ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต เอกสารประกอบการสอน รายวิชาชีววิทยาพน้ื ฐาน (ว31141) ครธู ิตมิ า ประคองทรัพย์

ธรรมชาติของสิง่ มชี วี ติ Characteristic of life Thitima Prakongsup

1. ส่งิ มีชีวติ คืออะไร 2. ชวี วทิ ยาคืออะไร 3. ชวี วทิ ยากบั การดารงชวี ติ 4. ชวี จริยธรรม



ส่งิ มชี ีวติ คอื อะไร ใชส่ ่ิงมีชวี ิตหรือไม่

คณุ สมบัตขิ องสิง่ มชี วี ติ เกดิ อะไรขึ้น.............................................

1. ตอ้ งการสารอาหารและพลังงาน • สตั ว์ไดพ้ ลงั งานโดย............... (การกนิ สัตว์อื่น) • พชื ไดพ้ ลงั งานโดย............... (การสงั เคราะหด์ ้วยแสง) • แหลง่ พลงั งานท่สี าคญั ของสิง่ มีชีวิตคอื .............. (ดวงอาทติ ย)์คนและสตั วไ์ ดร้ ับพลังงานโดย.......... การกนิ ต่อเปน็ ทอดๆๆๆจากโซอ่ าหาร สายใยอาหาร



สิง่ มชี ีวิตต้องการสารอาหารและพลังงาน เมแทบอลซิ ึม (Metabolism) เป็นกระบวนการชีวเคมีของสารต่างๆ ภายใน สิ่งมชี วี ิต มีเอนไซม์เปน็ ตัวเร่ง เพ่ือสังเคราะหส์ ารใหมท่ ดแทนสารท่สี ญู เสยี ไป และผลติ พลงั งาน มาใชใ้ นกจิ กรรมของสงิ่ มชี วี ติ ประกอบด้วย แคแทบอลซิ ึม (catabolism) การสลาย แอแนบอลซิ ึม (anabolism) การสงั เคราะห์ สารเพ่ือใหไ้ ด้พลงั งาน และความร้อนถกู สารเพือ่ การเจรญิ เติบโต อาศัยพลังงานจาก Catabolism เปลย่ี นสารโมเลกลุ เล็ก เป็นสาร ปลดปล่อยออกมา เชน่ การหายใจ โมเลกลุ ใหญ่ มีการเก็บพลงั งานไวใ้ นสาร โมเลกลุ ใหญ่ เช่น การสังเคราะห์แสง การ สงั เคราะห์โปรตีน กรดอะมิโน ทาให้มกี าร เพิม่ ปรมิ าตรของโพรโทพลาสซึม ทาใหเ้ กดิ การเจรญิ เติบโต

2. มกี ระบวนการสบื พันธแุ์ ละการเจรญิ เตบิ โต (Generative process) การสืบพันธ์ุของสง่ิ มีชีวิตมี 2 ประเภท คอื 1. การสบื พันธ์ุแบบไม่อาศัยเพศ (Asexual reproduction) การสืบพันธ์ุโดยไมใ่ ชเ้ ซลล์สบื พันธ์ุ แตใ่ ชเ้ ซลล์รา่ งกายหรือสว่ นใดส่วน หนงึ่ ของร่างกายเพ่ือการเพ่ิมจานวน ดงั นนั้ ลูกท่ีเกดิ ขน้ึ จึงมีลกั ษณะ พันธกุ รรมเหมือนผู้ใหก้ าเนิด ไมก่ ลายพนั ธ์ุ และลกู ปรับตวั ให้เขา้ กบั สิ่งแวดลอ้ มไดน้ ้อย 2. การสบื พนั ธแุ์ บบอาศยั เพศ (Sexual reproduction) เปน็ การสืบพนั ธุ์โดยใช้เซลลส์ บื พนั ธ์ุ (sex cell) เพ่อื การเพ่ิมจานวน ดังนนั้ ลูกทเี่ กิดข้ึนจะมีลกั ษณะแตกต่างกนั หรอื มีการผันแปรของ ลกั ษณะ (variation) ลูกมโี อกาสดเี ด่นกวา่ พอ่ แมแ่ ละปรับตวั ให้เข้ากบั สิ่งแวดล้อมได้ดี





ใชก่ ารสบื พันธ์หุ รือไม่ ?





….Reproduction…เพื่อ - ผลิตลูกหลานเพ่ือการดารงเผา่ พนั ธุ์ - ไวรสั จดั เปน็ สิง่ มีชวี ิต เพราะสามารถ สืบพนั ธ์เุ พิม่ ปริมาณได้

มขี นาดและอายุขยั ที่จากดั



3. มกี ระบวนการตอบสนองตอ่ สงิ่ เร้า (responsive process) มกี ารตอบสนองตอ่ สง่ิ เร้าทงั้ ทางบวก และทางลบ Stimulus Response ทศิ ทางการเจริญของรากและยอดของหวั หอม



มกี ารเจริญเตบิ โต มีอายขุ ัยและขนาดจากดั

4. มีกระบวนการควบคมุ (regulating process) สมดุลของร่างกาย เพือ่ >> Homeostasis

อตั ราการขยบั แผน่ ปดิ เหงอื กขึ้นอย่กู ับอณุ หภูมอิ ยา่ งไร ???





5. มกี ารจัดระบบ (Organization) • การจดั ระบบในระดบั เซลล์ • การจัดระบบในระดับรา่ งกาย • การจดั ระบบในระดับประชากร • การจัดระบบในระดับกลุ่มสิง่ มีชีวติ

การจดั ระบบรา่ งกายทาใหก้ ารทางานของเซลลห์ รือรา่ งกายมปี ระสทิ ธภิ าพมากข้นึ

6. มลี กั ษณะจาเพาะ • ให้นกั เรยี นอธิบายลกั ษณะของสิ่งมีชวี ิตต่อไปนี้ มะเขปือ็ดยาว บไวกบ่

ววั ควาย การทจี่ ะสามารถระบไุ ดว้ า่ เปน็ สง่ิ มชี วี ติ ชนดิ ใดเพราะสง่ิ มชี วี ติ แตล่ ะชนดิ มลี กั ษณะเฉพาะ

7. มกี ารถา่ ยทอดลักษณะทางพันธกุ รรม



ชวี วทิ ยา คอื อะไร

ชีววิทยาคอื อะไร ?? ชีววทิ ยา (Biology) มาจากคาภาษากรีก • ชีว (bios แปลวา่ ชวี ติ สง่ิ มชี ีวิต) • วทิ ยา (logos แปลว่า วชิ า ศึกษา ความคดิ การมี เหตุผล) ...คอื วิชาทศ่ี ึกษาเกย่ี วกับสิ่งมชี ีวติ .....

องคป์ ระกอบของชีววิทยา • ส่วนทเี่ ปน็ ความรู้ • ส่วนทเ่ี ป็นกระบวนการคน้ หา ความรู้



ชวี วิทยากบั การดารงชวี ติ

-Cloning คือ การสรา้ งสิง่ มีชีวติ ใหม่ทม่ี ีลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม เหมือนเดมิ ทกุ ประการ - GMOs (genetically modified organisms) คือ สงิ่ มีชีวิตท่มี กี ารตดั และต่อยนี ด้วยเทคนคิ พนั ธวุ ิศวกรรม (genetic engineering) ทาใหม้ ลี กั ษณะพันธกุ รรมตามต้องการ - การผสมเทียมในหลอดแก้ว แล้วถ่ายฝากตวั ออ่ น (In Vitro Fertilization Embryo Transfer หรอื IVF& ET ) -การทาอ๊ิกซี่ ( Intra Cytoplasmic Sperm Injection หรอื ICSI) คดั เชอ้ื อสจุ ทิ ี่สมบูรณเ์ พยี งตัวเดียว ฉีดเข้าไปในไข่โดยตรง ใช้ในกรณที ีเ่ ด็กหลอดแกว้ ธรรมดาไมป่ ระสบความสาเร็จ

- การทากิฟท์ ( Gamete IntraFollopain Transfer หรอื GIF) นาเซลล์สบื พันธ์ุ ไขแ่ ละอสุจิมาผสมกัน แลว้ ใส่กลบั เข้าสทู่ ่อนาไขท่ นั ทีอาศยั ให้อสจุ แิ ละไข่ ปฏสิ นธกิ นั เองตามธรรมชาติ - การทาซิฟท์ ( Zygote IntraFollopain Transfer หรอื ZIFT) เซลลส์ บื พนั ธุ์ไข่และ อสุจมิ าผสมกันให้เกดิ การปฏิสนธินอกรา่ งกายก่อน แล้วจึงนาตัวออ่ นใน ระยะ Zygote ใส่กลบั เข้าไปในท่อนาไข่ - การพัฒนาเทคนคิ ทางด้าน DNA ตรวจหาความสมั พนั ธ์ทางสายเลอื ด - การผลติ สาหร่ายสไปรไู ลนาซงึ่ ให้โปรตีนสงู - การศกึ ษาทางดา้ นพชื สมนุ ไพรนามาผลติ เป็นยารักษาโรค - การผลิตฮอรโ์ มนอินซูลินจากยสี ตเ์ พอ่ื รกั ษาโรคเบาหวานในคน

ชวี จริยธรรม

ชีวจริยธรรม (Bioethics) การปฏิบตั ติ อ่ สง่ิ มชี วี ติ อย่างมี คุณธรรมไม่ทารา้ ยหรอื ทาอันตราย ต่อส่ิงมีชีวิต

จรรยาบรรณในการใชส้ ัตวท์ ดลอง สำนกั งำนคณะกรรมกำรกำรวจิ ัยแหง่ ชำติ กำหนดจรรยำบรรณกำรใชส้ ตั ว์ เพ่อื งำนวจิ ัย งำนสอน งำนทดสอบ และงำนผลติ ชวี วตั ถุไวด้ งั น้ี • 1. ผใู้ ชส้ ตั วต์ ้องตระหนักถงึ คณุ ค่ำของชีวิตสัตว์ • 2. ผใู้ ช้สัตว์ตอ้ งตระหนกั ถึงควำมแม่นยำของผลงำนโดยใชส้ ตั ว์จำนวนน้อย ที่สดุ • 3. กำรใช้สัตวป์ ำ่ ต้องไมข่ ดั ตอ่ กฎหมำยและนโยบำยกำรอนรุ ักษป์ ่ำ • 4. ผใู้ ชส้ ัตว์ต้องตระหนักวำ่ สัตว์เป็นสง่ิ มีชีวิตเชน่ เดียวกับมนษุ ย์ • 5. ผู้ใชส้ ตั วต์ อ้ งบนั ทกึ กำรปฏิบัตติ อ่ สัตว์ไว้เป็นหลกั ฐำนอยำ่ งครบถว้ น

วธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตร์

วิธีการทางวทิ ยาศาสตร์ การสังเกต การตงั้ ปัญหา/ตัง้ คาถาม การตงั้ สมมตุ ฐิ าน การตรวจสอบสมมตฐิ าน การการทดลอง กลุ่มทดลอง | กลุม่ ควบคมุ การเก็บรวบรวมข้อมลู และการวิเคราะหข์ ้อมลู การสรุปผล



องค์ประกอบของชวี วทิ ยา มี 2 ส่วน คือ - กระบวนการ (Process) วธิ กี ารทใ่ี ช้ในการค้นคว้า หาขอ้ เท็จจรงิ ของปรากฏการณต์ า่ งๆ ใน ธรรมชาติ ซง่ึ กค็ ือ วธิ ีการทางวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Method) นน่ั เอง

-ความรู้ (Knowledge) หมายถงึ ผลท่ีเกิดจากการศึกษา คน้ ควา้ โดยใช้กระบวนการทางดา้ น วทิ ยาศาสตร์

การสังเกต (Observation) เป็นการ ร ว บ ร ว ม ข้ อ เ ท็ จ จ ริ ง ท่ี เ กิ ด ขึ้ น ใ น ธ ร ร ม ช า ติ อ ย่ า ง ละเอียดรอบคอบตรงกับความเป็นจริง ไม่นาความ คิดเหน็ เขา้ ไปปะปนกับขอ้ มูลจากการสงั เกต

1.การกาหนดปัญหา (Problem) เกิดความอยากรู้อยากเห็น ช่างคิดช่างสงสัย หรือการ สังเกตพบข้อเท็จจริงท่ีขัดแย้งกับส่ิงที่เคยรู้ ปัญหาท่ีดี ต้องชัดเจนไม่คลุมเครือ มีคุณค่าทางวิทยาศาสตร์ และ ตรวจสอบพิสูจน์ได้ด้วยการทดลอง การเสาะหาปัญหา ใหม่ๆ ตลอดเวลา ช่วยให้เกิดความก้าวหน้าทาง วิทยาศาสตร์

จากภาพให้นกั เรียนศกึ ษาลักษณะของส่ิงดงั กล่าวและต้งั คาถาม คาถาม 1. ไฮดราสืบพนั ธุอ์ ยา่ งไร 2. เป็นเพศอะไร 3. ทาไมมีสเี ขยี ว 4. กินอะไร

จากสถานการณ์ตัวอยา่ ง ❖1. อณุ หภูมมิ ผี ลตอ่ การสลายนา้ ตาลของยสี ต์หรอื ไม่ ❖2. ความเข้มข้นของนา้ ตาลมีผลตอ่ การสลายนา้ ตาล หรอื ไม่ ❖3. ปริมาณอากาศในขวดมผี ลต่อการสลายนา้ ตาล หรอื ไม่ นักเรียนมีคาถามเกย่ี วกบั สถานการณ์อยา่ งไรบา้ ง ?????