บทที่ 2
การศึกษาชีววิทยา


                   1
2
ชีววิทยา คืออะไร
     ?
                   3
ชีววิทยา (Biology)
                            มาจากคาภาษากรีก




• ชีว (bios แปลว่า ชีวต สิ่ งมีชีวต)
                      ิ           ิ
• วิทยา (logos แปลว่า วิชา ศึกษา ความคิด การมีเหตุผล)

   คือ การ ศึกษา ความคิดของมนุษย์เกี่ยวกับสิ่ งมีชีวิต ซึ่ งจะช่วยให้เข้าใจ
        ปัญหาเกี่ยวกับสิ่ งมีชีวิต ทาให้เราสามารถปรับตัวเองให้เข้ากับ
                                      ่                           ่
       สิ่ งแวดล้อม และดารงชีวิตอยูรอดปลอดภัย มีความเป็ นอยูที่ดีข้ ึน
                                                                          4
องค์ประกอบของชีววิทยา
• ส่ วนที่เป็ นความรู ้
• ส่ วนที่เป็ นกระบวนการค้นหาความรู ้



                                        5
ความรู้ในทางวิทยาศาสตร์ Scientific Knowledge

ข้ อเท็จจริง (Fact) คือ ประจักษ์พยามที่สงเกตพบ
                                        ั
                              ่
ได้โดยตรง มีความเป็ นจริ งอยูในตัวเอง

ข้ อมูล (Data) คือ ข้อเท็จจริ งแต่ละอย่างที่
รวบรวมมาใช้ในการศึกษาตัวปัญหา

กฎ (Law) คือ หลักการที่เน้นความสัมพันธ์
            ั
ระหว่างเหตุกบผล

ทฤษฎี (Theory) คือ ความรู้ที่ได้มาจาก
               ่
สมมุติฐานที่ผานการตรวจสอบมาแล้ว จนเป็ นที่
ยอมรับโดยทัวไปใช้อธิ บายได้อย่างกว้างขวาง
             ่
หรื อใช้ทานายเหตุการณ์ที่อาจเกิดขึ้นได้อีก




                                               6
การศึกษาวิทยาศาสตร์
• การศึกษาวิทยาศาสตร์ คือ การแสวงหาข้อเท็จจริ ง
  ใหม่ๆ อันจะทาให้เกิดความเข้าใจปรากฏการณ์ต่างๆ
  ที่เกิดขึ้นในโลก และเอกภพทั้งที่เกี่ยวข้องกับ
  สิ่ งมีชีวตและไม่มีชีวิต
            ิ


                                                  7
คุณลักษณะของนักวิทยาศาสตร์
              4 ประการ
1.   เป็ นคนช่างสังเกต
2.   มีวิธีการศึกษา
3.   ขวนขวายหาข้อเท็จจริ งที่ถูกต้องกว่าอยูเ่ สมอ
4.   เป็ นคนใจกว้าง

                                                    8
กระบวนการวิทยาศาสตร์ (scientific method)
มีข้นตอนดังนี้
    ั
  1.   การสังเกต
  2.   การตั้งปั ญหา
  3.   การรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวกับปัญหา
  4.   การตั้งสมมติฐาน
  5.   การตรวจสอบสมมติฐาน หรื อ ขั้นการ ทดลอง
  6.   การบันทึกและแปรผล หรื อ การวิเคราะห์ขอมูล
                                            ้
  7.   การสรุ ปผล

                                                   9
การตั้งสมมติฐาน
1. ตัวแปรต้น คือ สิ่ งที่เราต้องการจะศึกษา
2. ตัวแปรตาม คือ สิ่ งที่เกิดจากตัวแปรต้น
3. ตัวแปรควบคุม คือ สิ่ งที่เราต้องจัดให้เหมือนกันทั้งหมดใน ชุด
                      ทดลอง



                                                           10
• เราได้คาตอบและแก้ปัญหา
  หรื อ แม้แต่การพัฒนา
  วิวฒนาการทุกด้านมากมาย
     ั
  โดยใช้กระบวนการ
  วิทยาศาสตร์



                      11
การศึกษาเซลล์
 ศึกษาด้ วยกล้ องจุลทรรศน์ ทาให้ สามารถเห็น
รายละเอียดโครงสร้ างของเซลล์
 ศึกษาด้ วยวิธีแยกชินส่ วนของเซลล์ โดยการเหวี่ยง
                       ้
ด้ วยความเร็วที่ต่างๆกัน organelles ที่แยก
ออกมาสามารถนาไปศึกษาโครงสร้ างและหน้ าที่ของ
มัน

                                                    12
Light microscope

       VS.
Electron microscope


       ?
                 13
14
Electron micrographs




Transmission electron   Scanning electron
micrographs (TEM)       micrographs (SEM)




                                            15
คาถาม?




         16
Different Types of Light Microscope: A Comparison

 Brightfield
 (unstained                                   Phase-contrast
 specimen)

 Brightfield                                   Differential-
 (stained                                      interference-
 specimen)                                     contrast
                                               (Nomarski)



Fluorescene                                    Confocal


               Human Cheek Epithelial Cells
                                                               17
Cell Fractionation
        วิธีการแยกชินส่ วนของเซลล์ ทาได้ โดยการเหวี่ยงด้ วยความเร็วที่
                    ้
ต่ างๆกัน organelles ที่แยกออกมาสามารถนาไปศึกษาโครงสร้ าง
และหน้ าที่ของมัน




                                                                   18

เราจะศึกษาวิทยาศาสตร์กันอย่างไร

  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
    ชีววิทยา (Biology) มาจากคาภาษากรีก • ชีว (bios แปลว่า ชีวต สิ่ งมีชีวต) ิ ิ • วิทยา (logos แปลว่า วิชา ศึกษา ความคิด การมีเหตุผล) คือ การ ศึกษา ความคิดของมนุษย์เกี่ยวกับสิ่ งมีชีวิต ซึ่ งจะช่วยให้เข้าใจ ปัญหาเกี่ยวกับสิ่ งมีชีวิต ทาให้เราสามารถปรับตัวเองให้เข้ากับ ่ ่ สิ่ งแวดล้อม และดารงชีวิตอยูรอดปลอดภัย มีความเป็ นอยูที่ดีข้ ึน 4
  • 5.
    องค์ประกอบของชีววิทยา • ส่ วนที่เป็นความรู ้ • ส่ วนที่เป็ นกระบวนการค้นหาความรู ้ 5
  • 6.
    ความรู้ในทางวิทยาศาสตร์ Scientific Knowledge ข้อเท็จจริง (Fact) คือ ประจักษ์พยามที่สงเกตพบ ั ่ ได้โดยตรง มีความเป็ นจริ งอยูในตัวเอง ข้ อมูล (Data) คือ ข้อเท็จจริ งแต่ละอย่างที่ รวบรวมมาใช้ในการศึกษาตัวปัญหา กฎ (Law) คือ หลักการที่เน้นความสัมพันธ์ ั ระหว่างเหตุกบผล ทฤษฎี (Theory) คือ ความรู้ที่ได้มาจาก ่ สมมุติฐานที่ผานการตรวจสอบมาแล้ว จนเป็ นที่ ยอมรับโดยทัวไปใช้อธิ บายได้อย่างกว้างขวาง ่ หรื อใช้ทานายเหตุการณ์ที่อาจเกิดขึ้นได้อีก 6
  • 7.
    การศึกษาวิทยาศาสตร์ • การศึกษาวิทยาศาสตร์ คือการแสวงหาข้อเท็จจริ ง ใหม่ๆ อันจะทาให้เกิดความเข้าใจปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในโลก และเอกภพทั้งที่เกี่ยวข้องกับ สิ่ งมีชีวตและไม่มีชีวิต ิ 7
  • 8.
    คุณลักษณะของนักวิทยาศาสตร์ 4 ประการ 1. เป็ นคนช่างสังเกต 2. มีวิธีการศึกษา 3. ขวนขวายหาข้อเท็จจริ งที่ถูกต้องกว่าอยูเ่ สมอ 4. เป็ นคนใจกว้าง 8
  • 9.
    กระบวนการวิทยาศาสตร์ (scientific method) มีข้นตอนดังนี้ ั 1. การสังเกต 2. การตั้งปั ญหา 3. การรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวกับปัญหา 4. การตั้งสมมติฐาน 5. การตรวจสอบสมมติฐาน หรื อ ขั้นการ ทดลอง 6. การบันทึกและแปรผล หรื อ การวิเคราะห์ขอมูล ้ 7. การสรุ ปผล 9
  • 10.
    การตั้งสมมติฐาน 1. ตัวแปรต้น คือสิ่ งที่เราต้องการจะศึกษา 2. ตัวแปรตาม คือ สิ่ งที่เกิดจากตัวแปรต้น 3. ตัวแปรควบคุม คือ สิ่ งที่เราต้องจัดให้เหมือนกันทั้งหมดใน ชุด ทดลอง 10
  • 11.
    • เราได้คาตอบและแก้ปัญหา หรื อ แม้แต่การพัฒนา วิวฒนาการทุกด้านมากมาย ั โดยใช้กระบวนการ วิทยาศาสตร์ 11
  • 12.
    การศึกษาเซลล์  ศึกษาด้ วยกล้องจุลทรรศน์ ทาให้ สามารถเห็น รายละเอียดโครงสร้ างของเซลล์  ศึกษาด้ วยวิธีแยกชินส่ วนของเซลล์ โดยการเหวี่ยง ้ ด้ วยความเร็วที่ต่างๆกัน organelles ที่แยก ออกมาสามารถนาไปศึกษาโครงสร้ างและหน้ าที่ของ มัน 12
  • 13.
    Light microscope VS. Electron microscope ? 13
  • 14.
  • 15.
    Electron micrographs Transmission electron Scanning electron micrographs (TEM) micrographs (SEM) 15
  • 16.
  • 17.
    Different Types ofLight Microscope: A Comparison Brightfield (unstained Phase-contrast specimen) Brightfield Differential- (stained interference- specimen) contrast (Nomarski) Fluorescene Confocal Human Cheek Epithelial Cells 17
  • 18.
    Cell Fractionation วิธีการแยกชินส่ วนของเซลล์ ทาได้ โดยการเหวี่ยงด้ วยความเร็วที่ ้ ต่ างๆกัน organelles ที่แยกออกมาสามารถนาไปศึกษาโครงสร้ าง และหน้ าที่ของมัน 18