Book2013 jan 08_2013_bio

397 views
347 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
397
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
37
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Book2013 jan 08_2013_bio

  1. 1. สวนที่1 (ONET)........โดย อ.อําพล ขวัญพัก (คุณครูกาแฟ)...............หนา 2-66 สวนที่2 (PAT2).........โดย ผศ.ดร.ชัชวาล จันทราสุริยารัตน..............หนา 67-112 สวนที่3 (PAT2).........โดย นพ.วีรวัช เอนกจํานงคพร (พี่วิเวียน).......หนา 113-176
  2. 2. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (2)_______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 STATION I โครงสรางของเซลล ทฤษฎีเซลล (Cell Theory) ทฤษฎีเซลลกลาวไววา “สิ่งมีชีวิตประกอบดวยเซลล 1 เซลล หรือมากกวาซึ่งเซลลเปนหนวยที่เล็กที่สุด ของสิ่งมีชีวิตและเซลลที่มีอยูเดิมจะเปนตนกําเนิดของเซลลใหมที่จะเกิดขึ้น” องคประกอบพื้นฐานดังตอไปนี้ Who are we?
  3. 3. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013_______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (3) สวนประกอบของเซลล เซลล (Cell)
  4. 4. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (4) ______________________________โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ตารางแสดงโครงสรางเซลลของสิ่งมีชีวิตจําพวกยูคาริโอตและหนาที่ ชื่อโครงสรางรูปรางขอมูลที่ควรทราบหนาที่ 1.ผนังเซลล (cellwall) -อยูถัดจากเยื่อหุมเซลลออกไป (ผนังเซลลพบที่เซลลของสิ่งมีชีวิต บางประเภทเชนพืชสาหรายเห็ด ราและแบคทีเรีย) -ยอมใหสารผานไดหมด (ซึ่งจะแตกตางจากเยื่อหุมเซลล) -ปกปองและค้ําจุนเซลล 2.เยื่อหุมเซลล (plasma membrane) -ประกอบดวยฟอสโฟลิพิด (Phospholipid)เรียงตัวกัน2ชั้น และมีโปรตีนแทรกตัวอยู -มีคุณสมบัติเปนเยื่อเลือกผาน (SemipermeableMembrane) -ลักษณะโครงสรางเปน FuidmosaicModel -ควบคุมการผานเขา-ออกของสาร ระหวางเซลลกับสิ่งแวดลอม ภายนอก -จดจําโครงสรางของเซลลบางชนิด -สื่อสารระหวางเซลล 3.นิวเคลียส (nucleus) -เปนโครงสรางที่มีเยื่อหุม2ชั้นและ มีโครโมโซมอยูภายใน -ควบคุมการสังเคราะหโปรตีนและ การสืบพันธุของเซลล -เปนแหลงเก็บโครโมโซม
  5. 5. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 _____________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (5) ชื่อโครงสรางรูปรางขอมูลที่ควรทราบหนาที่ 4.โครโมโซม-ประกอบดวยดีเอ็นเอ(DNA)และ โปรตีนฮีสโตน(HistoneProtein) -เปนแหลงเก็บขอมูลทางพันธุกรรมที่ ใชเปนรหัสในกระบวนการ สังเคราะหโปรตีน 5.นิวคลีโอลัส (nucleolus) -ควบคุมการสังเคราะหrRNA-เปนแหลงสังเคราะหrRNAและ ไรโบโซม 6.ไรโบโซม (ribosome) -มีขนาดเล็กประกอบดวยโปรตีนและ RNA -มีทั้งไรโบโซมอิสระ(ลอยอยูในไซโท- พลาซึม)และไรโบโซมยึดเกาะเชน เกาะอยูที่เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) -โครงสรางประกอบไปดวยหนวยใหญ (LargeSubunit)และหนวยเล็ก (SmallSubunit) -เซลลโพรคาริโอตมีไรโบโซมขนาด70S เซลลยูคาริโอตมีไรโบโซมขนาด80S -สรางสารประเภทโปรตีนสําหรับใช ภายในเซลล
  6. 6. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (6) ______________________________โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ชื่อโครงสรางรูปรางขอมูลที่ควรทราบหนาที่ 7.เอนโดพลาส- มิกเรติคูลัม (ER) reticulum) -เปนระบบเยื่อหุมภายในเซลลมองดู คลายรางแห -แบงออกเปน2ชนิดดังนี้ 1)เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดผิว ขรุขระ(RER)เปนERที่มีไรโบ- โซมชมาเกาะ 2)เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดผิว เรียบ(SER)เปนERที่ไมมีไรโบ- โซมเกาะ -RERสรางสารประเภทโปรตีน สําหรับสงออกไปใชภายนอกเซลล -SERสรางสารประเภทลิพิด(Lipid) :สเตียรอยด(Steriod)และกําจัด สารพิษ 8.กอลจิคอม- เพล็กซ (golgi complex) -มีลักษณะคลายถุงแบนๆเรียงซอน กันเปนชั้น -สรางเวสิเคิลหุมโปรตีนที่RER สรางขึ้นแลวลําเลียงไปยังเยื่อหุม เซลลเพื่อสงโปรตีนออกไปนอกเซลล 9.ไลโซโซม (lysosome) -มีลักษณะเปนถุงกลมๆเรียกวา เวสิเคิล(Vesicle)ซึ่งภายในมี เอนไซมที่ใชสําหรับยอยสารตางๆ บรรจุอยู -ยอยสลายออรแกเนลลและเซลลที่ เสื่อมสภาพ -ยอยสารตางๆที่เซลลนําเขามาดวย กระบวนการเอนโดไซโทซิส (Endocytosis)
  7. 7. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 _____________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (7) ชื่อโครงสรางรูปรางขอมูลที่ควรทราบหนาที่ 10.ไมโทคอน- เดรีย -มีเยื่อหุม2ชั้น -มีของเหลวอยูภายในเรียกวาเมทริกซ(Matrix) ซึ่งมีไรโบโซมและDNAลอยอยูในเมทริกซ -นักชีววิทยาตั้งสมมติฐานวา“ไมโทคอนเดรีย นาจะเปนแบคทีเรียที่เขามาอาศัยอยูภายใน เซลลของสิ่งมีชีวิตในอดีตกาลแลวมี วิวัฒนาการรวมกันมาจนถึงปจจุบัน” -เปนแหลงสรางพลังงานใหแกเซลล (ไมโทคอนเดรียสรางพลังงานจาก กระบวนการสลายสารอาหารภายใน เซลลแบบใชออกซิเจนหรือที่เรียก กันวาการหายใจระดับเซลลแบบใช ออกซิเจน) 11.คลอโร- พลาสต -มีเยื่อหุม2ชั้น -มีของเหลวอยูภายในเรียกวาสโตรมา(Stroma) ซึ่งมีไรโบโซมและDNAลอยอยูในสโตรมา -นักชีววิทยาตั้งสมมติฐานวา“คลอโรพลาสต นาจะเปนแบคทีเรียที่เขามาอาศัยอยูภายใน เซลลของสิ่งมีชีวิตในอดีตกาลแลวมี วิวัฒนาการรวมกันมาจนถึงปจจุบัน” -เปนแหลงสรางอาหารกลูโคสใหแก เซลล(คลอโรพลาสตสรางอาหาร จากกระบวนการสังเคราะหดวยแสง)
  8. 8. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (8) ______________________________โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ชื่อโครงสรางรูปรางขอมูลที่ควรทราบหนาที่ 12.แวคิวโอล (vacuole) vacuole-มีหลายชนิดหลายขนาดหลายรูปรางและมี หนาที่แตกตางกันออกไปเชนฟูดแวคิวโอล เซนทรัลแวคิวโอลและคอนแทร็กไทลแวคิวโอล เปนตน -แวคิวโอลแตละชนิดพบไดในเซลลของสิ่งมีชีวิต ที่จําเพาะเจาะจง 1)ฟูดแวคิวโอลทําหนาที่บรรจุอาหาร และทํางานรวมกับไลโซโซมเพื่อยอย อาหาร 2)เซนทรัลแวคิวโอลทําหนาที่เก็บ สะสมสารตางๆเชนสารอาหารสารสี สารพิษเปนตน 3)คอนแทร็กไทลแวคิวโอลทําหนาที่ กําจัดน้ําสวนเกินออกจากเซลลของ สิ่งมีชีวิตเซลลเดี่ยวที่อาศัยอยูในน้ํา เชนยูกลีนาอะมีบาและพารา- มีเซียม 13.เซนทริโอล (centriole) -ประกอบดวยไมโครทูบูลเรียงตัวกันอยางเปน ระเบียบมองดูคลายทรงกระบอก2อัน -สรางเสนใยสปนเดิลในกระบวนการ แบงเซลล 14.ไซโทสเก- เลตอน -มีลักษณะเปนรางแหของเสนใยโปรตีน-ชวยค้ําจุนเซลล -ชวยในการเคลื่อนที่ของเซลล -ชวยในการเคลื่อนที่ของเวสิเคิล ภายในเซลล
  9. 9. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013_______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (9) Organelles ออรแกเนลลจําแนกตาม ................................................................. สามารถแบงออกเปน 2 ประเภท ดังนี้ ออรแกเนลลที่ไมมีเยื่อหุม ออรแกเนลลที่มีเยื่อหุม - ไรโบโซม - เซนทริโอล - ไซโทสเกเลตอน Code ลับ!! RCC นิดนึงนะบางครั้งขอสอบจะจัด นิวคลีโอลัส รวมใน กลุมนี้ดวย 1. ออรแกเนลลที่มีเยื่อหุมชั้นเดียวเชน - เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (รางแหเอนโดพลาซึม) - กอลจิคอมเพล็กซ - ไลโซโซม - แวคิวโอล 2. ออรแกเนลลที่มีเยื่อหุม 2 ชั้น ไดแก - นิวเคลียส - ไมโทคอนเดรีย - คลอโรพลาสต Comparison of Plant & Animal Cells ภาพโครงสรางและสวนประกอบของเซลลพืช ภาพโครงสรางและสวนประกอบของเซลลสัตว
  10. 10. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (10)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ตารางเปรียบเทียบโครงสรางเซลลพืชและเซลลสัตว เซลลพืช (plant cell) เซลลสัตว (animal cell) โครงสรางภายนอก 1. ผนังเซลล มี ไมมี 2. เยื่อหุมเซลล มี มี 3. แฟลเจลลัมหรือซิเลีย ไมมี (ยกเวนสเปรมของพืชบางชนิด) มี (ในบางเซลล) โครงสรางภายใน 1. นิวเคลียส มี มี 2. ไรโบโซม มี มี 3. ไลโซโซม ไมมี มี 4. เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม มี มี 5. กอลจิคอมเพล็กซ มี มี 6. แวคิวโอล มี มี 7. เซนทริโอล ไมมี มี 8. ไซโทสเกเลตอน มี มี 9. ไมโทคอนเดรีย มี มี 10. คลอโรพลาสต มี ไมมี ของแถมกอนจบเรื่องขอแฉ แรงไมไหวแลว!!!
  11. 11. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (11) STATION II การเคลื่อนที่ของสารผานเซลล เยื่อหุมเซลล (Plasma Membrane) เปนโครงสรางของเซลลที่ทําหนาที่ควบคุมการเคลื่อนที่ผานเขา-ออก ของสารระหวางภายในเซลลกับสิ่งแวดลอมภายนอก โครงสรางของเยื่อหุมเซลล เยื่อหุมเซลลประกอบดวยสารหลัก 2 ชนิด คือ ฟอสโฟลิพิด และโปรตีน โดยฟอสโฟลิพิดจะจัดเรียงตัว เปน 2 ชั้นซึ่งจะหันสวนที่ไมชอบน้ํา (สวนหาง hydrophobic tail) เขาหากันและหันสวนที่ชอบน้ํา (สวนหัว hydrophilic head) ออกจากกันโดยมีโมเลกุลของโปรตีนกระจายตัวแทรกอยูระหวางโมเลกุลของฟอสโฟลิพิด นอกจากนี้ยังมีคอเลสเทอรอล ไกลโคโปรตีน และไกลโคลิพิดเปนสวนประกอบของเยื่อหุมเซลลดวยเยื่อหุมเซลลทํา หนาที่หอหุมเซลล และรักษาสมดุลของสารภายในเซลลโดยควบคุมการผานเขา-ออกของสารระหวางเซลลกับ สิ่งแวดลอมภายนอก ดังนั้นเยื่อหุมเซลลจึงมีคุณสมบัติเปนเยื่อเลือกผาน (Semipermeable Membrane) ภาพแสดงโครงสรางของเยื่อหุมเซลล
  12. 12. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (12)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 แผนผังแสดงรูปแบบการเคลื่อนที่ของสารเขา-ออกเซลล การเคลื่อนที่ของสารเขา-ออกเซลล การเคลื่อนที่แบบผานเยื่อหุมเซลล การเคลื่อนที่แบบไมผานเยื่อหุมเซลล การเคลื่อนที่แบบพาสซีฟ (Passive Transport) การเคลื่อนที่แบบแอกทีฟ (Active Transport) 1. การแพร (Diffusion) 2. การแพรแบบฟาซิลิเทต (Facilitated Diffusion) 3. ออสโมซิส (Osmosis) เอนโดไซโทซิส (Endocytosis) เอกโซไซโทซิส (Exocytosis) 1. ฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis) 2. พิโนไซโทซิส (Pinocytosis) 3. การนําสารเขาสูเซลลโดยอาศัยตัวรับ (Receptor-Mediated Endocytosis) การเคลื่อนที่ของสารเขา-ออกเซลลมี 2 รูปแบบ ไดแก 1. การเคลื่อนที่แบบผานเยื่อหุมเซลลเปนการเคลื่อนที่ของสารผานฟอสโฟลิพิดหรือโปรตีนของเยื่อหุมเซลล แบงออกเปน 2 แบบดังนี้ 1.1 การเคลื่อนที่แบบพาสซีฟ (Passive Transport) หมายถึงการเคลื่อนที่ของสารเขา-ออก เซลลโดยไมตองใชพลังงานซึ่งไอออน (Ion) และโมเลกุลของสารบางชนิดสามารถเคลื่อนที่ผานเยื่อหุมเซลลจาก บริเวณที่มีความเขมขนมากไปยังบริเวณที่มีความเขมขนนอย รูปแบบ ภาพประกอบ ตัวอยางการเคลื่อนที่ของสาร 1. การแพร (Diffusion) - การเคลื่อนที่ของแกสออกซิเจนและคารบอนไดออกไซด - การเคลื่อนที่ของแอลกอฮอล - การเคลื่อนที่ของไอออนบางชนิด เชนแคลเซียมไอออน (Ca2+) คลอไรดไอออน (Cl- ), โซเดียมไอออน (Na+) และโพแทสเซียมไอออน (K+)
  13. 13. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (13) รูปแบบ ภาพประกอบ ตัวอยางการเคลื่อนที่ของสาร 2. การแพร แบบฟาซิลิเทต (Facilitated Diffusion) - การเคลื่อนที่ของกลูโคสเขาสูเซลล 3. ออสโมซิส (การเคลื่อนที่ ของน้ําโดย อาศัยโปรตีน เฉพาะที่ชื่อวา Aquaporins) - การเคลื่อนที่ของน้ํา 1.2 การเคลื่อนที่แบบแอกทีฟ (Active Transport) หมายถึงการเคลื่อนที่ของสารเขา-ออกเซลล จากบริเวณที่มีความเขมขนนอยไปยังบริเวณที่มีความเขมขนมากซึ่งตองใชพลังงานในการเคลื่อนที่ รูปแบบ ภาพประกอบ ตัวอยางการเคลื่อนที่ของสาร แอกทีฟทรานสปอรต - กระบวนการโซเดียมโพแทสเซียม ปมของเซลลประสาท 2. การเคลื่อนที่แบบไมผานเยื่อหุมเซลล เปนกระบวนการลําเลียงสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญเขา-ออกเซลล โดยอาศัยโครงสรางที่เรียกวา “เวสิเคิล (Vesicle)” รูปแบบ ภาพประกอบ ตัวอยางการเคลื่อนที่ของสาร เอกโซไซโทซิส - การหลั่งเอนไซมของเซลลตางๆ - การหลั่งเมือก - การหลั่งฮอรโมน - การหลั่งสารสื่อประสาทของเซลลประสาท
  14. 14. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (14)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 รูปแบบ ภาพประกอบ ตัวอยางการเคลื่อนที่ของสาร ฟาโกไซโทซิส - การกินแบคทีเรียของเซลล เม็ดเลือดขาวบางชนิด - การกินอาหารของอะมีบา พิโนไซโทซิส - การนําสารอาหารเขาสู เซลลไขของมนุษย เอนโดไซโทซิส การนําสารเขา สูเซลลโดย อาศัยตัวรับ - การนําคอเลสเทอรอลเขาสู เซลล ความเขมขนของตัวละลาย (Solute) ทั้งหมดในสารละลาย เรียกวา ความเขมขนออสโมติก (Osmotic Concentration) ของสารละลายดังนั้นเราจึงแบงสารละลายออกเปน 3 ประเภทตามความเขมขนของ ตัวละลาย 1. สารละลายไฮเพอรโทนิก (Hypertonic Solution) หมายถึง สารละลายที่มีความเขมขนของ ตัวละลายมากกวาความเขมขนของสารละลายบริเวณขางเคียง 2. สารละลายไฮโพโทนิก (Hypotonic Solution) หมายถึง สารละลายที่มีความเขมขนของตัวละลาย นอยกวาความเขมขนของสารละลายบริเวณขางเคียง 3. สารละลายไอโซโทนิก (Isotonic Solution) หมายถึง สารละลายที่มีความเขมขนของตัวละลาย เทากับความเขมขนของสารละลายบริเวณขางเคียง ภาพการเปลี่ยนแปลงของเซลลสัตวและเซลลพืชเมื่ออยูในสารละลายแตละประเภท
  15. 15. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (15) แรงดันออสโมติก (Osmotic Pressure) คือ แรงดันน้ําสูงสุดของสารละลายใดๆ ณ จุดสมดุลของการ ออสโมซิส โดยแรงดันออสโมติกจะแปรผันตรงกับความเขมขนของสารละลาย กลาวคือ สารละลายที่มีความ เขมขนมากจะมีแรงดันออสโมติกสูง และสารละลายที่มีความเขมขนนอยจะมีแรงดันออสโมติกต่ํา แรงไมหยุด!! NOTE
  16. 16. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (16)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 STATION III การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต คําถามนาคิด เพราะเหตุในสิ่งมีชีวิตตองมีกลไกการรักษาดุลภาพของรางกาย กลไกการรักษาดุลยภาพ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีการรักษาดุลยภาพของสภาวะและสารตางๆ ภายในรางกายดังนี้ 1. การรักษาดุลยภาพของอุณหภูมิ 2. การรักษาดุลยภาพของน้ํา 3. การรักษาดุลยภาพของกรด-เบส 4. การรักษาดุลยภาพของแรธาตุ การรักษาดุลยภาพของน้ําและสารตางๆในรางกายคน อวัยวะสําคัญในการรักษาดุลยภาพของน้ําและสารตางๆ ในรางกาย คือ ไต (Kidneys) ไตพบในสัตวมี กระดูกสันหลัง ไตคนมีลักษณะคลายเมล็ดถั่วแดง 2 เมล็ดอยูในชองทองดานหลังของลําตัวเมื่อผาไตตามยาวจะสังเกตเห็น เนื้อไต 2 ชั้น คือ ชั้นนอกและชั้นในซึ่งในเนื้อไตแตละขางประกอบดวยหนวยไต (Nephron) ประมาณ 1 ลาน หนวยทําหนาที่กําจัดของเสียในรูปของปสสาวะ หนวยไตแตละหนวยประกอบดวยโครงสรางยอย ดังนี้ 1. โบวแมนส แคปซูล (Bowman’s Capsule) ลักษณะทรงกลมมีผนังบาง หอหุมกลุมหลอดเลือดฝอย (โกลเมอรูลัส) 2. หลอดเลือดฝอย มี 2 สวน ไดแก • กลุมหลอดเลือดฝอยที่อยูใน Bowman’s Capsule เรียกวา โกลเมอรูลัส (Glomerulus) • หลอดเลือดฝอยที่พันอยูตามทอของหนวยไต 3. ทอหนวยไต (Convoluted Tubule) แบงออกเปน 3 สวน ไดแก • ทอ (ขด) หนวยไตสวนตน (Proximal Convoluted Tubule) มีการดูดสารที่มีประโยชนกลับเขาสู รางกายมากที่สุด เชน กลูโคส กรดอะมิโน วิตามิน และน้ํา • ทอหนวยไตสวนกลางมีขนาดเสนผานศูนยกลางของทอนอยกวาทอหนวยไตสวนตน และสวนทาย ลักษณะคลายอักษรตัวยู (U) มีชื่อเรียกเฉพาะวาเฮนเลลูป (Loop of Henle) หรือหวงเฮนเลเปนอีกบริเวณหนึ่งที่ มีการดูดน้ํากลับเขาสูรางกาย • ทอ (ขด) หนวยไตสวนทาย (Distal Convoluted Tubule) เปนบริเวณที่มีการดูดโซเดียมไอออน (Na+) ภายใตการควบคุมของฮอรโมนแอลโดสเทอโรน (Aldosterone) 4. ทอรวม (Collecting Duct) เปนบริเวณที่มีการดูดน้ํากลับเขาสูรางกายภายใตการควบคุมของ ฮอรโมน ADH จากตอมใตสมองและเปนแหลงรวมของเหลวที่เกิดจากการทํางานของหนวยไตซึ่งสุดทายแลวจะ กลายเปนปสสาวะกอนที่จะสงตอไปยังกรวยไต
  17. 17. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (17) ภาพโครงสรางของหนวยไต ภาพลักษณะและตําแหนงของไตในรางกายคน กลไกการผลิตปสสาวะของหนวยไตประกอบดวย 2 กระบวนการดังนี้ การกรองสารที่โกลเมอรูลัส (Glomerulus Filtration) การดูดสารกลับเขาสูรางกาย (Reabsorption) บริเวณทอหนวยไต ผนังของกลุมหลอดเลือดฝอย “โกลเมอรูลัส” มีคุณสมบัติพิเศษในการยอมใหสารโมเลกุลเล็กที่มีอยู ในเลือดเชนน้ําแรธาตุวิตามินยูเรียกรดยูริกกลูโคสและ กรดอะมิโนผาน สวนสารโมเลกุลใหญโดยปกติแลวจะไม สามารถผานไปไดเชนเม็ดเลือดแดงโปรตีนขนาด ใหญและไขมันการกรองสารบริเวณนี้จะอาศัยแรงดัน เลือดเปนสําคัญโดยวันหนึ่งๆจะมีการกรองสารได ประมาณ 180 ลิตร (180 ลูกบาศกเดซิเมตร) การดูดสารกลับเขาสูกระแสเลือดเกิดขึ้นที่ทอ ของหนวยไตซึ่งมีหลอดเลือดฝอยพันลอมรอบทออยู โดยใชวิธีแอกทีฟทรานสปอรต (Active Transport) พาสซีฟทรานสปอรต (Passive Transport) และพิโน- ไซโทซิส(Pinocytosis) วันหนึ่งๆรางกายจะมีการดูด สารกลับประมาณ 178.5 ลิตร (178.5 ลูกบาศก- เดซิเมตร)แอนติไดยูเรติกฮอรโมน (Antidiuretic Hormone; ADH) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งวาวาโซเพรสซิน (Vasopressin) เปนฮอรโมนสําคัญที่ทําหนาที่กระตุน การดูดน้ํากลับเขาสูรางกายบริเวณทอรวมของหนวยไต มานีกับมานะปวดฉี่!!!!! (เติมขอมูลใหเด็กชายมานะหนอยนะครับ) มานีดื่มน้ํามาก มานีฉี่เยอะ ฉี่มานีเขมขนนอย ADH ดูดน้ํากลับมาก มานะดื่มน้ํานอย
  18. 18. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (18)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 การรักษาดุลยภาพของกรด-เบสในรางกายคน รูหรือไม เอนไซม (Enzyme) ภายในเซลลหรือรางกายจะไมสามารถทํางานไดถารางกาย มีการเปลี่ยนแปลงความเปนกรด-เบสมากๆ ดังนั้นรางกายจึงมีกลไกรักษาดุลยภาพ ของกรด-เบส ดังนี้ การเพิ่มหรือลดอัตราการหายใจ ถา CO2 ในเลือดมีปริมาณมากจะสงผลใหศูนยควบคุมการหายใจซึ่งคือสมองสวนเมดัลลาออบลองกาตา (Medulla Oblongata) สงกระแสประสาทไปควบคุมใหกลามเนื้อกะบังลมและกลามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงทํางาน มากขึ้นเพื่อจะไดหายใจออกถี่ขึ้นทําใหปริมาณ CO2 ในเลือดลดลงและเมื่อ CO2 ในเลือดมีปริมาณนอยจะไปยับยั้ง Medulla Oblongata ซึ่งจะมีผลใหกลามเนื้อกะบังลมและกลามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงทํางานนอยลง ภาพโครงสรางสมองของคน ระบบบัฟเฟอร (Buffer) คือระบบที่ทําใหเลือดมีคา pH คงที่แมวาจะมีการเพิ่มของสารที่มีฤทธิ์เปนกรด หรือเบสก็ตามสารที่เปนบัฟเฟอรในเลือดไดแก 1. ฮีโมโกลบิน (Hemoglobin) ในเม็ดเลือดแดง 2. โปรตีน (Protein) ในพลาสมาเชนอัลบูมินโกลบูลิน การควบคุมกรดและเบสของไต ไต (Kidneys) สามารถปรับระดับกรดหรือเบสออกทางปสสาวะไดมากสามารถแกไข pH ที่เปลี่ยนแปลงไป มากใหเขาสูภาวะปกติ (สมดุล) ไดแตใชเวลานาน
  19. 19. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (19) การรักษาดุลยภาพของน้ําและแรธาตุในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ การรักษาดุลยภาพของน้ําและแรธาตุในรางกายของสิ่งมีชีวิตเกี่ยวของกับแรงดันออสโมติก(Osmotic Pressure) โดยสิ่งมีชีวิตแตละชนิดมีกลไกการรักษาสมดุลของน้ําและแรธาตุในรางกาย พารามีเซียม (Paramecium) ใช Contractile Vacuole รักษาสมดุลของน้ําในเซลล นกทะเล ใช ตอมนาสิก หรือ ตอมเกลือ (Nasal Salt Glands) รักษาสมดุลของเกลือในรางกาย สัตวทะเลชนิดอื่นๆ (Osmotic Pressure ของของเหลวในรางกายใกลเคียงกับน้ําทะเลจึงไมตองมีกลไก ในการปรับสมดุลเหมือนปลาทะเล)
  20. 20. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (20)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 หนานี้มวยคูเอก รุน heavyweight ลุย!!!!! ปลาน้ําเค็ม ปลาน้ําจืด VS แผนภาพแสดงการรักษาสมดุลของน้ําของปลาน้ําเค็มและปลาน้ําจืด ปลาน้ําเค็ม (Osmotic Pressure ของของเหลวใน รางกายนอยกวาน้ําทะเล) กลไกการรักษาสมดุลคือ • มีผิวหนังและเกล็ดปองกันน้ําซึมออก • ขับปสสาวะนอยและปสสาวะมีความเขมขนสูง • มีเซลลซึ่งอยูบริเวณเหงือกทําหนาที่ขับแรธาตุ สวนเกินออกโดยวิธีแอกทีฟทรานสปอรต (Active Transport) • ขับแรธาตุสวนเกินออกทางทวารหนัก ปลาน้ําจืด (Osmotic Pressure ของของเหลวใน รางกายมากกวาน้ําจืด) กลไกการรักษาสมดุลคือ • มีผิวหนังและเกล็ดปองกันน้ําซึมเขา • ขับปสสาวะมากและปสสาวะเจือจาง • มีโครงสรางพิเศษที่เหงือกทําหนาที่ดูดแรธาตุ กลับคืนสูรางกาย การรักษาดุลยภาพของอุณหภูมิรางกายของสัตว สัตวแบงออกเปน 2 ประเภทตามการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของรางกายดังนี้ 1. สัตวเลือดเย็น (Poikilothermic Animal/Ectotherm) หมายถึง สัตวที่มีอุณหภูมิรางกายไมคงที่ เพราะจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิของสิ่งแวดลอมภายนอก ตัวอยางเชน ไสเดือนดิน หอย แมลง ปลา สัตวสะเทินน้ําสะเทินบกและสัตวเลื้อยคลาน 2. สัตวเลือดอุน (Homeothermic Animal/Endotherm) หมายถึง สัตวที่มีกลไกรักษาอุณหภูมิ รางกายใหคงที่ไมเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิของสิ่งแวดลอม ไดแก สัตวปก และสัตวเลี้ยงลูกดวยน้ํานม
  21. 21. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (21) กราฟแสดงอุณหภูมิของรางกายของสัตวเลือดเย็นและสัตวเลือดอุน หนุมหลอ แบบไทยๆ ถูกใจสาวๆ มั้ยจะ รอนๆ หนาวๆ แลวหละสิ คริคริ!! ภาพกลไกการรักษาดุลยภาพของอุณหภูมิรางกายของสัตวเลือดอุน VS
  22. 22. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (22)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 STATION IV ภูมิคุมกันรางกาย ภูมิคุมกัน (Immunity) คือความสามารถของรางกายในการตอตานและกําจัดจุลินทรียเชนแบคทีเรียหรือ สิ่งแปลกปลอมอื่นๆ ที่เขาสูรางกายภูมิคุมกันรางกายแบงออกเปน 2 ประเภทดังนี้ 1. ภูมิคุมกันที่มีมาแตกําเนิด (Innate Immunity) ซึ่งประกอบดวยกลไกภูมิคุมกันรางกาย 2 ดาน ตามลําดับดังนี้ 1.1 ระบบปกคลุมรางกาย (ผิวหนัง) จัดเปนภูมิคุมกันดานแรกสุดของรางกาย 1.2 ภูมิคุมกันแบบไมจําเพาะ (Nonspecific Immunity) เปนภูมิคุมกันดานที่สองของรางกาย 2. ภูมิคุมกันที่เกิดขึ้นหลังกําเนิด (Acquired Immunity) ซึ่งเปนภูมิคุมกันดานที่สาม (ดานสุดทาย) ของรางกายและจัดเปนภูมิคุมกันแบบจําเพาะ (Specific Immunity) 1. ภูมิคุมกันที่มีมาแตกําเนิด (Innate Immunity) 1.1 ระบบปกคลุมรางกาย (ผิวหนัง) - ตอมผลิตน้ํามันและตอมเหงื่อจะหลั่งสารชวยทําใหผิวหนังมีคา pH 3-5 ซึ่งสามารถยับยั้ง การเจริญเติบโตของจุลินทรียหลายชนิดได - เหงื่อน้ําตาและน้ําลายมีไลโซไซม (Lysozyme) ซึ่งสามารถทําลายแบคทีเรียบางชนิดได - ผิวหนังเปนแหลงที่อยูของแบคทีเรียและเชื้อราที่ไมกอใหเกิดโรคซึ่งชวยปองกันไมให แบคทีเรียที่กอใหเกิดโรคเขาไปในรางกายไดงาย - ผนังดานในของอวัยวะทางเดินอาหารอวัยวะหายใจและอวัยวะขับถาย (ปสสาวะ) ประกอบดวย เซลลที่สามารถสรางเมือก (Mucus) เพื่อดักจับจุลินทรียไดรวมถึงกรดไฮโดรคลอริกในกระเพาะอาหารก็สามารถ ทําลายแบคทีเรียบางชนิดได 1.2 ภูมิคุมกันแบบไมจําเพาะ (Nonspecific Immunity) - เม็ดเลือดขาว 3 ชนิดที่เกี่ยวของกับระบบภูมิคุมกันแบบไมจําเพาะมีดังนี้ 1. นิวโทรฟล (Neutrophil) 2. แมโครฟาจ (Macrophage) 3. Natural Killer Cell (NK Cell) - การอักเสบเกิดโดยการหลั่งสารฮิสตามีน (Histamine) ซึ่งจะทําใหเลือดไหลไปยังบริเวณที่ อักเสบมากขึ้นรวมทั้งหลอดเลือดฝอยบริเวณดังกลาวจะยอมใหสารตางๆ ผานเขาออกไดมากขึ้น - การเปนไข (Fever) จะไปกระตุนการทํางานของเม็ดเลือดขาวกลุมฟาโกไซต (Phagocyte) เพื่อไปยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรียนั้นๆ - อินเทอรเฟอรอน (Interferon) จะปองกันการติดเชื้อจากไวรัสโดยการทําลาย RNA ของ ไวรัสชนิดนั้นๆ
  23. 23. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (23) 2. ภูมิคุมกันที่เกิดขึ้นหลังกําเนิด (Acquired Immunity) ภูมิคุมกันแบบจําเพาะ (Specific Immunity) - เปนการทํางานของเม็ดเลือดขาวกลุมลิมโฟไซต (Lymphocyte) โดยการสรางแอนติบอดี (Antibody) ซึ่งเปนสารประเภทโปรตีนขึ้นมาตอตานเชื้อโรคหรือสิ่งแปลกปลอม (Antigen) ที่เขาสูรางกาย - เม็ดเลือดขาวกลุมลิมโฟไซต (Lymphocyte) มีตัวรับอยูบริเวณเยื่อหุมเซลลซึ่งสามารถจดจําชนิด ของแอนติเจนไดและทําใหเกิดภูมิคุมกันแบบจําเพาะ - อวัยวะที่สงเสริมระบบภูมิคุมกันแบบจําเพาะ ประกอบดวย อวัยวะน้ําเหลืองปฐมภูมิและอวัยวะ น้ําเหลืองทุติยภูมิ อวัยวะน้ําเหลืองปฐมภูมิทําหนาที่สรางเซลลเม็ดเลือดขาว ไดแก • ไขกระดูก (Bone Marrow) • ตอมไทมัส (Thymus) อวัยวะน้ําเหลืองทุติยภูมิทําหนาที่กรองแอนติเจน (จุลินทรียตางๆ เชนแบคทีเรีย) ไดแก • มาม (Spleen) • ตอมน้ําเหลือง (Lymph Node) • เนื้อเยื่อน้ําเหลืองที่เกี่ยวของกับการสรางเมือก (Mucosal-Associated Lymphoid Tissue ; MALT) ไดแก ตอมทอนซิลไสติ่งและกลุมเซลลฟอลลิเคิลในชั้นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่อยูดานใตของชั้นเนื้อเยื่อสรางเมือก ภูมิคุมกันแบบจําเพาะแบงออกเปน 2 ประเภทตามแหลงที่มาของแอนติบอดีไดแก 1. ภูมิคุมกันกอเอง (Active Immunity) หมายถึง ภูมิคุมกันที่เกิดจากรางกายสรางแอนติบอดี (Antibody) ขึ้นมาเอง โดยเปนภูมิคุมกันระยะยาวซึ่งถูกกระตุนจากปจจัยตอไปนี้ - การฉีดวัคซีนปองกันโรคตางๆ - การฉีกทอกซอยด (Toxoid) ปองกันโรคบางชนิด - การคลุกคลีหรือใกลชิดกับบุคคลที่เปนโรคนั้นๆ ประเภทของวัคซีน วัคซีนแบงออกเปน 3 ประเภทตามวัตถุดิบดังนี้ 1) เชื้อโรคที่ตายแลว 2) เชื้อโรคที่ถูกทําใหออนฤทธิ์ลง 3) สารพิษจากเชื้อโรค (Toxoid) ซึ่งถูกทําใหหมดสภาพความเปนพิษแลว 2. ภูมิคุมกันรับมา (Passive Immunity) หมายถึง ภูมิคุมกันที่เกิดจากรางกายรับแอนติบอดี (Antibody) จากภายนอกเขามา เพื่อตอตานเชื้อโรคที่เขาสูรางกายไดทันทีและเปนภูมิคุมกันในระยะสั้นตัวอยางภูมิคุมกันรับมาเชน - การฉีดเซรุมเพื่อรักษาโรคบางชนิดเชนเซรุมปองกันโรคพิษสุนัขบา - การดื่มน้ํานมแมของทารก - การไดรับภูมิคุมกันจากแมของทารกที่อยูในครรภ
  24. 24. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (24)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ระบบน้ําเหลือง (Lymphatic System) หนาที่ของระบบน้ําเหลือง 1. นําของเหลวที่อยูระหวางเซลลกลับเขาสูระบบหมุนเวียนเลือด 2. ดูดซึมสารอาหารประเภทไขมันบริเวณลําไสเล็ก 3. เปนสวนหนึ่งของระบบภูมิคุมกันรางกาย สวนประกอบของระบบน้ําเหลืองไดแก 1. น้ําเหลือง 2. หลอดน้ําเหลือง 3. อวัยวะน้ําเหลืองแบงออกเปน 2 ประเภทดังนี้ 3.1 อวัยวะน้ําเหลืองปฐมภูมิไดแกไขกระดูกและตอมไทมัส 3.2 อวัยวะน้ําเหลืองทุติยภูมิไดแกมามตอมน้ําเหลืองและตอมทอนซิล 1. น้ําเหลือง (Lymph) คือของเหลวไมมีสีที่ซึมผานผนังหลอดเลือดฝอยออกมาอยูบริเวณชองวาง ระหวางเซลลซึ่งของเหลวดังกลาวจะเคลื่อนที่เขาสูหลอดน้ําเหลืองตอไปน้ําเหลืองมีสวนประกอบคลายคลึงกับ เลือดแตมีจํานวนและปริมาณโปรตีนนอยกวารวมทั้งไมมีเม็ดเลือดแดงและเกล็ดเลือด ทิศทางของน้ําเหลือง น้ําเหลืองจะเขาสูหัวใจหองบนขวารวมกับเลือดเสียจากสวนตางๆ ของรางกายซึ่งการไหลเวียนของ น้ําเหลืองภายในหลอดน้ําเหลืองจะอาศัยการหดตัวของกลามเนื้อที่อยูรอบๆ โดยภายในหลอดน้ําเหลืองจะมีลิ้นกั้น เพื่อควบคุมทิศทางการเคลื่อนที่ของน้ําเหลืองใหไปในทิศทางเดียวกัน ภาพแสดงระบบน้ําเหลืองของมนุษย (Lymphatic System of Humam)
  25. 25. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (25) 2. หลอดน้ําเหลือง (Lymphatic Vessels) หลอดน้ําเหลืองมีหลายขนาดเปนหลอดที่มีปลายดานหนึ่งตันหลอดน้ําเหลืองบริเวณอก (ThoracicDuct) จะมีขนาดใหญที่สุดทําหนาที่ลําเลียงน้ําเหลืองไปยังหลอดเลือดดําบริเวณไหปลารา (Subclavian Vein) เพื่อสง เขาสูหลอดเลือดดําใหญ (Vena Cava) ตอไป 3. อวัยวะน้ําเหลือง (Lymphoid Organs) แบงออกเปน 2 ประเภทดังนี้ 3.1 อวัยวะน้ําเหลืองปฐมภูมิไดแกไขกระดูกและตอมไทมัส 1. ไขกระดูก (Bone Marrow) เปนเนื้อเยื่อที่อยูในโพรงกระดูกทําหนาที่สรางเซลลเม็ดเลือด ขาวและเม็ดเลือดแดงรวมทั้งเกล็ดเลือดดวย 2. ตอมไทมัส (Thymus) เปนอวัยวะน้ําเหลืองที่เปนตอมไรทอ (สรางฮอรโมนได) อยูตรงทรวง อกรอบหลอดเลือดเอออรตา (Aorta) ตอมไทมัสมีหนาที่ดังนี้ สรางและพัฒนาเซลลเม็ดเลือดขาวชนิดลิมโฟไซต (Lymphocyte) : ลิมโฟไซตที่ไทมัสไมสามารถ ตอสูกับเชื้อโรคที่เขาสูรางกายไดแตเมื่อโตเต็มที่จะเขาสูระบบหมุนเวียนเลือดเพื่อไปยังอวัยวะน้ําเหลืองอื่นๆ และ สามารถตอสูกับเชื้อโรคได 3.2 อวัยวะน้ําเหลืองทุติยภูมิ ไดแก มาม ตอมน้ําเหลือง และตอมทอนซิล 1. มาม (Spleen) เปนอวัยวะน้ําเหลืองที่มีขนาดใหญที่สุดมีลักษณะนุมสีมวงอยูในชองทอง ดานซายใตกะบังลมติดกับดานหลังของกระเพาะอาหารภายในมามมีแมโครฟาจ (Macrophage) และเม็ดเลือด แดงอยูเปนจํานวนมาก มามมีหนาที่ดังนี้ - กรองจุลินทรีย (แบคทีเรีย) และสิ่งแปลกปลอมออกจากเลือด - สรางและทําลายเซลลเม็ดเลือดขาว - ทําลายเซลลเม็ดเลือดแดงที่หมดอายุแลว - เปนอวัยวะเก็บสํารองเลือดไวใชในยามฉุกเฉินเชนภาวะที่รางกายสูญเสียเลือดมาก 2. ตอมน้ําเหลือง (Lymph Node) มีลักษณะคอนขางกลมมีหลากหลายขนาดกระจายตัวอยู ภายในหลอดน้ําเหลืองทั่วรางกายพบมากตามบริเวณคอรักแรและขาหนีบเปนตนซึ่งภายในตอมน้ําเหลืองจะพบ เซลลเม็ดเลือดขาวอยูรวมกันเปนกระจุกมีลักษณะคลายฟองน้ํา ตอมน้ําเหลืองมีหนาที่ดังนี้ - กรองเชื้อโรคหรือสิ่งแปลกปลอมออกจากน้ําเหลือง - ทําลายแบคทีเรียและไวรัส 3. ตอมทอนซิล (Tonsils) มีหนาที่ปกปองไมให เชื้อโรคหรือสิ่งแปลกปลอมเขาสูหลอดอาหารและกลองเสียง ซึ่งมี อยู 3 บริเวณดังนี้ 3.1 ตอมทอนซิลบริเวณเพดานปาก 3.2 ตอมทอนซิลบริเวณคอหอย 3.3 ตอมทอนซิลบริเวณลิ้น ภาพแสดงตําแหนงของตอมทอนซิลในมนุษย
  26. 26. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (26)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 STATION V การแบงเซลล วัฏจักรของเซลล (Cell Cycle) วัฏจักรของเซลล คือ วงจรการเจริญเติบโตและการแบงเซลลเพื่อสรางเซลลรุนใหมขึ้นมาทดแทนเซลล รุนเกาที่หมดอายุขัยหรือเสียหายไป ซึ่งพบในการแบงเซลลแบบไมโทซิสเทานั้น วัฏจักรของเซลลประกอบดวย 3 ระยะใหญไดแก 1. ระยะอินเตอรเฟส (Interphase) มี 3 ระยะยอยตามลําดับดังนี้ 1.1 G1 1.2 S 1.3 G2 2. ระยะไมโทซิส (Mitosis) มี 4 ระยะยอยตามลําดับดังนี้ 2.1 โพรเฟส (Prophase) 2.2 เมทาเฟส (Metaphase) 2.3 แอนาเฟส (Anaphase) 2.4 เทโลเฟส (Telophase) 3. ระยะแบงไซโทพลาซึม (Cytokinesis) แผนภาพแสดงวัฏจักรเซลล
  27. 27. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ____________________________ วิทยาศาสตร ชีววิทยา (27) วัฏจักรของเซลลสัตว(การแบงเซลลแบบไมโทซิสMitosis) ระยะอินเตอรเฟส (Interphase) โพรเฟส (Prophase) เมทาเฟส (Metaphase) แอนาเฟส (Anaphase) เทโลเฟส (Telophase) ระยะแบงไซโทพลาซึม (Cytokinesis) -โครมาทิน(แตละหนวย) จําลองตัวเองขึ้นมา อีก1Copyทําให โครมาทินแตละหนวย ประกอบดวย2โคร- มาทิด -เซนทริโอล(ในเซลล สัตว)จําลองตัวเอง ขึ้นมาอีก1คู -โครมาทินขดสั้นอัด แนนเห็นเปนแทง ชัดเจนเรียกวา โครโมโซม -เยื่อหุมนิวเคลียสและ นิวคลีโอลัสสลายไป ไมปรากฏใหเห็น -เซนทริโอลเคลื่อนที่ ออกจากกันเพื่อไปยัง ขั้วเซลลและมีการ สรางเสนใยสปนเดิล โครโมโซมแตละแทงมา เรียงตัวในแนวกึ่งกลาง เซลลโดยมีเสนใยสปน เดิลยึดจับตรงตําแหนง เซนโทรเมียรของ โครโมโซม โครมาทิดของโครโมโซม แตละแทงถูกเสนใย สปนเดิลดึงใหแยกออก จากกันเพื่อไปยังขั้ว เซลล -เยื่อหุมเซลล(สัตว) จะคอดเขาหากัน -เยื่อหุมนิวเคลียส ปรากฏใหเห็น การแบงเซลลเสร็จ สมบูรณโดยเกิด2เซลล ลูกตอ1เซลลแมและ จํานวนโครโมโซมใน เซลลลูกเทากับเซลลแม ซึ่งโครโมโซมจะคลายตัว กลายเปนเสนใยโครมาทิน ดังเดิม ตารางแสดงการแบงเซลลแบบไมโทซิสของเซลลสัตว
  28. 28. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (28) _____________________________โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 การแบงเซลลแบบไมโอซิส(Meiosis) การแบงแบบไมโอซิสมีวัตถุประสงคเพื่อลดจํานวนโครโมโซมและปริมาณดีเอ็นเอ(DNA)ของเซลลใหมที่จะเกิดขึ้นใหเหลือเปนครึ่งหนึ่งของจํานวนโครโมโซม และปริมาณดีเอ็นเอในเซลลเริ่มตนในสัตวจะพบการแบงเซลลแบบไมโอซิสที่อัณฑะและรังไขสวนในพืชดอกจะพบการแบงเซลลแบบไมโอซิสที่อับเรณูและรังไข การแบงเซลลแบบไมโอซิสมีการแบงนิวเคลียส2ครั้งตอเนื่องกันคือไมโอซิสIและไมโอซิสII ไมโอซิสIเปนขั้นตอนของการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรม(ยีน)ระหวางโฮโมโลกัสโครโมโซม(HomologousChromosome)และในระยะทายสุดของ ไมโอซิสIจะไดเซลลลูก2เซลลตอ1เซลลแมซึ่งจํานวนโครโมโซมและปริมาณดีเอ็นเอในเซลลลูกจะลดลงเหลือเปนครึ่งหนึ่งของเซลลแม ไมโอซิสIIเปนขั้นตอนตอเนื่องจากไมโอซิสIโดยเซลลลูกที่เกิดขึ้นในระยะไมโอซิสIจะเขาสูการแบงนิวเคลียสครั้งที่2ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของ นิวเคลียสและโครโมโซมในระยะนี้จะคลายคลึงกับการแบงเซลลแบบไมโทซิสแตตางกันตรงที่โครโมโซมในแตละเซลลจะไมมีคูเหมือน(Homologous)อยูและเมื่อ สิ้นสุดการแบงเซลลในระยะไมโอซิสIIจะไดเซลลลูกทั้งหมด4เซลลที่มีขอมูลทางพันธุกรรมแตกตางกัน ตารางแสดงการแบงเซลลแบบไมโอซิสของเซลลสัตว
  29. 29. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (29) ตารางเปรียบเทียบการแบงเซลลแบบไมโทซิสและไมโอซิส ลักษณะเปรียบเทียบ ไมโทซิส ไมโอซิส 1. วัตถุประสงคของการแบง เพื่อเพิ่มจํานวนเซลลในการเจริญเติบโต หรือซอมแซมสวนที่สึกหรอ เพื่อลดจํานวนโครโมโซม ในการสรางเซลลสืบพันธุ 2. จํานวนครั้งในการแบงนิวเคลียส 1 ครั้ง 2 ครั้ง 3. จํานวนเซลลลูกที่ไดตอ 1 เซลลแม 2 เซลล 4 เซลล 4. จํานวนโครโมโซมในนิวเคลียสของ เซลลลูก เทาเซลลแม เปนครึ่งหนึ่งของเซลลแม 5. ปริมาณดีเอ็นเอ (สารพันธุกรรม) เทาเซลลแม เปนครึ่งหนึ่งของเซลลแม 6. ขอมูลทางพันธุกรรมของเซลลลูก เหมือนกับเซลลแมทุกประการ แตกตางจากเซลลแม 7. ตัวอยางแหลงที่พบ ผิวหนัง, กระเพาะอาหาร, ไขกระดูก, บริเวณเนื้อเยื่อเจริญ ของพืช (ปลายยอดปลายราก) อัณฑะ, รังไขของคน, อับเรณู และรังไขของพืชดอก เนนๆ ย้ําๆ ของการแบงเซลลแบบไมโทซิส 1. ไมโทซิสจะเกิดขึ้นเมื่อรางกายตองการซอมแซมเนื้อเยื่อสวนที่สึกหรอจากการเกิดบาดแผลตางๆ หรือจากการสิ้นอายุขัยของเซลล 2. อวัยวะสําคัญที่มีการแบงเซลลแบบไมโทซิสอยูเสมอไดแกผิวหนังกระเพาะอาหารไขกระดูก เนนๆ ย้ําๆ ของการแบงเซลลแบบไมโอซิส 1. ครอสซิงโอเวอร (Crossing Over) เปนกระบวนการแลกเปลี่ยนยีน (สารพันธุกรรม) ระหวาง โฮโมโลกัสโครโมโซม (Homologous Chromosome) ซึ่งจะเกิดขึ้นในระยะโพรเฟส I ของไมโอซิส ภาพการเกิดครอสซิงโอเวอรของโฮโมโลกัสโครโมโซมและผลที่เกิดขึ้น 2. ครอสซิงโอเวอรเปนกระบวนการที่ทําใหเกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมของเซลลสืบพันธุ ซึ่งจะนําไปสูความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต
  30. 30. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (30)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 STATION VI การถายทอดลักษณะทางพันธุกรรม คําศัพทที่เกี่ยวของกับการศึกษาการถายทอดลักษณะทางพันธุกรรม 1. ยีน (Gene) หมายถึง หนวยควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมตางๆ ของสิ่งมีชีวิตซึ่งอยูเปนคู และจะ ถายทอดจากพอแมไปสูลูกโดยในทางพันธุศาสตรไดมีการกําหนดสัญลักษณแทนยีนไวหลายแบบ เชน TT Aa mm เปนตน 2. แอลลีล (Allele) หมายถึง แบบของยีนแตละยีนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม 3. โฮโมไซกัสยีน (Homozygous Gene) หมายถึง คูของยีนที่เหมือนกันอยูในตําแหนงเดียวกันบน โฮโมโลกัสโครโมโซมเพื่อควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิต เชน TT, tt, IAIA เปนตน โฮโมไซกัสยีน เรียกอีกอยางหนึ่งวา พันธุแท โฮโมไซกัสยีนแบงออกเปน 2 แบบดังนี้ 3.1 โฮโมไซกัสโดมิแนนท (Homozygous Dominance) หมายถึง คูของยีนเดนที่เหมือนกันอยู ดวยกันหรือเรียกวาเปนพันธุแทของลักษณะเดน เชน AA, TT เปนตัน 3.2 โฮโมไซกัสรีเซสซีฟ (Homozygous Recessive) หมายถึง คูของยีนดอยที่เหมือนกันอยูดวยกัน หรือเรียกวาเปนพันธุแทของลักษณะดอย เชน aa, tt เปนตน 4. เฮเทอโรไซกัสยีน (Heterozygous Gene) หมายถึง คูของยีนที่ตางกันอยูในตําแหนงเดียวกันบน โฮโมโลกัสโครโมโซมเพื่อควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิต เชน Tt, Rr เปนตนเฮเทอโรไซกัสยีนเรียกอีกอยางหนึ่งวา พันทาง 5. ลักษณะเดน (Dominance หรือ Dominant Trait) หมายถึง ลักษณะที่แสดงออกมาเมื่อมีแอลลีลเดน เพียง 1 แอลลีล ซึ่งจะพบในเฮเทอโรไซกัสหรือเมื่อมีแอลลีลเดน 2 แอลลีลซึ่งจะพบในโฮโมไซกัสโดมิแนนท (Homozygous Dominance) 6. ลักษณะดอย (Recessive Trait) หมายถึง ลักษณะที่ถูกขมเมื่ออยูในรูปของเฮเทอโรไซกัสแตจะ แสดงออกเมื่ออยูในรูปของโฮโมไซกัสรีเซสซีฟ (Homozygous Recessive) 7. ฟโนไทป (Phenotype) หมายถึง ลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่สามารถสังเกตไดดวยประสาทสัมผัส (ตา หู จมูก ลิ้น และผิวหนัง) เชน สีผิวของคน จํานวนชั้นของหนังตา ลักษณะของเสนผม หมูเลือด เปนตน 8. จีโนไทป (Genotype) หมายถึง รูปแบบของคูยีน (คูแอลลีล) หรือกลุมยีนที่ควบคุมฟโนไทปตางๆ เชน จีโนไทปที่ควบคุมความยาวของลําตนถั่วมีได 3 แบบ ไดแก TT, Tt และ tt 9. เซลลรางกาย (Somatic Cells) หมายถึง เซลลที่เปนสวนประกอบของเนื้อเยื่อและอวัยวะตางๆ ภายในรางกาย (ยกเวน เซลลสืบพันธุ) เชน เซลลหัวใจ เซลลตับ เซลลเม็ดเลือดขาว เปนตน ซึ่งโดยทั่วไปเปน เซลลที่มีจํานวนโครโมโซมภายในนิวเคลียสเทากับ 2n (2 ชุดโครโมโซม) 10.เซลลสืบพันธุ (Sex Cells) หมายถึง เซลลที่จะเกิดการปฏิสนธิในกระบวนการสืบพันธุ เชน อสุจิ (Sperm) ไข (Egg Cell) เปนตน มีโครโมโซมเทากับ n (1 ชุดโครโมโซม) 11.โครโมโซมรางกายหรือออโตโซม (Autosome) เปนโครโมโซมที่เกี่ยวของกับการควบคุมลักษณะทั่วไป ของรางกายซึ่งไมเกี่ยวของกับเพศ 12.โครโมโซมเพศ (Sex Chromosome) เปนโครโมโซมที่กําหนดเพศและเกี่ยวของกับการควบคุมลักษณะ ที่เกี่ยวเนื่องกับเพศ
  31. 31. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (31) ยีน โครโมโซม ดีเอ็นเอ ตองรู!! ยีน (gene) คือ สวนหนึ่งของสายดีเอ็นเอ (DNA Segment) ที่ทําหนาที่ควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิต โครโมโซม (chromosome) คือ โครงสรางที่อยูภายในนิวเคลียสประกอบดวย DNA และโปรตีน ภาพแสดงตําแหนงของยีนในสายดีเอ็นเอ ภาพแสดงองคประกอบของโครโมโซม
  32. 32. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (32)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ภาพแสดงรูปรางของโครโมโซม คารีโอไทป (karyotype) คือ การศึกษาโครโมโซมโดยใชภาพของโครโมโซมในระยะเมตาเฟส ของไมโตซิส มาเรียงกันตามความยาวและตําแหนงของเซนโตรเมียร โดยมากจะเรียงจากใหญสุดไปจนถึงเล็กสุด ภาพแสดงคารีโอไทปของมนุษยเพศชาย
  33. 33. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (33) ดีเอ็นเอ (DNA) หมายถึง สารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต และบางสวนของ DNA แตละโมเลกุลทําหนาที่ เปนยีน (Gene) คือสามารถควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตได DNA เปนกรดนิวคลีอิกชนิดหนึ่งมีโครงสรางเปนพอลิเมอร (Polymer) สายยาวประกอบดวยมอนอเมอร (Monomer) ที่เรียกวา นิวคลีโอไทด ซึ่งแตละนิวคลีโอไทดของดีเอ็นเอ ประกอบดวยสาร 3 ชนิดดังตอไปนี้ 1. น้ําตาลเพนโทส (Pentose) ที่มีชื่อวาน้ําตาลดีออกซีไรโบส (Deoxyribose) 2. ไนโตรจีนัสเบส (Nitrogenous Base หรือ N-Base) มีโครงสรางเปนวงแหวน (Ring) แบงออกเปน 2 ประเภทดังนี้ 2.1 เบสเพียวรีน (Purine) มี 2 ชนิด คือ กวานีน (Guanine) และอะดีนีน (Adenine) 2.2 เบสไพริมิดีน (Pyrimidine) มี 2 ชนิด คือ ไซโทซีน (Cytosine) และไทมีน (Thymine) 3. หมูฟอสเฟต (Phosphate Group) เบสทั้ง 4 ชนิดที่พบในสายเกลียวคู DNA จะอยูกันเปนคูๆ โดยมีพันธะไฮโดรเจน ยึดเหนี่ยวกันไวดังนี้ A คู T ยึดกันดวย 2 พันธะไฮโดรเจน ภาพแสดงสารที่เปนองคประกอบของนิวคลีโอไทด (ไมใช พันธะคู (double bond)) C คู G ยึดกันดวย 3 พันธะไฮโดรเจน (ไมใช พันธะสาม (triple bond)) ภาพซายแสดงสายดีเอ็นเอ ภาพขวาแสดงเบสชนิดตาง
  34. 34. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (34)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 RNA ของแถม สายพอลิเมอรของนิวคลีโอไทด (Nucleotide) สายเดี่ยว (Single Strand) ทําหนาที่เหมือนแมแบบ (Template) สําหรับแปลขอมูลจากยีนไปเปนขอมูลในโปรตีน แลวขนยายกรดอะมิโนเขาไปในออรแกเนลลไรโบโซม (Ribosome) ของเซลล เพื่อผลิตโปรตีน และแปลรหัส (Translation) เปนขอมูลในโปรตีน ชนิดของ อารเอ็นเอ (RNA) มีทั้งหมด 3 ชนิด คือ 1. เอ็มอารเอ็นเอ หรือ เมสเซนเจอร อารเอ็นเอ (messenger RNA, mRNA) 2. ทีอารเอ็นเอ หรือ ทรานสเฟอร อารเอ็นเอ (transfer RNA, tRNA) 3. อารอารเอ็นเอ หรือ ไรโบโซมอล อารเอ็นเอ (ribosomal RNA, rRNA) ภาพแสดงสายmRNA ตารางเปรียบเทียบองคประกอบของ RNA และ DNA ของเซลลยูคาริโอต ขอมูลเปรียบเทียบ DNA RNA ตําแหนงที่พบ ในนิวเคลียส ในไซโทพลาสซึมและในนิวเคลียส จํานวนสายโพลีนิวคลีโอไทด 2 1 น้ําตาล deoxyribose ribose ไนโตรจีนัสเบส A G C T A G C U หมายเหตุ ทั้ง DNA และ RNA มีหมูฟอสเฟตเหมือนกันจา
  35. 35. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (35) การถายทอดลักษณะทางพันธุกรรม : จากรุนสูรุน ภาพวงจรชีวิตของมนุษย ความแปรผันทางพันธุกรรม (Genetic Variation) สามารถจําแนกไดเปน 2 ประเภท คือ 1. ลักษณะทางพันธุกรรมที่มีความแปรผันตอเนื่อง (Continuous Variation) เปนลักษณะทางพันธุกรรม ที่ไมสามารถแยกความแตกตางไดอยางชัดเจน เชน สีผิว ความสูง น้ําหนัก ไอคิวของคน ลักษณะเหลานี้ ถูกควบคุมดวยยีนหลายคู ยีนจึงมีอิทธิพลตอการควบคุมลักษณะดังกลาวนอย แตสิ่งแวดลอมจะมีอิทธิพลมาก 2. ลักษณะทางพันธุกรรมที่มีความแปรผันไมตอเนื่อง (Discontinuous Variation) เปนลักษณะทาง พันธุกรรมที่มีความแตกตางกันอยงชัดเจน เชน ความสามารถในการหอลิ้น จํานวนชั้นของตา การถนัดมือขวา หรือมือซาย
  36. 36. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (36)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 แผนภาพแสดงลักษณะทางพันธุกรรมที่มีความแปรผันแบบไมตอเนื่อง แผนภาพแสดงลักษณะทางพันธุกรรมที่มีความแปรผันแบบไมตอเนื่องและแบบตอเนื่อง
  37. 37. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (37) กฎของเมนเดล (Mendel’s Law) เมนเดลทําการศึกษาการถายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของถั่วลันเตา จนสามารถสรุปเปนกฎ (Law) ที่ใช อธิบายกระบวนการถายทอดลักษณะทางพันธุกรรมได 2 ขอ ดังนี้ กฎขอที่ 1 กฎแหงการแยกตัว (Law of Segregation) สรุปไดจากการผสมโดยพิจารณา 1 ลักษณะ กฎแหงการแยกตัว มีใจความสําคัญสรุปไดดังนี้ ยีนที่อยูกันเปนคูจะแยกออกจากกันในระหวางกระบวนการ สรางเซลลสืบพันธุ (เกิดขึ้นในระยะแอนาเฟส I ของไมโอซิส) จึงทําใหเซลลสืบพันธุแตละเซลลมียีนควบคุม ลักษณะนั้นๆ เพียง 1 แอลลีล กฎขอที่ 2 กฎแหงการรวมกลุมอยางอิสระของยีน (Law of Independent Assortment) สรุปไดจากการ ผสมโดยพิจารณา 2 ลักษณะ กฎแหงการรวมกลุมอยางอิสระของยีน มีใจความสําคัญสรุปไดดังนี้ ยีนที่แยกออกจากคูของมันจะไป รวมกลุมอยางอิสระกับยีนอื่นๆ ที่แยกออกจากคูเชนเดียวกันเพื่อเขาไปอยูในเซลลสืบพันธุ ภาพประกอบการอธิบายกฎขอที่ 1 และ 2 ของเมนเดล
  38. 38. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (38)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 การผสมโดยพิจารณาหนึ่งลักษณะ (Monohybrid Cross)&การผสมโดยพิจารณาสองลักษณ (Dihybrid Cross) การผสมโดยพิจารณาหนึ่งลักษณะ (Monohybrid Cross) คือ การผสมระหวางพอพันธุและแมพันธุ โดยพิจารณาลักษณะที่ตองการผสม 1 ลักษณะ เชน ตนแมพันธุดอกสีแดงผสมกับตนพอพันธุดอกสีขาว เปนตน การผสมโดยพิจารณาลักษณะเดียว (Dihybrid Cross) คือ การผสมระหวางพอพันธุและแมพันธุโดย พิจารณาลักษณะที่ตองการผสม 2 ลักษณะ ควบคูกัน เชน ตนสูงดอกสีมวงผสมกับตนเตี้ยดอกสีขาว (การผสมใน ตัวอยางพิจารณา 2 ลักษณะ คือ ลักษณะความสูงของลําตนและลักษณะของสีดอก) ลักษณะเดนแตละระดับ 1. ลักษณะเดนสมบูรณ (Complete Dominance) หมายถึง การแสดงออกของลักษณะเดนที่เกิดจาก การที่ยีนเดนสามารถขมการแสดงออกของยีนดอยได 100% ทําใหจีโนไทปที่เปนโฮโมไซกัสยีนของลักษณะเดน (Homozygous Dominance) และเฮเทอโรไซกัสยีนมีการแสดงออกของฟโนไทปที่เหมือนกัน ดอกสีแดง (RR) ดอกสีขาว (rr) ดอกสีแดง (Rr) ทั้งหมด ภาพการถายทอดลักษณะเดนแบบสมบูรณ แรงไมหยุด!! NOTE
  39. 39. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013______________________________วิทยาศาสตร ชีววิทยา (39) 2. ลักษณะเดนไมสมบูรณ (Incomplete Dominance) หมายถึง การแสดงออกของลักษณะเดน เปนไปไมเต็ม 100% ทั้งนี้เกิดจากการทํางานของยีนเดนรวมกับยีนดอยเพราะยีนเดนไมสามารถขมการแสดงออก ของยีนดอยได 100% จึงทําใหจีโนไทปที่เปนเฮเทอโรไซกัสมีลักษณะคอนไปทางโฮโมไซกัสของลักษณะเดน ดอกสีแดง (RR) ดอกสีขาว (rr) ดอกสีชมพู (Rr) ทั้งหมด ภาพการถายทอดลักษณะเดนแบบไมสมบูรณ 3. ลักษณะเดนรวมกัน (Co-Dominance) หมายถึง การแสดงออกของลักษณะใดลักษณะหนึ่งของ สิ่งมีชีวิตที่เกิดจากการทํางานรวมกันของยีนที่ควบคุมลักษณะเดนทั้งคู เนื่องจากไมสามารถขมกันและกันได เชน หมูเลือด AB ในคน ที่ถูกควบคุมโดยจีโนไทป IAIB เปนตน มัลติเปลแอลลีล (Multiple Allele) มัลติเปลแอลลีล คือ ยีนที่มีแอลลีลมากกวา 2 แบบขึ้นไป ซึ่งควบคุมลักษณะพันธุกรรมเดียวกัน ตัวอยางเชน หมูเลือดระบบ ABO มียีนควบคุมอยู 3 แอลลีล หมูเลือดระบบ ABO แอลลีล (Allele) ที่ควบคุมการแสดงออกของหมูเลือดระบบ ABO มีทั้งหมด 3 แบบดังนี้ IA, IB และ i ซึ่งหนาที่ของแอลลีลแตละแบบคือควบคุมการสรางแอนติเจนที่เยื่อหุมเซลลเม็ดเลือดแดง ตารางแสดงความสัมพันธระหวางหมูเลือด จีโนไทป แอนติเจนที่ผิวเม็ดเลือดแดง และแอนติบอดีในพลาสมา ของหมูเลือดระบบ ABO หมูเลือด จีโนไทป แอนติเจนที่ผิวเม็ดเลือดแดง แอนติบอดีในพลาสมา A IA IA หรือ IA i A B B IB IB หรือ IB i B A AB IA IB A และ B ไมมี O i i ไมมี A และ B
  40. 40. วิทยาศาสตร ชีววิทยา (40)______________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 การใหเลือด บุคคลที่เกี่ยวของกับการใหเลือด คือ ผูให (เลือด) และผูรับ (เลือด) ซึ่งในการใหเลือดผูที่มีความเสี่ยงตอ ชีวิตคือ ผูรับ เพราะถาเลือดของผูรับไมสามารถเขากับเลือดของผูใหไดจะทําใหเซลลเม็ดเลือดแดงของผูรับจับตัว กันเปนกลุมแลวตกตะกอนอุดตันหลอดเลือด ซึ่งจะนําไปสูการเสียชีวิตไดในที่สุด ดังนั้นผูใหและผูรับควรมีเลือดหมู เดียวกันจึงจะปลอดภัยที่สุด หลักการสําคัญในการใหและรับเลือดอยางปลอดภัย คือ แอนติเจน (Antigen) ของผูใหตองไมตรงกับ แอนติบอดี (Antibody) ของผูรับ ผูให → ผูรับ แผนผังแสดงการใหเลือดในระบบ ABO พอลิยีน (Polygene) พอลิยีน คือ กลุมของยีนหรือยีนหลายๆ คู ที่อยูบนโครโมโซมคูเดียวกัน หรือตางคูกัน (ก็ได) ทําหนาที่ รวมกันในการควบคุมลักษณะพันธุกรรมหนึ่งๆ ของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเปนลักษณะที่ไมสามารถสังเกตเห็นความแตกตาง ไดอยางชัดเจน เชน ลักษณะสีผิวของคน ความสูง สติปญญา โดยการแสดงออกของลักษณะเหลานี!

×