Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Book2013 jan 08_2013_bio

410 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

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

×