2 ชีววิทยา

เราจะศึกษาชีววิทยากันอยางไร

การศึกษาชีววิทยาของนักวิทยาศาสตรการศึกษาชีววิทยาซึ่งเปนแขนงหนึ่งของการศึกษาทางดานวิทยาศาสตร เปนกระบวนการคนควาหาความจริงของ

ปรากฏการณในธรรมชาติอยางมีระเบียบแบบแผนตามขั้นตอนของกระบวนการทางวิทยาศาสตร (Scientific process)ซึ่งประกอบดวย

1. กํ าหนดปญหา (Statement of the problem) ปญหาเกิดขึ้นจากการเปนคนชางสังเกต ชางคิด มีความอยากรูอยากเห็น และใจกวาง

ไอนสไตน (Einstein) ถือวา "การตั้งปญหานั้นสํ าคัญกวาการแกปญหา" ก็เพราะวา เมื่อกํ าหนดปญหาไดชดัเจนและสัมพันธกับขอเท็จจริงและความรูเดิม ผูตั้งปญหายอมมองเห็นลูทางที่จะคนหาคํ าตอบได เพราะฉะนั้นจึงถือวา"การตั้งปญหาเปนความกาวหนาทางวิทยาศาสตรอยางแทจริง"

2. ตั้งสมมติฐาน (Formulation of hypothesis) เปนการคาดคะเนคํ าตอบที่เกี่ยวของกับขอเท็จจริงสมมติฐานเกิดขึ้นหลังจากไดกํ าหนดปญหาชัดเจนแลว ในการตั้งสมมติฐานมักใชประโยค "ถา...ดังนั้น..." สวนที่ขึ้นตนดวย "ถา" จะระบุขอความที่เปนเหตุหรือเปนคํ าตอบที่เปนไปได สํ าหรับสวนหลังที่ขึ้นตนดวย "ดังนั้น" จะระบุขอความที่แนะวิธีตรวจสอบสมมติฐาน ตัวอยาง

ปญหา : การไดรับสารอาหารที่มีฟอสเฟตไมเพียงพอ มีสวนเกีย่วของกบัการเกดิโรคนิว่ในกระเพาะปสสาวะหรือไมสมมติฐาน : ถาการไดรับอาหารที่มีฟอสเฟสไมเพียงพอ มีสวนทํ าใหเกิดโรคนิ่วในกระเพาะปสสาวะ ดังนั้นเด็กที่

ไดรับเกลือฟอสเฟตเปนอาหารเสริม ยอมจะไมเปนโรคนิ่วในกระเพาะปสสาวะ3. การตรวจสอบสมมติฐาน (Test hypothesis) ในทางวิทยาศาสตรสวนใหญจะมีวิธีทดลอง (Experiment)

โดยออกแบบการทดลองที่มีการกํ าหนดและควบคุมตัวแปร (Variable) ที่เกี่ยวของกับการทดลอง ซึ่งตัวแปรแบงออกเปน 3 ชนิด คือ

3ชีววิทยา

3.1 ตัวแปรตน หรือตัวแปรอิสระ (Independent variable) คือ สิ่งที่เปนสาเหตุทํ าใหเกิดผลตางๆ หรือสิ่งที่ตองการศึกษาตรวจสอบวาเปนสาเหตุกอใหเกิดผลเชนนั้นหรือไม

3.2 ตัวแปรตาม (Dependent variable) คือ สิ่งที่เปนผลจากตัวแปรตน3.3 ตัวแปรควบคุม (Controlled variable) คือ ตัวแปรที่ตองควบคุมใหคงที่ตลอดการทดลอง มิฉะนั้น

จะทํ าใหผลการทดลองคลาดเคลื่อนได4. การแปรผลและสรุปผลการทดลอง (Conclusion) หลังจากการทดลองเพื่อตรวจสอบสมมติฐานที่ตั้งขึ้น

นักวิทยาศาสตรจะแปลความหมายขอมูล วเิคราะหขอมลู และลงขอสรปุภายในขอบเขตของผลการทดลอง หรอืผลการศึกษาที่เปนจริง หากผลสรุปเหมือนกับสมมติฐานที่ตั้งไว สมมติฐานนั้นก็ตั้งเปนทฤษฎีได

ชีววิทยาคืออะไรคํ าวา ชีววิทยา ตรงกับภาษาอังกฤษวา Biology ซึ่งมาจากรากศัพทเดิมที่เปนภาษากรีก 2 คํ า คือ bios หมายถึง

ชีวิต และ logos หมายถึง ความคิดและเหตุผล ดังนั้นชีววิทยาจึงหมายถึง การศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตอยางมีเหตุผลชีววิทยาเปนศาสตรที่กวางขวางมาก ประกอบดวยสาขาวิชาตางๆ มากมาย เชน1. กายวิภาคศาสตร (Anatomy) ศึกษาเกี่ยวกับโครงสรางสวนตางๆ ของสิ่งมีชีวิต2. ชีวเคมี (Biochemistry) ศึกษาโครงสรางและกระบวนการเปลี่ยนแปลงของสารชีวโมเลกุลในสิ่งมีชีวิต3. พฤกษศาสตร (Botany) ศึกษาเกี่ยวกับพืช4. เซลลวิทยา (Cytology) ศึกษาเกี่ยวกับเซลล5. นิเวศวิทยา (Ecology) ศึกษาความสัมพันธระหวางสิ่งมีชีวิตดวยกัน และความสัมพันธระหวางสิ่งมีชีวิตกับ

สิ่งแวดลอม6. กีฏวิทยา (Entomology) ศึกษาเกี่ยวกับแมลง7. คัพภะวิทยา (Embryology) ศึกษาเกี่ยวกับตัวออนของสิ่งมีชีวิต8. วิวัฒนาการ (Evolution) ศึกษาการเจริญเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตจากอดีตจนถึงปจจุบัน รวมทั้งแนวคิด

ของนักวิทยาศาสตรที่เกี่ยวกับวิวัฒนาการ9. พันธุศาสตร (Genetics) ศึกษาเกี่ยวกับการถายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต10. หนอนพยาธิวิทยา (Helminthology) ศึกษาเกี่ยวกับหนอนพยาธิชนิดตางๆ11. มีนวิทยา (Icthyology) ศึกษาเกี่ยวกับปลา12. จุลชีววิทยา (Microbiology) ศึกษาเกี่ยวกับจุลินทรีย13. อนุกรมวิธาน (Taxonomy) ศึกษาเกี่ยวกับการจัดหมวดหมู การตั้งชื่อและการเรียกชื่อสิ่งมีชีวิต14. สัตววิทยา (Zoology) ศึกษาเกี่ยวกบัสตัวตางๆ ทัง้พวกมกีระดูกสันหลงั (Vertebrate) และไมมีกระดกูสนัหลงั

(Invertebrate)ขอควรทราบ

สมมติฐาน คือ คํ าตอบที่อาจเปนไปไดของปญหา ยังไมใชคํ าตอบที่แทจริง เปนการคาดคะเนโดยนํ าขอเท็จจริงที่รวบรวมไดจากการสังเกต หรือการนํ าปญหามาวิเคราะห เพื่อคนหาคํ าตอบ ดังนั้นจึงเปนการคาดคะเนคํ าตอบที่สัมพันธกับขอสงสัยหรือปญหานั้นๆ มากที่สุด

4 ชีววิทยา

ขอเท็จจริง คือ สิ่งที่ไดจากการสังเกตโดยตรงไมมีการเปลี่ยนแปลง ในทางวิทยาศาสตรถือวาขอเท็จจริงที่ปรากฏอยูในธรรมชาติยอมถูกตองเสมอ แตการสังเกตขอเท็จจริงอาจผิดพลาดได

ขอมูล คือ ขอเท็จจริงที่ปรากฏอยูในธรรมชาติหรือที่รวบรวมไดจากการทดลองทฤษฎี คือ สมมติฐานที่ไดรับการตรวจสอบแลวหลายครั้ง ซึ่งสามารถใชอางอิงหรือทํ านายขอเท็จจริงไดกฎ คือ ความจริงหลักที่แสดงความสัมพันธระหวางเหตุกับผล สามารถทดสอบไดผลเหมือนเดิมทุกครั้งและไมมี

ขอโตแยงใดๆความรู คือ ผลจากการกระทํ าของมนุษยโดยการใชกระบวนการทางวิทยาศาสตร

แบบทดสอบ

จงเลือกคํ าตอบที่ถูกตอง1. การทดลองในตารางพิสูจนสมมติฐานขอใด

จํ านวนวันที่ทดลอง จํ านวนเซลลที่ยังมีชีวิตพวกที่ไมมีนิวเคลียส พวกที่มีนิวเคลียส

12345

1008060303

10079747272

1) นิวเคลียสจํ าเปนตอการแบงเซลล 2) นิวเคลียสจํ าเปนตอการมีชีวิตของเซลล3) ไซโตพลาสซึมจํ าเปนตอการมีชีวิตของเซลล 4) ไซโตพลาสซึมไมจํ าเปนตอการมีชีวิตของเซลล

2. เมื่อนํ าแบคทีเรียพวกนิวโมคอกคัสชนิด C ซึ่งสามารถสรางแคปซูลได และชนิด B ซึ่งไมสามารถสรางแคปซูลมาเลี้ยงในอาหารเลี้ยงแบคทีเรียซึ่งทํ าใหปราศจากเชื้อแลว ปรากฏผลการทดลองในเวลาตอมาดังนี้

เริ่มทดลอง ผลการทดลองในเวลาตอมา1. ชนิด C ที่ตายแลว2. ชนิด B ที่ยังมีชีวิตอยู3. ชนิด B ที่ยังมีชีวิตอยู ชนิด C ที่ตายแลว

ไมมีการเจริญเติบโตเจริญขยายพันธุอยางรวดเร็วชนิด B สรางแคปซูลได

การทดลองนี้ผูทดลองมีสมมติฐานอยางไร1) แคปซูลจํ าเปนตอการขยายพันธุของแบคทีเรีย2) อาหารที่เลี้ยงแบคทีเรียนี้เหมาะกับแบคทีเรียชนิด B มากกวา3) แบคทีเรียชนิด B นาจะรับสารบางอยางจากชนิด C ที่มีผลตอการสรางแคปซูล4) ในอาหารเลี้ยงแบคทีเรียมีสารที่ทํ าใหแบคทีเรีย B สรางแคปซูลได

5ชีววิทยา

3. ตารางการทดลองนี้แสดงผลอะไร

นํ้ าแปง + นํ้ ายอย + ไอโอดีนหลอดที่ 1 หลอดที่ 2 หลอดที่ 3 หลอดที่ 4

เวลาการทดลอง 0 นาที 5 นาที 10 นาที 15 นาทีสีที่ปรากฏ นํ้ าเงินเขม นํ้ าเงิน ฟา ไมมีสี

1) หลอดที่ 1 เกิดปฏิกิริยาระหวางนํ้ าแปงกับนํ้ ายอยมากที่สุด2) เวลาที่เหมาะสมที่สุดในการทดสอบแปง คือ 10 นาที3) นํ้ าแปงสามารถถูกไฮโดรลิซิสหมดภายใน 15 นาที4) ประสิทธิภาพของนํ้ ายอยเปนสัดสวนผกผันกับเวลาที่ใช

4. ในการทดลองใชเอนไซมยอยสารชนิดหนึ่งที่อุณหภูมิตางกันปรากฏผลดังนี้

หลอดทดลอง อุณหภูมิ (°C) เวลาที่ใชยอยสาร1234

20304050

15 นาที6 นาที3 นาที

ไมเปลี่ยนแปลง

การทดลองนี้สรุปผลสํ าคัญไดอยางไร1) เอนไซมยอยสารไดชาที่สุดที่อุณหภูมิ 20°C 2) เอนไซมยอยสารไดชาที่สุดที่อุณหภูมิประมาณ 50°C3) เอนไซมสลายตัวที่อุณหภูมิ 40°C 4) เอนไซมจะทํ างานไดดีที่สุดที่อุณหภูมิประมาณ 40°C

เฉลย

1. 2) 2. 3) 3. 3) 4. 4)

6 ชีววิทยา

ส่ิงมีชีวิตกับสภาวะแวดลอม

ระบบนิเวศ (Ecosystem)ระบบนิเวศ คือ ระบบความสัมพันธระหวางกลุมสิ่งมีชีวิต (Community) ที่อาศัยอยูรวมกัน และความสัมพันธ

ระหวางกลุมสิ่งมีชีวิตกับสภาพแวดลอม (Environment) ของแหลงที่อยู (Habitat) ตัวอยางระบบนิเวศ เชน ระบบนิเวศนํ้ าจืด (Fresh water ecosystem) ระบบนิเวศทะเล (Ocean ecosystem) ระบบนิเวศปาไม (Forestecosystem) ฯลฯ โลกของเราจัดเปนระบบนิเวศที่ใหญที่สุด เรียกวา โลกของสิ่งมีชีวิตหรือชีวภาค (Biosphere)

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต (Adaptation) สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศมีการปรับตัว 3 แบบ คือ1. การปรับตัวทางดานรูปราง (Morphological adaptation) มองเห็นไดจากภายนอก2. การปรับตัวทางดานสรีระ (Physiological adaptation) เปนการปรับตัวทางดานหนาที่หรือกลไกการทํ างาน

ของอวัยวะตางๆ ภายในรางกายใหเหมาะสมตอการด ํารงชีวิต3. การปรับตัวทางดานพฤติกรรม (Behavioral adaptation) เปนการปรับตัวทางดานอุปนิสัย เพื่อใหสามารถ

ดํ ารงชีวิตไดอยางเหมาะสมโครงสรางของระบบนิเวศ แบงออกไดดังนี้

1. โครงสรางทางชีวภาพ (Biological structure) ประกอบดวย สิ่งมีชีวิตตางๆ ทีม่บีทบาทในระบบนเิวศ ไดแกก. ผูผลิต (Producer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สรางอาหารไดเองข. ผูบริโภค (Consumer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สรางอาหารเองไมได แบงยอยออกเปน

ผูบริโภคพืช (Herbivore) เชน วัว ควาย มา กระตาย ฯลฯผูบริโภคสัตว (Carnivore) เชน สุนัข แมว เสือ สิงโต ฯลฯผูบริโภคทั้งพืชและสัตว (Omnivore) เชน คน เปด ไก ฯลฯผูบริโภคซากพืชและซากสัตว (Scavengers or Detritivores) เชน กิง้กอื ไสเดอืนดนิ ปลวก นกแรง ฯลฯ

ค. ผูยอยสลาย (Decomposer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สรางอาหารเองไมได แตจะไดอาหารจากการหลัง่เอนไซมไปยอยสลายสารอินทรียแลวนํ าขึ้นมาใช เชน แบคทีเรีย เห็ด รา ฯลฯ

2. โครงสรางทางกายภาพ (Physiological structure) ประกอบดวย สิง่ทีไ่มมชีวีติทีม่บีทบาทตอการดํ ารงชีวิตของสิ่งมีชีวิต เชน แสง อุณหภูมิ แรธาตุ ความชื้น ฯลฯ

ความสัมพันธระหวางสภาวะแวดลอมทางกายภาพกับสิ่งมีชีวิต1. แสง มีความจํ าเปนตอการดํ ารงชีวิตของพืช เชน การเอนเขาหาแสงของยอดออนของพืช การออกดอก

การสรางอาหาร และมีความจํ าเปนตอสัตว เชน การแพรกระจายของตัวออนแมลง การออกหากินของสัตวบางชนิด2. อุณหภูมิ มีอิทธิพลตอกระบวนการสรางอาหารของพืช การออกหากินของสัตว3. แกส มีความจํ าเปนตอการหายใจของพืชและสัตว การยอยสลายโดยจุลินทรียและการสรางอาหารของพืช4. แรธาตุ เชน ธาตุไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม ฯลฯ พืชใชในการสังเคราะหสารตางๆ ในเซลลพืช5. ความเปนกรดเบส จะตองเหมาะสมตอการเจริญเติบโตของพืช ถา pH สูงเกินไปพืชจะไมสามารถดูดแรธาตุ

ไปใชได

7ชีววิทยา

ความสัมพันธของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยูรวมกันความสัมพันธระหวางสิ่งมีชีวิตตางชนิดกันที่อาศัยอยูรวมกัน (Interspecific Relationship) ในระบบนิเวศจะมี

ความสัมพันธกันหลายแบบ กลาวคือ เมื่ออยูรวมกันแลวอาจมีฝายหนึ่งฝายใดเสียประโยชน ไดประโยชน หรือไมไดไมเสียประโยชนก็ได ถากํ าหนดความสัมพันธดวยเครื่องหมายดังนี้

+ หมายถึง ไดประโยชนจากอีกฝายหนึ่ง- หมายถึง เสียประโยชนใหอีกฝายหนึ่ง0 หมายถึง ไมมีการไดหรือเสียประโยชน

จากการกํ าหนดความสัมพันธดวยเครื่องหมาย สามารถแบงความสัมพันธของสิ่งมีชีวิตตางชนิดกันไดดังนี้1. ภาวะพึ่งพา (Mutualism) สัญลักษณ +, + เปนความสัมพันธของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด ที่ตางฝายตางไดรับ

ประโยชนซึ่งกันและกัน โดยจะตองอยูรวมกันตลอดเวลา หากแยกจากกันจะไมสามารถดํ ารงชีวิตอยูได เชน ไลเคนส(Lichens) แบคทีเรีย E. coli ในลํ าไสใหญของคน แบคทีเรีย Rhizobium sp. กับพืชตระกูลถั่ว โปรโตซัวTrichonympha sp. ในลํ าไสปลวก รา Mycorrhiza sp. ในปมรากสน สาหรายสีนํ้ าเงินแกมเขียวบางชนิดกับแหนแดง

2. ภาวะไดประโยชนรวมกัน (Protocooperation) สัญลักษณ +, + เปนความสัมพันธของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดที่ไดรับประโยชนดวยกันทั้ง 2 ฝาย แตไมจํ าเปนตองอยูรวมกันตลอดเวลา ถาแยกกันอยูก็สามารถดํ ารงชีวิตไดตามปกติเชน นกเอ้ียงกับควาย แมลงกับดอกไม ปูเสฉวนกับดอกไมทะเล มดดํ ากับเพลี้ย

3. ภาวะอิงอาศัย หรือภาวะเกื้อกูล (Commensalism) สัญลักษณ +, 0 เปนความสมัพนัธของสิง่มีชีวิต 2 ชนิดที่ฝายหนึ่งไดประโยชนสวนอีกฝายหนึ่งไมไดและไมเสียประโยชน เชน ปลาฉลามกับเหาฉลาม กลวยไมกับตนไมใหญนกทํ ารังบนตนไม 4. ภาวะลาเหยื่อ (Predation) สัญลักษณ +, - เปนความสัมพันธของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด ในลักษณะที่สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งเปนอาหารของสิง่มชีวีติอกีชนดิหนึง่ สิง่มชีวีติทีจ่บัสตัวอืน่กนิเปนอาหาร เรียกวา ผูลา (Predator) สวนสิ่งมีชีวิตที่ตกเปนอาหาร เรียกวา เหยื่อ (Prey) เชน โคกินหญา กบกินแมลง ไกกินขาว เปนตน 5. ภาวะปรสิต (Parasitism) สัญลักษณ +, - เปนความสัมพันธของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด ในลักษณะที่ฝายหนึ่งไดประโยชนจากการเปนผูอาศัยหรือปรสิต (Parasite) อีกฝายหนึง่เสยีประโยชนจากการเปนผูถูกอาศัย หรือโฮสต(Host) ปรสิตอาจอาศัยภายนอกหรือภายในรางกายของผูถูกอาศัยก็ได เราสามารถจํ าแนกประเภทของปรสิตตามแหลงที่อยูได 2 พวก คือ

5.1 ปรสิตภายนอก (Ectoparasite) เปนปรสิตที่อาศัยอยูบนรางกายของโฮสต เชน หมัด เหา เห็บ ไรเปนตน

5.2 ปรสิตภายใน (Endoparasite) เปนปรสิตที่อาศัยอยูในรางกายของผูถูกอาศัย เชน ภายในเซลลในทอทางเดินอาหาร กลามเนื้อ ตับ ปอด ถุงนํ้ าดี ตัวอยางปรสิตภายใน ไดแก หนอนพยาธิชนิดตางๆ 6. ภาวะแขงขัน (Competition) สัญลักษณ -, - เปนความสัมพันธของสิ่งมชีวีติชนดิเดยีวกนั หรอืตางชนิดกันก็ไดที่มีความตองการสิ่งเดียวกันแลวเกิดการแกงแยงแขงขันกัน ทํ าใหเสียประโยชนทั้ง 2 ฝาย เชน การเจริญของผักบุงและผักกระเฉดในสระนํ้ า การแขงขันของสัตวเพื่อครอบครองที่อยูอาศัยหรือแยงชิงอาหาร สุนัขจ้ิงจอกแยงกวางที่จับได เปนตน

8 ชีววิทยา

7. ภาวะการหลั่งสารตอตาน (Antibiosis) สัญลักษณ 0, - เปนความสมัพนัธของสิง่มชีวีติ 2 ชนิด ที่ฝายหนึ่งไมไดหรือไมเสียประโยชนแตอีกฝายหนึ่งเสียประโยชน โดยฝายหนึ่งจะหลั่งสารไปยับยั้งการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง เชน สาหรายสีเขียวบางชนิดหลั่งสารยับยั้งการเจริญเติบโตของไดอะตอม เปนตน การยับยั้งการเจริญเติบโตโดยไมมีการหลั่งสาร ตนไมเล็กๆ ที่อยูใตตนไมใหญมักจะไมเจริญเติบโต เพราะตนไมใหญบังแสงแดดเอาไว 8. ภาวะเปนกลาง (Neutralism) สัญลักษณ 0, 0 เปนความสัมพันธของสิ่งมีชีวิต ที่ทั้ง 2 ฝายไมเกี่ยวของสัมพันธกันในระหวางที่อาศัยอยูรวมกัน เชน แมงมุมกับกระตายที่อาศัยอยูดวยกันในทุงหญา ไสเดือนดินกับตั๊กแตนที่อาศัยอยูในนาขาว เปนตน

การถายทอดพลังงานและการหมุนเวียนสารในระบบนิเวศการถายทอดพลังงานในกลุมสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ มี 2 ลักษณะ คือ1. ถายทอดพลังงานในรูปโซอาหาร (Food chain) หมายถึง การกินตอกันเปนทอดๆ โดยเริ่มจากผูผลิต

ถายทอดพลังงานไปยังผูบริโภคในลํ าดับถัดไป เชนผักกาด ตั๊กแตน นก คน(ผักกาดถูกกินโดยตั๊กแตน, ตั๊กแตนถูกกินโดยนก, นกถูกกินโดยคน)

ตํ าแหนงหนาที่เชิงอาหารและลํ าดับขั้นของอาหารลํ าดับขั้นอาหาร (Trophric level) สิ่งมีชีวิต หนาที่เชิงอาหาร

4 คน ผูบริโภคเนื้อสัตวอันดับสอง หรือผูบริโภคอันดับสุดทาย

3 นก ผูบริโภคเนื้อสัตวอันดับหนึ่ง หรือผูบริโภคอันดับที่สอง

2 ตั๊กแตน ผูบริโภคพืช หรือผูบริโภคอันดับที่หนึ่ง

1 ผักกาด ผูผลิต

พีระมิดอาหาร (Food pyramid)เมื่อพิจารณาแบบแผนการถายทอดพลงังานในหวงโซอาหารหนึ่งๆ สามารถนํ ามาเขียนในรูปพีระมิดได 3 แบบ คือ

1. พีระมิดจํ านวนของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of number) มีทั้งแบบฐานกวางและฐานแคบ 2. พีระมิดมวลของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of mass) อาจเปนแบบฐานกวางหรือฐานแคบก็ได

3. พีระมิดปริมาณพลังงาน (Pyramid of energy) เปนแบบฐานกวางเสมอ2. ถายทอดพลังงานในรูปสายใยอาหาร (Food web) หมายถึง การกนิกนัอยางซบัซอน ประกอบดวยโซอาหาร

จ ํานวนมาก โดยผูบรโิภคแตละชนดิจะกนิสตัวอืน่ไดมากกวา 1 ชนดิ

9ชีววิทยา

การหมุนเวียนสารที่สํ าคัญในระบบนิเวศวัฏจักรคารบอน แหลงธาตคุารบอนในบรรยากาศ คอื กาซคารบอนไดออกไซด (CO2) กาซคารบอนมอนอกไซด

(CO) ในนํ้ าอยูในรูปไฮโดรเจนคารบอเนตไอออน ดังสมการCO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3

- คารบอนไดออกไซดจะถูกผูผลิตเปลี่ยนไปเปนคารโบไฮเดรต เมื่อผูบริโภคนํ าไปใชจะปลอยคารบอนไดออกไซดออกมาทางลมหายใจ

วัฏจักรไนโตรเจน ประกอบดวย 4 ขั้นตอน คือ1. Nitrogen fixation คือ การตรึงไนโตรเจนในอากาศเปลี่ยนเปนสารประกอบไนโตรเจน เกิดจาก

ปรากฏการณธรรมชาติ เชน ฟาแลบ และอาศัยสิ่งมีชีวิต เชน แบคทีเรียไรโซเบียม (Rhizobium sp.) สาหรายสีเขียว-แกมนํ้ าเงินพวก Anabaena sp., Nostoc sp. เปนตน

2. Ammonification คือ กระบวนการสลายสารอินทรียจากพืชและสัตวเปนแอมโมเนีย (NH3)3. Nitrification คือ กระบวนการเปลีย่นแอมโนเนยีเปนไนไตรท (NO2

-) ซึ่งตองอาศัยแบคทีเรียหลายชนิดเชน Nitrococcus sp., Nitrosomonas sp., Nitrosocystis sp. และเปลี่ยนไนไตรทเปนไนเตรต (NO3

-) โดยใชแบคทีเรีย Nitrobacter sp.

4. Denitrification คือ กระบวนการเปลี่ยนไนเตรตเปนกาซไนโตรเจน (N2) ซึ่งตองใชแบคทีเรียพวกPseudomonas sp., Micrococcus sp., Chromabacterium sp.

วัฏจักรฟอสฟอรัส และวัฏจักรแคลเซียม เปนวัฏจักรที่ไมตองผานบรรยากาศเพราะไมมีสารประกอบในรูปของกาซขอควรทราบ

สารหมุนเวียนเปนวัฏจักรไดพลังงานหมุนเวียนเปนวัฏจักรไมได แตถายทอดไดผูยอยสลายจะเปนผูรับพลังงานลํ าดับสุดทาย

การเปลี่ยนแปลงแทนที่ (Succession)คือ การเปลี่ยนแปลงของกลุมสิ่งมีชีวิตทั้งในดานจํ านวนและชนิดของสิ่งมีชีวิตในธรรมชาติ โดยมีปจจัยทาง

กายภาพและชีวภาพเปนตัวควบคุมจนเกิดสมดุลตามธรรมชาติ ทํ าใหกลุมสิ่งมีชีวิตมีความสัมพันธกันอยางเหมาะสมและดํ ารงอยูในสภาวะที่คอนขางจะสมดุล เรียกสภาวะเชนนี้วา สังคมสิ่งมีชีวิตขั้นสุด (Climax community)

การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของสิ่งมีชีวิตในธรรมชาติ แบงออกเปน 2 ประเภท คือ1. การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบปฐมภูมิ (Primary succession) คอื การเปลีย่นแปลงแทนทีใ่นพื้นที่ซึ่งไมเคยมี

สิ่งมีชีวิตอาศัยมากอน2. การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบทุติยภูมิ (Secondary succession) คือ การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในพื้นที่

ซึ่งเคยมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยูแตถูกทํ าลายไปโดยคน สัตวหรือภัยธรรมชาติ

10 ชีววิทยา

การเปลี่ยนแปลงแทนที่ถาจํ าแนกตามแหลงที่เกิดก็จะแบงออกเปนดังนี้การเปลี่ยนแปลงในสภาพแหงแลง เรียกวา Xerosere เชน ที่กอนหิน กองทราย หรือลาวา หลังจากเย็นลง

มักพบสิ่งมีชีวิตชนิดตางๆ ตามลํ าดับ ไดแก1. สาหรายสีเขียวแกมนํ้ าเงิน (Blue green algae) จะชวยเปลี่ยนสภาพของหิน ทรายหรือลาวาใหสามารถ

รับความชื้นไดบาง2. ครัสโทสไลเคนส (Crustose lichens) เปนไลเคนสชนดิทีส่ามารถตดิอยูกบักอนหินได มีลักษณะเปนแผนบาง3. โฟลิโอสไลเคนส (Foliose lichens) จะเจริญไดเมื่อเนื้อหินเริ่มกลายเปนดินและมีซากสารอินทรียเพิ่มขึ้น4. มอส (Moss) เมื่อหินไดเปลี่ยนสภาพไปมากจนมีสภาพเปนดินมากข้ึน มีอินทรียวัตถุและความชื้นเพิ่ม

มากข้ึน ซึ่งเปนสภาพที่พืชชั้นตํ่ าพวกมอสเจริญไดดี5. ไมลมลุก หญาหรือเฟน พืชพวกนี้จะเขามาแทนที่เมื่อมอสไดตายไป นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตใดจะมีมากหรือนอย

ยังขึ้นอยูกับอิทธิพลของความชื้นและปริมาณแสงอีกดวย6. ไมยืนตนและไมพุม จะเขามาแทนที่พวกไมลมลุก หญาหรือเฟน และการเจริญของพืชในชวงนี้ขึ้นอยูกับ

สภาพภูมิอากาศและปจจัยจํ ากัดในสิ่งแวดลอมนั้นๆ อาจมีสัตวชนิดตางๆ อพยพเขาไปอยูอาศัย เชน สัตวเลื้อยคลานนกและสัตวเลี้ยงลูกดวยนม

ประชากรกับสภาวะแวดลอมและทรัพยากรธรรมชาติประชากร (Population) คือ สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน อาศัยอยูในที่แหงเดียวกันในชวงระยะเวลาหนึ่ง เชน

จํ านวนประชากรผึ้งบนตนมะมวง เมื่อเดือนกุมภาพันธ พ.ศ. 2540 เปนตนการวัดขนาดประชากร ทํ าไดหลายแบบ เชน การนับทั้งหมด การสุมตัวอยาง การทํ าเครื่องหมายแลวปลอยไป

เพื่อจับใหมมลภาวะของนํ้ า (Water pollution) หมายถึง การที่นํ้ ามีสารบางอยางหรอืสภาพบางอยางในระดบัทีไ่มเหมาะสม

ตอการนํ ามาทํ าประโยชนบทบาทของแบคทีเรียตอคุณภาพของนํ้ าก. แบคทีเรียที่สรางอาหารไดเอง (Autotrophic bacteria) พวกที่มีประโยชนในการก ําจัดนํ้ าเสีย ไดแก ไนไตรต-

แบคทีเรีย ไนเตรตแบคทีเรีย และแบคทีเรียที่เปลี่ยนไฮโดรเจนซัลไฟดเปนซัลเฟตข. แบคทีเรียที่สรางอาหารเองไมได (Heterotrophic bacteria) มีจํ านวนมากและมีบทบาทสํ าคัญที่สุดใน

การยอยสลายสารอินทรีย ไดแก Aerobic bacteria, Anaerobic bacteria, Facultative bacteriaการวัดมลภาวะของนํ้ า วัดจากปริมาณออกซิเจนที่มีอยูในแหลงนํ้ าซึ่งมีอยู 3 วิธี คือ1. วัดปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยูในนํ้ า (Dissolved Oxygen หรือ DO) มีหนวยเปนมิลลิกรัมตอลิตร

หรือ ppm ปกติปริมาณออกซิเจนที่เหมาะสมตอการดํ ารงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในนํ้ า คือ 5 มิลลิกรัม/ลิตร ถาตํ่ ากวา3 มิลลิกรัม/ลิตร จัดวาเปนนํ้ าเสีย

2. วัดความตองการออกซิเจนทางชีวเคมี (Biochemical Oxygen Demand หรือ BOD) คือ ปริมาณออกซิเจนที่ Aerobic bacteria ใชสํ าหรับการยอยสลายสารอินทรีย ในแหลงนํ ้าทัว่ไปมคีาประมาณ 2-5 ppm ถาสูงกวา100 มิลลิกรัม/ลิตร จัดวาเปนนํ้ าเสีย

3. วัดความตองการออกซิเจนทางเคมี (Chemical Oxygen Demand หรือ COD) คือ ปริมาณออกซิเจนที่สารเคมีใชในการสลายสารอินทรีย สารเคมีที่ใชเปนตัวออกซิไดซในแหลงนํ้ าเดียวกัน คา COD จะสูงกวาคา BOD เสมอ

11ชีววิทยา

มลภาวะของดิน (Soil pollution) เกิดจากพวกกากสารกมัมนัตรงัส ีขยะมลูฝอยและสิ่งปฏิกูล ปุยและสารเคมีปราบศัตรูพืชซึ่งใชเวลาในการสลายตัวตางกัน

มลภาวะอากาศ (Air pollution) มีกาซและสารตางๆ หลายชนิดที่ทํ าใหเกิดมลภาวะอากาศ เชน สารปรอทกาซซัลเฟอรไดออกไซด สารกมัมนัตรงัส ี กาซคารบอนมอนอกไซด ออกไซดของไนโตรเจน สารแคดเมียมกาซคารบอนไดออกไซด

สัตวปาสงวน คือ สัตวปาหายาก หามลาหรือมีไวครอบครอง มี 15 ชนิด ไดแก แรด กระซู กูปรี กวางผาเลียงผา ละอง ควายปา สมัน นกกระเรียน นกแตวแรวทองดํ า แมวลายหินออน สมเสร็จ เกงหมอ พะยูน และนกเจาฟาหญิงสิรินธร

สัตวปาคุมครองประเภทที่ 1 เปนสัตวพวกที่คนไมใชเปนอาหารหรือไมลาเปนกีฬา เชน สมเสร็จ นางอาย ชะนีนกปากหาง นกยูง ไกฟา นกเขา นกเงือก นกขมิ้น นกกางเขนดง นกกางเขนบาน นกขุนทอง นกเอ้ียง

สัตวปาคุมครองประเภทที่ 2 เปนพวกที่ใชเนื้อเปนอาหารไดหรือลาเปนกีฬาไดและมีกํ าหนดฤดูกาลในการลา และตองไดรับอนุญาต เชน กระทิง วัวแดง อีเกง ไกปา

12 ชีววิทยา

แบบทดสอบ

จงเลือกคํ าตอบที่ถูกตอง1. สิ่งมีชีวิตในขอใดจะไมสามารถดํ ารงชีวิตอยูได ถาขาดสารอินทรียจากสิ่งแวดลอม

1) Oscillatoria 2) Aspergillus 3) Chlorella 4) Spirulina2. สิ่งมีชีวิตในขอใดไมสามารถเกิดกระบวนการยอยสลายทางชีวภาพได

ก. เห็ดขึ้นบนตอไม ข. พืชกินแมลงค. งูกินปลา ง. พยูนกินหญาทะเล

1) ก. 2) ก. และ ข. 3) ก., ข. และ ค. 4) ก., ข., ค. และ ง.3. กราฟแสดงความสัมพันธระหวางชวงเวลาในแตละวันกับการทํ ากิจกรรมของสัตว 2 ชนิด คือ A (เสนทึบ) และ B

(เสนประ) A และ B นาจะเปนสัตวคูใดตามลํ าดับ

24.00 น. 12.00 น. 24.00 น.เทีย่งคนื เทีย่งวนั เทีย่งคนื

ปรมิาณกจิกรรม

1) หนูและนกฮูก 2) นกเคาแมวและหนู 3) คางคาวและนกเขา 4) ชางและนางอาย4. กลุมสิ่งมีชีวิตใดไมจัดเปนผูผลิตเบื้องตน

1) แพลงตอนพืช 2) แบคทีเรียสังเคราะหดวยแสง3) มอสและเฟน 4) เห็ด รา

5. มดชนิดหนึ่งกัดใบพืชเปนชิ้นเล็กๆ แลวนํ าไปใชเพาะเลี้ยงเห็ดราในรังใตดินเพื่อใชเปนอาหารของตัวออนและตัวเต็มวัย ความสัมพันธระหวางมดกับเห็ดราคลายกับสิ่งมีชีวิตในขอใด

ก. โพรโตซัวในลํ าไสปลวก ข. มดดํ ากับเพลี้ยออนค. ฝอยทองบนตนมะมวง ง. ฝอยลมบนตนสน 2 ใบ

1) ก. 2) ก. และ ข. 3) ก., ข. และ ค. 4) ก., ข., ค และ ง.

13ชีววิทยา

6. ขอใดเปนจริงเกี่ยวกับแบคทีเรียที่อาศัยอยูในลํ าไสใหญของมนุษย

รูปแบบการอยูรวมกัน ชนิดของวิตามินที่สังเคราะหได1)2)3)4)

Commensalism Mutualism Parasitism Protocooperation

A และ K K และ B12 A, K และ B6 K, B6 และ B12

7. ขอสรุปในขอใดเปนจริงเหยี่ยว

งู

กระตายกิ้งกา หนู

ตั๊กแตนพืช

ความสัมพันธระหวางหนูกับกระตาย ปริมาณชีวมวลนอยที่สุด จํ านวนนอยที่สุด1)2)3)4)

ParasitismMutualismPredation

Competition

งูตั๊กแตนกิ้งกาเหยี่ยว

กิ้งกางูหนู

เหยี่ยว

8. ถากํ าจัดปลาใหญใหหมดไปจากสายใยอาหาร ขอใดถูกตองปลาใหญ

ลูกออดที่มีเหงือกภายใน กุงฝอย ลูกออดที่มีเหงือกภายนอก

ปลาเล็กไซครอพ

แพลงตอนพืช วัชพืช

เพิ่มปริมาณ ลดปริมาณ1)2)3)4)

แพลงตอนพืชผูบริโภคอันดับ 1ผูบริโภคอันดับ 2ผูบริโภคอันดับ 2

ไซครอพวัชพืช

แพลงตอนพืชและวัชพืชผูบริโภคอันดับ 1 และวัชพืช

14 ชีววิทยา

9. การอยูรวมกันของเหาฉลามกับปลาฉลาม เปนลักษณะเดียวกับการอยูรวมกันของสิ่งมีชีวิตในขอใดก. กลวยไมเจริญบนตนกามปูข. ตนกาฝากเจริญบนตนมะมวงค. ฝอยลมเจริญบนตนสนสามใบ

1) ก. และ ข. 2) ก. และ ค. 3) ข. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.10. "สาหรายชนิดหนึ่งอาศัยอยูในเซลลของปะการัง ทํ าใหปะการังสรางหินปูนหอหุมรางกายไดเร็วกวาปกติ และ

สาหรายไดรับแอมโมเนียจากปะการัง" การดํ ารงชีวิตรวมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดนี้จัดเปนความสัมพันธประเภทใด1) การไดประโยชนรวมกัน 2) ภาวะที่พึ่งพากัน3) ภาวะอิงอาศัย 4) ภาวะปรสิต

11. จากแผนภาพ สิ่งมีชีวิต A และ B มีความสัมพันธกันแบบใด

สัตว

พืช

Protein

Amino acid

NH3

N2

NO2-NO3

-B

A

1) ภาวะอิงอาศัย (Commensalism) 2) การไดประโยชนรวมกัน (Protocooperation)3) ภาวะพึ่งพากัน (Mutualism) 4) ภาวะมีการยอยสลาย (Saprophytism)

12. ปริมาณขาวโพดที่สงผานไปผลิตมวลชีวภาพ (นํ้ าหนัก) ของมนุษย 25 กิโลกรัม ตามหวงโซอาหารมีเทาใด1) 25 กิโลกรัม 2) 250 กิโลกรัม 3) 2500 กิโลกรัม 4) 25000 กิโลกรัม

13. สิ่งมีชีวิตสามารถดํ ารงชีวิตอยูไดโดยขอใด1) การหมุนเวียนของสสารและพลังงาน2) การถายทอดของพลังงานและการหมุนเวียนของสสาร3) การหมุนเวียนของพลังงานและการถายทอดของสสาร4) การถายทอดพลังงานและสสาร

14. แพลงตอนพืชและสาหรายรวมกันมีนํ้ าหนัก 400 กิโลกรัม ในสระที่มีความจุ 10,000 ลิตร จะพบปลานิลมีนํ้ าหนักเทาใดในปริมาณนํ้ า 10 ลิตร1) 40 กรัม 2) 40 กิโลกรัม 3) 10 กิโลกรัม 4) 10 กรัม

15. การหมุนเวียนของธาตุชนิดใดในระบบนิเวศมีตนกํ าเนิดมาจากหินก. ไนโตรเจน ข. ฟอสฟอรัส ค. คารบอน ง. กํ ามะถัน

1) ก. และ ข. 2) ค. และ ง. 3) ก. และ ค. 4) ข. และ ง.

15ชีววิทยา

16. ขอใดเรียงลํ าดับเหตุการณในวัฏจักรไนโตรเจนไดอยางถูกตองก. เกลือแอมโมเนีย ข. ไนเตรตค. สารประกอบอนินทรียที่มีไนโตรเจน ง. ไนไตรทจ. กาซไนโตรเจน

1) ข ง ค จ ก 2) ค ก ง ข จ3) ข ค ง ก จ 4) ค ง ก จ ข

17. ในวัฏจักรของไนโตรเจน Nitrosomonas ทํ าหนาที่ใด1) เปลี่ยนอินทรียสารใหเปน NH3 2) เปลี่ยนไนเตรตใหเปน N23) เปลี่ยนเกลือแอมโมเนียใหเปนไนไตรท 4) เปลี่ยนเกลือไนไตรทใหเปนไนเตรต

18. ธาตุใดในระบบนิเวศที่ผูยอยสลายมีบทบาทตอการหมุนเวียนมากที่สุดและนอยที่สุด ตามลํ าดับ1) N, C 2) C, N 3) C, P 4) P, N

19. ถานํ ากอนหินขนาดใหญกอนหนึ่งไปวางไวใกลลํ าธารนํ้ าในปาแหงหนึ่ง สิ่งมีชีวิตจะปรากฏขึ้นบนกอนหิน ตามล ําดบัคือขอใด1) ครัสโทสไลเคนส โฟลิโอสไลเคนส เฟน มอส2) ครัสโทสไลเคนส โฟลิโอสไลเคนส มอส เฟน3) โฟลิโอสไลเคนส ครัสโทสไลเคนส เฟน มอส4) โฟลิโอสไลเคนส ครัสโทสไลเคนส มอส เฟน

20. กลุมของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันอาศัยอยูในบริเวณหนึ่งบริเวณใดในชวงหนึ่งเรียกวาอะไรก. ประชากร ข. สังคมสิ่งที่มีชีวิต ค. สกุล

1) ก. 2) ข. 3) ก. และ ข. 4) ข. และ ค.

เฉลย

1. 2) 2. 1) 3. 3) 4. 4) 5. 1) 6. 2) 7. 4) 8. 1) 9. 2) 10. 2)11. 1) 12. 3) 13. 2) 14. 1) 15. 4) 16. 2) 17. 3) 18. 1) 19. 2) 20. 1)

16 ชีววิทยา

ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต

การจัดหมวดหมูของสิ่งมีชีวิตการศึกษาเกี่ยวกับการจัดหมวดหมูของสิง่มชีวีติ เรยีกวา อนกุรมวธิาน (Taxonomy) โดยจะศึกษาใน 3 ลักษณะ

คือการจํ าแนกสิ่งมีชีวิตออกเปนหมวดหมู (Classification)การตรวจสอบชื่อวิทยาศาสตรที่ถูกตองของสิ่งมีชีวิต (Identification)

และ การกํ าหนดชื่อที่เปนสากล (Nomenclature)หลักเกณฑทั่วไปที่ใชในการพิจารณาการจํ าแนกสิ่งมีชีวิตออกเปนหมวดหมู มีหลายอยางไดแก1. ซากดึกดํ าบรรพ การศึกษาซากดึกดํ าบรรพทํ าใหทราบบรรพบุรุษของสิ่งมีชีวิตในปจจุบัน โดยสิ่งมีชีวิตที่มี

บรรพบุรุษรวมกันควรจัดอยูในพวกเดียวกันหรือใกลเคียงกัน2. แบบแผนการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ ถาในระยะแรกของการเจรญิเตบิโตมชีองเหงอืก (Gill slit) แมระยะ

ตัวเต็มวัยจะไมมีชองเหงือกก็ตาม ก็จัดสิ่งมีชีวิตนั้นไวในพวกที่ใกลเคียงกัน3. เปรียบเทียบโครงสรางภายนอกและภายใน โดยพิจารณาวาโครงสรางดงักลาวมจีดุก ําเนดิรวมกันหรือไม ถามี

กํ าเนิดมาจากแหลงเดียวกัน (Homologous structure) เชน แขนคนกบัปกนก หรอืกบัขาคูหนาของสัตวสี่เทา ถึงแมจะทํ าหนาที่ตางกัน ก็จัดไวในกลุมที่ใกลเคียงกันมากกวาพวกที่มีโครงสรางที่มีตนกํ าเนิดตางกัน (Analogous structure)

4. ออรแกเนลลและสารเคมีในเซลล เชน การเรียงตัวของกรดอะมิโนในโปรตีนและชนิดของเอนไซม สิ่งมีชีวิตที่มีออรแกเนลลและสารเคมีภายในเซลลคลายคลึงกันถือวามีพันธุกรรมที่ใกลชิดกัน การจัดหมวดหมูก็จัดไวในลํ าดับเดียวกันได วิธีจํ าแนกหมวดหมูของสิง่มชีวีติโดยอาศยัความแตกตางของโครงสรางทลีะลกัษณะเปนคูๆ เรียกวา ไดโคโตมัสคีย(Dichotomous key) เชน ใชลักษณะของขน ครีบ เกล็ด ฯลฯ

ตัวอยางไดโคโตมัสคีย ในการจัดแบงอาณาจักรของสิ่งมีชีวิต1. ก. มีเยื่อหุมนิวเคลียส...................................................................................................................ดูขอ 2

ข. ไมมีเยื่อหุมนิวเคลียส............................................................................................อาณาจักรมอเนอรา2. ก. มีเซลลเดี่ยวหรือหลายเซลลแตไมรวมเปนเนื้อเยื่อ..................................................อาณาจักรโพรติสตา

ข. มีหลายเซลลและรวมกันเปนเนื้อเยื่อ..........................................................................................ดูขอ 33. ก. มีคลอโรพลาสตและผนังเซลล........................................................................................อาณาจักรพืช

ข. ไมมีคลอโรพลาสตและผนังเซลล...................................................................................อาณาจักรสัตวในการจํ าแนกสิ่งมีชีวิตออกเปนหมวดหมูนั้นจะเริ่มจากหมวดหมูใหญ แลวแบงเปนหมวดหมูยอยตามลํ าดับ คือ

อาณาจักร (Kingdom) ไฟลัม (Phylum) ในกรณทีีเ่ปนสตัว หรอืดวิชินั (Division) ในกรณีที่เปนพืช คลาส(Class) ออรเดอร (Order) แฟมิลี (Family) จีนัส (Genus) สปชีส (Species)

17ชีววิทยา

สปชีสเปนลํ าดับยอยที่สุด สิ่งมีชีวิตที่อยูในสปชีสเดียวกัน จะมีความสัมพันธกันอยางใกลชิดทางบรรพบุรุษ มีอวัยวะที่มีโครงสรางและหนาที่อยางเดียวกัน สามารถผสมพันธุกันได ลูกที่ไดไมเปนหมัน สิ่งมีชีวิตในสปชีสเดียวกันจึงมีความคลายคลึงกันมากที่สุด และจะแตกตางกันมากข้ึนตามหมวดหมูที่ใหญขึ้นตามลํ าดับ

ชื่อของสิ่งมีชีวิตชือ่ของสิง่มชีวีติตัง้ขึน้เพือ่ใชเรยีกกนัในแตละทองถิน่ เปนชือ่สามญั (Common name) ซึง่มกัตัง้ขึน้ตามลกัษณะ

เชน วานหางจระเข สาหรายหางกระรอก ตั๊กแตนกิ่งไม ตั้งขึ้นตามแหลงกํ าเนิด เชน กกอียิปต ยางอินเดีย มันฝรั่ง หรือประโยชนที่ไดรับ เชน หอยมุก ในทางวิชาการ นักชีววิทยาไดกํ าหนด ชื่อวิทยาศาสตร (Scientific name) ขึ้นสํ าหรับเรียกชื่อสิ่งมีชีวิตแตละสปชีสเพื่อจะไดเขาใจตรงกันทั่วโลก

คาโรลัส ลินเนียส (Carolus Linneaus) นักวิทยาศาสตรชาวสวีเดน ไดชื่อวาเปนบิดาแหงวิชาอนุกรมวิธานไดกํ าหนดหลักเกณฑการตั้งชื่อของสิ่งมีชีวิตที่ประกอบดวยภาษาละตินสองคํ า คือ คํ าแรกเปนชื่อจีนัส (Generic name)สวนคํ าหลังเปนชื่อที่ระบุชนิดของสิ่งมีชีวิต (Specific epithet) ระบบการตั้งชื่อแบบนี้เรียกวา Binomial systemซึ่งเปนที่ยอมรับกันทั่วโลก ตัวอยางชื่อของสิ่งมีชีวิต เชน ไสเดือนดิน (Lumbricus terrestris), ปอแกว (Hibiscuscannabinus Linn.), ไมรวก (Thyrostachys siamensis), กั้งเจาฟา (Acanthosquilla sirindhorn) ฯลฯ

อาณาจักรของสิ่งมีชีวิตการจัดจํ าพวกของสิ่งมีชีวิตออกเปนอาณาจักรตางๆ ขึ้นอยูกับแนวคิดของนักอนุกรมวิธาน เอิรน แฮคเคล

(Ernst Haeckel) แบงสิง่มชีวีติออกเปน 3 อาณาจกัร คอื อาณาจกัรพชื อาณาจกัรสตัว และอาณาจักรโพรติสตาโคปแลนด (Copeland) แบงออกเปน 4 อาณาจักร คือ อาณาจักรพืช อาณาจักรสัตว อาณาจักรโพรติสตา และอาณาจักรมอเนอรา วิทเทเคอร (Whittaker) แบงออกเปน 5 อาณาจักร คือ อาณาจักรพืช อาณาจักรสัตว อาณาจักรโพรติสตา อาณาจักรมอเนอรา และอาณาจักรฟงไจ

อาณาจักรสัตว (Kingdom Animalia หรือ Metazoa)สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรสัตว มีลักษณะสํ าคัญ คือ เปนเซลลยูคาริโอต (Eukaryotic cell) มีหลายเซลล

เซลลเรียงตัวเปนเนื้อเยื่อ สรางอาหารไมได (Heterotrophic organism) มีไรโบโซมขนาด 80 s เกณฑที่ใชในการจัดหมวดหมูของสัตวพิจารณาจากชั้นของเนื้อเยื่อ ชองตัว สมมาตรของรางกาย ปลองของลํ าตัว ระบบทางเดินอาหารระบบหมุนเวียนเลือด ระบบประสาท ตลอดจนโครงสรางพิเศษที่พบเฉพาะสัตวในไฟลัมนั้นๆ สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรสัตวแบงออกเปนไฟลัมตางๆ ดังนี้

1. ไฟลัมพอริเฟอรา (Phylum Porifera) ไดแก พวกฟองนํ้ า2. ไฟลัมซีเลนเทอราตา (Phylum Coelenterata) ไดแก สตัวพวกซแีอนนโีมน ีปะการัง กัลปงหา แมงกะพรุน

ไฮดรา สัตวที่อยูในไฟลัมนี้ เรียกวา สัตวในกลุมซีเลนเทอเรต มีเนื้อเยื่อ 2 ชั้น มี Tentacle รอบปาก ที่ Tentacle มีNematocyst

3. ไฟลัมแพลทีเฮลมินเทส (Phylum Platyhelminthes) ไดแก พวกหนอนตัวแบน เชน พลานาเรียพยาธิใบไม พยาธิตัวตืด มีทางเดินอาหารไมสมบูรณ ยกเวนพยาธิตัวตืด ไมมีทางเดินอาหาร

18 ชีววิทยา

4. ไฟลัมนีมาโทดา (Phylum Nematoda) ไดแก พวกหนอนตัวกลม เชน หนอนในนํ้ าสมสายชู พยาธิปากขอพยาธิโรคเทาชาง พยาธิเสนดาย พยาธิแสมา พยาธิตัวจี๊ด พยาธิไสเดือน มีทางเดินอาหารสมบูรณ และแยกเพศกัน

5. ไฟลัมแอนนีลิดา (Phylum Annelida) ไดแก สัตวพวกไสเดือนดิน ทากดูดเลือด ปลิงนํ้ าจืด แมเพรียงตัวสงกรานต มีการหมุนเวียนเลือดแบบวงจรปด

6. ไฟลัมอารโทรโพดา (Phylum Arthropoda) กลุมสัตวที่อยูในไฟลัมนี้ เรียกวา พวกอารโทรพอด(Arthropod) แบงยอยไดหลายคลาส ดังนี้

6.1 คลาสอนิเซกตา (Class Insecta) ไดแก สตัวจ ําพวกแมลง มขีา 3 คู (6 ขา) หวั อก ทองแยกกนั6.2 คลาสครัสเตเชีย (Class Crustacea) ไดแก สัตวพวกกุง กั้ง ปู ไรนํ้ า เหาไม (Wood lice) เพรียง

ตัวกะป ฯลฯ มีขาเดิน 5 คู (10 ขา) หัวกับอกเชื่อมติดกัน6.3 คลาสอะแรชนิดา (Class Arachnida) ไดแก สัตวพวกเห็บ แมงมุม แมงปอง มีขา 4 คู (8 ขา)

หัวกับอกเชื่อมติดกัน6.4 คลาสเมอโรสโตมาตา (Class Merostomata) ไดแก แมงดาทะเล มีขาเดิน 10 ขา (5 คู) หัวกับอก

เชื่อมติดกัน มีหาง6.5 คลาสชิโลโพดา (Class Chilopoda) ไดแก สัตวจํ าพวกตะเข็บ ตะขาบ ตะขาบฝอย มีขาเดินปลองละ

1 คู6.6 คลาสไดโพลโพดา (Class Diplopoda) ไดแก สตัวจ ําพวกกิง้กอื มีขาเดินปลองละ 2 คู

7. ไฟลัมมอลลัสกา (Phylum Mollusca) ไดแก สัตวพวกหอย ลิ่นทะเล และหมึกชนิดตางๆ8. ไฟลัมเอไคโนเดอมาตา (Phylum Echinodermata) เปนสัตวทะเลทั้งสิ้น เชน ดาวทะเล เมนทะเล

ปลิงทะเล อีแปะทะเล ขนนกทะเล พลับพลึงทะเล9. ไฟลัมคอรดาตา (Phylum Chordata) ไดแก สัตวที่มีชองเหงือก ระบบประสาทอยูเหนือทางเดินอาหาร

มีกระดูกสันหลังหรือมีโนโตคอรด สัตวในไฟลัมคอรดาตาแบงออกเปน 2 กลุมใหญๆ คือ โพรโทคอรเดต(Protochordate) และสัตวมีกระดูกสันหลัง (Vertebrate)

สัตวในกลุมโพรโทคอรเดต ไมมีกระดูกสันหลัง แตมีโนโตคอรดเปนแกนพยุงรางกาย ไดแก สัตวพวกเพรียงหัวหอม เพรียงสาย เพรียงลอย มีโนโตคอรดในระยะตัวออนที่บริเวณหางเมื่อโตขึ้นหางจะหายไปพรอมกับโนโตคอรด แอมฟออกซัส (Amphioxus) มีโนโตคอรดตลอดชีวิต

สัตวมีกระดูกสันหลัง มีโนโตคอรดในระยะตัวออน เมื่อเจริญเติบโตมากขึ้นจะมีกระดูกสันหลังหอหุมเสนประสาทและไขสันหลังเอาไว

สัตวมีกระดูกสันหลังแบงเปนกลุมยอยในระดับคลาส ดังนี้1. คลาสไซโคลสโตมาตา (Class Cyclostomata หรือ Agnatha) ไดแก ปลาปากกลม มีทั้งโนโตคอรดและ

กระดูกสันหลังตลอดชีวิต กระดูกออน2. คลาสคอนดริคไทอิส (Class Chondricthyes) ไดแก ปลากระดูกออน เชน ปลาฉลาม ปลากระเบน

ปลาฉนาก ปลาโรนัน และปลาไคมีรา3. คลาสออสติอิคไทอิส (Class Osteichthyes) ไดแก ปลากระดูกแข็ง

19ชีววิทยา

4. คลาสแอมฟเบีย (Class Amphibia) ไดแก สัตวครึ่งบกครึ่งนํ้ า (Amphibian)5. คลาสเรปทีเลีย (Class Reptilia) ไดแก พวกสัตวเลื้อยคลาน (Reptile) เชน งู เตา กระ ตะพาบนํ้ า จระเข

จิ้งจก ตุกแก จิ้งเหลน ตุดตู แย ตะกวด ไดโนเสาร6. คลาสเอวีส (Class Aves) ไดแก พวกสัตวปก7. คลาสแมมมาเลีย (Class Mammalia) ไดแก สัตวเลี้ยงลูกดวยนํ้ านม (Mammal)

อาณาจักรพืช (Kingdom Plantae)สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรพืช มีลักษณะสํ าคัญ คือ สรางอาหารเองได จึงเรียกวา พวกออโตโทรป (Autotroph)

มีเซลลแบบยูคาริโอต ผนังเซลลของพืชประกอบดวยเซลลูโลสเปนสวนใหญ วัฏจักรชีวิตของพืชเปนแบบสลับ(Alternation of generation) ประกอบดวย ระยะแกมีโทไฟต (Gametophyte) เปนระยะที่มีโครโมโซมเพียงชุดเดียว(n) และระยะสปอโรไฟต (Sporophyte) เปนระยะที่มีจํ านวนโครโมโซม 2 ชุด (2n) มีรงควัตถุสีเขียวบรรจุอยูในคลอโรพลาสต การเจริญเติบโตผานระยะเอ็มบริโอ

สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรพืชแบงออกเปนดิวิชัน (Division) ตางๆ ดังนี้1. ดิวิชันไบรโอไฟตา (Division Bryophyta) เปนกลุมพชืทีไ่มมเีนือ้เยือ่ล ําเลยีง ตวัอยางเชน มอส ลิเวอรเวิรต

ฮอรนเวิรต2. ดิวิชันไซโลไฟตา (Division Psilophyta) ไดแก หวายทะนอย หรือไซโลตัม (Psilotum)3. ดิวิชันไลโคไฟตา (Division Lycophyta) ในประเทศไทยพบ 2 จีนัส คือ ซีแลกจิเนลลา (Selaginella)

หรือพวกตีนตุกแก และพวกไลโคโพเดียม (Lycopodium) เชน สนหางสิงห สรอยสุกรม ชองนางคลี่ และสามรอยยอดกระเทียมนํ้ า

4. ดิวิชันสฟโนไฟตา (Division Sphenophyta) ปจจุบันเหลือเพียงจีนัสเดียว คือ อิควิเซตัม (Equisetum)หรือหญาหางมา หรือหญาถอดปลอง

5. ดิวิชันเทอโรไฟตา (Division Pterophyta) ไดแก พืชพวกเฟน (Fern) เชน ชายผาสีดา ผักแวน ผักกูดนํ้ าเฟนใบมะขาม แหนแดง ยานลิเภา ฯลฯ

6. ดิวิชันโคนิเฟอโรไฟตา (Division Coniferophyta) ไดแก พืชพวกสนสองใบ สนสามใบ7. ดิวิชันไซแคโดไฟตา (Division Cycadophyta) ไดแก พืชพวกปรง (Cycas)8. ดิวิชันกิงโกไฟตา (Division Ginkgophyta) ไดแก พืชพวกแปะกวย (Ginkgo biloba)

[พืชพวกสน ปรง และแปะกวย มีเมล็ดแตยังไมมีดอก เรียกรวมกันวา พวกจมิโนสเปรม(Gymnosperm)]

9. ดิวิชันแอนโทไฟตา (Division Anthophyta) ไดแก พืชมีดอก มีขนาดแตกตางกันตั้งแตขนาดเล็ก เชนแหน ไขนํ้ าหรือผํ า ไปจนถึงขนาดใหญ เชน ตนสัก มีลักษณะสํ าคัญ คือ มีดอกเปนอวัยวะสืบพันธุ เมล็ดมีรังไขหอหุมและเจรญิอยูในรงัไข จึงเรียกพืชในกลุมนี้วา พวกแองจโิอสเปรม (Angiosperm)

20 ชีววิทยา

อาณาจักรมอเนอรา (Kingdom Monera)สิ่งมีชีวิตที่อยูในอาณาจักรมอเนอรา โครงสรางของเซลลเปนแบบโพรคาริโอต (Procaryote) ไมมีเยือ่หุมนวิเคลียส

สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรนี้แบงออกเปน 2 ไฟลัม คือ1. ไฟลัมชิโซไมโคไฟตา (Phylum Schizomycophyta) ไดแก แบคทีเรีย2. ไฟลัมไซยาโนไฟตา (Phylum Cyanophyta) ไดแก สาหรายสีเขียวแกมนํ้ าเงิน (Blue green algae)

อาณาจักรโพรติสตา (Kingdom Protista)สิ่งมีชีวิตที่จัดไวในอาณาจักรนี้เซลลเปนแบบยูคาริโอต (Eucaryote) เซลลยังไมมีการจัดเรียงเปนเนื้อเยื่อ ไมมี

ระยะเอ็มบริโอ ประกอบดวยพวกโพรโตซัว (Protozoa) และสาหราย (Algae) แบงออกเปนไฟลัมตางๆ ดังนี้1. ไฟลัมโพรโตซัว (Phylum protozoa) ไดแก ยกูลนีา (Euglena sp.) แคลมิโดโมแนส (Chlamydomonas

sp.) ทริปพาโนโซมา (Trypanosoma sp.) ไทรโครนิมฟา (Trichonympha sp.) พารามีเซียม (Paramecium sp.)วอรติเซลลา (Vorticella sp.) อะมีบา (Amoeba sp.) เชื้อบิด (Entamoeba histolyitca) พลาสโมเดียม(Plasmodium sp.)

2. ไฟลัมคลอโรไฟตา (Phylum Chlorophyta) ไดแก พวกสาหรายสีเขียว เชน คลอเรลลา (Chlorella sp.)ซีนีเดสมัส (Senedesmus sp.) สไปโรไจรา (Spirogyra sp.) หรือเทานํ้ ามีคลอโรพลาสตบิดเปนเกลียว ยูโลทริกซ(Ulothrix) อะเซตาบูลาเรีย (Acetabularia) โพรโตคอกคัส (Protococcus) คลามิโดโมแนส (Chlamydomonas)พีไดแอสทรัม (Pediastrum) อูลวา (Ulva) โคเดียม (Codium)

3. ไฟลัมคริโซไฟตา (Phylum Chrysophyta) ไดแก พวกสาหรายสีนํ้ าตาลแกมเหลือง (Golden-brownalgae) เชน ไดอะตอม (Diatom sp.)

4. ไฟลัมฟโอไฟตา (Phylum Phaeophyta) ไดแก พวกสาหรายสีนํ้ าตาล เชน สาหรายเคลป (Kelp)ลามินาเรีย (Larminaria sp.) พาไดนา (Padina sp.) และฟวกัส (Fucus sp.)

5. ไฟลัมโรโดไฟตา (Phylum Rhodophyta) ไดแก สาหรายสีแดง6. ไฟลัมมิกโซไมโคไฟตา (Phylum Myxomycophyta) ไดแก พวกราเมือก (Slime mold) ไมมีผนังเซลล

เชน สเตโมนิทิส (Stemonitis sp.) ไฟซารัม (Physarum sp.) ดิคไทโอสเตลเลียม (Dictyostellium sp.) สวนใหญดํ ารงชีวิตแบบภาวะยอยสลาย

7. ไฟลัมยูไมโคไฟตา (Phylum Eumycophyta) ไดแก พวกเหด็ รา ยสีต (ยสีตมเีซลลเดยีว) พวกหลายเซลลประกอบดวยเสนใยเรียกวา ไฮฟา (Hypha) รวมกันเปนกลุมเรียกวา ไมซีเลียม (Mycelium) ไมมีคลอโรพลาสตสรางอาหารไมได ผนังเซลลประกอบดวยสารไคทิน (Chitin) และเซลลูโลส การแบงหมวดหมูระดับคลาสของเห็ดราแบงไดดังนี้

7.1 Class Phycomycetes ไดแก พวกราดํ า (Rhizopus spp.) ที่ขึ้นบนขนมปง Rhizopus nigricansใชผลิตกรดฟูมาริก Rhizopus nodussus ใชผลิตกรดแลกตกิ Rhizopus oryzae ใชท ําขาวหมาก แอลกอฮอลและสุรา

7.2 Class Ascomycetes ไดแก ยีสต (Saccharomyces sp.) ราสีแดง (Monascus sp.) Aspergilluswendtii, Penicillium notatum, Aspergillus flavas

7.3 Class Basidiomycetes ไดแก เห็ดชนิดตางๆ7.4 Class Deuteromycetes เปนราที่ทํ าใหเกิดโรคกับมนุษย เชน Epidermophyton floccosum

ทํ าใหเกิดกลากที่ผิวหนังและเล็บ Microsporum sp. ทํ าใหเกิดกลากที่ผิวหนัง ผม และเล็บ

21ชีววิทยา

ไลเคนส (Lichens)ไลเคนสประกอบดวยโปรติสต 2 ชนิด คือ รากบัสาหราย โดยอยูรวมกนัแบบภาวะพึ่งพา มีประโยชน คือ

สรางกรดมายอยสลายหินใหกลายเปนดิน สารปฏิชีวนะในไลเคนสชวยรักษาบาดแผลที่เกิดจากไฟลวกได และยังเปนเครื่องบงชี้มลพิษทางอากาศ โดยการชวยดูดอากาศเสีย ถาอากาศเปนพิษมากไลเคนสจะตาย ไลเคนสแบงออกเปน3 พวก คือ

1. Crustose lichen หรือฟองหิน มีลักษณะเปนแผนบาง ชอบขึ้นตามหินและเปลือกไม2. Foliose lichen มีลักษณะเปนแผนบางคลายใบไม เกาะตามหิน เปลือกไม3. Fruticose lichen หรือฝอยลม มีลักษณะเปนเสน ยาวมาก เกาะตามกิ่งไม

ไวรัส (Virus)ไวรัสไมมีลักษณะเปนเซลลเพราะไมมีเยื่อหุมเซลลและไซโทพลาสซึม มีแต DNA หรือ RNA ทีม่โีปรตนีหอหุมอยู

ดํ ารงชีวิตแบบปรสิตภายในเซลล (Obligatory parasite) ไมอยูเปนอิสระ สืบพันธุเพิ่มจํ านวนโดยการจํ าลองตัวเองและตองอาศัยสารเคมีจากโฮสต ไวรัสที่เปนปรสิตอยูในแบคทีเรีย เรียกวา Bacteriophage

ไวรอยด (Viroid)ไมเปนเซลล จัดเปนอนุภาคเชนเดียวกับไวรัส มีสารพันธุกรรมเฉพาะ RNA เทานั้น ไมมีปลอกโปรตีนหุม ไมมี

เอนไซมสํ าหรับเมแทบอลิซึม เปนปรสิตในพืช ไมสามารถเพิ่มจํ านวนไดเมื่ออยูนอกเซลล

22 ชีววิทยา

แบบทดสอบ

จงเลือกคํ าตอบที่ถูกตอง1. ถาแผนภาพแสดงการจัดหมวดหมูพืชแบบไดโคโตมัสคีย เปนดังนี้

มีดอก

อาณาจกัรพชื

ก ข

ค

ง จ

พืชในกลุม ง และ จ แตกตางกันอยางไร1) มีเมล็ดและไมมีเมล็ด 2) มีทอลํ าเลียงและไมมีทอลํ าเลียง3) ระบบรากแกวและระบบรากฝอย 4) เสนใบขนานและเสนใบรางแห

2. ไดโคโตมัสคีย1. ก. มีเนื้อเยื่อลํ าเลียง...................................................................................................................ดูขอ 2

ข. ไมมีเนื้อเยื่อลํ าเลียง......................................................................................................................A2. ก. มีเมล็ด.................................................................................................................................ดูขอ 3

ข. ไมมีเมล็ด.....................................................................................................................................B3. ก. มีดอก.....................................................................................................................................ขอ 4

ข. ไมมีดอก......................................................................................................................................C4. ก. มัดทอลํ าเลียงเรียงเปนแถวเดียวขนานกับเอพิเดอรมิส....................................................................D

ข. มัดทอลํ าเลียงเรียงเปนหลายแถวขนานกับเอพิเดอรมิส...................................................................Eพืชคูใดคลายคลึงกันมากที่สุด และพืชคูใดแตกตางกันมากที่สุด ตามลํ าดับ1) A กับ B, C กับ D 2) B กับ C, A กับ C3) B กับ C, C กับ D 4) D กับ E, A กับ D

3. ในการจัดหมวดหมูระดับไฟลัม สัตวในขอใดมีความหลากหลายมากที่สุด1) ฟองนํ้ า ซีแอนนีโมนี แมงกะพรุน ยุง พยาธิตัวตืด แมงมุม2) กุง กัลปงหา ปะการัง แมงดา ไสเดือน เมนทะเล3) ตะขาบ ปลิงทะเล พยาธิใบไม ฟองนํ้ า แมงมุม พยาธิแสมา4) ฟองนํ้ า กัลปงหา พลานาเรีย ไสเดือน ปู อีแปะทะเล

23ชีววิทยา

4. ลักษณะในขอใดเปนลักษณะรวมกันของสัตวครึ่งนํ้ าครึ่งบก สัตวเลื้อยคลาน และสัตวเลี้ยงลูกดวยนมก. ผิวหนังมีตอมเหงื่อ ข. มีกระดูกสันหลังค. มีสมองเชื่อมตอกับไขสันหลัง ง. มีปอดสํ าหรับแลกเปลี่ยนกาซ

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ก., ค. และ ง. 4) ข., ค. และ ง.5.

สัตว ทางเดินอาหาร ระบบไหลเวียนเลือด ระบบสืบพันธุABCD

สมบูรณ สมบูรณ สมบูรณ

ไมสมบูรณ

วงจรเปด วงจรปด วงจรปด

ไมมี

แยกเพศผูเพศเมีย แยกเพศผูเพศเมีย

2 เพศในตัวเดียวกัน 2 เพศในตัวเดียวกัน

ขอใดไมใชสัตวในกลุมตามตาราง1) กลุม A : ตั๊กแตน แมงมุม ปูทะเล2) กลุม B : หมึกกลวย ปลาดุก จิ้งจก3) กลุม C : แมเพรียง ไสเดือนดิน พยาธิไสเดือน4) กลุม D : พยาธิใบไมตับ พลานาเรีย ไฮดรา

6. สัตวทะเลชนิดหนึ่งมีหนวดเปนจํ านวนมากรอบๆ ปาก ลํ าตัวไมเปนปลองและมีตา 1 คู สัตวนี้จัดอยูในไฟลัมใด1) Coelenterata 2) Mollusca 3) Arthropoda 4) Annelida

7. ลักษณะใดสามารถใชจํ าแนกนกกับจระเขก. หัวใจมี 4 หองแบบสมบูรณข. อัตราการใชออกซิเจนในที่ที่มีอุณหภูมิตํ่ าค. มีถุงนํ้ าครํ่ า (Amnion)

1) ก. 2) ข. 3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.8. ลักษณะในขอใดเปนลักษณะเฉพาะของสัตวใน Class Mammalia

ก. ตอมนํ้ านมข. ตอมเหงื่อค. ขนเปนเสน

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.9. ขอใดเปนลักษณะรวมที่พบในจระเข ไก และแมว

ก. ถุงนํ้ าครํ่ าข. กะบังลมค. ตอมเหงื่อ

1) ก. 2) ข. 3) ก. และ ข. 4) ข. และ ค.

24 ชีววิทยา

10. ลักษณะใดไมพบในหอย1) ทางเดินอาหารแบบสมบูรณ 2) กลามเนื้อเทาเจริญดี3) ระบบหมุนเวียนเลือดแบบปด 4) หายใจดวยเหงือก

11. ขอใดที่ใชจํ าแนกสัตวในไฟลัม Chordataก. มีเสนประสาทเปนหลอดอยูทางดานหลัง ข. มีกระดูกสันหลังค. มีโนโตคอรด ง. มีชองเหงือกที่บริเวณคอหอย

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ก., ค. และ ง. 4) ข., ค. และ ง.12. สัตวในคลาสใดที่มีทั้งชนิดที่มีหัวใจแบบ 4 หองไมสมบูรณ และชนิดที่มี 4 หองสมบูรณ

1) Amphibia 2) Reptilia3) Amphibia และ Reptilia 4) Reptilia และ Aves

13. ขอใดเรียงลํ าดับ Class ของสัตวตอไปนี้ไดถูกตอง

ตุนปากเปด งูดิน ปูเสฉวน แมงมุม1) Aves Reptilia Insecta Insecta2) Mammalia Amphibia Crustacea Arachnida3) Mammalia Pices Arthropoda Crustacea4) Aves Reptilia Crustacea Arachnida

14. สัตวพวกใดที่มีโนโตคอรดตลอดชีวิต1) ปลาปากกลม และแอมฟออกซัส 2) เพรียงหัวหอม และปลากระเบน3) ปลาฉลาม ปลาปากกลม และแอมฟออกซัส 4) เพรียงหัวหอม ปลาฉลาม และปลากระเบน

15. ขอใดเปนลักษณะของเฟนก. ใบออนมวนงอข. สปอโรไฟตมีอายุยืนนานกวาแกมีโทไฟตค. ตนแกมีโทไฟตสรางสปอรโดยอาศัยการแบงแบบไมโอซิส

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.16. ขอใดเรียงลํ าดับพืชตามสายวิวัฒนาการจากตํ่ าไปสูง

1) มอส ชองนางคลี่ ผักกูด แปะกวย เกกฮวย2) ลิเวอรเวิรต ตีนตุกแก ปรง ผักแวน สนญี่ปุน3) มอส หวายทะนอย สนทะเล แปะกวย หญาไมกวาด4) ลิเวอรเวิรต เฟนกานดํ า สนทะเล สนสามใบ หญาแพรก

17. ขอใดเปนลักษณะของพืชในดิวิชันไบรโอไฟตา1) ไมมีราก ลํ าตน ใบที่แทจริง ไมมีระบบทอลํ าเลียง แกมีโตไฟตอาศัยอยูบนสปอโรไฟต2) ไมมีราก ลํ าตน ใบที่แทจริง มีวงชีวิตแบบสลับ สปอโรไฟตอาศัยอยูบนแกมีโตไฟต3) มีราก ลํ าตน ใบที่แทจริง ไมมีระบบทอลํ าเลียง มีชวงแกมีโตไฟตเดน4) ไมมีระบบทอลํ าเลียง มีวงชีวิตแบบสลับ แกมีโตไฟตและสปอโรไฟตเปนอิสระตอกัน

25ชีววิทยา

18. จงเรียงลํ าดับทิศทางวิวัฒนาการจากพืชชั้นตํ่ าไปสูพืชช้ันสูงA = เฟนกานดํ า B = สนสามใบC = ขาวตอกฤๅษี D = พูระหงE = กลวยไม F = ชองนางคลี่G = หญาถอดปลอง H = หวายทะนอย

1) A F G H B D C B2) F G C A E B H D3) A C F H G E D B4) C H F G A B D E

19. ขอใดเปนเกณฑในการพิจารณาวาสนสามใบ (A) มีวิวัฒนาการสูงกวาเฟน (B)1) A มีเมล็ด B ไมมีเมล็ด 2) A มีเนื้อไม B ไมมีเนื้อไม3) A มีสโตรบิลัส B ไมมีสโตรบิลัส 4) A มีเนื้อเยื่อลํ าเลียง B ไมมีเนื้อเยื่อลํ าเลียง

20. กลุมพืชในขอใดที่ใชไรซอยด (Rhizoid) ทํ าหนาที่ยึดดินหรือดูดนํ้ า1) แหนแดง แหนเปด จอกหูหนู 2) ขาวตอกฤๅษี หวายทะนอย ลิเวอรเวิรต3) ชองนางคลี่ สาหรายหางกระรอก ตีนตุกแก 4) หญาถอดปลอง ผักแวน ผักกูดนํ้ า

21. พืชกลุมใดที่จัดอยูในพวกไมดอก1) สรอยสุกรม สนทะเล หนาวัว บอน 2) สาหรายหางกระรอก ตะไคร พลู ขา3) เผือก วานนางกวัก ชองนางคลี่ หญาถอดปลอง 4) หญาขน สาหรายขาวเหนียว ผักกูด จอก

22. กลุมพืชในขอใดจัดอยูในดิวิชันแอนโทไฟตาก. สนปฏิพัทธ ข. หญาถอดปลอง ค. ผักแวน ง. แหนเปด

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ก. และ ง.23. ขอความเกี่ยวกับสาหรายขอใดไมถูกตอง

1) ลามินาเรียและพาไดนา ใชทํ าปุยโพแทสเซียมไดดี2) พอรไพรา เปนสาหรายสีแดงที่ใชเปนอาหาร3) ฟวกัส เปนสาหรายสีนํ้ าตาลที่ใหไอโอดีนสูงและใชเปนอาหาร4) กราซิลาเรีย นํ ามาใชสกัดวุน

24. สาหรายในดิวิชันใดที่สามารถนํ าไปทํ าปุยโพแทสเซียมไดก. Chrysophyta ข. Phaeophyta ค. Rhodophyta ง. Chlorophyta

1) ก. 2) ข. 3) ก. และ ค. 4) ข. และ ง.25. สิ่งมีชีวิตพวกใดไมมีคลอโรพลาสต

ก. ยูกลีนา ข. ไดอะตอม ค. คาโลทริกซ ง. นอสตอก1) ก. และ ค. 2) ค. และ ง. 3) ก., ข. และ ค. 4) ข., ค. และ ง.

26 ชีววิทยา

26. สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งประกอบดวยเซลลกลมเชื่อมตอเปนสายยาว มีคลอโรฟลล แตไมมีนิวเคลียส ออรแกเนลลใดนาจะไมพบในสิ่งมีชีวิตนี้

ก. ไรโบโซมข. เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมค. ไซโตสเกลเลตอน

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.27. โครงสรางหรือสารในขอใดที่พบใน Bacillus, Nostoc และ Streptomyces

ก. ไมโครทูบูล ข. ไรโบโซมค. เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ง. RNA

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ก. และ ง. 4) ข. และ ง.28. สิ่งมีชีวิตชนิดใดที่ไมมีเยื่อหุมนิวเคลียส

ก. Streptomyces ข. Oscillatoriaค. Saccharomyces ง. Spirogyra

1) ก. และ ข. 2) ค. และ ง. 3) ก., ข. และ ค. 4) ข., ค. และ ง.29. ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2543 มีขาวการระบาดของโรคแอนแทรกซ (Anthrax) ในแพะเกิดขึ้นในบางจังหวัด

ซึ่งสามารถติดตอถึงคนได โรคดังกลาวเกิดจากสิ่งมีชีวิตในกลุมใด1) Bacillus 2) Pseudomonas 3) Plasmodium 4) Streptococcus

เฉลย

1. 1) 2. 4) 3. 4) 4. 4) 5. 3) 6. 2) 7. 2) 8. 4) 9. 1) 10. 3)11. 3) 12. 2) 13. 2) 14. 1) 15. 1) 16. 1) 17. 2) 18. 4) 19. 1) 20. 2)21. 2) 22. 4) 23. 3) 24. 2) 25. 2) 26. 2) 27. 4) 28. 1) 29. 1)

27ชีววิทยา

หนวยของสิ่งมีชีวิต

กลองจุลทรรศน การพัฒนากลองจุลทรรศน และการคนพบหนวยของสิ่งมีชีวิต

กลองจุลทรรศนเปนเครื่องมือที่ใชศึกษาสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มองดวยตาเปลาไมเห็น รวมทั้งโครงสรางภายในและการทํ างานของโครงสรางตางๆ ของเซลล

กลองจุลทรรศนชนิดใชแสง (Light microscope) เปนกลองจุลทรรศนที่นิยมใชศึกษาโครงสรางของเซลลมากที่สดุ มีกํ าลังขยายประมาณ 2,000 เทา มีสวนประกอบที่สํ าคัญคือ

ก. สวนที่เปนตัวกลอง ประกอบดวย ลํ ากลอง (Body tube) ที่หนีบสไลด (Stage clip) แทนวางวัตถุ (Stage)แขน (Arm) ฐาน (Base)

ข. สวนที่ทํ าหนาที่รับแสง ประกอบดวย กระจกเงา (Mirror) ปจจุบันใชหลอดไฟเปนแหลงกํ าเนิดแสงใหสองผานไปยังวัตถุโดยไมตองใชกระจกเงา เลนสรวมแสง (Condenser) ไดอะแฟรม (Diaphragm)

ค. สวนที่ทํ าหนาที่ปรับภาพ ประกอบดวย ปุมปรับภาพหยาบ (Coarse adjustment หรือ Coarse focusknob) ปุมปรับภาพละเอียด (Fine adjustment หรือ Fine focus knob)

ง. สวนที่ทํ าหนาที่ขยาย ประกอบดวย เลนสใกลวัตถุ (Objective lens) จะมีตัวเลขระบุไว เชน 4x(กํ าลังขยาย 4 เทา) 10x (กํ าลังขยาย 10 เทา) 40x (กํ าลังขยาย 40 เทา) 100x (กํ าลังขยาย 100 เทา) เปนตน ภาพที่เกิดจากเลนสใกลวัตถุเปนภาพจริงหัวกลับ (Primary real image) เลนสใกลวัตถุนี้มีความสํ าคัญมากเพราะทํ าใหสามารถมองเห็นรายละเอียดตางๆ ของวัตถุที่นํ ามาศึกษา เลนสใกลตา (Eye piece) เปนเลนสที่อยูสวนบนสุดของลํ ากลองโดยทั่วไปจะมีกํ าลังขยาย 10x (กํ าลังขยาย 10 เทา) หรือ 15x (กํ าลังขยาย 15 เทา) ทํ าหนาที่ขยายภาพที่ไดจากเลนสใกลวัตถุใหมีขนาดใหญขึ้น และทํ าใหเกิดภาพสุดทายเปนภาพเสมือนหัวกลับที่มองเห็นไดดวยนัยนตาของผูศึกษา(Secondary virtual image)

กลองจุลทรรศนแบบธรรมดา หรือชนิดใชแสง มีขีดความสามารถจํ ากัดในการมองเห็นวัตถุ กลาวคือกลอง-จุลทรรศนแบบธรรมดาที่นับวาดีที่สุด สามารถชวยใหมองเห็นวัตถุที่มีขนาดเล็กสุดไดเพียง 0.2 ไมโครเมตร แตเซลลยังมีโครงสรางอีกหลายอยางที่มีขนาดเล็กกวา 0.2 ไมโครเมตร จึงตองใชกลองจุลทรรศนที่มีประสิทธิภาพสูง คือ กลอง-จุลทรรศนอิเล็กตรอน (Electron Microscope หรือ E.M.)

กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนที่สามารถใชดูวัตถุขนาดเล็กที่สุดประมาณ 0.0005 ไมโครเมตร ซึ่งเล็กกวาที่มองเห็นดวยกลองจุลทรรศนธรรมดาถึง 400 เทา ใชลํ าแสงอิเล็กตรอน (Electron Beam) ที่มีความยาวคลื่นเพียง 0.05 A°(1 A° = 10-4 ไมโครเมตร) เลนสที่ใชเปนเลนสแมเหล็ก (Megnetic Lens) แทนเลนสแกวในกลองจุลทรรศนแบบธรรมดาสามารถมองวัตถุที่มีขนาดตั้งแต 0.0005 ไมโครเมตร หรือ 0.5 นาโนเมตรขึ้นไป

28 ชีววิทยา

กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอน มีอยู 2 แบบ คือ1. กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนแบบสองผาน (Transmission Electron Microscope หรือเรียกยอๆ วา TEM)

ใชศึกษาตัวอยางทั่วไปที่มีลักษณะบางๆ2. กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนแบบสองกราด (Scanning Electron Microscope หรือเรียกยอๆ วา SEM)

ใชศึกษาผิวนอกของตัวอยาง โดยลํ าแสงอิเล็กตรอนจะสองกราดไปบนผิวของวัตถุ ทํ าใหไดภาพแบบ 3 มิติ มีกํ าลังขยายจากตํ่ าสุด (10x) จนถึงสูงสุด (20,000x)

ตารางเปรียบกลองจุลทรรศนแบบใชแสงกับกลองจุลทรรศนแบบอิเล็กตรอนกลองจุลทรรศนแบบใชแสง กลองจุลทรรศนแบบอิเล็กตรอน

1. วัตถุที่นํ ามาศึกษาอาจมีหรือไมมีชีวิต 1. วัตถุที่นํ ามาศึกษาตองเปนวัตถุที่ไมมีชีวิตและตองแหง ปราศจากนํ้ า

2. ใชแสง 2. ใชลํ าอิเล็กตรอน3. แหลงกํ าเนิดแสง ไดแก ดวงอาทิตย หลอดไฟ 3. แหลงกํ าเนิดอิเล็กตรอน คือ ปนอิเล็กตรอน4. เกิดภาพในลํ ากลอง 4. เกิดภาพบนจอเรืองแสงหรือหลอดภาพของเครื่องรับ

โทรทัศน5. ใชเลนสนูนรวมแสงใหตกลงบนวัตถุ 5. ใชสนามแมเหล็กไฟฟารวมลํ าอิเล็กตรอนใหตกลงบนวัตถุ6. กํ าลังขยายสูงสุดประมาณ 1,000 เทา 6. กํ าลังขยายสูงสุดประมาณ 500,000 เทา

ตารางเปรียบเทียบกลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนแบบสองผาน (TEM) กับแบบสองกราด (SEM)กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนแบบสองผาน (TEM) กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนแบบสองกราด (SEM)

1. ตัวอยางที่ดูตองตัดใหบางประมาณ 60-90 นาโนเมตร 1. ตัวอยางขนาดใหญไมตองตัด เพราะศึกษาเฉพาะ ผิวของตัวอยาง

2. ภาพปรากฏบนฉาก (Fluorescent screen) 2. ภาพปรากฏบนจอโทรทัศน (Cathode ray tube)3. ปรับภาพใหคมชัดโดยเพิ่มหรือลดปริมาณกระแสไฟฟา ที่ควบคุมสนามแมเหล็กจนไดภาพชัดบนจอ

3. ปรับภาพใหคมชัดโดยเพิ่มหรือลดปริมาณกระแส- ไฟฟาที่ควบคุมสนามแมเหล็กจนไดภาพชัดบน จอโทรทัศน

4. บันทึกภาพโดยใชฟลมถายรูปชนิดที่ไวตอลํ าอิเล็กตรอน 4. บันทึกภาพโดยใชฟลมถายรูปชนิดธรรมดา

29ชีววิทยา

เซลลในสิ่งมีชีวิตเซลล คือ หนวยโครงสรางที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต ซึ่งจะทํ าหนาที่เปนทั้งหนวยโครงสรางและหนาที่ของการ

ประสานงานและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตนักชีววิทยาแบงเซลลออกเปน 2 ชนิด คือ1. เซลลโพรคาริโอต (Procaryotic cell) เปนเซลลที่ไมมีเยื่อหุมนิวเคลียส ไมมีนิวคลีโอลัส โครโมโซมมี

เสนเดียวรูปวงแหวนปลายปด ออรแกเนลลมีเพียงชนิดเดียวคือไรโบโซมซึ่งมีขนาดเล็กมาก ผนังเซลลเปนสารประกอบพวก Peptidoglycans ยกเวนไมโคพลาสมา ไมมีผนังเซลล เยื่อหุมเซลลของแบคทีเรียบางบริเวณขดมวนเปนวงยื่นเขาไปในไซโทพลาสซึมของเซลลเรียกวา มีโซโซม (Mesosome) ทํ าหนาที่เปนศูนยกลางการหายใจของเซลลเหมือนกับไมโทคอนเดรียในเซลลยูคาริโอต ตัวอยางเซลลโพรคาริโอต ไดแก เซลลของแบคทีเรีย ริคเก็ตเซีย ไมโครพลาสมา และสาหรายสีนํ้ าเงินแกมเขียว (Cyanobacteria)

2. เซลลยูคาริโอต (Eukaryotic cell) เปนเซลลที่มีเยื่อหุมนิวเคลียส มีนิวคลีโอลัส โครโมโซมมีมากกวา 1เสน ปลายเปด และมีออรแกเนลลตางๆ หลายชนิด ตัวอยางเซลลยูคาริโอต ไดแก เซลลของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรโพรติสตา อาณาจักรพืช และอาณาจักรสัตว

โครงสรางของเซลลยูคาริโอต แบงออกเปน 3 สวนใหญๆ คือ1. สวนที่หอหุมเซลล ไดแก

1.1 ผนังเซลล (Cell wall) เปนโครงสรางที่ไมมีชีวิต ทํ าหนาที่รักษารูปทรงของเซลลและปองกันโครงสรางภายในเซลล (ผนังเซลลของพืชและสาหราย-Cellulose, เห็ดรา-Chitin, แบคทีเรียและสาหรายสีเขียวแกมนํ้ าเงิน-Peptidoglycans) ผนังเซลลของพชืเกดิจากกอลจคิอมเพลกซสรางถงุทีบ่รรจสุารเพกติน พอลิแซคคาไรด แลวมาเรียงตัวบริเวณกึ่งแนวกลางเซลลเรียกวา เซลลเพลท (Cell plate) ถงุเหลานีจ้ะเชือ่มรวมกนัเปนถงุเดยีวขยายไปทัง้สองขางของเซลล

1.2 สารเคลอืบเซลล (Cell coat หรอื Glycocalyx) สารเคลอืบเซลลในเซลลสตัวประกอบดวยคารโบไฮเดรต และโปรตีน เรียกวา ไกลโคโปรตีน (Glycoprotein) เชน ไคทิน (Chitin) ในเปลือกกุง กระดองปู หรือโครงรางภายนอกของแมลงปกแข็งชนิดตางๆ สวนสารเคลือบเซลลในพืช จะแทรกปะปนอยูกับเซลลูโลส เชน ลิกนิน(Lignin) เพกทิน (Pectin) ซูเบอริน (Suberin) คิวทิน (Cutin) เปนตน

1.3 เยื่อหุมเซลล (Cell membrane หรือ Plasma membrane หรือ Plasma lemma) ประกอบดวยไขมันพวกฟอสโฟลิพิด 2 ชั้น (Lipid bilayer) และโปรตีนลักษณะเปนกอน อาจมีคารโบไฮเดรตอยูบางในรูปของไกลโคโปรตีน

2. ไซโทพลาสซึม (Cytoplasm) คือ ของเหลวทีอ่ยูรอบๆ นวิเคลยีส มสีารตางๆ เปนองคประกอบอยูหลายชนิดเชน นํ้ า โปรตีน ไขมัน คารโบไฮเดรต เกลือแร และมีออรแกเนลล (Organelles) ที่มีโครงสรางและหนาที่ ดังนี้

2.1 รางแหเอนโดพลาสซึม (Endoplasmic Reticulum หรือ E.R.) เยื่อหุมชั้นเดียว แบบผิวขรุขระ(Rough ER) มีไรโบโซม (Ribosome) มาเกาะอยูทํ าหนาที่สังเคราะหโปรตีนแลวสงไปนอกเซลล แบบผิวเรียบ(Smooth ER) ไมมีไรโบโซมมาเกาะ พบมากในเซลลตับ ตอมหมวกไต เลยดิกเซลลในอัณฑะ เซลลรังไข มีหนาที่กํ าจัดสารพิษ สรางสเตอรอยดฮอรโมนหลายชนิด และโคเลสเทอรอล

30 ชีววิทยา

2.2 กอลจิคอมเพลกซ (Golgi complex) มีเยื่อหุมชัน้เดยีว ลกัษณะเปนถงุเยือ่บางๆ เรยีงซอนกัน แตละชั้นของถุงเรียกวา Dictyosome มีหนาที่สังเคราะหไกลโคโปรตีน เพื่อลํ าเลียงออกนอกเซลล สังเคราะหไลโซโซม สรางสารเมือกที่หมวกรากของพืชและที่เยื่อบุผนังลํ าไสและกระเพาะอาหารของสัตว สราง Acrosome ที่สวนหัวของตัวอสุจิของสัตวเลี้ยงลูกดวยนํ้ านม

2.3 ไรโบโซม (Ribosome) เปนออรแกเนลลที่มีขนาดเล็กที่สุด ประกอบดวย rRNA และโปรตีน ไมมีเยื่อหุม พบในเซลลทุกชนิด ยกเวนไวรัสและเซลลเม็ดเลือดแดงของสัตวเลี้ยงลูกดวยนํ้ านม ไรโบโซมที่กระจายอยูในเซลลมีหนาที่สังเคราะหโปรตีนใชภายในเซลล สวนพวกที่เกาะอยูกับ ER ทํ าหนาที่สังเคราะหโปรตีนแลวสงไปนอกเซลล

2.4 ไลโซโซม (Lysosome) มีเยื่อหุมชั้นเดียว พบเฉพาะในเซลลสตัว มหีนาทีย่อยอาหารหรือสิ่งแปลก-ปลอมภายในเซลล ยอยตัวเอง (Autolysis) ของเซลลหางลูกออด และเยื่อ Corpusluteum

2.5 เซนทริโอล (Centriole) พบเฉพาะในเซลลสัตว ไมมีเยื่อหุม ประกอบดวยไมโครทูบูลที่มีโครงสรางแบบ 9 + 0 มีหนาที่สราง Spindle fiber ทํ าหนาที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของโครโมโซมขณะแบงเซลล และทํ าหนาที่เปน Basal body ควบคุมการเคลื่อนไหวของซิเลียและแฟลกเจลลัม

2.6 โครงรางของเซลล (Cytoskeleton) ประกอบดวยโครงสราง 3 ชนิด คือ ไมโครทูบูล (Microtubule)ไมโครฟลาเมนต (Micro filament) และอินเตอรมีเดียท ฟลาเมนต (Intermediate filament) ไมมีเยื่อหุม เปนองค-ประกอบของเซนทริโอล ซิเลีย และแฟลกเจลลัม เกี่ยวของกับการแบงเซลลและการเคลื่อไหวของไซโทพลาสซึม สํ าหรับอินเตอรมีเดียท ฟลาเมนต ยังเปนองคประกอบสํ าคัญที่ทํ าใหใยประสาทคงรูปรางอยูได

2.7 ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) มีเยื่อหุม 2 ชั้น เยื่อชั้นในบางสวนยื่นเขาไปขางในเรียก คริสตี(Cristae) มีเอนไซมที่เกี่ยวของกับการถายทอดอิเล็กตรอนของการหายใจแบบใชออกซิเจน มีหนาที่เปนแหลงผลิตและใชพลังงานของเซลลและเปนแหลงที่มีการหายใจระดับเซลล ไมโทคอนเดรียมีไรโบโซม DNA RNA สามารถจํ าลองตัวเองเพื่อเพิ่มจํ านวน และสังเคราะหโปรตีนได

2.8 พลาสติด (Plastid) มีเยื่อหุม 2 ชั้น มีไรโบโซม DNA RNA สามารถจํ าลองตัวเองเพื่อเพิ่มจํ านวนและสังเคราะหโปรตีนได พบในพืชและสาหรายทุกชนิด ยกเวนสาหรายสีนํ้ าเงินแกมเขียว พลาสติดมี 3 ชนิด คือLeucoplast มีหนาที่เก็บสะสมแปง โปรตีน นํ้ ามัน Chromoplast มีหนาที่เก็บสะสมรงควัตถุพวกแคโรทีนอยด ทํ าใหสวนของพืชมีสีเหลือง สม แดง Chloroplast มีหนาที่สังเคราะหดวยแสง

2.9 แวคิวโอล (Vacuole) มีเยื่อบางๆ หุม 1 ชั้น เรียกวา โทโนพลาสต (Tonoplast) แวคิวโอลมี 3 ชนิดคือ ฟูดแวคิวโอล (Food vacuole) เปนแวคิวโอลที่มีอาหารอยูภายใน คอนแทร็กไทลแวคิวโอล (Contractilevacuole) เปนแวคิวโอลทีเ่กีย่วของกบัการขบัถายของเหลวทีไ่มตองการออกนอกรางกาย แซปแวคิวโอล (Sap vacuole)เปนแวคิวโอลของเซลลพืชมีรงควัตถุพวก Anthocyanin และ Calcium oxalate สะสมอยู

2.10 เพอรอกซิโซม (Peroxisome หรือ Microbodies) มเียือ่หุมชัน้เดยีว มกี ําเนดิมาจากกอลจิคอมเพลกซพบทั้งในเซลลพืชและเซลลสัตว ภายในเพอรอกซิโซมมีเอนไซม Catalase หรือ Peroxidase ทํ าหนาที่สลาย H2O2 ใหเปนออกซิเจนและนํ้ า

2.11 ไกลออกซิโซม (Glyoxisome) มีเยื่อหุมชัน้เดยีว พบในเซลลพชืทีม่ไีขมนัมาก มเีอนไซมทีใ่ชในปฏิกิริยาสังเคราะหไกลออกซาเลต (Glyoxalate)

31ชีววิทยา

3. นิวเคลียส (Nucleus)นิวเคลียส แบงออกเปน 2 สวน คือ3.1 เยื่อหุมนิวเคลียส (Nuclear membrane หรือ Nuclera envelop) เปนเยื่อหุม 2 ชั้น แตไมเชื่อมตอ

กันตลอดจึงเกิดเปนรู (Nuclear pore)3.2 นิวคลีโอพลาสซึม (Nucleoplasm หรอื Nucleosome) เปนของเหลวทีอ่ยูภายในนิวเคลยีส ประกอบ-

ดวยโครงสรางสํ าคัญ 2 ชนิด คือ3.2.1 โครมาทิน (Chromatin) เปนโมเลกุลของ DNA ที่มีโปรตีนหอหุมโดยรอบ มีอยู 2 แบบ คือ

Heterochromatin ไมสามารถลอกรหัสได อีกชนิดหนึ่งคือ Euchromatin สามารถลอกรหสัพนัธกุรรมไปเปน RNA ได3.2.2 นิวคลีโอลัส (Nucleolus) เปนอนุภาคหนาทึบที่ไมมีเยื่อหุม อยูภายในนิวเคลียสประกอบดวย

rRNA และโปรตีน ทํ าหนาที่สรางไรโบโซมขอควรทราบ เซลลชนิดตางๆ ที่มีออรแกเนลลมากเปนพิเศษ1. เซลลที่ทํ าหนาที่ผลิตโปรตีนเพื่อนํ าออกไปใชนอกเซลล เชน เซลลสรางนํ ้ายอย มอีอรแกเนลลพวกเอนโดพลาส-

มิกเรติคูลัมแบบผิวขรุขระและกอลจิบอดีมาก2. เซลลที่ทํ าหนาที่กํ าจัดสิ่งแปลกปลอมประเภทแบคทีเรียและเชื้อโรคอื่นๆ เชน เซลลเม็ดเลือดขาว มีไลโซโซม

มาก เพราะไลโซโซมมีเอนไซมชวยยอยสลายสิ่งแปลกปลอมตางๆ ในเซลล3. เซลลที่กํ าจัดสารที่เปนพิษออกจากรางกาย เชน เซลลตับควรมีเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบผิวเรียบมาก

เพราะในเซลลตับจะมีการสรางเอนไซมเพื่อเรงการสลายตัวของสารที่เปนพิษ เอนไซมนี้มีมากในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบผิวเรียบ

4. เซลลที่ตองใชพลังงานมาก เชน เซลลกลามเนือ้หวัใจควรมไีมโทคอนเดรยีมาก เพราะเปนแหลงผลติสาร ATPซึ่งมีพลังงานสูง

การเคลื่อนที่ของสารผานเซลลสวนประกอบของเซลลทีท่ ําหนาทีค่วบคมุการล ําเลยีงสารเขาและออกจากเซลล คอื เยื่อหุมเซลล (Cell membrane)

ซึ่งมีสมบัติเปนเยื่อเลือกผาน (Differentially permeable membrane)

การแพร (Diffusion)การแพรแบบธรรมดา (Simple diffusion) คอื การเคลือ่นทีข่องโมเลกลุหรอืไอออนของสารโดยอาศยัพลงังาน

จลนในตัวเองโดยไมตองผานเยื่อเลือกผานจนความหนาแนนของสารในทุกบริเวณเทากัน สภาวะเชนนี้เรียกวา สมดุลของการแพร (Dynamic equilibrium) ซึ่งอัตราการแพรไปและกลับจะเทากัน

การแพรแบบฟาซิลิเทต (Facilitated diffusion) เปนการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารผานเยื่อเลือกผานจากบริเวณทีม่คีวามเขมขนของสารสงูไปยงับรเิวณทีม่คีวามเขมขนของสารตํ่ า โดยอาศัยโมเลกุลของโปรตีนที่เปนองคประกอบของเยื่อหุมเซลลเปนตัวพา (Carrier protein) ไมตองใชพลังงาน และอตัราการแพรของสารจะเรว็กวาการแพรแบบธรรมดา พบที่เซลลเยื่อบุผิวลํ าไสเล็ก เซลลตับ เปนตน เชน การแพรของกลูโคส กรดอะมิโน และคารบอนไดออกไซดในรูปของไบคารบอเนต

ออสโมซิส (Osmosis) คือ การแพรของของเหลว ในทางชีววิทยาจะหมายถึงการแพรของโมเลกุลของนํ้ าจากที่ซึ่งมีโมเลกุลของนํ้ ามากกวาผานเยื่อเลือกผานไปยังบริเวณที่มีโมเลกุลของนํ้ านอยกวา

32 ชีววิทยา

สารละลายที่อยูนอกเซลล เมื่อเปรียบเทียบกับของเหลวที่อยูในเซลล แบงออกเปน 3 แบบ คือ1. Hypotonic solution หมายถึง สารละลายภายนอกเซลลมีความเขมขนนอยกวาสารละลายภายในเซลล

ลักษณะเชนนี้ทํ าใหนํ้ าภายนอกเซลลแพรโดยวิธีออสโมซิสเขาสูเซลล2. Hypertonic solution หมายถึง สารละลายภายนอกเซลลมีความเขมขนมากกวาสารละลายภายในเซลล

ลักษณะเชนนี้จะทํ าใหนํ้ าภายในเซลลแพรโดยวิธีออสโมซิสออกนอกเซลล3. Isotonic solution หมายถึง ความเขมขนของสารละลายภายนอกเซลลเทากับความเขมขนของสารละลาย

ภายในเซลล ลักษณะเชนนี้การแพรของโมเลกุลของนํ้ าเขาสูเซลลและออกจากเซลลมีคาเทากันแรงดันเตง (Turgor pressure) และแรงดันออสโมติก (Osmotic pressure)แรงดันเตงเปนแรงดันที่เกิดจากโมเลกุลของตัวทํ าละลาย เมื่อแรงดันเตงมีคาสูงสุดจะเทากับแรงดันออสโมติก

โดยแรงดันออสโมติกจะสูงหรือตํ่ าขึ้นอยูกับอนุภาค หรือจํ านวนโมเลกุล หรือจํ านวนไอออนของสารที่ละลายอยูในสาร-ละลายนั้น

สารละลายที่มีความเขมขนสูง จะมีแรงดันออสโมติกสูง (ตัวถูกละลายมีมาก) สวนสารละลายที่มีความเขมขนตํ่ า(ตัวถูกละลายมีนอย) จะมีแรงดันออสโมติกตํ่ า

นํ้ ากลั่นจะมีแรงดันออสโมติกตํ่ าสุด เพราะไมมีตัวถูกละลาย จึงสรุปไดวาในกระบวนการออสโมซิส โมเลกุลของนํ้ าจะแพรจากบริเวณที่มีแรงดันออสโมติกตํ่ าไปยังบริเวณที่มีแรงดันออสโมตกิสงู ถาสารละลายภายนอกเซลลมแีรงดนัออสโมติกสูงกวาสารละลายภายในเซลล โมเลกลุของนํ ้าภายในเซลลจะแพรออกนอกเซลล แรงดนัเตงภายในเซลลจะคอยๆลดลงและเซลลจะสูญเสียนํ้ าเซลลก็จะเหี่ยว เรียกสภาพเชนนี้วา พลาสโมไลซิส (Plasmolysis) ถาสารละลายนอกเซลลมีแรงดันออสโมติกตํ่ ากวาภายในเซลลจะทํ าใหนํ้ าภายนอกเซลลแพรเขาสูเซลล ในกรณีเซลลพืชจะไมเกิดอันตราย แตจะทํ าใหแรงดันเตงภายในเซลลสูงมากเทากับแรงดันออสโมติก ทํ าใหเกิดสภาวะสมดุลของการแพร แตถาเปนในเซลลสัตวจะทํ าใหเซลลแตกได

การลํ าเลียงแบบแอกทีฟทรานสปอรต (Active transport)เปนการเคลื่อนที่ของสารผานเยื่อหุมเซลล โดยใชโปรตีนที่เปนองคประกอบของเยื่อหุมเซลลเปนตัวพา และใช

พลังงานจาก ATP (Adenosine Triphosphate) ซึ่งสามารถทํ าใหอนุภาคของสารจากบริเวณที่มีสารนอยแพรผานเยื่อไปสูบริเวณที่สารอยูกันหนาแนนมากกวาได ตัวอยางการเคลื่อนที่ของสารแบบแอกทีฟทรานสปอรต เชน การดูดแรธาตุจากดินเขาสูรากพืช การล ําเลยีงนํ ้าตาลจากล ําไสเลก็เขาสูระบบหมนุเวยีนเลอืด การเกิดโซเดียมโพแทสเซียมปม (SodiumPotassium Pump) ที่เยื่อหุมเซลลประสาท เซลลกลามเนื้อ และที่เซลลของหนวยไต เปนตน

การลํ าเลียงโดยการสรางถุงจากเยื่อหุมเซลล มี 2 แบบใหญๆ คือเอกโซไซโทซิส (Exocytosis) เปนการลํ าเลียงสารที่มีขนาดใหญออกจากเซลล เชน การหลั่งเอนไซมออกจาก

เซลลเยื่อบุกระเพาะอาหาร การหลั่งฮอรโมนอินซูลินจากเซลลในตับออนเขาสูกระแสเลือด เปนตนเอนโดไซโทซิส (Endocytosis) เปนกระบวนการล ําเลยีงสารทีม่ขีนาดใหญเขาสูเซลล ถาสารที่มีโมเลกุลขนาด

ใหญในรูปของเหลว เยื่อหุมเซลลจะเวาเขาไปในไซโทพลาสซึมทีละนอย จนขอบดานบนมาชนกันกลายเปนถุงเล็กๆ หลุดเขาสูไซโทพลาสซึม การนํ าสารเขาสูเซลลโดยวิธีนี้เรียกวา พิโนไซโทซิส (Pinocytosis) เชน การนํ าไขมันเขาสูเซลลเยื่อบุของลํ าไส การนํ าสารเขาสูเซลลที่หนวยไต เปนตน

33ชีววิทยา

เซลลบางชนิด เชน เซลลเม็ดเลือดขาว เซลลอะมีบา สามารถนํ าสารโมเลกุลใหญที่เปนของแข็งเขาสูเซลลได โดยการยื่นสวนของไซโทพลาสซึมออกไป เรียกวา ซูโดโปเดียม (Pseudopodium) มาโอบลอมอนุภาคของสาร ซึ่งอาจเปนอาหารหรือเชื้อโรคก็ได ทํ าใหมีลักษณะเปนถุงหลุดเขาสูไซโทพลาสซึม การน ําสารเขาสูเซลลโดยวธินีีเ้รยีกวา ฟาโกไซโทซิส(Phagocytosis) เชน การกินอาหารของอะมีบา การกินเชื้อโรคของเม็ดเลือดขาว เปนตน สารโมเลกลุใหญบางชนดิล ําเลยีงเขาสูเซลลโดยอาศัยตัวรับ (Receptor mediated endocytosis) ที่อยูบนเยื่อหุมเซลล ทํ าหนาที่จับกับสารที่จะนํ าเขาสูเซลล เชน การนํ าสารจํ าพวก Lipoprotein เขาสูไขแดงของไขไก เปนตน

แบบทดสอบ

จงเลือกคํ าตอบที่ถูกตอง1.

กลองจุลทรรศน เลนสใกลตา เลนสใกลวัตถุก.ข.ค.ง.จ.

5X10X5X15X10X

10X10X40X20X20X

กลองใดที่มองเห็นเซลลเม็ดเลือดแดงขนาดเทาๆ กัน1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ก. และ ง. 4) ค. และ จ.

2. ในขณะที่ศึกษาเซลลเยื่อหัวหอมดวยกลองจุลทรรนศ พบวาภายในจอภาพสวางแตภาพเซลลไมชัด แมจะยอมดวยไอโอดีนและปรับปุมปรับภาพแลวก็ตาม ปญหานี้จะแกไขตามขอใด1) หมุนกระจกใหรับแสงมากขึ้น 2) ปรับใหชองไดอะแฟรมเล็กลง3) เปลี่ยนใชเลนสใกลวัตถุกํ าลังขยายมากขึ้น 4) ปรับตํ าแหนงเลนสใกลวัตถุตรงกับเลนสรวมแสง

3. นํ ากระดาษกราฟติดบนแผนสไลดไปสองดวยกลองจุลทรรศนตามตาราง จํ านวนชองของกระดาษกราฟที่มองเห็นเปรียบเทียบเปนอยางไร

กลอง กํ าลังขยายเลนสใกลตา กํ าลังขยายเลนสใกลวัตถุIIIIIIIV

15 เทา12 เทา10 เทา4 เทา

4 เทา10 เทา20 เทา40 เทา

1) I > II > III > IV 2) I > II > IV > III3) IV > III > II > II 4) III > IV > II > I

34 ชีววิทยา

4. เมื่อนํ าอักษร ไปทํ า Wet mount และสองดูดวยกลองจุลทรรศนแบบเลนสประกอบ จะปรากฏภาพเปนแบบใด1) 2) 3) 4)

5. ถาใชกลองจุลทรรศนสองดูโพรโตซัวโดยใชเลนสตาที่มีกํ าลังขยาย 10 เทา และเลนสวัตถุที่มีกํ าลังขยาย 40 เทาสามารถมองเห็นโพรโตซัวในสเกลเลนสตามีความยาว 2 มิลลิเมตร ขนาดจริงของโพรโตซัวคือขอใด1) 0.5 ไมครอน 2) 5 ไมครอน 3) 50 ไมครอน 4) 0.5 มิลลิเมตร

6. โครงสรางในขอใดที่ไมพบในแบคทีเรียก. ไมโครทูบูล ข. ไรโบโซมค. DNA ง. เยื่อหุมนิวเคลียส

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ก. และ ง.7. ออรแกเนลลใดที่พบในเซลลของสิ่งมีชีวิตทุกอาณาจักร

1) Mitochondria 2) Endoplasmic reticulum3) Golgi apparatus 4) Ribosome

8. เซลลชนิดใดไมมี Microfilamentก. E. coli ข. Anabaena (bluegreen algae)ค. Spirogyra ง. Amoeba

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ก. และ ง.9. Cytoskeleton ชนิดใดเปนโครงสรางของ Cilia ในพารามีเซียม

1) Microtubule 2) Microfilament3) Intermediate filament 4) Microfilament และ Microtubule

10. Ribosome อาจพบไดที่โครงสรางใดก. Endoplasmic reticulum ข. Cytoplasmค. Chloroplast ง. Nuclear membrane

1) ก. และ ข. 2) ก. และ ค. 3) ก., ข. และ ค. 4) ก., ข., ค. และ ง.11. โครงสรางใดพบในแบคทีเรียบางชนิด

ก. Endoplasmic reticulum ข. Vacuoleค. Flagella ง. Ribosome

1) ก. และ ข. 2) ค. และ ง. 3) ข. และ ค. 4) ก. และ ง.12. Microtubule พบในโครงสรางชนิดใด

ก. Cilia ข. Centrioleค. Flagella ง. Spindle fiber

1) ก. และ ข. 2) ค. และ ง. 3) ก., ข. และ ค. 4) ก., ข., ค. และ ง.

35ชีววิทยา

13. ขอใดเปนลักษณะของเยื่อหุมเซลลก. มีสมบัติเปนเยื่อเลือกผาน ข. ประกอบดวยโปรตีน 2 ชั้น หอหุมชั้นไลปดค. มีไกลโคโปรตีนเปนองคประกอบ ง. มีโปรตีนทํ าหนาที่ลํ าเลียงสารที่มีประจุไฟฟา

1) ก. และ ข. 2) ก., ข. และ ค. 3) ก., ค. และ ง. 4) ก., ข., ค. และ ง.14. การลํ าเลียงสารที่มีประจุไฟฟาผานเมมเบรน ตองใชกลไกในขอใด

ก. Facilitate transportข. Active transportค. Diffusion

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.15. กระบวนการใดที่ไมพบในเซลลสาหรายหางกระรอก

ก. การลํ าเลียงแบบแอกทีฟทรานสปอรตข. ฟาโกไซโทซิสค. พิโนไซโทซิส

1) ก. 2) ก. และ ข. 3) ข. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.

เฉลย

1. 4) 2. 2) 3. 2) 4. 4) 5. 2) 6. 4) 7. 4) 8. 1) 9. 1) 10. 4)11. 2) 12. 4) 13. 3) 14. 4) 15. 3)

36 ชีววิทยา

สารอาหารกับการดํ ารงชีวิต

อาหาร (Food) คือ สิ่งที่คนหรือสัตวกินเขาไปแลวเกิดประโยชน เชน ใหพลังงาน ทํ าใหรางกายเจริญเติบโตซอมแซมสวนที่สึกหรอ ควบคุมกระบวนการตางๆ ภายในรางกายใหทํ าหนาที่ไดอยางมีประสิทธิภาพ

โภชนาการ หรือโภชนวิทยา (Nutrition) หมายถึง การศึกษาความสัมพันธของอาหารกับสิ่งมีชีวิต เชน ชนิดของปริมาณสารตางๆ ที่สิ่งมีชีวิตตองการ เพื่อการเจริญ การดํ ารงชีพ และสามารถสืบพันธุได การเปลี่ยนแปลงของสาร-อาหารเมื่อเขาสูรางกาย การกิน การยอย การดูดซึม การเปลี่ยนแปลงเปนพลังงานของสารอาหาร การขับถายของเสียออกจากรางกาย ผลกระทบของการขาดและการเกินของสารอาหารแตละชนิด

สารอาหาร (Nutrients) คือ สารประกอบ หรือสารเคมีที่มีอยูในอาหาร ซึ่งสารอาหารมี 6 ประเภท คือคารโบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน แรธาตุ วิตามิน และนํ้ า

ประเภทของสารอาหารก. แบงตามประเภทของสารเคมี มี 2 ประเภท คือ

1. สารอนินทรีย ไดแก นํ้ า (Water) และแรธาตุตางๆ (Mineral salt)2. สารอินทรีย ไดแก คารโบไฮเดรต (Carbohydrate) ไขมัน (Lipid) โปรตีน (Protein) และวิตามิน

(Vitamin)สารประกอบในเซลลทีม่ธีาตคุารบอนและไฮโดรเจนเปนองคประกอบ เรยีกวา สารอนิทรยี (Organic substance)

สวนสารประกอบในเซลลที่ไมมีธาตุคารบอนเปนองคประกอบ เรียกวา สารอนินทรีย (Inorganic substance)ข. แบงตามการใหพลังงาน มี 2 ประเภท คือ

1. สารอาหารที่ใหพลังงาน ไดแก คารโบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน2. สารอาหารที่ไมใหพลังงาน ไดแก วิตามิน แรธาตุ และนํ้ า

คารโบไฮเดรต (Carbohydrate)ประกอบดวยธาตุ 3 ชนิด ไดแก คารบอน (C) ไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O) คํ าวา คารโบไฮเดรต หมายถึง

“คารบอนที่อิ่มตัวดวยนํ้ า” เพราะวาโมเลกุลของคารโบไฮเดรตมีอัตราสวนของไฮโดรเจนอะตอมตอออกซิเจนอะตอมเชนเดียวกับนํ้ า คือ H : O = 2 : 1 สูตรทั่วไปของคารโบไฮเดรต คือ (CH2O)n เปนสารอาหารที่รางกายใชเปนแหลงพลังงานมากที่สุด หนวยยอยของคารโบไฮเดรต คือ นํ้ าตาลมอโนแซ็กคาไรด (Monosaccharide)

ขอยกเวนบางประการของคารโบไฮเดรต1. คารโบไฮเดรตบางชนิดสัดสวน H : O ≠ 2 : 1 เชน Deoxyribose (C5H10O4) เนื่องจากตํ าแหนงของ

คารบอนอะตอมที่ 2 ในโมเลกุลไมมีออกซิเจนเหมือนนํ้ าตาลไรโบส2. สารที่มีอัตราสวน H : O = 2 : 1 แตไมเปนพวกคารโบไฮเดรต เชน กรดแลกติก (C3H6O3)

37ชีววิทยา

ประเภทของคารโบไฮเดรต ถาพิจารณาจากจํ านวนโมเลกุลของนํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยวเปนเกณฑ แบงคารโบไฮเดรตออกไดเปน 3 ประเภท คือ

1. มอโนแซ็กคาไรด (Monosaccharide) ตัวอยางมอโนแซ็กคาไรดที่มีคารบอน 6 อะตอม เชน glucose,fructose, galactose

การจํ าแนกนํ้ าตาลมอโนแซ็กคาไรด อาจแบงตามจํ านวนอะตอมของคารบอน เชนถามีคารบอน 3 อะตอม จัดเปน นํ้ าตาลโทรโอส (triose)ถามีคารบอน 4 อะตอม จัดเปน นํ้ าตาลเทโทรส (tetrose)ถามีคารบอน 5 อะตอม จัดเปน นํ้ าตาลเพนโทส (pentose)ถามีคารบอน 6 อะตอม จัดเปน นํ้ าตาลเฮกโซส (hexose)ถามีคารบอน 7 อะตอม จัดเปน นํ้ าตาลเฮพโทส (heptose)ถามีคารบอน 8 อะตอม จัดเปน นํ้ าตาลออกโทส (octose)

2. โอลิโกแซ็กคาไรด (Oligosaccharide) เปนนํ้ าตาลที่เกิดจากมอโนแซ็กคาไรดตั้งแต 2 ถึง 10 โมเลกุลเชื่อมตอกันดวยพันธะเคมีซึ่งเรียกวา ไกลโคซิดิกบอนด (Glycosidic Bond) โอลิโกแซ็กคาไรดที่พบมากในธรรมชาติและมีความสํ าคัญดานโภชนาการ ไดแก นํ้ าตาลซูโครส (Sucrose) แลกโทส (Lactose) และมอลโทส (Maltose)

3. พอลิแซ็กคาไรด (Polysaccharide) เปนคารโบไฮเดรตที่พบในธรรมชาติมากที่สุด และมีความสํ าคัญทางโภชนาการมาก พอลิแซ็กคาไรดเกิดจากนํ้ าตาลในโมเลกุลเดี่ยวเกิน 10 โมเลกุล เชื่อมตอกัน ไดแก แปง (Starch)ไกลโคเจน (Glycogen) และเซลลูโลส (Cellulose)

โปรตีน (Protein)โปรตีน เปนอินทรียสารที่มีความสํ าคัญในเชิงเปนโครงสรางของรางกาย ในคนเรามีโปรตีนอยูประมาณ 1 ใน 7

ของนํ้ าหนักตัว ธาตุที่เปนองคประกอบหลักของโปรตีน คือ C H O N และอาจมีกํ ามะถัน (S) ฟอสฟอรัส (P) และเหล็ก(Fe) เปนองคประกอบ

โปรตีนแตละโมเลกุลประกอบดวยหนวยยอย คือ กรดอะมิโน ซึ่งกรดอะมิโนหลายๆ หนวยมาเชื่อมตอกันดวยพันธะพันธะเพปไทด (Peptide bond)

ในธรรมชาติมีกรดอะมิโนอิสระอยูประมาณ 20 ชนิดถามีกรดอะมิโน 2 โมเลกุล รวมกันจะได ไดเพปไทด (Dipeptide)ถามีกรดอะมิโน 3 โมเลกุล รวมกันจะได ไตรเพปไทด (Tripeptide)ถามีกรดอะมิโน 4 โมเลกุล รวมกันจะได เตตระเพปไทด (Tetrapeptide)ถามีกรดอะมิโนจํ านวนมากๆ รวมกันจะได พอลิเพปไทด (Polypeptide)

38 ชีววิทยา

การรวมกันของกรดอะมิโน 2 โมเลกุล

R1NH2

CH

C OH + H2N CH

R2

C OHO

กรดอะมิโน 2กรดอะมิโน 1

R1NH2

CH

C NHO

พันธะเพปไทด

C C OHOH

R2

+ H O2

ไดเพปไทด

O

การเกิดพันธะเพปไทด

ประเภทของกรดอะมิโน แบงเปน 2 ประเภท คือกรดอะมิโนชนิดจํ าเปน (Essential amino acid หรือ Indispensable amino acid) เปนกรดอะมิโนที่รางกาย

ไมสามารถสังเคราะหขึ้นมาใชเองได ตองไดรับจากอาหารประเภทเนื้อสัตว ผลิตภัณฑของสัตวหรือถั่วเหลือง (ผลิตภัณฑของสัตวที่มีกรดอะมิโนที่จํ าเปนไมครบ 8 ชนิด เชน เอ็นสัตว รังนกนางแอน หูฉลาม ตีนเปด ตีนไก หนังสัตวตางๆ)

กรดอะมิโนชนิดไมจํ าเปน (Nonessential amino acid หรือ Dispensable amino acid) เปนกรดอะมิโนที่รางกายสามารถสังเคราะหเองได

กรดอะมิโนที่จํ าเปน ชื่อยอ กรดอะมิโนที่ไมจํ าเปน ชื่อยอฮีสทีดีน (Histidine) His อะลานีน (Alanine) Alaไอโซลิวซีน (Isoleucine) Ile อารจีนีน (Arginine) Argลิวซีน (Leucine) Leu แอสพาราจีน (Asparagine) Asnไลซีน (Lysine) Lys ไทโรซีน (Thyrosine) Tyrเมไทโอนีน (Methionine) Met กรดแอสปาติก (Aspartic acid) Aspฟนิลอะลานีน (Phenylalanine) Phe ซีสเทอีน (Cystein) Cysทรีโอนีน (Threonine) Thr กรดกลูตามิก (Glutamic acid) Gluวาลีน (Valine) Val กลูตามีน (Glutamine) Glnทริปโตเฟน (Tryptophan) Trp ไกลซีน (Glycine) Gly

โพรลีน (Proline) Proซีรีน (Serine) Ser

* ฮีสทีดีน เปนกรดอะมิโนที่จํ าเปนตอรางกายในเด็กโครงสรางของโปรตีน มี 4 แบบ คือ1. โครงสรางปฐมภูมิ (Primary structure) ประกอบดวยกรดอะมิโนตอกันเปนสายยาว เชน โปรตีน

ฮอรโมนอินซูลิน ไซโทโครมซี เอนไซม Pancreatic ribonuclease

39ชีววิทยา

2. โครงสรางทุติยภูมิ (Secondary structure) ประกอบดวยกรดอะมิโนตอกันเปนสายยาวแลวบิดเปนเกลียวเชน โปรตีนไฟโบรอิน (Fibroin) ในเสนไหม

3. โครงสรางตติยภูมิ (Tertiary structure) เปนโปรตีนเกิดจากการมวนตัวขดเปนเกลียวหลายตํ าแหนงของโครงสรางทุติยภูมิ เชน โปรตีนที่เปนเอนไซม และไมโอโกลบูลิน (Myoglobulin) ในเซลลกลามเนื้อทํ าหนาที่เปนตัวรับออกซิเจนจากฮีโมโกลบินเพื่อเก็บไวใหเซลลใชตามตองการ

4. โครงสรางจตุรภูมิ (Quaternary structure) ประกอบดวยสายพอลิเพปไทดมากกวา 1 สาย รวมตัวกันเปนโปรตีนขนาดใหญลักษณะเปนกอน เชน ฮีโมโกลบิน ประกอบดวยสายพอลเิพปไทด 4 สาย คือ สายแอลฟา (α-Chain)2 สาย และสายเบตา (β-Chain) 2 สาย

โรคที่เกิดจากการขาดโปรตีน1. โรคควาชิออรกอร (Kwashiorkor) เกิดกับเด็กที่ไมไดรับโปรตีนตั้งแตอายุยังนอยๆ รางกายจะหยุดการ

เจริญเติบโต พบมากในเด็กอายุ 1-4 ป2. โรคมาราสมัส (Marasmus) เกิดกับเด็กอายุตํ่ ากวา 1 ป เกิดจากการขาดสารอาหารที่ใหแคลอรี และขาด

โปรตีน

ลิพิด (Lipids) ลิพิด มีสมบัติไมละลายนํ้ า แตสามารถละลายไดในตัวทํ าละลายอินทรีย เชน เฮกเซน อีเทอร และคลอโรฟอร

ลิพิดประกอบดวยธาตุ 3 ชนิด เชนเดียวกับคารโบไฮเดรต แตอัตราสวนของไฮโดรเจนตอออกซิเจนไมเทากับ 2 : 1 ลิพิดมีหลายชนิด เชน ไขมัน นํ้ ามัน ฟอสโฟลิพิด ไข และสเตรอยด

ไขมัน (Fat) ตางจากนํ้ ามัน (Oil) เพราะมีสถานะตางกัน ณ อุณหภูมิหอง กลาวคือไขมันมีสถานะเปนของแข็งสวนนํ้ ามันมีสถานะเปนของเหลว แตโมเลกุลของไขมันและนํ้ ามันประกอบดวยหนวยยอย 2 หนวย คือ กลีเซอรอล(Glycerol) และกรดไขมนั (Fatty acid) โดยอาจมอีตัราสวนกลเีซอรอล : กรดไขมนัเปน 1 : 1 เรยีกวา Monoglycerideหรือ 1 : 2 เรียกวา Diglyceride หรือ 1 : 3 เรียกวา Triglyceride

40 ชีววิทยา

H C2 OH + HO C RO

H C2 O C RO

HC OH

H C2 OH

HC OH

H C2 OH

+ H2O

กลีเซอรอล กรดไขมัน โมโนกลีเซอไรด นํ้า

H C2 OH + HO C RO

H C2 O C RO

HC

H C2 OH

HC

H C2 OH

+ H2O

กลีเซอรอล กรดไขมัน ไดกลีเซอไรด นํ้า

H C2 OH + HO C RO

H C2 O C RO

HC

H C2

HC

H C2

+ H2O

กลีเซอรอล กรดไขมัน ไตรกลีเซอไรด นํ้า

OH + HO C RO

O C RO

2

OH + HO C RO

OH + HO C RO

O C RO

O C RO

3

กรดไขมันถาจํ าแนกโดยอาศัยพันธะเปนหลัก จะแบงออกเปน 2 ชนิด คือ1. กรดไขมันอิ่มตัว (Saturated fatty acid) หมายถึง กรดไขมันที่ประกอบดวยคารบอนอะตอมที่ตอกันดวย

พนัธะเดีย่วทัง้โมเลกลุ มสีตูรทัว่ไปคอื R-COOH โดย R มคีาเทากับ CnH2n + 1 โดย n คือ จํ านวนอะตอมของคารบอนกรดไขมันอิ่มตัวพบในไขมันจากสัตว และในพืชบางชนิด เชน ในนํ้ ามันปาลม นํ้ ามันมะพราว กรดไขมันอิ่มตัวเหลานี้รางกายสามารถสังเคราะหไดจึงจัดอยูในประเภทกรดไขมันที่ไมจํ าเปน (Nonessential fatty acid)

2. กรดไขมันไมอิ่มตัว (Unsaturated fatty acid) หมายถึง กรดไขมนัทีป่ระกอบดวยคารบอนอะตอมที่มีพันธะคูอยูภายในโมเลกุลตั้งแต 1 พันธะขึ้นไป พบมากในนํ ้ามนัพชื บางชนดิมคีวามส ําคญัเนือ่งจากรางกายไมสามารถสังเคราะหไดเอง จํ าเปนตองไดรับจากอาหารเทานั้น จัดเปนกรดไขมันที่จํ าเปน (Essential fatty acid) ไดแก กรดไลโนเลอิก(Linoleic acid)

41ชีววิทยา

ประเภทของลิพิด แบงออกเปน 3 พวก คือ1. ลิพิดธรรมดา (Simple lipid) ประกอบดวยธาตุคารบอน ไฮโดรเจน และออกซเิจนเทานัน้ เกดิจากกรดไขมัน

และแอลกอฮอลที่ชื่อวา กลีเซอรอล (Glycerol) มารวมกันจึงเรียกลิพิดธรรมดานี้วา กลีเซอไรด (Glyceride) ที่พบมากที่สุดในธรรมชาติคือ Triglyceride ไดแก ไขมันและนํ้ ามันที่ใชในชีวิตประจํ าวัน ลิพิดธรรมดาที่ไมใชพวกกลีเซอไรดเรียกวา ไขมันไมแท เชน ขี้ผึ้ง ลาโนลิน (Lanolin) ไขปลาวาฬ เปนตน

2. ลิพิดประกอบ (Compound lipid) คือ พวกลิพิดที่รวมอยูกับสารอื่น แบงออกเปน2.1 ไกลโคลิพิด (Glycolipid) ประกอบดวยลพิดิกบัคารโบไฮเดรต พบไดในเซลลพชื เยื่อไมอีลิน (Myelin

sheath) ที่เปนปลอกหุมแอกซอนของเซลลประสาท2.2 ลิโพโปรตีน (Lipoprotein) ประกอบดวยลิพิดกับโปรตีน ทํ าหนาที่ขนสงไขมันที่ยอยแลวไปตาม

หลอดเลือดดํ าเขาสูตับหรือออกจากตับไปสูเซลล ทํ าใหรางกายใชประโยชนจากไขมันได2.3 ฟอสโฟลิพิด (Phospholipid) ประกอบดวยลิพิดกับสารประกอบฟอสเฟส เชน เลซิทิน (Lecithin)

ในไขแดง นมสด นํ้ ามันพืช ตับ เซฟาลิน (Cephalin) ที่เนื้อเยื่อสมอง เซลลประสาท ฟอสโฟลิพิดยังพบที่ผนังเซลลพืชและเยื่อหุมเซลลดวย

3. ลิพิดอื่นๆ (Other lipid ) เปนลพิดิทีม่โีครงสรางแตกตางจากลพิดิธรรมดาและลพิดิประกอบ เชน เบตาแคโรทนีที่ตับสามารถเปลีย่นเปนวติามนิ เอ ได โคเลสเทอรอล วิตามินดี พรอสตาแกรนดนิ ทีเ่ปนสวนประกอบของสเปรม เปนตนวิตามิน (Vitamin)

วิตามิน คือ สารอาหารที่มีสมบัติเปนสารอินทรียที่จํ าเปนตอรางกายของสิ่งมีชีวิต แตตองการในปริมาณนอยๆเปนมิลลิกรัม หรือไมโครกรมัตอวนั มหีนาทีเ่กีย่วกบักระบวนการเมแทบอลซิมึของรางกาย โดยเปนสารตั้งตนทีจ่ะน ําไปสรางเปนโคเอนไซม (Coenzyme) ซึ่งเปนปจจัยรวมของเอนไซมในการเรงปฏิกิริยาตางๆ ทํ าใหการยอยสลาย การดูดซึม การใชและการสรางคารโบไฮเดรต โปรตีน เกลือแรเปนไปอยางมีประสิทธิภาพ

วิตามินที่ละลายในนํ้ า (Water soluble vitamin)วิตามิน หนาท่ี อาการขาด แหลงพบ ปริมาณที่รางกายตองการ/วัน

B1 (Thiamine) เปนโคเอนไซมในปฏิกิริยาการยายหมูคีโต และตัดหมูCO2

เปนโรคเหน็บชา ตับ เน้ือหมู ถั่วตางๆธัญพืชท่ีไมไดขัดสี

1.2-1.4 มิลลิกรัม

B2 (Riboflavin) เปนองคประกอบของโคเอนไซม FAD

ปากนกกระจอก ล้ิน-อักเสบ ผิวหนังแหงโลหิตจาง

ตับ นม ไข ผักใบเขียวเน้ือสัตว ถั่วตางๆ

1.2-1.5 มิลลิกรัม

Nicotinic acid,Nicotinamide

เปนองคประกอบของโคเอนไซม NAD+,NADP+

เปนโรคประสาท ทองรวงผิวหนังพองไหมในสวนที่ถูกแสง

ยีสต เน้ือสัตว ตับ ผักผลไม กาแฟ

ในเด็ก 6.0-25.0 มิลลิกรัมในผูใหญ 17.0-21.0 มิลลิกรัม

B6 (Pyridoxin) เปนสวนหนึ่งของเอนไซม Decarboxylase และTransaminase

โลหิตจางชนิดเซลลเม็ด-เ ลือดแดงมีขนาดเ ล็ก อักเสบในชองปาก

ยีสต ขาวสาลี ขาวโพดตับ

1.4-2.0 มิลลิกรัม

42 ชีววิทยา

Panthothenicacid

เปนองคประกอบของโคเอนไซม เอ

เ ป น ผ่ื น ต า ม ผิ ว ห นั ง อักเสบในระบบทางเดิน-อาหาร ผมรวงและ ตอมหมวกไตไมทํ างาน

ไข ตับ ยีสต ถั่วลิสง 5.0-10.0 มิลลิกรัม

Folic acid เปนโคเอนไซมในปฏิกิริยาเ ติมหมู เมทิลให แก ส า รตางๆ

โลหิตจางชนิดเม็ดเลือด-แดงมีขนาดใหญ ทํ าใหแทงได

ผักใบเขียว ตับ ขาวน้ํ าปลา

0.4-1.2 มิลลิกรัม

Biotin เติม CO2 ลงในกระบวน-การสร างกรดไขมันและคาร โบไฮเดรตเพื่อใหไดโมเลกุลท่ีมีคารบอนยาวข้ึน

อักเสบในทางเดินอาหาร เปนโรคผิวหนัง

ไขแดง ตับ นม ไต 0.1 มิลลิกรัม

C (Ascorbic acid) สรางคอลลาเจน อะดรนีาลินเซโรโทนิน และฮอรโมนประเภทสเตรอยด

ลักปดลักเปด เสนเลือด-ฝอยแตกงาย

ผักสด ผลไมสด ฝรั่งมะละกอสุก มะขามปอม

60.0 มิลลิกรัม

B12(Cyanocobalamin)

เปนโคเอนไซมในการสรางกรดนวิคลีอิก และคารโบ-ไฮเดรตในวัฏจักรเครบส

โลหิตจางชนิดPernicious anemia

ตับ เน้ือ นม ไข 3.0-5.0 ไมโครกรัม

วิตามินที่ละลายในไขมัน (Fat soluble vitamin)วิตามิน หนาท่ี อาการขาด แหลงพบ ปริมาณที่รางกายตองการ/วัน

A (Retinol) ทํ าใหสายตาดี ทํ าใหกระดูกและรางกายเจริญ-เติบโตเปนปกติ

ตามองไมเห็นในที่มืดสลัว ร างกายไม เจริญเติบโต ผิวแตกแหง ตาเปนเกล็ด-กระดี่

ตับ เน้ือสัตว มะละกอสุกไข ฟกทอง มะเขือเทศมะมวงสุก ผักผลไมสีเหลือง สีแดงทั่วไป พริกแดง

2,500 หนวยสากล หรือ 750ไมโครกรัม (1 หนวยสากล =0.3 ไมโครกรัมของวิตามิน)

D (Calciferol) ทํ า ใ ห ก า ร ดู ด ซึ ม ข อ งแคลเซียมและฟอสฟอรัสดีข้ึน ชวยใหการสรางกระดูกและฟนสมบูรณ

โรคกระดูกออน กระดูกเปราะ และการสรางฟนไมดี

ตับ ไข ปลา 400 หนวยสากล (1 หนวยสากล = 0.025 ไมโครกรัมของวิตามิน)

E (Tocopherol) ป องกันการสลายของ ไขมันท่ีเปนองคประกอบของเยื่อหุมเซลล ชวยในการสรางฮีม ซึ่งเปนองค-ประกอบของเม็ดเลือด-แดง และการกํ าจัดยาและสารพิษจากรางกาย

เป นโรคโลหิตจางชนิด เม็ดเลือดแดงใหญ เปนหมันและแทงบุตร

น้ํ ามันตับปลา น้ํ ามันรํ าขาวและนํ้ ามันดอกคํ าฝอย ผักสด ผลไมสด ไข ตับ

14.0–16.0 มิลลิกรัม

K (Phylloquinone) กระตุนการสรางโปรตีนท่ีเกี่ยวของกับการแข็งตัวของเลือด

เลือดไมแข็งตัว หากมีบาดแผลเลือดไหลไมหยุด

ผักใบเขยีว ไขแดง น้ํ ามัน-ถั่วเหลือง ตับ

ตามปกติได รับเพียงพอจากอาหาร หญิงมีครรภตองการ0.5–1.0 มิลลิกรมั เด็กเกดิใหมตองการ 0.1 มิลลิกรัม

43ชีววิทยา

แรธาตุ (Minerals)แคลเซียม (Ca) เปนองคประกอบของกระดูก

และฟน ทํ าใหเลือดแข็งตัวทํ าใหกลามเน้ือหดตัว กระตุนการท ํางานของเอนไซมเอทีพีเอส (ATPase) ควบคุมการเตนของหัวใจใหเปนปกติ

กระดูกและฟนไมแข็งแรง ในเด็ก กระดูกออน ไมโตผูใหญกระดูกผุ กลามเน้ือเปนตะคริว

ผัก พืชเมล็ด ถั่ว พืชผักกระดูก ปลาแหง นม

ผูใหญ 0.5 กรัม วัยรุน0.7 กรมั หญิงมีครรภและใหนมบุตร 1.0 กรัม

ฟอสฟอรัส (P) เปนองคประกอบของกระดูกและฟน รักษาสมดุลของกรดและดางในรางกาย

ปวดกระดูก ออนเพลียเ ป น น่ิ ว ใ น ก ร ะ เ พ า ะ -ปสสาวะ รางกายไมเจริญเติบโตเต็มท่ี ซูบผอม

เน้ือสัตว นม ไขถั่วเมล็ดแหง

0.5 กรัม

แมกนีเซียม (Mg) เปนองคประกอบของกระดูกและฟน ยับยั้งการหดตัวของกลามเน้ือ กระตุนการทํ างานของเอนไซมในกระบวนการ เมแทบอลิซึมของคาร โบ - ไฮเดรตหลายชนิด

มือส่ัน ชักกระตุก สูญเสียการควบคุมตัวเองออนเพลีย

ผักสีเขียว เน้ือสัตว นมไข

ผูใหญ 0.25 กรัม ทารก0.15 กรัม หญิงมีครรภและใหนมบุตร 0.4 กรัม

ฟลูออรีน (F) เปนองคประกอบของกระดูกและฟน

กระดูกและฟนไมแข็งแรง ผุและกรอนงาย

น้ํ า 1 สวน ในลานสวนของน้ํ าด่ืม

เหล็ก (Fe) เปนองคประกอบของฮีโมโกล-บินในเม็ดเลือดแดง

โลหิตจาง ออนเพลีย ปวดศีรษะ วิงเวียน เพราะขาดออกซิเจน ประสิทธิภาพการทํ างานลด

เน้ือสัตวสีแดง ตับ ไขเครื่องในสัตว งา

ประมาณ 20 มิลลิกรัม

ทองแดง (Cu) เปนสวนประกอบของเอนไซม ไซโตโครม ซี ออกซิเดส ชวยในการสรางกระดูก ผนังเสน-เลือดและใยหุมประสาท

โลหิตจาง เม็ดเลือดแดงไมเจรญิเตม็ท่ี กระดกูเปราะ เม็ดเลือดแดงอายุส้ัน

เครื่องในสัตว ปู หอยธัญพืช ถั่วเมล็ดแหง

ผูใหญ 2 มิลลิกรัม เด็ก0.08 มิลลิกรัมตอน้ํ าหนักตัว 1 กิโลกรัม

โซเดียม (Na) ควบคมุน้ํ าและความดนัออสโม-ติกของเซลล รักษาความเปนกรด–ดางของรางกาย ทํ างานรวมกับแคลเซียมในการรักษาสภาวะการทํ างานของกลามเน้ือใหเปนปกติ ทํ างานรวมกับแคลเซียมในการส งกระแสประสาทและช วยการดูดซึม สารอาหาร

มักพบร วมกับการขาดคลอรนี ถาไดรบัมากเกนิไปความดันโลหิตสูง หัวใจทํ างานหนัก

เน้ือสัตว ไข นม อาหาร-กระปอง อาหารแปรรูปผักผลไมดอง ขนมท่ีใสผงฟู และอาหารที่ใสผงชูรส

ประมาณ 1 กรัม

44 ชีววิทยา

โพแทสเซียม (K) ทํ าหนาท่ีร วมกับโซเดียมและคลอรีนในการควบคุมน้ํ าและความดันออสโมติกของเซลล รักษาความเปนกรด–ดางของ รางกาย ควบคุมการทํ างานของกลามเน้ือ และรวมกับโซเดียมในการสงกระแสประสาท

เบ่ืออาหาร กลามเน้ือไมทํ างานตามปกติ

เน้ือสัตว สม กลวยสับปะรด มะเขือเทศ

ประมาณ 4 กรัม

ไอโอดีน (I) เปนองคประกอบของไทรอยดฮอรโมน ซึง่ควบคมุกระบวนการเมแทบอลิซึมของรางกาย

เกิดอาการคอพอก เปนในเด็กรางกายไมเจริญเติบโตปญญาออน

อาหารทะเลทุกชนิด เกลืออนามัย

เด็กเล็ก 50 ไมโครกรัมวยัรุน 120–150 ไมโครกรมัผูใหญ 150 ไมโครกรัมหญิงมีครรภ 175ไมโครกรัมหญิงใหนมบุตร 200ไมโครกรัม

นํ้ า (Water)นํ้ าเปนสารอาหารที่มีความสํ าคัญที่สุดพบอยูในอาหารทั่วๆ ไป การที่จัดเอานํ้ าเปนสารอาหาร (Nutrient) นั้น

เพราะวานํ้ าเปนสารเคมีที่พบเปนสวนประกอบของเซลลและเนื้อเยื่อทุกชนิดหนาที่ของนํ้ า1. เปนองคประกอบของเนื้อเยื่อทุกชนิด2. ชวยใหเกิดปฏิกิริยา Hydrolysis3. ปองกันการกระทบกระเทือน4. ควบคุมอุณหภูมิของรางกายใหคงที่5. รักษาสมดุลของกรด–เบส และเกลือแรในรางกาย6. ชวยขนสงสารอาหารตางๆ

การถนอมและการแปรรูปอาหารการถนอมอาหารใชหลกัการระงบัการเจรญิเตบิโตของจลุนิทรยี ท ําไดโดยควบคมุอณุหภูมิ [การฆาเชื้อแบบพาสเจอร

(Pasteurization) ในนม อาจใชความรอน 62.8 องศาเซลเซียส นาน 30 นาที หรือ 72 องศาเซลเซียส นาน 15 วินาทีการทํ าไรเชื้อ (Sterilization) ใชความรอน 121 องศาเซลเซียส ภายใตความดัน 15 ปอนด/ตารางนิ้ว เปนเวลาอยางนอย15 นาที จะสามารถทํ าลายจุลินทรียและสปอรทุกชนิดที่ทนความรอนได] การทํ าแหงเปนวิธีการดึงนํ้ าออกจากอาหารเพื่อใหนํ้ าที่เหลือไมเพียงพอตอการทํ างานของเอนไซมในอาหารหรือการเจริญของจุลินทรียตางๆ

45ชีววิทยา

สารเคมีที่ใชถนอมอาหาร เชน– โซเดียมเบนโซเอต หรือกรดเบนโซอิก– โซเดียมไนเตรต หรือโพแทสเซียมไนเตรต– กรดซอรบิก หรือแคลเซียมซอรเบต– กรดโพรพิออนิก หรือแคลเซียมโพรพิออเนต– โซเดียมเมตาไบซัลไฟต หรือกรดซัลฟวรัสสารเคมีที่ใชปรุงแตงอาหาร เชน– กรดซาลิซาลิก (เปนสารที่กฎหมายหามใช)– นํ้ าประสานทอง หรือบอแรกซ (เปนสารที่กฎหมายหามใช)– โซเดียมคารบอเนต หรือโซดาซักผา– ดินประสิว หรือโพแทสเซียมไนเตรต– สียอมผา (เปนสารที่กฎหมายหามใช)การถนอมอาหารโดยวิธีการหมักดอง จะทํ าใหเกิดกรดแลกติก ซึ่งเปนผลจากการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย

ในสภาวะที่มีอากาศ นอยกรดแลกติกและเกลือจะยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรียชนิดอื่นที่ทํ าใหอาหารเนาเสียเพราะเกลือในนํ้ าดองผัก จะเปนตัวดึงนํ้ าออกจากเซลลแบคทีเรียชนิดอื่นที่ทนตอความเค็มไมได จึงสามารถชวยยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรียที่ไมตองการได

กรดที่มีอยูในนํ้ าดองผักคือ กรดแอซิติก, กรดแลกติก (เปนกรดอินทรีย)

46 ชีววิทยา

แบบทดสอบ

จงเลือกคํ าตอบที่ถูกตอง1. ขอใดเปนจริงสํ าหรับแปงและเซลลูโลส

1) เปนโพลีเมอรของกลูโคส 2) ถูกยอยในลํ าไสของคน3) เปนองคประกอบของผนังเซลลพืช 4) เปนแหลงสะสมพลังงานในพืช

2. เหตุผลในขอใดที่นักกีฬานิยมเลือกดื่มเครื่องดื่มประเภทกลูโคสเพื่อเสริมสรางกํ าลังก. กลูโคสดูดซึมไดทันทีข. เลือดลํ าเลียงสารอาหารในรูปกลูโคสเทานั้นค. กลูโคสใหพลังงานสูงกวาสารประเภทอื่น

1) ก. 2) ก. และ ข. 3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.3. สูตรโครงสรางของ Lysine จะแตกตางจากสูตรขางบนที่ตํ าแหนงใด

H O C C N HO H H

Hก คง

ข

1) ก 2) ข 3) ค 4) ง4. โมเลกุลของสารในขอใดประกอบดวยโปรตีน

ก. เคอราตินของเสนผม ข. ไฟโบรอินของเสนไหมค. คอลลาเจนของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ง. ไคทินของเปลือกแมลง

1) ก. และ ข. 2) ค. และ ง. 3) ก., ข. และ ค. 4) ข., ค. และ ง.5. การบริโภคอาหารในขอใดจึงจะไดพลังงาน 2,000 กิโลแคลอรี

สัดสวนของอาหารไขมัน โปรตีน คารโบไฮเดรต

1)2)3)4)

20608090

35020025050

120165135200

47ชีววิทยา

6. ขอใดถูกตองเมื่อโปรตีนถูกทํ าใหเกิดการแปลงสภาพดวยความรอน1) โครงสรางปฐมภูมิเปลี่ยนรูปไป2) พันธะเพปไทดถูกทํ าลาย3) โครงสรางไตรภูมิเปลี่ยนรูปไป4) ลํ าดับกรดอะมิโนของสารพอลิเพปไทดเปลี่ยนไปโครงสรางปฐมภูมิเปลี่ยนรูปไป

7. ขอใดเปนจริงเกี่ยวกับโปรตีนก. ถูกแปรสภาพไดเมื่อไดรับอุณหภูมิสูงข. ในบริเวณเยื่อหุมชั้นในของไมโตคอนเดรียมีโปรตีนจํ านวนมากค. เปนองคประกอบของฮอรโมนทุกชนิดง. มีความสํ าคัญตอการเจริญเติบโตและการซอมแซมรางกาย

1) ก., ข. และ ค. 2) ก., ข. และ ง. 3) ก., ค. และ ง. 4) ข., ค. และ ง.8. ธาตุที่พบในสารประกอบมอลเทสแตไมพบในสารประกอบมอลโทส คือขอใด

1) คารบอน 2) ไนโตรเจน 3) ออกซิเจน 4) ไฮโดรเจน9. อาหารชนิดใดที่มีเปอรเซ็นตของโมเลกุล F ในภาพสูงสุด

H

HN C C

H

H

OH

O OH

HC OC

CCC

C OHHH

H

H

OH

OH

HHO

H

A B

H

HN C

H

HC

OH

OC

H

ON C

CH

H

3

O

HC OC

CCC

C OHHH

H

H

OH

OH

HHO

H

OH

HC OC

CCC

C OHHH

H

H

OH

OH

HH

C D

48 ชีววิทยา

H

HN C C

CH

H

OH

O

3

H C OH O

C CH

CH

H. . .

HCH

H

H C OOC C

HCH

. . .

HCH

H

H C OOC C

HCH

. . .

HCH

H

H

H

H

H

HH

E F

1) ขนมปง 2) ผักคะนา 3) นํ้ าตาล 4) เนย10. นํ้ ามันหมูเปนไขเมื่ออากาศเย็นลงประมาณ 20°C แตนํ้ ามันขาวโพดไมเปนไข เนื่องจากนํ้ ามันหมูมีลักษณะตาม

ขอใด1) มีอัตราสวนของ H : C สูงกวา 2) มีสายกรดไขมันสั้น3) มีกรดไขมันมากกวา 4) มีคอเลสเตอรอลเปนองคประกอบมากกวา

11. ขอใดถูกตองเกี่ยวกับไขมันก. ชวยใหแรธาตุละลายในเยื่อหุมเซลล แพรเขาสูเซลลไดข. ชวยใหอาหารมีการดูดซึมค. ชวยใหวิตามินเอ ซี ดี อี ถูกดูดซึมเขาสูรางกายง. ชวยใหผิวหนังไมแหงและตกกระ

1) ก., ข. และ ค. 2) ข., ค. และ ง. 3) ก., ค. และ ง. 4) ก., ข. และ ง.12. ผูปวยโรคโลหิตจางเนื่องจากเม็ดเลือดแดงแตกงาย ควรรับประทานอาหารในขอใด

ก. นํ้ ามันพืช ข. กะหลํ่ าดอกค. ผลผลิตจากสัตว เชน ไข นม เนยแข็ง ง. อาหารที่มีโปรตีนสูง

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ก. และ ง.13. วิตามินในขอใดที่คนเราสามารถสังเคราะหไดเอง

ก. วิตามิน B1 ข. วิตามิน B6ค. วิตามิน B12 ง. วิตามิน K

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ก. และ ง.14. ถาขาดวิตามินใดจะมีผลทํ าใหประสาทเสื่อมและการทํ างานของกลามเนื้อผิดปกติ

1) ไนอะซิน 2) ไพริดอกซิน 3) ไรโบเฟลวิน 4) ไทอามีน

49ชีววิทยา

15. วิตามินซีมีความสํ าคัญตอรางกายอยางไร1) รักษาบาดแผล (Wound healing) 2) สรางสารสีในการมองเห็น (Visual pigments)3) ชวยใหเลือดแข็งตัว 4) ชวยรักษาโรคโลหิตจาง

16. การประทวงโดยมีการอดอาหารนั้น รางกายไดรับพลังงานจากแหลงใดไปใชเปนอันดับแรกและอันดับถัดไปก. ไกลโคเจนที่สะสมในตับและกลามเนื้อข. ไขมันใตผิวหนังค. โปรตีนในกลามเนื้อ

1) ก., ข. และ ค. 2) ก., ค. และ ข. 3) ข., ก. และ ค. 4) ข., ค. และ ก.17. รางกายมนุษยนอกจากไดรับวิตามินจากอาหารที่รับประทานแลวยังสามารถไดรับวิตามินจากขอใด

ก. จุลินทรียบางชนิดในลํ าไสข. การแบงเซลลในบริเวณไขกระดูกค. การสังเคราะหในบริเวณผิวหนังเมื่อไดรับแสงแดด

1) ก. 2) ก. และ ข. 3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.

เฉลย

1. 1) 2. 1) 3. 4) 4. 3) 5. 2) 6. 3) 7. 2) 8. 2) 9. 4) 10. 1)11. 4) 12. 1) 13. 3) 14. 2) 15. 1) 16. 1) 17. 3)

50 ชีววิทยา

การยอยอาหาร

การยอยอาหาร (Digestion) หมายถึง กระบวนการของสิ่งมีชีวิตที่ทํ าใหโมเลกุลของอาหารมีขนาดเล็กลงจนกระทั่งรางกายสามารถนํ าไปใชประโยชนได ซึ่งอาจเกิดขึ้นภายนอกเซลลหรือภายในเซลลก็ได สารอาหารที่ตองผานการยอย ไดแก โปรตีน ถูกยอยใหเปนกรดอะมิโน ไขมัน ถูกยอยใหเปนกรดไขมันและกลีเซอรอล คารโบไฮเดรต ถูกยอยใหเปนนํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยว สารอาหารจํ าพวก นํ้ า แรธาตุ และวิตามิน ไมจํ าเปนตองผานการยอยก็สามารถผานเขาสูเซลลไดเพราะมีโมเลกุลขนาดเล็กอยูแลว

การยอยอาหารของคนและสัตวเลี้ยงลูกดวยนํ้ านม มี 2 แบบ คือ การยอยเชิงกล (Mechanical digestion)โดยการใชฟนบดเคี้ยว และการบีบตัวของทางเดินอาหาร และการยอยทางเคมี (Chemical digestion) โดยการใชเอนไซมหรือนํ้ ายอย

โพรงปากและการยอยอาหารในปาก โครงสรางที่ทํ าหนาที่เกี่ยวของกับการยอย ไดแก ฟน (Tooth) ตอมนํ้ าลาย ลิ้น

ฟนประกอบดวย ตัวฟน (Crown) มีชั้นเคลือบฟน (Enamel) เปนสารสีขาวเนื้อแนนทํ าหนาที่ปกปองเนื้อฟนไมใหไดรับอันตราย เนื้อฟน (Dentine) อยูใตชั้นเคลือบฟน มีเซลลทํ าหนาที่สรางเนื้อฟน โพรงประสาทฟน เปนชัน้ทีม่ีเซลลประสาทและหลอดเลอืดอยู รากฟน เปนสวนที่ฝงอยูในขากรรไกร ยึดติดกับกระดูกโดยเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่แข็งแรงรากฟนมีสารคลายกระดูก (Bonelike material) เรียกวา ซีเมนตัม (Cementum)

ฟนของคนมีทั้งหมด 2 ชุด คือ ฟนนํ้ านม (Milk teeth or Deciduous teeth) มีทั้งหมด 20 ซี่ จะขึ้นเมื่อเด็กอายุประมาณ 6 เดือน และครบ 20 ซี่ เมื่ออายุ 2 12 ป ฟนแท (Permanent teeth) มี 28–32 ซี่ ขึ้นอยูกับฟนกรามหลัง (Molar) จะขึ้นครบหรือไม

รูปรางและหนาที่ของฟนฟนตัด (Incisor หรือ I) มีจํ านวน 8 ซี่ คือ ฟนหนาบน 4 ซี่ ฟนหนาลาง 4 ซี่ ฟนเขี้ยว (Canine หรือ C) มี

จํ านวน 4 ซี่ ฟนกรามหนา (Premolar หรือ P) ทํ าหนาที่บดอาหารมีจํ านวน 8 ซี่ บน 4 ซี่ และลาง 4 ซี่ ฟนกรามหลัง(Molar หรือ M) มีจํ านวน 8 ซี่ ฟนชนิดตางๆ เหลานี้เขียนเปนสูตรสั้นๆ ไดวา I.C.P.MI.C.P.M ใชเขียนจํ านวนฟนครึ่งปากเทานั้น สูตรฟนแท คือ 2.1.2.3

2.1.2.3 หมายถึง ฟนตัดบน 2 ซี่ ลาง 2 ซี่ ฟนเขี้ยวบน 1 ซี่ ลาง 1 ซี่ ฟนกรามหนาบน 2 ซี่ลาง 2 ซี่ ฟนกรามหลังบน 3 ซี่ ลาง 3 ซี่ ในฟนนํ้ านมมี 20 ซี่ มีสูตรดังนี้ 2.1.2.0

2.1.2.0 (ไมมีฟนกรามหลัง)ตอมนํ้ าลาย (Salivary gland) ทํ าหนาที่สรางนํ้ าลาย มี 2 ชนิด คือ ชนิดใส (Serous) และชนิดเหนียว

(Mucous) ตอมนํ้ าลายมีทั้งหมด 3 คู คือ ตอมพาโรติด (Parotid gland) อยูบรเิวณกกหทูัง้ 2 ขาง สรางนํ ้าลายชนิดใสอยางเดียว ถาตอมนี้เกิดการอักเสบจะมกีารบวมแดงขางกกหเูรยีกวา คางทูม ตอมใตขากรรไกร (Submaxillary gland)สรางนํ้ าลายทั้งชนิดใสและชนิดเหนียว แตมีชนิดใสมากกวา ตอมใตลิ้น (Sublingual gland) สรางนํ้ าลายทั้งชนิดใสและชนิดเหนียว แตมีชนิดเหนียวมากกวา นํ้ าลายมีนํ้ าเปนองคประกอบประมาณ 97-99% มีของแข็งปนอยูเปนพวกฟอสเฟต มีแคลเซียมในปริมาณสูง

51ชีววิทยา

คอหอย (Pharynx) เปนตํ าแหนงที่มีทั้งหลอดลมและหลอดอาหาร สวนบนของหลอดลมมีแผนปดกระดูกออนเรียกวา ฝาปดกลองเสียง (Epiglottis) เพื่อปองกันไมใหอาหารเขาไปในหลอดลมขณะกลืนอาหาร ในขณะเดียวกันเพดานออน (Soft palate) จะถูกยกขึ้นไปขางหนา เพื่อปดรูจมูกดานใน เปนการปองกันไมใหอาหารเคลื่อนเขาไปในจมูกกลามเนื้อลิ้นจะบังคับใหอาหารผานเขาไปในหลอดอาหาร

การยอยทางเคมีในปาก โดยใชเอนไซมไทยาลิน (Ptyalin) จากนํ้ าลาย ซึ่งเปนอะไมเลส (Amylase) ชนิดหนึ่งที่ทํ าหนาที่ยอยแปง สวนใหญจะอยูในรูปของเดกซทริน (Dextrin) ซึ่งมีขนาดโมเลกุลเล็กกวาแปงแตใหญกวานํ้ าตาลบางสวนอาจถูกยอยเปนนํ้ าตาลโมเลกุลคูหรือโมเลกุลเดี่ยวบางแตเปนสวนนอย

หลอดอาหาร (Oesophagus) ทํ าหนาที่รับอาหารจากคอหอยใหผานลงสูกระเพาะอาหาร โดยการบีบรัดตัวของกลามเนื้อหลอดอาหารเปนลูกคลื่นตอเนื่องกันเรียกวา Peristalsis

กระเพาะอาหาร (Stomach) เปนสวนของทางเดินอาหารที่มีขนาดใหญที่สุด แบงออกเปน 3 สวน คือ1. Cardiac stomach อยูตอจากหลอดอาหารมีกลามเนื้อหูรูดดานบน เรียกวา Cardiac sphincter2. Fundus เปนสวนกลางของกระเพาะ ซึ่งเปนสวนที่มีขนาดใหญที่สุด3. Pylorus เปนสวนปลายสุดของกระเพาะ มีกลามเนื้อหูรูด เรียกวา Pyloric sphincterภายในกระเพาะอาหารมีกลุมเซลลตอมที่สํ าคัญ 3 ชนิด คือ1. Globlet cell หรือ Mucous neck cell ทํ าหนาที่สรางนํ้ าเมือกที่มีฤทธิ์เปนเบสไปฉาบผิวของกระเพาะไมให

เปนอันตราย2. Parietal cell หรือ Oxyntic cell มีหนาที่สรางกรดเกลือ3. Chief cell หรือ Zygomatic cell สรางเอนไซมเปปซิโนเจน (Pepsinogen) และโปรเรนนิน (Prorennin)สารที่เกี่ยวของและนํ้ ายอยในกระเพาะอาหารประกอบดวย1. กรดไฮโดรคลอริก (HCl) มี pH อยูระหวาง 1.25-2.02. เปปซิโนเจน เปนนํ ้ายอยทีย่งัไมพรอมทีจ่ะท ํางาน (Inactive) เมือ่ไดรบัการกระตุนจากกรดเกลอืจะเปลี่ยนแปลง

เปนเปปซิน (Pepsin) จึงจะยอยโปรตนีใหเปนพอลเิพปไทดสายสัน้ๆ ซึง่ประกอบดวยกรดอะมโินประมาณ 4-12 โมเลกุล3. โปรเรนนิน (Prorennin) เปนเอนไซมทีย่งัไมพรอมทีจ่ะท ํางาน แตเมือ่ไดรบัการกระตุนจากกรดเกลือจะเปลี่ยน

เปนเรนนิน (Rennin) ทํ าหนาที่ยอยโปรตีนเคซิน (Casein) ในนํ้ านมใหเปนพาราเคซิน (Paracasein) แลวรวมกับเกลือของแคลเซียม ทํ าใหนํ้ านมมีลักษณะเปนลิ่มโปรตีนและถูกยอยดวยเปปซิน เปนพอลิเพปไทดสายสั้นๆ

4. ไลเปส (Lipase) มีปริมาณนอย แตมักถูกทํ าลายในสภาพเปนกรดภายในกระเพาะอาหาร5. ฮอรโมนแกสตริน (Gastrin) สรางมาจากเซลลของเนือ้เยือ่ชัน้ในของกระเพาะอาหาร มีหนาที่กระตุนให

Parietal cell หลั่งกรดเกลือ และการหลั่งนํ้ ายอยจากตับออนลํ าไสเล็ก (Small Intestine) เปนแหลงที่มีการยอยและดูดซึมอาหารมากที่สุด แบงออกเปน 3 ตอน คือ1. Duodenum เปนสวนตนของลํ าไสเล็ก ยาวประมาณ 25 cm ตับและตับออนจะหลั่งสารที่เกี่ยวของกับ

การยอยอาหารเขาสูลํ าไสเล็กสวนนี้2. Jejunum อยูตอจากลํ าไสเล็กสวนตน ยาวประมาณ 8-9 ฟุต3. Ileum เปนสวนสุดทายของลํ าไสเล็ก ยาวประมาณ 12-13 ฟุต

52 ชีววิทยา

ผิวดานในของลํ าไสเล็กจะมีสวนยื่นเล็กๆ เรียกวา วิลลัส (Villus) หนาแนนประมาณ 20-40 อัน ตอพื้นที่1 ตารางมิลลิเมตร เปนการเพิ่มพื้นที่สํ าหรับดูดอาหารเขาสูกระแสเลือดไดมากข้ึน ภายในวิลลัสจะมีเสนเลือดและหลอด-นํ้ าเหลืองอยูจํ านวนมาก

การยอยทางเคมีในลํ าไสเล็ก จะมีนํ้ ายอยและสารทีเ่กีย่วของจากตบัออน และจากผนงัล ําไสเลก็มายอยสารอาหารจนสามารถดูดซึมไปใชได สารจากตับออนและจากผนังลํ าไสเล็กมีหลายชนิด ไดแก

สารจากตับออน หนาที่1. Pancreatic lipase ยอยไขมันใหเปนกลีเซอรอลและกรดไขมันอิสระ2. Pancreatic amylase ยอยแปงและไกลโคเจนใหเปนนํ้ าตาลมอลโทส และ

นํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยว3. Trypsinogen อยูในรูปที่ยังทํ างานไมได จะเปลี่ยน เปน Trypsin เมื่อไดรับนํ้ ายอย Enterokinase จาก ลํ าไสเล็ก

ยอยพอลิเพปไทดสายสั้นๆ ใหเปนเพปไทดขนาดเล็ก

4. Chymotrypsinogen อยูในรูปที่ทํ างานไมได เปลี่ยน เปน Chymotrypsin เมื่อไดรับนํ้ ายอย Trypsin

ยอยพอลิเพปไทดสายสั้นๆ ใหเปนเพปไทดขนาดเล็ก

5. Procarboxypeptidase อยูในรปูทีท่ ํางานไมได เปลี่ยนเปน carboxypeptidase เมื่อไดรับ Trypsin

ยอยพอลิเพปไทดสายสั้นๆ ใหกรดอะมิโนหลุดออกมาเปนอิสระ

6. Proelastase อยูในรูปที่ทํ างานไมได เปลี่ยนเปน Elastase เมื่อไดรับ Trypsin

ยอยโปรตีนใหเปนพอลิเพปไทดสายสั้นๆและไดเพปไทด

7. Nuclease Deoxyribonuclease Ribonuclease

ยอย DNA เปนนิวคลีโอไทดยอย RNA เปนนิวคลีโอไทด

8. Lecithinase ยอย Lecithin ใหเปน Diglyceride กับPhosphorylcholine

9. โซเดียมไฮโดรเจนคารบอเนต (NaHCO3) ปรับสภาพ pH ในลํ าไสเล็กใหเปนเบสออนๆ เพื่อใหเหมาะสมแกการทํ างานของนํ้ ายอย

สารจากลํ าไสเล็ก หนาที่1. Enterokinase กระตุนการเปลี่ยน Trypsinogen เปน Trypsin2. Sucrase ยอยนํ้ าตาลซูโครสใหได กลูโคสกับกาแลกโทส3. Maltase ยอยนํ้ าตาลมอลโทสใหไดกลูโคส 2 โมเลกุล4. Lactase ยอยนํ้ าตาลแลกโทสใหไดกลูโคสกับกาแลกโทส5. Aminopeptidase ยอยพอลิเพปไทดใหไดกรดอะมิโน6. Dipeptidase ยอยไดเพปไทดใหกรดอะมิโน 2 โมเลกุล7. ฮอรโมน Secretin กระตุนใหตับออนหลั่งนํ้ ายอยและตับหลั่งนํ้ าดี

53ชีววิทยา

ลํ าไสใหญ (Large Intestine) แบงออกเปน 4 สวน ดังนี้1. Caecum เปนสวนที่อยูตอจากลํ าไสเล็กสวนปลายบริเวณใกล Caecum มีสวนของลํ าไสใหญยื่นออกมาเปน

หลอดเล็กๆ เรียกวา ไสติ่ง (Vermiform appendix)2. Colon เปนสวนที่ยาวที่สุดของลํ าไสใหญ3. Rectum หรือเรียกวา ไสตรง เปนบริเวณที่เปนโรคมะเร็งไดมากกวาบริเวณอื่นๆ ของลํ าไส4. Anal canal เปนสวนสุดทายของลํ าไสใหญ เปดออกนอกรางกายทางชองทวารหนักการดูดซึมสารอาหารการดูดซึมคารโบไฮเดรต กลูโคสและกาแลกโทสจะถูกดูดซึมแบบใชพลังงาน (Active transport)การดูดซึมโปรตีน มีการดูดซึมทั้งแบบใชพลังงานและไมใชพลังงานการดูดซึมไขมัน มีการดูดซึมเขาสูทอนํ้ าเหลืองและผานเขาสูกระแสเลือดการดูดซึมวิตามิน วิตามินที่คนเรารับประทานแบงเปน 2 ประเภท จึงมีการดูดซึมเขาสูรางกายไดแตกตางกันคือ1. วิตามินที่ละลายในไขมัน ไดแก วิตามิน A D E และ K การดดูซมึวติามนิเหลานีต้องใชเกลอื นํ้ าดีและไขมัน

อื่นๆ ในอาหารชวยเรงในการดูดซึม หากรางกายของเราขาดไขมันก็จะทํ าใหการดูดซึมวิตามินเหลานี้ไมเปนไปตามปกติ2. วิตามินที่ละลายในนํ้ า ไดแก วิตามิน B และ C เปนกลุมวิตามินที่รางกายดูดซึมไดงายโดยไมตองอาศัย

เกลือ นํ้ าดีและไขมันการดูดซึมเกลือแร แรธาตุตางๆ จะถูกดูดซึมบริเวณสวนตนๆ ของลํ าไสเล็กไดดีกวาสวนปลาย การดดูซมึแรธาตุ

บางอยางเปนการเคลื่อนที่โดยใชพลังงานแบบ Active transport เชน โซเดยีม แคลเซยีม และคลอไรด เปนตน แตแรธาตุบางอยางก็ถูกดูดซึมโดยการเคลื่อนที่จากที่มีความเขมขนสูงไปยังที่มีความเขมขนนอยกวา ซึ่งถือวาเปนแบบที่ไมตองใชพลังงาน เชน โพแทสเซียม เปนตน

การดูดซึมนํ้ า นํ้ าจะเคลื่อนที่ผานเยื่อมิวโคชาของลํ าไสเล็กไดอยางอิสระ เมื่อมีการดูดซึมกลูโคส กรดอะมิโนและโซเดียมเขาสูเลือด นํ้ าจะถูกดูดซึมตามเขาไปดวยโดยวิธีการออสโมซิส (Osmosis)

การยอยอาหารของสัตว สัตวกินพืช เชน วัว ควาย แพะ แกะ มีทางเดินอาหารยาวมาก กระเพาะอาหารเปนแบบกระเพาะรวม (Compound stomach) แบงเปน 4 สวน สวนแรกมีลักษณะเปนถุงขนาดใหญ เรียกวา กระเพาะที่ 1หรือรูเมน (Rumen) ภายในมีผนังยื่นออกมาจํ านวนมาก คนทั่วไปเรียกวา ผาขี้ริ้ว กระเพาะสวนนี้ทํ าหนาที่พักอาหารและมีการยอยอาหารพวกเซลลูโลส โดยแบคทีเรียและโปรโตซัวพวกซิลิเอต (Ciliates) เพื่อเปลี่ยนเปนสารอาหารที่สัตวสามารถนํ าไปใชประโยชน เชน ยอยสลายเซลลูโลสใหเปนกรดไขมันอยางงาย กรดไขมันนี้จะถูกดูดซึมเขาสูระบบหมุนเวียนเลือดเพื่อใชเปนแหลงพลังงาน และจุลินทรียเหลานี้ยังชวยสังเคราะหกรดไขมันจากคารโบไฮเดรต สังเคราะหกรดอะมิโนจากยูเรีย และแอมโมเนยีทีเ่กดิจากการหมัก รวมทั้งวิตามินบี 12 อีกดวย ถัดจากรูเมนเปนกระเพาะที่ 2 มีลักษณะคลายรังผึ้ง จึงเรียกวา กระเพาะรังผึ้ง (Honey comb) หรือเรทิคิวลัม (Reticulum) มีหนาที่คลุกเคลาอาหารและชวยสงอาหารกลับไปเคี้ยวในปากอีกครั้งหนึ่ง กระเพาะที่ 3 มีลักษณะเปนกลีบ เรียกวา กระเพาะสามสิบกลีบ(Maniplies) หรือโอมาซัม (Omasum) มีหนาที่บดและคลกุเคลาอาหารแลวสงไปยงักระเพาะที่ 4 ซึ่งเปนกระเพาะจริงเรียกวา แอบโอมาซัม (Abomasum) กลุมเซลลที่ผนังกระเพาะอาหารสวนนี้สามารถผลตินํ้ ายอยไดเอง ในขณะทีก่ระเพาะที่ 1, 2 และ 3 นั้นไมมีนํ้ ายอยที่ผลิตขึ้นเอง

54 ชีววิทยา

Intestine Omasum3

Rumen1 Abomasum4 Reticulum2

Esophagus

แสดงทางเดินอาหารของโค

การยอยอาหารของฟองนํ้ า เกิดขึ้นภายในเซลลเทานั้น นํ าอาหารเขาสูเซลลโดยใชแฟลเจลลัมโบกพัดอาหารที่อยูในนํ้ าใหเขาไปในเซลลปลอกคอ (Collar cell) และอยูในรูปฟูดแวคิวโอล ในเซลลอะมีโบไซต จากนั้นเอนไซมในไลโซโซมจะปลอยเขาสูฟูดแวคิวโอลเพื่อทํ าการยอยตอไป

การยอยอาหารของซีเลนเตอเรต เชน ไฮดรา จะมีการยอยอาหารในชองแกสโตรวาสคิวลาร เยื่อบุชองนี้มีเซลลที่ขับนํ้ ายอยออกมายอยอาหารใหมีขนาดเล็กลง ซึ่งเปนการยอยภายนอกเซลล แลวอาหารจะถูกนํ าเขาไปในเซลลยอยตอภายในฟูดแวคิวโอล สวนที่ยอยไมไดจะถูกกํ าจัดออกทางเดิม คือ ปาก ลักษณะของอาหารที่ฟองนํ้ าและไฮดรากินเขาไปแตกตางกัน คือ อาหารของฟองนํ้ ามีขนาดเล็กมาก สวนอาหารของไฮดรามีขนาดใหญ ชองตัวของฟองนํ้ าไมจัดวาเปนทางเดินอาหาร เพราะชองตัวของฟองนํ้ าไมมีการยอยอาหาร แตจัดชองตัวของไฮดราเปนทางเดินอาหาร เพราะสวนของไฮดราเซลลบางเซลลมีการปลอยเอนไซมออกมายอยอาหารภายในชองตัว แลวจึงดูดซึมเขาเซลล

พวกหนอนตัวแบน เชน พลานาเรียมีทางเดินอาหารทอดยาวไปตามลํ าตัว และแตกแขนงแยกออกไปทั้งสองขางของลํ าตัว ทางเดินอาหารของพลานาเรียมีชองเปดเพียงทางเดียว ตรงบริเวณกลางลํ าตัวมีคอหอยลักษณะเหมือนงวงสามารถยื่นออกมาไดยาว ใชดูดอาหาร อาหารจะยอยในทางเดินอาหารและดูดซึมเขาสูเซลลของรางกายในการกินอาหารของพลานาเรีย มันจะใชปากที่มีลักษณะเหมือนงวงยื่นออกมาดูดอาหาร จากนั้นอาหารจะกระจายเขาสูทางเดินอาหารที่แตกแขนงทอดยาวไปตามลํ าตัว โดยสังเกตไดจากทางเดินอาหารของพลานาเรียจะมีสีแดง สวนพยาธิใบไม พยาธิตัวตืดไดรับอาหารแตกตางจากพลานาเรีย คือ พยาธิใบไมจะดูดกินเขาทางปากตรงอวัยวะดูดเกาะ อาหารสวนใหญ คือ เลือดของผูถูกอาศัย จึงไมตองผานกระบวนการยอยมากนกั สวนพยาธติวัตดืไดรบัอาหารที่ผานการยอยแลวโดยการดูดซึมเขาผิวหนังลํ าตัว ลักษณะอาหารจะเปนสารอาหารทีม่โีมเลกุลเล็ก เซลลสามารถน ําไปใชไดทนัทโีดยไมตองยอยอีก แตพลานาเรยีจะใชปากในการดูดกินอาหารแลวผานเขาสูทางเดินอาหารเพื่อทํ าการยอยตอไป

พวกแอนเนลิด เชน ไสเดือนดินมีทางเดินอาหาร ประกอบดวยปาก คอหอย หลอดอาหาร กระเพาะพักอาหาร (Crop) กึ๋น (Gizzard) ลํ าไส

ทวารหนัก

55ชีววิทยา

ทางเดินอาหารของพวกอารโทรพอด ประกอบดวยปาก (มีตอมนํ้ าลาย) คอหอย หลอดอาหาร กระเพาะพักอาหาร (Crop) กึ๋นหรือ

โพรเวนตรคิลูสั (Proventriculus) เฮปาตกิซกีมั (Hepatic caecum) กระเพาะอาหาร ล ําไสเลก็ ลํ าไสใหญ ไสตรง ทวารหนัก

ทางเดินอาหารของสัตวปก ประกอบดวยปาก คอหอย หลอดอาหาร ถุงพักอาหาร กระเพาะอาหาร กึ๋น ลํ าไสเล็ก

ลํ าไสใหญ ทวารหนัก

การยอยอาหารของจุลินทรียจุลินทรียพวกโพรโตซัว เชน อะมีบา พารามีเซียม อาหารที่กินเขาไปก็จะไปอยูในฟูดแวคิวโอล ไลโซโซมจะมา

รวมกับฟูดแวคิวโอล เอนไซมในไลโซโซมจะยอยอาหารในฟูดแวคิวโอลใหเปนสารโมเลกุลเดี่ยว แลวสารอาหารจึงเคลื่อนออกจากฟูดแวคิวโอลเขาไปในไซโทพลาสซึม เพื่อนํ าไปใชตอไป

แบคทีเรียและเชื้อรา จะมีกระบวนการยอยสลายสารอนิทรยีตางๆ ทีเ่ปนอาหารโดยสงเอนไซมออกมายอยนอกเซลลเชน เอนไซมอินเวอรเทส (Invertase) ในยีสต แลวดูดซึมกลับเขาสูเซลล ยีสตเปนจุลินทรียที่ผลิตเอนไซมอินเวอรเทสในปริมาณที่สูง เพื่อใชยอยซูโครสใหเปนมอนอแซ็กคาไรด คือ กลูโคส และฟรักโทส ซึ่งจํ าเปนตอการเจริญเติบโตของเซลลยีสต มนุษยไดเอายีสตมาใชในอุตสาหกรรมอาหาร โดยใชเอนไซมอินเวอรเทสจากยสีตมาผลตินํ ้าตาลอนิเวอรทซึ่งเปนนํ้ าตาลผสมระหวางกลูโคสและฟรักโทส เพื่อใชเปนสวนผสมของอาหารพวกขนม ลูกกวาด และเครื่องดื่มประเภทตางๆ กระบวนการผลิตนํ้ าตาลอินเวอรทปกติจะใชนํ้ าตาลจากหัวผักกาดหวาน (Sugar beet) หรือจากออย (Sugarcane) เปนสารเริ่มตนในการผลิต

แบบทดสอบ

จงเลือกคํ าตอบที่ถูกตอง1. ขอใดไมถูกตองเกี่ยวกับการยอยอาหาร

1) เพปซินและทริปซินที่กระเพาะยอยโปรตีนไดเปนพอลิเพปไทดที่มีขนาดสั้นลง2) นํ้ าลายมีอะไมเลสยอยแปงไดเปนมอลโทส3) เกลือนํ้ าดีทํ าใหไขมันแตกเปนหยดเล็กๆ และละลายนํ้ าไดเปนอิมัลชัน4) กรดไฮโดรคลอริกชวยเปลี่ยนโพรเรนนินเปนเรนนินใหกระเพาะทํ างานได

2. สารคัดหลั่งจากอวัยวะใดในทางเดินอาหารเมื่อผสมกับนํ้ ามันพืชนาจะทํ าใหเกิดกรดไขมันไดก. ถุงนํ้ าดี ข. กระเพาะอาหารค. ดูโอดีนัม ง. ตับออน

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ก. และ ง.

56 ชีววิทยา

3. ขอใดไมเกี่ยวของกับหนาที่ของกรดเกลือในนํ้ ายอยกระเพาะอาหารของคน1) ชวยทํ าลายจุลินทรียในอาหาร 2) สงเสริมการทํ างานของไคโมทริปซิน3) ยับยั้งการทํ างานของอะไมเลสในนํ้ าลาย 4) เปลี่ยนเพปซิโนเจนเปนเพปซิน

4. เมื่อรับประทานขนมปงในตอนเชา ขนมปงจะถูกยอยที่สวนใดของทางเดินอาหารก. ปากข. กระเพาะอาหารค. ลํ าไสเล็ก

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.5. เพราะเหตุใด Amylase จึงไมสามารถยอย Cellulose ได

1) Cellulose มีโมเลกุลขนาดใหญ และมีพันธะแข็งแรงยึดเกาะระหวางหนวยยอย2) การจับเกาะของหนวยนํ้ าตาลทํ าใหเกิดรูปรางที่แตกตางไป จน Amylase ไมสามารถจับเกาะได3) Cellulose ไมใชคารโบไฮเดรตและมีโมเลกุลขนาดใหญ4) Cellulose ไมไดประกอบดวยนํ้ าตาลกลูโคส จึงไมสามารถจับเกาะกับ Amylase ได

6. ขอใดเปนจริงเกี่ยวกับจุลินทรียในกระเพาะอาหารของสัตวเคี้ยวเอื้องก. ยอยสลายเซลลูโลสไดกรดไขมันและกลูโคสข. สรางวิตามิน K และวิตามิน B12ค. มีเอนไซมสํ าหรับยอยอาหารอยูในกระเพาะอาหารสวนทายเทานั้น

1) ก. 2) ข. 3) ก. และ ค. 4) ข. และ ค.7. คนไขที่ถูกตัดถุงนํ้ าดี ไมควรบริโภคอาหารในขอใด

ก. ขาวมันไกข. ขาวคลุกกะปค. ขาวหมูกรอบ

1) ก. 2) ข. 3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.8. ความผิดปกติในขอใดที่ทํ าใหไมมีการยอยไขมัน

ก. ตับไมสรางเอนไซมไลเพส ข. ตับไมสรางเกลือนํ้ าดีค. อาหารจากกระเพาะมีฤทธิ์เปนกรด ง. ตับออนไมสรางเอนไซมทริปซิน

1) ก. 2) ข. 3) ข. และ ค. 4) ก. และ ง.9. ลิเพสจากอวัยวะใดที่ยอยไขมันจนไดเปนกรดไขมันและกลีเซอรอล

ก. ลํ าไสเล็ก ข. ตับ ค. กระเพาะ ง. ตับออน1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ก. และ ง.

57ชีววิทยา

10. ในระหวางที่มีการยอยอาหารใน Duodenum สารใดตอไปนี้ที่ถูกนํ าเขาสูทางเดินอาหารสวนนี้ไดโดยไมผานทางเสนเลือด

ก. Bicarbonate ข. Bile salt ค. Pepsin ง. Trypsinจ. Amylase ฉ. Lipase ช. Secretion

1) ก., ข., ค., ง. และ ช. 2) ก., ข., ง., จ. และ ฉ.3) ข., ค., จ., ฉ. และ ช. 4) ก., ค., ง., จ. และ ฉ.

11. นํ้ ายอย A, B และ C สกัดมาจากตอมสรางนํ้ ายอยของคนในขอใด เมื่อนํ าไปยอยสารอาหารซึ่งมีสูตรโครงสรางตางๆ แลว ไดผลตามตาราง

สารอาหาร นํ้ ายอย A นํ้ ายอย B นํ้ ายอย C

H N2

COOH

+ + -

H N2COOH

- + -

H N2

COOH- - +

+ คือ มีการยอย- คือ ไมมีการยอย

กระเพาะ ตับออน ลํ าไสเล็ก1)2)3)4)

AABB

BCAC

CBCA

12. นํ้ ายอยจากตับออนประกอบดวยเอนไซมชนิดใด1) ไลเพสและทริปซิน 2) ไลเพสและคารบอกซีเพปติเดส3) ไลเพสและอะไมเลส 4) ไลเพส อะไมเลส และคารบอกซีเพปติเดส

58 ชีววิทยา

13. โซเดียมไบคารบอเนตที่ตับออนสงไปยัง Duodenum นั้น เพื่อทํ าหนาที่อะไร1) ยอยอาหารโปรตีน2) ยอยอาหารไขมัน3) ทํ าใหไขมันแตกตัว4) ทํ าให pH ในลํ าไสเหมาะสมกับการทํ างานของเอนไซม

14. สัตวชนิดใดที่มีทางเดินอาหารแบบไมสมบูรณ1) หนอนตัวกลม 2) ไสเดือนดิน 3) พลานาเรีย 4) พยาธิตัวตืด

15. ฟองนํ้ ากินไดแตอาหารชิ้นเล็กๆ เพราะอะไร1) ไมมีปาก2) มีระบบทางเดินอาหารที่ไมสมบูรณ3) เยื่อหุมเซลลเลือกสารที่จะผานเขา-ออก4) การยอยของฟองนํ้ าเปนการยอยภายในเซลลเทานั้น

เฉลย

1. 1) 2. 3) 3. 2) 4. 3) 5. 2) 6. 3) 7. 3) 8. 2) 9. 4) 10. 2)11. 1) 12. 4) 13. 4) 14. 3) 15. 4)

59ชีววิทยา

การลํ าเลียงสารในรางกาย

การลํ าเลียงสารในรางกายของสัตวการลํ าเลียงสารในรางกายของสัตวที่ไมมีระบบหมุนเวียนเลือดฟองนํ้ า เปนสัตวชั้นตํ่ าสุด ยังไมมีระบบลํ าเลียง มีรูพรุนทั่วตัวเปนชองใหนํ้ าผานเขาไป อาหารจะปะปนเขาไป

กับนํ้ า การรับและการขจัดสารเกิดขึ้นโดยการแพรระหวางเซลลกับสิ่งแวดลอม และเซลลกับเซลลโดยตรงไฮดรา มีเนื้อเยื่อ 2 ชั้น ยังไมมีระบบการลํ าเลียงสาร การรับและขจัดสารเกิดขึ้นโดยการแพรผานเยื่อหุมเซลล

โดยตรงพลานาเรีย เปนสัตวหลายเซลลที่รางกายมีเนื้อเยื่อหลายชั้นกวาไฮดรา การแลกเปลีย่นกาซและการน ําสารเขาออก

จากรางกายโดยการแพรผานผิวตัวเหมือนกับไฮดราการลํ าเลียงสารในรางกายของสัตวที่มีระบบหมุนเวียนเลือดไสเดือนดิน เปนสัตวชั้นตํ่ าพวกแรกที่มีการลํ าเลียงสารโดยใชระบบหมุนเวียนเลือดแบบวงจรปด (Closed

circulatory system) ไสเดือนดินมีหัวใจเทียม (Pseudoheart) ลักษณะเปนหวง เสนเลือด 5 คู พองออกรอบบริเวณหลอดอาหาร การหดตัวของหัวใจเทียมจะดันเลือดไปทางเสนเลือดดานบน (Dorsal blood vessel) และเสนเลือดดานลาง (Ventral vessel) นํ ากาซและสารอาหารไปแลกเปลี่ยนใหกับเซลลเนื้อเยื่อที่เสนเลือดฝอย[ระบบไหลเวียนเลือดแบบวงจรปด เลือดจะไหลอยูในเสนเลือดตลอดเวลา และตองมีเสนเลือดฝอยเพื่อทํ าหนาที่แลกเปลี่ยนกาซและสารอาหารระหวางเลือดกับเนื้อเยื่อ]

อารโทรปอด เชน แมลง กุง มีระบบไหลเวียนเลือดแบบวงจรเปด (Opened circulatory system) เลือดไมไดไหลเวียนอยูในเสนเลือดตลอดเวลา

เลือดออกจากหัวใจ → เขาสูเสนเลือด → ชองรับเลือดหรือฮีโมซิล (Haemocoel) เลือดผสมกับนํ้ าเหลืองเรียกวา Haemolymph → เลือดไหลเขาสูเสนเลือดโดยการบีบตัวของกลามเนื้อลํ าตัว → เลือดเขาสูหัวใจ[ระบบหมุนเวียนเลือดแบบวงจรเปด ไมตองมีเสนเลือดฝอยเพราะเลือดสัมผัสกับเนื้อเยื่อโดยตรงใน Haemocoel]

ปลา มีหัวใจ 2 หอง คือ หองบน เรียกวา เอเตรียม (Atrium) หองลาง เรียกวา เวนตริเคิล (Ventricle) เลือดที่ไหลผานหัวใจปลาทั้งสองหองเปนเลือดเสียหรือเลือดที่มีออกซิเจนนอย[เลอืดทีม่อีอกซิเจนนอย → หวัใจหองบน → หวัใจหองลาง → แลกเปลีย่นกาซที่เหงือก → เลอืดทีม่อีอกซิเจนมาก → เลี้ยงสวนตางๆ ของรางกาย → เลือดที่มีออกซิเจนนอยจากเนื้อเยื่อ → หัวใจ]

สัตวครึ่งนํ้ าครึ่งบก มีหัวใจ 3 หอง บน 2 หอง ลาง 1 หอง เลือดที่มีออกซิเจนนอยไหลเขาสูเอเตรียมขวา เลือดที่มีออกซิเจนมากไหลเขาสูเอเตรียมซาย เลือดบางสวนปะปนกันในหองเวนตริเคิล เมื่อเวนตริเคิลบีบตัวเลือดที่มีออกซิเจนนอยถูกสงไปแลกเปลี่ยนกาซที่ปอดและผิวหนัง เลือดที่มีออกซิเจนมากไปเลี้ยงสวนหัว เลือดผสมไปเลี้ยงรางกาย

สัตวเลื้อยคลาน มีหัวใจ 4 หองไมสมบูรณ หองบน 2 หอง หองลางมีผนังกั้นแตไมแบงเปน 2 หองอยางสมบูรณเลือดที่มีออกซิเจนมากกับเลือดที่มีออกซิเจนนอยไหลไปปะปนกันในหองลางเล็กนอย เมื่อหองลางบีบตัวจะสงเลือดที่มีออกซิเจนนอยไปแลกเปลี่ยนกาซที่ปอด สวนเลือดที่มีออกซิเจนมากที่มีเลือดเสียผสมอยูบางเล็กนอยจะถูกสงไปเลี้ยงรางกาย จระเขเปนสัตวเลื้อยคลานชนิดเดียวที่มีหัวใจ 4 หองสมบูรณเพราะมีผนังกั้นหองลางแยกเปน 2 หองอยางสมบรูณ

60 ชีววิทยา

การลํ าเลียงสารในรางกายของคนองคประกอบของระบบไหลเวียนเลือดในรางกายของคน มีดังนี้1. หัวใจ (Heart)2. เสนเลือด (Blood vessels)3. เลือด (Blood)4. นํ้ าเหลืองและทอนํ้ าเหลือง (Lymph and Lymph vessels)หัวใจ ทํ าหนาที่สูบฉีดโลหิต เพื่อใหเกิดการไหลเวียนเลือดไปยังเนื้อเยื่อตางๆ ทั่วรางกาย ทํ าใหเนื้อเยื่อเหลานั้น

ไดรับอาหารและออกซิเจนอยางเพียงพอ ในขณะเดียวกันก็จะนํ าคารบอนไดออกไซดและของเสียจากเนื้อเยื่อตางๆ ไปยังอวัยวะที่ทํ าหนาที่กํ าจัดออก การสูบฉีดเลือดของหวัใจเกดิการหดตวัและคลายตวัของกลามเนื้อหัวใจ (Cardiac muscle)หัวใจมีเนื้อเยื่อ 3 ชั้น คือ

1. Endocardium ประกอบดวยเนื้อเยื่อบุผิว เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน และกลามเนื้อเรียบ รวมทั้งลิ้นหัวใจก็เจริญมาจากเนื้อเยื่อชั้นนี้

2. Myocardium หรือชั้นกลามเนื้อหัวใจเปนชั้นที่มีความหนามากที่สุด3. Epicardium เปนชั้นนอกสุดหอหุมหัวใจเอาไว

การไหลเวียนเลือดผานหัวใจหัวใจของคนมี 4 หอง คือ หองบน 2 หอง และหองลาง 2 หอง หองบนขวา (Right atrium) ทํ าหนาที่รับเลือด

ที่มีออกซิเจนตํ่ า เขามาทางเสนเลือดดํ า (Vein) ขนาดใหญ คือ Superior vena cava และ Inferior vena cava แลวไหลลงสูหัวใจหองลางขวา (Right ventricle) ผานลิ้นหัวใจชื่อ Tricuspid หรือ Artrioventricular valve เลือดดํ าจากหัวใจหองลางขวาจะสงไปแลกเปลี่ยนกาซที่ปอดทางเสนเลือด Pulmonary artery โดยผานลิ้นที่กั้นระหวางโคนของเสนเลือดนี้กับหัวใจเรียกวา Pulmonary semilunar valve แลวกลบัเขาสูหวัใจหองบนซาย (Left atrium) ทางเสนเลือดPulmonary vein ไหลลงสูหัวใจหองลางซาย (Left ventricle) ผานลิ้นหัวใจชื่อ Bicuspid หรือ Mitral valve จากนั้นหัวใจหองลางซายจะสูบฉีดเลือดไปเลี้ยงทั่วรางกายทางเสนเลือดแดงขนาดใหญชื่อ Aorta ที่โคนของเสนเลือดนี้มีลิ้นกั้นไมใหเลือดไหลกลับ เรียกวา Aortic semilunar valve

61ชีววิทยา

เสนเลือดและการลํ าเลียงเลือดในคนเสนเลือด การลํ าเลียงเลือด

Pulmonary vein นํ าเลือดดีจากปอดเขาสูหัวใจAorta เสนเลือดแดงขนาดใหญที่สุดนํ าเลือดดีจากหัวใจหองลางซายไปเลี้ยงรางกายCarotid artery นํ าเลือดดีไปเลี้ยงบริเวณศีรษะCoronary artery นํ าเลือดดีไปเลี้ยงเซลลกลามเนื้อหัวใจHepatic artery นํ าเลือดดีไปเลี้ยงเซลลบริเวณตับMesenteric artery นํ าเลือดดีไปเลี้ยงเซลลของลํ าไส กระเพาะRenal artery นํ าเลือดดีไปเลี้ยงเซลลของไตIliac and Abdominal artery นํ าเลือดดีไปเลี้ยงเซลลของลํ าตัว ขาPulmonary artery นํ าเลือดเสียจากหัวใจหองลางขวาไปฟอกที่ปอดSuperior vena cava เสนเลือดดํ าใหญนํ าเลือดเสียจากศีรษะ แขน ไหลเขาสูหัวใจหองบนขวาInferior vena cava เสนเลอืดด ําใหญน ําเลอืดเสยีจากขา ล ําตวั อวยัวะภายใน เขาสูหัวใจหองบนขวาIliac and Abdominal vein นํ าเลือดเสียจากขา ลํ าตัว เขาสูหัวใจRenal vein นํ าเลือดเสียจากไตเขาสูหัวใจHepatic vein นํ าเลือดเสียจากตับเขาสูหัวใจHepatic portal vein นํ าเลือดเสียจากลํ าไสเขาสูตับ

หัวใจคนปกติจะมีอัตราการเตนประมาณ 72 ครั้งตอนาที ขณะที่กลามเนื้อหัวใจหดและคลายตัวสามารถชักนํ าใหเกิดความตางศักยไฟฟาได ซึง่บนัทกึไดดวยเครื่องตรวจคลืน่ไฟฟาหัวใจ (Electrocardiograph) ผลของการบนัทึกเรียกวาคลื่นไฟฟาของหัวใจ (Electrocardiogram) แพทยจะใชคํ ายอวา ECG หรือ EKG

ความดันเลือด คือ แรงดันที่ทํ าใหเลือดไหลไปตามเสนเลือด ความดันเลือดจะสูงมากในเสนเลือดแดงที่อยูใกลหัวใจและจะคอยๆ ลดลง เมื่ออยูหางไกลหัวใจออกไป ในเสนเลือดฝอยและเสนเลือดดํ า ความดันเลือดจะตํ่ ามากโดยเฉพาะเสนเลือดดํ าขนาดใหญที่นํ าเลือดเขาสูหัวใจจะมีความดันตํ่ าสุด ในผูใหญความดันสูงสุดในเสนเลือดแดงขณะหัวใจบีบตัว เรียกวา ความดัน Systolic ซึ่งมีคาประมาณ 120 มิลลิเมตรปรอท และความดันตํ่ าสุดขณะหัวใจคลายตัวเรียกวา ความดัน Diastolic มีคาประมาณ 80 มิลลิเมตรปรอท [เด็กเกิดใหมจะมีความดันเลือดขณะหัวใจบีบตัวประมาณ 40 มิลลิเมตรของปรอท พออายุประมาณ 2 สัปดาห ความดันเลือดจะเพิ่มเปน 70 มิลลิเมตรของปรอท และจะเพิ่มเปน 120 มิลลิเมตรของปรอท เมื่ออายุประมาณ 20 ป ในผูสูงอายุความดันเลือดจะยิ่งเพิ่มขึ้นเนื่องจากผนังเสนเลือดมีความยืดหยุนนอยลง]

ชีพจร คือ คลื่นที่เกิดจากการหดตัวและขยายตัวของเสนเลือดแดงสลับกันตามจังหวะการเตนของหัวใจ จํ านวนครั้งที่ชีพจรเตนจะเทากับการเตนของหัวใจในหนึ่งหนวยเวลา ตํ าแหนงที่สามารถจับชีพจรไดจะตองเปนบริเวณที่มีเสน-เลือดแดงผาน เชน ขอพับแขน ขอมือ ตาตุม หลังเทา ใตคาง เปนตน

62 ชีววิทยา

เสนเลือด แบงออกเปน1. เสนเลือดอารเตอรี (Artery) เปนเสนเลือดทีม่ผีนงัหนาประกอบดวยเนื้อเยื่อหลายชั้น ไดแก เนื้อเยื่อบุผิวชัน้ใน

เนื้อเยื่อกลามเนื้อและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่ยืดหยุนไดและขยายตัวไดมาก เสนเลือดอารเตอรีมีหนาที่นํ าเลือดออกจากหัวใจโดยเลือดจะออกจากหัวใจทางเสนอารเตอรีขนาดใหญที่สุด เรียกวา เอออรตา (Aorta) ซึ่งมีเสนผานศูนยกลางประมาณ2.5 เซนติเมตร และไหลไปตามเสนอารเตอรีขนาดเล็ดลงเรื่อยๆ จนถึงอารเตอริโอล (Arteriole) ซึ่งเปนอารเตอรีที่มีขนาดเล็กที่สุดมีเสนผานศูนยกลางประมาณ 0.2 มิลลิเมตร

2. เสนเลือดฝอย (Capillaries) เปนเสนเลือดที่มีผนังบางมาก ประกอบดวยเนื้อเยื่อเพียงชั้นเดียวมีเสนผาน-ศูนยกลางประมาณ 7 ไมโครเมตร สานกันเปนรางแหเชื่อมตอระหวางอารเตอรีโอลกับเวนูล (Venule)

3. เสนเลือดเวน (Vein) มีผนัง 3 ชั้นเชนเดียวกับอารเตอรีแตมีผนังที่บางกวา เนื่องจากมีกลามเนื้อนอยจึงยืดหยุนไดนอยกวาอารเตอรี [ในเสนเวนจะมลีิน้กัน้อยูภายในเปนระยะ และการหดตวัของกลามเนื้อที่อยูรอบๆ เสนเวนจะชวยใหเลือดเคลื่อนไปสูหัวใจได] เสนเลือดเวนเปนเสนเลือดที่นํ าเลือดเขาสูหัวใจ เริม่จากจากเสนเวนลูซึง่เปนเสนเวนที่มีขนาดเล็กที่สุดไหลไปตามเสนเวนขนาดเล็กจนถึงเสนเวนขนาดใหญที่สุด คือ เวนาคาวา (Vena cava)

สวนประกอบของเลือดคนเลือดคนมีประมาณรอยละ 7-8 ของนํ ้าหนกัตวั ในจ ํานวนนีป้ระกอบดวย สวนทีเ่ปนเมด็เลอืด (Blood corpuscle)

45% และสวนที่เปนนํ้ าเลือด (Plasma) 55% เม็ดเลือดแบงออกเปน 3 พวก คือ1. เม็ดเลือดแดง (Red blood cell or Erythrocyte) ในระยะเอ็มบริโอสรางจากตับ มาม และไขกระดูก

โดยจะเริ่มขึ้นสัปดาหที่สองหลังการปฏิสนธิ ภายหลังคลอดแลวจะสรางจากไขกระดูก ในการสรางเม็ดเลือดแดงจะตองไดรับการกระตุนจากฮอรโมน Erythropoietin ที่สรางมาจากไต เซลลเม็ดเลือดแดงของคนที่สรางขึ้นมาใหมๆ อยูในไขกระดูกเปนเซลลที่มีนิวเคลียส แตเมื่อเซลลเติบโตเต็มที่นิวเคลียสจะหลุดออกไปจากเซลลกอนที่จะถูกปลอยออกจากไขกระดูก เซลลเม็ดเลือดแดงที่อยูในระบบไหลเวียนเลือดจะไมมี Mitochondria, Golgi apparatus, Endoplasmicreticulum, Ribosome ดังนั้นจึงไมสามารถสังเคราะห DNA RNA และโปรตีนได ในแตละเซลลของเม็ดเลือดแดงจะมีฮีโมโกลบินบรรจุอยูประมาณ 300 ลานโมเลกุล ทํ าหนาที่ลํ าเลียงออกซิเจน (ฮีโมโกลบินแตละโมเลกุลจะลํ าเลียงออกซิเจนได 4 โมเลกุล) เนื่องจากเม็ดเลือดแดงไมมีนิวเคลียส จึงไมสามารถซอมแซมตัวเองได ทํ าใหมีชวงอายุอยูในกระแสเลือดเพียง 100-120 วัน ในทุกๆ วินาที จะพบมีอัตราการ ถูกทํ าลายของเม็ดเลือดแดงสูงถึง 1.5-2 ลานเซลลในเพศชายจะมีเม็ดเลือดแดงประมาณ 5 ลานเซลลตอเลือด 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร ในเพศหญิงมีประมาณ 4.5-5 ลาน-เซลลตอเลือด 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร

2. เม็ดเลือดขาว (Leucocyte or White blood cell) สรางจากไขกระดูกเปนสวนใหญ ยกเวนเม็ดเลือดขาวชนิดลิมโฟไซตสรางจากเนื่อเยื่อของระบบนํ้ าเหลือง (Lymphoid tissue) เม็ดเลือดขาวไมมีฮีโมโกลบิน ลักษณะรูปรางคอนขางกลม มีการเคลื่อนที่คลายอะมีบา ภายในเซลลมีนิวเคลียส เซลลเม็ดเลือดขาวมีขนาดใหญกวาเม็ดเลือดแดงในรางกายของคนเรามีประมาณ 5,000-10,000 เซลลตอลูกบาศกมิลลิเมตร ในเด็กแรกเกิดจะมีเซลลเม็ดเลือดขาวมากเปนพิเศษ อายุของเม็ดเลือดขาวประมาณ 2-3 วัน แลวจะถูกทํ าลายโดยมาม ตับ และไขกระดูกขอควรทราบ

ภาวะที่มีการติดเชื้อแบคทีเรีย จะมีปริมาณเม็ดเลือดขาวชนิด นิวโทรฟล สูงการติดเชื้อไวรัส จะมีจํ านวนเม็ดเลือดขาวชนิด ลิมโฟไซต สูงภาวะที่มีการติดเชื้อจากหนอนพยาธิ และมีอาการภูมิแพจะมีเม็ดเลือดขาวชนิด อีโอซิโนฟล สูง

63ชีววิทยา

เม็ดเลือดขาวแบงออกเปน 2 พวก ตามลักษณะของแกรนูล (Granule) ในไซโทพลาสซึม ดังนี้1. พวกที่มีแกรนูล (Granule leucocyte) มีอายุประมาณ 10-14 วนั นวิเคลยีสมหีลายพ ู (Lobes) และ

สามารถมองเห็นไดชัด เม็ดเลือดขาวที่มีแกรนูลแบงออกเปน 3 ชนิด คือ Neutrophil มีประมาณ 45-75%,Eosinophil มีประมาณ 1-6%, Basophil มีประมาณ 1% เม็ดเลือดขาวทั้ง 3 ชนิดนี้ สรางมาจากไขกระดกู ทํ าหนาที่กํ าจัดสิ่งแปลกปลอมโดยวิธี Phagocytosis โดยการโอบลอมสิ่งแปลกปลอมเขาไวในเซลล แลวปลอยเอนไซมจากไลโซโซมมายอยสลายตอไป

2. เม็ดเลือดขาวที่ไมมีแกรนูล เรียกวา Nongranular leucocyte แบงออกเปน 2 ชนิด คือ Monocyteสรางจากไขกระดูก เปนเม็ดเลือดขาวที่มีขนาดใหญที่สุด มีประมาณ 2-15% ทํ าหนาที่ทํ าลายสิ่งแปลกปลอมโดยวิธีPhagocytosis Lymphocyte มีประมาณ 20-50% สรางมาจากอวัยวะนํ้ าเหลือง เชน มาม ตอมไทมัส ตอมนํ้ าเหลืองทํ าหนาที่สราง Antibody

3. เพลตเลต (Platelet or Thrombocyte) เพลตเลตไมมีนิวเคลียส มีอายุประมาณุ 3-10 วัน เปนชิ้นสวนของไซโทพลาสซึมที่เกิดจากไซโทพลาสซึมของเซลลที่มีขนาดใหญที่เรียกวา เมกะคาริโอไซต (Megakaryocyte) ซึ่งสรางมาจากไขกระดูกแลวขาดเปนชิ้นๆ เพลตเลตมีอายุประมาณ 10 วัน ในเลือด 1 ลูกบาศกมิลลิเมตร จะมีเพลตเลตอยูประมาณ 2-3 แสนชิ้น ภายในเพลตเลตมีไมโทคอนเดรีย สามารถผลิตพลังงานได เพลตเลตมีหนาที่ชวยในกระบวนการแข็งตัวของเลือด (Blood clotting) กลาวคือ เมื่อเกิดบาดแผลผนังของเสนเลือดฉีกขาด หรือเซลลที่ไดรับอันตรายเพลตเลตจะปลอยเอนไซมทรอมโบพลาสติน (Thromboplastin) ออกมา เอนไซมนี้จะท ํางานรวมกบัแคลเซยีมไอออนเพื่อเปลี่ยนเอนไซมโพรทรอมบิน (Prothrombin) ใหเปนเอนไซมทรอมบิน (Thrombin) เอนไซมทรอมบินนี้จะทํ าหนาที่เปลี่ยนโปรตีนไฟบริโนเจน (Fibrinogen) ใหเปนโปรตีนไฟบริน (Fibrin) ที่มีลักษณะเปนเสนใยประสานกันเปนรางแหปดบาดแผล เลือดก็จะหยุดไหล [โดยปกติ ถาไมเกิดบาดแผลการแข็งตัวของเลือดจะไมเกิดขึ้น เนื่องจากภายในเลือดมีสารเฮพาริน (Heparin) ที่สรางมาจากเม็ดเลือดขาวจะไปยับยั้งการเกิดทรอมบิน ทํ าใหไมเกิดกระบวนการแข็งตัวของเลือด]

นํ้ าเลือด หรือพลาสมา (Plasma) ประกอบดวย นํ้ าประมาณ 90-93% ทํ าหนาที่รักษาความดันโลหิต ควบคุมความดันออสโมติกในเลือด และควบคุมอุณหภูมิของรางกาย โปรตีนประมาณ 7-10% โปรตีนที่สํ าคัญ คือ ไฟบริโนเจนอัลบูมิน (Albumin) และโกลบูลิน (Globulin) นอกจากนี้ยังมีสารอนินทรียจํ านวนมาก ไดแก อิเล็กโทรไลต และแรธาตุตางๆ เชน Na+, K+, Mg2+, Cl-, HCO3-, H2PO4

2- เปนตน นํ้ าเลือดท ําหนาทีล่ ําเลยีงสารอาหาร แรธาตุ ฮอรโมนแอนติบอดี [ถานํ าเลือดที่ทิ้งใหแข็งตัวกอนแลวนํ าไปปนแยกเพื่อใหเซลลเม็ดเลือด เพลตเลต และโปรตีนไฟบรินแยกออกจากนํ้ าเลือด สวนที่เหลือจะเปนของเหลวใสๆ เรียกวา ซีรัม (Serum)]

หมูเลือดและการใหเลือดหมูเลือดแบงออกเปน 4 หมู คือ หมู O หมู A หมู B และหมู AB โดยจํ าแนกตามสมบัติของแอนติเจนและ

แอนติบอดีในเลือดของแตละคน ตลอดจนปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น ดังตารางตอไปนี้หมูเลือด แอนติเจนบนเยื่อหุมเซลลของ แอนติบอดีในพลาสมา การทํ าปฏิกิริยากับแอนติบอดี

เม็ดเลือดแดง Anti - A Anti - BOAB

AB

ไมมีAB

A และ B

A และ BBAไมมี

-+-+

--++

64 ชีววิทยา

คนที่มีเลือดหมู O ไมมีแอนติเจนอยูเลยถือวาเปนผูใหเลือดสากล (Universal donor) คือ สามารถใหเลือดกับผูที่มีเลือดหมู A, B, AB และ O ถึงแมวาในนํ้ าเลือดของคนที่มีเลือดหมู O จะมีแอนติบอดี A และ B อยูดวยก็ตามเมื่อถายเลือดหมู O แลวปริมาณความเขมขนของแอนตบิอด ีA และ B ทีเ่ขาไปอยูในตวัผูรบัจะเจอืจางและไมเกิดอันตราย

หมูเลือดที่ใหและรับกันไดโดยไมเกิดอันตรายหมูเลือดของผูให หมูเลือดของผูรับ

A B AB OAB

ABO

หมายถึง ใหไดหรือรับไดหมายถึง ใหไมไดหรือรับไมได

[การใหเลือดอาจยึดหลักที่วา เลือดของผูใหตองไมมีแอนติเจนตรงกับแอนติบอดีของผูรับ]นอกจากหมูเลือดระบบ A B O แลวยังพบหมูเลือดอีกระบบหนึ่งที่รูจักกันดี คือ หมูเลือดระบบ Rh คนไทย

มากกวารอยละ 90 จะมีแอนติเจน Rh อยูที่เยื่อหุมเซลลเม็ดเลือดแดง เรียกวา มีหมูเลือด Rh+ สวนคนที่ไมมีแอนติเจน Rh ที่ผิวเม็ดเลือดแดง เรียกวา มีหมูเลือด Rh- คนที่มีหมูเลือด Rh- เมื่อไดรับเลือดหมู Rh+ แอนติเจนของหมูเลือด Rh+ จะกระตุนใหคนที่มีหมูเลือด Rh- สรางแอนติบอดีตอ Rh ดังนั้นถาครั้งตอไปไดรับเลือด Rh+ อีกแอนติบอดีตอ Rh ในรางกายของผูรับจะตอตานกับแอนติเจนจากเลือดของผูใหทํ าใหเกิดอันตรายถึงแกชีวิตได

กรณีที่แมมีหมูเลือด Rh- ทารกในครรภมีหมูเลือด Rh+ ก็มีโอกาสที่เซลลเม็ดเลือดจากลูกเขาไปในระบบเลือดของแมโดยผานทางรก และกระตุนใหแมสรางแอนติบอดีตอ Rh ถาแมมีครรภคนที่สองและมีหมูเลือด Rh+ อีก เลือดของแมที่สงอาหารไปเลีย้งทารกมแีอนตบิอดีตอ Rh อยูดวย ซึ่งทํ าปฏิกิริยากับแอนติเจน Rh ที่เยื่อหุมเซลลเม็ดเลือดแดงของทารก อาจทํ าใหทารกตายกอนคลอดได เรียกวา เกิดอีรีโทรบลาสโทซิสฟทาลิส (Erythroblastosis fetalis)

ขอควรทราบ : การใหและรับเลือดในระบบ Rh1. คนที่มีหมูเลือด Rh+ สามารถรับเลือดไดทั้งหมู Rh+ และ Rh-2. คนที่มีหมูเลือด Rh- ตองไดรับเลือดหมู Rh- เทานั้น แตถารับเลือดหมู Rh+ ครั้งแรกอาจไมเกิดอันตราย

แตจะเกิดอันตรายรุนแรงขึ้นเรื่อยเมื่อรับเลือดหมู Rh+ ครั้งตอๆ ไป3. แมมีหมูเลือด Rh+ ลูกในครรภจะมีหมูเลือด Rh+ หรือ Rh- ก็ตาม จะปลอดภัย4. แมมีหมูเลือด Rh- ถาแมเคยมีลูกเปนหมูเลือด Rh+ มากอนแลว ลูกคนตอๆ มาจะตองมีหมูเลือด Rh-

เทานั้น จึงจะปลอดภัยนํ้ าเหลือง (Lymph) คือ ของเหลวที่ซึมผานผนังหลอดเลือดฝอยออกมาอยูระหวางเซลลหรืออยูรอบๆ เซลล

ลักษณะใส ไมมสี ี มสีวนประกอบคลายกบัพลาสมามาก โดยปกตสิารทีม่อียูในนํ ้าเหลอืงประกอบไปดวย โปรตีนโมเลกุลเล็กๆ อัลบูมิน เม็ดเลือดขาว กาซตางๆ นํ ้า เอนไซม และฮอรโมน [ในนํ ้าเหลอืงจะไมมเีซลลเมด็เลอืดแดงและโปรตีนขนาดใหญ]

65ชีววิทยา

ทอนํ้ าเหลือง (Lymph vessel) มีโครงสรางคลายกับหลอดเลือดในระบบเวน คือ มีลิ้นกั้นปองกันการไหลยอนกลับของนํ้ าเหลือง การไหลของนํ้ าเหลืองจะมีทิศทางไหลเขาสูหัวใจอยางเดียว สวนการไหลออกจากหัวใจจะปนกับระบบเลือด ทอนํ้ าเหลืองที่มีขนาดเล็กที่สุด เรียกวา Lymphatic capillary ซึ่งมีลักษณะโครงสรางคลายกับหลอดเลือดฝอยทั่วๆ ไป คือ ผนังประกอบดวยเยื่อบุผิวชั้นเดียวบางๆ แตตางกันที่ปลายของทอนํ้ าเหลืองจะมีขางหนึ่งตันแทรกอยูตามเนื้อเยื่อตางๆ ทอนํ้ าเหลืองขนาดใหญที่สํ าคัญในรางกายมี 2 ทอ คือ

1. ทอนํ้ าเหลืองทอราซิก (Thoracic duct) เปนทอนํ้ าเหลืองที่อยูทางดานซายของลํ าตัว รับนํ้ าเหลืองจากทั่วรางกาย ยกเวนทรวงอกขวา แขนขวา และสวนขวาของหวักบัคอเปดเขาสูหลอดเลือดซับคลาเวียนเวน (Subclavian vein)ขางซายตรงบริเวณบาเขาสูหลอดเลือดเวนาคาวา แลวเขาสูหัวใจตอไป

2. ทอนํ้ าเหลืองทางดานขวาของลํ าตัว (Right lymphatic duct) ทํ าหนาที่รับนํ้ าเหลืองจากทรวงอกดานขวาแขนขวา หัว และคอดานขวา เขาสูหลอดเลอืดอนิโนมเินตเวน (Innominate vein) แลวเขาหลอดเวนาคาวา กอนเขาหัวใจและเมื่อเขาสูหัวใจแลวจะไปปนกับเลือดเพื่อลํ าเลียงสารตางๆ ตอไป

อวัยวะนํ้ าเหลือง (Lymphatic organ) ประกอบดวย ตอมนํ้ าเหลือง (Lymph node) ภายในมีลิมโฟไซตซึ่งเปนเซลลของระบบภูมิคุมกัน มาม (Spleen) เปนตอมนํ้ าเหลืองขนาดใหญที่สุด มีหนาที่สรางแอนติบอดี และทํ าลายเซลลเม็ดเลือดแดงและเพลตเลตที่หมดอายุ ตอมไทมัส (Thymus gland) ทํ าหนาที่สรางลิมโฟไซตชนิดเซลลที มีหนาที่ตอตานเช้ือโรคหรือสิ่งแปลกปลอมที่เขาสูรางกาย ระบบนํ้ าเหลืองยังมีหนาที่ในการรักษาสภาวะสมดุลของของเหลวและโปรตีนในเลือด และเกี่ยวของกับการลํ าเลียงกรดไขมันที่ดูดซึมจากระบบยอยอาหารทางทอนํ้ าเหลืองฝอยในวิลลัสของลํ าไสเล็กเพื่อสงไปยังระบบหมุนเวียนเลือดตอไป

ภูมิคุมกันของรางกายกลไกการสรางภูมิคุมกันจํ าเพาะ (Acquired immunity หรอื Specific immunity) เกิดขึ้นเมื่อสิ่งแปลกปลอม

หรือแอนติเจนเขาสูเลือดและถูกทํ าลายโดยเซลลฟาโกไซต ชิ้นสวนของแอนติเจนที่ถูกเซลลฟาโกไซตทํ าลายจะไปกระตุนใหลิมโฟไซตชนิดเซลลบีและเซลลที ที่มีความจํ าเพาะตอแอนติเจนนั้นใหแบงเซลลเพิ่มจํ านวนมากขึ้น เซลลบีที่เพิ่มขึ้นจะทํ าหนาที่สรางแอนติบอดีที่จํ าเพาะตอแอนติเจนนั้น เรียกเซลลบีที่ทํ าหนาที่นี้วา เซลลพลาสมา (Plasma cell) และเซลลบีที่มีความจํ าเพาะตอแอนติเจนอีกสวนหนึ่งจะเปนเซลลเมมมอรี (Memmory cell) ถามีแอนติเจนชนิดเดิมเขาสูรางกายอีก เซลลเมมมอรกีจ็ะแบงเซลลเปนเซลลพลาสมาออกมาท ําลายเช้ือโรคนั้น สํ าหรับเซลลทีแบงออกเปน 3 พวก คือ

1. เซลลทีผูชวย (Helper T cell) ทํ าหนาที่ชวยกระตุนเซลลบีใหสรางแอนติบอดีมาตอตานเช้ือโรค2. เซลลทีที่ทํ าลายเซลลแปลกปลอม (Killer T cell) ทํ าหนาที่ทํ าลายเซลลแปลกปลอม เชน เซลลมะเร็ง

เซลลติดเชื้อไวรัส เซลลจากอวัยวะที่รางกายไดรับการปลูกถาย3. เซลลทีที่ทํ าหนาทีค่วบคมุการตอบสนองทางภมูคิุมกนั (Suppressor T cell) ไมใหมีมากเกินไป โดยการสราง

สารไปกดการทํ างานของเซลลบีและเซลลทีที่ทํ าลายเซลลแปลกปลอม เมื่อรางกายไดรับแอนติเจนจะกระตุนเซลลทีที่จํ าเพาะตอแอนติเจนนั้นใหเพิ่มจํ านวน

66 ชีววิทยา

ตารางการใหภูมิคุมกันทารกจนถึงวัยเด็กอายุ การสรางภูมิคุมกัน

แรกเกิด-1 เดือน2-6 เดือน

6 เดือน

15 เดือน1-6 ป

2 ป4-6 ป

- ฉีดวัคซีนปองกันวัณโรค- ฉีดวัคซีนคอตีบ ไอกรน บาดทะยัก- กินวัคซีนโปลิโอ 3 ครั้ง หางกัน 8 สัปดาห- ทดสอบวัณโรค- ฉีดวัคซีนปองกันวัณโรคซํ้ า ถาผลตรวจสอบเปนผลลบ- ฉีดวัคซีนปองกันหัด หัดเยอรมัน คางทูม- ฉัดวัคซีนกระตุนคอตีบ ไอกรน บาดทะยัก- กินวัคซีนโปลิโอครั้งที่ 4- ฉีดวัคซีนปองกันไทฟอยด 2 ครั้ง หางกัน 4 สัปดาห- ฉีดวัคซีนกระตุนคอตีบ ไอกรน บาดทะยัก- กินวัคซีนโปลิโอครั้งที่ 5

ระบบภูมิคุมกันโรคในรางกายของคนเราที่สรางขึ้นมาเพื่อตอตานโรคนั้น เกิดขึ้นได 2 วิธี คือ1. การกอภูมิคุมกันดวยตัวเอง (Active immunization) หมายถึง การสรางภูมิคุมกันของรางกายซึ่งเกิดขึ้น

เมื่อรางกายถูกกระตุนโดยตรงจากแอนติเจนหรือสิ่งแปลกปลอม เชน การนํ าแอนติเจนซึ่งอาจเปนเชื้อโรคที่ออนกํ าลังลงแลวไมสามารถทํ าอันตรายตอรางกายไดมาฉีด กิน หรือทาที่ผิวหนัง เพื่อกระตุนใหรางกายสรางภูมิคุมกัน หรือสรางแอนติบอดีที่สามารถท ําปฏกิริยิาจ ําเพาะตอแอนตเิจนชนดินัน้ๆ ตวัอยางเชน วคัซนีปองกนัโรคโปลิโอ ไอกรน อหิวาตกโรคไทฟอยด เปนตน [เชื้อโรคที่ถูกทํ าใหออนกํ าลังแลว ที่นํ ามากระตุนใหรางกายสรางแอนติบอดีตอตานเชื้อนั้นๆ เรียกวาวัคซีน (Vaccine)]

2. การกอภูมิคุมกันรับมา (Passive immunization) หมายถึง การสรางภูมิคุมกันของรางกายซึ่งเกิดขึ้นเมื่อรางกายไดรับแอนติบอดีโดยตรง ซึ่งจะทํ าใหรางกายมีภูมิคุมกันขึ้นมาทันที วิธีนี้ใชในการรักษาโรคบางชนิดที่แสดงอาการรุนแรงเฉียบพลัน ภูมิคุมกันแบบนี้เตรียมไดโดยการฉดีเชือ้โรคทีอ่อนก ําลงัลงแลวเขาไปในกระตายหรือมา ซึ่งทํ าใหสัตวเหลานี้สรางแอนติบอดีขึ้นมาตอตานเช้ือโรคนั้น แลวนํ าซีรัมของมาหรอืกระตายซึง่มแีอนตบิอดีอยู ไปฉีดใหกับผูปวยวิธีการนี้จะทํ าใหผูปวยไดรับภูมิคุมกันโดยตรงสามารถตอตานเช้ือโรคไดทันที ตัวอยางเชน ซีรัมแกพิษงู (Antitoxicserum) ซีรัมปองกันโรคคอตีบ เปนตน

ความผิดปกติของระบบภูมิคุมกัน มีหลายอยาง เชนโรคภูมิแพ (Allergy) เปนอาการที่เกิดขึ้นเนื่องจากรางกายมีปฏิกิริยาตอแอนติเจนบางอยาง เชน สารเคมี

ฝุนละออง เกสรดอกไม อาหารทะเล และอากาศ เปนตนการสรางภูมิตานทานเนื้อเยื่อตนเอง (Autoimmune diseases) เชน ผูปวยที่เปนโรคเอสแอลอี (Systemic

Lupus Erythematosus - SLE) เปนโรคที่เกิดจากภูมิตานทานในรางกายผิดปกติ คนที่เปนโรคนี้รางกายจะสรางแอนติบอดีขึ้นมาทํ าลายเนื้อเยื่อตนเอง โรคนี้มีชื่ออีกอยางหนึ่งวา โรคลูปส (Lupus)

โรคเอดส (AIDS) ยอมาจาก Acquired Immune Deficiency Syndrome หมายถึง กลุมอาการของภูมิคุมกันบกพรองซึ่งเกิดจากเชื้อไวรัส HIV (Human Immunodeficiency Virus) เขาไปเจริญเพิ่มจํ านวนในเซลลที(T-cell) และทํ าลายเซลลที มีผลทํ าใหระบบภูมิคุมกันของรางกายบกพรอง

67ชีววิทยา

แบบทดสอบ

จงเลือกคํ าตอบที่ถูกตอง1. ขอใดเปนจริงเกี่ยวกับเม็ดเลือดแดงของคนอายุ 10-15 ป

ก. เมื่อเจริญเติบโตเต็มที่สามารถผลิต ATP ไดโดยการหายใจแบบไมใช O2ข. มีอายุในการทํ างานประมาณ 4 เดือน และถูกสรางจากไขกระดูกค. เมื่อหมดอายุการทํ างานถูกกํ าจัดโดยฟาโกไซต

1) ก. 2) ข. 3) ข. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.2. เมื่อรางกายไดรับเชื้อแอนแทรกซทางผิวหนัง รางกายใชเซลลใดและกระบวนการใดในการกํ าจัดเชื้อดังกลาว

เซลล กระบวนการ1)2)3)4)

ลิมโฟไซตชนิดบี ลิมโฟไซตชนิดที เซลลเมมเมอรี ฟาโกไซต

ฟาโกไซโทซิส แอกทีฟทรานสปอรต พิโนไซโทซิส ฟาโกไซโทซิส

3. จากภาพ เสนเลือด ก และ ข นํ าเลือดไปยังอวัยวะใด และรับเลือดจากอวัยวะใด

ก

ข

เสนเลือด ก เสนเลือด ข1)2)3)4)

รับเลือดจากปอด นํ าเลือดไปยังปอด รับเลือดจากปอด นํ าเลือดไปยังปอด

นํ าเลือดไปเอออรตา นํ าเลือดไปเลี้ยงสวนตางๆ ของรางกาย รับเลือดจากซูพีเรียเวนาคาวา รับเลือดจากอินฟเรียเวนาคาวา

4. เสนเลือดในขอใดอธิบายความหมายของอารเทอรี (Artery) ไดถูกตองที่สุด1) เสนเลือดที่นํ าเลือดที่มีปริมาณออกซิเจนสูง2) เฉพาะเสนเลือดที่นํ าเลือดที่มีปริมาณออกซิเจนสูงออกจากหัวใจ3) เสนเลือดที่นํ าเลือดออกจากหัวใจทั้งหมด4) เฉพาะเสนเลือดที่นํ าเลือดจากปอดเขาสูหัวใจ

68 ชีววิทยา

5. เลือดที่ไหลผานเสนเลือดฝอยจะมีอัตราเร็วเปนเทาใด1) ชากวาเสนเลือดอื่นๆ 2) ชากวา Arteriole แตเร็วกวา Venule3) เทากับใน Venule 4) เทากับ Arteriole แตเร็วกวา Vena cava

6. หลังรับประทานอาหาร 1-2 ชั่วโมง ระดับนํ้ าตาลในเสนเลือดใดสูงสุด1) เสนเลือดแดงระหวางหัวใจและลํ าไส 2) เสนเลือดดํ าระหวางลํ าไสและตับ3) เสนเลือดดํ าระหวางตับและหัวใจ 4) เสนเลือดแดงจากหัวใจสูสวนตางๆ ของรางกาย

7. ขอใดถูกตองหลังจากนํ าเลือดที่ใสสารเฮพารินไปปนแยกสวน

สวนนํ้ าขางบน สวนตกตะกอนขางลาง1)2)3)4)

พลาสมาพลาสมาซีรัมซีรัม

เม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว เพลตเลต ไฟบรินเม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว เพลตเลตเม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว เพลตเลต ไฟบรินเม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว เพลตเลต

8. อวัยวะใดบางที่สามารถเพิ่มจํ านวนเม็ดเลือดขาวในคนปกติไดก. ตอมไทรอยด ข. มาม ค. ตอมทอนซิล ง. ตับ

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ก. และ ง.9. เมื่อรับประทานยาแอสไพรินเพื่อแกปวดศีรษะ เสนทางที่สั้นที่สุดที่ยาแอสไพรินถูกลํ าเลียงจากกระเพาะถึงสมอง

จะผานอวัยวะใดบาง1) ตับ ไต หัวใจ ปอด 2) ตับ หัวใจ ปอด หัวใจ3) หัวใจ ปอด หัวใจ ตับ 4) ตับ หัวใจ ปอด ตับ

10. ตารางแสดงปฏิกิริยาการตกตะกอนของเลือดสามีภรรยาคูหนึ่งและเด็ก 4 คน เด็กคนใดเปนบตุรของสามภีรรยาคูนี้

ปฏิกิริยาตกตะกอนแอนติบอดี a แอนติบอดี b Rh

สามีภรรยาเด็กคนที่ 1เด็กคนที่ 2เด็กคนที่ 3เด็กคนที่ 4

+-++--

+-+++-

-++-++

+ หมายถึง การตกตะกอน- หมายถึง การไมตกตะกอน

1) เด็กคนที่ 1 2) เด็กคนที่ 2 3) เด็กคนที่ 3 4) เด็กคนที่ 4

69ชีววิทยา

11. ในตอนที่เกิดบาดเจ็บ Thromboplastin ไดมาจากขอใด1) สารที่ละลายอยูในนํ้ าเลือด 2) Blood platelet และเนื้อเยื่อที่เปนแผล3) เม็ดเลือดขาว 4) สารที่ละลายอยูในนํ้ าเหลือง

12. เด็กชายสมชายเคยเปนโรคคางทูมมากอน แมจะเลนคลุกคลีกับเพื่อนที่เปนโรคคางทูม สมชายก็ไมเปนโรคนี้อีกแสดงวาสมชายมีการสรางภูมิคุมกันแบบใด

ก. ภูมิคุมกันโดยกํ าเนิด ข. ภูมิคุมกันจํ าเพาะค. ภูมิคุมกันกอเอง ง. ภูมิคุมกันรับมา

1) ก. และ ค. 2) ก. และ ง. 3) ข. และ ค. 4) ข. และ ง.13. เม็ดเลือดขาวชนิดใดที่มีจํ านวนเพิ่มสูงขึ้นกวาปกติในเลือดของคนที่มีไขพยาธิจํ านวนมากในอุจจาระ

1) โมโนไซต 2) บาโซฟล 3) อีโอซิโนฟล 4) นิวโทรฟล14. การฉีดทอกซอยดของเชื้อบาดทะยักเขาไปในรางกายจะกระตุนใหเกิดภูมิคุมกันชนิดใดและเปนอยางไร

1) ภูมิคุมกันกอเอง เกิดชา หายเร็ว 2) ภูมิคุมกันกอเอง เกิดชา อยูไดนาน3) ภูมิคุมกันกอเอง เกิดเร็ว อยูไดนาน 4) ภูมิคุมกันรับมา เกิดเร็ว หายเร็ว

15. เมื่อพิจารณาปริมาณออกซิเจนในเลือดที่หมุนเวียนผานหัวใจของกบ ขอใดถูกตองที่สุดก. เอออรตา ข. พัลโมนารีเวนค. เอเตรียมขวา ง. เอเตรียมซายจ. เวนตริเคิล

1) ก = จ 2) ข = ง > จ 3) ก = จ > ค 4) ก = จ = ง16. ขอใดแสดงทิศทางการไหลเวียนของเลือดในปลาไดอยางถูกตอง

a = เอเตรียม b = เวนตริเคิลc = สวนตางๆ ของรางกาย d = เหงือก

1) b a d c b 2) a b d c a3) a b c b d a 4) b d a b c b

70 ชีววิทยา

17. จากภาพเสนเลือด ก และ ข ทํ าหนาที่เหมือนเสนเลือดใดที่หัวใจคน

เลือดไปยงัสวนตางๆ ของรางกาย

กข

หัวใจ เอเตรยีมเวนตรเิคิล เหงอืก

ก ข1)2)3)4)

เวนาคาวาเวนาคาวาพัลโมนารี เวนพัลโนนารี อารเตอรี

พัลโมนารี เวนพัลโนนารี อารเตอรีเอออรตาเอออรตา

เฉลย

1. 4) 2. 4) 3. 2) 4. 3) 5. 2) 6. 2) 7. 2) 8. 2) 9. 2) 10. 3)11. 2) 12. 3) 13. 3) 14. 2) 15. 2) 16. 2) 17. 2)

71ชีววิทยา

การรักษาสมดุลของรางกาย

การรักษาสมดุลของรางกาย (Homeostasis) หมายถึง ความสามารถในการปรับระดับของสภาพแวดลอมภายในรางกายใหเหมาะสมตอการดํ ารงชีวิตและการทํ างานของเซลลภายในรางกายของสิ่งมีชีวิต

การรักษาสมดุลนํ้ าในสิ่งมีชีวิต แมงกะพรุนมีนํ้ าเปนองคประกอบในเนื้อเยื่อรอยละ 95 คนรอยละ 65-70พืชรอยละ 50 พืชมีปากใบชวยควบคุมปริมาณนํ้ าในตนพืช เมื่อมีนํ้ ามากปากใบจะเปด และจะปดเมื่อมีนํ้ าภายในตนนอย

โครงสรางที่ทํ าหนาที่รักษาสมดุลของนํ้ าในเซลลของอะมีบาและพารามีเซียมที่อาศัยอยูในนํ้ าจืดคือ Contractilevacuole

[Osmotic pressure ของสิ่งแวดลอมตํ่ า → นํ้ าออสโมซิสผานทางเยื่อหุมเซลล → นํ้ าเขาไปใน Contractilevacuole → Contractile vacuole หดตัว → ขับนํ้ าพรอมของเสียออกนอกเซลล]

ปริมาณนํ้ าที่รางกายของคนไดรับตอวัน 2,500 cm3 โดยไดรับจากอาหาร 100 cm3 + การดื่ม 1200 cm3 +กระบวนการหายใจในเซลล 300 cm3

ปริมาณนํ้ าที่ขับออกจากรางกายตอวัน 2,500 cm3 โดยขับออกทางปสสาวะ 1,500 cm3 + อุจจาระ 150 cm3

+ เหงื่อ 500 cm3 + หายใจออก 350 cm3

การรักษาอุณหภูมิภายในรางกายนกและสัตวเลี้ยงลูกดวยนํ้ านม เปนสัตวเลือดอุน (Homeothermic animal) อุณหภูมิภายในรางกายคงที่

ไมเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิของสิ่งแวดลอมปลา สัตวครึ่งนํ้ าครึ่งบก สัตวเลื้อยคลาน แมลง ไสเดือนดิน ฯลฯ เปนสัตวเลือดเย็น (Poikilothermic

animal) อุณหภูมิภายในรางกายไมคงที่ จะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิของสิ่งแวดลอม

72 ชีววิทยา

ตารางเปรียบเทียบอุณหภูมิในรางกายของสัตวชนิดตางๆ กับอุณหภูมิของแหลงที่อยูสัตว อุณหภูมิปกติของรางกาย (องศาเซลเซียส) อุณหภูมิของแหลงที่อยู (องศาเซลเซียส)หมี

หมีขาวแมวอูฐชางสุนัขมาคนหนู

ปลาวาฬเปด

นกกระจอกเทศนกเพนกวิน

นกนางนวลถิ่นหนาวนกกระจิบ

38.0 ± 1.037.5 ± 0.438.6 ± 1.337.5 ± 0.536.2 ± 0.538.8 ± 1.337.7 ± 0.536.9 ± 0.739.3 ± 1.335.7 ± 0.143.1 ± 0.339.2 ± 0.739.0 ± 0.240.0 ± 0.541.1 ± 1.0

-7 ถึง 21-34 ถึง -14 ถึง 25

เขตศูนยสูตรเขตศูนยสูตร

4 ถึง 25ทั่วไปกวางๆทั่วไปกวางๆ

4 ถึง 25ไมตํ่ ากวา 44 ถึง 25

เขตศูนยสูตร0 ถึง 10-34 ถึง -14 ถึง 25

จากตารางสัตวเลือดอุน ที่มีอุณหภูมิปกติของรางกายสูงสุด คือ เปด อุณหภูมิตํ่ าสุดคือ ปลาวาฬแมวและสุนัข อุณหภูมิรางกายเปลี่ยนแปลงในชวงกวางมากที่สุด คือ ±1.3 องศาเซลเซียสปลาวาฬ อุณหภูมิรางกายเปลี่ยนแปลงในชวงแคบที่สุด คือ ±0.1 องศาเซลเซียสเมื่อเปรียบเทียบระหวางพื้นที่ผิวและปริมาตร สัตวที่มีพื้นที่ผิวมาก มีปริมาตรนอยจะระบายความรอนไดเร็วกวา

สัตวที่มีพื้นที่ผิวนอยแตปริมาตรมากกลไกการรักษาอุณหภูมิภายในรางกายของสัตวเลือดอุนเมื่ออุณหภูมิของสิ่งแวดลอมลดลง

1. เสนเลือดที่มาเลี้ยงผิวหนังหดตัว ปริมาณเลือดที่มาเลี้ยงลดลง ทํ าใหลดการสูญเสียความรอน2. กลามเนื้อหดตัวมากเกิดอาการสั่น และเกิดอาการขนลุกเนื่องจากมีการหดตัวของกลามเนื้อโคนขน ชวยเพิ่ม

การผลิตความรอนในรางกาย3. หลั่งฮอรโมนไทรอกซิน อะดรีนาลิน ชวยเพิ่มอัตราเมแทบอลิซึมในรางกาย

กลไกการรักษาอุณหภูมิภายในรางกายของสัตวเลือดอุนเมื่ออุณหภูมิของสิ่งแวดลอมเพิ่มขึ้น1. เสนเลือดที่ผิวหนังขยายตัว เพื่อระบายความรอนออกสูผิวหนัง2. ตอมเหงื่อ เพิ่มการขับเหงื่อออกตามผิวหนัง

73ชีววิทยา

การหลบหลีกอุณหภูมิที่ไมเหมาะสมของสภาวะแวดลอมการจํ าศีล คือ การหลบซอนตัวอยูในที่ที่เหมาะสมโดยการอยูนิ่งๆ ไมเคลื่อนไหว อุณหภูมิภายในรางกายจะลดลง

อัตราเมแทบอลิซึมจะตํ่ าลงมากๆ อัตราการหายใจและการเตนของหัวใจลดตํ่ ากวาปกติ สัตวจะใชพลังงานจากอาหารที่สะสมไวในรางกาย

[การจํ าศีลของสัตวในเขตหนาว เรียกวา การหนีหนาว (Hibernation) แตถาเปนการจํ าศีลของสัตวในเขตรอนเรียกวา การหนีรอน (Estivation)]

การรักษาสมดุลของนํ้ าและแรธาตุของสัตวนํ้ าปลานํ้ าจืด แรงดันออสโมติกที่อยูภายในตัวปลาสูงกวาแรงดันออสโมติกของนํ้ าที่อยูรอบๆ ทํ าใหนํ้ าออสโมซิส

เขาสูตัวปลาตลอดเวลาการปรับตัวของปลานํ้ าจืด1. มีผิวหนังและเกล็ดปองกันนํ้ า2. ไมดื่มนํ้ า3. ไตที่มีโกลเมอรูลัสขนาดใหญ4. ปสสาวะบอยและเจือจาง5. มีเซลลพิเศษที่เหงือก ดูดกลับแรธาตุแบบ Active transport

ปลาทะเล แรงดันออสโมติกที่อยูภายในตัวปลาตํ่ ากวาแรงดันออสโมติกของนํ้ าที่อยูรอบๆ ทํ าใหนํ้ าในตัวปลาออสโมซิสออกมาขางนอกตลอดเวลา

การปรับตัวของปลาทะเล1. ดื่มนํ้ าทะเลเขาไปทดแทน2. โกลเมอรูลัสของไตขนาดเล็ก3. ปสสาวะนอยและมีความเขมขนสูง4. มีผิวหนังและเกล็ดปองกันแรธาตุจากนํ้ าทะเลเขาตัว5. มีเซลลพิเศษที่เหงือก ขับเกลือแรออกจากรางกายแบบ Active transport6. แรธาตุที่ปนมากับอาหารขับออกทางทวารหนัก

ปลากระดูกออนในทะเล (ปลาฉลาม ปลากระเบน) มีวิธีควบคุมสมดุลของนํ้ าและแรธาตุโดย1. สะสมยูเรียไวที่เหงือก ทํ าใหความเขมขนภายในตัวสูงกวานํ้ าทะเลที่อยูรอบๆ2. นํ้ าออสโมซิสเขาสูตัวปลา3. ไตมีโกลเมอรูลัสขนาดใหญ ขับปสสาวะจํ านวนมากและเจือจาง4. ขับเกลือแรออกทางไต ตอมเรกตัล (Rectal gland) ซึ่งเปนตอมขับเกลือออกจากรางกายทางทวารหนัก

นกทะเล ขับเกลือแรแบบ Active transport ออกทางตอมนาสิก (Nasal gland) และขับปสสาวะที่มีความเขมขนนอย

74 ชีววิทยา

การรักษาสมดุลของกรด-เบสในรางกายในสภาวะปกติ pH ของเลือดประมาณ 7.4 (ระหวาง 7.35-7.45) ถามี pH ตํ่ ากวา 7.35 เรียกวา สภาวะกรด

หรือ Acidosis ถา pH มากกวา 7.45 เรียกวา สภาวะเบส หรือ Alkalosis ตัวการที่ทํ าใหความเปนกรด-เบสของรางกายเปลี่ยนแปลงคือ

- คารบอนไดออกไซด ไดจากการสลายคารโบไฮเดรตและไขมัน- กรดฟอสฟอริก (H3PO4) กรดซัลฟวริก (H2SO4) และกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ไดจากการสลายโปรตีน

ถาในเลือดมี H+ มาก pH จะตํ่ า สารในรางกายที่สามารถรวมกับ H+ เพื่อใหความเขมขนของ H+ ลดลง ไดแกไฮโดรเจนคารบอเนตไออน (HCO3-) ไฮโดรเจนฟอสเฟตไอออน ( )-24HPO ไฮดรอกไซดไอออน (OH-) และสารอินทรียพวกโปรตีน ฮีโมโกลบิน

การควบคุมสมดุลของกรด-เบสในรางกาย อาศัยการทํ างานรวมกันของระบบ 3 ระบบ คือ ระบบบัฟเฟอรระบบหายใจ และระบบการทํ างานของไต

บัฟเฟอร คือ สารละลายที่ตอตานการเปลี่ยนแปลง pH ประกอบดวยกรดออนและเกลือของกรดออน เบสออนกับเกลือของเบสออน ระบบบัฟเฟอรในรางกายที่สํ าคัญคือ ไฮโดรเจนคารบอเนต ฟอสเฟต โปรตีน และฮีโมโกลบิน

ระบบหายใจ ทํ าใหเกิดคารบอนไดออกไซดสูง pH ของเลือดลดลง จะสงสัญญาณไปที่สมองสวนเมดัลลาออบ-ลองกาตา ซึ่งเปนศูนยควบคุมการหายใจ ไปกระตุนระบบที่เกี่ยวของกับระบบหายใจใหสูดลมหายใจเขาออกเร็วขึ้น เพื่อกํ าจัดคารบอนไดออกไซดออกนอกรางกาย

ระบบการทํ างานของไต การทํ างานของไตจะชวยกํ าจัดกรดหรือเบสออกทางปสสาวะ

การกํ าจัดของเสียของพืชCO2 จากกระบวนการหายใจจะถูกขจัดออก และนํ ามาใชในกระบวนการสังเคราะหดวยแสงกรดออกซาลิก (Oxalic acid) จากกระบวนการเมแทบอลิซึมรวมกับแคลเซียม กลายเปนแคลเซียมออกซาเลต

(Calcium oxalate) เก็บไวในแวคิวโอลของใบและขจัดออกพรอมกับการรวงของใบกรดมาลิก (Malic acid) ที่เกิดจากเมแทบอลิซึมของพืชอวบนํ้ า เก็บไวในแวคิวโอล เมื่อถูกสลายโดยเอนไซม

จะใหคารบอนไดออกไซดออกมา

การขับถายของสิ่งมีชีวิตการขับถายของสิ่งมีชีวิต (Excretion) คือ การกํ าจัดของเสียที่เกิดจากกระบวนการเมแทบอลิซึมNitrogenous waste หมายถึง ของเสียที่มีไนโตรเจนเปนองคประกอบ สวนใหญไดจากการสลายสารอาหาร

พวกโปรตีน ตัวอยาง Nitrogenous waste เชน ยูเรีย แอมโมเนีย กรดยูริก

75ชีววิทยา

สิ่งมีชีวิต โครงสรางที่ใชในการขับถาย ของเสียที่เปนสารประกอบไนโตรเจนอะมีบา พารามีเซียม Contractile vacuole แอมโมเนีย (NH3)

พลานาเรีย Flame cell แอมโมเนียไสเดือนดิน Nephridium แอมโมเนีย และยูเรียแมลง Malpighian tubule กรดยูริกกุง Green gland แอมโมเนียปลา ไต แอมโมเนีย

ลูกออด ไต แอมโมเนียกบ ไต ยูเรีย

คน สัตวเลี้ยงลูกดวยนํ้ านม ไต ยูเรียสัตวปก สัตวเลื้อยคลาน ไต กรดยูริก

นกและสัตวเลื้อยคลาน ในระยะเอ็มบริโอยังอยูในไข มีการขับถายของเสียออกมาในรูปของกรดยูริกเก็บสะสมไวในถุงแอนแลนทอยด (Allantois) และจะกํ าจัดของเสียออกเมื่อมีการฟกออกเปนตัว

แมลง สัตวเลื้อยคลาน สัตวปก เวลาขับถายของเสียออกมาจะมีอยู 2 สวน คือ สวนที่มีสีดํ าเปนกากอาหารสวนที่มีสีขาวเปนกรดยูริก

คนและสัตวมีกระดูกสันหลัง มีไตเปนอวัยวะในการขับถายของเสียไต

ไตของคน มีลักษณะคลายเมล็ดถั่ว กวาง 6 เซนติเมตร ยาว 10-13 เซนติเมตร หนา 3 เซนติเมตร แตละขางหนัก 150 กรัม

ทอไต (Ureter) มีหนาที่ลํ าเลี้ยงนํ้ าปสสาวะ กระเพาะปสสาวะ (Urinary bladder) เปนสวนที่เก็บนํ้ าปสสาวะทอปสสาวะ (Urethra) มีหนาที่นํ าปสสาวะออกนอกรางกาย

ไตของคนแตละขางประกอบดวยหนวยไต (Nephron) ประมาณ 1.2 ลานหนวย ทํ าหนาที่กรองของเสียจากเลือดและดูดกลับสารที่มีประโยชนคลายกับ เนฟริเดียม (Nephridium) ของไสเดือนดิน

ไตของคนประกอบดวยเนื้อเยื่อ 2 ชั้น ชั้นนอกเรียกวา Cortex ชั้นในเรียกวา Medullaโครงสรางของหนวยไตที่อยูในชั้น Cortex คือ กลุมเสนเลือดฝอย Glomerulus, Bowman's capsule,

Proximal convoluted tubule, Distal covoluted tubuleโครงสรางของหนวยไตที่อยูในชั้น Medulla คือ Loop of Henle, Collecting tubuleหนวยไต แตละหนวยประกอบดวยGlomerulus เปนกลุมเสนเลือดฝอยที่นํ าสารตางๆ ที่อยูในเลือดมากรอง ซึ่งตองอาศัยแรงดันเลือดประมาณ

24 mm.Hg[สวนประกอบของเลือดในเสนเลือดเขาไต (Renal artery) จะมีของเสียปนอยูมากกวาเลือดในเสนเลือดที่ออก

จากไต]

76 ชีววิทยา

การกรองที่ Glomerulus มีอัตราเร็ว 125 ลูกบาศกเซนติเมตร/นาที ดังนั้นใน 1 วันจะกรองไดเทากับ125 ลูกบาศกเซนติเมตร × 60 นาที × 24 ชั่วโมง = 180,000 ลูกบาศกเซนติเมตร หรือ 180 ลิตร ถูกดูดกลับ 99%ขับออกนอกรางกายในรูปปสสาวะวันละประมาณ 1.5 ลิตร

Bowman's capsule โครงสรางเปนกระเปาะลอมรอบ Glomerulus เอาไวเพื่อรับสารที่กรองจาก Glomerulusเรียกของเหลวที่ผานการกรองวา พลาสมาที่กรองได หรือของเหลวที่กรองได (Glomerular filtrate)

Proximal convoluted tubule มีการดูดกลับมากที่สุดประมาณ 65% ของของเหลวที่กรองได [สารอาหารพวกกลูโคส, กรดอะมิโน, NaCl ดูดกลับแบบ Active transport สวนนํ้ า, K+, HCO3

- ดูดกลับแบบ Passivetransport

Loop of Henle ดูดนํ้ ากลับแบบ Passive transport ดูดกลับ NaCl แบบ Passive transport และ Activetransport

Distal covoluted tubule ดูดนํ้ ากลับแบบ Passive transport ดูดกลับ NaCl และ HCO3- แบบ Active

transportCollecting tubule ดูดนํ้ าและยูเรียกลับแบบ Passive transport ดูดกลับ NaCl แบบ Active transport

ตารางแสดงสวนประกอบของสารในนํ้ าเลือด สารในของเหลวที่กรองไดกับปสสาวะ

สาร ของเหลวที่กรองได (g/100 cm3) นํ้ าปสสาวะ (g/100 cm3)นํ้ าโปรตีนยูเรียกรดยูริกแอมโมเนียกลูโคสโซเดียมคลอไรดซัลเฟต

90-9310-200.030.0030.0001

0.10.30.370.003

9502

0.050.050

0.60.60.15

สัดสวนของสารในของเหลวที่กรองได (g/100 cm3)นํ้ า > โปรตีน > คลอไรด > โซเดียม > กลูโคส > ยูเรีย > ซัลเฟต = กรดยูริก > แอมโมเนีย

สัดสวนของสารในนํ้ าปสสาวะ (g/100 cm3)นํ้ า > ยูเรีย > คลอไรด = โซเดียม > ซัลเฟต > กรดยูริก = แอมโมเนียสารที่พบในของเหลวที่กรองไดแตไมพบในปสสาวะ ไดแก กลูโคสและโปรตีนสารที่พบในปสสาวะและมีความเขมเขนมากกวาในของเหลวที่กรองได คือ ยูเรีย แอมโมเนีย กรดยูริก โซเดียม

คลอไรด ซัลเฟตยูเรียในปสสาวะมีความเขมขนมากกวาในของเหลวที่กรองไดประมาณ 60 เทาสัตวกินเนื้อมีปริมาณยูเรียสูงกวาสัตวกินพืช จากปฏิกิริยาการสลายกรดอะมิโน เมื่อหมูอะมิโนถูกดึงออกไปรวม

กับ CO2 ก็จะกลายเปนยูเรีย

77ชีววิทยา

สารจากเลือดเขารวมกับของเหลวที่กรองไดในทอของหนวยไต ไดแกที่ Proximal convoluted tubule H+ ลํ าเลียงแบบ Active transport NH3 ลํ าเลียงแบบ Passive

transportที่ Distal covoluted tubule K+ และ H+ ลํ าเลียงแบบ Active transport

ไตกับการรักษาสมดุลนํ้ าการรักษาสมดุลนํ้ าทางไตมีกลไกดังนี้รางกายขาดนํ้ า → นํ้ าในเลือดมีนอย → แรงดันออสโมติกในเลือดสูง → กระตุนเซลลประสาทในสมองสวนไฮโพทาลามัส → หลั่งฮอรโมน ADH (Antidiuretic hormone) สงไปที่ตอมใตสมองสวนหลัง → ปลอย ADH เขาสูกระแสเลือด → ลํ าเลียงไปที่ทอของหนวยไต → กระตุนใหทอของหนวยไตดูดนํ้ ากลับ → ทํ าใหนํ้ าในเลือดมาก →แรงดันออสโมติกในเลือดลดลง → ยับยั้งไมใหไฮโพทาลามัสหลั่ง ADH ออกมา[สมองสวนไฮโพทาลามัสมีศูนยควบคุมการกระหายนํ้ า เมื่อดื่มนํ้ าเขาไปจะมีนํ้ าในเลือดมาก]ถาตอมใตสมองทํ างานผิดปกติ ปลอย ADH ออกมานอย ทํ าใหการดูดกลับของหนวยไตนอย มีการขับถายปสสาวะมากกวาปกติ เรียกวา เปนโรคเบาจืด (Diabetes insipidus)ความผิดปกติที่เก่ียวเนื่องกับไต

โรคนิ่วในไตและในกระเพาะปสสาวะ เกิดจาก1. ตะกอนของแรธาตุตางๆ ในนํ้ าปสสาวะไมละลายและรวมกันเปนกอนไปอุดตันทางเดินปสสาวะ2. รางกายสรางแรธาตุออกมามากแลวรวมตัวกันเปนกอนนิ่ว3. บริโภคผักใบเขียวที่มีออกซาเลตสูง เชน ผักโขม ใบชะพลู การแกไข รับประทานอาหารประเภทโปรตีน เชน

เนื้อสัตว นม ไขและถั่วตางๆ อาหารเหลานี้จะมีธาตุฟอสฟอรัส ชวยไมใหสารออกซาเลตจับตัวกันเปนผลึกโรคไตวาย เกิดจากไตทํ างานไมได ทํ าใหของเสียสะสมอยูในรางกายมาก เกิดความผิดปกติของการรักษาสมดุล

นํ้ า แรธาตุและกรด-เบสในรางกายสาเหตุของการเกิดโรคไตวาย1. มีการติดเชื้อที่รุนแรง2. มีการสูญเสียเลือดมาก3. เปนโรคเบาหวานติดตอกันเปนเวลานาน

หลักการของเครื่องไตเทียม (Artificial kidney)นํ าเลือดของผูปวยจากเสนเลือดอารเตอรีบริวเวณแขนเขาสูเครื่องไตเทียม โดยเขาไปในทอที่มีเยื่อเซลโลเฟน

รอบๆ ทอมีสารละลายที่มีสวนประกอบคลายคลึงกับสวนประกอบเลือดคนปกติแตไมมีของเสียเหมือนกับในเลือดของเสียในเลือดที่มีความเขมขนสูงจะแพรผานรูเล็กๆ ของเยื่อเซลโลเฟนออกมาในสารละลาย ท ําใหของเสยีในเลอืดลดลงหลังจากนั้นเลือดจะผานกลับเขาสูรางกายของผูปวยทางเสนเวน

การรักษาสมดุลของนํ้ าและการขจัดสารในพืชพืชมีปากใบ (Stoma) เปนตัวควบคุมการรักษาสมดุลของนํ้ า โดยถาพืชไดรับนํ้ ามาก ปากใบจะเปดกวางทํ าใหมี

การคายนํ้ ามาก แตถาพืชไดรับนํ้ านอยปากใบจะปดเพื่อไมใหมีการคายนํ้ าในแวคิวโอลของเซลลพืชอวบนํ้ ามักมีกรดมาลิก (Malic acid) ซึ่งเปนกรดที่ทํ าอันตรายตอเซลลสะสมอยู แตจะ

สลายใหกาซคารบอนไดออกไซดในเวลากลางวัน พืชสามารถนํ าไปใชเปนวัตถุดิบในการสังเคราะหดวยแสงได

78 ชีววิทยา

แบบทดสอบ

จงเลือกคํ าตอบที่ถูกตอง1. สิ่งมีชีวิตที่มีอุณหภูมิรางกายตามกราฟ A, B และ C คือขอใด

อุณหภ

มูิรางก

าย

อุณหภมิูของสิง่แวดลอม

BA

C

A B C1)2)3)4)

นกเงือก อูฐ นกยาง แมวนํ้ า

ฉลาม ลิงแสม คน มาลาย

พะยูน งูจงอาง ปลาโลมา หมีแพนดา

2. ขอใดถูกตองเกี่ยวกับการจํ าศีลของสัตวบางชนิดก. การจํ าศีลตอบสนองการเปลี่ยนแปลงจํ านวนชั่วโมงที่มีแสงในแตละวันข. ในระหวางการจํ าศีล สัตวมีอัตราเมแทบอลิซึมตํ่ ากวาปกติค. ในระหวางการจํ าศีล สัตวมีอัตราการหายใจและการเตนของหัวใจลดลงง. การจํ าศีลทํ าใหสัตวอยูรอดไดในชวงอากาศหนาวเย็นและขาดแคลนอาหาร

1) ก., ข. และ ค. 2) ก., ข. และ ง. 3) ข., ค. และ ง. 4) ก., ข., ค. และ ง.3. สัตวในขอใดมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสอดคลองกับสัตว X

สัตว X

สัตว Y

อุณหภูมิสภาพแวดลอมภายนอก

อุณหภู

มิรางก

าย ( C

)o

C)(°

ก. ปลาโลมาข. จระเขค. ปลาวาฬง. ปลาดุกจ. ปลาพะยูน

1) ก., ข. และ ค. 2) ก., ค. และ จ. 3) ก., ค. และ ง. 4) ข., ค. และ จ.

79ชีววิทยา

4. เมื่อพิจารณาถึงความเปนพิษของแอมโมเนีย (A) กรดยูริก (B) และยูเรีย (C) ที่เกิดจากเมแทบอลิซึมของสารอาหารโปรตีน และพลังงานที่ตองใชเพื่อกํ าจัดของเสียเหลานี้ ขอใดเรียงลํ าดับจากมากไปนอยไดถูกตอง

ความเปนพิษ พลังงานที่ตองการใช1)2)3)4)

A B CC A BA C BA C B

C B A B A C B C A B A C

5. การเปลี่ยนแปลงในขอใดเกิดขึ้นเมื่อรางกายขาดนํ้ าก. แรงดันออสโมติกของเลือดสูงขึ้นข. ตอมใตสมองสวนหลังหลั่ง ADHค. ทอของหนวยไตดูดนํ้ ากลับเพิ่มมากข้ึน

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.6. สารในขอใดที่ไมพบในปสสาวะของคนปกติ

ก. โซเดียม ข. กลูโคส ค. โปรตีน ง. ยูเรีย1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ก. และ ง.

7. จากขอมูลในตาราง ของเหลว ก, ข และ ค มาจากที่ใด

ความเขมขนของสาร (กรัม/100 มิลลิกรัม)ของเหลว ก ของเหลว ข ของเหลว ค

โปรตีนกลูโคสยูเรีย

00.10.03

00

2.0

8.00.10.03

1) ก = พลาสมา ข = โบวแมนสแคปซูล ค = ปสสาวะ2) ก = โบวแมนสแคปซูล ข = ปสสาวะ ค = พลาสมา3) ก = ปสสาวะ ข = โบวแมนสแคปซูล ค = พลาสมา4) ก = พลาสมา ข = ปสสาวะ ค = โบวแมนสแคปซูล

8. ขอใดไมเปนจริง สํ าหรับหนวยไต (Nephron) ในไตของคนเรา1) ปริมาณกลูโคส ยูเรีย โซเดียมอิออน ที่กรองผานโกลเมอรูลัสใกลเคียงกับในพลาสมา2) ไมพบฮีโมโกลบินและอัลบูมินในปสสาวะ เพราะสารดังกลาวไมสามารถผานผนังโกลเมอรูลัส3) ไตขับปสสาวะปริมาณมากขึ้นเมื่อมีการหลั่ง ADH ออกมาในกระแสเลือดมาก4) ตามปกติจะไมพบกลูโคสในปสสาวะเนื่องจากกลูโคสถูกดูดกลับได 100%

9. อวัยวะขับถายที่ทํ าหนาที่คลายคลึงกับหนวยเนฟรอนของสัตวมีกระดูกสันหลังมากที่สุด คือขอใด1) Nephridium 2) Malpighian tubules3) Flame cells 4) Gastrovascular cavity

80 ชีววิทยา

10. อวัยวะใดที่ทํ าหนาที่เกี่ยวของกับระบบขับถายอยางถูกตองกับชนิดของสัตวก. เรติคิวลัม-วัว ข. เนฟริเดียม-ไสเดือนค. ซีกัม-กระตาย ง. ตอมนาสิก-นกทะเลจ. เฟลมเซลล-หนอนตัวแบน ฉ. กึ๋น-นก

1) ก., ค. และ ฉ. 2) ข., ง. และ จ. 3) ก., ง. และ ฉ. 4) ข., ค. และ จ.11. ปสสาวะของนกอีแรงจะมีของเสียที่มีไนโตรเจนเปนองคประกอบอยูในรูปของสารใด

1) ยูเรีย 2) กรดยูริก 3) แอมโมเนีย 4) ไนเตรท12. จากกราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิรางกายและอัตราการใชออกซิเจนของสัตวเลือดอุน และสัตวเลือดเย็นที่

อุณหภูมิสิ่งแวดลอมตางๆ กัน แกน X, Y และ A, B ในแตละกราฟแทนสิ่งใด

สัตวเลือดอุน

แกน X

แกน Y สัตวเลือดเย็นสูง

ตํ่า0 ตํ่า สูง

สัตวเลือดอุน

แกน A

แกน B

สัตวเลือดเย็นสูง

ตํ่า0 ตํ่า สูง

อัตราการใช O2

แกน X แกน Y แกน A แกน B1)2)3)4)

อุณหภูมิสิ่งแวดลอมอุณหภูมิสิ่งแวดลอมอุณหภูมิสิ่งแวดลอมอัตราการใช O2

อุณหภูมิรางกายอุณหภูมิรางกายอัตราการใช O2อุณหภูมิสิ่งแวดลอม

อุณหภูมิสิ่งแวดลอมอัตราการใช O2อุณหภูมิสิ่งแวดลอมอุณหภูมิสิ่งแวดลอม

อัตราการใช O2อุณหภูมิสิ่งแวดลอมอุณหภูมิรางกายอุณหภูมิรางกาย

13. นอกจากแลกเปลี่ยนแกสแลว เหงือกปลายังสามารถทํ าหนาที่ในขอใดก. ปรับแรธาตุของรางกายข. ปรับอุณหภูมิของรางกายค. ขับถายกรดยูริก

1) ก. 2) ข. 3) ก. และ ข. 4) ข. และ ค.14. ปลาอินทรีมีวิธีรักษาสภาพสมดุลของของเหลวในรางกายอยางไร

1) กลืนนํ้ าเขารางกายและกํ าจัดเกลือแรสวนเกินออกจากรางกาย2) กํ าจัดทั้งนํ้ าและเกลือแรสวนเกินออกจากรางกาย3) เคลื่อนยายทั้งนํ้ าและเกลือแรเขาสูรางกาย4) กํ าจัดนํ้ าออกจากรางกายแตรักษาเกลือแรไว

เฉลย

1. 2) 2. 3) 3. 2) 4. 3) 5. 4) 6. 2) 7. 2) 8. 3) 9. 1) 10. 2)11. 2) 12. 2) 13. 1) 14. 1)