MM26

บทที่ 1 ธรรมชาติของส่ิงมีชีวติ Biology (ว.40241)

ธรรมชาตขิ องส่ิงมชี ีวติ 1. สิ่งมีชีวติ คืออะไร 2. ชีววทิ ยาคืออะไร 3. ชีววทิ ยากบั การดารงชีวติ 4. ชีวจริยธรรม

1. ส่ิงมีชีวติ คืออะไร 1.1) สิ่งมีชีวติ มีการสืบพนั ธ์ุ 1.2) สิ่งมชี ีวติ ต้องการสารอาหารและพลงั งาน 1.3) สิ่งมีชีวติ มีการเจริญเตบิ โต มอี ายขุ ยั และขนาดจากดั 1.4) สิ่งมชี ีวติ มกี ารตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม 1.5) ส่ิงมีชีวติ มลี กั ษณะจาเพาะ 1.6) ส่ิงมชี ีวติ มีการรักษาดลุ ยภาพของร่างกาย 1.7) ส่ิงมชี ีวติ มีการจดั ระบบภายในเซลล์และร่างกาย

ส่ิงมีชีวติ มกี ารสืบพนั ธ์ุ (Reproduction)

ใช่การสืบพนั ธ์ุหรือไม่ ?

Asexual Reproduction

การสืบพนั ธ์ุแบบไม่อาศัยเพศ 1. Binary fission แบ่งจาก 1 2 พบใน Protis และสัตว์เซลล์เดยี ว • 1.1 แบ่งแบบไม่มีทศิ ทางทแี่ น่นอน (Nondirectional binary fission) เช่น อะมีบา • 1.2 การแบ่งตามขวางของลาตวั (Transverse binary fission) เช่น พารามเี ซียม • 1.3 การแบ่งเซลล์ตามยาวของลาตวั (Longitudinal binary fission) เช่น ยูกลนี า

2. การสร้างสปอร์ (Sporulation) • Protozoa พวก Sporozoa คือพวกพลาสโมเดยี ม หรือพวกเชื้อไข้จบั ส่ัน (Malaria) • พวกเห็ดรา สร้างสปอร์ในสปอแรงเจยี ม (Sporamgium) 3. การแตกหน่อ (Budding) • ไฮดราหรือยสี ต์ - บริเวณทจ่ี ะแตกหน่อมกี ารแบ่งเซลล์แบบ Mitosis - ไฮดราตวั เลก็ ๆ จะหลดุ จากแม่หรือตดิ อยู่กบั แม่กไ็ ด้ • ฟองนา้ มีการสร้างเจมมูล (Gemmule) • พืชไบรโอไฟต์พวกลเิ วอร์เวริ ์ต สร้างเจมมา(Gemma) คล้ายเจมมูล

4. การงอกใหม่ (Regeneration) • เป็ นการสืบพนั ธ์ุ หรือไม่กไ็ ด้ • ไฮดรา ดอกไม้ทะเล พลานาเรีย ดาวทะเล เป็ นการสืบพนั ธ์ุ • การงอกของหางจงิ้ จก ไม่เป็ นการสืบพนั ธ์ุ 5. การหักสาย (Fragmentation) • พบในสาหร่ายทีเ่ ป็ นสายยาว 6. การสืบพนั ธ์ุของไวรัส (Reproduction of virus) • อาศัยสิ่งมชี ีวติ อ่ืนช่วยในการเพมิ่ จานวน • ศึกษาจากไวรัสทท่ี าลาย Bact.(Bacteriophage)

Sexual Reproduction

การสืบพนั ธ์ุแบบอาศัยเพศ (Sexual Reproduction ) • เซลล์สืบพนั ธ์ุเพศผู้ + เซลล์สืบพนั ธ์ุเพศเมีย(Fertilization) ได้ Zygote • 2 เพศในตัวเดยี วกนั เรียกว่า กระเทย (Hermaphrodite) เช่น ไฮดรา พยาธิตัวแบน พลานาเรีย ไส้เดือนดนิ • แยกเพศ เช่น พยาธิตัวกลม อาร์โทรพอด สัตว์ทมี่ ีกระดูกสันหลงั • ในพืชช้ันสูงมักมี 2 เพศในตวั เดียวกนั

Reproduction - ผลติ ลูกหลานเพื่อการดารงเผ่าพนั ธ์ุ - ไวรัสจดั เป็ นส่ิงมีชีวติ เพราะสามารถสืบพนั ธ์ุ เพมิ่ ปริมาณได้

สิ่งมชี ีวติ ต้องการสารอาหารและพลงั งาน เมแทบอลซิ ึม (Metabolism) เป็ นกระบวนการชีวเคมขี องสารต่างๆ ภายใน สิ่งมชี ีวติ มีเอนไซม์เป็ นตัวเร่ง เพื่อสังเคราะห์สารใหม่ทดแทน สารทส่ี ูญเสียไป และผลติ พลงั งานมาใช้ในกจิ กรรมของสิ่งมีชีวติ ประกอบด้วย • แคแทบอลซิ ึม (catabolism) การสลายสารเพ่ือให้ได้พลงั งาน และความร้อนถูกปลดปล่อยออกมา เช่น การหายใจ • แอแนบอลซิ ึม (anabolism) การสังเคราะห์สารเพื่อการเจริญเติบโต อาศัยพลงั งานจาก Catabolism เปลย่ี นสารโมเลกลุ เลก็ เป็ นสารโมเลกลุ ใหญ่ มีการเกบ็ พลงั งานไว้ในสารโมเลกลุ ใหญ่ เช่น การสังเคราะห์แสง การสังเคราะห์โปรตีน กรดอะมิโน ทาให้มีการเพม่ิ ปริมาตรของ โพรโทพลาสซึม ทาให้เกดิ การเจริญเตบิ โต

ส่ิงมชี ีวติ มีการเจริญเตบิ โต มีอายุขยั และขนาดจากดั - เป็ นผลจากกระบวนการแอแนบอลซิ ึม เพม่ิ จานวนโพรโทพลาสซึม และเซลล์ เซลล์มี - การเจริญเตบิ โตจากไซโกตเป็ นตวั เตม็ วยั การเปลย่ี นแปลง คือ • การเพม่ิ จานวน (cell division) • การเพมิ่ ขนาดของเซลล์ และขนาดของร่างกาย (growth) • การเปลยี่ นแปลงเพื่อทาหน้าทีเ่ ฉพาะอย่าง (cell differentiation) • การเกดิ รูปร่างทแี่ น่นอน (morphogenesis)

Metamorphosis

life cycle of a frog

ส่ิงมีชีวติ มกี ารตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม - มกี ารตอบสนองต่อส่ิงเร้า ท้งั ทางบวก และทางลบ ทศิ ทางการเจริญของรากและยอดของหัวหอม

ส่ิงมีชีวติ มีลกั ษณะจาเพาะ

• สังเกตจากลกั ษณะภายนอก เช่น รูปร่าง ขนาด ความสูง สีผวิ ลกั ษณะเส้นขน จานวนขา ลกั ษณะพืน้ ผวิ ทเี่ รียบ หรือขรุขระ เป็ น ต้น • ลกั ษณะบางอย่างต้องตรวจสอบด้วยการทดลอง เช่น การชิมรส การดมกลน่ิ เป็ นต้น สิ่งมชี ีวติ แต่ละชนิดจะมลี กั ษณะเฉพาะเป็ น เอกลกั ษณ์ตามชนิดของตนแตกต่างจากสิ่งมชี ีวติ อื่น

ส่ิงมชี ีวติ มกี ารรักษาดุลยภาพของร่างกาย

• การรักษาดุลยภาพของร่างกายของคน เม่ือดื่มนา้ เข้าไปมากๆ ร่างกายกจ็ ะขบั นา้ ออกจาก ร่างกายในรูปของปัสสาวะ ทาให้ต้องปัสสาวะบ่อยคร้ัง ขนึ้ • การทร่ี ่างกายมอี ณุ หภูมคิ งทปี่ ระมาณ 37 องศา เซลเซียส เป็ นการรักษาสมดุลของอณุ หภูมขิ องร่างกาย

ส่ิงมชี ีวติ มกี ารจดั ระบบภายในเซลล์และร่างกาย • การจดั ระบบในระดบั เซลล์ • การจดั ระบบในระดับร่างกาย • การจดั ระบบในระดบั ประชากร • การจดั ระบบในระดบั กลุ่มสิ่งมชี ีวติ

การดารงชีวติ ของสิ่งมีชีวติ • การได้มาซึ่งอาหาร (nutrition) • การหายใจระดบั เซลล์ (cellular respiration) • การสังเคราะห์ (synthesis) • การสืบพนั ธ์ุ (reproduction) • การปรับตวั และววิ ฒั นาการ (adaptation and evolution)

การได้มาซ่ึงอาหาร (Nutrition) ได้แก่ สารประกอบต่างๆ ท้งั อนินทรีย์ และสารอินทรีย์ เพ่ือเป็ นวตั ถุดบิ (Raw material) ใช้ในการสร้าง พลงั งาน การเจริญเติบโต เพื่อการดารงชีวติ

การหายใจระดบั เซลล์ (Cellular Respiration) - เป็ นการสลายสารอนิ ทรีย์โมเลกลุ ใหญ่เพื่อให้ได้พลงั งาน ซึ่งจะนามาใช้ในกจิ กรรมต่างๆ - พลงั งานอกี ส่วนเกบ็ ไว้เพื่อเป็ นพลงั งานสารอง เกบ็ ไว้ ในรูปของพลงั งานเคมี เรียกว่า สารประกอบพลงั งาน Adenosine triphosphate หรือ ATP

การสังเคราะห์ (Synthesis) - เป็ นการสร้างสารต่างๆ โดยใช้วตั ถุดบิ จากอาหาร - ใช้พลงั งานจากการหายใจระดบั เซลล์มาสร้างโมเลกลุ ใหญ่ - การสังเคราะห์แสง จะเกดิ กบั พืช และสาหร่าย โดยพืช เปลย่ี นพลงั งานแสง เป็ นพลงั งานเคมีในรูปของ สารประกอบคาร์โบไฮเดรต และ ATP ได้

การสืบพนั ธ์ุ (Reproduction) - เป็ นการเพม่ิ ลูกหลาน เป็ นผลทาให้เกดิ การดารงเผ่าพนั ธ์ุของส่ิงมีชีวติ

การปรับตัว และววิ ฒั นาการ (Adaptation and evolution) เป็ นการปรับตวั ในด้านต่างๆ เพ่ือให้เหมาะสมกบั สภาพแวดล้อม เมื่อดาเนินไปเป็ นระยะยาวนานมากๆ จะทาให้เกดิ ววิ ฒั นาการของส่ิงมชี ีวติ

2. ชีววทิ ยาคืออะไร

ชีววทิ ยา (Biology) มาจากคาภาษากรีก • ชีว (bios แปลวา่ ชีวติ สิ่งมีชีวติ ) • วิทยา (logos แปลวา่ วชิ า ศึกษา ความคิด การมีเหตุผล) คือ วชิ าท่ีศึกษาเก่ียวกบั สิ่งมีชีวติ

องคป์ ระกอบของชีววิทยา • ส่วนท่ีเป็นความรู้ • ส่วนที่เป็นกระบวนการคน้ หาความรู้

สาขาของชีววทิ ยา 1.ศึกษาส่ิงมชี ีวติ แต่ละกล่มุ ของสิ่งมชี ีวติ 1.1) สัตววทิ ยา (Zoology) เป็ นการศึกษาเร่ืองราวต่างๆ ของสัตว์ แบ่งออกเป็ นสาขาย่อยๆ เช่น - สัตว์ไม่มกี ระดูกสันหลงั (invertebrate) - สัตว์มกี ระดูกสันหลงั (Vertebrate) - นมนี วทิ ยา (Icthyology) ศึกษาเกย่ี วกบั ปลาชนิดต่างๆ - สังขวทิ ยา (Malacology) ศึกษาเกยี่ วกบั หอยชนิดต่างๆ - ปักษนิ วทิ ยา (Ornithology) ศึกษาเร่ืองราวเกย่ี วกบั นก - วทิ ยาสัตว์เลยี้ งลกู ด้วยนม (Mammalogy) - กฎี วทิ ยา (Entomology) ศึกษาเกย่ี วกบั แมลง - วทิ ยาเห็บไร (Acarology) ศึกษาเกย่ี วกบั เห็บและไร

1.2) พฤกษศาสตร์ (Botany) ศึกษาเร่ืองราวต่างๆ ของพืช เช่น - พืชช้ันตา่ (Lower plant) ศึกษาพวกสาหร่าย มอส - พืชมที ่อลาเลยี ง (Vascular plants) ศึกษาพวกเฟิ ร์น สน ปรง จนถึงพืชมดี อก - พืชมดี อก (Angiosperm) ศึกษาพืชใบเลยี้ งคู่และพืชใบเลยี้ งเดยี่ ว 1.3) จุลชีววทิ ยา (Microbiology) ศึกษาเรื่องราวต่างๆ ของจุลนิ ทรีย์ เช่น - วทิ ยาแบคทเี รีย (Bacteriology) ศึกษาเกยี่ วกบั แบคทเี รีย - วทิ ยาไวรัส (Virology) ศึกษาเกยี่ วกบั ไวรัส - วทิ ยาสัตว์เซลล์เดยี ว (Protozoology) ศึกษาเกย่ี วกบั โพรโทซัว

2.ศึกษาจากโครงสร้างหน้าทแ่ี ละการทางานของสิ่งมชี ีวติ - กายวภิ าคศาสตร์ (Anatomy) ศึกษาโครงสร้างต่างๆ โดยการตดั ผ่า - สัณฐานวทิ ยา (Morphology) ศึกษาเกย่ี วกบั โครงสร้างและรูปร่างของสิ่งมชี ีวติ - สรีรวิทยา (Physiology) ศึกษาหน้าทก่ี ารทางานของระบบต่างๆ ในร่างกายของสิ่งมีชีวติ - พนั ธุศาสตร์ (Genetics) ศึกษาลกั ษณะต่างๆ ทางกรรมพนั ธ์ุและการถ่ายทอดลกั ษณะต่างๆ จากบรรพบุรุษสู่ลูกหลาน

- นิเวศวทิ ยา (Ecology) ศึกษาความสัมพนั ธ์ของส่ิงมีชีวติ กบั สิ่งแวดล้อม - มญิ ชวทิ ยาหรือเนื้อเยื่อวิทยา (Histology) ศึกษาลกั ษณะของเนื้อเยื่อท้งั ทางด้านโครงสร้างและหน้าท่ีการทางาน - วทิ ยาเอม็ บริโอ (Embryology) ศึกษาการเจริญเติบโตของตวั อ่อน - ปรสิตวทิ ยา (Parasitology) ศึกษาเกยี่ วกบั การเป็ นปรสิตของส่ิงมีชีวติ - วทิ ยาเซลล์ (Cytology) ศึกษาโครงสร้างหน้าทข่ี องเซลล์สิ่งมีชีวติ

3.ศึกษาเร่ืองราวของสิ่งมชี ีวติ - อนุกรมวธิ าน (Taxonomy) ศึกษาเกยี่ วกบั การแบ่งหมวดหมู่ การต้งั ชื่อ ส่ิงมีชีวติ ชนิดต่างๆ - ววิ ฒั นาการ (Evolution) ศึกษาเกยี่ วกบั เรื่องราวของสิ่งมชี ีวติ ต้งั แต่อดตี จนถงึ ปัจจุบัน - บรรพชีวนิ วทิ ยา (Paleontology) ศึกษาเกย่ี วกบั ซากโบราณของสิ่งมชี ีวติ

3. ชีววทิ ยา กบั การดารงชีวติ

-Cloning คือ การสร้างสิ่งมีชีวติ ใหม่ทมี่ ลี กั ษณะทางพนั ธุกรรม เหมือนเดิมทุกประการ - GMOs (genetically modified organisms) คือ ส่ิงมีชีวติ ทมี่ กี ารตดั และต่อยนี ด้วยเทคนิคพนั ธุวศิ วกรรม (genetic engineering) ทาให้มลี กั ษณะพนั ธุกรรมตามต้องการ - การผสมเทยี มในหลอดแก้ว แล้วถ่ายฝากตัวอ่อน (In Vitro Fertilization Embryo Transfer หรือ IVF& ET ) -การทาอกิ๊ ซี่ ( Intra Cytoplasmic Sperm Injection หรือ ICSI) คดั เชื้ออสุจทิ สี่ มบูรณ์เพยี งตัวเดยี ว ฉีดเข้าไปในไข่โดยตรง ใช้ในกรณที ่เี ด็กหลอดแก้วธรรมดาไม่ประสบความสาเร็จ

- การทากฟิ ท์ ( Gamete IntraFollopain Transfer หรือ GIF) นาเซลล์สืบพนั ธ์ุไข่และอสุจมิ าผสมกนั แล้วใส่กลบั เข้าสู่ท่อนาไข่ทนั ที อาศัยให้อสุจิและไข่ปฏสิ นธิกนั เองตามธรรมชาติ - การทาซิฟท์ ( Zygote IntraFollopain Transfer หรือ ZIFT) เซลล์สืบพนั ธ์ุไข่และอสุจมิ าผสมกนั ให้เกดิ การปฏิสนธินอก ร่างกายก่อน แล้วจงึ นาตวั อ่อนในระยะ Zygote ใส่กลบั เข้าไปในท่อนา ไข่ - การพฒั นาเทคนิคทางด้าน DNA ตรวจหาความสัมพนั ธ์ทางสายเลือด - การผลติ สาหร่ายสไปรูไลนาซ่ึงให้โปรตนี สูง - การศึกษาทางด้านพืชสมุนไพรนามาผลติ เป็ นยารักษาโรค - การผลติ ฮอร์โมนอนิ ซูลนิ จากยสี ต์เพื่อรักษาโรคเบาหวานในคน

4. ชีวจริยธรรม

ชีวจริยธรรม (Bioethics) การปฏบิ ัตติ ่อส่ิงมชี ีวติ อย่างมคี ุณธรรม ไม่ทาร้ายหรือทาอนั ตรายต่อส่ิงมีชีวติ

จรรยาบรรณในการใชส้ ตั วท์ ดลอง สานักงานคณะกรรมการการวจิ ยั แห่งชาติ กาหนดจรรยาบรรณการใช้สัตว์ เพื่องานวจิ ยั งานสอน งานทดสอบ และงานผลติ ชีววตั ถุไว้ดงั นี้ • 1. ผู้ใช้สัตว์ต้องตระหนักถงึ คุณค่าของชีวติ สัตว์ • 2. ผู้ใช้สัตว์ต้องตระหนักถึงความแม่นยาของผลงานโดยใช้สัตว์จานวน น้อยทสี่ ุด • 3. การใช้สัตว์ป่ าต้องไม่ขดั ต่อกฎหมายและนโยบายการอนุรักษ์ป่ า • 4. ผู้ใช้สัตว์ต้องตระหนักว่าสัตว์เป็ นส่ิงมีชีวติ เช่นเดยี วกบั มนุษย์ • 5. ผู้ใช้สัตว์ต้องบนั ทกึ การปฏบิ ัตติ ่อสัตว์ไว้เป็ นหลกั ฐานอย่างครบถ้วน

Reference • www.pharm.su.ac.th/thai/Research/pag e3.htm - 51k • www.vcharkarn.com/include/vcafe/sho wkratoo.php?Pid=54621 - 52k • www.geocities.com/mai_yhee/b2.htm - 4k • www.microscopyuk.org.uk/mag/articles /param1.html - 10k

Thank you Miss Onusa Pathumchai Department of Biology St. Louis Collage Chachoengsao