การแบ่งเซลล์

ว30241 บทที่ 3 การแบงเซลล สอนโดย นายกติ ตพิ งศ พิมสาร (ครูแมนน)่ี แสกน QR Code เพ่อื ดาวนโ หลดไฟล

2 การแบงเซลล การเติบโตของส่ิงมีชีวิต การขยายพันธุ ลวนเกิดขึ้นจากการเพ่ิมจํานวนของหนวยพื้นฐานของ สิ่งมีชีวิต มันเกิดขึ้นในระดับที่เล็กที่สุด น่ันคือ เซลล และการแบงเซลลก็เกิดข้ึนตลอดเวลานับต้ังแตคร้ัง เซลลตัวออ นปฏสิ นธิ ไปจวบจนกระท่ังตาย หากเปรียบเทียบกับคนซึ่งเปนสัตวเลี้ยงลูกดวยนํ้านม การแบง เซลลท ําใหตัวออนในทองแมเติบโตจนคลอดออกมาเปนทารก เติบโตไปสูวัยเด็ก วัยรุน ผูใหญ จวบจนแกก็ ยังมีการแบงเซลลเกิดขึ้น และจะหยุดลงเม่ือเสยี ชวี ติ

3 การแบงเซลล การแบงเซลล คืออะไร ทาํ ไมตอ งมีการแบงเซลล

Cell Division4 การแบงเซลล คือ การเพ่มิ จาํ นวนของเซลล (cell) ในสงิ่ มชี ีวติ  เพ่ือการเจรญิ เตบิ โตและรักษาซอมแซมรา งกายสวนท่ีสึกหรอ  เพ่ือสรางเซลลสืบพันธุที่คงไวซ่ึงสารพันธุกรรมทําหนาท่ีควบคุม ลกั ษณะและการแสดงออกท่ีเปนเอกลกั ษณข องสงิ่ มีชวี ติ

5 การแบงเซลล กระบวนการแบง เซลลส ามารถแบง ออกเปน 2 ขั้นตอน ไดแ ก 1. การแบง ตวั ของนวิ เคลยี ส (Karyokinesis) มี 2 รปู แบบ คือ  การแบง เซลลแ บบไมโทซิส (Mitosis) เพือ่ การเติบโตของรา งกาย  การแบงเซลลแบบไมโอซิส (Meiosis) เพื่อสรางเซลลสืบพนั ธุ 2. การแบง ตวั ของไซโทพลาซึม (Cytokinesis)

6 การแบง เซลลแ บบไมโทซสิ (Mitosis) 1 เซลล เปน 2 เซลล ทําใหนิวเคลียสท่ีไดท้ังหมดมีคุณภาพและปริมาณเหมือนกัน โครโมโซมหรือหนวย พันธุกรรมภายในก็เทาเดิมและเหมือนกันทุกประการ สวนเซลลที่ไดในตอนทายของการแบง คือ 2 เซลล ซ่ึงการแบงแบบน้ีเปนการแบงแบบพื้นฐานท่ีสุดในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด การเติบโต ของรางกายเราก็เปนการแบงในรูปแบบนี้

7 การแบง เซลลแ บบไมโทซสิ (Mitosis) การแบงตัวแบบไมโทซิสนี้ สามารถจําแนกออกเปน 5 ระยะ หรอื ที่เรียกกันวา “วฏั จักรเซลล” (Cell Cycle) ไดดังน้ี

8 วฏั จกั รของเซลล (Cell Cycle) คือ ชว งเวลาที่เซลลมกี ารเตรยี มความพรอ มกอ น การแบงเซลลไปจนถงึ การแบงเซลลเสร็จสน้ิ ประกอบดว ย 1. ระยะอินเทอรเฟส (Interphase) 2. ระยะท่ีมีการแบง แบบไมโทซสิ หรอื M phrase ซ่ึงเซลลท่ไี ดจะเจรญิ เตบิ โตตอ ไปและสามารถแบงเซลล ตอ ไปเร่อื ย ๆ ไดอกี เชน เซลลรางกาย (Somatic cell)

9 วัฏจักรของเซลล (Cell Cycle) ดังน้ัน การแบงแบบไมโทซิสจึงมีลักษณะเปนวัฏจักร ของเซลล ในขณะท่ีการแบงแบบไมโอซิสนั้นไมเปนวัฏจักร ของเซลล เน่ืองจากการแบงนิวเคลียสของเซลลแบบไมโอซิส จะทําใหไดเซลลสืบพันธุซ่ึงไมสามารถเจริญเติบโตหรือ แบงตอไปได หากไมไดรับการผสมพันธุเซลลนั้นก็จะหมด ความหมายและตายลงในทส่ี ดุ

10 1. ระยะอนิ เทอรเ ฟส (Interphase) แบงออกเปน 3 ระยะ 1. ระยะกอ นสรา ง DNA (First Growth phase) G1 phase เซลลเตบิ โตเรว็ เริ่มมกี ารจาํ ลองเซนทรโิ อล แตไมม ีการสราง DNA มีแตก ารสรา ง RNA ชนดิ ตา ง ๆ โปรตีนตา ง ๆ และจําลองออรแกเนลลตา ง ๆ 2. ระยะสรา ง DNA (Synthetic phase) S phase มีการสราง DNA ,RNA และโปรตีนมากทส่ี ุด 3. ระยะหลงั สรา ง DNA (Second Growth phase) G2 phase ยงั มีเย่อื หุมนวิ เคลียส และนิวคลีโอลสั อยเู ซนทริโอลเร่ิมแยกออกเปน 2 ชุด

11 2. ระยะทมี่ กี ารแบง แบบไมโทซสิ หรอื M phrase แบงออกเปน 4 ระยะ 1. ระยะโปรเฟส (Prophase) ภาพจรงิ จากการยอ มสีโครโมโซม 2. ระยะเมทาเฟส (Metaphase) 3. ระยะแอนาเฟส (Anaphase) 4. ระยะเทโลเฟส (Telophase)

12 1. ระยะโปรเฟส (Prophase)  โครโมโซมจะกระจายอยูทวั่ ไป  เปนระยะทีเ่ ย่อื หุมนวิ เคลยี สใกลจะสลายตัว  การสรางเสน ใยสปนเดลิ จะส้นิ สดุ ที่ขนั้ ตอนน้ี

13 ภาพจรงิ ระยะโปรเฟส (Prophase) 3 1 (Prophase) 4 2

14 โครโมโซม (Chromosome)

15 2. ระยะเมทาเฟส (Metaphase) ระยะน้ีเยื่อหุมนิวเคลียสหายไป เห็นโครโมโซมเปนเสนคูชัดเจนและ โครโมโซมมีการเคล่ือนที่มาเรียงกันอยูกึ่งกลางเซลล ทําใหเห็นโครมาทิด ชดั เจนทสี่ ุด **นยิ มศกึ ษาลกั ษณะโครงสรา งของโครโมโซมในระยะนี้**

16 ภาพจรงิ ระยะเมทาเฟส (Metaphase) 3 1 4 (Prophase) (Metaphase) 2

17 3. ระยะแอนาเฟส (Anaphase) เริ่มจากเซนโทรเมียรของโครโมโซมแยกออกจากกัน ทําให โครโมโซมที่แยกกัน 2 โครมาทิดแยกตัว เคลื่อนที่ออกจากกันไปท่ีขั้วเซลล เน่ืองจากการหดตัวของเสน ใยสปนเดลิ

18 ภาพจรงิ ระยะแอนาเฟส (Anaphase) 3 (Anaphase) 1 (Prophase) 4 (Metaphase) 2

19 4. ระยะเทโลเฟส (Telophase) เร่ิมเม่ือโครโมโซมเคล่ือนที่แยกออกจากกันมาหยุดท่ีขั้วของเซลล แลวเสนใยสปนเดิลจะสลายไป โครโมโซมจะเร่ิมคลายตัวยืดยาวออก และมี รางแหนิวเคลียสมาสานกัน เพื่อเปนเย่ือหุมนิวเคลียสอันใหม นิวคลีโอลัส ปรากฏขึ้นในปลายระยะน้ี

20 ภาพจรงิ ระยะเทโลเฟส (Telophase) 3 (Anaphase) 1 (Prophase) 4 (Telophase) (Metaphase) 2

21 ระยะโปรเฟส (Prophase)

22 ระยะเมทาเฟส (Metaphase)

23 ระยะแอนาเฟส (Anaphase)

24 ระยะเทโลเฟส (Telophase)

25 การแบงแบบไมโทซสิ หรอื M phrase

26 การแบง แบบไมโทซสิ หรือ M phrase Stages of Mitosis

27 การแบง เซลลแ บบไมโอซสิ (Meiosis) 1 เซลล เปน 4 เซลล เกิดกบั เซลลสบื พันธุเซลลใ หมท ไี่ ดมีจํานวนโครโมโซมลดลงคร่ึงหน่งึ

28 การแบง เซลลแ บบไมโอซสิ (Meiosis)  ไมโอซสิ ระยะที่ 1 (Meiosis I) นวิ เคลยี สเดมิ 1 นิวเคลยี สจะถูกแบง เปน 2 นิวเคลยี สแตละนวิ เคลียส มโี ครโมโซมลดเหลอื คร่ึงเดียวของโครโมโซมเดมิ  ไมโอซิสระยะที่ 2 (Meiosis II) เปนการแบง นวิ เคลยี สตอจากระยะแรกนิวเคลยี สจะถกู แบงจาก 2 เปน 4 นิวเคลียส โดยไมมีการลดจาํ นวน โครโมโซมลงอกี

29 ระยะอนิ เตอรเ ฟส (Interphase I) เ ป น ร ะ ย ะ ท่ี มี ก า ร จํ า ล อ ง โ ค ร โ ม โ ซ ม ค ล า ย กั บ ก า ร แ บ ง เ ซ ล ล แ บ บ ไมโทซิส ผลจากการจําลองโครโมโซมจะไดโครมาทิด (Chromatid) 2 แทง ท่ีมีลักษณะพันธุกรรมเหมือนกัน โครมาทิด 2 แทงนี้ติดกันอยูตรงเซนโทร เมยี รใ นระยะอินเตอรเ ฟสนีเ้ ซนโทรโซมมีการจาํ ลองตัวเองข้ึนมาอกี ชดุ หนึง่ ดวย

30 ไมโอซสิ ระยะท่ี I (meiosis I) Prophase I 1. โครมาทนิ จะหดตัวสน้ั ลงและมขี นาดใหญข้นึ 2. โครโมโซมที่เปนฮอมอโลกัสจะเรียงตัวอยูเปนคูแตละคูของ ฮอมอโลกัสโครโมโซมมี 4 โครมาทิด 3. เกิดการไขวกันของโคมาทิดเรียกวาคลอสซิงโอเวอร (Crossing over) เปนผลใหเกิด การแลกเปล่ียนช้ินสวนของโครมาทิดตางเสนที่อยูชิดกัน สารพันธุกรรมจึงถูก แลกเปล่ียนไปดว ย

31 คลอสซงิ โอเวอร (Crossing over) กระบวนการไขวเปลย่ี นของโครโมโซม หรือ ครอสซิง โอเวอร คือกระบวนการซง่ึ ทาํ ใหมกี ารแลกเปลยี่ นสารพนั ธุกรรมระหวาง โครโมโซมซงึ่ เปน โฮโมโลกัส

32 ไมโอซสิ ระยะท่ี I (meiosis I) Metaphase I เสนใยสปนเดิลที่ยึดเกาะกับฮอมอโลกัสโครโมโซมจะจัดให โครโมโซมเรียงตัวอยูเปนคู ๆ ตามแนวระนาบของเมตาเฟสซึ่งอยูบริเวณ กึ่งกลางเซลล

33 ไมโอซสิ ระยะท่ี I (meiosis I) Anaphase I เปนระยะที่มกี ารแยกโครโมโซมออกจากกนั คลายกบั การแบงแบบ ไมโทซิส แตเปนการแยกโครโมโซมท่ีเขาคูออกจากกันไปคนละข้ัวของเซลล โดยแตละโครโมโซมประกอบดว ย 2 โครมาทิด

34 ไมโอซสิ ระยะท่ี I (meiosis I) Telophase I โครโมโซมระยะน้ี มีการสรางเย่ือหุมนิวเคลียสขึ้นมาลอมรอบได นิวเคลียสใหม 2 นิวเคลียสและมีการสรางนิวคลีโอลัสข้ึนมาใหม แตละ โครโมโซมมี 2 โครมาทดิ จํานวน โครโมโซมในระยะนลี้ ดลงครึง่ หนึ่ง

35 ไมโอซสิ ระยะที่ I (meiosis I)

36 ไมโอซสิ ระยะที่ II (meiosis II) คอื การแบง เซลลแ บบไมโอซสี ครง้ั ท่ี 2 (meiosis II) ไมโอ ซีสคร้งั ท่ี 2 เกดิ ตอเน่อื งไปเลยไมม ีพักและผา นระยะอนิ เทอรเฟสไป ไมมกี ารจําลองโครโมโซมใหมอีก

37 ไมโอซสิ ระยะที่ II (meiosis II) Prophase II แตละโครโมโซมในนิวเคลียส แยกเปน 2 โครมาทิดมีเซนโทรเมียรยึดไว เซนทริโอล แยกออกไปข้ัวเซลลทั้ง 2 ขางมีเสนใยสปนเดิลยึดเซนโทรเมียรกับขั้ว เซลล เยื่อหมุ นิวเคลยี สและนิวคลโี อลสั สลายไป

38 ไมโอซสิ ระยะที่ II (meiosis II) Metaphase II โครโมโซมท้ังหมดมารวมอยกู ลางเซลล

39 ไมโอซสิ ระยะที่ II (meiosis II) Anaphase II เสน ใยสปนเดลิ หดตวั สน้ั เขา และดงึ ใหโ ครมาทดิ ของแตล ะโครโมโซมแยก ออกจากกนั ไปข้วั เซลลตรงกันขาม

40 ไมโอซสิ ระยะที่ II (meiosis II) Telophase II เกิดนิวคลีโอลัส เยื่อหุมนิวเคลียสลอมรอบโครมาทิดกลุมใหญแตละ โครมาทิดก็คือโครโมโซมนั้นเองเม่ือจบการแบงเซลลในระยะเทโลเฟส 2 แลว **ไดเซลลใหม 4 เซลล แตละเซลลมโี ครโมโซมเปน แฮพลอยด

41 สรุปไมโอซสิ ระยะที่ II (meiosis II)

42 สรุปไมโอซสิ ระยะที่ II (meiosis II) ระยะอนิ เตอรเฟส II (Interphase II) ไมมีการจาํ ลองตัวเองของ โครโมโซมเกดิ ข้ึนการแบง นิวเคลียสในรอบที่ 2 ตอ จากระยะเทโลเฟส I จะมี การเปลยี่ นแปลงในระยะตาง ๆ ไดแ ก ระยะโพรเฟส II ระยะเมทาเฟส II ระยะแอนาเฟส II และ ระยะเทโลเฟส II ตลอดจนการแบง ไซโทพลาซมึ เกดิ ขน้ึ เชน เดียวกับการแบงเซลลแบบไมโทซิส เมอื่ สิน้ สุดการแบง เซลลแบบ ไมโอซิส จงึ ไดเ ซลลใ หม 4 เซลล และแตล ะเซลลม จี ํานวนโครโมโซมเทากับ คร่งึ หนง่ึ ของเซลลเดิม

43 การแบง ไซโทพลาซึมในเซลลส ตั ว หลังจากน้จี ะมีการแบง ไซโทพลาซึมทเี่ รียกวาไซโทคเิ นซสิ ในเซลลสตั วไซโทพลาซึมจะคอดเขาท่ี บริเวณกลางเซลลจนกระท่งั สวนคอดมาพบกนั แบงไซโทพลาซึมออกเปน 2 สวนไดเปน เซลลใ หมส องเซลล

44 การแบง ไซโทพลาซมึ ในเซลลพ ชื ในเซลลพืช จะมีเยื่อ บาง ๆ เรียกเซลลเพลต (cell plate) หรือแผนกั้นเซลลมา กั้นระหวางนิวเคลียสใหมท้ัง สอง แผนกั้นเซลลน้ีจะเกิด บริเวณกลางเซลล แลวคอย ๆ แผขยายออกทั้งสองดานจน จรดขอบเซลล

45 สรปุ ขอ แตกตา งระหวา ง Mitosis vs Meiosis ลักษณะ การแบงเซลลไมโทซสิ การแบง เซลลไ มโอซิส วตั ถปุ ระสงคแ ละ เพิ่มจํานวนเซลลที่มี ในสง่ิ มชี วี ิตหลายเซลล การปรากฏ จาํ นวนชดุ โครโมโซมเทา กบั เซลล (multicellular organisms) เริ่มตน อยา งตอ เนอ่ื งในเนือ้ เยอ่ื มีวตั ถุประสงคเ พอ่ื สรางลด แทบทกุ ชนิดตลอดระยะการ จํานวนชุดโครโมโซมในเซลล เจรญิ และการซอมแซม เรมิ่ ตน ใหเหลือเพยี ครง่ึ หนงึ่ ในเซลลสบื พนั ธุจงึ พเฉพาะ ในอวัยวะสืบพันธุเทานัน้

46 สรปุ ขอ แตกตางระหวา ง Mitosis vs Meiosis ลักษณะ การแบงเซลลไ มโทซสิ การแบงเซลลไมโอซสิ จาํ นวนเซลลท ่ีไดจากการ 2 เซลล 4 เซลล แบง เทากับเซลลเ ริม่ ตน ไมเทากับเซลลเ ริ่มตน จาํ นวนชดุ โครโมโซมของ ขอ มูลทางพนั ธกุ รรม ขอมลู ทางพันธกุ รรม เซลลที่ไดจ ากการแบง และ เหมือนกัน ไมเหมอื นกัน ขอมลู ทางพนั ธกุ รรม 1 ครง้ั 2 คร้ัง จาํ นวนครงั้ ของการแบง ตอ การลอกแบบ ดเี อ็นเอ 1 ครั้ง