อ.ดร.นลนิ วงศข์ตัตยิะ

สาขาวชิาเทคโนโลยชีวีภาพ

คณะวทิยาศาสตร ์

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

https://www.youtube.com/watch?v=as8vUPiwnWk&feature=youtube_gdata_player

https://www.youtube.com/watch?v=mbBLQT4MbAY

Prokaryotic members Monera

………………………

Eukaryotic members

Protista: protozoa and algae

Fungi

Plantae

Animalia

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

Linnaeus

1735

2 kingdoms

Haeckel

1866

3 kingdoms

Chatton

1925

2 empires

Copeland

1938

4 kingdoms

Whittaker

1969

5 kingdoms

Woese et al.

1977

6 kingdoms

Woese et al.

1990

3 domains

Cavalier-

Smith

2004

6 kingdoms

Not treated

Protista Prokaryota Monera Monera Eubacteria Bacteria Bacteria

Archeabacteria Archea

Eukaryota Protoctista Protista Protista Eukarya Protozoa

Chromista

Vegetabilia Plantae Fungi Fungi Fungi

Plantae Plantae Plantae Plantae

Animalia Animalia Animalia Animalia Animalia Animalia

ม ี3 กลุม่หลกั ◦ Animal-like (the protozoa)

◦ Fungus-like (the water molds and slime molds)

◦ Plant-like (the algae)

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

ลกัษณะทั่วไป

ทีอ่ยูอ่าศยั

การไดรั้บสารอาหาร

การสบืพันธุ ์

การจ าแนกชนดิ

ตวัอยา่งโปรโตซวัทีม่คีวามส าคญั

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

เป็นจลุชพีเซลลเ์ดยีว

ไมส่ามารถสงัเคราะหแ์สงได ้

เคลือ่นทีไ่ด ้โครงสรา้งในการเคลือ่นที:่ celia, flagella, pseudopodia

ไมม่ผีนังเซลล ์(cell wall) มแีตเ่ยือ่หุม้เซลล ์(cell membrane) รปูรา่งไมแ่น่นอน

สบืพันธุแ์บบ asexual fission เป็นสว่นใหญ ่

ขนาดตัง้แต ่2 – 20,000 ไมโครเมตร (2 cm)

โปรโตซวัทกุชนดิตอ้งการความชืน้ และออกซเิจน

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

1, 2

https://www.youtube.com/watch?v=TTbS7

_vZLNg

ด ารงชวีติอยูไ่ดด้ว้ยตวัเอง (free living) พบไดใ้นระบบนเิวศทกุระบบทีม่คีวามชืน้เป็นปัจจัยหลกั

เชน่ น ้าจดื น ้าเค็ม น ้ากรอ่ย โคลนตม บอ่เลีย้งสตัวน์ ้า และดนิ

ด ารงชวีติรว่มกบัสตัวอ์ืน่ (symbiosis)

แบบพึง่พากนั (mutualism) ตา่งไดรั้บประโยชนจ์ากการอยู่รว่มกนั เชน่ Trichonympha อาศยัอยูใ่นล าไสป้ลวก

แบบองิอาศยั (commensalism) ผูใ้หอ้าศยัไมไ่ดรั้บ ไมไ่ดเ้สยีประโยชน ์เชน่ : ซลิเิอตทีอ่ยูใ่นกระเพาะของสตัวก์นิพชื โดยกนิแบคทเีรยีและอาหารในกระเพาะผูใ้หอ้าศยั

แบบปรสติ (parasite) โปรโตซวัทีก่อ่ใหเ้กดิโรคกบัผูใ้หอ้าศยั

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

โปรโตซวัทีเ่ป็นปรสติในคนและสตัวไ์มส่ามารถสรา้งอาหารเองไดเ้หมอืนกบัพวกทีด่ ารงชวีติอยา่งอสิระบางชนดิ จงึจ าเป็นตอ้งไดร้ับสารอาหารประเภทสารอนิทรยีซ์ ึง่โปรโตซวัจะมวีธิกีารในการรับสารอาหาร ดงัตอ่ไปนี ้

1. เอนโดซยัโตซสิ (endocytosis) โปรโตซวัสว่นใหญจ่ะรับอาหารโดยวธินีี ้โดยอาหารจะถกูน าเขา้สู่

ภายในเซลลใ์นรปูของถงุอาหาร (food vacuole) หลงัจากนัน้จะรวมตวักบัถงุไลโซโซมซึง่มเีอนไซมท์ี่มหีนา้ทีเ่กีย่วขอ้งกบัการยอ่ยอาหาร

2. ไซโตสโตม (cytostome) เป็นการรับอาหารเขา้ไปภายในเซลลโ์ดยผา่นทางรอ่งปาก

3. การแพร ่(diffusion) เป็นการรับเอาสารอาหารที่เป็นโมเลกลุเล็ก ๆ ซมึผา่นเยือ่หุม้เซลลเ์ขา้ไป

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

การสบืพันธุแ์บบไมอ่าศยัเพศ พบมากทีส่ดุในโปรโตซวั

◦ Fission

Binary fission

Binary fission (amoeba)

Longitudinal binary fission (Trichomonas vaginalis)

Transverse binary fission

Multiple fission (Plasmodium)

การสบืพันธุแ์บบอาศยัเพศ

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553 3

Group Characteristics Typical representative

Habitats Representative diseases

Mastigophora เคลือ่นทีโ่ดย flagella สบืพันธุโ์ดย binary fission (longitudinal)

Trypanosoma Giardia Leishmania

Fresh water Parasites of animals

Giardiasis Trichomoniasis Trypanosomiasis Leishmaniasis African sleeping sickness Giardiasis

Ciliophora เคลือ่นทีโ่ดย celia สบืพันธุโ์ดย binary fission (transverse)

Balantidium Paramecium

Fresh water and marine Animal parasites Rumen

Balantidiasis

Sarcodina เคลือ่นทีโ่ดย pseudopods สบืพันธุโ์ดย binary fission

Amoeba Entamoeba

Fresh water and marine Animal parasites

Amebic dysentery (บดิมตีวั)

Sporozoa ไมม่โีครงสรา้งการเคลือ่นที ่Intracellular parasites มทีัง้ asexual และ sexual cycles ตอ้งการ host ในชว่งหนึง่ของวงชวีติ

Plasmodium Toxoplasma

Primarily animal parasites Insects (vector for parasitic diseases)

มาลาเรยี Toxoplasmosis Pneumocystis pneumonia

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

โรคนีเ้กิดจากโปรโตซวัท่ีมีหางช่ือ Giardia lamblia ติดตอ่สูค่นโดยคนรับประทานอาหารหรือด่ืมน า้ท่ีมีซิสต์ของมนัเข้าไป เม่ือซิสต์ผ่านกระเพาะอาหารเข้าไปในล าไส้เลก็จะกลายเป็นโทรโฟซ้อยท์ เกาะติดกบัเซลล์บผิุวของล าไส้เลก็ เม่ือเซลล์บผิุวหลดุลอกออก โทรโฟซ้อยท์ก็จะกลบัเป็นซิสต์อีกครัง้ ก่อนท่ีจะถกูขบัออกมากบัอจุจาระ

ปกติเชือ้ไกอาร์เดียนีไ้ม่ค่อยมีอนัตรายตอ่คน สว่นใหญ่ไม่ท าให้เกิดอาการอะไร ถ้าเกิดอาการก็จะเป็นลกัษณะท้องเดิน ปวดท้อง แตไ่ม่มาก อ่อนเพลีย น า้หนกัตวัลด แล้วจะคอ่ย ๆ หายไปเอง โรคนีพ้บบอ่ยในเด็กในชมุชนท่ีสขุอนามยัไม่ดี วินิจฉยัโรคได้โดยการตรวจพบซิสต์หรือโทรโฟซ้อยในอจุจาระหรือน า้ในดโูอดีนัม่ หรือจากการตดัชิน้เนือ้จากเจจนูัม่มาตรวจ การรักษาอาจไม่ได้ผลดีหากสขุอนามยัในชมุชนและความสะอาดในการรับประทานอาหาร ยงัไม่ดีพอ

African sleeping sickness Trypanosoma gambiense

Habitat – blood stream

Invade central nervous system

Inflammation of brain and spinal cord

Vector – tsetse fly (Glossina sp.)

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

Paramecium Balantidium coli

Domestic animal parasite Intestinal dysentery

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

Entamoeba histolytica

Ulceration of the intestinal tract

Diarrhea

Transmit by fecal contamination of water and food

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

Plasmodium sp.

Malaria (Plasmodium)

Vector – mosquitoes

Malaria 300 million/year are infected, 1 million die

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

World map of current malaria

Areas with risk of malaria

5

https://www.youtube.com/watch?v=JwsoK8

O0lXE

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

อาการอาจเร่ิมต้นจากไม่รุนแรง คล้ายเป็นไข้หวดั ได้แก่ มีไข้ ปวดเมื่อยตามตวั ปวดศีรษะ เจ็บคอ และอาจแสดงอาการรุนแรงได้ถ้าโปรโตซวัท าลายกล้ามเนือ้ ระบบประสาท หวัใจ ปอด

หรือตา เชือ้อาจท าให้หญิงมีครรภ์แท้ง และท าให้เดก็ในครรภ์มีความผิดปกติแตก่ าเนิด ในผู้ ป่วยโรคเอดส์อาจเกิดการติดเชือ้ท่ีสมองและท าให้เสียชีวิตได้

ราเมอืก (Slime molds) ◦ เคยอยูใ่นอาณาจักรรา แต ่

RNA analyses แสดงให ้เห็นวา่ slime mold มีววิัฒนาการมาจากโปรโตซวั

◦ Phagocytosis ◦ อาหารของราเมอืกไดแ้ก ่แบคทเีรยี

◦ ไมม่ ีcell wall

ราน า้ (Water mold) ◦ เคยอยูใ่นอาณาจักรรา ◦ Habitat – aquatic ◦ Potato blight, certain

fish diseases

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

7

http://www.youtube.com/watch?v=GY_uM

H8Xpy0

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

ม ี3 กลุม่หลกั ◦ Animal-like (the protozoa)

◦ Fungus-like (the water molds and slime molds)

◦ Plant-like (the algae)

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

ลกัษณะทั่วไป

การสบืพันธุ ์

การจ าแนกชนดิ

ลกัษณะส าคญัของสาหรา่ยในกลุม่ตา่งๆ

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

พบในน ้าเป็นสว่นใหญ ่

> 30,000 species

เซลลเ์ดยีว หรอื หลายเซลลข์นาดใหญ่

มรีงควตัถ ุ

ไดพ้ลงังานจากแสงอาทติย ์(oxygenic photosynthesis)

ไดร้ับคารบ์อนจาก CO2

ผนังเซลลแ์ข็ง ประกอบดว้ยเซลลโูลสเป็นหลกั บางชนดิอาจม ีcalcium carbonate หรอื silica เป็นองคป์ระกอบ

บางชนดิอาจม ีflagella

O2 producer

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

สาหรา่ยมกีารสบืพันธุท์ัง้แบบ asexual และ sexual reproduction ◦ Asexual reproduction เชน่

สาหรา่ยเซลลเ์ดยีวสว่นใหญ ่สบืพันธุแ์บบ binary fission

บางชนดิโดยเฉพาะ multicellular filamentous species สบืพันธุแ์บบ fragmentation

บางชนดิสรา้งสปอรไ์ด ้(sporulation)

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

Euglenophyta

Pyrrophyta

Chrysophyta

Chlorophyta

Phaeophyta

Rhodophyta

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

Common name

Morphology Pigments Storage compound

Cell wall

Euglenophyta Euglenids Unicellular Chlorophyll a & b

Paramylon None

Pyrrophyta Dinoflagellates Unicellular Chlorophyll a & c Xanthophylls

Starch Cellulose/none

Chrysophyta Golden-brown algae, diatoms

Unicellular Chlorophyll a & c

Lipids Cellulose, silica, CaCo3, etc.

Chlorophyta Green algae Unicellular to multicellular

Chlorophyll a & b

Starch Cellulose

Phaeophyta Brown algae Multicellular Chlorophyll a & c, xanthophylls

Laminarin Cellulose

Rhodophyta Red algae Mostly multicellular

Chlorophyll a & d, phycocyanin, phycoerythrin

Starch Cellulose

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

เซลลเ์ดยีว มแีฟลกเจลลาวา่ยน ้าอสิระ บางพวกอาจมกีา้นยดึเกาะกบัพืน้และอยูเ่ป็นกลุม่

เซลลเ์ขยีวสด บางชนดิไมม่สี ี

ด ารงชวีติแบบ saprobe

ตวัอยา่งเชน่ ยกูลนีา

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

Fire algae เชน่ Gonyaulax polyedra

bioluminescence

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

Dinoflagellate เชน่ Gonyaulax tamarensis

Toxic blooms, ขีป้ลาวาฬ (red tides ) สตัวน์ ้าตายเพราะสารพษิจากสาหรา่ย เป็นพษิตอ่สตัวน์ ้า เชน่ หอยแมลงภูห่อยนางรม หอยเชลล ์กุง้ ปลา ท าให ้ผูบ้รโิภคเกดิอาการทอ้งรว่ง และอาเจยีน เนือ่งจากสารพษิ Neosaxitoxin มกีารวจิัยพบวา่สารพษิชนดินีจ้ะยับยัง้ขบวนการขนถา่ยแรธ่าต ุโดยเฉพาะโซเดยีม (Na) ในรา่งกาย

ไดแ้ก ่สาหรา่ยสนี ้าตาลแกมทอง (golden algae) สาหรา่ยสเีขยีวแกมเหลอื (yellow green algae)และไดอะตอม (diatom)

มักเป็นเซลลเ์ดยีว พบในทะเล น ้าจดื และบนดนิทีช่ ืน้แฉะ

ผนังเซลลม์สีว่นประกอบของ silica จงึสามารถใชป้ระโยชนใ์นการท าไสก้รองและยาขดัตา่ง ๆ

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

มทีัง้แบบเซลลเ์ดยีว โคโลน ีและสาหรา่ยขนาดใหญเ่ป็นเสน้สาย

ตวัอยา่งเชน่ Volvox และ Chlorella

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553 4

สว่นใหญพ่บในทะเล

อาจพบขนาดใหญถ่งึ 30 เมตร

เป็นอาหารของสตัวท์ะเล

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

6

มักพบในทะเล ขนาดใหญ ่

ตวัอยา่งเชน่ จฉ่ีาย หรอืพอรไ์ฟรา (Porphyra sp.) น ามาท าเป็นอาหาร

สาหรา่ยผมนางหรอื กราซลิาเรยี (Gracilaria sp.) ใชผ้ลติวุน้

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

8

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553

เอกสารประกอบการอบรมครวูทิยาศาสตร ์สาขาชวีวทิยา หลกัสตูรที ่1 คณะวทิยาศาสตร ์มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้2544

Hogg, S. (2005) Essential Microbiology. Chichester: JohnWiley&Sons, Ltd.

Madigan, M.T., Martinko, J.M. and Parker, J. (1997) Biology of Microorganisms, 8th edition. New Jersey: Prentice-Hall, Inc.

Nester, E.W., Anderson, D.G., Robert jr., C.E. and Nester, M.T. (2007) Microbiology: A Human Perspective, 5th edition. New York: Mc Graw Hill Co. Inc.

www.biocourse.com

มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553