ใบความรู้วิทย์ชีวภาพ ม.4 ล่าสุด

ใบความรวู้ ชิ าวทิ ยาศาสตรช์ วี ภาพ (ว30101) ระดบั ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปีที่ 4 แผนการเรยี นศลิ ป์-ภาษา ประจาภาคเรยี นที่ 1 (semester 1) 1 Biological Science Brief Book I สอนโดย คณุ ครพู รรณวรท อนุ่ ใจ กลุ่มสาระการเรียนร้วู ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนทรายมลู วิทยา อ.ทรายมลู จ.ยโสธร สานกั งานเขตพ้ืนทกี่ ารศกึ ษามธั ยมศกึ ษาศรีสะเกษ ยโสธร ชอื่ ................................................................................... ชั้น ............... เลขท่ี ..........



Biological Science

ส่วนต่าง ๆ ของรา่ งกายสามารถจัดระบบของการทางาน โดยเริ่มจากหน่วยที่เล็กที่สุดไป ถึงหน่วยท่ใี หญ่ที่สุดโดยเร่ิมจากเซลล์ (cell) (ค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ โรเบิร์ต ฮุค) ซ่ึงเซลล์แต่ละชนิดจะมีรูปร่างและหน้าที่ที่แตกต่างกันออกไปเพื่อให้เข้ากับการทางาน กลุ่ม ของเซลล์ทม่ี ีรูปรา่ งเหมอื นกันทาหนา้ ที่อยา่ งเดียวกัน เรยี กว่า เน้ือเยื่อ(tissue) เน้ือเยอ่ื หลายชนิด มาทาหน้าทเี่ ดยี วกันเรียกวา่ อวัยวะ(organ) และอวัยวะหลาย ๆ อวยั วะมาทาหน้าทร่ี ว่ มกันเรยี กว่า ระบบอวัยวะ (organ system)และร่างกาย(body) ระบบอวัยวะแต่ละระบบมีอวัยวะที่เกี่ยวข้อง และมหี นา้ ทต่ี า่ งกนั ดงั นัน้ รา่ งกายมนษุ ยจ์ ึงถูกจดั ระบบเป็น 4 ระดบั ดังน้ี 1. เซลล์ (cell) เซลล์ เป็นองค์ประกอบพื้นฐานที่เล็กที่สุดของ สิ่งมีชีวิต ซึ่งร่างกายของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์จานวน หลายล้านเซลล์ ในแต่ละเซลล์จะมีความแตกต่างกันทั้ง ขนาดและรปู รา่ ง ขน้ึ อยู่กบั หนา้ ทีข่ องเซลลน์ ัน้ ๆ 2. เนอ้ื เยื่อ (tissue) เนื้อเยื่อ คือกลุ่มของเซลล์ที่มีรูปร่างเหมือนกัน ทาหน้าที่เดียวกันมาอยู่รวมกัน เช่น เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ มี หน้าที่ช่วยให้ร่างกายเคลื่อนไหวได้ ทางานได้ เนื้อเยื่อ ประสาททาหน้าที่ประสานงานในการรับความรู้สึก การ สั่งงาน 3. อวยั วะ(organ) อวยั วะ คอื โครงสรา้ งทป่ี ระกอบด้วยเนื้อเยื่อหลาย ชนิดอยู่รวมกนั ทาหน้าทอ่ี ยา่ งใดอยา่ งหนึง่ โดยเฉพาะ เช่น หวั ใจ เปน็ อวัยวะท่ีประกอบด้วยเนื้อเยื่อหุ้มหัวใจ เนื้อเยื่อ กลา้ มเนอื้ เยอื่ บหุ วั ใจ เส้นเลือด เปน็ ตน้ 4. ระบบอวัยวะ (organ system) ระบบอวัยวะ คือโครงสร้างที่ประกอบด้วยอวัยวะ หลาย ๆ อวยั วะมาทาหนา้ ท่ีร่วมกันอยา่ งใดอยา่ งหนึ่ง เช่น ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบหายใจ ระบบย่อยอาหาร ระบบขับถา่ ย ระบบ ประสาท เป็นต้น

เซลล์ เป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ซึ่งมี ขนาดเล็กมากไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ต้อง ใช้เครื่องมือช่วยในการมองเห็นคือ กล้องจุลทรรศน์ โดยการศึกษาเซลล์นั้นมีการศึกษามาอย่างยาวนาน ต้งั แตอ่ ดตี จนกระทงั่ ในปัจจุบันที่ความรู้และเทคโนโลยี ก้าวหน้าไปทาให้เราสามารถศึกษาองค์ประกอบต่าง ๆ ของเซลล์และนาความรู้เหล่านี้มาใช้ประโยชน์ได้อย่าง มากมาย โดยในแต่ละเซลล์จะมีโครงสร้างพื้นฐานท่ี สาคัญโดยแบง่ ออกเป็น 3 ส่วนใหญ่ ๆ ดงั นี้ 1. สว่ นทห่ี อ่ หมุ้ เซลล์ ไดแ้ ก่ เยือ่ ห้มุ เซลล์ (Cell membrane)และผนังเซลล์ (Cell wall) 1.1 เยอ่ื หมุ้ เซลล์ (Cell membrane) มีลักษณะเป็นฟอสโฟลิพิด (Phospholipid bilayer) เรียงตัว 2 ชั้น ประกอบด้วย มโี ปรตีนแทรกในชน้ั ฟอสโฟลิพดิ หรือเกาะที่ผวิ นอกหรอื ในของเยื่อหุม้ เซลล์ทาหนา้ ท่เี ป็นเย่อื เลอื ก ผ่าน(Semipermeable membrane) คอยควบคมุ การเข้า-ออกสารของเซลล์ มกี ารสอื่ สารระหวา่ ง เซลล์และจดจาโครงสร้างของเซลล์ 1.2 ผนังเซลล์ (cell wall) พบในเซลล์ของพืชทุกชนิดเป็น โครงสร้างที่อยู่ชั้นนอกห่อหุ้มเยื่อหุ้มเซลล์อีก ช้นั หนึง่ ประกอบดว้ ยสารจาพวกคาร์โบไฮเดรต เป็นส่วนใหญ่ เช่น เซลลูโลส เป็นต้น อาจพบ ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ราและแบคทีเรียบาง ชนดิ ทาหนา้ ท่ีป้องกนั และใหค้ วามแขง็ แรง

2. นิวเคลยี ส (Nucleus) มีลักษณะค่อนข้างกลมทาหน้าท่ี ควบคุมกระบวนการการทางานต่าง ๆ ของ เซลล์และภายในนิวเคลียสมีสารพันธุกรรม บรรจอุ ยู่ 3. ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) เป็นส่วนประกอบทั้งหมดภายในเยื่อหุ้มเซลล์ ไม่รวม นิวเคลียสประกอบด้วยส่วนที่มีลักษณะเป็นของเหลว เรียก ไซโทซอล (Cytosol) และ ส่วนประกอบอื่น ๆ ที่เป็นโครงสร้างลักษณะต่าง ๆ เรียกว่า ออร์แกเนลล์ (organelles) ซึ่ง ทาหนา้ ทต่ี ่างกนั ไดแ้ ก่ 3.1 ร่างแหเอนโดพลาซึมหรอื เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (Endoplasmic reticulum : ER) ลักษณะเปน็ ทอ่ แบนใหญ่ เรยี งขนานซ้อนกนั เปน็ ชั้น ๆ อยู่ลอ้ มรอบนวิ เคลยี ส ทาหนา้ ที่ คลา้ ยเปน็ โรงงานผลิตและลาเลียงสารในเซลล์ มี 2 ชนิด คือ 1) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดขรุขระ (rough endoplasmic reticulum : RER) มีไรโบโซมเกาะ จึงผิวขรุขระ ทาหน้าที่สร้างโปรตีน เช่น enzyme, hormone, เมือก และโปรตนี ทเ่ี ยือ่ หุ้มเซลล์ 2) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดเรียบ (smooth endoplasmic reticulum : SER) ไม่มีไรโบโซม เกาะผิวจึงเรียบ ทาหน้าที่สร้างสารจาพวกลิพิด (lipid) หรือสเตอรอยด์ (steroid hormone) และ กาจดั สารพษิ

3.2 ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) เป็นแหล่ง สร้างพลังงานให้แก่เซลล์ เยื่อชั้นในมีลักษณะพับ ทบกันอยู่ เรยี กวา่ ครสิ ตี (cristae) ซึ่งยื่นเข้าไปใน ส่วนของเมทริกซ์ (matrix) ที่เป็นของเหลวซึ่งมีไร โบโซมและ DNA อยู่ 3.4 ไรโบโซม (ribosome) สร้างจากนิวคลีโอลัส มีทั้งที่เป็นอิสระและเกาะกับ ER ช่วยในการ สังเคราะหโ์ ปรตีน 3.5 กอลจิคอมเพลก็ ซ์ (Golgi complex) เปน็ เป็นถุงแบน ๆ ทับซ้อนกันเป็น ชั้น ๆ ทาหน้าที่ สร้างถุง (vesicle) หุ้มโปรตีนที่ ER สร้างแล้ว ส่งออกนอกเซลล์ 3.6 ไลโซโซม (Lysosome) เปน็ ถุงบรรจนุ า้ ยอ่ ยซึ่ง ไม่พบในเซลลพ์ ชื ทาหน้าทยี่ อ่ ยสลายออรแ์ กเนลลท์ ่ี หมดอายแุ ละกาจดั สิง่ แปลกปลอม

3.7 แวควิ โอล (vacuole) มลี ักษณะเป็นถุงมีหลาย ขนาด หลายรูปรา่ งแล้วแต่สิ่งมีชีวิตนั้น ๆ ทาหน้าที่ บรรจุอาหารและทางานร่วมกับไลโซโซมเพื่อย่อย อาหาร (Food vacuole) เก็บสะสมสารต่าง ๆ เช่น สารอาหาร สารพิษ สารสี (Central vacuole) และ กาจัดน้าส่วนเกินหรือรักษาสมดุลน้าภาย ในเซลล์ (Contractile vacuole) 3.8 โครงรา่ งของเซลล์ (Cytoskeleton) - มีลกั ษณะเปน็ เครอื ขา่ ยของเส้นใย ภายในเซลล์ - ประกอบไปดว้ ย microtubules , microfilaments และ intermediate filament ทาหนา้ ทคี่ า้ จุน - ทาให้เซลล์คงรปู ร่างอยไู่ ด้ ชว่ ยในการ เคลื่อนทขี่ องเซลล์ และถงุ เวสิเคิล (vesicles) สิ่งมชี ีวติ บางชนิดอาจจะมีเซลล์เพียงเซลล์เดียว บางชนิดก็ประกอบด้วยหลายเซลล์ โดยใน สิง่ มชี ีวติ หลายเซลล์จะมีการจัดระบบร่างกายเริ่มตั้งแต่กลุ่มเซลล์ที่ทาหน้าที่เดียวกันมารวมกันเป็น เนื้อเยื่อ (Tissue) เนื้อเยื่อหลายชนิดมารวมกลุ่มกันเป็นอวัยวะ (Organ) นอกจากนี้อวัยวะมีการ ทางานประสานกันเกิดเป็น ระบบอวัยวะ (Organ system) ซึ่งระบบต่าง ๆ เหล่านี้จะอยู่ในร่างกาย ของสิ่งมีชีวิต (Organism) ซึ่งสิ่งมีชีวิตจะดารงชีวิตอยู่ได้อย่างสมดุลนั้นต้องอาศัยการทางานที่ สอดคลอ้ งกันของทกุ ระบบในร่างกาย * เซนทริโอล : คือออแกเนลล์ที่พบในเซลล์ สตั ว์ แตไ่ มพ่ บในเซลลพ์ ชื ** ไลโซโซม อาจพบได้ในพืชบางชนดิ *** โครงสร้างที่พบในเซลล์พืช แต่ไม่พบใน เซลล์สัตว์ ได้แก่ คลอโรพลาสต์ เซนทรัล แวควิ โอล และผนงั เซลล์



1. การแพร่ (Diffusion) 1.1 การแพรแ่ บบธรรมดา (Simple diffusion) เป็นการเคลอ่ื นทขี่ องโมเลกลุ สารจาก บริเวณที่มีอนุภาคสารนั้นมากไปยังที่มีน้อยกว่า เช่น เมื่อฉีดน้าหอมโมเลกุลของสารหอมจะ เคลื่อนที่กระจายออกจากจุดที่เราฉีดไว้ซึ่งมีความเข้มข้นของสารมากไปยังเซลล์ปร ะสาทรับ กลิน่ ในจมูก ซึ่งมีความเข้มข้นของสารหอมน้อยกว่า ทาให้เรารับรู้ถึงกลิ่นของน้าหอมได้ การ แพรก่ ระจายค่อยๆ ช้าลงจนเขา้ สภู่ าวะสมดลุ ของการแพร่ โดยการแพรแ่ บบธรรมดาเปน็ กลไก สาคัญของการลาเลียงสารที่เกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์ เช่น แก๊สออกซิเจนและแก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์ ท่สี ามารถพบการแพร่ของแกส๊ ออกซิเจนจากถุงลมในปอดเข้าสู่เซลล์เม็ด เลือดแดงในหลอดเลอื ดฝอยรอบ ๆ ถุงลม และการแพร่ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากเซลล์ เมด็ เลอื ดแดงและนาเลอื ดออกสถู่ ุงลม

1.2 การแพร่แบบฟาซิลเิ ทต (Facilitated diffusion) เป็นกระบวนการทีเ่ ซลลเ์ ลอื ก รับสารที่ต้องการผ่านเข้าสู่เซลล์ โดยมีหลักการเหมือนกับการแพร่คือ ลาเลียงสารจาก บริเวณที่มีความเขม้ ข้นของสารสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารนั้นต่ากว่า โดยมีตัว พาหรือตัวรบั ทเี่ ป็นสารโปรตนี ที่มีความจาเพาะเจาะจงในการรับโมเลกุลของสารชนิดนั้น ๆ ตัวอย่างเช่น การรับโมเลกุลของกลูโคสจากกระแสเลือดเข้าสู่เซลล์กล้ามเนื้อ เพื่อใช้เป็น แหล่งพลังงานในการทางาน โดยการแพร่แบบฟาซิลิเทตนั้นจะมีอัตราการแพร่เร็วกว่าการ แพร่แบบธรรมดา ปัจจัยทม่ี ผี ลต่อการแพร่ ความเร็วของการแพร่จะมากหรอื น้อย เรว็ หรือชา้ ข้ึนอยู่กบั 1.อุณหภูมิ ในขณะที่อุณหภูมิ โมเลกุลของสารมีพลังงานจลน์มากขึ้น ทาให้โมเลกุลเหล่านี้ เคลอ่ื นท่ไี ด้เร็วกวา่ เมื่ออณุ หภมู ิต่า การแพร่จึงเกิดได้เรว็ 2.ความแตกต่างของความเข้มข้น ถ้าหากมีความเข้มข้นของสาร 2 บริเวณ แตกต่างกันมาก จะทาใหก้ ารแพร่เกิดข้นึ ไดเ้ ร็วขนึ้ ด้วย เนื่องจากบริเวณท่ีมีความเขม้ ขน้ มาก โมเลกุลมโี อกาสชนและกระแทก กันมาก ทาให้โมเลกุลกระจายออกไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า ได้เร็วกว่า เมื่อความเข้ มข้น ใกล้เคยี งกนั 3.ขนาดของโมเลกุลสาร สารที่มีขนาดโมเลกุลเล็ก จะเกิดแพร่ได้เร็วกว่าสารที่โมเลกุลใหญ่ เนอ่ื งจากสารโมเลกุลเลก็ สามารถแทรกไประหวา่ งโมเลกุลของสารตัวกลางได้ดีกว่าสารโมเลกุลใหญ่ จึงแพร่ ไดด้ ีกว่า

2. ออสโมซิส (osmosis) คือการแพร่ของนา้ ผ่านเยื่อเลือกผ่าน (semi-permeable membrane) จากบริเวณที่มี สารละลายเจอื จาง/นา้ มาก (hypotonic solution) ไปยงั บรเิ วณที่มีสารละลายเขม้ ขน้ มากกว่า/ นา้ น้อย (hypertonic solution) ในร่างกายของสิง่ มชี วี ติ ประกอบดว้ ยน้ารอ้ ยละ 65-70 น้าจึงมีความสาคัญต่อการ ดารงชีวติ โดยนา้ สามารถแพรผ่ ่านเขา้ และออกจากเซลลไ์ ด้ทางเย่อื หมุ้ เซลล์ เซลลจ์ ึงมีกลไกใน การควบคุมการแพร่ของน้าที่จะเข้าหรือออกจากเซลล์ เมื่อเซลล์อยู่ในสภาวะแวดล้อมของ สารละลายที่มีความเข้มข้นต่าง ๆ เซลล์จะมีความเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น กรณีที่สารละลาย ภายนอกมีความเขม้ ข้นเท่ากบั สารละลายภายในเซลล์เรียกวา่ ไอโซโทนิก (Isotonic solution) ทาใหอ้ นุภาคนา้ ผ่านเข้าและออกจากเซลล์ในอัตราทีเ่ ทา่ กัน ทาให้เซลล์คงสภาพปกติ ในกรณี ทสี่ ารละลายภายนอกเขม้ ข้นนอ้ ยกว่าสารละลายภายในเซลล์ เรียกวา่ ไฮโปโทนิก (Hypotonic solution) ทาให้อนุภาคน้าแพร่เข้าสู่เซลล์ได้มากกว่าอนุภาคน้าออกนอกเซลล์ เซลล์สัตว์เมื่อ น้าเข้าสู่เซลล์จะทาให้เซลล์ขยายขนาดใหญ่มากจนเซลล์แตกได้ สาหรับเซลล์พืชมีผนังเซลล์ ห่อหุ้มเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อน้าแพร่เข้าสู่เซลล์จึงทาให้เซลล์เต่งแต่เซลล์จะไม่ แตก กรณีที่ สารละลายภายนอกเข้มข้นมากกว่าภายในเซลล์ หรือเรียกว่า ไฮเปอร์โทนิก (Hypertonic solution)จึงทาให้อนุภาคน้าแพร่ออกจากเซลล์มากกว่าอนุภาคน้าเข้าสู่เซลล์จึงทา ให้เซลล์ เห่ียว

ตวั อย่างสารละลายแบบตา่ ง ๆทพ่ี บในสิง่ มีชวี ิต 3. การลาเลียงแบบใชพ้ ลงั งาน (Active transport) เปน็ กระบวนการลาเลยี งสารจากบรเิ วณทอ่ี นภุ าคของสารมคี วามเขม้ ขน้ ตา่ ไปยัง บริเวณทมี่ คี วามเขม้ ขน้ ของอนภุ าคสารสงู โดยต้องอาศยั พลงั งานในรปู ATP (ได้จากการ สลายสารอาหาร) และโปรตีนที่แทรกอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์ ทาหน้าที่เป็นตัวพาช่วยในการ ลาเลยี ง ซ่ึงทศิ ทางการลาเลียงจะตรงข้ามกับการแพร่ (Diffusion)

การลาเลียงสารขนาดใหญ่ ในกรณที ่ีสารขนาดใหญ่ เชน่ โปรตนี คารโ์ บไฮเดรต เปน็ ต้น ซงึ่ เปน็ สารท่มี ีความจาเปน็ ตอ้ งลาเลียงเขา้ และออกจากเซลล์ แตไ่ ม่สามารถผ่านชัน้ ไขมัน หรือชอ่ งทางโปรตนี ตวั พาได้ เซลลจ์ งึ ต้องมวี ิธกี ารที่จะรับสารเหลา่ น้เี ขา้ และออกจากเซลล์ดังนี้ 1.1 เอนโดไซโทซิส (Endocytosis) เป็นวิธีที่เซลล์จะรับสารโมเลกุลใหญ่เข้าสู่เซลล์ โดยการล้อมรอบสารนั้นในรูปของถุงเยื่อที่สร้างจากเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเซลล์จะสร้างถุงเยื่อ แตกต่างกันตามลักษณะการรับสาร ชนิดของสาร และประเภทของเซลล์ สามารถแบ่งออกได้ เป็น 3 วธิ ีดังนี้ - ฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis) เป็นการลาเลยี งสารเขา้ สู่เซลล์ทพี่ บไดใ้ นเซลล์จาพวก อะมบี าและเซลล์เมด็ เลอื ดขาว โดยเซลล์สามารถยื่นไซโทพลาสซึมออกมาลอ้ มอนภุ าคของสารท่ี มีขนาดใหญ่ที่ไม่ละลายน้า ก่อนที่จะนาเข้าสู่เซลล์ในรูปของถุงใส่สาร จากนั้นอาจรวมตัวกับ ไลโซโซมภายในเซลล์เพือ่ ยอ่ ยสลายสาร - พิโนไซโทซิส (Pinocytosis) เป็นการนาอนุภาคของสารที่อยู่ในรูปของสารละลาย เขา้ สู่เซลล์ โดยการทาให้เย่ือหมุ้ เซลลเ์ วา้ เขา้ ไปในไซโทพลาสซึมทีละน้อยจนกลายเป็นถุงเล็ก ๆ เมื่อ เยอ่ื หมุ้ เซลลป์ ดิ สนทิ ถุงนี้จะหลุดเขา้ ไปกลายเปน็ ถงุ ใส่สาร (vesicle) อยู่ภายในไซโทพลาส ซึม พบได้ทเี่ ซลลข์ องทอ่ หน่วยไต

- การลาเลยี งสารเขา้ สเู่ ซลล์โดยอาศยั ตัวรบั (Receptor-mediated endocytosis) เป็นการลาเลียงสารเข้าสู่เซลล์ ที่เกิดขึ้นโดยมีโปรตีนตัวรับบนเยื่อหุ้มเซลล์ สารที่ถูก ลาเลยี งเขา้ สู่เซลล์ด้วยวธิ กี ารนจี้ ะตอ้ งมีความจาเพาะในการจับกับโปรตีนตัวรับที่อยู่บนเยื่อหุ้ม เซลล์จึงจะสามารถนาเข้าสู่เซลล์ได้ หลังจากนั้นเยื่อหุ้มเซลล์จึงเว้าเป็นถุงใส่ส ารหลุดเข้าสู่ ภายในเซลล์ 1.2 เอก็ โซไซโทซิส (Exocytosis) เป็นกระบวนการลาเลียงสารทม่ี ขี นาดใหญ่ออกจาก เซลล์ สารทถี่ กู ขบั ออกจากเซลลจ์ ะอยภู่ ายในถงุ ที่หมุ้ ไวโ้ ดยเยอื่ หมุ้ เซลล์ ถงุ นี้จะเคล่อื นไปจนตดิ กับเย่อื หมุ้ เซลล์ แลว้ เชอ่ื มกันเป็นเนื้อเดียวกับเยื่อหุ้มเซลล์แล้วจึงเปิดเป็นช่อง ผลักดันสารนั้น ออกไปนอกเซลล์ เช่น วิธีการที่สิ่งมีชวี ิตเซลลเ์ ดยี วใช้ในการขับถ่ายของเสียออกจากเซลล์ หรือ การหลั่งเอนไซมจ์ ากเซลล์ของกระเพาะอาหารและลาไส้เล็กเข้าสู่ทางเดินอาหารเพื่อใช้ในการ ยอ่ ยอาหาร และการลาเลียงฮอรโ์ มนอินซูลนิ ออกจากเซลล์ตับอ่อน

พืช เป็นสิ่งมีชีวิตที่ต้องมีการรักษาดุลยภาพเพื่อการอยู่รอด พืชต้องควบคุมความ สมดุลของนา้ โดยใช้การควบคุมระหว่างการลาเลียงน้าจากรากของพืชด้วยวิธีการลาเลียงแบบ ออสโมซิส และการคายน้าโดยอาศัยการกลไกการเปิดปดิ ของปากใบเพือ่ รกั ษาสมดุลของนา้ การคายนา้ (Transpiration) เป็นการสญู เสียนา้ ของพืชในรูปของไอน้าโดยวิธีการแพร่ ร้อยละ 98 ของน้าที่พืชดูดเข้ามาจะสูญเสียไปโดย2การคายน้าบริเวณปากใบ (stoma) มี ลกั ษณะเปน็ ชอ่ งเลก็ ๆ ท่ีล้อมรอบดว้ ย 2 เซลล์คุม มรี ูปร่างคลา้ ยเมลด็ ถวั่ แดงประกบกนั พืชส่วน ใหญจ่ ะพบปากใบทดี่ ้านทอ้ งของใบมากกว่าดา้ นบนของใบ

การเปิดของปากใบขน้ึ อยกู่ บั ความเต่งของเซลล์คมุ ในช่วงเวลากลางวัน แสงจะกระตุ้นให้ K+ แพร่เขา้ ไปในเซลล์คุม นอกจากนั้นในเซลล์คุมซึ่งมีคลอโรพลาสต์อยู่ภายในจะมีกระบวนการ สงั เคราะห์ดว้ ยแสงเกดิ ขนึ้ ทาให้ภายในเซลลค์ มุ มีระดบั นา้ ตาลสงู ขนึ้ นา้ จากเซลล์ใกลเ้ คยี งจะเกิด การออสโมซิสเข้าเซลล์คุม ทาให้เซลล์คุมอยู่ในสภาพเต่งปากใบจึงเปิด ทาให้เกิดช่องว่างตรง กลางซึ่งพืชสามารถคายน้าออกมาทางปากใบ และเมื่อระดับน้าตาลลดลงเนื่องจากไม่มี กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง หรือไม่มีแสง K+ ก็จะแพร่ออกจากเซลล์คุม น้าก็จะออสโมซิส ออกจากเซลล์คุม หรือระดับที่พืชสูญเสียน้ามาก จะทาให้เซลล์คุมมีลักษณะลีบลงปากใบจึงปิด การปิดเปิดของปากใบพืชมีผลต่อการคายน้าของพืช เปรียบเสมือนประตูควบคุมปริมาณน้า ภายในตน้ พืช 1) แสงสวา่ ง 2) อุณหภมู ิ 3) ลม 4) ปริมาณนา้ ในดนิ พืชหลายชนดิ มกี ารปรับตวั เพอ่ื ปอ้ งกันการสญุ เสียนา้ เชน่ มกี ารสร้างสารจาพวกไข ออกมาคลมุ ผวิ ของใบหรอื ลาตน้ เอาไว้ เป็นตน้ พชื ทว่ั ไปมกั มีปากใบอยดู่ า้ นลา่ งของใบเพอื่ ลด การคายนา้ พืชทะเลทรายจะลดรูปใบกลายเปน็ หนามเพื่อลดการสูญเสียนา้

พารามีเซียม (paramecium)เปน็ สิง่ มชี วี ิตเซลลเ์ ดยี วทอี่ าศัยอยใู่ นนา้ จดื น้ารอบๆ เซลล์จะ ออสโมซสิ เขา้ สภู่ ายในเซลล์ เพราะสารละลายภายในเซลล์ของพารามีเซียม จัดเป็นสารละลายไฮ เพอร์โทนิคตอ่ นา้ ภายนอกเซลล์ พารามีเซียมมีกลไกในการรักษาสมดุลยภาพของน้าภายในเซลล์ โดยมโี ครงสร้างภายในเซลลท์ เ่ี รียกว่า คอนแทรก็ ไทล์ แวควิ โอล (contractile vacuole) ซง่ึ มรี ปู ร่ายคลา้ ยรปู ดาว ทาหนา้ ที่รวบรวมนา้ สว่ นเกนิ และของเสียต่าง ๆ ภายในเซลล์ ปลาเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลัง ที่มีไต 2 ข้าง ทาหน้าที่ขับถ่ายของเสียและน้าออกจาก ร่างกาย ปลานา้ จืด จะมสี ารละลายในเซลล์เปน็ สารละลายไฮเพอร์โทนิค (hypertonic solution) เมือ่ เทยี บกับน้าภายนอกตัวปลา ซ่งึ น้าจืดถอื วา่ เป็นสารละลายไฮโพโทนิค (hypotonic solution) นา้ จงึ ออสโมซิสเขา้ สตู่ วั ปลาโดยผ่านทางเซลล์ทีบ่ รเิ วณเหงือก ถงึ แม้ปลาจะกินนา้ นอ้ ยแตเ่ ม่ือปลา กนิ อาหาร น้าก็จะตามเขา้ ทางปากดว้ ย แต่น้าจะไม่ผ่านทางผิวหนังหรือเกร็ดของปลา จะเห็นได้ ว่าปลาน้าจืดจะรับน้าเข้าสู่ตัวปลามากเกินไป ปลาจึงต้องมีกลไกการขับน้าออก โดยไตมีหน้าท่ี ควบคมุ ปริมาณนา้ และเกลอื แรใ่ หเ้ หมาะสม จงึ เห็นได้ว่าปลานา้ จดื ตอ้ งขบั น้าออกมามากและบ่อย แต่ปลาน้าจืดก็ไม่ขาดแร่ธาตุ เพราะปลาได้รับแร่ธาตุส่วนหนึ่งมาจากอาหาร นอกจากนี้เหงือก ของปลาน้าจดื ยงั มีเซลล์พิเศษช่วยในการดดู ซมึ แร่ธาตุจาเป็นกลบั สตู่ ัวปลาอีกทางหน่ึงดว้ ย สารละลายไฮเพอร์โทนคิ (hypertonic solution) ทาให้น้าในเซลลต์ วั ปลาออสโมซิสออกสู่ ภายนอก นอกจากนน้ั ปลาทะเลยังรับแรธ่ าตุจากนา้ ทะเลเขา้ สตู่ วั ปลามากเกนิ ไปอกี ด้วย แร่ธาตุท่ี ละลายอยใู่ นนา้ ทะเลจะสามารถผ่านเขา้ ทางหนงั และเกล็ดปลาได้ ดงั นนั้ เหงือกของปลาทะเลจึงมี กล่มุ เซลล์ท่ขี บั แรธ่ าตสุ ว่ นเกนิ ออกจากรา่ งกาย นา้ ที่ปลากินเขา้ ไปจะถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกาย ส่วน แรธ่ าตุที่รับเข้าไปมากจะเขา้ สรู่ ะบบทางเดินอาหารและถกู กาจัดออกทางทวารหนัก รวมท้ังไตของ ปลาน้าเค็มก็จะขับปัสสาวะที่มีความเข้มข้นมาก (น้าน้อยแร่ธาตุมาก) และปัสสาวะน้อยเพื่อลด การสญู เสียน้า

สตั วท์ ะเลอ่ืน ๆ เชน่ เต่าทะเล และนกทะเล ซึ่งกนิ อาหารจากทะเล ทาให้ปริมาณเกลือ ในร่างกายมากเกินความจาเป็น แต่สัตว์เหล่านี้มีอวัยวะพิเศษสาหรับขับเกลือที่มากเกินไป ออกจากร่างกายในรูปน้าเกลือเข้มข้น อวัยวะดังกล่าอยู่บริเวณหัว เช่น ต่อมนา ซัล (nasal salt gland) และรจู มูกของนกทะเล เปน็ ตน้

ไต (Kidney) เป็นอวัยวะสาคัญที่มีบทบาทในการปรับสมดุลของน้าและเกลือแร่ นอกจากนีย้ ังมีหนา้ ทใ่ี นการขบั สง่ิ แปลกปลอมและของเสยี ที่เกิดจากกระบวนการเมแทบอลิซึม (Metabolism) ทเ่ี กดิ ข้นึ ในเซลล์ของสง่ิ มชี ีวิต ไตทาหนา้ ทีก่ รองของเสียหรือสิ่งแปลกปลอมออกจากกระแสเลือดและรักษาสมดุลของ นา้ และเกลอื แรใ่ นรา่ งกายไปพร้อม ๆ กัน โดยทางานร่วมกับอวัยวะอื่น ๆ เช่น ท่อไต กระเพาะ ปัสสาวะ ท่อปัสสาวะ เป็นต้น ไตประกอบด้วยหน่วยย่อยเรียกว่า “หน่วยไต (Nephron)” จานวนมากเป็นลา้ นหน่วย หลอดเลือดที่นาเลือดเข้าสู่ไตจะแตกแขนงเป็นกลุ่มของหลอดเลือดฝอยที่เรีย กว่า “โกลเมอรูลัส (Glomerulus)” ซึ่งจะทาหน้าที่กรองสารขนาดใหญ่ เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดง โปรตีน ฯลฯ เก็บเอาไว้และปลอ่ ยใหข้ องเหลวซง่ึ มสี ารทีม่ ีประโยชน์ เช่น กลูโคส กรดอะมิโน นา้ ไอออนเกลือแร่ ฯลฯ ผ่านสู่ทอ่ หน่วยไต และดูดสารเหล่าน้ันกลบั สูห่ ลอดเลอื ด ของเหลวท่เี หลือ จะไหลผ่านท่อหน่วยไต เคลื่อนที่ไปยัง ท่อไต (Ureter) และของเหลวเหล่านั้นจะไปรวมกันท่ี กระเพาะปสั สาวะ และขับออกมาเปน็ น้าปัสสาวะทาง ท่อปัสสาวะ (Urethra)

สมองส่วนไฮโพทาลามัส (Hypothalamus) เปน็ สว่ นของสมองที่อย่ทู างดา้ นล่างของ สมองส่วนหน้า มีลักษณะคล้ายรูปกรวยยื่นมาติดกับต่อมใต้สมอง (Pituitary gland) สมอง ส่วนนี้จะทาหน้าที่ควบคุมอารมณ์ ความรู้สึกต่าง ๆ ควบคุมอุณหภูมิ ความดันเลือด และมี บทบาทในการควบคุมสมดลุ ของนา้ ในรา่ งกาย การควบคุมความสมดลุ ของปรมิ าณน้าในเลือดโดยสมองสว่ นไฮโพทาลามัส จะถูกกระตุ้น โดยปรมิ าณของนา้ ในเลือด ในภาวะทรี่ ่างกายขาดนา้ เลอื ดจะมคี วามเข้มข้นมากกว่าปกติ ทาให้ ความดันเลือดตา่ จงึ รสู้ ึกหิวกระหายนา้ อาการขาดนา้ น้จี ะสง่ ผลใหเ้ กดิ กระแสประสาทจากสมอง ส่วนไฮโพทาลามัสไปกระตุ้นปลายประสาทในต่อมใต้สมองส่วนหลังให้หลั่งฮอร์โมน ADH เข้าสู่ กระแสเลอื ดสง่ ไปท่ีไต เพื่อกระตุ้นท่อหน่วยไตให้ดูดน้ากลับเข้าสู่หลอดเลือด ก็จะทาให้ปริมาณ น้าในเลือดสูงทาให้เลือดเจือจาง ผลดังกล่าวจะย้อนกลับไปสู่ไฮโพทาลามัสไปยับยั้งการสร้าง ฮอร์โมน ADH ทาให้การดูดน้ากลับคืนของท่อหน่วยไตลดลง ปริมาณน้าในร่างกายก็จะอยู่ใน ภาวะสมดุล เปน็ การทางานประสานกันระหวา่ งไฮโพทาลามัส ต่อมใต้สมองและไต

คือ ฮอร์โมนที่กระตุ้นการดูดกลับของน้า ในไต อาจเรียกว่า วาโซเพรสซิน (Vasopressin) กระตุ้นให้ไตดูดซึมน้ากลับไว้ในร่างกายเป็นผล ให้ปัสสาวะมีน้อยลง ถ้าขาดฮอร์โมนนี้ทาให้เกิด โรคเบาจดื ทาใหป้ สั สาวะมาก กระหายนา้ มาก **** แอลกอฮอลแ์ ละคาเฟอนี มีฤทธิ์ไปยับยั้งการทางาน ของฮอร์โมน ADH จึงส่งผล ให้ท่อหน่วยไตดูดน้ากลับ น้อยลง จงึ มปี รมิ าณปัสสาวะ มากขน้ึ ปัสสาวะเป็นสารน้าที่เกิดจากการกรองของเสียในเลือดผ่านทางไตและขับออกมานอก รา่ งกาย โดยปรมิ าตรของปัสสาวะโดยเฉลี่ยในผู้ใหญ่คือ 600-1,600 มิลลิลิตรต่อวัน ในปัสสาวะ ประกอบด้วยสารต่าง ๆ มากมายเช่น น้า แร่ธาตุ สารเคมี โปรตีน น้าตาล ครีเอตินิน เป็นต้น ซึ่งปริมาตรของปัสสาวะที่ขับออกในแต่ละวันจะมีความแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับช่วงอายุ อาหาร การกิน อุณหภมู ใิ นร่างกาย ปริมาณนา้ ท่ดี ่มื การทางานของหวั ใจและไต “ยเู รยี (Urea)” คอื ของเสียท่ีสาคัญท่รี ่างกายกาจดั ออกมา ยูเรยี เกิดจากกระบวนการสลาย สารอาหารพวกโปรตีนซึ่ง ทาให้เกิดสารที่มีความเป็นพิษ คือ “แอมโมเนีย” โดยร่างกายจะ เปล่ยี นแอมโมเนียให้อยู่ในรูปของยูเรียเพ่อื ลดความเปน็ พิษลง และใช้น้าในการเจือจางด้วย

การรกั ษาดลุ ยภาพอื่น ๆ ในรา่ งกาย กระบวนการต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในร่างกาย ความเป็นกรด-เบส ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ ซึ่งล้วนแต่ถูกควบคุมโดยการทางานของเอนไซม์ ไฮโดรเจนไอออน (H+) ในสารละลาย (Enzyme) เป็นตัวกระตุ้นซึ่งมีหลากหลายชนิด เอนไซมแ์ ต่ละชนิดจะทางานไดด้ หี รอื ไมน่ ้ัน ขน้ึ อยู่ กับสภาพความเปน็ กรดและเบสของร่างกาย ตัวอย่างเช่น การทางานของเอนไซม์ทริปซิน ถ้าในเลือดมี H+ ปริมาณมากจะทาให้ (trypsin) ซ่งึ ทาหน้าที่ย่อยสลายโปรตีนในลาไส้ เลือดมีค่าความเป็นกรดสูงและแก๊ส เล็ก จากกราฟพบว่าระดับความเป็นกรด-เบส คาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวแปรสาคัญ คือถ้าใน (pH) มีผลตอ่ การทางานของเอนไซม์ เลือดมีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณสูงจะทา ให้ค่าความเป็นกรดในเลือดสูงเพราะมีการสร้าง H+ ปรมิ าณมาก เมื่ออุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนแปลงทาให้อุณหภูมิของ COLD ร่างกายเปลยี่ นแปลงตามไปด้วย จงึ ไปกระตุ้นใหส้ มองส่วนไฮโพทาลามัส ส่งกระแสความรู้สึกไปยังอวัยวะต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้ร่างกาย สามารถรักษาดุลยภาพอุณหภมู ิเอาไว้ได้ ร่างกายจึงทางานไดเ้ ป็นปกติ HOT

สิ่งมีชีวิตที่เข้าสู่ร่างกายแล้วทาให้ร่างกายของเราเกิดโรคจะเรียกว่า เชื้อโรค (Pathogen) ซึ่งสามารถพบไดท้ กุ ทรี่ อบตัวของเรา โดยปกติแล้วร่างกายของคนเรามีกลไกใน การป้องกันและกาจัด เชื้อโรคอยู่แล้วตามธรรมชาติ ซึ่งเปรียบเสมือนกับกาแพงเมือง ด่าน หรือป้อมปราการที่สร้างไว้สาหรับเป็นเครื่องกีดขวาง สกัดกั้นหรือดักจับทาลายเชื้อโรค เพื่อ ไม่ให้เข้าไปทาอนั ตรายเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะที่ทาหน้าที่สาคัญ ๆ ในร่างกาย จนเกิดเป็น โรคร้ายแรงได้ ดา่ นหรืออวัยวะท่ชี ว่ ยปกปอ้ งและกาจัดเชอื้ โรคโดยมีทงั้ หมด 3 ด่านดว้ ยกนั คอื ผิวหนงั มีแนวป้องกัน คอื สารเคมที ่ีเซลล์ผิวหนังสร้างข้นึ แลว้ ขบั ออกมาทางรูเปิดของ ขุมขนหรอื รูเปิดของต่อมต่าง ๆ เชน่ เหงอื่ น้ามัน น้ามูก น้าตา เป็นต้น ซึ่งสารเหล่านี้มีเกลือ ปนอยหู่ รือมสี ภาพเป็นกรดออ่ น ๆ ถึงแม้วา่ สารเหลา่ น้จี ะไม่มฤี ทธิ์หรือไม่สามารถทาลายเชื้อ โรคที่สมั ผสั ได้ แตก่ ็สามารถชว่ ยชะลา้ งหรือกาจัดเชอื้ โรคใหห้ ลุดออกไปได้

นอกจากนี้ตลอดแนวทางเดินของระบบหายใจตั้งแต่รูจมูกเข้าไปในหลอดลม ก็จะมี เยอ่ื บุผิวท่ปี ระกอบไปด้วย น้าเมือกและซิเลีย (Cilia) ช่วยดักจับเชื้อโรคและฝุ่นละอองรวมถึง สิ่งแปลกปลอมที่ปะปนเข้าไปกับอากาศที่หายใจ ซึ่งทาให้เกิดความระคายเคืองในลาคอ ร่างกายจึงจาเป็นต้องกาจัดสิ่งเหล่านี้ออกด้วยการไอ จาม หรือขับเป็นเสมหะออกมา ใน ขณะเดียวกนั ในปากจะมนี า้ ลายซึง่ มีฤทธิเ์ ป็นเบส เช้ือโรคหรือสิ่งแปลกปลอมที่ปะปนมากับน้า และอาหารก็จะถกู ทาลายโดยนา้ ลายและกรดทห่ี ลงั่ ออกมาในกระเพาะอาหาร HCl Cilia หากเชื้อโรคเข้าสู่ภายในร่างกายของเรา เซลล์ที่ได้รับอันตรายจะขับสารเคมีเพื่อส่ง สัญญาณไปกระตุน้ กระบวนการตอบสนองที่ทาให้เกิดการอักเสบ (Inflammation) ซึ่งจะทา หน้าที่เป็นเสมือนด่านสกัดกั้นชั้นที่สองของร่างกายที่จะช่วยป้องกันและต่อต้ านเชื้อโรคทุก ชนดิ โดยไมเ่ ฉพาะเจาะจง จงึ เรยี กดา่ นที่สองนีว้ ่าเปน็ แนวปอ้ งกันโดยทว่ั ไป

ในกระบวนการอักเสบนี้ ร่างกายจะขับ ขอ งเ ห ลว แล ะ มี เซ ล ล์ เม ็ ดเ ลื อ ดข า ว ท า หน ้ า ท ี่ กาจัด เชื้อโรค เซลล์เม็ดเลือดขาวมีหลาย ร ู ป แ บ บ ท ี ่ ร ว ม ก ั น เ ร ี ย ก ว ่ า ฟ า โ ก ไ ซ ต์ (Phagocyte) สามารถออกจากหลอดเลือดเข้า สเู่ นื้อเยื่อบริเวณใกล้ ๆ นั้น แล้วเซลล์ฟาโกไซต์ แต่ละเซลล์จะโอบล้อมเชื้อโรคไว้ เพื่อไม่ให้เชื้อ โรคแพร่กระจายไปยังบริเวณอื่น ๆ จากนั้นก็จะ ทาลายเชอ้ื โรคตอ่ ไป เมื่อบริเวณใดของร่างกายเกิดการอักเสบขึ้นก็จะมีเลือดมาหล่อเลี้ยงบริเวณ นั้นเพิ่ม มากขึ้น ทาให้มีลักษณะบวมแดงและอาจมีหนอง และถ้าเอามือแตะจะรู้สึกว่าตรงบริเวณ บาดแผลท่ีบวมแดงนน้ั จะร้อนขึ้นกว่าปกติ เรียกวา่ เกิดการอักเสบ ซึ่งเกดิ จากการที่รา่ งกายได้ สร้างสารเคมีขึ้นมาแล้วทาให้อุณหภูมิร่างกายสูงกว่าปกติ สภาวะเช่นนี้จะทาให้เชื้อโรคถูก ทาลายหรือเพ่ิมจานวนไดช้ ้าลง และถูกฟาโกไซตจ์ บั กนิ ไดโ้ ดยง่าย

เมือ่ เช้ือโรคสามารถผ่านด่านท่ีสองได้แล้ว จะมกี ารกระตุ้นหนว่ ยปอ้ งกันพิเศษซึ่งเป็น การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันเฉพาะโรคหนึ่งโรคใดที่เคยสัมผัสเท่านั้นเรียกว่า ระบบ ภูมิคุ้มกัน ซึ่งการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันจะจาเพาะโรคหนึ่งโรคใดที่เคยสัมผัสเท่านั้น เชอื้ โรคบางชนดิ จะมสี ารบางชนดิ ประจาอยทู่ ่ีผวิ เซลล์ เรยี กว่า แอนติเจน (Antigen) ซ่ึงสว่ น ใหญ่เป็นสารจาพวกโปรตีน เมื่อเชื้อโรคนี้เข้าสู่ร่างกายคนเซลล์เม็ดเลือดขาวที่เรียกว่า ฟาโกไซต์ จะเขา้ จับกนิ เชอ้ื โรคนนั้ ทาให้แอนตเิ จนของเชอื้ โรคปรากฏอยบู่ นผวิ ของฟาโกไซต์ และไปกระตุ้นเซลล์เม็ดเลือดขาวกลุ่มลิมโฟไซต์ (Lymphocyte) ชนิดเซลล์ที (T-cell) ให้ จดจาและจาแนกแอนติเจนนี้ แล้วส่งสัญญาณต่อไปยัง เซลล์บี (B-cell) ทาให้เซลล์บีมีการ แบ่งเซลล์ส่วนหนึ่งพัฒนาไปเป็น เซลล์เม็ดเลือดขาวอีกชนิด คือ เซลล์พลาสมา (Plasma cell) ซงึ่ จะทาหนา้ ท่ีสรา้ งแอนติบอดี (Antibody) ไปจับกับแอนติเจนบนผิวเซลล์ของเชื้อโรค ทาใหเ้ ชือ้ โรคน้นั หมดฤทธิแ์ ละถูกเซลล์เมด็ เลอื ดขาวจับกินทาลายไดง้ า่ ยขึน้ ฟาโกไซต์ (Phagocyte) คือ เซลลเ์ ม็ดเลือดขาวชนดิ ทที่ าหนา้ ทก่ี าจัดเชอ้ื โรค โดยการโอบล้อมเชื้อโรคไว้ไม่ให้แพร่กระจายไปยังบริเวณอื่น ๆ โดยเรียก วิธีการกินหรือโอบล้อมสิ่งแปลกปลอมของฟาโกไซต์ว่า วิธีฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis)

โรคภัยไข้เจ็บมีบทบาทสาคัญในการดารงชีวิตของคนเรา การเสริมสร้าง ภูมิคุ้มกันให้กบั ร่างกายเป็นวิธีการหนึ่งที่ช่วยป้องกันการเป็นโรค ซึ่งสามารถทาได้ 2 วิธี คือ การให้ภูมิคุ้มกันก่อเอง (Active immunity) และการให้ภูมิคุ้มกันรับมา (Passive immunity) ซ่ึงการให้ภูมคิ มุ้ กันทง้ั สองทางนกี้ อ็ าศัยหลักการทางานของระบบภูมิคุ้มกัน ของร่างกายทเ่ี กิดจากการสร้างแอนตบิ อดตี อ่ แอนตเิ จนน่นั เอง แอนติเจน (Antigen) คือ สิ่งแปลกปลอมที่เข้าสู่ร่างกาย แล้วกระตุ้นให้ร่างกาย สรา้ งสารภูมติ า้ นทาน แอนติบอดี (Antibody) คือ โปรตีนชนิดหนึ่งที่สร้างจากระบบภูมิคุ้มกันต้านทาน โรคของมนษุ ย์และสตั ว์เล้ยี งลกู ด้วยนม เมื่อรา่ งกายได้รบั ส่งิ แปลกปลอม เปน็ ภมู คิ ้มุ กันที่เกิดจากร่างกายได้รับแอนติเจน หรือเชื้อโรคที่อ่อนกาลังลงซึ่งไม่ทาอันตราย ต่อสุขภาพ โดยนามาฉีด กิน หรือทาที่ผิวหนัง กระตุ้นให้ร่างกายสร้างแอนติบอดีหรือ ภูมิคุ้มกันขึ้น เช่น การฉีดวัคซีนไอกรน โปลิโอ วัณโรค ไทฟอยด์ โควิด-19 เป็นต้น

โรคบางชนิดเมอื่ เคยเปน็ แล้วครั้งหนึง่ และรักษาหายแลว้ ร่างกายจะมภี ูมิต้านทานต่อโรคนน้ั ทาให้ไม่ เป็นโรคน้นั อีก เชน่ โรคอีสุกอีใส เป็นต้น ท้งั นี้ก็เพราะว่า เซลล์ทีในร่างกายจะจดจาเชื้อโรคอีสุกอีใสนี้ได้ จึง กระตนุ้ ใหเ้ ซลล์บีแบ่งเซลล์และพัฒนาเปน็ เซลลพ์ ลาสมา เพื่อสร้างแอนติบอดีไปจัดการกับแอนติเจนเชื้อโรค ของอสี ุกอใี สนัน้ ภมู ิคุ้มกนั ที่เกิดขึ้นในลักษณะนีเ้ รยี กว่า ภูมิคุม้ กนั กอ่ เอง ซึง่ จะคงอยใู่ นร่างกายได้นาน จาก หลกั การของระบบภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติของร่างกายนเ้ี อง ทน่ี าไปสู่แนวคิดของการ ฉีดวัคซีน เพื่อกระตุ้น ให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกัน วัคซีน คือ เชื้อโรคที่ตายแล้วหรือเชื้อโรคที่มีชีวิตแต่ถูกทา ให้หมดฤทธิ์ลง วัคซีน บางชนิดก็ใช้พษิ ของเชื้อโรคทที่ าให้หมดพิษแลว้ แตย่ ังมีแอนติเจนอยู่ ซ่งึ เป็นปัจจัยสาคัญที่จะช่วยกระตุ้นให้ ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายสร้างแอนติบอดี ชนิดใดชนิดหนึ่งมาจัดการกับแอนติเจนนั้น ๆ ได้อย่าง เหมาะสมเฉพาะเจาะจงและมีประสิทธิภาพ วคั ซีน (vaccine) มักประกอบดว้ ยแอนตเิ จนทถ่ี ูกทาให้เปลี่ยนแปลงไปหรอื แอนติเจนที่ มฤี ทธิ์ไมร่ ุนแรงเหมือนแอนตเิ จนปกตจิ ึงมีผลให้เกดิ การตอบสนองต่อแอนติเจนทไ่ี ม่เกิด โรคขนึ้ มา ทอกซอยด์ (toxoid) คือวคั ซนี ที่ผลิตขึ้นโดยการนาพิษของเชื้อโรคมาทาให้หมดฤทธิ์ ไปแต่ยังสามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันได้ ใช้สาหรับโรคติดเชื้อที่เกิดจากพิษของเชื้อ เช่น โรคคอตบี และโรคบาดทะยกั (ไม่ไดเ้ กิดจากตวั แบคทเี รียโดยตรง) mRNA คอื อะไร? mRNA (messenger Ribonucleic Acid) เป็นสารพันธุกรรม ที่อยใู่ นเซลล์ของรา่ งกายทาหนา้ ท่ีออกคาสั่งให้เซลล์ผลิตโปรตีนขึ้นตาม รหสั คาสัง่ ซึ่งถอื ว่าเป็นกลไกปกติของร่างกาย วัคซีน mRNA มีการทางานอยา่ งไร ? หลักการทางานของวัคซีนป้องกันโรคโควิด-19 ชนิด mRNA คือการเอาชิ้นส่วนสารพันธุกรรมของเชื้อโควิด- 19 (mRNA) ส่วนที่ เกี่ยวข้องกับการสร้างโปรตีนส่วนที่เป็นปุ่มหนามของเชื้อไวรัส (Spike protein) นามาสงั เคราะห์เป็นรหัสคาสัง่ ที่เรยี กวา่ S-spike mRNA เมื่อฉีดวัคซีนชนิด mRNA เข้าสู่ร่างกายจะท าให้เซลล์ใน ร่างกายผลิตโปรตีนส่วนที่เป็นปุ่มหนามของไวรัสขึ้น และโปรตีนที่ผลิต ในส่วนนีเ้ องจะทาหนา้ ท่ีเป็นตัวกระตุ้นภูมิคุ้มกัน (Antigen) ให้ร่างกาย รู้จักกับเชื้อโรคโควิด-19 และสร้างภูมิคุ้มกัน (Antibody)เพื่อป้องกัน การเจบ็ ปว่ ยหรอื เสยี ชวี ติ จากโรคโควดิ -19

เปน็ แอนติบอดีที่ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายไม่ได้สร้างขึ้นมาเอง แต่ได้รับมาจากแหล่งอื่น ทาหน้าที่เป็นภูมิคุ้มกนั เช้อื โรคในรา่ งกายชวั่ คราวจะเรียกว่า ภูมิคุ้มกันรับมา ซงึ่ ภูมิคุ้มกันแบบนี้จะ ช่วยป้องกันเพียงชั่วระยะสั้น ๆ เท่านั้น เพราะร่างกายไม่ได้สร้างเอง ทารกที่เกิดใหม่จะได้รับ ภูมิคุ้มกันโรค คือ แอนติบอดี จากแม่ผ่านรกและน้านมทันที ภูมิคุ้มกันที่ทารกได้รับนั้นเป็น ภมู คิ ุ้มกนั รบั มา เพราะแมเ่ ปน็ ผสู้ ร้างแอนติบอดแี ลว้ ส่งผา่ นใหล้ กู ไม่ใช่ร่างกายของทารกเป็นผสู้ ร้าง เอง โรคบางชนิดซึ่งไม่ใช่โรคระบาด จึงไม่มีวัคซีนป้องกันไว้ล่วงหน้า เช่น โรคพิษสุนขั บ้า เป็นต้น หรือการไดร้ บั พษิ จากสัตว์ต่าง ๆ ซงึ่ จาเปน็ จะตอ้ งฉีดแอนตบิ อดีเพอื่ เป็นการปอ้ งกันรา่ งกายทนั ที ซึ่ง แอนตบิ อดที ่ีฉดี เข้าส่รู า่ งกายจะเรียกวา่ เซรุ่ม (Serum) เซรุม่ (Serum) คอื ภูมิคุ้มกันโรค ที่ฉีดเข้าร่างกายแล้วสามารถนาไปใช้รักษา โรคได้ทันทีเพราะเซรุ่มเป็นแอนติบอดีที่สัตว์ สรา้ งขน้ึ เซรมุ่ อาจทาไดโ้ ดยฉดี เชอ้ื โรคท่ีอ่อน ฤทธ์ลิ งแล้วเข้าไปในม้าหรือกระต่าย เมื่อม้า หรือกระต่ายสร้างแอนติบอดีขึ้นในเลือด เรา จึงดูดเลือดมา้ หรอื กระต่ายท่ีเป็น น้าใส ๆ ซง่ึ มแี อนตบิ อดีอยู่ นามาฉดี ให้กบั ผ้ปู ่วย

Active ไมม่ ีอาการแพ้ Immunity ภมู คิ มุ้ กนั จะเกดิ ชา้ ตอ้ งรอให้ รา่ งกายตอบสนองตอ่ วัคซนี รา่ งกายของผู้ป่วยจะไดร้ บั แอนตบิ อดี Passive และเกดิ ภมู คิ ้มุ กนั ทนั ที Immunity ผปู้ ว่ ยอาจเกดิ อาการแพ้เซร่มุ ท่ีไดจ้ ากสตั ว์ นมแม่ คืออาหารทด่ี ที ี่สุดสาหรับทารก เพราะ นา้ นมแมน่ ้ันให้ท้งั คณุ คา่ ดา้ นโภชนาการและการ เสริมสร้างภูมิคุ้มกัน นมแม่ประกอบไปด้วยสาร ออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิด เช่น สารภูมิ ต้านทาน (Anitbody) และโปรตีนต่าง ๆ รวมทั้ง แบคทเี รยี ทด่ี ีตอ่ ระบบทางเดนิ อาหารของลกู นอ้ ย ทช่ี ่วยเสริมสรา้ งระบบภูมิคุ้มกัน น้านมแม่โดยเฉพาะน้านมแรก ที่เรียกว่า “คอลอสตรัม” หรือน้านมน้าเหลืองนั้น เป็น น้านมแม่ทถี่ กู สร้างในช่วงแรก ซึ่งช่วยเสริมสร้าง ความแข็งแรงใหแ้ กร่ ่างกายของลกู มากที่สดุ

โรคเอดส์ หรือ โรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง (Acquired Immune Deficiency Syndrome ; AIDS) เป็นโรคที่เกิดจาก การที่มีเชื้อไวรัส HIV เข้าสู่ร่างกายแล้วไปขยายจานวนอยู่ ภายใน เซลล์ที (T cell) จนทาใหเ้ ซลล์ทีตายไปเป็นจานวนมาก ผูป้ ว่ ยทไ่ี ดร้ บั เช้อื HIV เขา้ ไปแล้วจะทาให้การทางานของระบบ ภูมิคุม้ กนั มคี วามผดิ ปกติ ร่างกายสูญเสียความสามารถในการ ตอ่ สู้กับโรคอื่น ๆ ร่างกายจึงอ่อนแอและเกิดโรคแทรกซ้อนต่าง ๆ เช่น โรคปอดบวม (นิวมอเนีย) วัณโรค เยื่อหุ้มสมองอักเสบ เปน็ ต้น จึงเป็นสาเหตทุ ี่ทาให้ผูป้ ว่ ยโรคเอดสเ์ สียชีวิตได้ง่าย โรคภูมิแพ้ (Allergy) เป็นโรคไม่ติดต่อเพราะไม่ได้ เกิดจากเชื้อจุลินทรีย์หรือไวรัส ไม่สามารถแพร่กระจายเชื้อ จากคนหนึ่งไปสู่อีกคนหนึ่งได้ แต่โรคภูมิแพ้เป็นโรคที่เกิดจาก ความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย ที่ตอบสนอง อย่างรนุ แรงตอ่ สงิ่ แปลกปลอมทอ่ี ย่รู อบ ๆ ตัว เช่น ละอองเกสร ดอกไม้ ฝุ่น อาหาร เป็นต้น สิ่งที่เป็นสาเหตุให้ร่างกาย เกิดปฏิกิริยาต่อต้านสิ่งแปลกปลอม เราเรียกสิ่งนั้นว่า สารก่อ ภมู ิแพ้ (Allergen) เม่อื มีสารกอ่ ภมู ิแพ้น้ีเขา้ สู่ร่างกาย ร่างกาย จะสร้างแอนติบอดีที่ส่งสัญญาณให้เซลล์ในร่างกาย หลั่ง สารเคมีที่เรียกว่า ฮิสตามิน (Histamine) ออกมา ทาให้เกิด อาการไอ จาม คนั ตา คันจมกู หรือน้าตาไหล เปน็ ตน้ โรคลูปัส หรือ เอสแอลอี (Systemic Lupus Erythematosus ; SLE) ซึ่งเป็นโรคในกลุ่ม ภูมิคุ้มกัน ต้านตนเอง (Autoimmune disease) กล่าวคือ ระบบ ภูมิคุ้มกันของร่างกายจะต่อต้านและทาลายเนื้อเยื่อ หรอื เซลล์ในระบบตา่ ง ๆ ของตนเอง โรค SLE เป็นโรค เรื้อรังและยังไม่มียาที่ใช้รักษาให้หายขาดได้จริง ผู้ป่วยจาเป็นต้องได้รับการรักษาอย่างต่อเนื่องและ ต้องปฏบิ ัติตนอยา่ งถกู ตอ้ งตามคาแนะนาของแพทย์

: Heredity สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันจะมีลักษณะคล้ายกัน รุ่นลูกหลานจะมีลักษณะคล้ายพ่อแม่ ปู่ย่า หรือตายาย แสดงว่าลักษณะเหล่านั้นมีการถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นต่อไปได้ ลักษณะของสิ่งมีชวี ิตท่ถี า่ ยทอดจากรุ่นหน่ึงไปยังรนุ่ ตอ่ ไปได้เปน็ ลักษณะทางพันธุกรรม พันธุกรรม (Gene) หมายถึง หน่วยที่มีคุณสมบัติควบคุมลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต พันธุศาสตร์ (Genetics) หมายถึง วิชาวทิ ยาศาสตร์สาขาหนึ่งที่ศึกษาเกี่ยวกับการถ่ายทอด ลักษณะทางพนั ธกุ รรมจากรุ่นหน่ึงไปสรู่ ่นุ หน่งึ ส่ิงมีชีวติ แตล่ ะสปีชสี ม์ ลี กั ษณะเฉพาะของแต่ละสปีชีส์ สิง่ มชี ีวิตสปีชีสเ์ ดยี วกนั ย่อมมี ความแตกตา่ งกนั นอ้ ยกวา่ สงิ่ มชี วี ิตต่างสปีชสี ก์ นั ความแตกตา่ งเหลา่ นีเ้ ปน็ ผลจากพันธกุ รรม ที่ต่างกัน ความแตกต่างเนื่องจากพันธุกรรมที่ต่างกันเรียกว่า ความแปรผันทาง พันธุกรรม (genetic variation) ลักษณะความแปรผันทางพันธกุ รรมแบ่งเปน็ 2 ประเภท 1.ลักษณะทางพนั ธกุ รรมที่แปรผนั แบบต่อเนื่อง (continuous variation) เปน็ ลกั ษณะท่ี ไมส่ ามารถแยกเป็นกลุ่มได้ชัดเจน ถูกควบคุมโดยยีนหลายคู่ เช่น ความสูง สีผิวของคน นา้ หนกั ของคน ฯลฯ 2. ลักษณะทางพันธุกรรมที่แปรผันแบบไม่ต่อเนื่อง (discontinuous variation) เป็น ลักษณะทีส่ ามรถแยกเปน็ กลุ่มไดช้ ัดเจน เชน่ มีตงิ่ หู/ไมม่ ีตง่ิ หู หนงั ตาช้ันเดยี ว/หนังตาสอง ชนั้ หมู่เลอื ดของคน หอ่ ลิ้นได้/หอ่ ลนิ้ ไมไ่ ด้ ฯลฯ

ความแตกต่างของลักษณะของสิ่งมีชีวิต มิใช่ขึ้นอยู่กับพันธุกรรมที่แตกต่างกัน เท่านัน้ ส่วนหนึง่ ยังขึ้นอยกู่ ับอทิ ธพิ ลของสิง่ แวดลอ้ มดว้ ย เชน่ ความสงู จะได้รบั อิทธพิ ลจาก อาหารทก่ี นิ ด้วย ฯลฯ ลักษณะสิ่งมีชวี ิต = พันธกุ รรม + สิ่งแวดล้อม บิดาแห่งวิชาพนั ธศุ าสตร์ คอื เกรเกอร์ เมนเดล (Gregor Mendel) – เกิดปี พ.ศ. 2365 เมอื งไฮเซนดอร์ฟ ประเทศ ออสเตรยี เปน็ นักบวชในโบสถแ์ หง่ หนงึ่ – ทดลองผสมพันธุ์ถั่วลันเตา จนค้นพบกฎของ การถ่ายทอดลักษณะทางพนั ธกุ รรม 1. ยีน (Gene) คอื สง่ิ ทีค่ วบคมุ ลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม ซงึ่ ยีนคือสว่ นหนึง่ DNA ทเ่ี ปน็ สาร พนั ธกุ รรม ยนี แบง่ ออกเป็น 2 ลักษณะตามการแสดงออก คือ ยนี เดน่ (Dominant gene) นิยมแทนดว้ ยตวั อกั ษรพิมพใ์ หญ่ เชน่ T / P / G ยนี ดอ้ ย (Recessive gene) นยิ มแทนดว้ ยตัวอกั ษรพมิ พเ์ ล็ก เช่น t / p / g 2. จีโนไทป์ (Genotype) คอื รูปแบบของยนี ทอ่ี ยบู่ นโครโมโซม เชน่ ยนี T แทน ลักษณะสงู ยีน t แทน ลกั ษณะเตี้ย ยนี ที่คกู่ นั เชน่ TT Tt หรือ tt จะเรียกว่า จีโนไทป์ (Genotype) 3. ฟีโนไทป์ (Phenotype) คอื ลักษณะท่ปี รากฏให้เห็นภายนอก ซ่ึงเปน็ ผลมาจากรูปแบบ ของยีนในสารพันธุกรรม (genotype) เช่น การมลี ักยม้ิ ตาบอดสี หัวล้าน เปน็ ตน้ ยีน TT แทน ลกั ษณะสงู ยนี Tt แทน ลกั ษณะสูง ยีน tt แทน ลกั ษณะเตยี้ ลักษณะสูงและลักษณะเตีย้ จะเรยี กว่า ฟโี นไทป์ (Phenotype) 4. ฮอมอไซกสั (Homozygous) คอื การทีส่ ง่ิ มีชวี ิตมยี นี 2 ยีนท่เี หมือนกัน เช่น TT / tt 5. เฮเทอโรไซกัส (Heterozygous) คอื การท่ีส่งิ มีชีวิตมียนี 2 ยนี ต่างกนั เช่น Tt

1). ลักษณะใดในมนุษยท์ ่ีสิ่งแวดลอ้ มมอี ทิ ธพิ ลมากกวา่ ลกั ษณะทางพนั ธุกรรม? 1.โรคเบาหวาน 2.ตาบอดสี 3.ถนดั ซา้ ยหรือถนดั ขวา 4.หมูเ่ ลอื ด 2). การแตง่ งานระหวา่ งญาติพน่ี ้องใกลช้ ดิ กนั มกั ไดล้ ูกทผี่ ิดปกตเิ พราะเหตุใด 1.ยีนทเี่ ป็นอันตรายมสี มบัตกิ ารแสดงออกรนุ แรงมากขน้ึ ในกลุ่มพนี่ อ้ ง 2. การเปลยี่ นแปลงลาดบั เบสของ DNA เหมอื นกนั ระหวา่ งพ่ีนอ้ ง 3.ยนี มิวเทชันมโี อกาสเกดิ มากขึ้นในระหวา่ งพี่นอ้ ง 4.ยนี ดอ้ ยทเี่ ปน็ อนั ตรายมีโอกาสเข้าคกู่ นั มากขน้ึ 3). คากลา่ วขอ้ ใดท่ีสนับสนนุ ความหมายของพนั ธกุ รรมมากที่สดุ ? 1. ผลไม้ย่อมหลน่ ไม่ไกลตน้ เสมอ 2.กาก็ตอ้ งเปน็ กาจะเป็นหงส์ไมไ่ ด้ 3.พอ่ แม่เปน็ อยา่ งไรลกู กม็ กั เปน็ อยา่ งนนั้ 4.จะดนู างใหด้ ูแม่ 4). การถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรมสามารถพบได้ทใ่ี ด? 1.นวิ เคลียส 2.นิวเคลยี ส และไซโทพลาซึม 3.ไซโทพลาซมึ 4.เซลล์สบื พันธุ์ 5). ขอ้ ความใดไมถ่ ูกตอ้ ง เก่ียวกบั ความแปรผันทางพันธกุ รรม? 1.เกดิ จากการสืบพนั ธแุ์ บบอาศยั เพศได้มากกว่าการสบื พนั ธุแ์ บบไมอ่ าศยั เพศ 2.เกิดข้ึนได้ท้ังจากการรวมกลมุ่ ของยนี และมิวเทชัน 3.มีประโยชนต์ อ่ สง่ิ มชี วี ิตทงั้ แบบอาศยั เพศและแบบไมอ่ าศยั เพศ 4.เกดิ ขึ้นเพื่อใหไ้ ดล้ กั ษณะท่เี หมาะสมกบั สภาพแวดลอ้ มท่ีส่ิงมีชวี ติ จะต้องเผชิญในอนาคต เฉลยคาตอบ : 1. ตอบ 3 2. ตอบ 4 3. ตอบ 1 4. ตอบ 2 5. ตอบ 3

ภายในนิวเคลียสของเซลล์มีสาร พันธุกรรมหรือดีเอ็นเอ (DNA) พันอยู่กับ โปรตนี หลายชนดิ ประกอบเป็นโครงสร้าง สายยาวท่ีเรียกว่า โครมาทิน ระหวา่ งการ แบ่งเซลล์ โครมาทนิ จะขดตัวจนมีลกั ษณะ เปน็ ทอ่ น เรยี กว่า โครโมโซม แต่ละโครโมโซมประกอบด้วยแขนสองข้าง เรียกว่า โครมาทดิ (Chromatid) ซงึ่ แขนสองขา้ งจะมี จุดเช่อื มกัน เรยี กวา่ เซนโทรเมียร์ (Centromere) ส่งิ มชี ีวติ ชัน้ สงู แตล่ ะชนิด จะมีจานวนโครโมโซม คงทแ่ี ละมีลกั ษณะเหมือนกนั 2 ชุด หรือ 2n เช่น คน มีโครโมโซม 46 แท่ง หรือ 23 คู่ จัดเป็นโครโมโซม รา่ งกายหรือออโตโซม (Autosome) 22 คู่ และอีก 1 คู่เรียกว่า โครโมโซมเพศ (Sex chromosome) โครโมโซมคูท่ ่ี 23 เพศชาย = XY โครโมโซมคทู่ ี่ 23 เพศหญงิ = XX ฮอมอโลกสั โครโมโซม คอื คู่ของโครโมโซมคู่เหมอื นมาเขา้ คู่กัน ซึ่งจะมยี ีนทีเ่ หมอื นกัน หรอื คลา้ ยกันมาก มขี นาดเท่ากัน และ ควบคุมลกั ษณะเดยี วกนั

- การนับจานวนโครโมโซมใหน้ บั บริเวณทเ่ี ปน็ รอยคอด หรอื เซนโทรเมียร์ 1 โครโมโซม มี 2 โครมาทดิ 1 โครโมโซม มี 1 โครมาทดิ (โดยท้งั 2 โครมาทิดมายดึ ติดกนั ที่ (ดังนั้นในภาพนี้ จงึ มีโครโมโซมทงั้ หมด 2 บรเิ วณกงึ่ กลางเรียกวา่ เซนโทรเมยี ร์/centromere) โครโมโซม โดยแตล่ ะโครโมโซมมี 1 โครมาทิด) การนับชดุ โครโมโซม (จานวน n) ใหด้ ูจากฮอมอโลกสั โครโมโซม ว่าแต่ละฮอมอโลกัสโครโมโซม เข้าคู่กันทีละก่ี โครโมโซม การจัดเรยี งโครโมโซมใช้ศึกษาลักษณะของโครโมโซม และใช้วิเคราะห์ความผิดปกติทีเ่ กดิ จากพนั ธุกรรมหรอื โรคทางพันธุกรรม โดยอาจพิจารณาจากจานวนหรือ ลกั ษณะของโครโมโซม

โรคทางพันธกุ รรม (Genetic Disorders) คอื โรคที่เกิดจาก ความผิดปกตใิ นพันธกุ รรม หรือเกดิ ข้นึ ในโครโมโซม ซง่ึ สามารถ ถ่ายทอดภายในครอบครัวจากรุ่นสู่รุ่นได้ และก่อให้เกิดความ ผิดปกติตั้งแตก่ าเนดิ ในปจั จบุ ันยงั ไมม่ ีวธิ รี กั ษาใหห้ ายได้ ทาได้ เพยี งรกั ษาตามอาการและตดิ ตามผลเป็นระยะเท่านัน้ เกิดจากการที่มีโครโมโซมคู่ที่ 21 เพิ่มขึ้นมา 1 แท่ง (Trisomy21) มีอาการปัญญาอ่อน ตาชี้ออก จมูกบี้ มีเส้นลายมือเป็นเส้นลาย ขวางยาว มกั พบในแม่ที่ตง้ั ครรภ์ตอนอายุมาก เกดิ จากความผดิ ปกตขิ องโครโมโซมคู่ที่ 18 เกินมา 1 แท่ง (Trisomy 18) ส่งผลให้เด็กมีความผิดปกติทางสติปัญญา ปากแหว่ง เพดานโหว่ นิ้วมือ บิดงอ และกาแน่นเข้าหากนั เป็นโรคทที่ าให้เดก็ เสยี ชวี ิตต้งั แต่อายยุ ังน้อย

โรคคริดูชาต์เป็นโรคพันธุกรรมชนิดหนึ่งเกิดจากการหลุดหายของ ส่วนหนึ่งของแขนข้างสั้นของโครโมโซมคู่ที่ 5 การหลุดหายนี้อาจมีขนาด ตง้ั แต่เล็กมากไปจนถงึ การหลดุ หายของแขนขา้ งสนั้ ท้งั หมดเป็นกลุ่มอาการที่ ประกอบด้วยความผิดปกติแต่กาเนิดหลายอย่าง ภาวะสติปัญญาบกพร่อง ศีรษะเล็ก ใบหน้าผิดปกติ และมีเสียงร้องคล้ายแมว (บางครั้งจึงเรียกโรคนี้ ว่า Cat crying syndrome) ทเี่ กดิ กับทารกแรกเกดิ เกิดจากโครโมโซมค่ทู ่ี 13 เกินมา 1 แทง่ (trisomy 13) อาการ น้าหนกั น้อย ศรี ษะเล็ก ตาเล็กหรือไมม่ ีตา ปากแหว่ง เพดานโหว่ ตาหา่ งกัน มรี อยยน่ ทีห่ วั ตา จมูกโตแบน คางสั้น ใบหูผิดปกติและอยู่ต่า นิ้วมากเกิน หัวใจพิการ ไตผิดปกติ อาจมีอวัยวะภายในกลับซ้ายขวากัน มักเสียชีวิตตั้งแต่อายุ ยงั นอ้ ย 80 % เสยี ชวี ิตภายใน 1 ปี โรคท่ีเกดิ จากความผดิ ปกติที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมในโครโมโซมเพศ (Sex chromosome) เป็นโรคทเี่ กดิ จากความผดิ ปกตขิ องโครโมโซมเพศจานวน 1 คู่ หรอื 2 แท่ง ในผู้หญิงจะเป็นโครโมโซม XX ส่วนในผู้ชายจะเป็นโครโมโซม XY จะมีโอกาสเกิดขึ้นมากในเพศใดเพศหนึ่ง ตัวอย่างของโรคที่ถ่ายทอดทาง พันธุกรรมในโครโมโซมเพศ ได้แก่ โรคธาลัสซีเมีย โรคตาบอดสี โรคบกพร่อง เอน็ ไซม์ G-6-PD เป็นต้น

โรคไคลน์เฟลเตอร์พบในผู้ชาย เกิดจากมีโครโมโซม X เกินมา 1 แท่ง โครโมโซมเปน็ แบบ 47,XXY อาการที่พบ ส่วนใหญ่คือ มีอวัยะเพศภายนอกเป็น เพศชาย แต่อัณฑะเล็ก เต้านมโตคล้าย ผู้หญิง รูปร่างสูง อ้วน ระดับสติปัญญา ค่อนข้างต่า กลมุ่ อาการเทอร์เนอร์พบในเพศหญิงเกิดจาก โครโมโซม X ขาดหายไป 1 แท่ง โครโมโซมเป็นแบบ 45,XO อาการทีพ่ บโดยทั่วไปคอื ลกั ษณะอวัยวะเพศ ภายนอกเป็นหญิง มีรูปร่างเตี้ย คอเป็นแผง หน้าอก แบนกวา้ ง เตา้ นมเล็กและหัวนมอยหู่ า่ งกนั อวยั วะเพศ เจรญิ ได้ไม่เต็มท่ี รังไขแ่ ละมดลกู เลก็ และเปน็ หมนั

Genetic Materials สารพันธุกรรม (อังกฤษ: Genetic Materials) คือ สาร ชีวโมเลกุล (Biomolecules) ที่ท าหน้าที่เก็บข้อมูลรหัส สาหรับการทางานของของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ เอาไว้ และ ถ่ายทอดตอ่ ไปยงั รนุ่ อน่ื ๆ โดยการสบื พันธุ์ สารพนั ธุกรรมที่พบในส่งิ มชี วี ิตแบ่งออกเปน็ 2 ชนิด คือ 1. ดเี อ็นเอ (Deoxyribonucleic acid: DNA) 2. อารเ์ อ็นเอ (Ribonucleic acid: RNA) ฟรีดริช มีเชอร์ นายแพทย์ชาวสวิส เป็นผู้ค้นพบสารพันธุกรรมเป็นคนแรก และตงั้ ชอื่ วา่ นิวคลอี นิ (Nuclein) ปี พ.ศ. 2496 เจมส์ ดี วัตสัน (James D. Watson) นกั ชีวเคมีชาวอเมริกัน และ ฟรานซิส คริก (Francis Crick) นักอณู ชีววิทยาชาวอังกฤษ ได้เสนอแบบจาลอง โครงสร้างโมเลกุลของ DNA ที่สมบูรณ์ ทีส่ ดุ และนยิ มใชจ้ นถงึ ปจั จบุ ัน วัตสันและคริกเสนอว่า โครงสร้างโมเลกุลของ DNA ประกอบด้วยพอลินิวคลีไทด์ 2 สาย เบสในแต่ละสายของ DNA ท่ีเปน็ เบสค่สู ม (complementary base pair) ยึดกัน ด้วยพันธะไฮโดรเจนโดยมีเบส A จับคู่กับเบส T และเบส C จับคู่กบั เบส G โดยมีทิศทางทส่ี วนทางกนั และพันกันเป็น เกลยี วคู่ (double helix)

Genetic Materials Nucleotide สารพนั ธกุ รรมหรอื ดีเอ็นเอ ประกอบด้วย สายพอลินิวคลีโอไทด์ 2 สาย พันกันเกิด Nitrogenous base เปน็ เกลยี วคู่ (Double helix) ซง่ึ พอลนิ ิวคลี โอไทด์ทั้ง 2 สายจะยึดเกาะกันที่ตาแหน่ง เบสพิวรีน (Purine) ประกอบดว้ ย ของเบสแต่ละข้าง โดยการสร้างพันธะ 1. เบสกวานีน (Guanine) ไฮโดรเจนยดึ เหนีย่ วกนั ไว้ 2. เบสอะดีนนี (Adenine) หน่วยย่อยของโมเลกุลดีเอ็นเอเรียกว่า เบสพีรมิ ดิ ีน (Pyrimidine) ประกอบดว้ ย นวิ คลโี อไทด์ (Nucleotide) ซึ่งใน 1 หน่วย 1. เบสไซโทซีน (Cytosine) ของนิวคลีโอไทด์ ประกอบด้วย 2. เบสไทมนี (Thymine) *** พบใน DNA เทา่ น้ัน 3. เบสยรู าซิล (Uracil) *** พบใน RNA เทา่ น้นั 1. น้าตาลดอี อกซไี รโบส 2. ไนโตรจีนสั เบส 3. หม่ฟู อสเฟต ** นา้ ตาลท่ีพบใน DNA เรียกว่า น้าตาล ดีออกซีไรโบส (Deoxyribose) แต่ถ้า เป็นน ้าตาลที่พบใน RNA จะเรียกว่า นา้ ตาลไรโบส (Ribose) ส่วนเบสที่เป็นองค์ประกอบใน DNA และ RNA ก็มคี วามแตกตา่ งกัน ดังน้ี !!! ในสายดีเอน็ เอ เบส A ค่กู บั T เบส C คู่กับ G

Gene ยีน (Gene) หมายถงึ หนว่ ยควบคุมลกั ษณะพนั ธกุ รรมของสงิ่ มีชวี ติ ซึง่ เปน็ แต่ละสว่ นของ สารพนั ธกุ รรมชนิด DNA หรอื RNA โดยบรรจุอยู่ในโครโมโซม นิวคลีโอไทด์ที่เรียงต่อกัน 3 ชนิด ทาหน้าที่เป็น “รหัสพันธุกรรม” (Codon) ที่ กาหนดชนิดของกรดอะมิโน ซึ่งเป็นหน่วยย่อยของโปรตีน ยีนควบคุมลักษณะพันธุกรรม โดยลาดับของรหัสพันธุกรรมในดีเอ็นเอเป็นตัวกาหนดชนิดและลาดับในการเรียงตั วของ กรดอะมิโนในโปรตีนหรือเอนไซม์ Allele แอลลีล (allele) คือ ยีนที่เป็นคู่เดียวกัน ซึ่งแอลลีล เหล่านั้นจะมีตาแหน่งเดียวกันบนโครโมโซมที่เป็นคู่ กนั (homologous chromosome)

: Mutation คอื สภาพของส่ิงมชี ีวิตทเี่ กิดมีการเปลี่ยนแปลงทางพนั ธุกรรม ทาให้ พันธุกรรมของสิ่งมีชวี ิตทเ่ี กดิ การกลายพนั ธุ์นนั้ เกดิ การเปลย่ี นแปลง ไปจากเดิมที่เคยเป็น หรือแตกต่างไปจากประชากรของสิ่งมีชีวิต ชนิดนนั้ โดยเฉพาะการเปล่ียนแปลงของยนี ในสิ่งมชี วี ติ น้ัน เป็นการเกิดมิวเทชันในระดับยีน เป็นการเกิดการกลาย เกิดการเปลยี่ นแปลงลาดับเบส ทา ในระดับโครโมโซม ทา ให้ ชน ิ ด ของ กร ด อะ มิ โ น ที ่ ไ ด้ ใหโ้ ครโมโซมแท่งใดแท่ง เปลี่ยนไป เซลล์เม็ดเลือดแดงจึง หนงึ่ ของโครโมโซมคู่ที่ 5 เกดิ ความผิดปกติ ขาดไปบางสว่ น

การศึกษาแบบแผนการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมในมนุษย์จะช่วยให้เรา ทราบถงึ ลกั ษณะทผ่ี ิดปกติหรือโรคทีถ่ า่ ยทอดทางพนั ธกุ รรมของคนใครอบครวั ทาได้โดย การเก็บรวบรวมขอ้ มลู ลกั ษณะพันธกุ รรมในครอบครวั หลายๆ ชั่วอายคุ น แล้วนามาเขยี น เปน็ แผนภาพแสดงลาดับเครือญาตทิ ีเ่ รยี กวา่ พนั ธปุ ระวัติ หรือ พงศาวลี (Pedigree) หมายถงึ เพศชายหรือหญงิ ทมี่ ลี ักษณะปกติ/ไม่ปรากฏโรค หมายถงึ ชายหรือหญงิ ทมี่ ลี กั ษณะผิดปกตหิ รอื เปน็ โรค หมายถงึ ชายและหญงิ แตง่ งานกนั หมู่เลอื ดระบบ ABO แบ่งเลอื ดออกเป็น 4 หมู่ โดยพิจารณาจาก แอนติเจนท่ผี วิ เม็ดเลือดแดงและแอนตบิ อดใี นน้าเลอื ด ดังภาพ

หมู่เลือด ABO ในมนษุ ยม์ ีรปู แบบของยีนท่ี ควบคุมอยู่ 3 ชนิด คือ แอลลีล A หรือ IA แอลลีล B หรือ IB และแอลลีล O หรือ i ซึ่งทาหน้าที่ควบคุมการ สังเคราะหแ์ อนติเจนบนผิวเซลล์เม็ดเลือดแดง โดยยีน เด่น คือ IA และ IB ทาให้เซลล์สังเคราะห์แอนติเจน ชนิด A และชนิด B ตามลาดับ ส่วนยีนด้อย คือ i เป็น แอลลีลที่ไม่สามารถสังเคราะห์แอนติเจนชนิด A หรือ B จึงไม่ปรากฏแอนติเจนทั้งสองชนิดบนผิวของเซลล์ เมด็ เลือดแดง “เลือดของผู้ให้ต้องไม่มีแอนติเจน ตรงกับแอนติบอดีของผู้รับ” เพราะหากเลือดของผู้ให้มีแอนติเจน ชนิดเดียวกันกับแอนติบอดีของผู้รับ จะ ทาให้เลอื ดเกดิ การตกตะกอน เช่น ผู้ให้มี เลือดหมู่ A ส่วนผูร้ บั มเี ลือดหมู่ O จะเกิด การตกตะกอน

การถา่ ยทอดลกั ษณะพันธุกรรมท่เี กิดจากยีนที่อยู่บนโครโมโซมเพศ ทาให้พบลักษณะ ผิดปกติได้ในเพศชายและหญิงในสัดส่วนที่แตกต่างกัน ลักษณะดังกล่าวได้แก่ ตาบอดสี, โรคฮโี มฟีเลีย, โรคกล้ามเนอ้ื ลบี , โรคพรอ่ งเอนไซม์ G-6-PD และการมขี นทใี่ บหู เปน็ ต้น ฮีโมฟเี ลยี (Hemophilia) เปน็ โรคเลอื ดไหลไม่ หยดุ หรอื เลือดออกง่าย เพราะขาดสารที่ทาให้เลือด แขง็ ตัว ซึ่งเกดิ จากความผดิ ของโครโมโซม X พบมากในเพศชาย อาการของโรคนี้คือ เลือดออกมาก ผิดปกติ ข้อบวม มักเกิดแผลฟกช้า ขนึ้ เอง เปน็ ต้น ลักษณะตาบอดสี (color blindness) คือความ บกพรอ่ งของสายตา ในการแยกแยะความแตกต่างของสี หรือการที่ตามองเห็นสีบางสีผิดไปจากความเป็นจริง เช่น คนที่ตาบอดสีแดงอาจมองเห็นวัตถุเป็นสีเทาแต่ ไม่ใช่ว่าจะมองไม่เห็นสีของวัตถุเลย สาเหตุส่วนใหญ่ ของตาบอดสีเกิดจากกรรมพันธุ์ โดยคนที่ตาบอดสีสว่ น ใหญ่จะบอดสีแดงและสีเขียว และพบว่าเป็นในผู้ชาย มากกวา่ ผ้หู ญงิ ถึง 10 เท่า

Brief Book Biological Science Biology for High school students เรยี บเรยี งโดย คณุ ครูพรรณวรท อุ่นใจ กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นทรายมลู วิทยา อ.ทรายมลู จ.ยโสธร สานักงานเขตพื้นทกี่ ารศกึ ษามธั ยมศกึ ษาศรสี ะเกษ ยโสธร Find more at my Wixsite or scan