621_funbio_phyche_1_intro

หลกั ชีววทิ ยาพืน้ ฐาน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ณมนรัก อาจารย์ ดร.สรศักดิ์ คำฉัตร นาคเอี่ยม (Principle of fundamental biology) Winyou Puckdee, Ph.D. (Microbiology) 1 2 1 2 https://classroom.google.com/c/NDA5MTg2ODA5NTNa ชีววิทยา (Biology) yz3odk คำภาษากรกี 3 ❖ ชวี (bios แปลวา่ ชวี ิต สง่ิ มีชวี ติ ) 3 ❖ วิทยา (logos แปลว่า วทิ ยาศาสตร,์ ความรู้, วชิ า, ศึกษา, ความคดิ หรือการมเี หตุผล ❖ การศกึ ษาเก่ียวกบั สิง่ มชี ีวิต ❖ เขา้ ใจปัญหาเกีย่ วกับสง่ิ มีชวี ิต ❖ ทำใหส้ ามารถปรบั ตวั ใหเ้ ขา้ กบั ส่งิ แวดล้อมได้ ดำรงชีวิตใด้ และมีความเป็นอยู่ ทด่ี ขี ึน้ 4 4













7. ส่งิ มีชวี ติ มกี ารเตบิ โต การเจริญ มอี ายุขัยและขนาดจำกัด Life cycle of a frog - การเตบิ โต 30 ❖ ผลจากกระบวนการแอแนบอลิซมึ เพมิ่ จำนวนและขนาดของโพรโท พลาสซึมและเซลล์ 30 ! การเพิม่ จำนวน (cell division) 9. การปรบั ตวั และวิวฒั นาการ (Adaptation and - การเจรญิ evolution) ❖ การเจริญจากไซโกตเป็นตัวเต็มวัย เซลลม์ ีการเปลี่ยนแปลง คือ ! การเปลยี่ นแปลงเพ่อื ทำหนา้ ท่เี ฉพาะอยา่ ง (cell differentiation) ✴ เปน็ การปรบั ตัวในด้านตา่ งๆ ! การเพ่ิมขนาดของร่างกาย (growth) ✴ ให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม ! การเกิดรูปรา่ งทแี่ น่นอน (morphogenesis) ✴ เม่อื ดำเนินไปเปน็ ระยะยาวนานมากๆ ทำใหเ้ กดิ วิวฒั นาการของส่งิ มีชีวิต ✴ Natural selection ของ Charles Darwin 29 29 8. สิง่ มีชวี ิตมกี ารถ่ายทอดลักษณะทางพนั ธุกรรม - การสืบพนั ธเ์ุ กิดข้ึนเพ่อื การถา่ ยทอดลักษณะทางพันธกุ รรม (inheritance) - สารท่เี ก็บข้อมลู ทางพนั ธุกรรม คือ DNA (deoxyribonucleic acid) พบในสง่ิ มีชวี ิตทัว่ ไป - RNA (ribonucleic acid) พบในไวรสั บางชนดิ เชน่ dengue virus, human immunodeficiency virus (HIV) 31 32 31 32

ชีววิทยากบั ประโยชนใ์ นการดำรงชีวิต ชีววิทยากบั ประโยชนใ์ นการดำรงชีวติ ❖ การพัฒนาเทคนคิ ทางดา้ น DNA ตรวจหาความสมั พนั ธท์ างสาย ❖ Cloning คอื การสร้างสิ่งมชี วี ติ ใหม่ที่มี เลอื ด ลักษณะทางพนั ธุกรรมเหมือนเดมิ ทุกประการ ❖ การผลติ สาหร่ายสไปรไู ลนาซึง่ ให้โปรตีนสูง ❖ GMOs (genetically modified organisms) ❖ การศกึ ษาทางด้านพชื สมุนไพรนำมาผลติ เปน็ ยารกั ษาโรค คอื ส่งิ มีชวี ติ ทีม่ ีการตดั และต่อยนี ด้วยเทคนิค พันธวุ ิศวกรรม (genetic engineering) 33 ทำใหม้ ลี กั ษณะพนั ธกุ รรมตามต้องการ 33 ❖ การผลิตฮอรโ์ มนอินซูลนิ ของคนจากยสี ต์ เพื่อรกั ษาโรคเบาหวานในคน Cloning 34 34 ชวี วิทยากับประโยชนใ์ นการดำรงชีวติ ❖ การผสมเทียมในหลอดแกว้ แล้วถ่ายฝากตวั ออ่ น (In Vitro Fertilization Embryo Transfer หรือ IVF & ET) 35 36 35 36











Light Microscope • กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์ = กำลังขยายของ 58 เลนส์ใกล้ตา X กำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ Ultraviolet Microscope • ขนาดจริงของภาพ = • ใช้แสง UV ในการมองเห็นวตั ถุ แสงน้มี ีความยาวคลืน่ สั้นกวา่ ขนาดภาพที่ปรากฏในกล้องจุลทรรศน์ แสงธรรมดา (~ 180 – 400 nm) กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์ • กำลงั ขยายมากกวา่ light microscope ประมาณ 200 เทา่ 57 • สามารถแยกแยะวตั ถุทีอ่ ยใู่ กลก้ ันประมาณ 0.1 ไมโครเมตร 57 (μm) Light source Inverted 60 microscope • Sample • แหล่งกำเนดิ แสง อยูด่ ้านบน 59

Dark-field Microscope ❖ ใชด้ ูเซลล์ที่มชี ีวิตหรอื เซลลข์ นาดบางมาก ❖ กลอ้ งมีแผ่นสีดำกน้ั ทางเดินของแสง ❖ มแี สงเพยี งบางส่วนที่ตกกระทบวัตถุ ทำใหเ้ กิด มมุ หกั เหเข้าเลนสใ์ กลว้ ัตถุ ❖ ทำใหเ้ หน็ วัตถุสะทอ้ นแสง ส่วนพ้ืนเป็นสีดำ 61 62 ภาพทีเ่ กดิ จาก Dark- field Microscope 63 64

Phase contrast Microscope 66 ❖ Compound microscope ชนดิ 66 หน่งึ ❖ มองเห็นความแตกต่างของวตั ถุ ตามความเข้มและจางของแสงท่ี ผ่านวัตถุ ❖ ทำใหม้ องเหน็ ส่วนต่างๆ ของเซลล์ ไดแ้ ตกตา่ งกนั หรือดูการเจรญิ หรอื การเคลอ่ื นที่ของวัตถุได้ ชัดเจน 65 Bright field Phase contrast Dark field 67 68

Fluorescence Microscope 70 ❖ ใช้ดวู ตั ถุทเี่ รืองแสงได้หรือวัตถทุ ่เี คลือบดว้ ยสาร Interference microscope เรืองแสง แสงหักเหผา่ นวัตถุ ทำใหเ้ ห็นเปน็ รูปสามมิติ เช่น ❖ แสง UV กระตนุ้ วัตถุหรือสารเรอื งแสงที่เคลือบอยู่ - Differential Interference Contrast Microscopy (DICM) บนวตั ถุให้เกดิ การเรืองแสงในระยะเวลาทีจ่ ำกัด - Atomic Force Microscopy (AFM) - Confocal Scanning Laser Microscopy (CSLM) ❖ ตรวจดลู กั ษณะของวัตถทุ ่เี รืองแสงภายใตฉ้ ากสดี ำ 69 72 71 72

Confocal Microscope 74 ❖ ใช้ดูวัตถทุ ่ีเรืองแสงหรือวัตถทุ เี่ คลือบด้วยสารเรอ่ื งแสง Electron Microscope ❖ ใช้หลงั การสอ่ งเป็นชน้ั ๆ (sectioning) โดยไม่เกิด out- • ใชอ้ ิเลคตรอนเปน็ แหล่งทำใหเ้ กดิ ภาพ of-focus blur • มสี นามแมเ่ หลก็ ทำหนา้ ท่ีเป็นตวั บังคับลำอิเลคตรอน ❖ ใช้ visible wavelength lasers เป็นแหลง่ กำเนิดแสง ❖ ใช้ confocal apertures หรือ pinholes ในการตรวจจับ คล้าย condenser lens • อเิ ลคตรอนผ่านวัตถไุ ปตกกระทบบนแผ่นรบั ทำใหเ้ กดิ แสงทำให้เกิดภาพ ภาพ 73 • ใชด้ ูวัตถุทมี่ ขี นาดเลก็ กวา่ 0.2 ไมโครเมตร (μm) • กำลังขยายประมาณ 1,000-100,000 เท่า Confocal Microscope 76 • เทคนิคทใ่ี ชจ้ ะเรยี กวา่ CLSM (Confocal Laser Scanning Microscopy) • ประโยชน์ คือ ใช้สรา้ งภาพ 3D ของเซลล์ได้ 75

Electron Microscope 78 • กล้องอิเลคตรอนมี 2 ชนิด • Transmission electron microscope (TEM) ใชต้ รวจสอบโครงสรา้ งภายในของเซลล์ • Scanning electron microscope (SEM) ใช้ ตรวจสอบโครงสร้างภายนอกของเซลล์ โดย อาศัยการสะทอ้ นของ อเิ ลคตรอน 77 77 79