนอก (Radius) - กระดูกปลายแขนทอนใน (Ulna) - กระดูกขอมือ (Carpals) - กระดูกฝามือ (Metacarpals) - กระดูกนิ้วมือ (Phalanges) กระดูกขา (2 ขางรวม 60 ชิ้น) ประกอบดวย - กระดูกโคนขา (Femur) - กระดูกสะบา (Patella) - กระดูกหนาแขง (Tibia) - กระดูกนอง (Fibula) - กระดูกขอเทา (Tarsals) - กระดูกฝาเทา (Metatarsals) - กระดูกนิ้วเทา (Phalanges) กระดูกไหปลารา (Clavicle) 2 ชิ้น กระดูกสะบัก (Scapula) 2 ชิ้น กระดูกเชิงกราน (Pelvic Girdle) 2 ชิ้น
  • 69. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (130)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ระบบกลามเนื้อ รางกายมนุษยประกอบดวยกลามเนื้อมากกวา 500 มัด แบงออกเปน 3 ประเภท คือ 1. กลามเนื้อเรียบ (Smooth Muscle) เซลลมีรูปรางเรียว หัวทายแหลม มี 1 นิวเคลียส เห็นเดนชัด อยูนอกอํานาจจิตใจ (Involuntary Muscle) การหดและคลายตัวเกิดชาๆ พบในอวัยวะภายใน เชน ระบบยอยอาหาร ระบบขับถาย ระบบสืบพันธุ และหลอดเลือด 2. กลามเนื้อหัวใจ (Cardiac Muscle) เซลลมีหลายนิวเคลียส มักแยกเปน 2 แฉกเรียงติดตอกับแฉกของเซลลอื่นๆ ดูคลายรางแห เห็น เปนลาย อยูนอกอํานาจจิตใจ ทํางานติดตอกันตลาดเวลา พบเฉพาะที่หัวใจเทานั้น 3. กลามเนื้อลาย (Striated Muscle) เซลลมีหลายนิวเคลียส ลักษณะเปนเสนใยคลายทรงกระบอกยาว อยูในอํานาจจิตใจ (Voluntary Muscle) สั่งงานได โดยการควบคุมของระบบประสาทสวนกลาง พบมากที่สุดในรางกายโดยยึดเกาะกับกระดูก ทําใหเกิดการเคลื่อนไหวได ระบบกลามเนื้อลาย
  • 70. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (131)2008 แบบทดสอบ 1. ขณะที่แมลงขยับปกขึ้น มีการทํางานของกลามเนื้ออยางไร กลามเนื้อตามขวาง กลามเนื้อตามยาว 1) หดตัว หดตัว 2) หดตัว คลายตัว 3) คลายตัว หดตัว 4) คลายตัว คลายตัว 2. สัตวกลุมใดมีการเคลื่อนที่โดยอาศัยหลักการคลายกันมากที่สุด ก. ไฮดรา ข. พลานาเรีย ค. ไสเดือนดิน ง. หมึก จ. แมงกะพรุน 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ง. และ จ. 3. ขอใดแสดงความสัมพันธระหวางการทํางานของกลามเนื้อกับการเคลื่อนไหวไดถูกตอง ชนิดกลามเนื้อ การทํางาน การเคลื่อนไหว 1) Biceps Triceps หดตัว คลายตัว แขนงอเขา 2) Biceps Triceps คลายตัว หดตัว แขนงอเขา 3) Flexor หดตัว ขาเหยียดออก 4) Extensor หดตัว ขางอเขา 4. กลุมสัตวในขอใดอาศัยระบบน้ําชวยในการเคลื่อนที่ 1) พารามีเซียม ไฮดรา 2) ยูกลีนา ฟองน้ํา 3) แมงกะพรุน ดาวทะเล 4) หมึก ปลาฉลาม 5. การทํางานของกลามเนื้อแบบ Antagonism พบในสัตวชนิดใดบาง ก. พลานาเรีย ข. ไฮดรา ค. ดอกไมทะเล ง. ไสเดือนดิน 1) ขอ ก. และ ง. 2) ขอ ค. และ ง. 3) ขอ ก., ค. และ ง. 4) ถูกตองทุกขอ เฉลย 1. 2) 2. 4) 3. 1) 4. 3) 5. 1)
  • 71. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (132)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การรับรูและการตอบสนอง โพรโทซัว ยังไมมีเซลลประสาท แตตอบสนองตอสิ่งเรา เชน แสง อุณหภูมิ สารเคมี ไดเพราะมีเสนใย ประสานงาน (Coordinating Fiber) ควบคุมการพัดโบกของซิเลียได เชน พารามีเซียม เปนตน สัตวไมมีกระดูกสันหลัง เกือบทั้งหมดมีระบบประสาท ยกเวนพวกฟองน้ํา ซึ่งการรับรูและการตอบสนอง ขึ้นกับการทํางานของเซลลแตละเซลล พวกซีเลนทอเรต เชน ไฮดรา เปนพวกแรกที่มีระบบประสาทเปนแบบรางแหประสาท (Nerve Net) โดยเซลลประสาทจะเชื่อมโยงประสานกันทั่วรางกาย เมื่อมีสิ่งเรากระตุนจะนําความรูสึกไปทุกทิศทางดังนั้น การนํา กระแสประสาทจะชาและมีทิศทางไมแนนอน พวกดาวทะเล มีวงแหวนประสาท (Nerve Ring) ซึ่งมีเสนประสาทตามแนวรัศมี (Radial Nerve) แยกไปตามแฉกและเชื่อมโยงถึงกัน (คลายกับรางแหประสาทของไฮดรา) พวกหนอนตัวแบน เชน พลานาเรีย มีปมประสาท (Nerve Ganglion) เปนศูนยรวมของระบบ ประสาทซึ่งพัฒนาไปเปนสมอง และมีเสนประสาททอดยาวตลอดแนวลําตัวทั้ง 2 ดาน
  • 72. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (133)2008 พวกแอนเนลิด (ไสเดือนดิน) และพวกอารโทรพอด (แมลง) มีปมประสาทสมอง (Cerebral Ganglia) และเสนประสาทดานทอง (Ventral Nerve Cord) ทอดตามยาวลําตัว ปมประสาทของสัตวกลุมนี้มีจํานวน เซลลประสาทมากกวาพยาธิตัวแบน สัตวมีกระดูกสันหลังและมนุษยมีระบบประสาทเจริญดี ประกอบดวยสมอง (Brain) และไขสันหลัง (Spinal Cord) ซึ่งมีเซลลประสาท (Nerve Cell หรือ Neuron) จํานวนมากทําหนาที่เกี่ยวกับการรับรูและตอบ สนองตอสิ่งแวดลอม เซลลประสาท ประกอบดวย 2 สวน คือ 1. ตัวเซลล (Cell Body) มีรูปรางตางกันตามชนิดเซลล มีขนาด 4-25 ไมครอน ประกอบดวยนิวเคลียส ไซโทพลาซึมหรือนิวโรพลาซึม (Neuroplasm) และออรแกเนลลหลายชนิด 2. ใยประสาท (Nerve Fiber) เปนแขนงเล็กๆ ที่ยื่นออกมาจากตัวเซลลแบงเปน 2 ประเภท คือ 2.1 เดนไดรต (Dendrite) เปนใยประสาทที่นํากระแสประสาทเขาสูตัวเซลล อาจมีเพียงหนึ่งใยหรือ หลายใยก็ได 2.2 แอกซอน (Axon) เปนใยประสาทที่นํากระแสประสาทออกจากตัวเซลล เซลลประสาทแตละ เซลลจะมีเพียงแอกซอนเดียวเทานั้น รูหรือไม แอกซอนเสนยาวๆ จะมีเยื่อไมอีลิน (Myelin Sheath) ซึ่งเปนสารพวกไขมันและเกิดจากเซลลชวาน (Schwann Cell) หุมอยูรอยตอระหวางเซลลชวาน เรียกวา “โนดออฟแรนเวียร (Node of Ranvier)” ใยประสาทที่มีเยื่อไมอีลินหุม จะสงกระแสประสาทไดเร็วถึง 120 เมตรตอวินาที ในขณะที่ใยประสาทซึ่ง ไมมีเยื่อไมอีลินหุม สงกระแสประสาทไดเร็วเพียง 12 เมตรตอวินาที เทานั้น
  • 73. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (134)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 เซลลประสาทมีรูปรางลักษณะแตกตางกันหลายแบบ จําแนกเปน 3 ประเภท คือ 1. เซลลประสาทรับความรูสึก (Sensory Neuron หรือ Afferent Neuron) ทําหนาที่รับความรูสึกจากอวัยวะตางๆ แลวสงกระแสประสาทไปยังระบบประสาทสวนกลาง มีทั้งเซลลประสาทขั้วเดียว และเซลลประสาทสองขั้ว 2. เซลลประสาทสั่งการ (Motor Neuron หรือ Efferent Neuron) ทําหนาที่นํากระแสประสาทจากสมองหรือไขสันหลังไปยังอวัยวะตางๆ เปนเซลลประสาทหลายขั้ว 3. เซลลประสาทประสานงาน (Association Neuron หรือ Interneuron) ทําหนาที่นํากระแสประสาทระหวางเซลลประสาทรับความรูสึกกับเซลลประสาทสั่งการ เปนเซลลประสาทหลายขั้ว สมอง (brain) เจริญมาจากหลอดประสาทสวนหนาที่พองออกจนโตเต็มกะโหลกศีรษะ ภายในมีเซลลประสาทมากกวา 90% ของเซลลประสาททั้งหมด (สวนใหญเปนเซลลประสาทประสานงาน) สมองแบงออกเปน 3 สวน คือ โครงสรางสมองมนุษย 1. สมองสวนหนา (Forebrain หรือ Prosencepalon) ประกอบดวย 1.1 เซรีบรัม (Cerebrum) เปนสวนที่มีขนาดใหญที่สุด ผิวดานนอกมีรอยหยักเปนรองมากมาย มี หนาที่เปน - ศูนยควบคุมการรับความรูสึก เชน การมองเห็น การรับรส การไดยิน การดมกลิ่น การพูด และการรับรูภาษา - ศูนยกลางการเรียนรูดานความคิด ความจํา เชาวนปญญา การคิดแกปญหา - ศูนยควบคุมการเคลื่อนไหวของกลามเนื้อ โดยสมองซีกขวาควบคุมกลามเนื้อซีกซาย และ สมองซีกซายควบคุมกลามเนื้อซีกขวา
  • 74. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (135)2008 1.2 ออลแฟกทอรีบัลบ (Olfactory Bulb) อยูดานหนาสุดของสมอง - มีหนาที่เกี่ยวกับการดมกลิ่น - สัตวมีกระดูกสันหลังพวกปลา, สุนัข สมองสวนนี้เจริญดี เพราะตองดมกลิ่น เพื่อหาอาหาร แตในคนสมองสวนนี้ไมเจริญ 1.3 ทาลามัส (Thalamus) มีลักษณะกลมรี อยูถัดจากเซรีบรัมเหนือสมองสวนกลาง - เปนศูนยรวมกระแสประสาทที่ผานเขามาแลวแยกกระแสประสาทไปยังสมองสวนตางๆ ที่ เกี่ยวของ - บอกความรูสึกอยางหยาบๆ ได โดยเฉพาะความรูสึกเจ็บปวด แตบอกตําแหนงความเจ็บปวด ไมได 1.4 ไฮโพทาลามัส (Hypothalamus) อยูใตสมองสวนทาลามัส มีหนาที่ - สรางฮอรโมนประสาทเพื่อควบคุมการสรางฮอรโมนของตอมใตสมอง - เปนศูนยควบคุมอุณหภูมิของรางกาย การนอนหลับ การเตนของหัวใจ ความดันเลือด ความหิว ความอิ่ม ฯลฯ - เปนศูนยควบคุมอารมณและความรูสึกตางๆ เชน โศกเศรา ดีใจ ความรูสึกทางเพศ 2. สมองสวนกลาง (Midbrain หรือ Mesencephalon) อยูถัดจากสมองสวนหนา มีหนาที่ - ควบคุมการเคลื่อนไหวของนัยนตา และการปดเปดของมานตา - ในสัตวพวกปลา สัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา และสัตวเลื้อยคลาน มีสมองสวนนี้ขนาดใหญยื่นออกมาเรียกวา “Optic Lobe” ทําหนาที่เกี่ยวกับการมองเห็นและการไดยิน 3. สมองสวนทาย (Hind Brain หรือ Rhombencephalon) อยูทายสุดติดตอกับไขสันหลัง ประกอบดวย 3.1 เซรีเบลลัม (Cerebellum) อยูหลังเซรีบรัม ผิวดานนอกเปนคลื่นหยักนอยกวาเซรีบรัม มีหนาที่ - ควบคุมการทรงตัวของรางกาย - เปนศูนยประสานการเคลื่อนไหวใหเปนไปอยางราบรื่นและสละสลวย (สัตวที่เคลื่อนไหว 3 มิติ เชน นก ปลา มีสมองสวนนี้เจริญดีมาก) 3.2 พอนส (Pons) อยูดานหนาเซรีเบลลัมติดกับสมองสวนกลาง มีหนาที่ - ควบคุมการทํางานของอวัยวะบริเวณศีรษะ เชน การเคี้ยวอาหาร การหลั่งน้ําลาย การหลับตา การยักคิ้ว การยิ้ม การเคลื่อนไหวบริเวณใบหนา เปนตน - ควบคุมการหายใจ - เปนทางผานของกระแสประสาทจากเซรีบรัมไปเซรีเบลลัม และเซรีเบลลัมไปไขสันหลัง 3.3 เมดัลลาออบลองกาตา (Medulla Oblongata) อยูทายสุดติดกับไขสันหลัง มีหนาที่ - ควบคุมการเตนของหัวใจ การหายใจ และความดันเลือด - เปนศูนยควบคุมการกลืน การไอ การจาม การสะอึก การอาเจียน - เปนทางผานของกระแสประสาทระหวางสมองกับไขสันหลัง
  • 75. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (136)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 อวัยวะรับสัมผัส (Sense Organ) นัยนตา เปนอวัยวะรับแสงทําใหมองเห็นสิ่งตางๆ และบอกสีของวัตถุนั้นๆ ได มีสวนประกอบปองกันอันตราย ลูกนัยนตา (Eyeball) ดังนี้ - คิ้วและขนตา ปองกันฝุนละออง - หนังตา ปองกันอันตรายจากสิ่งแปลกปลอมเขาตา - น้ําตา ผลิตจากตอมน้ําตาที่ขอบบนของหางตา ชวยหลอเลี้ยงลูกตาใหชุมชื้น (ภายในน้ําตามีสาร ชวยฆาจุลินทรียและน้ํามันเคลือบลูกนัยนตา) นัยนตาคนคอนขางกลมอยูในเบาตา ขนาด 2.5 เซนติเมตร ประกอบดวยเนื้อเยื่อ 3 ชั้น ดังนี้ 1. สเคลอรา (Sclera) - เปนเยื่อเหนียวไมยืดหยุนอยูชั้นนอกสุดของนัยนตา มีสีขาวจึงเห็นเปนสีขาว - สวนหนาสุดเยื่อชั้นนี้โปรงใสและนูน เรียกวา “กระจกตา (Cornea)” เปนทางผานของแสงเขาสู ดานในตา (ปจจุบันสามารถเปลี่ยนกระจกตาใหกับผูปวยที่มีกระจกตาพิการได) 2. โครอยด (Choroid) - เปนเยื่อบางๆ มีเสนเลือดฝอยมาเลี้ยง และมีรงควัตถุกระจายอยูจํานวนมาก ปองกันไมใหแสงผาน ไปดานหลังนัยนตา - ดานหนาเลนสตามีแผนกลามเนื้อยื่นออกมาจากชั้นโครอยด เรียกวา “มานตา (Iris)” ซึ่งมีสีตางกัน ขึ้นกับรงควัตถุ เชน มีเมลานิน (Melanin) มากทําใหเห็นตาสีดํา มีกวานีน (Guanine) ปนกับเมลานิน ทําใหเห็น ตาสีฟา สวนคนเผือกไมมีรงควัตถุที่มานตา จึงเห็นมานตาเปนสีแดงของเสนเลือด - ชองกลางมานตา คือ ปวปล (Pupil) จะเปลี่ยนขนาดตามความเขมแสง กลาวคือ ในที่มีแสงสวางจา มานตาจะคลายตัว ทําใหปวปลแคบลง แตในที่มืดสลัวมานตาจะหดตัว ทําใหปวปลกวางขึ้น มานตาจึงทําหนาที่ ควบคุมปริมาณแสงเขาสูนัยนตา 3. เรตินา (Retina) อยูชั้นในสุด ทําหนาที่เปนจอรับภาพ ประกอบดวยเซลลรับแสง 2 ชนิด คือ 3.1 เซลลรูปแทง (Rod Cell) - มีความไวตอแสงมาก ทํางานไดดีแมในที่มีแสงสลัวๆ แตไมสามารถบอกความแตกตางของสีได - ภายในเซลลรูปแทงมีสารสีมวงแดง เรียกวา “โรดอปซิน (Rhodopsin)” เมื่อไดรับแสงจะมี การเปลี่ยนแปลงไปเปน Lumirhodopsin ซึ่งทําใหเกิดกระแสประสาทขึ้น ถายทอดไปตามใยประสาทจากนั้น Lumirhodopsin ก็จะเปลี่ยนเปน Metarhodopsin แลวสลายเปนออปซิน (Opsin) กับเรตินีน (Retinine) ซึ่งจะ รวมตัวกลับไปเปนโรดอปซินตามเดิม 3.2 เซลลรูปกรวย (Cone Cell) - ทํางานไดดีในที่มีแสงสวางมาก สามารถบอกความแตกตางของสีตางๆ ได - ภายในเซลลรูปกรวย มีสารไวแสง คือ ไอโอดอปซิน (Iodopsin หรือ Photopsin) - เรตินาแตละขางมีเซลลรูปกรวยประมาณ 7 ลานเซลล กระจายอยูมากทางดานหลังเรตินา
  • 76. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (137)2008 - เซลลรูปกรวยแบงเปน 3 ชนิด คือ ชนิดที่รับแสงสีแดง สีน้ําเงิน และสีเขียว ซึ่งอาจทําใหเกิด สีผสมได เชน หากกระตุนเซลลรูปกรวยดวยความเขมแสงเทากันจะเกิดสีใหมดังนี้ สีแดง + สีเขียว เห็นเปนสีเหลือง สีแดง + สีน้ําเงิน เห็นเปนสีมวง - บริเวณที่มีเซลลรูปกรวยหนาแนนที่สุด คือ จุดกึ่งกลางของเรตินา เรียกวา “โฟเวีย (Fovea)” หากภาพตกที่จุดนี้จะเห็นภาพชัดเจนที่สุด - บริเวณที่ไมมีเซลลรับแสงอยูเลย คือ จุดบอด (Blind Spot) ซึ่งมีเสนประสาทสมองคูที่ 2 มา รับกระแสประสาท จะไมสามารถรับภาพไดเลย หู เปนอวัยวะรับฟงเสียง โดยการรับความถี่คลื่นเสียงระดับตางๆและควบคุมการทรงตัว หูของคนแบงออกเปน 3 สวนคือ 1. หูสวนนอก (Outer Ear) ประกอบดวย - ใบหู (Pinna) เปนกระดูกออนยืดหยุนได พบเฉพาะสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานม มีหนาที่รับและรวบรวม คลื่นเสียงผานรูหู - รูหู (External Auditary Canal) เปนทอกลวง ภายในมีขนเล็กๆ และตอมสรางขี้หู (Ceruminous Gland) สรางสารคลายขี้ผึ้งเคลือบไมใหรูหูแหง นานๆเขาจะสะสมรวมกับฝุนละอองกลายเปนขี้หูหลุดออกมาเอง โดยไมตองแคะ - เยื่อแกวหู (Tympanic Membrane) เปนเยื่อบางๆ กั้นระหวางรูหูกับหูสวนกลาง เมื่อคลื่นเสียง ผานเขามาจะสั่นสะเทือนและสงแรงสั่นสะเทือนไปยังหูสวนกลาง 2. หูสวนกลาง (Middle Ear) ประกอบดวย - กระดูกหูรูปคอน (Malleus) ทั่ง (Incus) และโกลน (Stapes) มีหนาที่ขยายระดับคลื่นเสียงเพิ่มจาก หูสวนนอกประมาณ 22 เทา - ทอยูสเตเชียน (Eustachian Tube) เปนทอเชื่อมตอกับคอหอย มีหนาที่ปรับความดันระหวางภาย นอกกับภายในหูใหเทากัน 3. หูสวนใน (Inner Ear) ประกอบดวย - คอเคลีย (Cochlea) เปนหลอดยาวขดซอนกันคลายกนหอย ภายในมีของเหลว เรียกวา “Endolymph” และอวัยวะรับเสียง เรียกวา “Organ Of Corti” ซึ่งมีความไวตอการสั่นสะเทือนมาก และสง คลื่นไปยังเสนประสาทสมองคูที่ 8 เพื่อสงตอไปยังเซรีบรัมตอไป - เซมิเซอรคิวลารแคแนล (Semicircular Canal) เปนหลอดครึ่งวงกลม 3 หลอดวางตั้งฉากกัน ปลายหลอดพองเปนกระเปาะ เรียกวา “Ampulla” ภายในกระเปาะมีกลุมเซลลประสาทรับความรูสึก เรียกวา “Crista” และกอนหินปูนเล็กๆ เรียกวา “Otolith” ทําหนาที่ควบคุมการทรงตัว รับรูตําแหนงและสมดุลของ รางกายได โรคซิฟลิสและยาพวกสเตร็ปโตมัยซิน กานามัยซิน อาจทําลายเสนประสาทรับฟงและการทรงตัวได
  • 77. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (138)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 จมูก เปนอวัยวะสําหรับดมกลิ่น ประกอบดวยรูจมูกและโพรงจมูก เปนทางผานของอากาศ เยื่อบุจมูก (Olfactory Membrane) มีเซลลรับกลิ่น (Olfactory Cell) ซึ่งสงกระแสประสาทไปยังสมอง สวน Olfactory Bulb และ Cerebrum ตามลําดับ ลิ้น เปนอวัยวะรับรส บริเวณผิวดานบนลิ้นมีปุมเล็กๆ มากมาย เรียกวา “ปาปลลา (Papilla)” ซึ่งภายใน มีตุมรับรัส (Taste Bud) ทําหนาที่รับรสชาติของอาหาร ตุมรับรสมี 4 ชนิด คือ - ตุมรับรสเปรี้ยวอยูบริเวณขางลิ้น - ตุมรับรสเค็มอยูบริเวณปลายลิ้นและขางลิ้น - ตุมรับรสหวานอยูบริเวณปลายลิ้น - ตุมรับรสขมอยูบริเวณโคนลิ้น เซลลรับรสในตุมรับรสจะสงกระแสประสาทไปตามเสนประสาทสมองคูที่ 7 และ 9 ไปยังเซรีบรัม แบบทดสอบ 1. อัตราการเตนของหัวใจถูกควบคุมดวยสารหรือสมองสวนใด ก. เซรีบรัม ข. เมดัลลาออบลองกาตา ค. อินซูลิน ง. อะดรีนาลีน 1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ขอ ข. และ ง. 2. ความเร็วของการนํากระแสประสาทผานแอกซอนเกี่ยวของกับขอใด ก. ขนาดเสนผานศูนยกลางของแอกซอน ข. การมีเยื่อไมอีลินหุม ค. จํานวนของเดนไดรต 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ก. และ ค. 3) ขอ ข. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ 3. ขอใดเปนความสัมพันธที่ถูกตองเกี่ยวกับการเปลี่ยนรูปรางของเลนตตาในขณะมองวัตถุ ระยะวัตถุ เลนสตานูนโคง กลามเนื้อยึดเลนส เอ็นยึดเลนส 1) ไกล นอย คลาย หด 2) ไกล มาก หด คลาย 3) ใกล นอย หด คลาย 4) ใกล มาก คลาย หด
  • 78. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (139)2008 4. กลุมสัตวในขอใดมีระบบประสาทในรูปแบบ ก., ข. และ ค. ตามลําดับ ก. รางแหประสาท (Nerve Net) ข. สมองและเสนประสาท (Nerve Cord) ขนานตามยาวและตามขวาง ค. สมองและเสนประสาทดานทอง (Ventral) มีปมประสาท (Ganglion) 1) โอบิเลีย จักจั่นทะเล ตัวสงกรานต 2) ไฮดรา พลานาเรีย กุง 3) แมงกะพรุน ปู ปลิงน้ําจืด 4) ดอกไมทะเล จิ้งหรีด แมงดาทะเล 5. การที่ Retina ของกวางชนิดหนึ่งซึ่งหากินเวลากลางคืน มี Rod Cell เปนสัดสวนมากกวา Cone Cell เนื่องจากสาเหตุใด 1) Rod Cell รับภาพไดชัดเจนกวา 2) Rod Cell มีความไวในการรับภาพที่มีความเขมแสงนอยๆ ไดดีกวา 3) Cone Cell มีความไวในการรับภาพที่มีความเขมแสงนอยๆ ไดดีกวา 4) กวางไมสามารถใช Cone Cell ในการรับภาพตอนกลางคืนได เฉลย 1. 4) 2. 1) 3. 1) 4. 2) 5. 2)
  • 79. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (140)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ระบบตอมไรทอ 1. ระบบตอมไรทอ (Endocrine System) สรางสารเคมี เรียกวา “ฮอรโมน (Hormone)” เขาสู กระแสเลือด ลําเลียงไปยังอวัยวะเปาหมาย (Target Organ) เพื่อควบคุมการทํางานของอวัยวะใหเปนปกติ ระบบตอมไรทอ 2. ตอมไรทอ (Endocrine Gland) มีขนาดเล็ก ประกอบดวยเซลลมีลักษณะพิเศษ ไมมีทอลําเลียง ฮอรโมนที่สรางขึ้น ตองใชกระแสเลือดชวยหมุนเวียน มีตนกําเนิดจากเนื้อเยื่อชั้นตางๆ ดังนี้ เนื้อเยื่อ ตอมไรทอ เอกโทเดิรม มีโซเดิรม เอนโดเดิรม ตอมใตสมอง, ตอมไพเนียล, อะดรีนัลเมดัลลา อัณฑะ, รังไข, อะดรีนัลคอรเทกซ ไทรอยด, พาราไทรอยด, ไอสเลตออฟแลงเกอรฮานส ตอมไรทอแบงเปน 2 กลุม คือ 1. ตอมไรทอที่จําเปนตอรางกาย ถาถูกทําลายหรือผิดปกติ จะทําใหดํารงชีวิตอยูไมได เชน ตอมพารา- ไทรอยด ไอสเลตออฟแลงเกอรฮานส และอะดรีนัลคอรเทกซของตอมหมวกไต 2. ตอมไรทอที่ไมจําเปนตอรางกาย แมจะถูกทําลายก็สามารถดํารงชีวิตอยูได แตมีความผิดปกติของ รางกายเกิดขึ้น เชน ตอมใตสมอง ตอมไพเนียล ตอมไทรอยด ตอมไทมัส อะดรีนัลเมดัลลาของตอมหมวกไต อัณฑะ และรังไข
  • 80. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (141)2008 ฮอรโมนจากตอมไรทอตางๆ มีบทบาทตอมนุษย ดังนี้ 1. ตอมใตสมอง (Pituitary Gland หรือ Hypophysis) ตอมใตสมอง
  • 81. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (142)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 มีขนาดเล็กเทาเมล็ดถั่ว อยูดานลางสมองสวนไฮโพทาลามัส แบงออกเปน 3 สวน ดังนี้ 1.1 ตอมใตสมองสวนหนา สรางฮอรโมนมาควบคุมการทํางานของตอมไรทออื่นๆ จึงอาจเรียกวา “Master Gland” ก็ได ฮอรโมนที่สรางจากตอมใตสมองสวนนี้ ไดแก โกรทฮอรโมน (Growth Hormone : GH หรือ Somatotrophin Hormone : STH) ☺ ควบคุมการเจริญเติบโตโดยทั่วไปของรางกาย โดยเฉพาะการแบงเซลล การสังเคราะห โปรตีนและการสรางกระดูก ☺ ถาขาดฮอรโมนนี้ในวัยเด็ก จะเปนโรคเตี้ยแคระ (Dwarfism) แตถาขาดในวัยผูใหญ จะเปน โรคซิมมอน (Simmon’s Disease) ถามีฮอรโมนนี้มากเกินไปในวัยเด็ก จะเปนโรคยักษ (Gigantism) แตถามีมาก ในผูใหญจะเปนโรคอะโครเมกาลี (Acromegaly) โกนาโดโทรฟน (Gonadotrophin) ประกอบดวยฮอรโมน 2 ชนิด คือ 1. ฟอลลิเคิล สติมิวเลติงฮอรโมน (Follicle Stimulating Homone : FSH) ☺ กระตุนการเจริญของฟอลลิเคิลในรังไขของเพศหญิง และรวมกับฮอรโมน LH กระตุน ใหฟอลลิเคิลสรางฮอรโมนเอสโทรเจน (Estrogen) ☺ กระตุนการเจริญของอัณฑะและหลอดสรางอสุจิของเพศชาย 2. ลูทิไนซิงฮอรโมน (Luteinizing Hormone : LH) ☺ ทําใหเกิดการตกไข (Ovulation) และทําใหฟอลลิเคิลกลายเปนคอรพัสลูเทียม ซึ่งจะหลั่ง ฮอรโมนโพรเจสเทอโรน (Progesterone) ออกมากระตุนผนังมดลูกชั้นใน (Endometrium) ใหเตรียมรับการฝงตัว ของเอมบริโอ ☺ กระตุนกลุมเซลลอินเตอรสติเชียล (Interstitial Cell) ในอัณฑะใหหลั่งฮอรโมนเทสโทส- เตอโรน (Testosterone) จึงอาจเรียก LH อีกชื่อวา “Interstitial Cell Stimulating Hormone” หรือ “ICSH” 1.2 ตอมใตสมองสวนกลาง มีขนาดเล็กเห็นชัดในสัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา ผลิตฮอรโมนเพียงชนิดเดียว คือ เมลาโนไซตสติมิวเลติงฮอรโมน (Melanocyte Stimulating Hormone : MSH) ☺ กระตุนรงควัตถุเมลานิน (Melanin) ในเซลลเมลาโนไซต (Melanocyte) ที่ผิวหนังใหกระจาย ไปทั่วเซลลทําใหผิวมีสีเขมขึ้น พบในสัตวพวกปลา สัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา และสัตวเลื้อยคลาน ☺ ในสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานม MSH จะกระตุนการสรางเมลานินเชนกัน แตการเปลี่ยนสีผิว เกิดขึ้นเพียงชั่วคราวและคอนขางชา 1.3 ตอมใตสมองสวนหลัง ไมใชตอมไรทอที่แทจริง เพราะสรางฮอรโมนเองไมได แตรับฮอรโมนมา จากนิวโรซีครีทอรีเซลล (Neurosecretory Cell) ของไฮโพทาลามัส ไดแก ออกซีโทซิน (Oxytocin) ☺ กระตุนการหดตัวของกลามเนื้อเรียบ เชน กลามเนื้อมดลูกบีบตัวขณะคลอดบุตร กลามเนื้อ รอบตอมน้ํานมบีบตัวใหน้ํานมหลั่งออกมาเลี้ยงลูกออน วาโซเพรสซิน (Vasopressin) หรือแอนติไดยูเรติกฮอรโมน (Antidiuretic Hormone : ADH) ☺ ควบคุมการดูดน้ํากลับของทอหนวยไตเพื่อรักษาสมดุลของน้ําในรางกาย หากมี ADH ใน เลือดนอยเกินไป จะเกิดโรคเบาจืด คือ มีน้ําในปสสาวะมากกวาปกติ
  • 82. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (143)2008 2. ไอสเลตออฟแลงเกอรฮานส (Islets Of Langerhans) 2.1 อินซูลิน (Insulin) ☺ ควบคุมระดับน้ําตาลในเลือดใหเปนปกติ โดยกระตุนการนํากลูโคสเขาสูเซลลตับและกลามเนื้อ เพิ่มอัตราการสลายกลูโคสเพื่อสรางพลังงาน และเปลี่ยนกลูโคสเปนไกลโคเจนสะสมไว ☺ ถารางกายขาดอินซูลิน จะทําใหระดับน้ําตาลกลูโคสในเลือดสูงเกิน 400 mg ตอเลือด 100 cm3 เกิดเปนโรคเบาหวาน (Diabetes Millitus) มีอาการปสสาวะมาก มีน้ําตาลปนในปสสาวะ น้ําหนักลด ออนเพลีย บาดแผลหายยาก มองภาพไมชัด 2.2 กลูคากอน (Glucagon) ☺ กระตุนการสลายไกลโคเจนจากตับเปนกลูโคสเขาสูระบบหมุนเวียนเลือดและกระตุนการสราง กลูโคสจากสารชนิดอื่น (Gluconeogenesis) จะเห็นวาการหลั่งฮอรโมนอินซูลินและกลูคากอนถูกควบคุม โดย ระดับน้ําตาลในเลือด 3. ตอมหมวกไต (Adrenal Gland) เปนตอมไรทอ รูปสามเหลี่ยมขนาดเล็ก อยูสวนบนของไตทั้ง 2 ขาง ประกอบดวยเนื้อเยื่อ 2 ชั้น คือ 3.1 อะดรีนัลคอรเทกซ (Adrenal Cortex) เปนเนื้อเยื่อชั้นนอกของตอมหมวกไตเจริญมาจากเนื้อเยื่อ Mesoderm ผลิตฮอรโมนประเภทสเตรอยด มากกวา 50 ชนิด แบงเปน 3 กลุม คือ กลูโคคอรติคอยดฮอรโมน (Glucocorticoid Hormone) ☺ ควบคุมเมทาบอลิซึมของคารโบไฮเดรต โดยกระตุนใหตับเปลี่ยนไกลโคเจนเปนกลูโคส ทําให ระดับกลูโคสในเลือดสูงขึ้น ☺ มีหลายชนิด เชน คอรติซอล (Cortisol) คอรติโซน (Cortisone) คอรติคอสเตอโรน (Corticosterone) เปนตน มิเนราโลคอรติคอยดฮอรโมน (Mineralocorticoid Hormone) ☺ ควบคุมสมดุลของน้ําและแรธาตุในรางกาย โดยกระตุนใหทอหนวยไต ตอมเหงื่อ ผนังลําไส ดูดน้ํา และ Na+ เขาสูเสนเลือดและขับ K+ ออกจากทอหนวยไต ฮอรโมนเพศ (Sex Hormone) ☺ มีบทบาทนอยเมื่อเทียบกับฮอรโมนเพศที่สรางจากอวัยวะสืบพันธุ ☺ หากอะครีนิลคอรเทกซสรางฮอรโมนเพศมากเกินปกติจะทําใหเปนหนุมสาวเร็วขึ้น เสียงหาว มีขนตามรางกายมากกวาปกติ ผูหญิงบางคนมีหนวดเคราเกิดขึ้น 3.2 อะดรีนัลเมดัลลา (Adrenal Medulla) เปนเนื้อเยื่อชั้นในสุดของตอมหมวกไต เจริญมาจากเนื้อเยื่อ Ectoderm ผลิตฮอรโมนที่สําคัญ 2 ชนิด คือ อะดรีนาลินฮอรโมน (Adrenalin Hormone) หรือเอพิเนฟรินฮอรโมน (Epinephrine Hormone) ☺ กระตุนการสลายไกลโคเจนจากตับและกลามเนื้อเปนกลูโคส ทําใหระดับน้ําตาลในเลือดสูงขึ้น
  • 83. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (144)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ☺ กระตุนระบบประสาทสวนกลางใหตื่นตัว ตัดสินใจเร็วและมีความกลาขณะที่เปลี่ยนอารมณ รุนแรง เชน โกรธ กลัว ตกใจ เปนตน นอรอะดรีนาลินฮอรโมน (Noradrenalin Hormone) หรือนอรเอฟเนฟรินฮอรโมน (Norepinephrine Hormone) ☺ หลั่งจากอะดรีนัลเมดัลลาและปลายประสาทของเสนประสาทซิมพาเทติก ☺ มีหนาที่คลายอะดรีนาลิน เชน กระตุนการเตนของหัวใจและเพิ่มระดับกลูโคสในเลือดโดยสลาย ไกลโคเจน แตมีผลนอยกวาอะดรีนาลินมาก 4. ตอมไทรอยด (Thyroid Gland) เปนตอมไรทอขนาดใหญที่สุด ลักษณะเปนพู 2 พู อยูสองขางคอหอย มีเยื่อบางๆ เรียกวา “Isthmus” เชื่อมตอกันระหวาง 2 พู กลุมเซลลภายในตอมไทรอยด สรางฮอรโมนได 2 กลุม คือ 4.1 ไทรอกซิน (Thyroxin) ☺ ควบคุมอัตราเมทาบอลิซึมในการใชออกซิเจนสลายอาหารใหเกิดพลังงาน ☺ ควบคุมการเจริญเติบโตของรางกายโดยเฉพาะพัฒนาการของสมอง ☺ กระตุนเมทามอรโฟซิสของสัตวครึ่งน้ําครึ่งบก ทําใหลูกออดเปลี่ยนเปนกบ (หากขาดฮอรโมนนี้ ลูกออดจะไมเปลี่ยนเปนกบ หากไดรับมากจะเปลี่ยนแปลงรูปรางเร็วขึ้นและกบมีขนาดเล็กกวาปกติ) 4.2 แคลซิโทนิน (Calcitonin) ☺ มีหนาที่ลดระดับแคลเซียมในเลือด โดยดึงแคลเซียมสวนเกินไปสะสมในกระดูกทําใหกระดูก หนาขึ้น 5. ตอมพาราไทรอยด (Parathyroid Gland) สรางฮอรโมนพาราทอรโมน (Parathormone : PTH) ทําหนาที่รักษาสมดุลของแคลเซียม โดยดึง Ca2+ และ -3 4PO ออกจากกระดูกและเพิ่มการดูดกลับ Ca2+ ที่ทอหนวยไต พาราทอรโมนจะทํางานตรงขามกับแคลซิโทนินเพื่อควบคุมสมดุลของแคลเซียม ดังนี้ แคลซิโทนิน ดออกจากเลือCaดึง 2+ ดูกสะสมที่กระCa2+ นอยลงCaลําไสดูด 2+ ในเลือดต่ําCaระดับ 2+ พาราทอรโมน ในเลือดต่ําCaระดับ 2+ ดออกจากเลือCaดึง 2+ ดูกสะสมที่กระCa2+ นอยลงCaลําไสดูด 2+
  • 84. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (145)2008 6. อวัยวะสืบพันธุ (Gonad) สรางฮอรโมนเพศออกมาควบคุมลักษณะทางเพศ ดังนี้ 6.1 อัณฑะ (Testis) กลุมเซลลเรียกวา “เลยดิกเซลล (Leydig’s Cell)” ซึ่งแทรกอยูระหวางหลอดสรางอสุจิ จะสรางฮอรโมนเพศชาย เรียกวา “แอนโดรเจน (Androgen)” ซึ่งมีหลายชนิด เชน เทสโทสเตอโรน (Testosterone) แอนโดรสทีนไดโอน (Androstenedione) ดีไฮโดรเอพิแอนโดรสเตอโรน (Dehydroepiandrosterone) ฮอรโมนเพศชายมีหนาที่ควบคุมลักษณะเพศขั้นที่สอง (Secondary Sexual Characteristic) ของเพศชาย เชน เสียงแตกหาว นมขึ้นพาน ลูกกระเดือกแหลม มีหนวดเครา มีขนบริเวณรักแร หนาอก หนาแขง และอวัยวะเพศ กระดูกหัวไหลกวาง กลามเนื้อแขนขาแข็งแรง เปนตน 6.2 รังไข (Ovary) กลุมเซลล เรียกวา “ฟอลลิคูลาร เซลล (Follicular Cell)” ในรังไข จะสรางฮอรโมนเพศหญิง เรียกวา “อีสโทรเจน (Estrogen)” มีหนาที่ดังนี้ ☺ ควบคุมลักษณะเพศขั้นที่สองของเพศหญิง เชน มีเสียงแหลม สะโพกผาย เตานมและ อวัยวะสืบพันธุขยายใหญ มีขนบริเวณรักแรและอวัยวะเพศ ☺ รวมกับฮอรโมนโพรเจสเทอโรนกระตุนการเจริญของตอมน้ํานม ควบคุมการมีประจําเดือน ☺ รวมกับฮอรโมนออกซีโทซิน กระตุนการบีบตัวของมดลูกขณะคลอดบุตร คอรปสลูเทียม (Corpus Luteum) ที่เปลี่ยนแปลงมาจากกราเฟยนฟอลลิเคิลภายในรังไข จะ สรางฮอรโมนโพรเจสเทอโรน (Progesterone) มีหนาที่ดังนี้ ☺ รวมกับอีสโทรเจนกระตุนการเจริญของเยื่อบุผนังมดลูก เตรียมรับการฝงตัวของเอมบริโอ ☺ การกินสารสังเคราะห ซึ่งเรียกวา “โพรเจสทิน (Progestin)” จะยับยั้งการหลั่งฮอรโมน- โกนาโด โทรฟนจากตอมใตสมองไดดี จึงชวยยับยั้งการตกไขได 7. ฟโรโมน (Pheromone) เปนสารเคมีที่สัตวหลั่งออกมาภายนอกรางกายแลวทําใหสัตวตัวอื่น ที่เปน ชนิดเดียวกันเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมหรือสรีระของรางกายได แบงออกเปนกลุม คือ 7.1 รีลีสเซอรฟโรโมน (Releaser Pheromone) สารดึงดูดเพศตรงขาม (Sex Attractant) พบในผีเสื้อกลางคืนบางชนิด ชะมด สรางสารดึง ดูดเพศตรงขามมาผสมพันธุได สารนําทาง (Trail Substance) พบในมด ชวยใหเดินทางไปบริเวณตางๆ และกลับรังไดโดย ไมหลงทาง สารเตือนเหตุ (Alarm Substance) พบในมด เมื่อตายจะหลั่งสารออกมากระตุนใหตัวอื่นชวย กันขนไปทิ้งนอกรัง 7.2 ไพรเมอรฟโรโมน (Primer Pheromone) หลั่งออกมาทําใหมีการเปลี่ยนแปลงทางสรีระ พบในแมลงสังคมพวกมด ปลวก ผึ้ง เชน ผึ้งราชินี จะหลั่งสาร Queen Substance ออกมา ใหผึ้งงานกินทําใหเปนหมัน
  • 85. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (146)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 แบบทดสอบ 1. ขอใดถูกตองเกี่ยวกับฮอรโมน ก. ฮอรโมนทุกชนิดในรางกายสรางจากตอมไรทอ ข. ADH จากตอมใตสมองมีผลไปเพิ่มการดูดน้ํากลับจากทอหนวยไต ค. อะดรีนาลีนและนอรอะดรีนาลีนสรางจากตอมตางชนิดกัน 1) เฉพาะขอ ก. 2) เฉพาะขอ ข. 3) ขอ ข. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ 2. ตอมหมวกไต ตับ และไอสเลตอฟแลงเกอรฮานสของสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานมทําหนาที่รวมกันในเรื่องใด 1) กํา.จัดยูเรียและกรดยูริก 2) ควบคุมปริมาณน้ําตาลในเลือด 3) ควบคุมปริมาณไขมันในเลือด 4) ควบคุมปริมาณโปรตีนในเลือด 3. เมื่อนําปสสาวะของนางมะลิมาทดสอบกับสารละลายเบเนดิกตแลวนําไปตมจนเดือดไดตะกอนสีแดงอิฐ แสดงวานางมะลิขาดฮอรโมนชนิดใด 1) กลูคากอน 2) แอนติไดยูเรติฮอรโมน 3) โพรเจสเทอโรน 4) อินซูลิน 4. อวัยวะ ก หลั่งฮอรโมน ข มากกวาปกติ สงผลใหการดูดกลับของแคลเซียมที่ไตลดลง ขอใดหมายถึง ก และ ข ตามลําดับ 1) ตอมไทรอยดและไทรอกซิน 2) ตอมพาราไทรอยดและพาราทอรโมน 3) ตอมไทรอยดและแคลซิโทนิน 4) ตอมพาราไทรอยดและแคลซิโทนิน 5. หลังการปฏิสนธิ การขาดฮอรโมนใดที่มีผลใหเยื่อบุผนังมดลูกเจริญผิดปกติไมเหมาะสําหรับใหเอ็มบริโอฝงตัว 1) FSH 2) LH 3) Estrogen 4) Progesterone เฉลย 1. 2) 2. 2) 3. 4) 4. 3) 5. 4)
  • 86. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (147)2008 พฤติกรรมสัตว พฤติกรรม (Behavior) เปนปฏิกิริยาที่สิ่งมีชีวิตแสดงออกมา เพื่อตอบสนองตอการเปลี่ยนแปลงสภาพ- แวดลอมทั้งภายนอกและภายในของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ กลไกการเกิดพฤติกรรม มีลําดับขั้นดังแผนภาพ สิ่งเรา หนวยรับความรูสึก ระบบประสาทสวนกลาง หนวยปฏิบัติงาน พฤติกรรม พฤติกรรมที่มีมาแตกําเนิด (Inherited Behavior) เปนพฤติกรรมแบบงายๆ ที่มีแบบแผนแนนอน และมีลักษณะเฉพาะในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันสามารถ ถายทอดทางพันธุกรรมไดโดยไมตองเรียนรูกอน พฤติกรรมที่ตอบสนองตอสิ่งแวดลอมเพื่อใหเหมาะสมตอการดํารงชีวิต เรียกวา “โอเรียนเตชัน (Orientation)” แบงออกเปน 1. พฤติกรรมแบบไคนีซีส (Kinesis) ☺ เปนการเคลื่อนที่เขาหาหรือหนีสิ่งเรา โดยไมมีทิศทางแนนอน ☺ พบในพวกโพรทิสตหรือสัตวชั้นต่ําที่ยังไมมีระบบประสาทเจริญดีพอ ตัวอยางเชน - การเคลื่อนที่เขาหาฟองแกส CO2 หรือบริเวณที่มีสภาพเปนกรดออนๆ ของพารามีเซียม - การเคลื่อนที่หนีแสงสวางของอะมีบา - การเคลื่อนที่ของเหาไมในสภาพแวดลอมที่มีความชื้นนอยๆ 2. พฤติกรรมแบบแทกซิส (Taxis) ☺ เปนการเคลื่อนที่เขาหาหรือหนีสิ่งเราอยางมีทิศทางแนนอน เพราะมีหนวยรับความรูสึกเจริญดีพอ สมควร ☺ พบในโพรทิสตและสัตวชั้นต่ําบางชนิด ตัวอยางเชน - การเคลื่อนที่เขาหาแสงสวางของยูกลีนา พลานาเรีย แมลงเมา และเห็บบางชนิด - การเคลื่อนที่หนีแสงของหนอนแมลงวันและลูกน้ํายุงลาย - การบินเขาหาแหลงอาหารของคางคาวตามเสียงสะทอน 3. พฤติกรรมแบบรีเฟลกซ (Reflex) ☺ เปนการตอบสนองทันทีทันใดตอสิ่งเรา โดยไมตองรอคําสั่งจากสมอง มีแบบแผนการตอบสนองที่ แนนอนไมซับซอน
  • 87. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (148)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ☺ พบในสัตวที่มีระบบประสาทเจริญดีแลว ตัวอยางเชน - การชักเทาหนีเมื่อเหยียบตะปู การหดมือหนีไฟ การกะพริบตาเมื่อมีฝุน การไอจากเมื่อเกิดระคายเคือง - การหดตัวของหอยไปอยูในเปลือก 4. พฤติกรรมแบบรีเฟลกซตอเนื่อง (Chain Of Reflex) ☺ เปนพฤติกรรมที่มีมาแตกําเนิด แสดงออกไดโดยไมผานการเรียนรู มีแบบแผนที่แนนอนในสิ่งมีชีวิต แตละชนิด จึงอาจเรียกวา “พฤติกรรมสัญชาติญาณ (Instinctive Behavior)” ☺ มีการตอบสนองโดยการแสดงออกตอเนื่องเปนลําดับ โดยพฤติกรรมรีเฟลกซที่เกิดกอนจะกระตุนให เกิดพฤติกรรมตอไปตอเนื่องกันเปนลําดับ ☺ สวนใหญเปนพฤติกรรมที่เกี่ยวของกับการสืบพันธุ การเลี้ยงดูตัวออน การสรางที่อยูอาศัย การหา อาหาร การอพยพ พบในพวกแมลง ปลา สัตวเลื้อยคลาน และนก ตัวอยางเชน - การสรางรังของนก - การชักใยและการสรางปลอกหุมไขของแมงมุม - การฟกไขและการเลี้ยงลูกออนของไก - การดูดนมของเด็กออน - การกลิ้งไขเขารังของหานเกรยแลค พฤติกรรมที่เกิดจากการรับรู (Learning Behavior) เกิดจากประสบการณตั้งแตแรกเกิดจนถึงตัวเต็มวัย ทําใหมีการแสดงออกที่ซับซอนและมีประสิทธิภาพ มีหลายรูปแบบ คือ 1. พฤติกรรมแบบแฮบบิชูเอชัน (Habituation) เปนพฤติกรรมของสัตวที่ลดปฏิกิริยาตอบสนองตอสิ่งเราที่ไมเปนอันตรายทั้งๆ ที่สิ่งเรายังคงกระตุนอยู พบในสัตวที่มีระบบประสาทเจริญดีซึ่งสามารถจดจําสิ่งเราที่มากระตุนและแยกไดวาสิ่งเราใดมีอันตรายหรือไม ตัวอยางเชน สุนัขจะเหาและหอน หรือตกใจเมื่อไดยินเสียงเครื่องบินในครั้งแรก ตอมาเมื่อไดยินซ้ําๆ จนเคยชินก็ ไมตอบสนองอีกเพราะไมมีผลตอตัวเอง ลูกนกจะตกใจกลัวทุกสิ่งที่ผานเหนือหัวจึงหมอบลง ตอมาจึงเรียนรูที่จะหมอบเฉพาะศัตรู เชน เหยี่ยว แตถาเปนนกชนิดอื่นที่ไมเปนอันตรายหรือใบไมหลนลงมาก็จะไมมีปฏิกิริยาตอบสนอง นกจะตกใจบินหนีเมื่อเห็นหุนไลกาเคลื่อนไหวในครั้งแรกๆ ตอมาก็ไมมีปฏิกิริยาตอบสนองเพราะ เรียนรูวาไมมีอันตราย 2. พฤติกรรมแบบฝงใจ (Imprinting Behavior) เปนพฤติกรรมที่เกิดขึ้นในชวงเวลาสั้นๆ เพื่อตอบสนองตอสิ่งเราที่ประสบเปนครั้งแรกของชีวิต ความฝงใจที่ เกิดขึ้นอาจจดจําไปตลอดชีวิตหรือฝงใจเพียงระยะหนึ่งก็ได ตัวอยางเชน การเดินตามวัตถุที่เคลื่อนไหวและมีเสียงไดจากการมองเห็นครั้งแรกของลูกเปด ไก หรือหาน หลัง ฟกออกจากไข การวางไขที่ดอกหรือผลไมที่ยังออนของแมลงวันทอง หรือแมลงหวี่
  • 88. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (149)2008 3. พฤติกรรมแบบลองผิดลองถูก (Trial And Error) เปนพฤติกรรมที่เรียนรูจากการไดทดลองทําดูกอน แลวเลือกตอบสนองตอสิ่งเราที่เกิดผลดี และหลีกเลี่ยง การตอบสนองตอสิ่งเราที่เกิดผลเสียหรือเกิดอันตราย ตัวอยางเชน การเคลื่อนที่ของไสเดือนดินในกลองรูปตัว T หลังการทดลองซ้ําๆ ประมาณ 200 ครั้ง ไสเดือนดิน จึงเลือกทางที่ถูกตอง คือ ทางที่มืดและชื้น ถึง 90% ในขณะที่กอนฝก การเลือกทางที่เหมาะสมของไสเดือนดิน ถูกตองเพียงประมาณ 50% เทานั้น 4. พฤติกรรมแบบมีเงื่อนไข (Conditioning) เปนพฤติกรรมที่เรียนรูจากการตอบสนองสิ่งเราแทและสิ่งเราที่เปนเงื่อนไขรวมกัน และเมื่อกระตุนโดย สิ่งเราที่เปนเงื่อนไขเพียงอยางเดียวก็สามารถแสดงพฤติกรรมเชนเดิมได ตัวอยางเชน สุนัข + อาหาร (สิ่งเราแท) → น้ําลายไหล สุนัข + อาหาร + เสียงกระดิ่ง (สิ่งเราที่เปนเงื่อนไข) → น้ําลายไหล สุนัข + เสียงกระดิ่ง → น้ําลายไหล 5. พฤติกรรมแบบใชเหตุผล (Reasoning) เปนพฤติกรรมการเรียนรูขั้นสูงสุด โดยการนําประสบการณในอดีตมารวมเปนประสบการณใหม เพื่อแกปญหาเฉพาะหนาหรือแกปญหาในสถานการณใหม พฤติกรรมแบบนี้ไมพบในสัตวไมมีกระดูกสันหลัง สวนสัตวมีกระดูกสันหลังเห็นไดชัดในคนและลิง เทานั้น ตัวอยางเชน - ลิงชิมแปนซี ใชกลองมาวางซอนกันเพื่อใหสามารถหยิบกลวยในที่สูงๆ ได - เด็กสามารถเดินออมรั้วหรือไขกุญแจออกมาหยิบอาหารนอกรั้วได พฤติกรรมทางสังคม เปนการสงสัญญาณใหสัตวชนิดเดียวกันหรือตางชนิดกันแสดงพฤติกรรมออกมา ทําใหสัตวในสังคมนั้นดํารงชีวิตอยูเปนระบบได ตัวอยางเชน การสื่อสารดวยทาทาง (Visual Communication) - การขยับปกขึ้นลงและถูขาตัวเองของแมลงวันเพศผู เพื่อเกี้ยวพาราสีกอนจะผสมพันธุ - การรําแพนอวดหางของนกยูงเพศผูหรือการเตนรําสายตัวไปมาของนกกระเรียน เพื่อเกี้ยวพาราสีเพศเมีย - การเตนรําของผึ้งเพื่อบอกแหลงอาหาร โดยพบวา เตนแบบวงกลม เริ่มเตนตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกา แสดงวาอาหารอยูใกลๆ หางรังไมเกิน 70 เมตร เตนแบบเลขแปดหรือเตนสายทอง (Waggle Dance) เริ่มเตนตามเข็มนาฬิกาในวงแรกและทวนเข็มนาฬิกา ในวงที่สองแสดงวาอาหารอยูไกลจากรังมากกวา 70 เมตร การสื่อสารดวยเสียง (Sound Communication) - การใชเสียงรองของกบตัวผู ชะนีตัวเมีย กระตุนใหเพศตรงขามไดยินเพื่อการผสมพันธุ - การใชเสียงสะทอนกลับของคางคาวเพื่อหาแหลงอาหาร การสื่อสารดวยการสัมผัส (Tactile Communication) พบในสัตวชั้นสูงเปนสวนใหญ แสดงถึงความเปนมิตร ความออนนอม และมีผลตอพัฒนาการทางอารมณ ตัวอยางเชน - สุนัขเลียปากสุนัขตัวอื่นที่เหนือกวา - ลิงชิมแปนซียื่นมือใหตัวอื่นที่มีอํานาจเหนือกวาจับในลักษณะหงายมือ - ลูกนกนางนวลใชจงอยปากจิกที่จงอยปากแม เพื่อใหแมคายอาหารออกมา
  • 89. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (150)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 แบบทดสอบ 1. จากการสังเกตพบวาในชวง 2-3 สัปดาหกอน เมื่อเปดไฟแลวใหอาหารแกปลาที่เลี้ยงในตู พบวาปลาจะวายน้ํา ขึ้นมายังผิวน้ําเสมอ ตอมาเมื่อเปดไฟ ปลาจะรีบวายขึ้นมายังผิวน้ําทันทีทั้งๆ ที่ยังไมไดใหอาหารแกปลา แสดงวาปลามีพฤติกรรมแบบใด 1) การเรียนรูแบบเคยชิน 2) การเรียนรูแบบมีเงื่อนไข 3) การเรียนรูแบบฝงใจ 4) การเรียนรูแบบใชเหตุผล 2. แมนกจะกมๆ เงยๆ ปอนอาหารใสปากลูกนกที่อาปากกวางๆ จนกวาอาหารที่นํามาจะหมด จัดเปนพฤติกรรม แบบใด 1) การฝงใจโดยมีลูกนกกระตุนในระยะวิกฤต 2) การมีเงื่อนไขโดยมีปากลูกนกที่อากวาง เปนตัวกระตุนที่มีเงื่อนไข 3) การเรียนรูแบบแฮบบิซูเอชัน 4) รีเฟลกซตอเนื่องโดยมีปากลูกนกที่อากวางเปนตัวกระตุน 3. พฤติกรรมของสัตวในขอใดจัดเปนพฤติกรรมแบบแทกซิส ก. แมงเมาบินเขากองไฟ ข. คางคาวบินเขาหาแหลงอาหารตามเสียงสะทอน ค. การหดตัวของหอยทากเขาไปอยูในเปลือก 1). ขอ ก. และ ข. 2. ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ก. และ ค. 4. ถูกตองทุกขอ 4. การชักใยและการสรางปลอกหุมไขของแมงมุม จัดเปนพฤติกรรมแบบใด 1. การเรียนรูแบบแฮบบิชูเอชัน 2) การเรียนรูแบบลองผิดลองถูก 3) การเรียนรูแบบฝงใจ 4) พฤติกรรมแบบรีเฟลกซตอเนื่อง 5. ขอใดจัดเปนพฤติกรรมทางสังคม (Social Behavior) ก. การสื่อสารดวยทาทาง ข. การสื่อสารดวยเสียง ค. การเรียนรู ง. การสื่อสารดวยการสัมผัส 1) ขอ ก., ข. และ ค. 2) ขอ ข., ค. และ ง. 3) ขอ ก., ค. และ ง. 4) ขอ ก., ข. และ ง. เฉลย 1. 2) 2. 4) 3. 1) 4. 4) 5. 4)
  • 90. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (151)2008 การสืบพันธุและการเจริญเติบโตของสัตว การสืบพันธุ (Reproduction) เปนสมบัติที่พบในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เพราะสิ่งมีชีวิตตองมีการสรางชีวิตใหม ที่มีลักษณะพันธุกรรมเหมือนบรรพบุรุษเพื่อใหสามารถดํารงเผาพันธุตอไปได 1. การสืบพันธุแบบไมอาศัยเพศ (Asexual Reproduction) เปนการสรางชีวิตใหมโดยการแบงเซลล แบบไมโทซิสทําใหมีลักษณะพันธุกรรมเหมือนเดิมทุกประการมีหลายวิธีดังนี้ การแบงออกเปน 2 สวน (Binary Fission) พบในสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว เชน Amoeba, Paramecium, Euglena, Protococcus ฯลฯ การแตกหนอ (Budding) พบในยีสต (Yeast) และไฮดรา (Hydra) การสรางสปอร (Sporuiation) พบในเห็ด, รา, มอส, เฟน และสาหรายบางชนิด การงอกใหม (Regeneration) พบในพลานาเรีย และดาวทะเล การสรางสโตลอน (Stolon) พบในสตรอเบอรี, บัว, หญา และเศรษฐีเรือนนอก ฯลฯ 2. การสืบพันธุแบบอาศัยเพศ (Sexual Reproduction) เปนการสรางชีวิตใหมโดยมีการปฏิสนธิ ระหวางเซลลสืบพันธุเพศผู คือ อสุจิ (Sperm) กับเซลลสืบพันธุเพศเมีย คือ ไข (Egg) ทําใหลักษณะพันธุกรรม แปรผันไปจากเดิม การสืบพันธุแบบอาศัยเพศของสัตว สัตวบางชนิดมีสองเพศในตัวเดียวกัน (Hermaphrodite) แตมีการปฏิสนธิขามตัวกัน เชน พยาธิใบไม, ไสเดือนดิน, ไฮดรา, พลานาเรีย สําหรับพยาธิตัวตืดมี 2 เพศในปลองเดียวกัน สัตวที่มีเพศแยกกัน (Dioecious) เปนเพศผูและเพศเมีย เชน หนอนตัวกลม หมึก กุง และสัตวมีกระดูกสันหลัง โดยทั่วไป การปฏิสนธิ มี 2 แบบ คือ 1. การปฏิสนธิภายนอก (External Fertilization) พบในสัตวน้ํา ออกลูกเปนไข เรียกวา “Oviparous” 2. การปฏิสนธิภายใน (Internal Fertilization) พบในสัตวบกและสัตวน้ํามักออกลูกเปนตัว - ถาเอมบริโอเจริญโดยอาศัยอาหารจากแม เรียกวา “Viviparous” - ถาเอมบริโอเจริญโดยอาศัยอาหารที่สะสมในไข เรียกวา “Ovoviviparous” การผสมเทียม (Artificial Insemination) หมายถึง การทําใหเกิดการปฏิสนธิโดยไมมีเพศสัมพันธตาม ธรรมชาติ มีขั้นตอนดังนี้ การรีดน้ําเชื้อ การตรวจคุณภาพ เก็บรักษาน้ําเชื้อ - 20-25°C นาน 1-4 วัน - 4-5°C นานเปนเดือน - -196°C (N2 เหลว) นานเปนป การฉีดน้ําเชื้อ ในระยะที่ตัวเมียเปนสัด
  • 91. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (152)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การถายฝากตัวออน (Embryo Transfer) นิยมใชขยายพันธุสัตวที่ออกลูกนอยๆ มีขั้นตอนดังนี้ แมพันธุดี (ตัวให) ฮอรโมนเรง ใหตกไขมากๆ ไข น้ําเชื้อ พอพันธุดี ปฏิสนธิ ตัวออนอายุ 7-8 วัน แมพันธุพื้นเมือง (ตัวรับ) ฮอรโมนกระตุนการเปนสัด ลางตัวออนมาฝากไว การสืบพันธุของมนุษย กระบวนการสรางเซลลสืบพันธุ Primordial Germ Cell 2nSpermatogonium 2n Oogonium 2n Primary Spermatocyte 2n Secondary Spermatocyte n Spermatid n Meiosis I Meiosis II Spermatozoa (Sperm) n Primary Oocyte 2n Secondary Oocyte n Meiosis I Polar Body Egg n Polar Body n Meiosis II สลายตัว
  • 92. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (153)2008 ระบบสืบพันธุเพศชาย ระบบสืบพันธุเพศชาย อัณฑะ (Testis) ประกอบดวย 1. ถุงอัณฑะ (Scrotum) หุมอัณฑะและควบคุมอุณหภูมิใหสม่ําเสมอ (32-34°C) 2. หลอดสรางอสุจิ (Seminiferous Tubules) ภายในมี Primordial Germ Cell ซึ่งจะเจริญเปลี่ยนแปลง ไปเปนอสุจิ 3. หลอดเก็บอสุจิ (Epididymis) เปนแหลงเก็บอสุจิกอนเขาสูทอนําอสุจิ 4. เซลลอินเตอรสติเชียล (Interstitial Cell) แทรกอยูระหวางหลอดสรางอสุจิมีหนาที่สรางฮอรโมน เพศชาย คือ เทสโทสเทอโรน (Testosterone) ทอนําอสุจิ (Vas Defferens) เปนทอนําอสุจิผานไปยังทอปสสาวะ ตอมสรางน้ําเลี้ยงอสุจิ (Seminal Vesicle) สรางน้ําหลอเลี้ยงและอาหารใหอสุจิ คือ น้ําตาล ฟรุกโทส ตอมลูกหมาก (Prostate Gland) ผลิตเบสออนๆ ปองกันอันตรายจากภาวะเปนกรดในทอปสสาวะ ตอมนี้มักมีขนาดใหญขึ้นเมื่อเพศชายมีอายุมาก
  • 93. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (154)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ตอมคาวเปอร (Cowper’s Gland) ผลิตของเหลวใสและเหนียวชวยหลอลื่น ทอฉีดอสุจิ (Ejaculatory Duct) ชวยบีบตัวฉีดน้ําอสุจิผานทอปสสาวะเมื่อไดรับการกระตุนทางเพศ ทอปสสาวะ (Urethra) เปนทออยูภายในองคชาต (Penis) เปนทางผานของน้ําปสสาวะและน้ําอสุจิ รูหรือไม น้ําอสุจิ (Semen) ประกอบดวยฟรุกโทส จากตอมสรางน้ําเลี้ยงอสุจิ เบส จากตอมลูกหมาก, สารหลอลื่น จากตอมคาวเปอร และอสุจิ ชายปกติหลั่งน้ําอสุจิประมาณ 2-7 cm3 มีอสุจิประมาณ 300-500 ลานตัว (1 cm3 มีอสุจิ 70 ลานตัว หากนอยกวา 30 ลานตัว มักจะเปนหมัน) อสุจิมีชีวิตอยูในหลอดเก็บอสุจิหรือหลอดนําอสุจิได 40 วัน แตในปกมดลูกมีชีวิตเพียง 2 วันเทานั้น อสุจิ ประกอบดวย 3 สวนคือ - สวนหัว (Head) เปนนิวเคลียส สวนหนาสุดเปนถุงบรรจุเอนไซมสําหรับยอยสลายเยื่อหุมเซลลไข - สวนกลาง (Middle Piece) มีไมโทคอนเดรียมากเปนแหลงพลังงานสําหรับเซลล - สวนหาง (Tail) มีแฟลเจลลัมใชในการเคลื่อนที่ของอสุจิ การสรางสเปรม
  • 94. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (155)2008 ระบบสืบพันธุเพศหญิง ระบบสืบพันธุเพศหญิง รังไข (Ovary) ภายในมี Primary Oocyte ประมาณ 2 ลานเซลลตั้งแตแรกเกิด เมื่อถึงวัยหนุมสาว จะมีเพียงประมาณ 400 เซลล เทานั้นที่เจริญเปนไขซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงเปนขั้นๆ ดังแผนภาพ ฟอลลิเคิล (Follicle) ฮอรโมน FSH จากตอมใตสมอง ฟอลลิเคิลเจริญขึ้น กราเฟยน ฟอลลิเคิล ฮอรโมนเพศหญิง (Estrogen) เกิดเนื้อเยื่อสีเหลือง (Corpus Luteum) ฮอรโมนโพรเจสเทอโรน (Progesterone) เกิดเนื้อเยื่อสีขาว (Corpus Albicans) เกิดการตกไข (Ovulation) ไข (ระยะ Secondary Oocyte) เอมบริโอ (Embryo) กระตุนผนังมดลูกชั้นใน เตรียมรับการตั้งครรภ เยื่อบุมดลูกสลายตัว ประจําเดือน (Mentruation) ฝงตัวภายใน วันที่ 7 ไซโกต (Zygote) ปฏิสนธิ (Fertilization) ทอนําไข (Oviduct) อสุจิ (Sperm) เพศสัมพันธ ฮอรโมน LH จากตอมใตสมอง ไมเกิดการปฏิสนธิ ไมเกิดการปฏิสนธิ
  • 95. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (156)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 ฮอรโมนเพศหญิง คือ เอสโทรเจน (Estrogen) สรางจากกลุมเซลล Theca Interna ที่อยูรอบๆ Primary Follicle มีหนาที่ควบคุมลักษณะขั้นที่สองของเพศหญิง เชน การมีเตานม เสียงแหลมเล็ก สะโพกผาย ผิวบางออนนุม มีขนที่อวัยวะสืบพันธุ และรักแร เปนตน การสรางไข การตกไขครั้งแรกเกิดหลังจากเด็กสาวเริ่มมีประจําเดือน และจะเกิดตอไปจนถึงวัยหมดประจําเดือน (Menopause) ชวงอายุประมาณ 45-50 ป มดลูก (Uterus) มีเนื้อเยื่อ 3 ชั้น ชั้นในสุด (Endometrium) มีลักษณะคลายฟองน้ําเปนชั้นที่มีการ สรางรก (Placenta) สําหรับแลกเปลี่ยนแกสและสงอาหารใหเอมบริโอขณะตั้งครรภ รอบประจําเดือนของเพศหญิง (Menstrual Cycle) แบงเปนระยะ ดังนี้ ระยะกอนตกไข (Follicle Stage) ระยะตกไข (Ovulation) ระยะมีประจําเดือน (Mentruation Flow Stage) ระยะหลังตกไข (Corpus Luteum Stage) 13-15 วัน 13-15 วัน
  • 96. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (157)2008 รอบประจําเดือน การปฏิสนธิเกิดขึ้นจากการที่สวนหัวของอสุจิหลั่งเอนไซมสลายสารเคลือบเซลลไข ทําใหอสุจิเจาะลงไป ถึงเยื่อหุมเซลลไข Secondary Oocyte จึงแบงเซลลแบบ Meiosis II กลายเปนไข (Egg) ผสมกับนิวเคลียสของ อสุจิกลายเปนไซโกต และแบงเซลลกลายเปนเอมบริโอเคลื่อนที่ไปฝงตัวที่ผนังมดลูกชั้นใน เกิดการตั้งครรภ (Pregnancy) ระดับฮอรโมน FSH, LH และเอสโทรเจน จะเพิ่มขึ้นจนสูงสุดในวันตกไข จากนั้นจึงคอยลดปริมาณลง ในขณะที่โพรเจสเทอโรนจะเพิ่มขึ้นหลังจากมีการตกไขแลว ระหวางตั้งครรภโพรเจสเทอโรน จะมีระดับสูงกวาเอส- โทรเจนจนกระทั่งถึงกําหนดคลอด ระดับโพรเจสเทอโรนจะลดลง ในขณะที่เอสโทรเจนจะรวมกับออกซีโทซิน (Oxytocin) จากตอมใตสมอง กระตุนใหกลามเนื้อมดลูกหดตัวทําใหเกิดการคลอดทารกออกมา การคุมกําเนิด (Contraception) หมายถึง การปองกันมิใหเกิดการตั้งครรภ มีหลายวิธี คือ ก. ปองกันการฝงตัวของเอมบริโอ ข. ปองกันไมใหอสุจิเคลื่อนที่เขาไปผสมกับไข ค. ปองกันไมใหไขสุกและยับยั้งการตกไข การเจริญเติบโต เกิดจาก การเพิ่มจํานวนเซลล (Cell Multiplication) การขยายขนาดเซลล (Cell Expansion) โดยการเพิ่มปริมาณ Protoplasm ซึ่งเรียกวา “Assimilation” การแปรสภาพเซลล (Differentiation) การรักษาสภาพเดิม (Maintenance)
  • 97. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (158)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 การวัดการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต มีหลายวิธี เชน การวัดมวลหรือน้ําหนัก นิยมใชกันมากเพราะวัดงาย สะดวก แตอาจไมตรงกับความเปนจริง เนื่องจาก มีการเปลี่ยนแปลงปริมาณของเหลวในรางกาย การวัดน้ําหนักแหง เปนวิธีที่ใกลความจริงที่สุด เพราะวัดน้ําหนักที่เกิดจากการเจริญเติบโตโดยการขจัด ความชื้นออกจนหมด แตมีขั้นตอนยุงยาก จึงมักใชวิธีสุมตัวอยางเปนตัวแทนของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด การวัดความสูง นิยมใชเพราะสะดวกและงาย แตไมสามารถใชกับสิ่งมีชีวิตทุกชนิดได การนับจํานวนเซลล เหมาะสําหรับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กๆ เชน สาหราย เปนตน เราอาจใชวิธีวัดแบบอื่นๆ ตามความเหมาะสมกับชนิดของสิ่งมีชีวิตก็ได เชน วัดความหนา วัดปริมาตร วัดเสนรอบวง นับจํานวนใบหรือกิ่ง เปนตน กราฟแสดงอัตราการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต โดยทั่วไปมีลักษณะเปนเสนโคงรูปตัว S เรียกวา “Sigmoid Curve” หรือ “S-Shape Curve” ซึ่งแบงเปน 3 ระยะ คือ A ระยะเริ่มตน มีการเจริญเติบโตอยางชาๆ B ระยะที่มีการเจริญเติบโตอยางรวดเร็ว C ระยะคงที่ เพราะมีการเจริญเติบโตเต็มที่แลว สําหรับมนุษยมีแบบแผนการเจริญเติบโตของอวัยวะแตกตางกัน คือ 1. สมองมีอัตราการเจริญเติบโตสูงสุดในชวง 5 ปแรก 2. อวัยวะสืบพันธุ มีอัตราการเจริญเติบโตสูงสุดหลังจากอายุ 12 ปขึ้นไป 3. เมื่อโตเต็มวัย การเจริญเติบโตจะคงที่ (20 ป) (แตอวัยวะบางสวนยังคงมีการแบงเซลลตลอดชีวิต เชน ไขกระดูก, เซลลผิวหนัง, กลุมเซลลในอัณฑะและ รังไข เปนตน สวนพืชพบในกลุมเซลลบริเวณปลายยอด ปลายกิ่ง และปลายราก) การเจริญเติบโตของสัตว การเจริญเติบโตในระยะเอมบริโอ เริ่มจากอสุจิปฏิสนธิกับไขกลายเปนไซโกต (Zygote) ซึ่งจะมีการเปลี่ยน- แปลงเปนระยะตางๆ ดังนี้ ระยะคลีเวจ (Cleavage) ไซโกตแบงเซลลอยางรวดเร็วเปนเซลลใหมขนาดเล็กลงติดกันเปนกระจุกคลายนอยหนา เรียกวา “Morula” แบบแผนการแบงเซลลในระยะคลีเวจแตกตางกัน ขึ้นกับปริมาณและการกระจายตัวของไขแดงภายใน เซลลไขของสัตวแตละชนิด ดังนี้ 1. Holoblastic Type หมายถึง การแบงเซลลไขตลอดทั้งเซลลมี 2 รูปแบบ คือ - Equal Holoblastic Type : เซลลที่แบงแลวมีขนาดเทากันทุกเซลล พบในไขประเภท Isolecthal Egg (มีไขแดงนอยมากหรือเกือบไมมีเลย) เชน ไขเมนทะเล ดาวทะเล แอมฟออกซัส ปลาปากกลม สัตวเลี้ยงลูก ดวยน้ํานมรวมทั้งมนุษย - Unequal Holoblastic Type : เซลลที่แบงแลวดาน Animal Pole มีจํานวนมากและขนาดเล็ก เรียกวา “Micromere” เซลลดาน Vegetal Pole มีจํานวนนอยและขนาดใหญ เรียกวา “Macromere” พบใน ไขประเภท Mesolecithal Egg (มีไขแดงปานกลางกระจายทั่วเซลลแตไมสม่ําเสมอ) เชน ไขปลากระดูกแข็ง ไขสัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา น้ําหนัก เวลา A B C
  • 98. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (159)2008 2. Meroblastic Type หมายถึง การแบงเซลลไขไมตลอดทั้งเซลล มี 2 รูปแบบ คือ - Discoidal Meroblastic Type : มีการแบงเซลลเฉพาะบริเวณ Animal Pole เทานั้น พบในไข ประเภท Telolecithal Egg (มีไขแดงมาก) เชน ไขปลากระดูกออน สัตวปก สัตวเลื้อยคลาน - Peripheral Meroblastic Type : มีการแบงเซลลเฉพาะบริเวณผิวรอบไขแดง ซึ่งอยูตรงกลาง เทานั้น พบในไขประเภท Centrolecithal Egg (มีไขแดงอยูกลางเซลล) เชน ไขแมลง ระยะบลาสตูลา (Blastula) มีการเคลื่อนที่ของกลุมเซลลชั้นในของ Morula มาเรียงตัวรอบนอกจึงเกิดชองวางขางใน เรียกวา “Blastocoel” สวนเซลลที่เรียงตัวกันรอบนอก เรียกวา “Blastomere” เรียกกระบวนการนี้วา “Blastulation” Blastomere ของดาวทะเล เมนทะเล มีชั้นเดียว จึงเรียกวา “Blastoderm” Blastulation ของไขไก นก หรือสัตวเลื้อยคลานเกิดตรง Germinal Disc มีลักษณะเปนแผน จึงเรียกวา “Blastodisc” ระยะแกสตรูลา (Gastrula) มีการสรางเนื้อเยื่อ 3 ชั้น คือ เนื้อเยื่อชั้นนอก (Ectoderm) เนื้อเยื่อชั้นกลาง (Mesoderm) และ เนื้อเยื่อชั้นใน (Endoderm) เรียกกระบวนการนี้วา “Gastrulation” เนื้อเยื่ออาจบุมเขาไปขางในเกิดชองวางขึ้นใหม เรียกวา “Gastrocoel” หรือ “Archenteron” พบ ในไขพวก Isolecithal Egg การเกิดอวัยวะและรูปรางของเอมบริโอ (Organogenesis และ Morphogenesis) เนื้อเยื่อมีการจัดเรียงตัวและจับกลุมกันเจริญเปนอวัยวะตางๆ และประสานงานกันเปนรูปรางที่มีแบบแผน เฉพาะตัวตามชนิดของสิ่งมีชีวิตดังนี้ Ectoderm เจริญเปน สมองและระบบประสาท ผิวหนังและระบบปกคลุมรางกาย (ผม ขน เล็บ เขา) Mesoderm เจริญเปน ระบบกลามเนื้อ, ระบบสืบพันธุ ระบบขับถาย, ระบบเลือด, ระบบโครงกระดูก Endoderm เจริญเปน ระบบยอยอาหาร, ระบบหายใจ การเจริญเติบโตของแมลง มีการเปลี่ยนแปลงรูปราง พฤติกรรมและการดํารงชีวิตแตกตางกันอยางเดนชัด เรียกวา “เมทามอรโฟซิส (Metamorphosis)” แบงออกเปน 4 รูปแบบ คือ 1. Ametabola หรือ Without Metamorphosis ไมมีการเปลี่ยนแปลงรูปรางขณะเจริญเติบโต พบในสัตวชั้นสูงและแมลงบางชนิด เชน แมลงสามงาม, แมลงหางดีด 2. Peurometabola หรือ Gradual Metamorphosis มีการเปลี่ยนแปลงรูปรางทีละนอยๆ ในขณะเจริญเติบโต ตัวออนมีอวัยวะบางอยางไมครบ เรียกวา “นิมพ (Nymph)” พบในแมลงพวกตั๊กแตน แมลงสาบ จิ้งหรีด เรือด เหา ไร ไก ปลวก จักจั่น เพลี้ย เปนตน 3. Hemimetabola หรือ Incomplete Metamorphosis มีการเปลี่ยนแปลงรูปรางเดนชัด ตัวออนอยูในน้ํา หายใจโดยใชเหงือก เรียกวา “ไนแอด (Naiad)” พบในแมลงปอ ชีปะขาว
  • 99. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (160)________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 2008 4. Homometabola หรือ Complete Metamorphosis มีการเปลี่ยนแปลงรูปรางอยางเดนชัดครบ 4 ขั้น พบในแมลงสวนใหญ เชน ผีเสื้อ ยุง แมลงวัน ดวง ผึ้ง ตอ แตน มด ไหม ฯลฯ การเจริญเติบโตของมนุษย หลังจากเกิดปฏิสนธิที่ทอนําไขแลว ไซโกต (Zygote) ก็มีการแบงเซลลแบบ Holoblastic Type เปลี่ยนเปน Morula และ Blastula ตามลําดับ หลังปฏิสนธิ 5 วัน เอมบริโอระยะ Blastula มีลักษณะเปนถุงเรียกวา “Blastocyst” (ประกอบดวย กลุมเซลลรอบนอกหรือ Trophoblast และกลุมเซลลภายใน หรือ Inner Cell Mass) จะฝงตัวที่ผนังมดลูกในวันที่ 7 หากในชวงตั้งครรภ 2 เดือนแรก ไดรับสิ่งแปลกปลอมอาจทําใหทารกผิดปกติไดดังนี้ ยากลอมประสาทพวก Thalidomide : ทําใหแขนและขาไมเจริญ แอลกอฮอล : ทําใหอวัยวะผิดปกติและแทงได หัดเยอรมัน : ทําใหเกิดอันตรายตอการเจริญของสมอง หัวใจ เลนสตา และหูสวนใน รังสีเอกซ : การเจริญของเอมบริโอผิดปกติ รก (Placenta) มีหนาที่แลกเปลี่ยนแกสและรับอาหารจากแม สวนถุงน้ําคร่ํา (Amnion) เปนเยื่อบางใส บรรจุน้ําคร่ํา (Amniotic Fluid) ชวยปองกันการกระทบกระเทือน ควบคุมอุณหภูมิใหคงที่และทําใหเอมบริโอ เคลื่อนตัวไดสะดวก สายสะดือ (Umbilical Cord) เชื่อมตอระหวางรกกับเอมบริโอ ประกอบดวยเสนเลือดที่ไหลเขาสูหัวใจ เอมบริโอ 1 เสน และเสนเลือดที่รับเลือดจากเอออรตาของเอมบริโอ 2 เสน มนุษยมีแอลแลนทอยสและถุงไขแดงเชนกัน แตไมเจริญในเอมบริโอของมนุษย ครบ 280 วัน นับจากวันแรกของการมีประจําเดือนครั้งสุดทาย ฮอรโมน Oxytocin จะกระตุนใหมดลูก บีบตัวถี่ขึ้น จนถุงน้ําคร่ําแตก ทารกจะคลอดออกมาจากนั้นจึงมีการหายใจเกิดขึ้นเปนครั้งแรกของชีวิต ฝาแฝด (Twin) เปนความผิดปกติของการตั้งครรภ แบงออกเปน 2 รูปแบบ 1. ฝาแฝดแท (Identical Twin หรือ Monozygotic Twin) เกิดจากไข 1 ใบ ผสมกับอสุจิ 1 ตัว แตการแบงเซลลครั้งแรกของไซโกตผิดปกติ ทําใหเกิด 2 เซลล ขาดจากกัน แตละเซลลตางก็เจริญเปนเอมบริโอ ฝาแฝดแบบนี้จึงมีเพศเดียวกัน มีลักษณะพันธุกรรมเหมือนกันทุกประการ 2. ฝาแฝดเทียม (Fraternal Twin หรือ Dizygotic Twin) เกิดจากการตกไขพรอมกัน 2 ใบ จึง ปฏิสนธิกับอสุจิเกิดเปนฝาแฝดที่อาจมีเพศเดียวกันหรือไมก็ได และมีลักษณะทางพันธุกรรมตางกัน
  • 100. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2008 ________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (161)2008 แบบทดสอบ 1. สิ่งมีชีวิตในขอใดมีการสืบพันธุแบบไมอาศัยเพศโดยการแตกหนอ ก. ยีสต ข. พุทธรักษา ค. ขิง ง. ดาวทะเล 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ก., ข. และ ค. 3) ขอ ก., ข. และ ง. 4) ขอ ก., ค. และ ง. 2. ขอใดถูกตองเกี่ยวกับการเจริญเติบโตของกบ ก. อาหารที่สะสมภายในไขอยูคอนไปทางครึ่งลางของไข ข. ระบบกลามเนื้อกบเจริญมาจากเนื้อเยื่อมีโซเดิรม ค. การเปลี่ยนแปลงรูปรางจากลูกออดเปนกบตองอาศัยฮอรโมนจากตอมไทรอยด 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ก. และ ค. 4) ถูกตองทุกขอ 3. ถุงแอลแลนทอยสของสัตวปกทําหนาที่อะไร ก. ปองกันการกระทบกระเทือนของตัวออน ข. ปองกันการสูญเสียน้ํา ค. แลกเปลี่ยนแกส ง. เก็บของเสียจําพวกกรดยูริก 1) ขอ ก. และ ข. 2) ขอ ข. และ ค. 3) ขอ ค. และ ง. 4) ขอ ก. และ ง. 4. แมลงในขอใดมีเมทาเมอรโฟซีสแบบสมบูรณ 1) ดวงมะพราว มด ตัวสามงาม 2) แมลงหางดีด แมลงวัน แตน 3) ดวง ไหม ยุง 4) ชีปะขาว แมลงปอ ปลวก 5. โครงสรางใดไมไดเจริญมาจากเอกโทเดิรม (Ectoderm) 1) เลนสตา 2) ผิวหนัง 3) ไขสันหลัง 4) โนโทคอรด เฉลย 1. 2) 2. 4) 3. 3) 4. 3) 5. 4)