ทำไมเราถึงมีหลายเซลล์

 

     หน่วยที่เล็กที่สุดที่สามารถทำหน้าที่ได้ของสิ่งมีชีวิตนั่นก็คือ เซลล์ (cell) ซึ่งถือเป็นหน่วยปฏิบัติงานของสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องและสัมพันธ์กับทุกระบบของร่างกาย รวมถึงมนุษย์อย่างเราก็ต้องอาศัยการทำงานของเซลล์ในร่างกายที่มีมากมายนับล้านเซลล์ ซึ่งรวมถึงกลไกในการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมส่วนที่สึกหลอของร่างกายอีกด้วย เนื่องจากเซลล์ของสิ่งมีชีวิตจะมีการแบ่งตัวแบบ "ไมโทซิส (mitosis cell division)" อยู่ตลอดเวลา ทั้งๆ ที่เซลล์ตั้งต้นที่ทำให้เราเกิดมานั้นจะมีแค่เซลล์เดียวที่เกิดจากไข่ (egg) ของแม่กับอสุจิ (sperm) ของพ่อ แต่นั้นก็เป็นเหมือนจุดเริ่มต้นของชีวิตที่ทำให้เกิดกลไกการแบ่งเซลล์ต่อมาเรื่อยๆ จนกระทั้งกลายเป็นมนุษย์ที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสนั้นจะประกอบไปด้วยขั้นตอนต่างๆ ดังนี้

     1. ระยะอินเตอร์เฟส (interphase) เป็นระยะที่กิจกรรมต่างๆ ของเซลล์เกิดขึ้นสูง มีการสร้างส่วนประกอบต่างๆ ของเซลล์เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแบ่งตัว ใช้เวลา 90% ของชีวิตเซลล์ นั่นคือ ครอบคลุมตั้งแต่ระยะ G1 S (มีการเพิ่มจำนวนโครมาทิดในระยะนี้) และ G2 (เป็นระยะที่เซลล์มีการสังเคราะห์สารต่างๆ เพื่อเตรียมเข้าสู่กระบวนการแบ่งนิวเคลียส)

     2. ระยะโพรเฟส (prophase) ระยะนี้ในนิวเคลียสสารพันธุกรรมจะพันกันแน่นเข้าจนเริ่มเห็นเป็นรูปโครโมโซม เซนตริโอลเคลื่อนที่ไปยังแต่ละขั้วของเซลล์ เมื่อถึงช่วงสุดท้ายของระยะนี้ที่บางครั้งเรียกว่า "โพรเมตาเฟส (prometaphase)" จะมีการสร้างเส้นใยสปินเดิล (spindle fiber) ไปจับยังบริเวณไคนีโตคอร์ (kinetochore) ของโครโมโซม เยื่อหุ้มนิวเคลียสสลายไป

     3. ระยะเมตาเฟส (metaphase) เส้นใยไมโตติกสปินเดิลสร้างเสร็จสมบูรณ์ โครโมโซมเรียงตัวตรงกลางเซลล์

     4. ระยะแอนาเฟส (anaphase) ซิสเตอร์โครมาติด (sister chromatid) ของโครโมโซมแต่ละอันถูกดึงแยกจากกันไปยังขั้วของเซลล์ การดึงนี้ใช้พลังงาน ATP ระยะนี้สิ้นสุดเมื่อโครโมโซมทั้งหมดไปถึงขั้วของเซลล์

     5. ระยะเทโลเฟส (telophase) และการแบ่งไซโตพลาสซึม (cytokinesis) เป็นระยะที่ตรงข้ามกับโพรเฟส คือโครโมโซมคลายตัวเป็นเส้นใยโครมาตินเหมือนเดิม มีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสขึ้นอีกครั้ง จากนั้นจึงตามมาด้วยการแบ่งไซโตพลาสซึม ถ้าเป็นในเซลล์พืชจะมีการสร้างผนังเซลล์ขึ้นใหม่ตรงกลางเซลล์ เมื่อผนังเซลล์ใหม่ชนกับผนังเซลล์เดิมจะได้เซลล์ลูก 2 เซลล์

     ขอบคุณภาพจาก: Campbell Biology, 9^th ed.

vStudy Team. (เรียบเรียงโดย: สุวิชา ธงพานิช)
Website: vStudyapp.com
Facebook: http://www.facebook.com/vstudyapp
Twitter: @vStudyapp

จากผู้ผลิตสู่ผู้บริโภค (ในระบบนิเวศ)

 

     รู้หรือไม่ครับว่าผู้บริโภคในระบบนิเวศรวมถึงมนุษย์อย่างเรา จะได้รับพลังงานถ่ายทอดมาจากสิ่งมีชีวิตที่เราบริโภคเข้าไปเพียง 1 ใน 10 เท่านั้น แต่ก็นับว่าเป็นสิ่งที่มีความสำคัญอย่างมากต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ โดยสิ่งสำคัญที่จะทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้นั้นก็คือ สิ่งมีชีวิตจะต้องมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน รวมไปถึงต้องมีความสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมด้วย จึงจะเกิดเป็นระบบนิเวศ (ecosystem) หรือหน่วยของความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิต และสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมของแหล่งที่อยู่ ซึ่งจะก่อให้เกิดการถ่ายทอดพลังงานและวัฏจักรของสาร ซึ่งเป็นหัวใจหลักของทุกๆ ระบบนิเวศ ที่จะช่วยให้ระบบนิเวศนั้นๆ ดำรงสภาพอยู่ได้ตามธรรมชาติ

     สิ่งมีชีวิตจะได้รับพลังงานจากการบริโภคสิ่งมีชีวิตอื่นที่เป็นผู้ผลิต หรือผู้บริโภคลำดับต่ำกว่า โดยจะได้รับการถ่ายทอดพลังงานเพียง 1 ใน 10 เท่านั้น ซึ่งจะสามารถแสดงเป็นพีระมิดพลังงานได้เป็นพีระมิดหัวตั้งเสมอ ดังภาพ

     นอกจากนี้แล้ว ในระบบนิเวศหนึ่งๆ สารต่างๆ ก็จะถูกหมุนเวียนเปลี่ยนถ่ายอยู่ตลอดเวลาผ่านวัฏจักรของสสารแต่ละชนิด ซึ่งจะมีทั้งที่หมุนเวียนผ่านบรรยากาศในรูปของแก๊ส หรือไม่ผ่านบรรยากาศโดยจะปะปนอยู่ในดิน หรือน้ำ เป็นต้น วัฏจักรของสารที่สำคัญ เช่น วัฏจักรของคาร์บอน และวัฏจักรของไนโตรเจน เป็นต้น

     ดังนั้นจึงอาจสรุปได้ว่า ในระบบนิเวศพลังงานจะถูกถ่ายทอดผ่านสิ่งมีชีวิตตามห่วงโซ่อาหาร โดยจะถ่ายทอดไปยังผู้บริโภคลำดับที่สูงขึ้นไปเพียง 10% เท่านั้น ในขณะที่สสารต่างๆ จะไม่ถูกถ่ายทอด แต่จะเกิดการแลกเปลี่ยนหมุนเวียนอยู่ตลอดเวลาผ่าน วัฏจักรของสสารแต่ละชนิด

vStudy Team. (เรียบเรียงโดย: สุวิชา ธงพานิช)
Website: vStudyapp.com
Facebook: http://www.facebook.com/vstudyapp
Twitter: @vStudyapp

ฟีโรโมน

 

     หลายคนอาจสงสัยว่าสัตว์หลายชนิดเช่นพวกแมลง ฯลฯ มันพูดไม่ได้แล้วมันสื่อการกันได้อย่างไร วันนี้ผมจะขอมานำเสนอรูปแบบหนึ่งของการสื่อการกันระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันในรูปสารเคมีที่เรียกว่า "ฟีโรโมน (pheromone)" เป็นสารเคมีที่สัตว์ต่างๆ สร้างขึ้นมาเพื่อใช้ในการสื่อสาร (chemical communication) ระหว่างสัตว์ชนิดเดียวกัน ได้แก่

     1. ฟีโรโมนทางเพศ (sex pheromone) ใช้ในการดึงดูดเพศตรงข้ามเพื่อการผสมพันธุ์ รวมถึงการเหนี่ยวนำให้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมตัวเมียเป็นสัดและเกิดการผสมพันธ์

     2. ฟีโรโมนปลุกระดม (aggregation pheromone) ใช้ในการปลุกระดมให้เกิดการรวมกลุ่มกันขึ้นเพื่อกินอาหาร ผสมพันธุ์ วางไข่ ฯลฯ ในแหล่งที่เหมาะสม

     3. ฟีโรโมนเตือนภัย (alarm pheromone) จะปล่อยออกมาในเมื่อมีอันตรายเกิดขึ้น เพื่อเตือนภัยและส่งสัญญาณให้ตัวอื่นๆ รู้เพื่อจะได้ช่วยกันต่อสู้อันตราย

     4. ฟีโรโมนตามรอย (trial pheromone) ส่วนใหญ่สัตว์จะปล่อยสารเคมีไปกับปัสสาวะเพื่อเป็นเครื่องหมายนำทางและประกาศเขตแดน

     5. ฟีโรโมนนางพญา (queen – substance pheromone) พบได้ในแมลงสังคม ทำหน้าที่ในการควบคุมสังคม

ขอบคุณภาพจาก: http://jenny.tfrec.wsu.edu/opm/opmimages/MD_f1.jpg

vStudy Team. (เรียบเรียงโดย: สุวิชา ธงพานิช)
Website: vStudyapp.com
Facebook: http://www.facebook.com/vstudyapp
Twitter: @vStudyapp

ไข่ หนอน ดักแด้ แมลง

     หลายคนอาจจะชอบในความสวยงามของผีเสื้อ แต่กลับรังเกียจหนอนผีเสื้อ ทั้งๆ ที่มันก็คือสิ่งมีชีวิตเดียวกันเพียงแต่ระยะวัยต่างกัน ก็เหมือนกับทารกนั่นแหละครับ เพียงแต่การเจริญเติบโตของแมลงนั้นจะมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปทุกระยะ โดยรูปร่างหน้าตาของตัวอ่อนแต่ละระยะนั้นก็จะแตกต่างกันออกไป เรียกว่า "เมตามอร์โฟซิส (metamorphosis)" ซึ่งเป็นการเจริญเติบโตหลังระยะเอ็มบริย์โอของแมลงและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินน้ำสะเทินบกบางชนิด ซึ่งในแมลงนั้นโดยจะมีเมตามอร์โฟซิส 4 แบบ ดังนี้

     1. ไม่มีเมตามอร์โฟซิส (ametamorphosis) ตัวอ่อนของแมลงในกลุ่มนี้จะมีลักษณะรูปร่างเหมือนกับในตัวเต็มวัยทุกอย่าง แต่จะมีขนาดเล็ก และจะค่อยๆ เจริญเติบโตและลอกคราบจนขนาดใหญ่ขึ้นเป็นตัวเต็มวัย เช่น แมลงสามง่าม แมลงหางดีด เป็นต้น

     2. มีเมตามอร์โฟซิสแบบค่อยเป็นค่อยไป (gradual metamorphosis) ตัวอ่อนของแมลงในกลุ่มนี้จะมีลักษณะคล้ายกับตัวเต็มวัย แต่จะไม่มีอวัยวะบางอย่าง เช่น ปีก ฯลฯ แต่เมื่อเจริญเติบโตขึ้นและลอกคราบอวัยวะนั้นก็จะเริ่มเจริญขึ้น เรียกตัวอ่อนระยะนี้ว่า "นิมฟ์ (nymph)" จากนั้นก็จะลอกคราบอีกหลายครั้งเพื่อเจริญเติบโตและขยายขนาดจนเป็นตัวเต็มวัย เช่น แมลงสาบ ปลวก ตั๊กแตน เป็นต้น

     3. มีเมตามอร์โฟซิสแบบไม่สมบูรณ์ (incomplete metamorphosis) ตัวอ่อนจะมีลักษณะคล้ายแมลงในกลุ่มที่มีเมตามอร์โฟซิสแบบค่อยเป็นค่อยไป แต่จะมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างมากกว่า โดยส่วนใหญ่ตัวอ่อนของแมลงกลุ่มนี้จะอยู่ในน้ำหายใจด้วยเหงือก เรียกระยะนี้ว่า "ไนแอด (naiad)" จากนั้นจะลอกคราบแล้วขึ้นมาอยู่บนบกหายใจด้วยระบบท่อลม เช่น แมลงปอ ชีปะขาว และมวนส่วนใหญ่ เป็นต้น

     4. มีเมตามอร์โฟซิสแบบสมบูรณ์ (complete metamorphosis) การเจริญของตัวอ่อนของแมลงในกลุ่มนี้จะมีการเจริญเปลี่ยนแปลงรูปร่างครบทั้ง 4 ขั้นตอน คือ ระยะที่เป็นไข่ (egg) แล้วจึงฟักออกมาเป็นระยะตัวหนอนหรือลาร์วา (larva) จะเก็บสะสมอาหารโดยการกินเป็นจำนวนมากทำให้เจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว ก่อนจะเข้าสู่ระยะดักแด้ (pupa) โดยการสร้างเปลือกหุ้มตัวเองจากใยหรือเศษใบไม้ ฯลฯ และเมื่อออกจากดักแด้ก็จะเข้าสู้ระยะตัวเต็มวัย (adult) ซึ่งจะสามารถสืบพันธุ์ได้ต่อไป

     ขอบคุณภาพจาก: http://0.static.wix.com/media/d87ef64870643c1e444d60c1cdc46fd7.wix_mp_1024

vStudy Team. (เรียบเรียงโดย: สุวิชา ธงพานิช)

Website :: vStudyapp.com

Facebook :: http://www.facebook.com/vstudyapp

Twitter :: @vStudyapp

สายไฟในตัวเรา

     เราต่างทราบกันดีอยู่แล้วว่า การที่เราสามารถรับรู้ รู้สึก และแสดงกิจกรรมต่างๆ ทางร่างกายได้นั้น ล้วนแต่เกิดจากการทำงานของระบบประสาทเป็นหลัก ซึ่งตัวเซลล์ประสาทจะส่งกระแสประสาทในลักษณะของความต่างศักย์ไฟฟ้า โดยมีการยื่นใยประสาทของไปสัมพันธ์กันทั่วทั้งร่างกายของเราคล้ายกับสายไฟ นั่นก็คือ เซลล์ประสาท (neuron) ซึ่งเซลล์ประสาทก็จัดเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อประสาท (nervous tissue) ซึ่งพัฒนามาจากเนื้อเยื่อชั้นนอก (ectoderm) เป็นท่อประสาท (neural tube) แล้วเหนี่ยวนำให้เกิดการสร้างโครงสร้างประสาทอื่นๆ ต่อไป เช่น เซลล์ประสาท เป็นต้น โดยที่เซลล์ประสาทจะประกอบไปด้วย ตัวเซลล์ (cell body) และแขนงประสาท (cell process) ซึ่งมี 2 ชนิด คือ เดนไดรท์ (dendrite) ทำหน้าที่รับกระแสประสาทเข้าสู่เซลล์ และแอกซอน (axon) ทำหน้าที่ส่งสัญญาณประสาทออกจากเซลล์ประสาทไปยังเซลล์เป้าหมาย ซึ่งหากแบ่งตามหน้าที่การทำงานแล้ว เซลล์ประสาทจะแบ่งได้เป็น 3 ชนิด (ดังภาพ) คือ

     1. เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory neuron) ทำหน้าที่รับความรู้สึกต่างๆ จากอวัยวะรับสัมผัส เช่น หู ตา จมูก ผิวหนัง เป็นต้น โดยจะยื่นเดนไดรท์ออกไปต่อกับอวัยวะหรือเซลล์รับความรู้สึกต่างๆ เพื่อส่งต่อไปยังระบบประสาทส่วนกลาง

     2. เซลล์ประสาทประสานงาน (interneuron) ทำหน้าที่รับกระแสประสาทจากเซลล์ประสาทตัวหนึ่งเพื่อส่งไปยังเซลล์ประสาทอีกตัวหนึ่ง เพื่อเชื่อมโยงวงจรประสาท พบที่ไขสันหลัง

     3. เซลล์ประสาทสั่งการ (motor neuron) ทำหน้าที่นำกระแสประสาทจากระบบประสาทส่วนกลางเพื่อไปสั่งการให้มัดกล้ามเนื้อหรือต่อมต่างๆ ทำงานเพื่อตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นต่างๆ หรือเพื่อหลีกเลี่ยงอันตราย

vStudy Team. (เรียบเรียงโดย: สุวิชา ธงพานิช)

Website :: vStudyapp.com

Facebook :: http://www.facebook.com/vstudyapp

Twitter :: @vStudyapp