OSOTSAPA Camp to University - Biology

ÇÔªÒ : ªÕÇÇÔ·ÂÒÍ.àË¹‹§

Camp to University

OSOTSPA…

www.JIAacademy.com

ชววทยา อ.เหนง www.JIAacademy.com

1

พนธศาสตรและววฒนาการ 1. ขอใดไมถกตอง (PAT2 มนาคม 52) 1. เกลยวคของสายพอลนวคลโอไทดเวยนขวาตามเขมนาฬกา 2. เบสคสมในสายพอลนวคลโอไทดยดกนดวยพนธะไฮโดรเจน 3. ถาเปรยบโครงสรางของสายดเอนเอเปนบนไดเวยน ราวบนไดเกดจากไนโตรจนสเบสจบกบหมฟอสเฟต 4. โครงสรางของเบสพวรน เปนวงแหวนทประกอบดวยคารบอนและไนโตรเจน 2 วง แตเบสไพรมดนมวงแหวนดงกลาว 1 วง 2. จาก mRNA ทมลาดบนวคลโอไทด 5’ UAC UCC AGU AUA CCA GAG 3’ mRNA ขางตนถกสงเคราะหมาจาก DNA ตนแบบ ทมลาดบนวคลโอไทดอยางไร (PAT2 มนาคม 52) 1. 5’ TAC TCC AGT ATA CCA GAG 3’ 2. 5’ ATG AGG TCA TAT GGT CTC 3’ 3. 5’ GAG ACC ATA TGA CCT CAT 3’ 4. 5’ CTC TGG TAT ACT GGA GTA 3’ 3. ขอใดสอดคลองกบกฎแหงการแยก (PAT2 มนาคม 52) 1. กฎขอน ไดมาจากการศกษาลกษณะทไดจากการผสมพจารณาสองลกษณะ 2. ยนทอยเปนคจะแยกออกจากกนในระหวางการแบงเซลลแบบไมโทซสของการสรางเซลลสบพนธ 3. ในการผสมของสงมชวตทมลกษณะเดนแทกบลกษณะดอยแทจะใหลกรน F2 ทมลกษณะเดนตอลกษณะดอยเปน 3:1 4. ยนทแยกออกจากยนทเปนคกน จะจดกลมอยางอสระกบยนอนทแยกออกจากคเชนกน ในการเขาไปอยในเซลลสบพนธ 4. ลกษณะในขอใดถกควบคมดวยกลไกทางพนธกรรมแบบเดยวกน (PAT2 มนาคม 52) 1. สตาของคน และ หมเลอดระบบ ABO 2. ตาบอดสในคน และ สตาของแมลงหว 3. ดาวนซนโดรม และ โรคธาลสซเมย 4. โรคธาลสซเมย และ โรคฮโมฟเลย 5. ตารางรหสพนธกรรม (PAT2 มนาคม 52) จากตาราง มวเทชนททาใหเบสลาดบท 5 ของ mRNA ทมลาดบนวคลโอไทดเปน 5’ AUGUCCGUA 3’ เปลยนจาก C เปน A จะสงผลถงชนดของกรดอะมโนในลาดบท 2 ของสายพอลเพปไทดทถกสรางขนจาก mRNA นอยางไร 1. ไมมการเปลยนแปลงชนดของกรดอะมโน 2. เปลยนชนดของกรดอะมโนจาก Ser เปน Tyr 3. เปลยนชนดของกรดอะมโนจาก Arg เปน Asp 4. เปลยนชนดของกรดอะมโนจาก Pro เปน Thr 6. จากแผนภาพตอไปน (PAT2 มนาคม 52)

ก ข และ ค คออะไร ตามลาดบ 1. RNA พอลเมอเรส DNA ไลเกส ไรโบโซม 2. RNA พอลเมอเรส DNA พอลเมอเรส อารเอนเอส 3. DNA พอลเมอเรส DNA ไลเกส อารเอนเอส 4. DNA พอลเมอเรส RNA พอลเมอเรส ไรโบโซม


2

7. จากเพดดกร (PAT2 มนาคม 52) ลกษณะผดปกตทแสดงออกในเพดดกร นาจะเกดจากการถายทอด

พนธกรรมแบบใด 1. autosomal dominant 2. autosomal recessive 3. X-linked inheritance 4. multiple alleles

8. ถาประชากรในอาเภอหนง ซงอยในภาวะสมดลของฮารด-ไวนเบรก มจานวนทงหมด 10,000 คน มผปวยเปนโรคซสตค ไฟโบรซส ซง เปนโรคพนธกรรมแบบยนดอยบนโครโมโซมรางกาย 4 คน จะมประชากรประมาณกคนทเปนพาหะของโรค (PAT2 มนาคม 52)

1. 49 คน 2. 98 คน 3. 196 คน 4. 392 คน พจารณาภาพแสดงการสงเคราะหโปรตน แลวตอบคาถามขอ 9 และ 10

9.โมเลกลขอใดไมพบในสงมชวต (A-net 51) 1. B 2. C 3. E 4. G 10.จากตารางรหสพนธกรรมขางลาง โมเลกล D ควรมลาดบ กรดอะมโนอยางไร (A เคลอนทจากขวาไปซาย) ใหเรยงลาดบตามลาดบของการสงเคราะหโปรตนทเกดขน (A-net 51)

1. Ile –Gly – Ser 2.Asp – Ala –Arg 3.Ser – Gly –Ile 4.Arg – Ala –Asp 11. ครอบครวหนงมลก 3 คน ลายพมพ DNA ของทกคนในครอบครวเปนดงภาพดานลาง ลกคนใดทเปนลกตดพอ (A-net 51)

1. ลกคนท 1

2. ลกคนท 2 3. ลกคนท 3 4. ไมมลกคนใดเลยเปนลกตดพอ


3

12.เมอนาสตวเพศผทมจโนไทป เปน AaBB’CC มาผสมกบสตวเพศเมยทมจโนไทป AaBBCC’ โดยกาหนดปฏสมพนธระหวางอลลล เปนดงตาราง (A-net 51)

A ขม a สมบรณ B ขม B’ ไมสมบรณ C ขม C’ ไมสมบรณ

ลกทมจโนไทปเหมอนฝายพอ จะมอตราสวนเทาไร 1. 3/4 2. 1/8 3. 3/16 4. 9/64

13.ครอบครวหนงทงพอและแมเปนพาหะของโรค Sickle cell anemia หากครอบครวนตองการมลก 3 คน โอกาสทลกทง 3 คนจะไมเปนโรคน มคาเทาไร (A-net 51)

1. 1/64 2. 3/64 3. 9/64 4. 27/64 14.ขอใดถกตอง (A-net 51) ก.ลดดงสแตรนด ถกสงเคราะหในทศทางเดยวกนกบ ทศทางการคลายเกลยว ข.ลดดงสแตรนด ถกสงเคราะหโดยการเตมนวคลโอไทด ทปลาย 3’ แตแลกกงสแตรนดถกสงเคราะหโดยการเตมนวคลโอไทดทปลาย 5' ค.การสงเคราะหลดดงสแตรนด เกดขนอยางตอเนองตอเนอง แตแลกกงสแตรนดถกสงเคราะหเปนสายสน ๆ

1. ก ข 2. ข ค 3. ก ค 4. ก ข ค 1. ก ข 2. ข ค 3. ก ค 4. ก ข ค

15.นกวทยาศาสตรนาขาวสองตนมาผสมกน โดยตนเพศเมยมจโนไทปเปน aa สวนตนเพศผมจโนไทปเปน Aa ผลจากการผสมนจะทาใหไดจโนไทปของเอนโดสเปรมแบบใดบาง ในอตราสวนเทาใด (A-net 50) 1. 1 Aaa : 1aaa 2. 3 Aaa : 1 aaa 3. 1 AAa : 1 aaa 4. 3 AAa : 1 aaa 16.การถายทอดโรคทางพนธกรรมชนดหนงทปรากฏในพนธประวตของครอบครวมลกษณะดงน (A-net 50) การถายทอดลกษณะทางพนธกรรมนมแบบแผนอยางไร 1. การถายทอดยนทไมเกยวเนองกบเพศ และลกษณะทผดปกตเปนลกษณะดอย 2. การถายทอดยนทไมเกยวเนองกบเพศ และลกษณะทผดปกตเปนลกษณะเดน 3. การถายทอดยนทเกยวเนองกบ X (X – linked gene) และลกษณะทผดปกตเปนลกษณะดอย 4. การถายทอดยนทเกยวเนองกบ X (X – linked gene) และลกษณะทผดปกตเปนลกษณะเดน 17.นกวทยาศาสตรพบวา DNA ของสงมชวตชนดหนงมปรมาณ Cytosine 38% ดงนนปรมาณของ Thymine คดเปนกเปอรเซนต (A-net 50) 1. 12 2. 24 3. 31 4. 38 18.การศกษาขอมลจากภาพทเกดจากการหกเหของรงสเอกซผานผลก DNA ทาใหวตสนและครกไดทราบคณสมบตของ DNAไดแก (A-net 50) ก. โมเลกลมรปรางเปนเกลยว ข. ระยะหางของเกลยวแตละรอบ ค. ลาดบของนวคลโอไทดในสาย DNA ง. ความยาวของเสนผานศนยกลางของเกลยว DNA 1. ก. และ ข. 2. ข. และ ค. 3. ก., ข. และ ค. 4. ก., ข. และ ง.


4

จดเนนท 1 โครงสรางสารพนธกรรม (DNA Structure) -DNA : Deoxyribonucleic Acid = Double helix of polynucleotide -monomer: nucleotide = Deoxyribose + Nitrogenous base + Phosphate group: H3 PO4

-Polynucleotide: หมฟอสเฟตของนวคลโอไทดถดไปจะเขาไปตอกบหมไฮดรอกซล (- OH) ทคารบอนทตาแหนงท 3 ของนาตาลของนวคลโอไทด กอนหนาดวยพนธะ ฟอสโฟไดเอสเทอร (Phosphodiester linkage) ทาใหเกดปลายดานหมฟอสเฟส เรยกวา ปลาย 5 ไพรม (5’ end) และปลายดานตรงขามเรยกวา ปลาย 3 ไพรม (3’ end) -โพลนวคลโอไทด 2 สายเรยงขนานกนในทศสวนทางกน (Antiparallel) 2 สายยดกนดวยพนธะไฮโดรเจน (Hydrogen bond) ระหวางเบส A และเบส T จานวน 2 พนธะ และระหวางเบส C และ เบส G จานวน 3 พนธะ เรยกวาเปน เบสคสม (Complementary base pair) -โพลนวคลโอไทดทงสองสาย บดพนเกลยวกน (Double Helix) โดยมโครงสรางคลายบนไดเวยน ตามเขมนาฬกา มนาตาลและฟอสเฟตเปนแกนบนได (Backbone) และมคเบส เปนขนบนไดแตละขน - ระยะ 1 เกลยวของการหมน (turn) หรอมมรวมเทากบ 360 องศา มความยาว 34 Ao (Angstrom) หรอ 3.4 nm (nanometers) [ 1 Ao = 10-10 m] [ 1 nm = 10 Ao ] - ระยะ 1 เกลยว ประกอบดวย 10 คเบส (20 นวคลโอไทด) ดงนน ระยะหางระหวางคเบสแตละค มคา 3.4 Aoหรอ 0.34 nm - ความกวางของเกลยว มขนาดเสนผานศนยกลาง 20 Ao หรอ 2 nm - การหมนเกลยวทาใหเกดรองขนาดใหญ (Major groove) และรองขนาดเลก (Minor groove)


5

โครงสรางดเอนเอเปรยบเทยบกบอารเอนเอ RNA = Ribonucleic acid DNA = Deoxyribonucleic acid 1. ชนดของนาตาล

Ribose (C5H10O5)

Deoxyribose (C5H10O4)

2. เบส A, G, C และ U A, G, C และ T 3. หมฟอสเฟต ม ม 4. พนธะ ฟอสโฟไดเอสเทอร ฟอสโฟไดเอสเทอร 3. หนาท - เปนตนแบบของการสงเคราะหโปรตน

- เปนสารพนธกรรมในสงมชวตบางชนด เชน ไวรสไขหวดใหญ (Influenza), ไขหวดนก, เอดส (HIV), ซาร (SARS)

-เปนตนแบบของการสงเคราะหอารเอนเอ -เปนสารพนธกรรมในสงมชวตสวนใหญ

3. โครงสราง สวนใหญเปนสายเดยว สวนใหญเปนเกลยวค อารเอนเอทเกยวของ 3 ชนด 1. เอมอารเอนเอ (mRNA: Messenger RNA) เปนตวกลางทนาขอมลทางพนธกรรมจากดเอนเอ จากบรเวณนวเคลยส ออกมายงบรเวณ ไซโทพลาสซมเพอสงเคราะหโปรตน โดยลาดบนวคลโอไทดทก 3 ตวบน mRNA เรยกวา รหสพนธกรรม หรอ โคดอน (Codon) 2. อารอารเอนเอ (rRNA: Ribosomal RNA) เปนองคประกอบในไรโบโซม โดยเปนตาแหนงทยด mRNA เมอมการแปลรหส เพอสงเคราะหโปรตน

3. ทอารเอนเอ (tRNA: Transfer RNA ) เปนตวนากรดอะมโนไปยงบรเวณไรโบโซม โดยลาดบนวคลโอไทดทก ๆ 3 ตว บน tRNA เรยกวา แอนตโคดอน (Anti codon) ซงจะสมพนธกบรหสโคดอน บน mRNA


6

จดเนนท 2 การสรางโปรตน (Protein synthesis) ประกอบดวย 2 กระบวนการ หลก ๆ คอ (1) การถอดรหส (Transcription) โดยทดเอนเอจะถอดรหสออกมาให

เปนเอมอารเอนเอ (mRNA: Messenger RNA ) โดยอาศยเอนไซม อารเอนเอโพลเมอรเรส (RNA Polymerase) ซงเกดขนภายในนวเคลยส 1. ขนเรมตน (Initiation) RNA polymerase เขาจบดเอนเอทเปนสายค ใน

ตาแหนงทเปนยนและสลายพนธะไฮโดรเจนระหวางเบสคสม ทาใหดเอนเอแออกจากกน และใชสายใดสายหนงในการเปนตนแบบของการถอดรหส เรยกสายนวา Sense Strand สวนสายทไมไดเปนตนแบบ Antisense Strand

ยก

2. ขนการตอสายยาว (Elongation) นวคลโอไทด ทมเบส A, G, C และ U จะเขาจบโดยสมพนธกบ ดเอนเอสายตนแบบ โดยมทศการสงเคราะห mRNA เรมจาก 5’ --- > 3’ (ดเอนเอ สายตนแบบมทศ จาก 3’ --- > 5’) และการเชอมตอ นวคลโอไทด RNA polymerase

3. ขนสนสด (Termination) RNA polymerase เคลอนทไปบนสายดเอนเจนครบลาดบนวคลโอไทดในสวนทเปนยน (Gene) จงหยดทางาน สาย mRทสรางขนจะแยกออกจากดเอนเอและออกไปยงไซโทพลาสซม

อNA

(2) การแปลรหส (Translation) เปนกระบวนการแปลรหสทอยบนเอมอารเอนเอใหเปนโปรตน โดยอาศย ไรโบโซม ทภายใน

ประกอบดวยอารอารเอนเอ (rRNA: Ribosomal RNA) และอาศยทอารเอนเอ (tRNA: Transfer RNA) เปนตวนากรดอะมโนเขามาตอเปนสายโปรตน 1.ขนเรมตน (Initiation)

- ไรโบโซมหนวยเลก จะเขาจบและเคลอนทไปบนสาย mRNA จากทาง 5’ ---- > 3’ จนเจอรหสเรมตน (Initial codon) ไดแก AUG - tRNA ทมรหสแอนตโคดอน UAC จะนากรดอะมโนตวแรก ไดแกฟอมล เมทไทโอนน (N-formylmethionine: f-met) เขามาเกาะบน mRNA -ไรโบโซมหนวยใหญเขามาประกบกบหนวยเลก ทาใหไรโบโซมพรอมทาหนาทตอไป


7

2.ขนการตอสายยาว (Elongation) - ไรโบโซมจะเคลอนทไปบนสาย mRNA จาก 5’ -- > 3’ และม tRNA โมเลกลท 2 ทมรหสแอนตโคดอนทสมพนธกบรหส โคดอน บนสาย mRNA นากรดอะมโนตวถดไปมาเชอมตอกบกรดอะมโนตวแรก และสรางพนธะเปปไทด (Peptide) ระหวางกรดอะมโน ไดเปนไดเปปไทด (Dipeptide) - เมอ tRNA โมเลกลท 3 นากรดอะมโนตวท 3 เขามาตอ tRNA ตวแรกจะหลดออกจากไรโบโซม - ไรโบโซมจะเคลอนทไปทละโคดอน ไดเปนกรดอะมโนตอกนเปนสายยาวหรอสายโพลเปปไทด (Polypeptide) 3.ขนการสนสด (Termination) - เมอไรโบโซมเคลอนทไปบนสาย mRNA จนพบ รหสสาหรบหยด (Terminating codon / Stop codon) ไดแก UAA UAG UGA รหสใดรหสหนง จะไมม tRNA นากรดอะมโนเขามาตอ จงหยดการแปลรหส - ไรโบโซมหนวยเลก และหนวยใหญ แยกออกจากกนและ mRNA หลดออกจากไรโบโซม รหสพนธกรรม (Genetic code/ Codon) รหสพนธกรรม 1 รหส ประกอบดวยลาดบนวคลโอไทดบนสาย mRNA จานวน 3 โมเลกล (Triplet code) ดงนน จากนวคลโอไทดทงหมดทม 4 ชนด จะสามารถนามาสรางรหสพนธกรรมไดทงหมด 43 = 64 รหส แบงเปน 1. รหสโคดอนทสมพนธกบรหสแอนตโคดอนบน tRNA ในการนากรดอะมโน 1 โมเลกล มาตอบนสาย mRNA ซงจะมทงหมด 61 โค

ดอน แตกรดอะมโนในธรรมชาตจะมเพยง 20 ชนด ดงนน จะพบวากรดอะมโน 1 ชนด สามารถมรหสพนธกรรมไดมากกวา 1 รหส โดยรหสทนาโปรตนน แบงเปน

- รหสเรมตน (Initial codon) ไดแก AUG โดยจะนากรดอะมโนฟอมล เมทไทโอนน (N-formylmethionine: f-met) ดงนนสายโพลเปปไทดทกสายจะเรมตนดวยกรดอะมนเมทไทโอนนเสมอ

- รหสนากรดอะมโนอน ๆ อก 60 รหส 2. รหสโคดอนทสมพนธกบรหสแอนตโคดอนบน tRNA

แตไมนากรดอะมโน ซงจะเปนรหสทกาหนดหยดการสงเคราะหโปรตน (Terminating codon / Stop codon) ไดแก UAA, UAG และ UGA

รหสพนธกรรมน เปนรหสสากล คอไมวาจะเปนสงมชวต ใด ๆ กตาม รหสนน ๆ จะใหกรดอะมโนนน ๆ เสมอ


8

DNA RNA Ribosome บรเวณ RER

Protein

Nucleus

Cytoplasm

Glycoprotein

Golgi complex

ลาเลยงออกโดย Exocytosis

Translation Transcription

ลาเลยงเขาโดย Endocytosis

Vessicle

ลาเลยงโดย Microtubule

เกดเปน Food Vacuole

Protein

Translation Ribosome อสระ

Lysosome

จดเนนท 3 การจาลองดเอนเอ (DNA Replication)

1. สายโพลนวคลโอไทดทงสองสายแยกออกจากกนดวยเอนไซมเฮลเคส (Helicase) 2. มโปรตนจบกบแตละสายของโพลนวคลโอไทด (Single strand binding protein) เพอไมใหดเอนเอกลบมาพนสายกน 3. ในการสงเคราะหดเอนเอ จะเกดขนในทศ 5’ ---- > 3’ เสมอ ดงนนในดเอนเอสายตนแบบ (DNA template) สายหนง

จะมการนานวคลโอไทดเขาไปตอไดอยางตอเนองในทศเดยวกบการแยกของดเอนเอ โดยอาศยเอนไซมดเอนเอโพลเมอเรส III (DNA polymerase III) สายนเรยกวา ดเอนเอสายนา หรอ ลดดงสแตรนด (Leading strand)

4. ในขณะทอกสายหนงเรยกวา สายตาม (Lagging strand) จะมทศการสงเคราะหสวนทางกบทศการแยกของสายดเอนเอ ดงนน การสงเคราะหจะเกดเปนชวง ๆ โดยจะเรมตนจากการสรางเปนอารเอนเอสายสน เรยกวาไพรเมอร (RNA Primer) โดยอาศยเอนไซมไพรเมส (primase)

5. จากนน แลวจะมนวคลโอไทดเขามาตอจากไพรเมอรในทศ 5’ --- > 3’ โดยอาศยเอนไซมดเอนเอโพลเมอเรส III (DNA polymerase III) ไดเปนชนสวนดเอนเอ เรยกวา โอคาซาก แฟรกเมนท (Okazaki fragment) ตามชอนกวทยาศาสตรผคนพบ

6. เอนไซมดเอนเอโพลเมอเรส I (DNA polymerase I) เขาตดชนสวน primer และสรางชนของดเอนเอคสมแทน 7. สดทายจะมเอนไซมดเอนเอไลเกส (Ligase) สาหรบเชอมตอสายโอคาซาก แฟรกเมนท เขาดวยกน


9

จดเนนท 4 การแบงเซลล (Cell division) การแบงเซลล = ระยะเตรยม + ระยะการแบงนวเคลยส + ระยะทมการแบงไซโทพลาสซม (Cell Division) (Interphase) (Karyokinesis) (Cytokinesis)

การแบงนวเคลยส แบบไมโอซส (Meiosis)

การแบงนวเคลยส แบบไมโทซส (Mitosis)

การแบงนวเคลยสแบบไมโทซส (Mitosis) การแบงนวเคลยสแบบไมโทซส (Mitosis) เปนการแบงทมผลใหเซลลใหมทเกดขนมลกษณะเหมอนกนและเหมอนเซลลเดม คอมสารพนธกรรมเหมอนเดม และจานวนเทาเดม

เปนการแบงทมผลใหเซลลใหมทเกดขนมลกษณะแตกตางกนและแตกตางจากเซลลเดม คอม สารพนธกรรม ในแตละเซลลทหลากหลายและมจานวนลดลงครงหนง

วตถประสงคของการแบงแบบไมโทซส 1)เปนการแบงเซลลเพอการเพมจานวนสงมชวตทเปนการสบพนธแบบไมอาศยเพศ เชน การแบงออกเปนสองสวน (Binary fission) ของสงมชวตเซลลเดยว พวกโปรโตซว (Protozoa) เชน อะมบา (Amoeba) ยกลนา (Euglena) พารามเซยม (Paramecium) 2)เปนการแบงเซลลเพอเพมจานวนเซลลรางกาย เชน การแบงเซลลของเนอเยอเจรญปลายยอด ปลายรากพช การแบงเซลลของเนอเยอแคมเบยมในการเจรญเตบโตดานขางของพชใบเลยงค และ การเจรญเตบโตหลงการปฏสนธของมนษย 3) เปนการแบงเซลลเพอซอมแซมสวนทสกหรอ เชน เซลลในไขกระดกทสรางเมดเลอดแดง เมดเลอดขาวเพอทดแทนทหมดอาย เซลลผวหนง เซลลเยอบทางเดนอาหาร และทอไต แตสาหรบเซลลของเนอเยอหวใจ สมอง และไต เมอตายไปจะไมมการซอมแซมสวนทสกหรอ

วตถประสงคของการแบงแบบไมโอซส เปนการแบงเซลลเพอการสรางเซลลสบพนธสาหรบการสบพนธแบบ อาศยเพศ ซงเมอเซลลสบพนธมารวมกน จะทาใหสงมชวตใหมมจานวนสารพนธกรรมเทากบสงมชวตเดมเชน * ในพช ดอกจะพบการแบงเซลลแบบไมโอซส ท - > ถงอบละอองเรณ (Pollen sac) ภายในอบละอองเรณ (Anther) - > ออวล (Ovule) ภายในรงไข (Ovary) *ในสตวทมการสบพนธแบบอาศยเพศ จะพบการแบงเซลลแบบ ไมโอซส ท - > หลอดสรางอสจ (Seminiferous tubule) ในอณฑะ (Testis) - > รงไข (Ovary)

(1) ระยะการเตรยมเพอทจะแบงเซลล หรอ อนเตอรเฟส (Interphase) แบงเปน 3 ระยะยอย คอ

(1.1) ระยะ G1 (GapI หรอ First growth stage) - เปนระยะทเซลลมการเจรญเตบโตโดยการเพมขนาดของเซลล - มการสรางสาร ทจาเปนสาหรบการจาลองดเอนเอ (DNA duplication) ในระยะตอไป เชนเอนไซม กรดอะมโน โปรตนฮสโตน (1.2) ระยะ S (Synthetic stage) - โครโมโซมมการยดขยายออก เพอจาลองดเอนเอ (DNA Duplication/DNA Replication) เพมขนมาอกหนงชด ซงจะมองเหนโครมาตนหนาแนนมากขน DNA สายทสรางขนใหม และสายเดม ยงตดกนอยทตาแหนงของเซนโตรเมยร (Centromere) (1.3) ระยะ G2 (GapI หรอ Second growth stage) - เปนระยะทเซลลมการเจรญเตบโตโดยการสรางสารทจาเปนสาหรบการแบงนวเคลยส ในเซลลสตวพบวาเซนโทรโซม มการแบงเปน 2 ชด สวนในเซลลพชไมมเซนทรโอล


10

(2) ระยะการแบงนวเคลยสแบบไมโทซส (Mitosis) แบงเปนระยะยอย 4 ระยะ

(2.1) ระยะโพรเฟส (Prophase) - โครมาทนหดสนมากขน จนเรมมองเหนเปนแทงชดเจนเปนแทงโครโมโซม ประกอบดวย 2 โครมาตด ทตดกบบรเวณเซนโตรเมยร - ในเซลลสตวเซนทรโอล เรมเคลอนทไปดานขางของ 2 ขวของเซลล และมการสรางเสนใยไมโทตก สปนเดล (Mitotic spindle) ซงประกอบขนจากไมโครทบล (Micro tubule) ซงยนออกมาจากเซนทรโอล มลกษณะคลายดาวเรยกวา แอสเทอร (Aster) - ในเซลลพช ไมมเซนทรโอล แตมการสรางไมโทตก สปนเดล จากขวของเซลล เรยกวา โพลารแคป (Polar cap) เยอหมนวเคลยส และนวคลโอลส เรมสลายตวไป (2.2) ระยะเมตาเฟส (Metaphase) - ไมโทตก สปนเดลจะไปเกาะทบรเวณโปรตนใกลเซนโทเมยร ทเรยกวา ไคเนโตคอร (Kinetochore) ดงใหโครโมโซม เคลอนทไปเรยงอยกลางเซลล - เปนระยะทโครโมโซม หดสนมากทสด จงใชโครโมโซมระยะนในการถายภาพโครโมโซม หรอถายภาพเขาเครองคอมพวเตอร ภาพทไดเรยกวา คารโอไทป (Karyotype) ถาทาการศกษาโครโมโซมจากเซลลรางกาย จะไดคารโอไทปของเซลลรางกาย (Somatic karyotype) แตถาทาการศกษาโครโมโซมจากเซลลสบพนธกจะไดคารโอไทปของเซลลสบพนธ (Gametic karyotype) เมอนาโครโมโซมมาตดเรยงเปนแผนภาพตามลาดบโครโมโซมจากใหญไปเลก จะไดเปนคารโอแกรม (Karyogram) 2.3 ระยะแอนาเฟส (Anaphase) - ไมโทตก สปนเดล หดตว ดงโครมาตด แยกออกจากกน สงผลใหแตละโครมาตด กลายเปนโครโมโซมใหม เรยกวาโครโมโซมลก (Daughter chromosome) - จานวนโครโมโซมจงเพมเปน 2 เทาชวคราว เชน จาก 2n = 4 กลายเปน 4n =8 (Tetraploid) - โครมาตดทถกดงไป จะมองดคลายตวอกษร ตว V, i หรอ j ขนกบตาแหนง ของเซนโทรเมยร และยงเปนระยะทใชเวลาสนทสด 2.4 ระยะทโลเฟส (Telophase) - โครโมโซมลก (Daughter chromosome) เคลอนทไปอยขวตรงขามของเซลลและยดตวออก - ไมโทตก สปนเดล สลายตวไป เรมมการสรางเยอหมนวเคลยส และนวคลโอลส - ไดนวเคลยสใหมทมจานวนโครโมโซมเทากน และเทากบเซลลเรมตน


11

(3) ระยะการแบงไซโทพลาสซม (Cytokinesis)

การแบงไซโทพลาสซมแบบคอดเวา (Cleavage Furrow type)

การแบงไซโทพลาสซมแบบการสรางเซลลเพลท (Cell Plate type)

เปนการแบงไซโทพลาสซมทพบไดในเซลลสตว โดย ไมโครฟลาเมนท (Microfilament) ทเกาะทเยอหมเซลลจะหดตวดงใหเยอหมเซลลบรเวณกงกลางใหเวา คอดตวลงตรงกลาง จนแยกออกเปน 2 เซลล

เปนการแบงไซโทพลาสซมทพบไดในเซลลพช โดยถง (Vesicles) จากกอลจคอมเพลกซ ทภายในบรรจสารตาง ๆ นามาสรางเปนแผนเซลล (Cell plate) บรเวณกงกลาง และขยายไปสองขางจนแยกเปน 2 เซลลใหม

(4) ระยะการแบงนวเคลยสแบบไมโอซส (Meiosis) 4.1 ระยะไมโอซส I (Meiosis I) (1) โปรเฟส I (Prophase I) * เลปโตทน (Leptotene): โครโมทน หดสนเขา แตยงเปนลกษณะเสนยาว เรยกวาโครโมนมา (Chromonema) ซงเมอยอมส มองดคลายกบสายรอยลกปด (Chromomere) * ไซโกทน ((Zygotene) : โฮโมโลกสโครโมโซม จะมาจบคกนตามยาว เรยกวา การไซแนปซส (Synapsis) คโฮโมโลกส โครโมโซมทเกดขน เรยกวา คไบวาเลนต (Bivalents) *แพคคทน (Pachytene): โครโมโซมหดตวหนาขน มองเหนเปนใน 1 ไบวาเลนต ประกอบดวย 2 โครโมโซม และ 4 โครมาทด เรยกวา เตเตรด (tetrad) ในเซลลสตวเซนทรโอล เคลอนทไปขว ตรงขามของเซลล *ดพโพลทน (Diplotene): คไบวาเลนท มการแลกเปลยนชนสวน เรยกวา เกด ครอสซงโอเวอร (Crossing over) ระหวางโครมาตดทอยบนคนละโครโมโซม เรยกวา นอน ซสเตอรโครโมตด (Non sister chromatid) ตาแหนงทเกดการแลกเปลยนชนสวนเรยกวา ไคแอสมา (Chiasma) อาจจะมการแลกเปลยนชนสวนระหวางโครมาตดของโครโมโซม ทไมไดเปนคโฮโมโลกสกน เรยกวา ทรานสโลเคชน (Translocation) *ไดอะไคเนซส (Diakinesis): โครโมโซมหดสนมากขน เยอหมนวเคลยสและนวคลโอลสสลายตว ถาเปนสงมชวตทไดจากการผสมพนธขามชนด (Cross species hybrid) เชน การผสมระหวางมา กบ ลา ไดออกมาเปน ลอ ในการสรางเซลลสบพนธของลอ ในระยะนโครโมโซมจะไมสามารถเขาคไซแนปซสกนได เนองจากโครโมโซมมาจากคนละชนด จงไมไดเปนโอโมโลกสโครโมโซมสงผลใหลอเปนหมน


12

(2) เมทาเฟส I (Metaphase I) ไมโทตกสปนเดล พาคไบวาเลนต มาเรยงตวอยตรงแนวศนยสตรของเซลล (3) แอนนาเฟส I (Anaphase I) ไมโทตกสปนเดล ดงคไบวาเลนต ทแตละโครโมโซมยงประกอบดวย 2 โครมาตด ใหแยกออกจากกน ดงนนจานวนโครโมโซมในระยะนไมมการเปลยนแปลง (4) ทโลเฟส I (Telophase I) โครโมโซมเคลอนตวไปอยทคนละขวของเซลล และจะมการแบงไซโทพลาสซมตอไป ไดเซลลลก 2 เซลลทมจานวนโครโมโซมลดลงครงหนง คอเปนแฮพพลอยด (n) แตละโครโมโซม ยงม 2โครมาตดตดกนอย แตในบางเซลลอาจเขาสระยะไมโอซส II โดยไมมการแบงนวเคลยสกได 4.2 ระยะไมโอซส II (Meiosis II) (1) โปรเฟส II (Prophase II) โครโมโซมหดสนลง ไมมการจบคของโครโมโซม ไมมการแลกเปลยนชนสวนกนอก (2) เมทาเฟส II (Metaphase II) โครโมโซม จะมาเรยงตวอยกลางเซลล แตจะไมพบโฮโมโลกสโครโมโซม โปรเฟส II เมทาเฟส II (3) แอนนาเฟส II (Anaphase II) โครมาตด (n - -> 2n) คลายกบไมโทซส แตตางกนตรงทจะไมม โฮโมโลกสโครโมโซมอยในเซลล (4) ทโลเฟส II (Telophase II) เมอเกดการสรางเยอหมเซลลจะไดเซลลลก 4 เซลล - เซลลลกทง 4 เซลล มลกษณะสารพนธกรรมแตกตางกนทงหมด ถามการครอสซงโอเวอร - เซลลลกทง 4 เซลล มลกษณะสารพนธกรรมเหมอนกนเปนค ถาไมมการครอสซงโอเวอร แอนนาเฟส II ทโลเฟส II


13

การเปรยบเทยบการแบงเซลลแบบไมโทซสและไมโอซส 1.วฏจกรเซลล (Cell Cycle) จะมเฉพาะในการแบงเซลลแบบไมโทซสเทานน เพราะการแบงเซลลแบบไมโอซสเมอไดเซลลสบพนธแลว เซลลสบพนธจะไมมเขาสการแบงเซลลแบบไมโอซสตอไปอก แตอาจจะมการแบงเฉพาะนวเคลยสแบบไมโทซส 2.การเปรยบเทยบการแบงเซลลแบบไมโทซสและไมโอซส

การแบงเซลลแบบไมโทซส การแบงเซลลแบบไมโอซส

เปนการแบงเซลลเพอการเพมจานวนสงมชวตทเปนการสบพนธแบบไมอาศยเพศ และเปนการแบงเซลลเพอเพมจานวนเซลลรางกาย และเพอซอมแซมสวนทสกหรอ

เปนการแบงเซลลเพอการสรางเซลลสบพนธสาหรบการสบพนธแบบอาศยเพศ ซงเมอเซลลสบพนธมารวมกน จะทาใหสงมชวตใหมมจานวนสารพนธกรรมเทากบสงมชวตเดม

ไดเซลลลก 2 เซลล ไดเซลลลก 4 เซลล เซลลลกมจานวนโครโมโซมเทากบเซลลเรมตน เชน 2n - -> 2n , n - -> n

เซลลลกมจานวนโครโมโซมลดลงครงหนงจากเซลลเรมตน เชน 2n - - > n

เซลลลกทไดทง 2 เซลล ยงคงมโฮโมโลกสโครโมโซมอย เซลลลกทไดทง 4 เซลล จะไมมโฮโมโลกสโครโมโซมอย สามารถแบงไมโทซสตอไปไดอก ไมสามารถแบงแบบไมโอซสไดอก แตยงแบงไมโทซสตอได ไมมการจบคขอโฮโมโลกสโครโมโซม (Synapsis) ไมมการแลกเปลยนชนสวนดเอนเอของซสเตอรโครมาตด (Crossing over)

มการจบคขอโฮโมโลกสโครโมโซม (Synapsis) มการแลกเปลยนชนสวนดเอนเอของซสเตอรโครมาตด (Crossing over)

เซลลลกทง 2 เซลล มลกษณะสารพนธกรรม เหมอนกนทกประการ

- เซลลลกทง 4 เซลล มลกษณะสารพนธกรรมแตกตางกนทงหมด ถามการครอสซงโอเวอร - เซลลลกทง 4 เซลล มลกษณะสารพนธกรรมเหมอนกน เปนค ถาไมมการครอสซงโอเวอร

ระยะแอนนาเฟส มการเพมจานวนโครโมโซมเปน 2 เทา เพราะเปนการแยกโครมาตด คอ จาก 2n -- > 4n

- ระยะแอนนาเฟส I ไมมการเพมจานวนโครโมโซม เพราะเปนการแยกคโฮโมโลกสโครโมโซม - ระยะแอนนาเฟส I มการเพมจานวนโครโมโซมเปน 2 เทา เพราะเปนการแยกโครมาตด คอ จาก n -- > 2n


14

กระบวนการแบงเซลลแบบ ไมโอซสในพชดอก

กระบวนการสรางเซลลสบพนธในพชดอก = กระบวนการสรางสปอร (Sporogenesis) +

การสรางเซลลสบพนธ (Gametogenesis) กระบวนการสรางสปอรเพศผ ( Microsporogenesis) กระบวนการสรางสปอรเพศเมย (Megasporogenesis)

เกดขนภายในถงอบละอองเรณ (Pollen sac) ภายในอบเรณ (Anther)

เกดขนภายในออวล (Ovule) ทอยภายในรงไข (Ovary)

Microspore mother cell (2n) 4 microspore (n) Meiosis

Megaspore mother cell (2n) meiosis 4 Microspore (n) ( ฝอลบไป 3 เซลลล)

การสรางเซลลสบพนธเพศผ (Microgametogenesis) การสรางเซลลสบพนธเพศเมย (Macrogametogenesis) 4 Microspore (n) 4 Pollen (1 เซลล 2 นวเคลยส) Mitosis 1 ครง - Tube nucleus (n) - Generative nucleus (n) มการเปลยนแปลง รปรางภายนอก 4 ละอองเรณ (Pollen grains)

Microspore (n) Embryo sac (7 เซลล 8 นวเคลยส) Mitosis 3 ครง 1) 3 เซลล ตรงขามร micropyle : Antipodals (n)

2) 1 เซลล 2 นวเคลยส ตรงกลาง : Polar nuclei (n) 3) ดานร micropyle - 1 เซลล ตรงกลาง: Egg (n) - 2 เซลล ขนาบขาง egg: Synergids (n)

* เมอละอองเรณ ตกลงบนยอดเกสรตวเมย เรยกวา การถายละอองเรณ (pollination) - นาตาลบนยอดเกสรตวเมย (Stigma) จะกระตนให tube nucleus ทาหนาทงอกหลอดละอองเรณ (Pollen tube) ไปยงกานเกสรตวเมย (Style) - Generative nucleus จะแบงนวเคลยสแบบ mitosis 1 ครง ได 2 sperm nuclei (n)

* มการปฏสนธ 2 ครง เรยกวา การปฏสนธซอน (Double fertilization) 1 Sperm nucleus (n) + Egg (n) ---- > Zygote (2n) 1 Sperm nucleus (n) + 2 Polar nuclei (n) ------ > Endosperm (3n)


15

กระบวนการแบงเซลลแบบ ไมโอซสในมนษย กระบวนการสรางเซลลสบพนธเพศผ (Spermatogenesis) กระบวนการสรางเซลลสบพนธเพศเมย (Oogenesis)

เกดขนภายในทอ Siminiferous tubule ภายในอณฑะ

เกดขนภายในรงไข

Primordial germ cell (2n) เรมตนเมอเขาสวยรน (12 -13 ป) Mitosis Spermatogonium (2n) Mitosis & Growth Primary Spermatocyte (2n) Mieosis I 2 Secondary Spermatocyte (n) Mieosis II 4 Spermatid (n) Differentiation 4 Sperm (n) สรางตลอดชวต

Primordial germ cell (2n)ใน Embryo Mitosis Oogonium (2n) Mitosis & Growth Primary Oocyte (2n) ( ) 6108.6 ×≈

(Prophase I )

Primary Oocyte (2n) ( ) คลอด 6102×≈

Primary Oocyte (2n) ( ) เมอเขาสวยรน (9 -11 ป) 5102×≈

Mieosis I Secondary Oocyte (n) + First polarbody (n) Mieosis II Ovulation ทก ๆ เดอน Secondary Oocyte (n) (Metaphase II)

Fertilization Mieosis II Egg (n) + -----------> Zygote (2n) Sperm (n)

n 2n 3n พชดอก Microspore, Megaspore, sperm nucleus,

Synergid, egg, anti podal, Polar nucleus Microspore/ Megaspore mother cell, Pollen , , zygote

Endosperm, pollen tube

2oSpermatocyte, 2oOocyte, Spermatid, Sperm, Egg, 1opolar bodies, 2opolar bodies

มนษย Primordial germ cell (2n) 1oSpermatocyte, 1oOocyte, , zygote

-


16

จดเนนท 5 กฏการถายทอดลกษณะทางพนธกรรม สารททาหนาทถายทอดลกษณะทางพนธกรรม คอ ยน

(Gene) เปนชวงของสายดเอนเอ ทสามารถถอดรหส (Transcription) และแปลรหส (Translation) ออกมาไดเปนโปรตน ดงนน เมอดเอนเอ พนหดตวแนนเขาเปนโครโมโซม จงอาจกลาวไดวา ยนมตาแหนงอยบนโครโมโซม

(1) ยน (gene) หมายถง หนวยทควบคมลกษณะทางพนธกรรม ทเปนชวงหนงของสายดเอนด รปแบบของยนทควบคมลกษณะเดยวกน เรยกวา อลลล (Alleles) - อลลลเดน (Dominant allele) หมายถง ยนทมเพยงยนเดยวกสามารถแสดงออกลกษณะทยนเดนนนควบคมได ใชสญลกษณ

เปนตวอกษรภาษาองกฤษตวใหญ เชน ยน T ควบคมลกษณะตนสง - อลลลดอย (Recessive allele) หมายถง ยนทมเพยงยนเดยวไมสามารถแสดงออกลกษณะทยนนนควบคมได ซงจะแสดงออก

ลกษณะนนไดกตอเมอยนนนอยเปนค ใชสญลกษณเปนตวอกษรภาษาองกฤษตวเลก เชน t ควบคมลกษณะตนเตย - ตาแหนงของอลลล ทอยตรงกนบนโฮโมโลกสโครโมโซม เรยกวา โลคส (Locus)

(2) จโนไทป (Genotype) หมายถง ยนทอยเปนค ทตาแหนงเดยวกนบนโฮโมโลกสโครโมโซม แบงไดเปน - จโนไทปทประกอบดวยยนเดนทง 2 ยน เรยกวา พนธแทเดน (Homozygous dominance) เชน TT, RR - จโนไทปทประกอบดวยยนดอยทง 2 ยน เรยกวา พนธดอย (Homozygous recessive) เชน tt, rr - จโนไทปทประกอบดวยยนเดนและยนดอยอยคกน เรยกวา พนธทางหรอลกผสม (Herterozygous) เชน Tt, Rr

(3) ฟโนไทป (Phenotype) หมายถงลกษณะของสงมชวตทปรากฏอนเนองมาจากจโนไทปของสงมชวตและสงแวดลอม เชน จโนไทป TT และ Tt ใหฟโนไทปตนสง สวน tt ใหฟโนไทปตนเตย

กฏการถายทอดลกษณะทางพนธกรรมของเมนเดล กฎขอท 1 เรยกวา กฏแหงการแยก (Law of segregation)

“สงทควบคมลกษณะทางพนธกรรม (Factor) หรอ ยน (Gene) ของสงมชวตทสบพนธแบบอาศยเพศ มอยเปนค ๆ แตละคจะแยกจากกน (segregate) ในระหวางการสรางเซลลสบพนธ (Gamete) (ในชวง anaphase I) ทาใหเซลลบพนธแตละเซลลมหนวยควบคมลกษณะหรอยนเพยง 1 ยน และจะกลบมาเขาคอก เมอเซลลสบพนธมาปฏสนธกน” พจารณาการผสมทละลกษณะ (Monohybrid cross)

การสรางเซลลสบพนธ -- > สงมชวตทมจโนไทปเปนโฮโมไซกส จะสรางเซลลสบพนธไดแบบเดยว เชน ตนถวทมจโนไทป TT จะสรางไขหรอสเปรม ไดชนดเดยว คอ T -- >สงมชวตทมจโนไทปเปนโฮโมไซกส จะสรางเซลลสบพนธได 2 แบบ เชน ตนถวทมจโนไทป Tt จะสรางไขหรอสเปรม ได 2 ชนด คอ T และ t รนพอ-แม (P): ตนสงพนธแท (TT) ตนเตยพนธแท (tt) ×

อตราสวนจโนไทป TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1 อตราสวนฟโนไทป ตนสง : ตนเตย = 3 : 1

T tเซลลสบพนธ

รนท 1 (F1): ตนสงลกผสม (Tt) ×ตนสงลกผสม (Tt)

T t T t เซลลสบพนธ

รนท 2 (F2): TT Tt Tt tt


17

กฎขอท 2 เรยกวา กฏแหงการรวมกลมของยนอยางอสระ (Law of independent assortment) “ในกระบวนการสรางเซลลสบพนธ ปจจย (Factor) หรอยน (gene) ทควบคมลกษณะหนงทแยกออกจากยนทเปนคกน จะเขาคหรอรวมกลมกบยนทควบคมลกษณะอน ๆทแยกออกจากคไดอยางอสระ ในการเขาไปอยในเซลลสบพนธ (ซงจะเกดขนในระยะ anaphase I ของการแบงเซลลแบบไมโอซส)” พจารณาจากการผสมทละ 2 ลกษณะ การสรางเซลลสบพนธตามกฏแหงการรวมกลมอยางอสระ

- > ถวทมจโนไทป TTRR สรางเซลลสบพนธไดชนดเดยว คอ TR -> ถวทมจโนไทป ttrr สรางเซลลสบพนธไดชนดเดยว คอ tr - > ถวทมจโนไทป TtRR สรางเซลลสบพนธไดชนดเดยว 2 ชนด คอ TR และ tR - > ถวทมจโนไทป TTRr สรางไขหรอสเปรม ได 2 ชนด คอ TR และ Tr - > ถวทมจโนไทป RrYy สรางเซลลสบพนธได 4 แบบ คอ RY, Ry, rY, ry

การผสมทละ 2 ลกษณะ โดยวธการสรางตารางพนเนตต (Punnett squar)

การผสมทละ 2 ลกษณะ โดยแยกพจารณาทละลกษณะ ในการผสมกนเองระหวางตนสงเมลดเรยบทเปนเฮทเทอโรไซกส (Heterozygous) เมอ พจารณาความสงของตนถว เมอพจารณาลกษณะเมลด

(ตนสง) (ตนสง) (เมลดเรยบ) (เมลดเรยบ) Tt × Tt Ss × Ss TT : 2Tt : tt SS : 2Ss : ss

3 ตนสง : 1 ตนเตย 3 เมลดเรยบ : 1 เมลดขรขระ

รนพอ-แม (P): ตนสงเมลดเรยบพนธแท (TTSS) ×ตนเตยเมลดขรขระพนธแท (ttss)

TS tsเซลลสบพนธ

รนท 1 (F1): ตนสงเมลดเรยบลกผสม (TtSs) ×ตนสงเมลดเรยบลกผสม (TtSs)

TS Ts tS ts เซลลสบพนธ TS Ts tS ts

เซลลสบพนธเพศผ TS Ts tS ts

TS TTSS TTSs TsSS TtSs Ts TTSs TTss TtSs Ttss tS TsSS TtSs ttSS ttSs

เซลลสบพนธเพศเมย ts TsSs Ttss ttSs ttss

รนท 2 (F2):

อตราสวนจโนไทป TTSS:TTSs:TTss:TtSS:TtSs:Ttss:ttSS:ttSs:ttss = 1:2:1:2:4:2:1:2:1 อตราสวนฟโนไทป ตนสงเมลดเรยบ:ตนสงเมลดขรขระ:ตนเตยเมลดเรยบ: ตนเตยเมลดขรขระ = 9 : 3 : 3 : 1


18

เมอใชกฏการคณเพอหาความนาจะเปนทจะไดลกมจโนไทปและฟโนไทปแตละชนด -- >โอกาสทจะเกดจโนไทป

TTSS = 161

41

41

=× , TTSs = 162

42

41

=× , TTss = 161

41

41

=×

TtSS = 162

41

42

=× , TtSs = 164

42

42

=× , Ttss = 162

41

42

=×

ttSS = 161

41

41

=× , ttSs = 162

42

41

=× , ttss = 161

41

41

=×

-- > โอกาสทจะเกดฟโนไทป

ตนสงเมลดเรยบ = 169

43

43

=× ตนสงเมลดขรขระ = 163

41

43

=×

ตนเตยเมลดเรยบ = 161

43

41

=× ตนเตยเมลดขรขระ = 161

41

41

=×

การผสมมากกวา 2 ลกษณะ 1. การคานวณหารปแบบของจโนไทปของลกทงหมดทไดจากการผสมของสงมชวตทมจโนไทปแบบเดยวกน

จโนไทปของลกทเปนไปไดทงหมด = 3n (n = คของ heterozygous genotype) 2. การคานวณหารปแบบของฟโนไทปของลกทงหมดทไดจากการผสมของสงมชวตทมจโนไทปแบบเดยวกน

ฟโนไทปของลกทเปนไปไดทงหมด = 2n (n = คของ heterozygous genotype) 3. การคานวณหารปแบบของจโนไทปและฟโนไทปของลกทงหมดทไดจากการผสมของสงมชวตทมจโนไทปตางกน

ใชการผสมทละลกษณะ ตวอยาง สงมชวตคหนงมจโนไทป AaBbCc และ AABbcc ผสมกน จะไดจโนไทปของรนลกกแบบ ผสมทละลกษณะ Aa ×AA Bb ×Bb Cc× cc จโนไทป AA : Aa BB : 2Bb : bb Cc : cc ฟโนไทป A_ B_ : bb C_:cc จโนไทปของรนลกทงหมด 2 แบบ × 3 แบบ × 2 แบบ = 12 แบบ ฟโนไทปของรนลกทงหมด 1 แบบ × 2 แบบ × 2 แบบ = 4 แบบ

4. การคานวณหาโอกาสทจะไดรปแบบของจโนไทปและฟโนไทปของลกบางรปแบบ ทไดจากการผสมของสงมชวต ทมจโนไทปตางกน โดยใชกฏการคณของหลกความนาจะเปนจากการผสมทละลกษณะ ตวอยาง T เปนยนควบควมลกษณะตนสง, t เปนยนควบคมลกษณะตนเตย S เปนยนควบควมลกษณะเมลดเรยบ, s เปนยนควบคมลกษณะเมลดขรขระ

R เปนยนควบควมลกษณะเมลดเหลอง, r เปนยนควบคมลกษณะเมลดเขยว ในการผสมสงมชวตคหนงมจโนไทป TtSsRr และ TTSsrr

จงหาโอกาสทจะไดลกจโนไทปเปน Heterozygous และโอกาสทจะไดลกตนสงเมลดเรยบ และเมลดสเขยว ผสมทละลกษณะ Tt ×TT Ss ×Ss Rr× rr จโนไทป TT : Tt SS : 2Ss : ss Rr : rr ฟโนไทป T_ 3S_ : ss R_:rr

โอกาสทจะไดลกจโนไทปเปน Heterozygous: TtSsRr = 81

21

42

21

=××

โอกาสทจะไดลกตนสงเมลดเรยบ และเมลดสเขยว : T_S_rr = 83

21

431 =××


19

จดเนนท 6 การถายทอดลกษณะทางพนธกรรม

ตวอยาง

1) โรคเทาแสนปมเปนโรคทางพนธกรรมทควบคมดวยยนเดนบนออโตโซม ใหสญลกษณเปน T ดงนน บคคลทมจโนไทปเปน TT และ Tt จะมลกษณะเปนโรค บคคลทมจโนไทปเปน tt จะมลกษณะปกต

2) ลกษณะผวเผอก เปนลกษณะทางพนธกรรมทควบคมดวยยนดอยบนออโตโซม ใหสญลกษณเปน r ดงนนถา บคคลทมจโนไทปเปน RR และ Rr จะมลกษณะปกต

พนธกรรมของมนษย

ลกษณะทควบคมโดยยนบนออโตโซม (Autosome)

ลกษณะทควบคมโดย ยนเดนบนออโตโซม

(Autosomal dominant)

ลกษณะทควบคมโดย ยนดอยบนออโตโซม

(Autosomal recessive)

ลกษณะทควบคมโดยยนบนโครโมโซมเพศ (Sex chromosone)

ลกษณะ ทกาหนดโดย ยนดอยบนโครโมโซม X

(X linked Recessive)

ลกษณะทกาหนดโดย ยนเดนบนโครโมโซม Y

(Y linked dominant)

ลกษณะมขนในรห -โรคตาบอดส (Color blindness) -โรคเลอดไหลไมหยด (Hemophilia) -โรคกลามเนอแขนขาลบ (Duchene – muscular dystrophy)

-โรคธาลสซเมย (Thalassemia) - ลกษณะผวเผอก (Albinism) -โรคโลหตจางแบบเมดเลอดแดงเปนเคยว (Sickle cell anemia)

-โรคทาวแสนปม -ลกษณะนวมอสน นวมอหรอนวเทาเกน -ขากรรไกรลางยน

บคคลทมจโนไทปเปน rr จะมลกษณะเปนโรค 3) ลกษณะตาบอดส เปนลกษณะทางพนธกรรมทควบคมดวยยนดอยบนโครโมโซม X

ใหยนทเปนตาปกตบนโครโมโซม X เขยนแทนดวย X C ใหยนทเปนโรคตาบอดสบนโครโมโซม X เขยนแทนดวย X c

ชายทตาปกต มจโนไทปเปน X CY ชายทเปนโรคตาบอดส มจโนไทปเปน X cY หญงทตาปกต มจโนไทปเปน X C X C หรอ X C X c หญง ทเปนโรคตาบอดส มจโนไทปเปน X c X c

จโนไทป X C X c ของเพศหญงเรยกวา พาหะ (Carrier) 4) ลกษณะการมขนในรห ส เปนลกษณะทางพนธกรรมทควบคมดวยยน บนโครโมโซม Y

ใหยนทมขนในรห เขยนแทนดวย YA ใหยนปกต เขยนแทนดวย Ya

ชายทปกต มจโนไทปเปน XYa ชายทมขนในรห จะมจโนไทปเปน XYA


20

แผนผงพนธประวต แผนผงพนธประวตทแสดงลกษณะทถายทอด แผนผงพนธประวตทแสดงลกษณะทถายทอด โดยยนเดนบนออโตโซม โดยยนดอยบนออโตโซม

แผนผงพนธประวตทแสดงลกษณะทถายทอดโดยยนดอยบนโครโมโซม X

แผนผงพนธประวตทแสดงลกษณะทถายทอดโดยยนบนโครโมโซม Y

หลกในการวเคราะหพนธประวต 1. พจารณาวาลกษณะทกาลงศกษาอยนน พบทงสองเพศ หรอพบเฉพาะเพศใดเพศหนง หรอพบในเพศหนงมากกวาอกเพศหนง - ถาพบลกษณะนนทงสองเพศในอตราสวนทใกลเคยงกนแสดงวายนทควบคมลกษณะนนอาจอยบนออโตโซม - ถาพบลกษณะนนเฉพาะในเพศใดเพศหนง หรอพบในเพศหนงมากกวาอกเพศหนงยนนนอาจอยบน X chromosome หรอเปนลกษณะทเกยวของกบเพศในแบบอนๆ 2.พจารณาวาลกษณะนนพบในทกๆ ชวรน หรอพบเฉพาะบางชวรน - ถาพบลกษณะนนทกๆ ชวรน ยนทควบคมลกษณะอาจเปนยนเดน - ถาพบลกษณะนนเฉพาะบางชวรนเทานนกแสดงวาลกษณะนนถกควบคมโดยยนดอย 3. ลกษณะทศกษานนถาพบเฉพาะเพศชายเพศเดยวและถายทอดจากพอไปใหลกชายทกคน กแสดงวายนทควบคมลกษณะ นนอยบนโครโมโซม Y


21

จดเนนท 7 กฏของฮารด (G.H.Hardy) และไวนเบอรก (W.Weinberg) พนธศาสตรประชากรเปนการศกษาความถยน (Gene frequency) หรอความถอลลล (Allele frequency) ในประชากรไมดอกชนดหนง มลกษณะสดอกควบคมโดย 2 อลลล

- R ควบคมลกษณะดอกสแดงเปนลกษณะเดน - r ควบคมลกษณะดอกสขาวเปนลกษณะดวย

ในประชากร 1000 ตน มดอกสขาว 40 ตน และ ดอกสแดง 960 ตน โดยดอกสแดงมจโนไทป RR 640 ตน และ Rr 320 ตน

ฮารด (G.H.Hardy) นกคณตศาสตรชาวองกฤษ และไวนเบอรก (W.Weinberg) นายแพทยชาวอเมรกน นกพนธศาสตรประชากรทง 2 ไดแสดงดวยหลกคณตศาสตรวา

“ถาประชากรมขนาดใหญมากและการผสมพนธในประชากรนนเปนไปโดยไมมการเจาะจงค หรอเปนไปโดยวธสม (โดยไมมปจจยสา คญภายนอกในการเปลยนแปลงความถของยน สดสวนอลลล จะเปนตวกา หนดสดสวนของ

จโนไทป และสดสวน จโนไทปจะคงทในรนตอ ๆ ไปรนแลวรนเลา” เรยกวา สภาวะสมดลฮารด – ไวนเบรก (Hardy – Weinbery Equilibrium หรอ HWE)

ขอจา กด (เงอนไข) ตามหลกเกณฑของฮารด และไวนเบรก 1. ประชากรตองมขนาดใหญ 2. การผสมพนธตองเปนแบบสม 3. ไมมการอพยพเขาและอพยพออก 4. ไมมการคดเลอกตามธรรมชาต

ประชากรทมอตราสวนของยนและจโนไทปคงทนเรยกวา เปนประชากรทสมดล (Equilibrium population) - ยน 1 ค ซงม 2 alleles คอ A และ a อนมอตราสวน p และ q ตามลา ดบ - ดงนน ประชากรซงมยนนจะสรางหนวยสบพนธ 2 ชนด คอ A และ a ในอตราสวน p และ q ตามลา ดบ

(เนองจากยนมเพยง 2 alleles คอ A และ a) p + q = 1

- อตราสวนของ genotype ในชวลก จะไดจากการคณกนระหวางอตราสวนของหนวยสบพนธของพอและแม

[p(A) + q(a)]2 = p2(AA) + 2pq(Aa) + q2(aa)

หมายความวา genotype AA จะมอตราสวน = p2

genotype Aa จะมอตราสวน = 2 pq genotype aa จะมอตราสวน = q2


22

กระบวนการสลายสารอาหารระดบเซลลและกระบวนการสงเคราะหดวยแสง 1. ขอใดถก (PAT2 มนาคม 52) 1. การสลายกลโคส 1 โมเลกลในเซลลทกชนดใหพลงงานเทากน 2. การสลายกลโคสในวฏจกรเครบสของเซลลกลามเนอ ทาใหเกดกรดซงเปนสาเหตของการปวดเมอยกลามเนอ 3. ในการสลายโปรตน หมอะมโนจะถกตดออกจากโมเลกลของกรดอะมโน แลวถกเปลยนไปเปนแอมโมเนย และยเรย 4. ในการหายใจแบบใชออกซเจนนน ออกซเจนจะถกใชในกระบวนการการถายทอดอเลกตรอน โดยเปนตวรบอเลกตรอนตวแรก 2. ปฏกรยาไกลโคลซส วฏจกรเครบส และกระบวนการการถายทอดอเลกตรอนเกดขนทตาแหนงใดในเซลลตามลาดบ (PAT2 มนาคม 52) 1. ไซโทซอล เมทรกซของไมโทคอนเดรย และเยอหมชนในของไมโทคอนเดรย 2. ไซโทซอล เยอหมชนนอกของไมโทคอนเดรย และเยอหมชนในของไมโทคอนเดรย 3. นวเคลยส เมทรกซของไมโทคอนเดรย และชองวางระหวางเยอหมไมโทคอนเดรย 4. นวเคลยส เยอหมชนนอกของไมโทคอนเดรย และชองวางระหวางเยอหมไมโทคอนเดรย 3. ขอใดถกเกยวกบสารส (PAT2 มนาคม 52) 1. สารสทใชในการสงเคราะหดวยแสงของสาหรายสเขยว คอ คลอโรฟลล เอ คลอโรฟลล บ และแคโรทนอยด 2. สารสทใชในการสงเคราะหดวยแสงของพช อยทเยอหมชนใน และเยอไทลาคอยดของคลอโรพลาสต 3. คลอโรฟลล เอ และแคโรทนอยด ดดกลนพลงงานแสงไดดทความยาวคลนประมาณ 400 – 500 นาโนเมตร และ 630 – 700 นาโนเมตร ตามลาดบ 4. สารสทกชนดทพบในพชไดแก คลอโรฟลล แคโรทนอยด และ แอนโทไซยานนลวนทาหนาทเปนแอนเทนนาดดรบพลงงานแสง 4. ขอใดถกสาหรบปฏกรยาแสง (PAT2 มนาคม 52) 1. อเลกตรอนทถายทอดจากระบบแสง I สระบบแสง II ผานตวรบอเลกตรอนหลายตว จะมพลงงานลดลงเปนลาดบ 2. เมอคลอโรฟลล เอ โมเลกลพเศษทเปนศนยกลางของปฏกรยาแสงสงอเลกตรอนใหตวรบอเลกตรอนแลว จะมการสงตอให ตวรบ อเลกตรอนอนอกหลายตว 3. ในลเมนของไทลาคอยดข องกรานา มการสะสมโปรตอนมากขน จนเกดความแตกตางของปรมาณโปรตอนในลเมน และในสโตรมา ทาใหเกดการสงเคราะห ATP ภายในลเมน 4. ระหวางปฏกรยาแสง สารทสะสมอยบนเยอไทลาคอยดคอ คลอโรฟลล และแคโรทนอยด แตสารทสะสมอยในลเมนของไทลาคอยด คอ อเลกตรอนทไดจากการแตกตวของนา 5. ขอใดถกสาหรบปฏกรยาตรงคารบอนไดออกไซด (PAT2 มนาคม 52) 1. PGA เปนสารเสถยรตวแรกทเกดจากขนตอนการรวมกนของ RuBP และ CO2 โดยไดพลงงานจาก ATP 2. ผลผลตสดทายของปฏกรยาตรงคารบอนไดออกไซด คอ G3P หรอ PGAL 3. ขนตอนรเจนเนอเรชน คอขนตอนทนา PGAL 2 โมเลกล สรางนาตาล C6 1 โมเลกล 4. นาตาล C6 ทเกดขนในคลอโรพลาสต สามารถล6. ขอเปรยบเทยบระหวางพช C3 และพช C4

าเลยงไปยงไมโทคอนเดรยไดโดยตรงเพอสลายใหไดพลงงาน

ขอใดไมถกตอง (PAT2 มนาคม 52)


23

7. ขอใดเปนขอสรปทไดจากกราฟ (PAT2 มนาคม 52)

1. ออยมคาไลทของโฟตอน m-2s-1

อการเพมอตราการตรง CO2 สทธของออย

องไมโทคอนเดรย

อนเดรย 4. ก ง

ะ โปรตน ลล บ และ แซนโทฟลล

า

และทกเซลลของพช CAM

จากปของพลงงาน

เก ก., ข. และ ค.

คอมเพนเซชนพอยทสงกวามะมวง 2. มะมวงมจดอมตวของแสง ประมาณ 1,200 μmol 3. ออยมจดอมตวของแสงประมาณ 100 μmol ของโฟตอน m-2s-1 4. ความเขมแสงทมากกวา 1,500 μmol ของโฟตอน m-2s-1 จะไมมผลต8. ขอใดถกตองเกยวกบการรบอเลกตรอนในกระบวนการหายใจระดบเซลล (A net 51) ก. FAD เปนตวรบอเลกตรอนในวฏจกรเครปส ข. กรดไพรวกสามารถรบอเลกตรอนจาก NADH ค. NAD+ เปนตวรบอเลกตรอนอยทเยอหมชนในข ง. ออกซเจนเปนตวรบอเลกตรอนทอยในชองวางระหวางเยอหมไมโทค 1. ก ข 2. ข ค 3. ค ง 9. ศนยกลางปฏกรยาของระบบแสงในพชดอก ประกอบดวยสารใด (A net 51) 1. คลอโรฟลล เอ 2. คลอโรฟลล เอ แล 3. คลอโรฟลล เอ และ คลอโรฟลล บ 4. คลอโรฟลล เอ และ คลอโรฟ10. ขอใดเรยงขนาดของสงทเกยวของกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสงจากใหญไปเลก (A net 51) 1. คลอโรฟลล แอนแทนนา คลอโรพลาสต 2. คลอโรพลาสต คลอโรฟลล แอนแทนน 3.คลอโรพลาสต แอนแทนนา คลอโรฟลล 4. แอนแทนนา คลอโรฟลล คลอโรพลาสต 11. การตรงคารบอนไดออกไซตในพชเกดขนทใด (A net 50) 1. ทกเซลลของพช 3C และพช CAM 2. มโซฟลลของพช 3 และพช 4C C 3. เฉพาะทบนเดลชทของพช 4C 4. เฉพาะทบนเดลชทของพช และ มโซฟลลของพช CAM4C12. กระบวนการในคลอโรพลาสต ภาพขางบนขอใดถกตอง ก. เกดทเยอไทลาคอยดเทานน ข. มการเปลยนร ค. การถายทอดอเลกตรอนแบบท 1 ทาให ดการสราง NADPH และ ATP 1. ก. และ ข. 2. ข. และ ค. 3. ก. และ ค. 4.


24

จดเนนท 8 เปรยบเทยบการหายใจระดบเซลลและการสงเคราะหดวยแสง

กระบวนการสลายโมเลกลสารอาหารระดบเซลล สงเปรยบเทยบ กระบวนการสงเคราะหดวยแสง (Photosynthesis) (Cellular respiration)

การเปลยนแปลง เปลยนแปลงพลงง านเคมเกบใน เปลยนแปลงพลง เปนพลงงาน พลงงาน

านแสงไปเปนพลงงโมเลกลสารอาหาร

งานเคมในสารอาหารไปเคมเกบในสารอนทรยใหพลงงานสงในเซลล เชน ATP

สงมชวตทเกด าย (K.Protista) O + 6O2

.สาหรายสเข K.Monera) O + 6O2

. แบค

กระบวนการ 1. พช (K. Plantae) สาหร6CO2+ 12H2O ----------- > C6H12O6 + 6H2

2 ยวแกมนาเงน (6CO2+ 12H2O ----------- > C6H12O6 + 6H2

3 ทเรยพวก Green sulfur bacteria, Purple sulfur bacteria 6CO2+ 12H2S ----------- > C6H12O6 + 6H2O + 12S

CO2+ 6H2O + 36/38ATP

1. การสลายนาตาลกลโคสแบบใชแกสออกซเจน ในสงมชวตสวนใหญ C6H12O6 + 6O2 --- > 62.การสลายนาตาลกลโคสแบบไมใช แกสออกซเจน

2+ 2C2H5OH + 2ATP นของ

ของยสตและพช C6H12O6 ----- >2CO3.การสลายนาตาลกลโคสแบบไมใชแกสออกซเจกลามเนอลาย พยาธตวตด และแบคทเรยบางชนด C6H12O6 ----- > 2C3H6O3+ 2ATP

แหลงทเกด . พช

(K.Monera) และ แบคทเรย

1 (K. Plantae) สาหราย (K.Protista) เกดในคลอโรพลาสต 2. สาหรายสเขยวแกมนาเงนพวก Green sulfur bacteria, Purple sulfur bacteria เกดในไซโทพลาสซม

1. การสลายนาตาลกลโคสแบบใชแกสออกซเจน

เกดในไซโทพลาสซมและไมโทคอนเดรย 2. การสลายนาตาลกลโคสแบบไมใช แกสออกซเจน เกดในไซโทพลาสซมเทานน

คลอโรฟลล และ ไฟโคไซยานน

แบคทรโอคลอโรฟลล/แบคทรโอวรดน

คลอโรฟลล

การสราง ATP งงานทไดแสง ารสราง ATP อาศยพลงงานทไดจากการถายทอดการสราง ATP อาศยพล กเรยกวา Photo phosphorylation อเลกตรอน เรยกวา Oxidative Phosphorylation

ดเนนท 11 การหายใจระดบเซลล

นลลทพบเฉพาะในเซลลแบบ

- รพลาสต

กษณะยนเขาไป

- ดเอนเอ

- คอนเดรยจานวนมาก เชน เซลลตบ เซลลกลามเนอหวใจ

จ- ไมโทคอนเดรยเปนออกาเ

ยคารโอตก เปนแหลงทสามารถผลตพลงงานไดมากทสดภายในเซลล จงเปรยบไมโทคอนเดรยเสมอนเปนโรงไฟฟาสาหรบเซลล (Powerhouse of cell) ไมโทคอนเดรย มเยอหม 2 ชน เหมอนในคลอโ-- > เยอชนนอก (Outer membrane) -- > เยอชนใน (Inner membrane) มลภายในเพอเพมพนทผวเรยกวา ครสตา (Crista) ของเหลวภายในเรยกวาแมทรกซ (Mastrix)

- ไมโทคอนเดรย มไรโบโซมขนาด 70s และ มแบบวงอยภายใน จงสามารถเพมจานวนตวเองได เซลลทมความตองการพลงงานมากจะพบวามไมโท


25

1) ารสลายโมเลกลกลโคส แบบใชแกสออกซเจน ---- > 6CO2 + 12H2O + 36/38 ATP

1. ไก

กปฏกรยารวม C6H12O6 + 6O2 + 6H2O -----------ลโคไลซส (Glycolysis) เกดบรเวณไซโทพลาสซม ใช การเปลยนแปลง ได สทธ ตวรบอเลกตรอน

ATP

2 (Pyruvatic acid)

H P

H P

H + 2NAD+ ---------- > 2(NADH + H+) 2

กลโคส (Glucose) C6H12O6

กรดไพรวก2(C3H4O3)

44AT

42AT

4

2. การสรางอะซตลโคเอนไซมเอ (Acetyl Co-enzyme A) เกดบรเวณของเหลวในไมโทคอนเดรย (Matrix) ใช การเปลยนแปลง ได สทธ ตวรบอเลกตรอน

CoA-SH

2 กรด acid)

2 อะซต Acetyl Co-enzyme A)

H

2

H

2

H + 2NAD+ ---------- > 2(NADH + H+) 2

ไพรวก (Pyruvatic2(C3H4O3)

ลโคเอนไซมเอ (2(C2H3O – S-CoA)

4 2CO

44

2CO

3.วฏจกรเครปส (Krebs Cycle ก (Citric acid cycle) หรอ วฏจกรกรดไตรคารบอกซลก ) หรอ วฏจกรกรดซตร (Tricarboxylic acid cycle: TCA cycle) เกดบรเวณของเหลวในไมโทคอนเดรย (Matrix)

ใช การเปลยนแปลง ได สทธ ตวรบอเลกตรอน

รอบ)

2

รอบ)

2H + 6NAD+ ------- > 6(NADH + H+)

FAD --------- >2FADH2

(

2 อะซตลโคเอ o-enzyme A)

2 x

ทเขารวมต อก ตก

นไซมเอ (Acetyl C2(C2H3O – S-CoA)

(18H 2CO1ATP

(216H

2 3H2O)

สาร 4C ว คอ กรดอ ซาโลอะซ (Oxaloacetic acid: OAA) สาร 6C ทเกดขน คอ กรดซตรก (Citric acid)

4CO2

2ATP

1 และ 4H + 2

6H2O 6CO2

4ATP G: 4H + 2NAD+ ------ > 2NADH + H+ C6H12O6

24H A: 4H + 2NAD+ ----- > 2NADH + H+

K: 12H + 6NAD+ --- > 6(FADH) + H+

4H + 2FAD ------ >2FADH2

2C

6C

5C

4C


26

4.การถายทอดอเลกตรอน (Electron transport) เกดบรเวณของเยอหมชนในของไมโทคอนเดรย (Matrix) ไฮโดรเจนทไดจากขนตาง ๆ จะมตวรบมารบ โดยม 2 ตว คอ 1) NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide) มวตามน B3 (Nicotinic acid) เปนองคประกอบ

องคประกอบ

นลาดบ ซงเกดปฏกรยาทมการใหอเลกตรอน (Oxidation) และรบ

ลาสซม เมอเขาสไมโทคอนเดรยจะมตวรบไฮโดรเจนมารบ

+ H+)

โดย NAD+ 1 โมเลกล รบได 2H: 2H + NAD+ ----- > NADH + H+

2) FAD (Flavine Adenine Dinucleotide) มวตามน B2 (Riboflavin) เปน โดย FAD 1 โมเลกล รบได 2H: 2H + FAD ----- > FADH2

จากนนจงถายทอดอเลกตรอนไปยงตวรบตวถดไปเรอย ๆ เปอเลกตรอน (Reduction) หรอปฏกรยารดอกซ (Redox) 2 NADH + H+ จากขนไกลโคไลซสทเกดขนในไซโทพ

ถาเปนเซลลกลามเนอลายและสมอง จะม FAD มารบไฮโดรเจนตอจาก NADH + H+ ได 2FADH2 ถาเปนเซลลตบ ไต และเซลลหวใจ จะม NAD+ มารบไฮโดรเจนตอจาก NADH + H+ ได 2 (NADH

จากนนจง ะรบ

ถายทอดอเลกตรอนไปยงตวรบตวถดไปเรอย ๆ เปนลาดบ ซงเกดปฏกรยาทมการใหอเลกตรอน (Oxidation) แลอเลกตรอน (Reduction) หรอปฏกรยารดอกซ (Redox) ในแตละชวงมการปลอยพลงงานออกมา ในบางชวงพลงงานทปลอยออกมามมากพอทจะนาไปสรางพลงงานในรป ATP เรยกการสราง ATP แบบนวา Oxidative phosphorylation ADP + Pi + 7.3 kcal --- > ATP ลาดบในการถายทอดอเลกตรอน

> ถา NAD+ เปนตวรบอเลกตรอนตวแรก เมอถายทอดอเลกตรอนเสรจสนจะได 3 ATP > ถา FAD เปนตวรบอเลกตรอนตวแรก เมอถายทอดอเลกตรอนเสรจสนจะได 2 ATP

สรป จานวนATP ทไดจากการถายทอดอเลกตรอนจากไฮโดรเจนในแตละขนตอน ขนตอน จานวนไฮโดรเจนและตวรบอเลกตรอน ATP ทไดเมอเกดการถายทอดอเลกตรอน 1. ไกลโคไลซส

ห 2(NADH + H+ ) หรอ 2 FADH2

6 ATP รอ 4 ATP

2. การสรางอะซตลโคเอ 2(NADH + H+ ) 6 ATP 6NADH + H+3. วฏจกรเครป 2 FADH2

18 ATP 4 ATP

รวม 32 หรอ 34 ATP เมอรวมกบ 4 ATP ทไดจากไกลโคไลซส และวฏจกรเครป 36 หรอ 38 ATP O2 ทาหนาทเปนตวรบอเลกตรอนตวสดทาย และเกดกลายเปนนา 1/2O2 + 2H+ ----

------ > H2O

จากนาตาลกลโคส 1 โมเลกล ได 24H จงเกดนา 6 โมเลกล 6O2 + 24H+ ---------- > 12 H2O สรปปฏกรยารวม C6H12O6 + 6O2 + 6H2O --------------- > 6CO2 + 12H2O + 36/38 ATP


27

2) การสลายโมเลกลนาตาลกลโคสแบบไมใชแกสออกซเจน

การสลายโมเลกลกลโคส แบบไมใชแกสออกซเจน การสลายโมเลกลกลโคส แบบไมใชแกสออกซเจน ทพ ra)

ทพบในยสต (K. Fungi) และพช (K.Plantae) บใน เซลลกลามเนอลาย แบคทเรยบางชนด (K.Moneและพยาธตวตด (P.Platyhelminthes/K.Animalia)

ขนท 1 ไกลโคไลซส (Glycolysis) se:C6H12O6)

: C3H4O3)

+ มารบ ไดเปน 2 NADH + H+

ขน

6H12O6) P

: C3H4O3)

+ มารบ ไดเปน 2 NADH + H+

กลโคส (Gluco 2ATP 4ATP 4H กรดไพรวก 2 โมเลกล (Pyruvic acidสทธ: ได 2ATP : 4H ม 2NAD

ท 1 ไกลโคไลซส (Glycolysis) กลโคส (Glucose:C 2ATP 4AT 4H กรดไพรวก 2 โมเลกล (Pyruvic acidสทธ: ได 2ATP : 4H ม NAD

ขนท 2 การหมกแอลกอฮอล (Alcohol fermentation)

3)

ol: C2H5OH)

n) นกรด

3)

กรดแลกตก 2 ล (Lactic acid: C3H6O3)

กรดไพรวกจะรบไฮโดรเจนจาก 2 NADH + H+ ไดเปนเอทลแอลกอฮอล และแกสคารบอนไดออกไซด กรดไพรวก 2 โมเลกล (Pyruvic acid: C3H4O 2 NADH + H+ 2NAD+

2CO2

เอทลแอลกอฮอล 2 โมเลกล ( Ethyl alcoh

ขนท 2 การหมกกรดแลกตก (Lactic fermentatioกรดไพรวกจะรบไฮโดรเจนจาก 2 NADH + H+ ไดเปแลกตกโดยไมมแกสคารบอนไดออกไซด เกดขน กรดไพรวก 2 โมเลกล (Pyruvic acid: C3H4O 2 NADH + H+ 2NAD+

โมเลก

สรป C6H12O6 ---- > 2CO2+ 2C2H5OH + 2ATP

สรป C6H12O6 ---- > 2C3H6O3+ 2ATP

ยสตนาไปใชในการหมกเพอทาเครองดมแอลแกฮอร เชน

มารถสลายโมเลกลไวน เบยร เหลา และนาไปใชในการทาขนมปง โดยใหยสตผลตแกสคารบอนไดออกไซด จากนน เมอนาไปเขาเตาอบใหความรอน จะทาใหแกสขยายตว ขนมปงกจะฟ

ในเซลลกลามเนอลายของมนษยสา

นาตาลแบบไมไชแกสออกซเจนได เมออยในชวงท ออกกาลงกายหรอใชพลงงานอยางหนก แตกรดแลกตกทเกดขนมความเปนพษ ซงรางกายจะคอย ๆ กาจดออก


28

3) เปรยบเทยบการสลายโมเลกลนาตาลกลโคสแบบใชและไมใชแกสออกซเจน มเลกลนาตาลกลโคส แบบไมใชแกสออกซเจน การสลายโ

(Anaerobic respiration) การสลายโมเลกลนาตาลกลโคส

แบบใชแกสออกซเจน (Aerobic respiration) ยสตและพ าย พยาธตวตดและช กลามเนอล

แบคทเรยบางชนด 1. ไกลโคไลซส เกดในไซโทพลาสซม เกดในไซโทพลาสซม ม เกดในไซโทพลาสซ2. หลงไกลโคไลซส

เกดในไมโทคอนเดรย- การสรางอะซตลโคเอ - วฏจกรเครปส - การถายทอดอเลกตรอน

เกดในไซโทพลาสซม - การหมกแอลกอฮอล

เกดในไซโทพลาสซม - การหมกกรดแลกตก

3. ตวรบอเลกตรอน กรดไพรวก กรดไพรวก และ H+ตวสดทาย

แกสออกซเจน

4. พลงงานทไดจากกลโคส 1 โมเลกล

36 หรอ 38 ATP 2 ATP 2 ATP

5. ผลลพธ แกสคารบอนไดออกไซด และนา แกสคารบอนไดออกไซดและ กรดแลกตก เอทลแอลกอฮอล

6. การเปลยนรป คารบอนทงหมดในกลโคส -1 ใน 3 โคส

ในกลโคส

คารบอนทงหมดในกลโคส

ของ คารบอนในกลเปลยนเปนคารบอนใน กรดแลกตก

เปลยนเปนคารบอนในแกสคารบอนไดออกไซด - 2 ใน 3 ของ คารบอน

เปลยนเปนคารบอนในแกสคารบอนไดออกไซด

ของคารบอนใน กลโคส

เปลยนเปนคารบอนในแอลกอฮอล

7. สมการ C6H12O6 + 6O2+6H2O

6CO2+12 H2O + 36/38ATP

C6H12O6

2CO2+ 2C2H5OH + 2ATP

C6H12O6

2C3H6O3+ 2ATP

ดเนนท 9 การสงเคราะหดวยแสง

ลลประเภทเมดส (Plastid) ทพบ

- นเดรย

กษณะยนเขาไปดานใน

า

จ- คลอโรพลาสตเปนออกาเน

เฉพาะในแซลลยคารโอตก (Eukaryotic cell) โดยทวไปมรปรางกลมร แตคลอโรพลาสของสาหรายสเขยวสไปโรไจรา (Spirogyra) มคลอโรพลาสตเปนเกลยว คลอโรพลาสตมเยอหม 2 ชนเหมอนไมโทคอ-- > เยอหมชนนอก (outer membrane) -- > เยอหมชนใน (Inner membrane) มล เรยกวา ลาเมลลา (Lamella) ในพชดอกมการจดเรยงของลาเมลลาเปนถงกลมแบนเรยกวา ไทลาคอยด (Thylakoid) เรยงซอนกนเปนตง ๆ แตละตงเรยกวา กรานม (Granum) ผวหนาของไทลาคอยดจะมรงควตถอย จงเปนแหลงทเกดปฏกรยาชวงทใชแสง (Light reaction) เยอทเชอมระหวาง กรานม เรยกวา สโตรมาลเมลลา (Stroma lamella) ของเหลวภายในเรยกวา สโตรมา (Stroma) ซงเปนแหลงทเกด ปฏกรยาทไมใชแสง (Dark reaction)


29

ปฏกรยาทเกดขนในกระบวนการสงเคราะหดวยแสงประกอบดวย 2 ขนตอนใหญ ๆ ดงน

ปฏกรยาทตองใชแสง (Light Reaction) ปฏกรยาทตองไมใชแสง (Non-light Reaction) เ กดขนบรเวณเยอไทลาคอยด (Thylakoid) เกดขนบรเวณของเหลวในคลอโรพลาสต

ดานบนของกรานม (Granum) ทเรยกวา สโตรมา (Stroma) ใชนา แล รยากาศ ใชแก ดนา ะเกดแกสออกซเจนปลอยสบร สคารบอนไดออกไซด และเก

เปนการสราง NADPH+H+ และ ATP เ ปนการนา NADPH+H+ และ ATP มาใช ปฏกรยาทใชแสง 1)

ในปฏกรยาทใชแสงจะเกยวของกบกลมรงควตถ ลน ไม

ง

แสงในชวงความยาวคลน ด

1.กลมทสามารถรบพลงงานแสงในชวงความยาวคเกน 700 นาโนเมตร มศนยกลางทคลอโรฟลลเอ ชนดทรบความยาวคลน 700 นาโนเมตร ไดด เรยกวา ระบบแสหนง (PhotosystemI: P700) 2. กลมทสามารถรบพลงงานสนกวา 680 นาโนเมตร มศนยกลางทคลอโรฟลลเอ ชนทรบความยาวคลน 680 นาโนเมตรไดดเรยกวา ระบบแสงสอง(PhotosystemII: P680)

X

Ferredoxin

Q

b(559)

anin

Plastoquinone

CytochromeCytochrome f

Plastocy

Cytochrome b6

NADP+

NADPH+H+

2h 2hv H2O

2H+

22e-

2e-ADP +Pi

ADP +Pi ATP

ATP

ADP +Pi ATP

1/2O

v


30

การถายทอดอเลกตรอนในปฏกรยาใชแสง เกดขน 2 ลกษณะ การถายทอดอเลกตรอนแบบเปนวฏจกร การถายทอดอเลกตรอนแบบไมเปนวฏจกร

(Noncyclic electron transfer) (Cyclic electron transfer) P700 -->X(unknown) --> Ferridoxin --> Cytochromeb6 --> H2O

own) --> Plastoquinone ----> ome b (559)

NADP+

<---- Plastocyanin <---- Cytochromef <---- P680 --->Q(unkn Plastocyanin <---- Cytochromef <---- Cytochr P700 -->X(unknown) --> Ferridoxin ---> NADPH+H+

ตวใหอเลกตรอน (Reducer) ตวสดทายคอ P700 +

ตวรบอเลกตรอน (Oxidizer) ตวสดทายคอ P700

ตวใหอเลกตรอน (Reducer) ตวสดทายคอ H2O ตวรบอเลกตรอน(Oxidizer) ตวสดทายคอ NADPNADP+ + 2e- +2H+ -------------> NADPH+H+

เกด 2 ATP Energy (7.3 kcal) ----------> ATP

เกด 2 ATP ADP + Pi +

ไมเกดแกสออกซเจน ysis) หรอ Hill’s

--> 4H+ +4e- + O2

โมเลกล ตองใช 4 H2O

เกดแกสออกซเจน ทไดจากการสลายนา (Photolreaction 2H2O ---ในตามธรรมชาตจะเกด O2 1 4H+ 2H2O 4 H2O 4(OH) O2

4OH- 4e-

) ปฏกรยาทไมใชแสง

boxylation) การรวมตวของCO2

)

หและรบอเลกตรอน (Reduction) และ

ฮด

P(Releasing and

กล จะถกปลอยออกจากวฏจกร เพอนาไป

กเปลยนไปเปน RuBP 3 โมเลกล

21) การตรงคารบอน(Carกบ ไรบโรสบสฟอสเฟต (Ribulose BisPhosphate: RuBPซงเปนสาร 5C ไดเปนสารทม 6C แตไมอยตวจงสลายเปนกรดฟอสโฟกลเซอรก (Phosphoglyceric acid: PGA) 2 โมเลกล 2) ขนการใ

ใชพลงงาน PGA รบ e- จาก NADPH + H+ และใชพลงงานจาก ATP กลายเปนฟอสโฟกลเซอรอลดไ(Phosphogleceraldehyde:PGAL) 3) การปลอย PGAL การสราง RuBregeneration) - PGAL 1 โมเลสรางนาตาล ตอไป - PGAL 5 โมเลกล จะถเพอทาปฏกรยากบ CO2ตอไป


31

1 รอบวฏจกรคลวน ถาตองการนาตาลกลโคส 1 โมเลกล (2 รอบวฏจกรคลวน)

1. การตรงคารบอน (Carboxylation) 3RuBP + 3CO2------> 6PGA 6RuBP + 6CO2------> 12PGA 2. การใหและรบอเลกตรอน 6PGA + 6ATP + 6(NADPH + H+)

PGAL + 6ADP +6Pi+ 6NADP+

+ H+)

2PGAL + 12ADP +12Pi+ 12NADP+

12PGA + 12ATP + 12(NADPH(Reduction)

6 13. การปลอย PGAL การสราง RuBP

3RuBP + 3ADP +2Pi PGAL-----> สะสม 2PGAL-----> Glucose

(Releasing and regeneration) 5PGAL + 3ATP --- > 10PGAL + 6ATP --- > 6RuBP + 6ADP +4Pi สารอยตวอยแรก PGA (3C) จงเรยกพชทมการตรงแกสคารบอนไดออกไซดแบบนวาพช C3 นาตาลตวแรก PGAL ปฏกรยารวม เมอสรางนาตาลกลโคส 1 โ

)กระบวนการตรงแกสคารบอนไดออกไซดของพช ซ-4 (Carbon dioxide fixation in C-4 plants) บอน 4 อะตอม จงเรยกพชเหลาน วา

ช C-4 เนตอนการตรงแกสคารบอนไดออกไซดของพช C-4 จงอาจ

เรยกกระ

ana)

มเลกล 3 พชบางชนดมการตรงแกสคารบอนไดออกไซด 2 ครงโดยสารอยตวตวแรกเปนสารทมคารพ ชน ออย ขาวโพด ขาวฟาง หญาแพรก หญาแหวหม บานไมรโรย

แฮตซ และ สแลก (M.D. Hatch and C. R. Slack, 1967) ไดศกษาข

24H2O ---> 6O2 + 24H +24e + 12H2O + - 6RuBP + 6CO2------> 12PGA --->12NADP+ + 12PGAL

จะม H2O เกดขน 6 โมเลกล จาก

12NADP+ + 24H+ +24e- ----> 12NADPH 12PGA + 12NADPH ++12H+ -2PGAL-----> Glucose ในความเปนจรงการเปลยนแปลงของ CO2 เพอใหไดนาตาล 1 โมเลกล

+12H

12 H2O + 6CO2 -------------> C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O

บวนการนวา กระบวนการแฮตซ –สแลก (Hatch and Slack pathway) ในกระบวนการนพบวา การตรงแกสคารบอนไดออกไซดเกดขนครงแรกทบรเวณเซลลรอบ ๆ ทอลาลยง คอ มโซฟลลเซลล (Mesophyll cell) และเกดขนอกครงทเซลลทหมทอลาเลยง เรยกวาบนเดลชทเซลล (Bundle sheath cell) โดยคลอโรพลาสทในบนเดลชทเซลลมลกษณะพเศษคอมแปงสะสมอยมาก และไมมกรานา (Gr

1) CO2 เขาสมโซฟลลเซลล ทางปากใบ และจะทาปฏกรยากบกรดฟอสโฟอนอลไพรวก (Phosphoenolpyruvic acid :PEP) ทม 3C เกดเปนกรดออกซาโลอะซตก (Oxaloacetic acid :OAA)

2)

3) ยนเปน

สโฟอนอลไพรวก (PEP)

OAA จะเปลยนเปนกรดมาลก (Malic acid) หรอ กรดแอสพารตก (Aspartic acid) โดยรบอเลกตรอนจาก NADPH+H+ กรดมาลก (Malic acid) จะถกนาเขาสบนเดลชทเซลล และเปลกรดไพรวก (Pyruvic acid) ทม 3C และ CO2

โดยปลอยอเลกตรอนใหกบ NADPH+H+

4) กรดไพรวก จะถกเปลยนกลบไปเปนกรดฟอโดยใชพลงงานจาก ATP และ CO2จะเขาสวฏจกรคววลโดยทาปฏกรยากบ RuBP ตอไป


32

4)การตรงแกสคารบอนไดออกไซดในพช CAM นพชในกลมทมการตรงแกสคารบอนไดออกไซดแตกตางไปจากพช C3 และ C4 ซงพบ

ะรด วางหางจระเข และกระบองเพชร ซง

นาเคลอบใบ -ใบมขนาดเลก หรอมการลดรปไปเปนหนาม ลางคน

น ท ลากลางวน แตจ

Phophoenolpyruvic acid: PEP) ต

2. กนากลบเขามาในคลอโรพลาสต และเปลยนไปเปนกรดไพรวก และแกส

าสวฏจกรเครปส เพอสลายให ไดพลงงาน และบางสวนถกเปลยนกลบไปเปน PEP ลวน ไปรวมตว

3. ามาในคลอโรพลาสต และเปลยนไปเปนกรดไพรวก

เปน PEP เพอใชตรงแกสคารบอนไดออกไซดในเวลากลางคน างนาตาล

- CAM plants (Crassulacean Acid Metabolism) เปครงแรกในพช Bryophyllum calycinum ทอยในกลมควาตายหงายเปน แฟมล Crassulaceae - นอกจากนยงพบการตรงแกสคารบอนไดออกไซดแบบนในพชอน ๆ อกเชน กลวยไม สปปจดเปนพชอมนา (Succulent plants) คอมการเกบสะสมนาไวในใบมาก เนองจากเปนพชทเจรญอยในทแหงแลง (Xerophyte) โดยมการปรบตวเพอลดการสญเสยนา ดงน

- มชนควตเคล (Cuticle) ห- ปากใบมปรมาณนอย และอยในตาแหนงลกจากผวใบ - ปากใบจะปดในเวลากลางวนและเปดในเวลากผลจากการปากใบปดในเวลากลางวน และเปดในเวลากลางค าใหไมสามารถเกดการตรงแกสคารบอนไดออกไซดในเวะเกดขนในเวลากลางคนแทน การตรงแกสคารบอนไดออกไซดของพช CAM มขนตอน ดงน 1. การสรางกรดในทมด (Dark acidication) CO2 ทาปฏกรยากบกรดฟอสโฟอนอลไพรวก (

ไดเปน กรดออกซาโลอะซตก (Oxaloacetic acid: OAA) และเปลยนไปเปนกรดมาลก (Malic acid) ซงเกดขนในคลอโรพลาสและกรดมาลกจะถกนาไปเกบสะสมไวในแวควโอล การใชกรดในทมด (Dark deacidication) กรดมาลกถคารบอนไดออกไซด - กรดไพรวก จะถกนาเข- แกสคารบอนไดออกไซด อาจถกปลอยออกจากคลอโรพลาสต และปลอยออกนอกเซลล หรอ เขาสวฏจกรค กบ RuBP เพอสรางนาตาล โดยการใชกรดในทมดจะเกดขนนอย การใชกรดในทสวาง (Light deacidication) กรดมาลกถกนากลบเขและแกสคารบอนไดออกไซด - กรดไพรวก ถกเปลยนกลบไป- แกสคารบอนไดออกไซดทงหมดจะถกนาเขาสวฏจกรคลวนไปรวมตว กบ RuBP เพอนาไปสร


33

เปรยบเทยบการตรง CO2ของ พช C3, C4 และ พช CAM

รยบเทยบ พช C3 พช C4 พช CAM เป

1. สารอ ากการ PGA (3C) OAA (4C) ยตวตวแรกจตรง CO2 จากอากาศ

OAA (4C)

2. จา 1 ครง ในเซลลชน มโซฟลล 2 ครง ในเซลลชน มโซฟลล 2 ครงในเซลลชน มโซฟลล นวนครงของการตรง CO2 และเซลลบรเวณบนเดลชท 3. สารทใชในการตรง CO2 RuBP

ครงท 1 ใช PEP

ครงท 1 ใช PEP ครงท 2 ใช RuBP ครงท 2 ใช RuBP

4. ชวงเวลาทเกดตรง CO2 กลางวน างคน ครงท 1 และครงท 2 ครงท 1 ในเวลากลในเวลา กลางวน ครงท 2 ในเวลากลางวน

5. ตวอยางพช พชทวไป ขาวโพด ร ด

พชเมองรอน เชน พชอมนา เชนกระบองเพชขาวฟาง ขาว หญา ออย กหลาบหน กลวยไม สปปะร

ควาตายหงายเปน

Documents

OSOTSAPA Camp to University - Biology