9132204 : สขภาพและความงาม

บทท 1โครงสรางและหนาทอวยวะส าคญในรางกาย

หวขอท 1.1 เซลล โครงสรางและกระบวนการท างานของเซลล วฏจกรเซลล

1.1 เซลล (Cell)

• การศกษาเกยวกบเซลลเรมตนขนเมอ ค.ศ. 1674 หลงจากการคนพบเซลลของ Robert Hooke โดยการใชกลองจลทรรศน (microscope) • มการศกษาเซลลจากสงมชวตโดย มตทอส ชไลเดน (Matthias

Schleiden) และเทโอดอร ชวนน (Theodor Schwann) และ มขอสรปดงน

1) สงมชวตทกชนดบนโลกประกอบดวยเซลล 2) เซลลเปนหนวยพนฐานของสงมชวตและสงมชวตเซลลเดยวเปนสงมชวต

ทเลกทสด3) เซลลทกเซลลก าเนดมาจากเซลลตนก าเนด

ทมา: http://s3-eu-west-1.amazonaws.com/lowres-picturecabinet.com/43/main/12/91077.jpg

การศกษาเนอเยอไมคอรกโดยใชกลองจลทรรศนของ Robert Hooke

การน าเนอไมคอรกมาเฉอนใหเปนแผนบางๆ แลวน ามาสองดภายใตกลองจลทรรศนพบลกษณะเปนชองคลายรงผง และ Robert Hooke ไดเรยกสงทคนพบนวา “เซลล (cell)”

หลกการจ าแนกประเภทของเซลล

• การจ าแนกประเภทของเซลลอาศยลกษณะองคประกอบภายในเซลล แตสงททกเซลลมเหมอนกนคอ เยอหมเซลล (plasma membrane) ซงท าหนาทหอหมองคประกอบภายในเซลลทสวนใหญเปนน า ไอออนตาง ๆ เอนไซม

• โครงสรางทจ าเปนตอการมชวตของเซลล เมอพจารณาองคประกอบของเซลลจะสามารถแบงแยกเซลลของสงมชวตออกเปน 2 ประเภท ประกอบดวย • เซลลโพรคารโอต• เซลลยคารโอต

เซลลโพรคารโอต (prokaryotic cell)

• รากศพทของค าวา “prokaryote” มาจากค าสองค าคอ pro- ซงมความหมายวา “กอน (before)” และ karyon มความหมายวา “นวเคลยส (nucleus)” เมอรวมกนจงมความหมายวาเซลลทไมมนวเคลยสหรอเยอหมนวเคลยส (nuclear membrane) • สงมชวตทมลกษณะเซลลแบบนคอ กลมของอารเคยแบคทเรย

(archaebacteria) และกลมของยแบคทเรย (eubacteria) โดยพบเยอหมเซลลและผนงเซลลทท าใหเซลลเกดรปรางแตขาดเยอหมสารพนธกรรม ซงสารพนธกรรมจะรวมกนอยในบรเวณจ าเพาะเรยกวา นวคลออย (nucleoid) ภายในเซลลของโพรคารโอตมออรแกเนล (organelle) ทท าหนาทแปลรหสของ mRNA ในการสรางโปรตน คอ ไรโบโซม (ribosome)

Prokaryotic cell

ทมา: https://camsbiology.weebly.com/prokaryotic-cells.html

เซลลยคารโอต (eukaryotic cell)

• ความหมายของค าวา “eukaryote” คอ เซลลทมนวเคลยสหรอเยอหมนวเคลยส ซงมรากศพทจากค าวา eu- มความหมายวา “แทจรง (true)” กบค าวา karyon มความหมายวา “นวเคลยส” โดยเซลลของยคารโอตทกชนดมโครงสรางหลกทเหมอนกน 3 ประการ คอ

1) เยอหมเซลลท าหนาทหอหมองคประกอบตาง ๆ ภายในเซลล2) นวเคลยสซงมสารพนธกรรมบรรจอยภายในและมเยอหม

นวเคลยสลอมรอบไว3) ไซโทพลาสซม (cytoplasm) คอบรเวณภายในเซลลและเปนท

อยของออรแกเนลตาง ๆ ยกเวน นวเคลยส

ความแตกตางระหวางยคารโอตกบโพรคารโอต

• นอกจากการมเยอหมนวเคลยสทท าใหยคารโอตตางจากโพรคารโอตแลว จ านวนชนดของออรแกเนลภายในเซลลกเปนสงทท าใหเกดขอแตกตางของเซลลทงสองประเภท

• ภายในเซลลยคารโอตจะพบออรแกเนล ประกอบดวย • ไมโทคอนเดรย (mitochondria) • กอลจคอมเพลกซ (Golgi complex) • เอนโดพลาสมกเรตคลมชนดเรยบ (smooth endoplasmic reticulum; SER) • เอนโดพลาสมกเรตคลมชนดหยาบ (rough endoplasmic reticulum; RER) • ไลโซโซม (lysosome) • เพอรอกซโซม (peroxisome) • โพรทเอโซม (proteasome) • เซนทรโอล (centriole)• ไรโบโซม (ribosome)• คลอโรพลาสท (chloroplast) (พบในเซลลพช)

Prokaryotic cell vs Eukaryotic cell

ทมา: https://www.tes.com/lessons/AcIpbLhJ1VlDuQ/cell-biology-part-1

โครงสรางและกระบวนการท างานของเซลล

• เซลลเปนองคประกอบของรางกายมนษยทเลกมากโดยมจ านวน 1012 ถง 1016 เซลล • โครงสรางและการท าหนาทของเซลลจ าเปนตอการด ารงชวตของ

มนษย หากเซลลไดรบความเสยหายหรอบาดเจบกจะสงผลตอการท างานของอวยวะรวมถงระบบการท างานของรางกายทงหมด • ดงนนจงกลาวไดวาสขภาพมนษยจะดไดตองมาจากเซลลทสามารถ

ท างานไดเปนปกต

โครงสรางของเซลล

เยอหมเซลล (plasma membrane)

• เซลลจะถกหอหมดวยเยอหมเซลลทมลกษณะเยอสองชน (bilayer) ประกอบดวยฟอสโฟลพด (phospholipid) และไกลโคลปด (glycolipid) โมเลกลทงสองนประกอบดวยสวนทชอบน า (hydrophilic) และสวนทไมชอบน า (hydrophobic) โดยสวนของหมฟอสเฟตและน าตาลจะท าปฏกรยากบน าเนองจากทงคมประจ (polar) และสวนทเปนลพด (lipid) จะอยดานในของเยอหมเซลลเนองจากไมมประจ (nonpolar)

• เยอหมเซลลมโปรตนทแทรกตวอย (integral protein) โดยท าหนาทเปนตวรบฮอรโมน (hormone receptor) การน าสงสารเขาออกภายในเซลล และการขนสงประจไอออนตาง ๆ

• เยอหมเซลลมคณสมบตเปนเยอเลอกผาน (semipermeable membrane) ทยอมใหสารหรอประจบางชนดสามารถผานได ในกรณทเซลลไดรบบาดเจบจะท าใหคณสมบตการเปนเยอเลอกผานสญเสยไปสงผลใหการเขาออกของสารหรอประจของเซลลผดปกต เซลลจะสภาวะทเรยกวา นโครซส (necrosis) ท าใหเซลลตายในทสด

https://biologywise.com/facilitated-diffusion

ไซโทพลาซม (cytoplasm)

ไซโทพลาซมมลกษณะเปนคอลลอยด (colloid substance) อยภายในเยอหมเซลลประกอบดวย น า โปรตน ไขมน เกลอแร ไกลโคเจน (glycogen) และรงควตถ (pigments) ในไซโทพลาสซมมออรแกเนลลทท าหนาทเฉพาะแตมการประสานงานกนเพอด าเนนกจกรรมของเซลลไดสมบรณ

ทมา: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmedhealth/PMHT0025806/

ออรแกเนลล (organelles)

ไมโทคอนเดรย

- แหลงผลตพลงงานใหแกเซลลในรปของ ATP (adenosine triphosphate)

หนาทการท างาน

ทมา: https://www.parishealingarts.com/migraines-nutrients-mitochondria-methylation/

ออรแกเนลล (organelles)

กอลจคอมเพลกซ

ทมา: https://www.britannica.com/media/full/238044/114953

- ชวยน าสงสารออกนอกเซลลจากการสรางของ ER

หนาทการท างาน

ออรแกเนลล (organelles)

เอนโดพลาสมกเรตคลมชนดเรยบ (SER)

- สงเคราะหไขมน ลโพโปรตน และสเตอรอยดฮอรโมนควบคมระดบแคลเซยมภายในเซลล

เอนโดพลาสมกเรตคลมชนดหยาบ (RER)

หนาทการท างาน

- สงเคราะหโปรตนดวยไรโบโซมทอยบนเยอหม ER ผลตเอนไซมส าหรบไลโซโซม (lysosomal enzymes)

หนาทการท างาน

ทมา: https://ajweinmann.wordpress.com/endoplasmic-reticulum/

ออรแกเนลล (organelles)

หนาทการท างาน

ไรโบโซม

- สงเคราะหโปรตนทงไรโบโซมทอยเปนอสระในไซโทพลาซมและไรโบโซมทยดตดกบเยอหมของ ER

ทมา: https://www.quora.com/What-is-the-most-accepted-theory-about-how-the-ribosome-evolved-Why

ออรแกเนลล (organelles)

หนาทการท างาน

ไลโซโซม

- ภายในบรรจเอนไซมส าหรบยอยสลายสารท น า เ ข า ส เ ซลล ด ว ยก ร ะ บ ว น ก า ร เ อ น โ ด ไ ซ โ ท ซ ส (endocytosis)

ทมา: http://cdn.biologydiscussion.com/wp-content/uploads/2013/08/8038-050-75518CEA.jpg

ออรแกเนลล (organelles)

หนาทการท างาน

เพอรอกซโซม

- ก าจดของเสยและอนมลอสระภายในเซลล เชน ไฮโดรเจนเพอรออกไซด (hydrogen peroxide; H2O2) และก าจดสารพษทเขามาในเซลล

ทมา: https://micro.magnet.fsu.edu/cells/peroxisomes/peroxisomes.html

ออรแกเนลล (organelles)

หนาทการท างาน

โปรทเอโซม

- ยอยสลายโปรตนทมโครงสรางผดปกตภายในเซลล

ทมา: hthttp://longevityreporter.org/blog/2015/12/28/taking-out-the-trash-boosting-garbage-disposal-in-the-brain-slows-dementia

ออรแกเนลล (organelles)

หนาทการท างาน

เซนทรโอล

- ชวยใหเกดการเรยงตวและการแยกตวของโครโมโซมในกระบวนการแบงเซลล

ทมา: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmedhealth/PMHT0029343/?figure=1

โครงรางเสนใยของเซลล (cytoskeleton)

• เซลลจะมโครงสรางเสนใยเปนโ ค ร ง ข า ย อ ย า ง ห ล ว ม ๆ ป ร ะ ก อ บ ด ว ย ไ ม โ ค ร ท บ ล (microtubule) ซงมลกษณะเสนใยและมทอกลวงภายใน และไมโครฟลาเมนท (microfilament)ทมขนาดเลกกวามลกษณะเปนเสนใยทบ เสนใยทงสองนเชอมตอกน นอกจากนยงยดตดกบออรแกเนลลภายในเซลลและเยอหมเซลล ท าใหเซลลเกดรปทรงและชวยในการขนสงสารภายในเซลลhttps://guidancecorner.com/cytoskeleton/

การท าหนาทของเซลล• เซลลโดยทวไปมหนาทในการขนสงสาร น าสารอาหารเขาสเซลล

หลงสาร หายใจระดบเซลล สอสารระหวางเซลล และสบพนธเพมจ านวน นอกจากนการท าหนาทเฉพาะของเซลลขนอยกบชนดของเซลลในอวยวะของรางกาย เชน เซลลของกลามเนอลายชวยในการเคลอนท และเซลลประสาทท าหนาทสงกระแสประสาท เปนตน

http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL2060/BIOL2060-07/CB07.html

การขนสงสารของเซลล (cellular transportation)

• เซลลจะไดรบสารอาหารส าหรบกระบวนการเมแทบอลซมตองมกลไกในการน าสารอาหารหรอสารทจ าเปนเขาสเซลล เซลลจงจะสามารถอยรอดได วธการน าสารเขาสเซลลจะแบงแยกโดยขนอยกบพลงงานทตองใชส าหรบการขนสงสารนน ๆ ใหเคลอนผานเยอหมเซลล ซงสามารถแบงได 2 วธ คอ การขนสงสารแบบพาสซฟและการขนสงสารแบบกมมนต

https://www.quora.com/What-is-passive-transport-in-cells

การขนสงสารแบบพาสซฟ (passive transport)

• การขนสงสารผานเยอหมเซลลวธนจะไมมการใชพลงงาน ATP เพอใหสารผานเขาไปภายในเซลล เชน• การแพรผาน (diffusion)• การออสโมซส (osmosis) • การแพรผานแบบอาศยตวพา

(facilitated diffusion)

https://senecalearning.com/resources/gcse/biology/AQA/osmosis/

การเคลอนทของสารทเปนตวถกละลาย จากบรเวณภายนอกเซลลทมความเขมขนสงแพรผานเขาไปภายในเซลลทเปนบรเวณทมความเขมขนนอยกวา (concentration gradient) เชน การแพรผานของออกซเจน (oxygen) และคารบอนไดออกไซด (carbon dioxide)

การแพรผาน (diffusion)

https://www.ck12.org/book/CK-12-Life-Science-Concepts-For-Middle-School/section/2.11/

การเคลอนทผานเยอหมเซลลของน า โดยทน าจะเคลอนผานจากบรเวณทมน ามากไปยงบรเวณทมน านอย ซงท าใหเกดแรงดนออสโมซส (osmotic pressure)

การออสโมซส (osmosis)

Direction of water movement

การแพรผานของสารผานเยอหมเซลลทตองอาศยโปรตนเปนตวขนสงสารเขาไปภายในเซลล (transport protein) เชน การขนสงน าตาลกลโคส (glucose)

การแพรผานแบบอาศยตวพา (facilitated diffusion)

การขนสงสารผานเยอหมเซลลดวยวธนจะตองใชพลงงาน ATP เพอใหสามารถน าสารเขาไปในเซลลได โดยการเคลอนผานของสารจะไมขนอยกบความแตกตางของความเขมขนของสารระหวางภายในเซลลกบภายนอกเซลล เชน การขนสงโซเดยมและโปแทสเซยมดวยกระบวนการโซเดยม-โพแทสเซยมปม (Na+/K+-ATPase pump)

การขนสงสารแบบกมมนต (active transport)

http://pediaa.com/difference-between-primary-and-secondary-active-transport/

กระบวนการน าสารเขาสเซลล

เยอหมเซลลท าหนาทส าคญในการควบคมการเขาออกของสารตาง ๆ ทจ าเปนตอกจกรรมของเซลล นอกจากการขนสงสารผานเยอหมเซลลแลว เซลลยงมกลไกจ าเพาะในการน าสารหรออนภาคเขาสเซลล ซงเกดจากกระบวนการเอนโดไซโทซส (endocytosis) ทสามารถน าสารหรออนภาคขนาดใหญเขาส เซลลได การเกด เอนโดไซโทซสของเซลลจะมอยสองลกษณะ คอ

1) พโนไซโทซส (pinocytosis)2) ฟาโกไซโทซส (phagocytosis)

พโนไซโทซส (pinocytosis)

• พโนไซโทซส เปนกระบวนการเวาเขาของของเยอหมเซลลเพอหอหมสารหรอโมเลกลทมขนาดเลกแลวน าเขาสเซลลโดยมการใชพลงงาน ATP

https://www.pinterest.com/pin/546694842251391923/

• ฟาโกไซโทซส เปนกระบวนการทยนเยอหมเซลลโอบลอมอนภาคขนาดใหญแลวน าเขาสเซลล เชน เซลลรางกายทไดรบความเสยหาย เซลลแบคทเรย เปนตน ซงกระบวนการฟาโกไซโทซสเปนวธทเ ซ ลล ใ น ร ะบบภ ม ค ม ก น ใ ช ก า จ ดจลนทรยกอโรคทตดเชอเขาสรางกาย ดงนนการเปลยนแปลงทสงผลตอการน าสารเขาสเซลลจะมผลตอการมชวตของเซลลและน าไปสการเกดโรคตาง ๆ ตามมา

ฟาโกไซโทซส (phagocytosis)

https://www.pinterest.com/pin/270497521344711830/

การหลงสารออกนอกเซลล (cellular secretion)

• เซลลมวธการหลงสารออกนอกเซลล เชน ลโพโปรตน (lipoprotein) และไกลโคโปรตนทเซลลสงเคราะหขนดวยกระบวนการเอกโซไซโทซส (exocytosis) ซงรวมถงการปลดปลอยสารทเกดจากกระบวนการยอยสลายเซลลจลนทรยหลงจากกระบวนการ ฟาโกไซโทซสและการก าจดของเสยทเปนพษออกนอกเซลลเพอรกษาสมดลของเซลล

http://www.biologyreference.com/Ep-Fl/Exocytosis.html

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

Endocytosis vs Exocytosis

https://www.ck12.org/biology/exocytosis-and-endocytosis/lesson/Exocytosis-and-Endocytosis-BIO/

การหายใจระดบเซลล (cellular respiration)

การหายใจระดบเซลลเปนกระบวนการทเซลลใชในการสรางพลงงาน ATP ซงประกอบดวยปฏกรยาชวเคมทส าคญ คอ ปฏกรยาชวเคมในวถไกลโคไลซส วฏจกรกรดซตรก (TCA-cycle) ลกโซขนสงอเลกตรอนทใชออกซเจนเปนตวรบอเลกตรอนตวสดทาย ซงการรบสงอเลกตรอนเกดขนในเยอหมชนในของไมโทคอนเดรยกอใหเกดพลงงาน 36 ATP เพอใชในกจกรรมตาง ๆ ของเซลล

http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/cellresp/intro.html

การสรางพลงงาน ATP

http://schoolbag.info/chemistry/mcat_biochemistry/64.html

วถไกลโคไลซส (glycolytic pathway)

ไกลโคไลซส เปนกระบวนการแยกโมเลกลของกลโคสทมจ านวนคารบอน 6 อะตอม ใหเปนน าตาลทมคารบอน 3 อะตอม จ านวน 2 โมเลกล โดยกระบวนการไกลโคไลซสจะแบงออกเปน 2 ขนตอนหลก คอ 1) ขนตอนการใชพลงงาน 2 ATP 2) ขนตอนการสรางพลงงาน 4 ATP

และ 2 NADH+H+

• ผลผลตสดทายได 2 pyruvate• 4ATP – 2ATP = 2ATP

วฏจกรกรดซตรก (citric acid cycle)ในสภาวะทมออกซเจน (O2) pyruvate ทสรางจากกระบวนการไกล

โคไลซสจะเขาสไมโทคอนเดรยเพอสรางพลงงานแบบ substrate-level phosphorylation ซงมขนตอนโดยสรปดงน

1) Pyruvate ถกเปลยนเปน acetyl CoA ได NADH+H+ จ านวน 1 โมเลกล

2) Acetyl CoA รวมตวกบ oxaloacetate ไดเปน citrate3) เกดกระบวนการสลาย citrate ใหกลายมาเปน oxaloacetate โดย

ระหวางขนตอนนมการสรางสารดงตอไปน- CO2 จ านวน 2 โมเลกล- NADH+H+ จ านวน 3 โมเลกล - FADH2 จ านวน 1 โมเลกล - ATP จ านวน 1 โมเลกล

วฏจกรกรดซตรก (citric acid cycle)

https://www.ck12.org/book/CK-12-Biology-Concepts/r10/section/2.27/

Citric acid cycle หรอ Krebs cycle ตงชอเพอเปนเกยรตนกวทยาศาสตร Dr. Hans Krebs ทไดศกษาวฏจกรนในชวงป ค.ศ. 1930

ลกโซขนสงอเลกตรอน (electron transport chain)

• ลกโซขนสงอเลกตรอนเกดขนทเยอหมชนในของไมโทคอนเดรย• กลโคส 1 โมเลกล เมอผานกระบวนการไกลโคไลซสและวฏจกรกรดซตรกจะได

ATP จ านวน 4 โมเลกล และได NADH+H+ จ านวน 10 โมเลกล และ FADH2

จ านวน 2 โมเลกล• NADH+H+ และ FADH2 จะเขาสกระบวนการ oxidative phosphorylation

เพอสราง ATP• การสราง ATP จากลกโซขนสงอเลกตรอนท าใหเกดความเขมขนทตางกนของ

โปรตอน (H+) ระหวางเยอหมชนในของไมโทคอนเดรย • โปรตอนจะถกขนสงออกไปยงบรเวณ intermembrane space จ านวนมาก

จากนนจะเขามาดานในผานโปรตน ATP synthase ท าใหเกดการสราง ATP ในขนตอนนดวยการกระตนใหเกดการเตมหมฟอสเฟตใหกบ ADP

ลกโซขนสงอเลกตรอน (electron transport chain)

https://socratic.org/questions/where-in-the-mitochondrion-does-the-electron-transport-chain-take-place

intermembrane space

เกดการเตมหมฟอสเฟตใหกบ ADP เพอสราง ATP

สรป: การหายใจระดบเซลล

กลโคสจ านวน 1 โมเลกล ท าใหเกดการสราง ATP ทงหมด 36 ATP

Substrate level phosphorylation

ATP ถกสรางโดยการถายทอดหมฟอสเฟต (P) จากสารทมพนธะเคมพลงงานสงกวามายง ADP โดยตรง โดยม enzyme เปนตวกระตน

http://www.writeopinions.com/substrate-level-phosphorylation

Oxidative phosphorylation

• การสราง ATP จากการถายทอดอเลกตรอน (e-)ผานสารน า e- เชน NADH, FADH2 ใน electron transport chain ท mitochondria

• ม O2 เปนตวรบ e- ตวสดทาย

การสอสารระหวางเซลล (cell-cell communication)

• กลไกทเซลลใชในการสอสารกนมสวนส าคญในการก าหนดหนาทและการท างานของเซลล • กลไกดงกลาวนท างานผานตวรบทอยบนเยอหมเซลล (surface

receptors)• การสงสญญานใชโมเลกลจ าเพาะเรยกวา ลแกนด (ligands) เชน

ฮอรโมน (hormones) ทผลตจากตอมไรทอ (endocrine glands)• ลแกนดเคลอนทไปยงเซลลเปาหมาย (target cell) ผานทางกระแส

เลอดแลวเขาจบกบตวรบบนเซลลเปนการสงสญญานกระตนใหเซลลแบงตว หรอ สรางสารทจ าเปนบางอยางออกมา

http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL2060/BIOL2060-14/14_01.jpg

Cell-Cell communication

เซลลทสรางฮอรโมน

กระแสเลอด

เซลลเปาหมาย

การสบพนธระดบเซลล (cellular reproduction)• การสบพนธระดบเซลล หมายถงการแบงเซลล (cell division) และ

การพฒนาเซลลไปท าหนาทเฉพาะ (cellular differentiation) โดยกระบวนการถกควบคมดวยยน

• การแบงเซลลแตละประเภทในรางกายจะมชวงเวลาแตกตางกนขนอยกบชนดของเซลลและการไดรบสญญาณกระตนใหแบงเซลลจากฮอรโมน

http://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-1-cell-biology/11-introduction-to-cells/cell-differentiation.html

วฏจกรของเซลล (cell cycle)

• การสรางเซลลใหมจากการแบงเซลลทมอยกอนนนท าใหรางกายมนษยเกดการเจรญเตบโต • คาของวฏจกรเซลลสามารถค านวณไดจากคาเฉลยเวลาทในการเพม

จ านวนเซลลเปน 2 เทา • การแบงเซลลทท าใหเกดผลดงกลาวเปนเหตการณซ า ๆ ทเรยกวา

วฏจกรของเซลล ประกอบดวย 2 ระยะ คอ ❑ อนเตอรเฟส (interphase) และ ไมโทตกเฟส (mitotic phase)❑ การแบงเซลล (cell division) ประกอบดวย 2 กระบวนการ คอ การ

แบ ง น ว เ ค ล ย ส (karyokinesis) และ ก า รแบ ง ไ ซ โทพลาซ ม (cytokinesis)

interphase ------> mitotic phase

วฏจกรของเซลล (cell cycle)

อนเตอรเฟส (interphase)

• เปนระยะของการแบงเซลลทมชวงเวลายาวนานทสดในหนงรอบวฏจกรของเซลล • ระยะนเกดการสรางโมเลกลทจ าเปนตอการแบงเซลล เชน การ

สงเคราะหกรดอะมโน การสรางโปรตนฮสโตน ผลตเอนไซม และมการเพมจ านวนของดเอนเอ

อนเตอรเฟสสามารถแบงแยกยอยออกเปน 3 ระยะ

1) G1 phase ระยะนเปนชวงทเซลลมขนาดเลกกวาระยะอนและเกดการสราง mRNA เพอสงเคราะหโปรตนและออรแกเนลทจ าเปนตอการแบงเซลล

2) S-phase อกษรยอ “S” มาจากค าวา “synthesis” แปลวาการสงเคราะห นนหมายความวาระยะนจะมการสงเคราะหดเอนเอเพอเพมจ านวนชดโครโมโซมใหเปน 2 เทา ซงขนาดของเซลลจะใหญขนเรอย ๆ อยางตอเนอง

3) G2 phase เปนระยะกอนทจะเขาสระยะทเซลลมการแบงตว เซลลจะเจรญเตบโตอยางชา ๆ เพอเตรยมพรอมเขาส ไมโทตกเฟส

Interphase

https://www.philpoteducation.com/mod/book/view.php?id=779&chapterid=1123#/

ไมโทตกเฟส (mitotic phase)

• ระยะทมการแบงนวเคลยส และ ไซโทพลาสซม ประกอบดวยระยะยอย 2 ระยะ ดงน

1) ไมโทซส (mitosis) ระยะนดเอนเอหรอโครโมโซมทเพมสองเทาในระยะอนเตอรเฟสจะแยกออกเปน 2 ชด ไดสองนวเคลยสในหนงเซลล

2) การแบงไซไทพลาซม (cytokinesis) เปนการแบงไซโทพลาสซมระยะทเกดหลงจากการแบงนวเคลยส โดยจะเกดการคอดเขามาของเยอหมเซลลจนสดทายจะไดเซลลลก 2 เซลล (daughter cells)

ไมโทซส (mitosis): Prophasehttp://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-1-cell-biology/16-cell-division/mitosis.html

Prophase เปนระยะทมการหดสนลงของ chromatin พนทบกนหนาขน โดยแตละโครโมโซมประกอบดวย 2 chromatid ในระยะนมการสราง ribosomal RNA บรเวณของ nucleolus รวมถงพบการสลายตวของ nuclear membrane การเคลอนทของ centriole จะไปยงขวเซลลทงสองดานและอยเปนค จากนนเรมมการสราง spindle fiber ทยดกบโครโมโซมบรเวณ centromere

http://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-1-cell-biology/16-cell-division/mitosis.html

Metaphase เปนระยะทโครโมโซมถกดงมาเรยงกนอยตรงกลางเซลลเรยกวา equatorial plate หรอ metaphase plate ในระยะนจะสงเกตเหนโครโมโซมหดสนมากทสดเมอศกษาภายใตกลองจลทรรศน ระยะ metaphase จงเหมาะสมตอการศกษารปรางของโครโมโซม

ไมโทซส (mitosis): Metaphase

http://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-1-cell-biology/16-cell-division/mitosis.html

Anaphase เปนระยะท chromatid ของโครโมโซมเรมแยกจากกนตรงบรเวณ centromere จากการท างานของ spindle fiber ท าให chromatid เคลอนทไปยงขวเซลล ในสวนของจ านวนโครโมโซมทแยกไปยงแตละขวมจ านวนชดเปน 2n เทากน โดย 1 chromatid เทยบเทา 1 chromosome

ไมโทซส (mitosis): Anaphase

http://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-1-cell-biology/16-cell-division/mitosis.html

Telophase เปนระยะทโครโมโซมทอดตวเนนเรมคลายตวยดยาวออกเปน chromatin เรมการสลายตวของ spindle fiber มการสราง nucleolus รวมถง nuclear membrane เพอลอมรอบสารพนธกรรมของเซลล

ไมโทซส (mitosis): Telophase

การแบงไซไทพลาซม (cytokinesis)https://www.quora.com/How-does-cytokinesis-proceed-in-a-plant-cell-and-how-is-it-different-from-mitosis

Cytokinesis เปนระยะทเกดการคอดตวของเซลลบรเวณทเคยเปน metaphase plate ซงเรยกกระบวนการนวา cleavage ในเซลลสตวจะสงเกตการแบงไซโทพลาซมจาก cleavage furrow ทมผลมาจากการท างานของ contractile ring ประกอบดวยเสนใย actin และ myosin การคอดลงของเซลลท าใหไดเซลลใหม 2 เซลล

http://www231.pair.com/fzwester/courses/sitesmain/mitosis.html

• วฏจกรของเซลลหนงรอบใชเวลาประมาณ 18–24 ชวโมง ส าหรบเซลลทมการเจรญเตบโตในรางกาย และ

• ระยะ S-phase จะใชเวลา 7–8 ชวโมง

• การเกดไมโทซสและการแบงไซโทพลาซมจะใชเวลาเพยง 30–45 นาท

• นอกจากเซลลในรางกายบางสวนมการแบงเซลลยงมเซลลหยดการเจรญเตบโตหรอหยดการแบงเซลลเรยกระยะนวา G0

• เซลลสวนใหญของรางกายจะอยในระยะ G0 และเปนชวงทเซลลมความสมบรณมากสามารถท ากจกรรมตาง ๆ ของเซลลไดเปนอยางด

• แตเซลลบางบรเวณในรางกายสามารถเขาสระยะ G1 ไดเพอเรมตนการแบงเซลล เชน เซลลบรเวณผวหนงเมอไดรบความเสยหายจากการบาดเจบกจะเกดการแบงเซลลมาแทดแทนเซลลทสญเสยไป

• อยางไรกตามเซลลบางชนด เชน เซลลประสาทเมอเจรญเตมทแลวหากเกดความเสยหายกจะไมมการแบงเซลลใหมมาทดแทน

เซลลมะเรง (cancer cell)

• การแบงเซลลและวฏจกรของเซลลไมมทสนสด ไมสามารถควบคมการแบงเซลลได • เกดจากความผดปกตของยนทเปนผลมาจากการทรางกายไดรบ

สารกอมะเรง (carcinogens) เชน ▪การสมผสแสงอลตราไวโอเลต (UV) เปนเวลานาน ▪การสบบหร ▪การรบประทานอาหารทมการปนเปอนสารอะฟลาทอกซน

(aflatoxin)▪การตดเชอไวรสบางชนด เชน การตดเชอ HPV ทท าใหเกดมะเรง

ปากมดลก (cervical cancer) การเชอไวรสตบอกเสบชนดบ (HBV) ทเปนสาเหตการเกดมะเรงตบ (liver cancer)

https://www.philpoteducation.com/mod/book/view.php?id=779&chapterid=1123#/

การสญเสยการควบคมการแบงเซลลเปนสาเหตการเกดเซลลมะเรง

ไมโอซส (meiosis)

• เปนการสรางเซลลสบพนธทงสเปรมและไข โดยการแบงเซลลในลกษณะนจะเกดไมโอซส 2 ระยะ คอ• ไมโอซส I (meiosis I) ประกอบดวย▪prophase I, metaphase I, anaphase I,

telophase I• ไมโอซส II (meiosis II) ประกอบดวย▪prophase II, metaphase II, anaphase II,

telophase II

Meiosis I

Prophase I เปนระยะมการจ าลองดเอนเอไดโครโมโซมทประกอบดวย 2 chromatid โดยโครโมโซมคเหมอนจะเขาคกนซงมต าแหนง centromere ตรงกน ท าใหเหนเปน chromatid 4 เสน (tetrad chromatid) และเกดการไขวทบกนเรยกวา chiasma ทมผลตอการแลกเปลยนชนสวนของ chromatid โดยกระบวนการ crossing over

Meiosis I

Metaphase I เปนระยะทแตละโครโมโซมมาเรยงกนแบบ metaphase plate โดยเปนการเรยงตวของโครโมโซมคเหมอน มการสราง spindle fiber จบตรงดานใดดานหนงบรเวณ centromere ของโครโมโซมคเหมอน

Meiosis I

Anaphase I เปนระยะทโครโมโซมคเหมอนแยกออกจากกนไปยงขวเซลลดวย spindle fiber ในระยะนยงไมมการแยกของ chromatid

Meiosis I

Telophase I และ cytokinesis เปนระยะทโครโมโซมคเหมอนเคลอนทไปอยทขวเซลล และเรมกระบวนการแบงไซโทพลาซม ไดเซลลลก 2 เซลล (1n: haploid cell)

Meiosis II

https://byjus.com/biology/meiosis-ll-cell-division/

Meiosis II เปนกระบวนการแบงเซลลทมขนตอนคลายกนกบ mitosis โดยทเปนการแยก chromatid ออกจากกนไดเปนเซลลลก 2 เซลล (1n: haploid cell) หลงจากนเซลลทไดจะพฒนาไปเปนเซลลสบพนธตอไป

https://biologydictionary.net/meiosis/

ขนตอนการแบงเซลลแบบไมโอซส

เมอกระบวนการแบงเซลลเสรจสนจะไดเซลลทจะพฒนาไปเปนเซลลสบพนธจ านวน 4 เซลล เหตผลทการแบงเซลลสบพนธมการลดพนธกรรมเปน 1 ชด เนองมาจากวามนษยมโครโมโซม 2 ชด ท เขาคกนอย หรอ 46 แทง โดยไดมาจากสเปรมของพอ 1 ชด หรอ 23 แทง และไดจากไขของแมอก 1 ชด หรอ 23 แทง เมอไขเกดการปฏสนธกบสเปรมกจะไดโครโมโซมทครบจ านวน 46 แทง

การสรางเซลลสบพนธเพศชาย

การสรางเซลลสบพนธเพศหญง

ภาพสรปขนตอนการสรางเซลลสบพนธของมนษย

https://socratic.org/questions/how-do-the-products-of-meiosis-i-differ-from-those-of-meiosis-ii

เอกสารคนควาเพมเตม

• ไพศาล สทธกรกล และคณะ. (2546). ชววทยา เลม 1. กรงเทพฯ: สมาคมวทยาศาสตรแหงประเทศไทยในพระบรมราชปถมภ.

• Braun, C.A. and Anderson, C.M. (2007). Pathophysiology: functional alterations in human health. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.

• Devasier, B., Buddolla, V., Sanghyo, K., Jeong, H.An. (2017). An ultra-sensitive biophysical risk assessment of light effect on skin cells. Oncotarget, 8(29), 47861–47875.

• Johnson, M.D. (2012). Human biology: concepts and current issues. 6thedition. New York, NY: McGraw-Hill.

• Karp, G. (2010). Cell biology. 6thedition. Singapore: Wiley John Wiley & Sons.• Miller, K.R. & Levine, J. (2010). Biology: teacher’s edition. New Jersey: Pearson.• Miranda, A., Farage, Kenneth, W., Miller, Peter, E., Howard, I., Maibach. (2013). Characteristics of the

Aging Skin. Adv Wound Care (New Rochelle), 2(1), 5–10.• Ruta, G., Aikaterini, I., Liakou, Athanasios, T., Evgenia M., Christos, C., Zouboulis. (2012). Skin anti-aging

strategies. Dermatoendocrinol, 4(3), 308–319.• Bianconi, E., Piovesan, A., Facchin, F., Beraudi, A., Casadei, R., Frabetti, F., Vitale, L., Pelleri, M.C., Tassani,

S., Piva, F., Perez-Amodio, S., Strippoli, P., Canaider, S. (2013). An estimation of the number of cells in the human body. Ann Hum Biol, 40(6), 463-471.

• Shimizu, S., Yoshida, T., Tsujioka, M., Arakawa, S. (2014). Autophagic Cell Death and Cancer. International Journal of Molecular Sciences, 15(2), 3145–3153.