ชวี วิทยาพ้ืนฐาน ม.4 - 101 -
ตวั อยา่ งเซลล์ ไขไก่ ไข่กบ เซลล์ไข่ เซลลพ์ ืช เซลล์สัตว์ คลอโรพลาสต์ ไมโทคอนเดรยี E.coli ไวรัส
ขนาด มนุษย์
……………… …………… …………… ……………… ……………………… ……………………… ………… …………
……………… …………… ……………… …………… ………………. ……………………… ……………………… ………… …………
…………
จุดประสงค์การเรยี นรู้
1. อธิบายโครงสรา้ งและหน้าที่ของส่วนที่หอ่ หุม้ เซลลข์ องเซลล์พืชและเซลล์สตั ว์
2. สบื คน้ ขอ้ มูล อธิบาย และระบุชนดิ และหน้าท่ขี องออรแ์ กนเนลล์
3. อธิบายโครงสรา้ งและหนา้ ที่ของนวิ เคลียส
4. อธิบายและเปรยี บเทยี บการแพร่ ออสโมซิส การแพรแ่ บบฟาซลิ ิเทต และแอกทฟี ทรานสปอรต์
5. สืบค้นข้อมูล อธิบาย และเขียนแผนภาพการลาเลียงสารโมเลกุลใหญ่ออกจากเซลล์ด้วย กระบวนการ
เอนโซไชโทซสิ และการลาเลยี งสารโมเลกุลใหญ่เขา้ สเู่ ซลล์ดว้ ยกระบวนการเอนโดไซโทซิส
6. สังเกตการณ์แบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิสและแบบไมโอซิสและแบบไมโอซิสจากตัวอย่างภายใต้กล้อง
จลุ ทรรศน์พร้อมทั้งอธิบายและเปรียบเทียบการแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซสิ และแบบไมโอซสิ
7. อธบิ าย เปรียบเทียบและสรุปขั้นตอนการหายใจระดบั เซลลใ์ นภาวะทมี่ ีออกซเิ จนเพยี งพอและภาวะที่มี
ออกซิเจนไม่เพยี งพอ
แบบทดสอบกอ่ นเรยี น
ให้นกั เรยี นใส่เคร่ืองหมายถูก(/)หรือผิด(x) หน้าข้อความตามความเขา้ ใจของนกั เรยี น
………….1. โครงสรา้ งพ้นื ฐานของเซลล์ไดแ้ ก่ ส่วนทีห่ ่อหมุ้ เซลล์ ไซโทพลาสซมึ และนวิ เคลียส
………….2. ถา้ เยอ่ื หุ้มเซลลเ์ สยี สภาพ แต่เซลลย์ ังมนี ิวเคลียสอยู่ เซลล์จะทางานไดต้ ามปกติ
………….3. สง่ิ มีชวี ติ ทกุ ชนิดภายในเซลลจ์ ะมี นิวเคลียสเสมอเน่อื งจากนวิ เคลยี สคือเปน็ หัวใจของเซลล์
นิวเคลียส
………….4. การแพรเ่ กดิ จากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลสารโดยใช้พลงั งานจลนข์ องโมเลกุล
………….5. ออสโมซสิ เปน็ การแพร่ของนา้ จากบริเวณท่ีมคี วามเขม้ ขน้ ตา่ ไปส่บู รเิ วณที่มีความเข้มขน้ สงู
โดยไม่จาเปน็ ตอ้ งผา่ นเยื่อเลือกผ่าน
………….6. การหายใจระดับเซลลเ์ กิดขึน้ ได้ทัง้ ภาวะท่ีมีออกซิเจนเพียงพอและมีออกซิเจนไมเ่ พยี งพอ
………….7. จดุ ประสงคข์ องการแบง่ เซลลค์ ือการเจรญิ เติบโต
………….8. เซลลล์ กู ทเ่ี กดิ จากการแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิสทาให้เกดิ ความหลากหลายของส่ิงมชี วี ติ
………….9. เซลลล์ ูกทไี่ ด้จากการแบง่ เซลล์แบบไมโทซสิ จะมีจานวนโครโมโซมเทา่ กับเซลล์แม่
………….10. การแบง่ เซลลแ์ บบไมโตชีสในสง่ิ มชี วี ิตบางชนิดจดั เป็นการสบื พันธุ์
- 102 - ชวี วิทยาพ้ืนฐาน ม.4
ประวัตกิ ารค้นพบเซลล์
ในศตวรรษที่ 17 กาลิเลโอ กาลิเลอิ (Galileo Galilei) ใช้เลนส์ขยายสองชิ้นต่อกันในวัตถุ
ทรงกระบอกสอ่ งดตู าของแมลง เป็นนกั วทิ ยาศาสตรค์ นแรกทไี่ ด้ศกึ ษาเก่ียวกบั สงิ่ มชี วี ิตโดยใชก้ ลอ้ งจุลทรรศน์
ในช่วงกลางของศตวรรษท่ี 17 โรเบิร์ต ฮุค (Robert Hooke) ใช้กล้องจุลทรรศน์เพื่อศึกษาไม้คอร์ก
(cork) ที่ตัดเป็นแผ่นบางๆ และสังเกตเห็นว่าภายในมีลักษณะเป็นห้องๆ เขาจึงเรียกส่ิงที่เห็นว่า “cellulae”
ซ่ึงแปลว่าห้องขนาดเล็ก คาน้ีจึงเป็นท่ีมาของคาว่า เซลล์ (cell) ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามส่ิงที่ฮุคศึกษาเป็น
เซลล์ท่ีตายแล้วของพืช ส่ิงท่ีเห็นเป็นเพียงผนังเซลล์ที่หลงเหลืออยู่ ในขณะน้ันยังไม่มีนักวิทยาศาสตร์ท่ีศึกษา
และพบเซลลท์ ่ีมีชีวิตของสงิ่ มีชวี ติ อื่น
แอนโทนี ลีเวนฮุค (Antony Van Leeuwenhoek) ได้ปรับปรุงเลนส์ของกล้องจุลทรรศน์ให้มี
ประสทิ ธิภาพดขี นึ้ เขาได้ใชก้ ล้องจลุ ทรรศนท์ ่ีเขาสรา้ งขึ้นเพื่อศกึ ษาเซลล์ของสเปิร์ม โพรติสต์ และแบคทเี รีย
ในช่วงทศวรรษท่ี 1820 มีการพัฒนาเลนส์ของกล้องจุลทรรศน์ให้มีความคมชัดมากขึ้น โรเบิร์ต
บราวน์ (Robert Brown) ได้สอ่ งดูเซลล์ และพบจุดที่มีลักษณะเข้มกว่าบรเิ วณอืน่ ภายในเซลล์เขาเรยี กบรเิ วณ
น้วี า่ นิวเคลยี ส (nucleus)
พ.ศ.2381 มัสทีอัส ยาคอบ ชไลเดน (Matthias Jacob Schleiden) นักพฤกษศาสตร์ ชาวเยอรมัน
ศึกษาเนื้อเยอ่ื พชื ชนดิ ต่างๆ แล้วสรุปได้วา่ เน้อื เยื่อพืชทกุ ชนิดประกอบดว้ ยเซลล์
พ.ศ.2382 เทโอดอร์ ชวันน์ (Theodor Schwann) นักสัตว์วิทยาชาวเยอรมัน ศึกษาเนื้อเยื่อของ
สตั ว์หลายๆ ชนิด แล้วสรุปได้วา่ เน้ือเยอื่ สตั วท์ ุกชนดิ ประกอบดว้ ยเซลล์
ดังนั้น ชวันน์และชไลเดน จึงร่วมกันต้ังทฤษฎีเซลล์ (Cell theory) มีใจความสาคัญ คือ "สิ่งมีชีวิต
ท้ังหลายประกอบดว้ ยเซลล์ และเซลล์คือหน่วยพืน้ ฐานของสิง่ มีชีวิตทุกชนดิ "
ทฤษฎเี ซลล์ (Cell theory)
ทฤษฎีเซลลใ์ นปัจจบุ นั ครอบคลุมถึงใจความทส่ี าคัญ 3 ประการ
1. ส่ิงมีชีวิตทั้งหลายอาจมีเพียงเซลล์เดียว หรือหลายเซลล์ ซึ่งภายในมีสารพันธุกรรม และมี
กระบวนการเมแทบอลซิ ึม ทาใหส้ ิ่งมชี ีวิตดารงชวี ิตอยูไ่ ด้
2. เซลลเ์ ปน็ หนว่ ยพ้ืนฐานทีเ่ ลก็ ทสี่ ุดของสง่ิ มีชวี ิตทม่ี ีการจัดระบบการทางานภายในโครงสรา้ งของเซลล์
3. เซลล์มกี าเนิดมาจากเซลลแ์ รกเร่มิ เซลล์เกดิ จากการแบง่ ตัวของเซลลเ์ ดมิ
ชนิดของเซลล์
เซลล์โปรแคริโอต (prokaryotic cell)
เซลล์โปรแคริโอต เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก มีขนาดประมาณ 0.1-10 ไมครอน ลักษณะที่สาคัญของ
เซลล์โปรคาริโอตท่ีแตกต่างจากเซลล์ยูแคริโอต คือ เซลล์ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส เช่น พบใน เซลล์ของส่ิงมีชีวิต
ชัน้ ตา่ เช่น แบคทีเรยี สาหรา่ ยสเี ขยี วแกมน้าเงิน (cyanobacteria) และไมโครพลาสมา (mycoplasma) เป็น
ตน้
ชวี วิทยาพน้ื ฐาน ม.4 - 103 -
ภาพที่ 4.2 โครงสร้างของเซลล์โปรแครโิ อต
ท่ีมา https://www.studyblue.com/notes/note/n/prokaryotic-cell-
structure/deck/12149171
โครงสร้างที่สาคญั ของเซลลโ์ พรแคริโอต
1. ผนังเซลล์ (cell wall) เป็นส่วนที่อยู่ด้านนอกสุดของเซลล์ ประกอบด้วย สารเพปทิโดไกลแคน
(peptidoglycan) หรือไกลโคโปรตีน (glycoprotein) มีความหนาประมาณ 100-15 นาโนเมตร มีหน้าที่
สร้างความแข็งแรงให้แก่เซลล์ ป้องกันอันตรายให้เซลล์ และทาให้เซลล์ คงรูปอยู่ได้ นอกจากน้ีพบว่าอาจมี
สารลักษณะคล้ายวุ้นห่อหุ้มผนงั เซลล์อยอู่ กี ชั้นหนึ่งเรียกว่า ปลอกหุ้ม (capsule) ชว่ ยป้องกันอันตรายใหเ้ ซลล์
ได้อยา่ งมปี ระสทิ ธภิ าพมากขนึ้
2. เย่ือหุ้มเซลล์ (cell membrane) มีลักษณะเป็นเยื่อบางๆ 2 ช้ัน ทาหน้าท่ีเป็นเยื่อเลือกผ่าน
ควบคุมการผา่ นเขา้ ออกของสาร มบี างส่วนของเยือ่ ห้มุ เซลล์มว้ นย่ืนเขา้ ไปภายในเซลล์เรยี กว่า มโี ซโซม
3. นิวคลีออยด์ (nucleoid) ประกอบด้วยสาย DNA รวมตวั กนั อยบู่ ริเวณกลางเซลล์
4. ไรโบโซม (ribosome) มีลักษณะเป็นเม็ดเล็กๆ ค่อนข้างกลม กระจายอยู่ภายในไซโทพลาสซึม มี
หนา้ ทีส่ ังเคราะหโ์ ปรตนี
5. แฟลเจลลัม (flagellum) เปน็ โครงสร้างทีใ่ ชใ้ นการเคลือ่ นที่ ประกอบดว้ ยสารพวกโปรตนี
6. เอนโดสปอร์ (endospore) เป็นโครงสร้างท่ีทาหน้าที่ป้องกันไม่ให้เซลล์ถูกทาลาย เพราะสามารถ
ทนตอ่ ความรอ้ นได้ดี
เซลล์ยแู คริโอต (eukaryotic cell)
เซลล์ยูแคริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตท่ีมีความหลากหลายท้ังขนาด รูปร่างลักษณะ การจัดระบบอวัยวะ และการ
ดารงชีวิต เป็นเซลล์ของส่ิงมีชีวิตช้ันสูง เช่น เห็ด รา พืช และ สัตว์ มีขนาดใหญ่กว่าเซลล์โปรคาริโอต มี
โครงสร้างทสี่ ลบั ซับซอ้ นมากกว่าเซลลโ์ ปรคารโิ อต
ลักษณะทส่ี าคญั ดงั นี้
1. มีเยื่อหมุ้ นวิ เคลยี ส (nuclear membrane)
2. สารพันธุกรรม คือ DNA มโี ปรตีนฮสิ โทน รวมตวั เปน็ เส้นใยโครมาทิน และมนี วิ คลีโอลัส
อยภู่ ายในนิวเคลียส
3. มรี ะบบเยื่อหุ้มภายในเซลล์ (internal membrane) ทาให้มีออร์แกเนลลต์ า่ งๆ ภายในเซลล์
หลายรูปแบบ เชน่ ร่างแหเอนโดพลาสซึม กอลจิคอมเพล็กซ์ ไมโทคอนเดรีย คลอโรพลาสต์
- 104 - ชวี วิทยาพื้นฐาน ม.4
4. มไี ซโทสเกเลตอน (cytoskeleton) เช่น ไมโครทิวบลู ไมโครฟลิ าเมนท์
5. มกี ารเพิ่มจานวนเซลลโ์ ดยการแบ่งเซลล์แบบไมโทซสิ
ภาพที่ 4.3 แสดงโครงสร้างของเซลล์โปรแคริโอต
ทีม่ า https://www.studyblue.com/notes/note/n/prokaryotic-cell-structure/deck/12149171
ความแตกตา่ งระหว่างเซลลพ์ ืชและเซลลส์ ตั ว์
ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบเซลล์ท่ีมีรูปร่างและหน้าที่ต่างกันจานวนมาก แต่ในทุก ๆ เซลล์
จะมีโครงสรา้ งท่เี ป็นองคป์ ระกอบพน้ื ฐานเหมือนกัน คือ เยือ่ หุ้มเซลล์ นิวเคลียส และโพรโทพลาสซมึ
ภาพที่ 4.4 โครงสร้างเซลลพ์ ืช
(ท่มี า: Campbell, 2554 หน้า 147)
ชีววิทยาพืน้ ฐาน ม.4 - 105 -
ภาพที่ 4.5 โครงสรา้ งเซลล์สตั ว์(ท่ีมา: Campbell, 2554 หนา้ 146)
Q: ทดสอบความเข้าใจที่ 4.1 เรอื่ งประเภทของเซลล์
คาช้ีแจง จงเปรยี บเทยี บลักษณะของโปรคาริโอตและยูคาริโอต
โครงสร้าง โปรคาริโอต (Prokaryote) ยคู าริโอต (Eukaryote)
เย่อื หุ้มนวิ เคลียส …………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..
ขนาดเซลล์ ……………………………………………………..
……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..
ขนาดไรโบโซม …………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..
นิวเคลียส …………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
สารพันธกุ รรม DNA …………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
Organelle …………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
การเคล่อื นไหวของเซลล์ ……………………………………………………..
……………………………………………………..
ผนังเซลล์ (ถา้ มี) ……………………………………………………..
……………………………………………………..
ตวั อย่างสง่ิ มีชวี ติ ……………………………………………………..
……………………………………………………..
- 106 - ชวี วิทยาพื้นฐาน ม.4
ภาพท่ี 4.6 การเปรยี บเทียบโครงสรา้ งของเซลล์โปรคาริโอตและเซลล์ยคู าริโอต
ที่มา http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/cells/common.html
ส่วนท่ีห่อหุ้มเซลล์
ส่วนท่ีหอ่ ห้มุ เซลล์ หมายถงึ โครงสรา้ งทห่ี ่อหุ้มไซโทพลาสซึมของเซลล์ใหค้ งรูปรา่ งและแสดงขอบเขต
ของเซลล์ ไดแ้ ก่ ผนังเซลล์ และเย่ือหุ้มเซลล์
ภาพท่ี 4.7 ผนังเซลลแ์ ละพลาสโมเดสมาตา
ทม่ี า: http://legacy.hopkinsville.kctcs.edu/instructors/Jason-
Arnold/VLI/Module%202/m2cellstructure/m2cellstructure7.html)
ชีววิทยาพ้นื ฐาน ม.4 - 107 -
ภาพท่ี 4.8 (ก.) โครงสรา้ งของเยือ่ หมุ้ เซลล์
(ข.) โครงสร้างเยื่อหมุ้ เซลล์มีการจัดเรยี งตวั แบบฟลูอิดโมเซอิกโมเดล (fluid mosaic model)
ทม่ี า: (ก.) http://biology-forums.com/index.php?action=gallery;sa=view;id=302
(ข.) http://facweb.bhc.edu/academics/science/robertsk/biol101/
ผนังเซลล์ (Cell wall)
มีลักษณะเป็นผนังหนาอยู่ด้านนอกสุดของเซลล์ เราจะพบผนังเซลล์เฉพาะในเซลล์ของพืชเท่าน้ัน
โครงสร้างน้ีทาหน้าท่ีป้องกันส่วนต่าง ๆ ที่อยู่ภายในเซลล์ และช่วยรักษารูปทรงของเซลล์ให้คงอยู่ ผนังเซลล์
ประกอบด้วยสาร เซลลูโลส ลิกนิน เพกทิน โปรตีน และสารประกอบอ่นื ๆ เชน่ คิวทิน และซเู บอริน จึงทาให้
ผนงั เซลลม์ ีความแขง็ แรงมาก ผนังเซลลข์ องพืชมีส่วนประกอบต่าง ๆ ดังน้ี
- 108 - ชีววิทยาพน้ื ฐาน ม.4
1. มิดเดิลลาเมลลา ( middle lamella ) เป็นชั้นที่เชื่อมสองเซลล์ให้อยู่ติดกัน ประกอบด้วยสาร
พวกแคลเซียมเพคเทต ( calcium pectate ) หรือแมกนีเซียมเพคเทต ( magnesium pectate ) ในบาง
ชนิดอาจพบลิกนินด้วย เนื้อเยื่อพืชแต่ละชนิดมีมิดเดิลลาเมลลาหนาไม่เท่ากัน มิดเดิลลาเมลลาถูกทาลายได้
ง่ายด้วยกรดตา่ งๆและเอนไซม์ จงึ ทาใหแ้ ต่ละเซลลแ์ ยกเปน็ อิสระได้
2. ผนังเซลล์ชั้นปฐมภูมิ ( primary cellwall ) เม่ือเซลลเ์ ริ่มมีการเจริญเติบโต เซลล์พืชหลายชนิด
มเี ฉพาะชน้ั น้ีเท่าน้นั เช่น เซลล์พาเรนไคมา ( parenchyma cell ) ผนังชนั้ นจี้ ะประกอบด้วยเซลลูโลสเพคติน
( pectin ) และ เฮมิเซลลูโลส (hemicellulose) มีการเรียงตัวของไมโครไฟบริลอย่างไม่เป็นระเบียบ ท้ังนี้
เพราะเป็นชั้นที่เกิดข้ึนอย่างรวดเร็วในขณะที่มีการแบ่งเซลล์ ผนังเซลล์ระยะนี้จะมีความหนาไม่แน่นอน
สามารถเปล่ียนแปลงความหนาบางได้ขึ้นอยู่กับฤดูกาลและสภาพแวดล้อม ท้ังน้ีเพราะอาจมีการนา
สารประกอบท่เี ปน็ ผนงั เซลล์ไปสร้างสารอยา่ งอื่นแทนได้
3. ผนงั เซลลช์ น้ั ทุตยิ ภมู ิ ( secondary cell wall ) เป็นช้ันท่ีเกิดข้ึนภายหลัง โดยท่วั ไปเกดิ เม่ือเซลล์
พชื หยุดขยายขนาดแล้ว โดยเจริญหอ่ หุ้มผนังเซลล์ชั้นปฐมภูมไิ ว้ ทาให้ผนังเซลล์มีความแข็งแรงมากข้ึน เซลล์ที่
มีการเกิดผนังเซลล์ขั้นน้ีมักจะตายเม่ือมีการเจริญเติบโตเต็มท่ีแล้ว เช่น ไฟเบอร์ ( fiber ) เวสเซล ( vessel )
เป็นตน้ แตบ่ างชนดิ ก็จะมีชวี ติ อยู่ เช่น ไซเลมพาเรนไคมา ( xylem parenchyma ) ไซเลมเรย์ ( xylem ray )
สารประกอบเคมีของผนังชั้นทุติยภูมิประกอบด้วย เซลลูโลสจานวนมาก ไมโครไฟบริล มีการเรียง
ตัวกันเป็นระเบียบมากกว่าในข้ันปฐมภูมิโดยเรียงขนานไปกับความยาวของเซลล์ นอกจากน้ีอาจมีสารอ่ืนๆ
ดว้ ย เช่น ลิกนิน ในเซลล์เวสเซล ควิ ติน ( cutin ) ในเซลล์ผิว ( epidermis) และซูเบอริน (suberin) ในเซลล์
คอรก์ เปน็ ต้น
ภาพที่ 4.9 ผนงั เซลลพ์ ืช
ท่ีมา: http://philschatz.com/biology-book/resources/Figure_04_02_02.jpg
ชีววิทยาพ้นื ฐาน ม.4 - 109 -
เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane)
บางครั้งอาจเรียกว่า เยื่อพลาสมา (plasma membrane) หน าประมาณ 74 - 100
อังสตรอม (angstroms) ประกอบด้วยโปรตีน 62 เปอร์เซ็นต์ ไขมัน 3 เปอร์เซ็นต์ และโพลีแซ็กคาไรด์
(polysacharide) 3 เปอร์เซ็นต์ เย่ือหุ้มเซลล์ยืดหยุ่นได้ สมมุติฐานโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ท่ียอมรับใน
ปัจจุบันนี้เรียกว่า ฟลูอิด โมเสก โมเดล (fluid mosaic model) ซึ่งเชื่อว่าเย่ือหุ้มเซลล์มี 3 ช้ัน ช้ันในเป็น
ไขมันและมีโปรตีนขนาบอยู่ดา้ นนอก 2 ด้าน คือ ด้านนอกเซลล์ 1 ดา้ น และด้านในเซลล์อีก 1 ด้าน ช้ันของ
ไขมันซ่ึงอยู่ตรงกลางจะแยกเป็น 2 ส่วนคือ ส่วนท่ีเป็นไขมันมีประจุ ส่วนน้ีจะมีกลุ่มฟอสเฟต (phosphate
group) ตดิ อย่จู ัดเป็นส่วนหัว ส่วนน้รี วมตัวกับน้าได้ดี (hydrophilic head) และมีกลุ่มของไอออนชนิดอ่ืนที่
ให้ ป ร ะ จุ บ ว ก จั ด เป็ น ส่ ว น ท่ี มี ข้ั ว (polar phospholipid) อี ก ส่ ว น ห น่ึ ง เป็ น ส่ ว น ห า ง ไม่ มี
ข้ัว (nonpolar phospholipid) ส่วนนี้ไม่รวมตัวกับน้า (hydrophobic tail) เป็นกรดไขมัน ชั้นของไขมัน
ดังกล่าวจะหันด้านหางท่ีไม่มีขั้วเข้าหากัน โดยส่วนหัวที่เป็นด้านมีขั้วอยู่ด้านนอก เยื่อหุ้มเซลล์บางส่วนมี
โมเลกลุ ของโปรตนี แทรกเข้าไปในชนั้ ของไขมนั ทาใหเ้ กดิ เปน็ ชอ่ งบนเยื่อหมุ้ เซลล์
เย่ือหุ้มเซลล์มีหน้าที่ดังนี้
1.1 หอ่ หุ้มเซลล์ให้คงรปู ร่างอยู่ได้ โดยทาหนา้ ทีห่ ่อหุ้มเซลล์ ไมใ่ หส้ ิง่ ที่อยภู่ ายในไหลออกมานอก
เซลล์ ถ้าเย่อื หมุ้ เซลล์ถูกทาลาย เนอ่ื งจากเซลลแ์ ตก เซลลจ์ ะเสยี หายหรือถูกทาลายไป
1.2 เปน็ ตัวกลางในการถา่ ยทอดข้อมลู จากภายนอกเซลล์ เน่ืองจากเย่ือหุม้ เซลลม์ ีคุณสมบตั เิ ป็นเยือ่
เซมิเพอรม์ เี อเบิล (semipermeable membrane) ซึง่ หมายถงึ การยอมให้สารบางชนิดผา่ นเข้าออกได้จึงทา
ใหเ้ ย่อื หมุ้ เซลล์เป็นตัวตรวจจับ และ สง่ สญั ญาณ หรอื คาสง่ั ต่าง ๆ เขา้ สู่เซลล์ เช่นคาสงั่ ของการแบง่ เซลล์
หรอื กระบวนการพฒั นาและเปลยี่ นแปลงของเซลล์ (cell differentiation)
ภาพท่ี 4.10 แบบจาลองโครงสรา้ งเย่ือหุ้มเซลล์
ทมี่ า: https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSZhS8I7xpUBIfEH7
- 110 - ชีววิทยาพ้นื ฐาน ม.4
โครงสร้างของเยื่อหมุ้ เซลล์และเย่ือหุ้มออรแ์ กเนลล์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไขมันและโปรตีน
1. ไขมัน โมเลกุลของไขมันแต่ละโมเลกุลมีปลายท่ีหันเข้าโมเลกุลน้า เรียกว่า hydrophilic หรือ
polar head และปลายท่ีหันหนีโมเลกุลของน้า เรียกว่า hydrophobic หรือ nonpolar tail ไขมันที่
ประกอบเป็นเย่ือหุ้มเซลล์มีอยู่ 3 ชนิด ได้แก่ ฟอสโฟลิปิด (phospholipid), ไกลโคลิปิด (glycolipid),และ
คลอเลสเตอรอล (cholesterol)
1.1 ฟอสโฟลิปิด (phospholipid) เยื่อหุ้มเซลล์มีฟอสโฟลิปิดประมาณ 50% ของไขมันที่
เป็นองค์ประกอบ โดยทาหน้าทยี่ ึดเกาะกบั โปรตนี เก่ยี วขอ้ งกบั การลาเลยี งสารหรือพวกเอนไซม์
1.2 ไกลโคลิปิด (glycolipid) พบทผี่ ิวด้านนอกของเยอ่ื หุ้มเซลล์ ซงึ่ เชอ่ื มตอ่ กับสารพวก โอ
ลิโกแซคคาไรด์ (oligosaccharides) ท่ยี นื่ ออกไปจากบริเวณผิวเซลล์
1.3 คลอเลสเตอรอล(chlolesterol) โมเลกุลของคลอเลสเตอรอลเกาะอยใู่ กล้ ๆ กับโมเลกุล
ของฟอสโฟลปิ ิด ทาใหเ้ ย่อื หมุ้ เซลลม์ คี วามสามารถในการไหลเคล่ือนท่ี (fluidity) ลดนอ้ ยลง
โมเลกุลของไขมันที่บริเวณเย่ือหุ้มเซลล์คงตัวอยู่ได้ในลักษณะเรียงเป็นชั้น 2 ช้ันซ้อนกัน
(bilayers) โดยการหันปลายด้าน hydrophobic tail เข้าข้างในและปลาย hydrophilic head อยู่ริมด้าน
นอก มีผลทาให้เยื่อหุ้มยอมให้โมเลกุลของน้า ออกซิเจน เมทานอล และเอทานอลผ่านเข้าออกได้เรียกการ
จดั เรียงตัวแบบน้วี ่า ฟอสไฟลิพดิ ไบเลเยอร์ (phospholipid bilayer)
2. โปรตนี ประกอบดว้ ยโมเลกุลของโปรตีนจานวนมาก แบ่งออกเปน็ 2 กลมุ่ คือ
2.1 peripheral / extrinsic protein คือ โปรตีนท่ีเชื่อมจับกับ membrane surfaceอย่าง
หลวมๆ ที่ผิวด้านบนของช้ันไขมันหรือฝงั ตัวอยู่อยา่ งหลวมๆ สามารถแยกออกได้งา่ ย เชน่ spectrin ท่ีเคลือบ
ผิวเมด็ เลือดแดงดา้ นผวิ ใน
2.2 integral / intrinsic protein คือ โปรตีนฝังตัวอยู่ภายในบริเวณโมเลกุลของ lipid
bilayers โดยโปรตีนบางโมเลกุลฝังตัวอยู่เพียงบางส่วนใน lipid bilayers การท่ีมีโมเลกุลของโปรตีนแทรก
ทะลุระหว่างเซลล์เกิดช่องทาง (channels) ท่ีทาให้สารพวกที่ละลายในน้า เช่น ไอออนสามารถผ่านเข้าหรือ
ออกระหว่างภายในและภายนอกเซลล์ บริเวณโครงสร้างของไกลโคโปรตีน (glycoprotein) และไกลโคลิปิด
(glycolipid) ซ่ึงมีส่วนยื่นออกมาจากผิวด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์ มักมีส่วนประกอบหลักของ receptor ที่มี
บทบาทสาคัญในเร่ืองการจดจาและเช่ือมยึดติดกันของเซลล์ ชนิดของโปรตีนในเย่ือหุ้มเซลล์จะมีความ
แตกตา่ งกันตามชนิดของเซลล์และทาหนา้ ทแ่ี ตกต่างกนั ไป เชน่
2.3 โปรตนี ลาเลยี ง (transport protein) ทาหนา้ ทล่ี าเลยี งสาร เช่น โปรตนี ทล่ี าเลยี งกลโู คส
2.4 โปรตีนตัวรับ (receptor protein) ทาหน้าที่ตอบสนองต่อสารเคมีท่ีมากระตุ้น เช่น
ตวั รบั ของฮอรโ์ มนอินซูลนิ
2.5 โปรตนี เอนไซม์ (enzymatic protein) ทาหนา้ ทีเ่ ร่งปฏกิ ิรยิ าเคมีภายในเซลล์ เช่น ซูเครส
ชีววิทยาพนื้ ฐาน ม.4 - 111 -
ภาพที่ 4.11 โปรตนี ท่เี ป็นองค์ประกอบของเย่ือหมุ้ เซลล์
(ก.) โปรตนี ลาเลยี ง (ข.) โปรตนี ตวั รับ (ค.) โปรตนี เอนไซม์
(ท่มี า: หนงั สอื เรียน รายวชิ าเพ่มิ เตมิ ชีววทิ ยา เล่มที่ 3 ของสถาบันส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละ
เทคโนโลยี)
ไซโทพลาซึม(Cytoplasm)
ไซโทพลาซึมเปน็ ส่วนทล่ี อ้ มรอบนิวเคลยี สอยู่ถัดจากเยื่อหุ้มเซลล์ ไซโทพลาซึมประกอบดว้ ย 2 สว่ น
คือ ออรแ์ กเนลล์ และ ไซโทพลาซึม
1. ออร์แกเนลล์ (Organelles)
ออร์แกเนลล์ แปลว่า อวัยวะเล็ก ๆ ทาหนา้ ทเี่ ปรียบเสมือนอวยั วะตา่ ง ๆ ของเซลล์ ภายในเซลลจ์ ะมี
ออรแ์ กเนลล์ ซ่งึ มีรปู ร่างและทาหน้าทแ่ี ตกตา่ งกันไป แบ่งตามลกั ษณะของเยื่อหุม้ ได้ดังนี้
o ไม่มีเยื่อหุ้ม ไดแ้ ก่ ไรโบโซม (Ribosome), ไซโทสเกเลตอน (Cytoskeleton), เซนทรโิ อล
(Centriole), ซิเลียและแฟลกเจลลา (Cilia and Flagella)
o มเี ย่ือหุ้ม 1 ช้นั ไดแ้ ก่ ร่างแหเอนโดพลาซึม หรือ เอนโดพลาสมิก เรตคิ ลู ัม (Endoplasmic
reticulum), กอลจคิ อมเพลก็ ซ์ (Golgi complex), ไลโซโซม (Lysosome),
เพอรอกซโิ ซม (Peroxisome), แวคิวโอล (Vacuole)
o มเี ย่อื ห้มุ 2 ชน้ั ได้แก่ ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria), คลอโรพลาสต์ (Chloroplast).
นวิ เคลยี ส (Nucleus)
นิวเคลียส (Nucleus) เป็นโครงสร้างที่มีความสาคัญที่สุดของเซลล์ เป็นที่อยู่ของสารพันธุกรรม
ส่วนใหญ่ มีลักษณะเป็นรูปกลมหรือรูปไข่ เซลล์ท่ัวไปจะมีหน่ึงนิวเคลียส แต่สัตว์ชั้นต่าบางชนิดจะมีสอง
นิวเคลียส เซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเม่ือเจริญเต็มท่ี จะไม่มี นิวเคลียส นิวเคลียส
ประกอบดว้ ย 2 สว่ น คอื
1.1. เย่ือหุ้มนิวเคลียส (Nuclear Membrane) : เป็นเยื่อหุ้ม 2 ช้ันที่ห่อหุ้มนิวเคลียสไว้ มี
ลักษณะเป็นเย่ือหุ้มท่ีมีรูพรุน ( nuclear pore) สาหรับใช้เป็นทางเข้าออกของสารเคมีภายในนิวเคลียสกับไซ
โทพลาสซึม เซลล์ท่ัว ๆ ไปจะมีนิวเคลียส 1 อัน ยกเว้นเซลล์ของกล้ามเนื้อลายจะมีนิวเคลียสหลายอัน เซลล์
เม็ดเลอื ดแดงไม่มีนวิ เคลยี ส
- 112 - ชีววิทยาพนื้ ฐาน ม.4
1.2. นวิ คลโี อพลาสซมึ : เปน็ สว่ นที่อยู่ภายในนวิ เคลยี สประกอบไปด้วย น้า ไอออน เอนไซม์ กรด
นิวคลอี กิ ( DNA และ RNA) แบง่ ออกเปน็ 2 สว่ น คอื
- โครมาติน (chromatin) คือ โครโมโซมซ่ึงในสภาวะปกติโครโมโซมจะมีลักษณะเป็นเส้นใย
ขนาดเล็กเป็นร่างแหคล้ายเส้นด้าย กระจายอยู่ทั่วนิวเคลียส บนโครมาตินจะประกอบไปด้วยยีน คือ DNA
รวมกับโปรตีนฮิสโตน ยีนจะเป็นตัวกาหนดลักษณะต่าง ๆ ของส่ิงมีชีวิต เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดทาง
พันธุกรรม ในระยะที่เซลล์มีการแบ่งตัวโครมาตินจะหดตัวสั้นลงเป็นแท่งมีแขน 2 แขน เรียกว่า โครโมโซม
(chromosome)
- นวิ คลีโอลัส (Nucleolus) : เป็นสารที่มลี ักษณะคล้ายวุ้น เป็นกลุ่มของเส้นใยที่ขดเป็นก้อน
กลมฝังตัวอยู่ในเนื้อนิวเคลียส (ในนิวคลีโอพลาสซึม) มีรูปร่างไม่แน่นอน ไม่มีเย่ือหุ้ม ภายในประกอบไปด้วย
RNA และ โปรตีนเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งเชื่อว่าทาหน้าที่ในการสังเคราะห์ RNA ในขณะท่ีเซลล์มีการแบ่งตัวนิวคลี
โอลัสจะหายไป
ภาพที่ 4.12 แบบจาลองนิวเคลียส (Nucleus)
ท่ีมา: books.com/MoBio/Free/Ch1C.htm
- ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria)
โครงสร้างออร์แกเนลล์ทีม่ ีเยอ่ื หมุ้ 2 ชนั้ พบในเซลลย์ คู าริโอตเกอื บทุกชนิด
1. เยื่อหุม้ ชนั้ นอก (outer membrane)
2. เยื่อห้มุ ชั้นใน (inner membrane) มลี กั ษณะพบั ทบเวา้ เข้ามาภายใน เพื่อเพม่ิ พ้นื ที่ผวิ
เรียกโครงสร้างพับเว้านีว้ า่ คริสตี (cristae)
3. ของเหลวภายใน (matrix) ภายในมี DNA และ ribosome เป็นของตัวเอง
ชวี วิทยาพืน้ ฐาน ม.4 - 113 -
หน้าที่ เกยี่ วขอ้ งกบั การสลายอาหารหรอื หายใจระดบั เซลล์แบบใช้ออกซเิ จน โดยบรเิ วณ matrix
จะเปน็ บริเวณท่เี กดิ วัฏจักรเครบส์ (Krebs cycle) สว่ นบริเวณเยอ่ื ห้มุ ชั้นในเกิดการถา่ ยทอด
อิเลก็ ตรอน (ETS)
ภาพที่ 4.13 แบบจาลองโครงสรา้ งไมโทคอนเดรยี (Mitochondria)
ท่ีมา: Pearson Education, Inc. (Campbell 10 edition)
3. คลอโรพลาสต์ (Chloroplast) โครงสร้างออร์แกเนลล์ทีม่ ีเยอื่ หุ้ม 2 ช้ัน พบในเซลลย์ ูคารโิ อตท่ี
สังเคราะห์ดว้ ยแสงได้ โครงสร้างแบ่งได้ดงั น้ี
1. เยื่อห้มุ ช้นั นอก (outer membrane)
2. เย่ือหมุ้ ช้ันใน (inner membrane)
3. ระบบเย่ือหุ้มไทลาคอยด์ (thylakoid membrane system) มีลักษณะพับเป็นถุงแบบคล้าย
เหรียญ เรียกว่า ไทลาคอยด์ (thylakoid) ซ่ึงโดยทั่วไปมักจะเรียงเป็นตั้งๆเรียกว่า กรานุม
(granum) แต่ละตั้งของกรานุมจะเช่ือมต่อกันด้วยส่วนของ stroma lamella หรือ stroma
thylakoid
4. สโตรมา (stroma) เป็นของเหลวทอี่ ยภู่ ายในคลอโรพลาสต์
หน้าที่ บทบาทหลักเก่ยี วกับกระบวนการสงั เคราะห์ดว้ ยแสง
1. ปฏกิ ริ ิยาใช้แสง (light reaction) จะเกิดบริเวณไทลาคอยด์และ stroma lamella
2. ปฏิกิริยาการตรึงคาร์บอน (carbon fixation reaction) จะเกิดที่บรเิ วณสโตรมา
- 114 - ชีววิทยาพน้ื ฐาน ม.4
ภาพท่ี 4.14 คลอโรพลาสต์ (Chloroplast)
ทม่ี า: Pearson Education, Inc. (Campbell 10 edition)
4. ไรโบโซม (Ribosome
ไรโบโซม เป็น ออร์แกเนลล์ที่ไมม่ ีเย่ือหุม้ และมีขนาดเล็กที่สดุ สามารถพบไดท้ ้ังเซลล์โปรคารโิ อตและ
ยคู าริโอต
โครงสรา้ ง
ประกอบข้ึนจาก rRNA (ribosomal RNA) และ ribosomal protein มีหน่วยย่อย 2 ส่วน คือ
หน่วยย่อยขนาดเล็ก (small subunit) และหน่วยย่อยขนาดใหญ่ (large subunit) ซ่ึงจะมีขนาด
แตกตา่ งกันออกไป ในเซลลโ์ ปรคารโิ อต (ขนาด 70s) และในเซลลย์ คู ารโิ อต (ขนาด 80s)
หนา้ ที่ เกย่ี วกบั การสงั เคราะห์สายพอลิเพปไทด์และโปรตนี โดยถ้าเป็น
4.1 ไรโบโซมท่ีลอยอสิ ระ (free ribosome) จะสงั เคราะห์โปรตีนไวใ้ ชภ้ ายในเซลลห์ รอื ในออรแ์ กเนลล์
4.2 ไรโบโซมที่เกาะอยู่บน ER (attached ribosome) จะสังเคราะห์โปรตีนสาหรบั สง่ ออกนอกเซลล์
ภาพที่ 4.15 ไรโบโซมและการสังเคราะห์โปรตนี
ทม่ี า:http://faculty.samford.edu/~djohnso2/44962w/405/trans
cription.html
ชวี วิทยาพน้ื ฐาน ม.4 - 115 -
ออรแ์ กเนลล์ท่ีมีเยอ่ื หมุ้ 1 ชั้น
1) รา่ งแหเอนโดพลาซึม หรือ เอนโดพลาสมิก เรติคลู มั (Endoplasmic reticulum)
โครงสร้าง ออรแ์ กเนลลท์ ีม่ เี ย่ือหมุ้ ชนั้ เดยี ว สว่ นของเมมเบรนมลี ักษณะทบเว้าเปน็ ทอ่ กลมหรอื
แบนเชอื่ มต่อกนั แบ่งออกเป็น 2 ชนดิ ภายในเซลล์ คือ
1.1 รา่ งแหเอนโดพลาซึมชนิดขรุขระ (Rough ER: RER) มไี รโบโซมเกาะอยทู่ ีผ่ วิ ดา้ นนอก
หน้าท่ี 1. สังเคราะห์โปรตนี สาหรบั ส่งออกไปนอกเซลล์
2. เตมิ หมนู่ ้าตาลใหก้ ับโปรตีนทีถ่ ูกสังเคราะห์ขึ้น
1.2 ร่างแหเอนโดพลาซึมชนิดเรยี บ (Smooth ER: SER) ไม่มีไรโบโซมเกาะอยู่ท่ผี ิวดา้ นนอก
หนา้ ที่ 1. สังเคราะห์ลพิ ดิ (ฟอสโฟลิพิดและสเตียรอยด์)
2. กาจดั สารพิษ พบมากในตับ
3. ควบคุมการสะสมและหลงั่ Ca2+ ภายในเซลลก์ ล้ามเนื้อ
เกย่ี วขอ้ งกบั การดดู ซมึ ไขมันในลาไสเ้ ล็ก
ภาพท่ี 4.16 เอนโดพลาสมิก เรติคูลมั (Endoplasmic reticulum)
ที่มา: Pearson Education, Inc. (Campbell 6 edition)
กอลจิคอมเพลก็ ซ์ (Golgi complex, Golgi apparatus)
โครงสร้าง ออร์แกเนลลท์ ่ีมเี ยื่อหุ้มชั้นเดยี ว มลี ักษณะเป็นถุงแบนบางซ้อนกันเป็นชั้น ๆ
หนา้ ท่ี 1. บรรจแุ ละขนสง่ โปรตีนสาหรับส่งออกนอกเซลล์
2. ดัดแปลงโปรตนี ท่ีมาจาก RER โดยการเตมิ น้าตาลหรือหมฟู่ ังก์ชันต่าง ๆ
3. สังเคราะห์สารเพกติน (pectin) ทเ่ี ป็นองคป์ ระกอบของผนงั เซลล์
4. สังเคราะห์ไลโซโซม (lysosome)
- 116 - ชีววิทยาพืน้ ฐาน ม.4
ภาพที่ 4.17 แบบจาลองโครงสรา้ ง และการทางานของกอลจคิ อมเพลก็ ซ์ (Golgi complex)
ท่มี า: http://www.nature.com/scitable/topicpage/endoplasmic-reticulum-golgi-apparatus
ไลโซโซม (Lysosome)
โครงสรา้ ง ออรแ์ กเนลลท์ ่ีมเี ย่ือหุ้มชั้นเดยี ว มีลักษณะเป็นถุง ภายในมีลักษณะเปน็ กรดสงู มาก
สาหรบั การทางานของเอนไซมใ์ นกลมุ่ พวก hydrolytic enzyme (acid hydrolase)
หน้าที่ 1. การยอ่ ยอาหารของโปรโตซวั บางชนิด
2. กาจัดเชือ้ โรคและส่ิงแปลกปลอมของเม็ดเลอื ดขาวชนิดนวิ โทรฟลิ และแมโครฟาจ
3. กาจัดออรแ์ กเนลลท์ หี่ มดอายหุ รอื เส่ือมสภาพ เรยี กกระบวนการนวี้ า่ autophagy
4. กาจดั เซลลท์ ่ชี รา เสอื่ มสภาพ หรอื โดยสารพิษ เรยี กกระบวนการนี้ว่า autolysis
5. เกี่ยวขอ้ งกับการเกิดเมตามอร์โฟซิสท่เี ซลล์ของหางลูกอ๊อด
ภาพที่ 4.18 การย่อยอาหารและกาจัดเซลลท์ เี่ ส่อื มสภาพของไลโซโซม
ทมี่ า: Pearson Education, Inc. (Campbell 6 edition)
ชวี วิทยาพ้ืนฐาน ม.4 - 117 -
เพอรอกซโิ ซม (Peroxisome)
โครงสร้าง
ออรแ์ กเนลล์ทม่ี ีเยื่อหมุ้ ชน้ั เดียว มีลักษณะเปน็ ถงุ กลม โครงสร้างคล้ายกบั ไลโซโซม
หน้าท่ี
1. เกี่ยวกบั การสรา้ งและสลาย H2O2
2. เกี่ยวข้องกบั การสลายกรดไขมนั ในกระบวนการ ß – oxidation
3. เก่ียวข้องกบั การเปล่ียนไขมนั ท่ีสะสมในเมล็ดให้เป็นนา้ ตาล
4. เก่ยี วข้องกับการสร้างฟอสโฟลิพดิ ในเย่ือหุ้มไมอลี นิ (myelin sheath)
5. กาจัดแอลกอฮอลส์ ่วนเกินในรา่ งกาย พบในตับ
6. เกย่ี วข้องกบั การเกิด photorespiration ในพืช C3
แวคิวโอล (Vacuole)
โครงสรา้ ง
ออรแ์ กเนลล์ทม่ี เี ย่ือห้มุ ชั้นเดียว แบ่งออกได้เปน็ 4 แบบ ข้นึ กับโครงสรา้ งและหนา้ ท่ี
1. Food vacuole ในพวกโปรโตซวั และเซลลเ์ ม็ดเลือดขาวบางชนิด
2. Contractile vacuole ในโปรโตซัวนา้ จืด
3. Fat vacuole ในเนือ้ เยื่อสะสมไขมนั ในสตั ว์ (adipose tissue)
4. Central vacuole หรือ Sap vacuole ในเซลลพ์ ืช (เยอ่ื หุ้มนี้เรียก tonoplast)
หน้าที่ จาแนกตามประเภทและชนิดของแวคิวโอล
1. Food vacuole บริเวณทเ่ี ก็บอาหารและรวมกบั ไลโซโซมเมือ่ เกิดการย่อย
2. Contractile vacuole ทาหนา้ ทกี่ าจดั นา้ ส่วนเกินในโปรโตซัวนา้ จดื
3. Fat vacuole ทาหน้าท่ีสะสมหยดไขมนั (lipid droplet)
4. Central vacuole ทาหน้าที่ในการสะสมสารชนิดตา่ งๆ เชน่ นา้ แร่ธาตุ สารสบี างชนิด
นอกจากน้ียงั เกยี่ วข้องกับการรกั ษาความดันเต่ง (turgor pressure) ภายในเซลล์ทาให้
เกดิ การขยายขนาดของเซลล์ได้
ภาพท่ี 4.19 Central vacuole ในเซลลพ์ ืช และ Contractile vacuole ของพารามเี ซียม
ทม่ี า: Pearson Education, Inc. (Campbell 6 edition)
- 118 - ชีววิทยาพื้นฐาน ม.4
ออร์แกเนลลท์ ไ่ี ม่มีเย่ือหุ้ม
เซนทรโิ อล (centriole)
เป็นออร์แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์ พบในเซลล์สัตว์และสิ่งมีชีวิต เซลล์เดียวเป็นบริเวณที่ยึดเส้ยใยสปิน
เดิลชว่ ยในการเคลื่อนทขี่ องโครโมโซมและแยกโครมาทดิ แต่ละคู่ออกจาก กนั ขณะเซลลแ์ บง่ ตวั
ภาพท่ี 4.20 โครงสร้างของเซนทรโิ อล
(ทมี่ า: https://sites.google.com/site/cell941tu78/neuxha)
ไซโตสเกเลตอน ( Cytoskeleton)
เป็นร่างแหตาข่ายของเส้นใยโปรตีนท่ีแผ่ขยายปกคลุมอยู่ ทั่วไซโทพลาซึม ทาหน้าท่ีคงรูปร่างของเซลล์
โดยทาให้เซลล์ทนต่อแรงอัดจากภายนอก เส้นใยโปรตีนท่ี ประกอบเป็นสารโครงร่างเซลล์ มี 3 ชนิด คือ ไม
โครทูบูล ไมโครฟลิ าเมนต์ และอินเตอรม์ เี ดยี ทฟลิ าเมนต์
ชีววิทยาพ้นื ฐาน ม.4 - 119 -
ภาพท่ี 4.21 โครงสรา้ งของไซโตสเกเลตอน
(ท่ีมา: https://sites.google.com/site/cell941tu78/neuxha)
ไซโทซอล (cytosol) เป็นส่วนชองไซโทพลาสซึมท่ีมีลักษณะเป็นสารก่ึงแข็งก่ึงเหลว เซลล์ส่วนใหญ่มี
ประมาณ 3 เท่าของนิวเคลียส อยู่ติดเยื่อหุ้มเซลล์ เรียก เอ็กโทพลาซึม (ectoplasm) อยู่ด้านใน เรียก เอ็น
โดพลาซมึ (endoplasm) และเปน็ ที่อย่ขู องออรแ์ กเนลตา่ ง ๆ
Q: ทดสอบความเข้าใจท่ี 4.2 เรื่องเซลล์
คาชแี้ จง จากรปู ภาพจงตอบคาถาม
หมายเลขท่ี 1 คือ............................ หมายเลขที่ 2 คือ............................
หมายเลขท่ี 3 คือ............................ หมายเลขที่ 4 คือ............................
- 120 - ชวี วิทยาพนื้ ฐาน ม.4 หมายเลขที่ 6 คือ............................
หมายเลขท่ี 8 คือ............................
หมายเลขท่ี 5 คือ............................ หมายเลขท่ี 10 คอื ............................
หมายเลขท่ี 7 คือ............................ หมายเลขที่ 12 คอื ............................
หมายเลขที่ 9 คือ............................
หมายเลขที่ 11 คอื ............................
1. สารท่ีเป็นองค์ประกอบทีส่ าคัญของ Cell membrane คอื
ก. nucleic acid ข. carbohydrate
ค phospholipids ง triglyceride
2. ขอ้ ใดตอ่ ไปน้ไี มใ่ ช่ชื่อท่ีใช้เรียก กอลจิ (Golgi)
ก. กอลจคิ อมเพล็กซ์ ข. กอลจเิ วลสคิ ัล
ค. กอลจิบอดี ง. กอลจิแอพพาราตัส
3. ส่ิงมชี ีวติ ใดต่อไปน้ีไม่มีผนังเซลล์ (Cell wall)
ก. พืช ข. สาหร่าย ค. พารามเี ซยี ม ง. รา
4. จากภาพขอ้ ความใดถกู ต้อง
ก. A เป็นส่วนท่ไี มช่ อบน้า (hydrophobic) และ B เปน็ สว่ นท่ไี มช่ อบนา้ (hydrophilic)
ข. A เป็นสว่ นทชี่ อบน้า (hydrophilic) และ B เป็นส่วนทีไ่ ม่ชอบน้า (hydrophobic)
ค. A เปน็ ส่วนทไ่ี ม่ชอบนา้ (hydrotonic) และ B เปน็ สว่ นท่ไี มช่ อบน้า (hydrophilic)
ง. A เป็นส่วนท่ชี อบน้า (hydrophilic) และ และ B เป็นสว่ นทไี่ ม่ชอบน้า (hydrotonic)
5. ออร์แกแนลล์ใดต่อไปนมี้ โี ครงสรา้ งเปน็ ท่อเชือ่ มประสานกัน
ก. นิวเคลียส ข. กอลจิบอดี
ค. เอนโดพลาสมิกเรตคิ ลู ัม ง. ไมโทคอนเดรยี
การรกั ษาดุลยภาพของเซลล์
การแบ่งเซลล์เป็นการเพิ่มจานวนเซลล์ซงึ่ ผลการแบง่ เซลลท์ าให้เซลล์มขี นาดเลก็ ลง แต่มีจานวนเซลล์
เพิ่มข้ึน ทาให้ส่ิงมีชีวิตชนิดน้ันเจริญเติบโตข้ึน เซลล์โปรคาริโอต เช่น เซลล์แบคทีเรียมีการแบ่งเซลล์แบบไบ
นารีฟิชชัน เป็นการแบ่งตัวจาก 1 เป็น 2 เซลล์พวกยูคาริโอต การแบ่งเซลล์ประกอบด้วย 2 ขั้นตอน คือ การ
แบ่งนิวเคลียสและการแบ่งไซโทพลาสซึม การแบ่งนิวเคลียสและการแบ่งไซโทพลาสซึม ยังแบ่งออกเป็น
ชีววิทยาพน้ื ฐาน ม.4 - 121 -
ลกั ษณะตา่ ง ๆ ได้อีกคอื การแบ่งนิวเคลียส แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ การแบ่งเซลลแ์ บบไมโทซสิ และการแบ่ง
เซลลแ์ บบไมโอซสิ
การผลติ เซลล์ใหม่ทาให้มจี านวนเซลล์เพ่ิมขึ้นจดั เป็นการสบื พันธุ์ระดับเซลล์ การผลิตเซลล์เพิ่มขึ้น ใน
ส่ิงมีชีวิตหลายเซลล์ทาให้เกิดการเติบโต (growth) ของสิ่งมีชีวิตนั้น การผลิตเซลล์ใหม่เกิดโดยการแบ่งเซลล์
ในพืชจะพบกิจกรรมการแบ่งเซลล์เกิดที่เน้ือเย่ือเจริญ (meristematic tissue) ซ่ึงมักพบท่ีบริเวณปลายยอด
ปลายราก ตาใบ และ ตาดอก เปน็ ตน้
ส่วนในสัตวจ์ ะ พบกิจกรรมการแบ่งเซลลเ์ กิดขน้ึ ชัดเจนในช่วงท่ีมกี ารเจริญของ embryo (เอมบริโอ)
ท่ีเกิดหลังจากการ ปฏิสนธิ (fertilization) ระหว่างไข่กับสเปิร์มได้เป็นเซลล์ zygote (ไซโกต) รวมท้ังในขณะ
ที่ส่ิงมีชีวิตน้ัน กาลังมีการเจริญ (development) เพ่ือเป็นตัวเต็มวัย (adult) เมื่อเป็นตัวเต็มวัยแล้ว จะพบ
กิจกรรมการ แบ่งเซลล์ได้ในเนื้อเย่ือที่ต้องการเซลล์ใหม่ไปทดแทนเซลล์เดิมที่ตายไป เมื่อศึกษาในเน้ือเย่ือ
เจริญของพืชหรอื ใน embryo จะพบว่าเซลล์ทุกเซลล์ไม่ได้มีกจิ กรรมระดับ เซลล์ที่เป็นชว่ งเดียวกนั บางเซลล์
พบอยใู่ นช่วงท่ียังไม่มีกิจกรรมการแบ่งเซลล์เรียกว่า ชว่ ง interphase ในขณะท่บี างเซลล์พบอยู่ในช่วงท่ีกาลัง
มีการแบ่งเซลล์ซึ่งเป็นช่วง division phase เรียกวงจรท่ีเซลล์มี กิจกรรมสลับระหว่างช่วงอินเทอร์เฟส กับ
division phase ว่า วัฏจักรเซลล์ (cell cycle) (ดังภาพท่ี1) อย่างไรก็ดีในเน้ือเย่ือที่มเี ซลล์ท่ีกาลังมีการแบ่ง
เซลลใ์ น division phase การแบง่ เซลลท์ ่พี บก็ไม่ไดอ้ ยู่ใน ระยะยอ่ ยเดยี วกัน (ดงั ภาพท่ี 2)
ภาพท่ี 4.22 แสดงวัฏจักรเซลลแ์ ละช่วงย่อยต่าง ๆ ภาพท่ี 4.23 แสดงเซลลใ์ นช่วงและระยะตา่ ง ๆ ในเนือ้ เยื่อปลายรากหอม
ที่มา: https://www.biology.iupui.edu/biocourses ท่ีมา: https://www.biology.iupui.edu/biocourses
- 122 - ชวี วิทยาพ้ืนฐาน ม.4
ภาพที่ 4.24 วฏั จกั รเซลล์ (Cell cycle)
(ทม่ี า: https://www.cabarrus.k12.nc.us/Page/42302)
กจิ กรรมระดบั เซลล์ในช่วง interphase
เซลล์ในช่วง interphase มีกิจกรรมระดับเซลล์ต่างกัน จึงแบ่งช่วง interphase เป็นช่วงย่อย 3 ช่วง
ไดแ้ ก่ ชว่ ง G1, S และ G2
1) ในช่วง G1 ซ่ึงเป็นช่วงที่เซลล์เพิ่งจะผ่านการแบ่งเซลล์จากวัฏจักรเซลล์ในรอบก่อนหน้ามาใหม่ๆ เซลล์
ยังมีขนาดเล็ก กิจกรรมระดับเซลล์ในช่วงน้ีได้แก่การผลิตและสะสมโมเลกุลต่าง ๆ ภายในเซลล์ เช่น
โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน กรด ribonucleic (RNA) รวมท้ัง enzyme (เอนไซม์) ที่ต้องการใช้ใน
ขนั้ ตอน ตอ่ ไป ซึง่ สง่ ผลให้เซลล์มีโมเลกลุ ต่าง ๆ เหล่านี้สะสมในไซโทพลาซึมมากขน้ึ ตามลาดับ และทาให้
เซลล์มีขนาดใหญข่ นึ้ ทาให้เกดิ การเติบโตของเซลล์ (cell growth)
2) ในช่วง S เป็นช่วงท่ีเซลล์เตรียมความพร้อมสาหรับการแบ่งเซลล์ที่จะเกิดในอนาคตโดยการผลิต เฉพาะ
โมเลกุลที่เป็นแหล่งบรรจุข้อมูลทางพันธุกรรมซึ่งได้แก่ กรด deoxyribonucleic หรือ DNA
กระบวนการผลิต DNA โมเลกุลใหม่ เกิดโดยการใช้ DNA โมเลกุลเดิมเป็นแม่พิมพ์ ผ่านกระบวน ผลิต
แบบเฉพาะท่ีเรียกว่า การจาลองแบบก่ึงอนุรักษ์ ( semi- conservative DNA replication ) ทาให้
ได้ DNA โมเลกุลใหม่ 2 โมเลกุลท่ีเหมือนกันทุกประการ และเหมอื นกบั โมเลกุล DNA ทีเ่ ปน็ แมพ่ ิมพ์
ซึ่งปจั จัยสาคญั ที่ทาใหไ้ ด้ DNA 2 โมเลกลุ ท่ีเหมอื นกนั ทุกประการน้ันเกิดจาก กระบวนการที่มีการจับกัน
อย่างจาเพาะเจาะจงของเบสคู่สม (complementary base pairs) ระหว่าง เบส Adenine – A
ชีววิทยาพนื้ ฐาน ม.4 - 123 -
(อะดีนีน) กับเบส Thymine – T (ไทมีน) และเบส Cytosine – C (ไซโทซีน) กับ เบส Guanine – G
(กัวนีน) ดังนั้นเมื่อจบช่วง S ปริมาณ DNA ที่เคยเป็นสายเกลียวคู่ (double helix) เพียง โมเลกุลเดียว
จะได้ เป็น DNA สายเกลียวคู่ 2 สายท่ียึดติดอยู่ท่ีบางตาแหน่ง ทาให้ปริมาณ DNA ภายในเซลล์จะเพิ่ม
เป็น 2 เทา่ ของปริมาณ DNA ในชว่ ง G1
3) ในช่วง G2 เป็นช่วงท่ีเซลลผ์ ลิตโมเลกลุ ที่จะต้องใช้สาหรับการแบ่งเซลล์ท่เี กดิ ในชว่ งต่อไปให้มพี ร้อม
ดงั นน้ั เซลล์จะเกดิ การเติบโตเพ่ิมขึน้ จากชว่ ง G1 และ ชว่ ง S
กจิ กรรมระดบั เซลล์ในชว่ ง division phase
ในชว่ ง division phase เซลล์มกี ิจกรรมการแบ่งเซลล์ โดยเกิดการแบ่งนิวเคลยี สก่อนจึงเกิดการ แบ่ง
ไซโทพลาซึมการแบง่ นวิ เคลยี สมีวิธีการแบง่ ท่แี ตกตา่ งกนั 2 แบบ ซ่งึ สง่ ผลใหไ้ ดเ้ ซลลผ์ ลลัพธ์ของแต่ละแบบที่มี
สมบัตทิ แี่ ตกต่างกนั ไดแ้ กก่ ารแบ่งแบบ mitosis (ไมโทซสิ ) กับการแบ่งแบบ meiosis (ไมโอซสิ )
การแบ่งนวิ เคลียสแบบ mitosis (ไมโทซสิ )
ในสิ่งมีชีวีติหลายเซลล์ เซลล์ร่างกาย (somatic cell) เป็นเซลล์ท่ีมีการแบ่งนิวเคลียสแบบ mitosis
(ไมโทซิส) ทาให้มีจานวนเซลล์เพ่ิมขึ้น เม่ือจานวนเซลล์เพิ่มมากข้ึนทาให้เกิดการเติบโต (growth) ซ่ึงส่งผล
ต่อเน่ืองให้ส่ิงมีชีวิตเกิดการเติบโต และการเพิ่มจานวนเซลล์โดยการ แบ่งนิวเคลียสแบบ mitosis น้ันยังเป็น
การผลติ เซลล์ใหมม่ าทดแทนเซลล์เดมิ ทีเส่อื สภาพและถูกกาจัดไป เช่น เซลล์เมด็ เลอื ด เซลลผ์ วิ หนงั เปน็ ต้น
Division phase ของการแบง่ นิวเคลียสแบบ mitosis แบง่ เป็น 4 ระยะย่อยตามลักษณะการ
เปลยี่ นแปลงท่สี งั เกตได้ ได้แก่
1. ระยะ prophase (โปรเฟส)
2. ระยะ metaphase (เมทาเฟส)
3. ระยะ anaphase (แอนาเฟส)
4. ระยะ telophase (เทโลเฟส)
หลงั จากจบกระบวนการแบง่ นวิ เคลียสแล้วจงึ เกิดกระบวนการแบ่งไซโทพลาสซึมตามมา
ระยะการแบ่งเซลล์ ประกอบด้วยระยะตา่ ง ๆ 4 ระยะ ดังนี้
2.1 ระยะโพรเฟส (Prophase) โครโมโซมจะหดสั้นเข้ามีลักษณะเป็นแท่งเห็นชัดว่า 1 โครโมโซม
ประกอบด้วย 2 โครมาทิด ระยะน้ีเย่ือหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสเริ่มสลายไป ในเซลล์สัตว์ เซนทริโอล
(Centriole) จะสร้างไมโทติกสปินเดลิ (mitotic spindle) เป็นรัศมีที่เรยี กว่า แอสเทอร์ (aster) ในพืชช้ันสูง
ไม่มีเซนทรโิ อล แตจ่ ะมีการสรา้ งไมโทติกสปินเดลิ จากบริเวณข้วั ของเซลลเ์ รยี ก โพลารแ์ คป (Polar cap)
2.2 ระยะเมทาเฟส (metaphase) เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสสลายไป ไมโทติกสปินเดิลจะมา
เกาะ ท่ีเซนโทรเมียร์ของแต่ละโครโมโซม โครโมโซมจะเรียงตัวกันตามแนวกึ่งกลางเซลล์ ทาให้เห็นโครโมโซม
ชดั เจนท่สี ดุ
2.3 ระยะแอนาเฟส(anaphase)ไมโทตกิ สปนิ เดลิ หดตวั ส้นั เขา้ ดึงโครมาทิดให้แยกออกจากกันไป คน
ละข้วั ของเซลล์ ทาใหโ้ ครโมโซมมรี ูปร่างตา่ ง ๆ กนั ขน้ึ อยกู่ ับตาแหน่งของเซนโทรเมียร์
2.4 ระยะเทโลเฟส (terophase) โครโมโซมเคล่ือนท่ีไปคนละข้ัวของเซลล์จะคลายตัวออกมีลักษณะ
คล้ายเส้นใย เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสเริ่มปรากฏ เป็นการเสร็จส้ินการแบ่งนิวเคลียส หลังจากนั้นจะ
แบง่ ไซโทพลาซมึ
- 124 - ชวี วิทยาพ้ืนฐาน ม.4
ภาพที่ 4.25 ระยะย่อยของการแบ่งเซลลแ์ บบไมโทซสิ
ท่ีมา: https://www.biology.iupui.edu/biocourses/N100/2k4ch8mitosisnotes.html
การแบง่ ไซโทพลาซึมในเซลลส์ ตั ว์
ในเซลล์สัตว์เกิด contractile ring (คอนแทรคไทล์ ริง) ซึ่งประกอบด้วย microfilament (ไมโครฟิลา
เม้นท์) การคอดตัวของ contractile ring ซึ่งเกิดจากการเลื่อนผ่านกันของ microfilament จะดึงเยื่อหุ้ม
เซลล์ใหเ้ กิดการคอดตวั แคบลงตามลาดับ จนในทีส่ ดุ ได้ 2 เซลล์แยกจากกัน
การแบง่ ไซโทพลาซมึ ในเซลลพ์ ืช
ในเซลล์พืชการแบ่งไซโทพลาซึมเกิดในตาแหน่งที่เคยเป็น metaphase plate เช่นกัน แต่ใช้ ออ
แกเนลล์ทีต่ ่างกนั เน่ืองจากเซลล์พืชมีผนังเซลล์ การแบ่งไซโทพลาซมึ ในเซลล์พืชต้องมกี ารสร้างผนังเซลล์ด้วย
ดังนั้นในเซลล์พืชจึงพบ Golgi vesicle ซึ่งเป็นถุงเล็ก ๆ ที่มีเย่ือหุ้ม ภายในบรรจุสารท่ีเป็นองค์ประกอบของ
ผนงั เซลล์
ชีววิทยาพืน้ ฐาน ม.4 - 125 -
ภาพที่ 4.26 การแบ่งไซโทพลาซึมในเซลล์สัตว์และเซลล์พืช
ทม่ี า https://www.quia.com/jg/2498095list.html
เชน่ cellulose และโมเลกุลทีเ่ ป็นองค์ประกอบของผนงั เซลล์ชนดิ อื่น ๆ เคล่อื นมารวมกนั ที่แนว
metaphase plate จากนั้น Golgi vesicle แตกออกและปล่อยองค์ประกอบของผนังเซลลอ์ อกมาเกดิ เป็น
cell plate สว่ นเยือ่ หมุ้ มาเชอ่ื มต่อกนั เปน็ เยื่อหุ้มเซลล์ใหม่อยทู่ ้ังสองด้านของ cell plate
การแบ่งนวิ เคลียสแบบไมโอซิส (meiotic cell division)
การแบ่งนวิ เคลียสแบบไมโอซิส (meiosis) คอื การแบ่งเซลล์ทีน่ ิวเคลียสมกี ารเปลีย่ นแปลงโดยลด
จานวนโครโมโซมลงครึง่ หน่งึ เปน็ การแบ่งเพอื่ สร้างเซลลส์ ืบพันธ์ุ เซลลร์ า่ งกายของคนมีโครโมโซมอยู่ 46
โครโมโซม หรอื 23 คู่ แตล่ ะคู่มรี ูปร่างลักษณะเหมือนกัน เรียกโครโมโซมทเี่ ป็นคู่กันวา่ ฮอมอโลกสั โครโมโซม
(homologous chromosome) และเซลล์ทม่ี โี ครโมโซมเข้าคู่กันได้เรียกว่า เซลล์ดพิ ลอยด์ (diploid cell)
การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซสิ นี้ นวิ เคลยี สมีการเปล่ียนแปลง 2 รอบ
รายละเอยี ดของการแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิส มดี ังนี้
ระยะอินเตอร์เฟส I => ระยะไมโอซิส I ประกอบด้วย ระยะโพรเฟส I ระยะเมทาเฟส I ระยะแอนาเฟส I
ระยะเทโลเฟส I => ระยะอินเตอรเ์ ฟส II => ระยะไมโอซิส II ประกอบด้วย ระยะโพรเฟส II ระยะเมทาเฟส II
ระยะแอนาเฟส II ระยะเทโลเฟส II
การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิสคร้ังแรกและครงั้ ท่สี อง ประกอบดว้ ยระยะตา่ ง ๆ ดังนี้
1. การแบ่งไมโอซสิ ครั้งแรก (meiosis I) มรี ะยะต่าง ๆ ดงั น้ี
ระยะอินเตอร์เฟส I (interphase I) การเปลย่ี นแปลงท่ีเกิดขน้ึ ในระยะนี้มีการเตรียมสารตา่ ง ๆ เช่น
โปรตีน เอนไซม์ เพ่ือใช้ในระยะต่อไป จึงมีเมแทบอลิซึมสูง มีนิวเคลียสใหญ่ มีการจาลองโครโมโซมใหม่แนบ
ชิดกับโครโมโซมเดิมและเหมือนเดิมทุกประการ โครโมโซมเป็นเส้นบางยาว ๆ พันกันเป็นกลุ่มร่างแห
- 126 - ชีววิทยาพ้ืนฐาน ม.4
ระยะโพรเฟส I (prophase I) ใช้เวลานานและซับซ้อนมากท่ีสุด มีเหตุการณ์ท่ีสาคัญ คือ
- โครโมโซมหดสนั้ เปน็ แทง่ หนาขึ้น
- โครโมโซมคู่เหมือน (homologous chromosome) มาจับคู่กันเป็นคู่ๆ แนบชิดกันเรียก ไซแนพ
ซิส (synapsis) คู่ของโครโมโซมแต่ละคู่เรียก ไบวาเลนท์ (bivalant) แต่ละโครโมโซมที่เข้าคู่กัน มี 2 โครมา
ทดิ มเี ซนโทรเมยี รย์ ดึ ไว้ ดังน้นั 1 ไบวาเลนทม์ ี 4 โครมาทดิ
- โครมาทิดท่ีแนบชิดกันเกิดมีการไขว้กัน เรียก การไขว้เปล่ียน (crossing over) ตาแหน่งท่ีไขว้ทับ
กัน เรยี กไคแอสมา (chiasma)
- เซนทรโิ อแยกไปยังขว้ั เซลล์ท้ัง 2 ข้าง
- มเี ส้นใยสปินเดลิ ยดึ เซนโทรเมยี ร์ของแต่ละโครโมโซมกับขวั้ เซลล์
- โครโมโซมหดตัวสั้นและหนามากขึ้น เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสค่อยๆ สลายไป
ระยะเมทาเฟส I (mataphase I) แต่ละไบวาเลนท์ของโครโมโซม มาเรียงอยู่กลางเซลล์ เย่ือหุ้ม
นวิ เคลยี ส และนิวคลโี อลสั สลายไปหมดแลว้
ระยะแอนาเฟส I (anaphase I) โครโมโซมคู่เหมือนที่จับคู่กัน ถูกแรงดึงจากเส้นใยสปินเดิลให้
แยกตัวออกจากกันไปยังขั้วเซลล์ท่ีอยู่ตรงขา้ ม การแยกนน้ั แยกไปทั้งโครโมโซมที่มี 2 โครมาทิด และการแยก
โครโมโซมน้ีมีผลทาให้การสลับชิ้นส่วนของโครมาทิดตรงบริเวณที่มีการ ไขว้เปลี่ยนช่วยทาให้เกิดการแปรผัน
(variation) ของลักษณะต่างๆ ของส่ิงมีชีวิต ซึ่งมีประโยชน์ในแง่วิวัฒนาการจากการแยกกันของโครโมโซมไป
ยังขั้วเซลล์แต่ละ ขา้ งมโี ครโมโซมเหลอื เพยี งคร่งึ หนง่ึ ของเซลลเ์ ดมิ
ระยะเทโลเฟส I (telophase I) ในระยะน้ีจะมีโครโมโซม 2 กลุ่มแต่ละกลุ่มจะมีจานวนโครโมโซม
เพียงคร่ึงหนง่ึ ของเซลลเ์ ดมิ แตล่ ะเซลล์มโี ครโมโซมเป็นแฮพลอยด์
2. ไมโอซสิ คร้งั ที่ 2 (meiosis II)
ไมโอซสิ คร้ังที่ 2 เกิดต่อเน่ืองไปเลยไมม่ ีพกั และผ่านระยะอินเทอรเ์ ฟสไป ไมม่ ีการจาลองโครโมโซม
ใหม่อีก เริ่มมีการเปลี่ยนแปลงดังนี้
ระยะโพรเฟส II (prophase II) แต่ละโครโมโซมในนวิ เคลียส แยกเปน็ 2 โครมาทิด มเี ซนโทรเมยี ร์
ยึดไว้ เซนทริโอลแยกออกไปขวั้ เซลลท์ ง้ั 2 ข้าง มีเส้นใยสปินเดิลยึดเซนโทรเมียร์กบั ข้ัวเซลล์ เย่อื หมุ้
นวิ เคลยี สและนิวคลโี อลสั สลายไป
ระยะเมทาเฟส II (metaphase II) โครโมโซมทงั้ หมดมารวมอยกู่ ลางเซลล์
ระยะแอนาเฟส II (anaphase II) เสน้ ใยสปนิ เดิลหดตัวสน้ั เขา้ และดึงใหโ้ ครมาทดิ ของแตล่ ะ
โครโมโซมแยกออกจากกันไปข้วั เซลลต์ รงกันขา้ ม
ระยะเทโลเฟส II (terophase II) เกิดนวิ คลีโอลัส เยอ่ื หุ้มนิวเคลียสลอ้ มรอบ โครมาทิดกลุ่มใหญ่
แตล่ ะโครมาทิดก็คอื โครโมโซม นนั้ เอง เม่ือจบการแบง่ เซลลใ์ นระยะเทโลเฟส 2 แล้วไดเ้ ซลลใ์ หม่ 4 เซลล์ แต่
ละเซลลม์ ีโครโมโซมเปน็ แฮพลอยด์
ชวี วิทยาพื้นฐาน ม.4 - 127 -
กจิ กรรม
การแบ่งเซลล์แบบไมโทซสิ ของปลายรากหอม
จุดประสงค์
1. ศกึ ษาการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซิสของปลายรากหอมตามขัน้ ตอนตา่ ง ๆ
2. สังเกต บันทกึ และอธิบายโครงสรา้ งของเซลล์ทแ่ี บ่งแบบไมโทซิสจากกล้องจลุ ทรรศน์
3. เปรยี บเทียบการแบง่ เซลล์ระยะต่าง ๆ ที่เห็นจากกลอ้ งจุลทรรศนก์ ับรปู ในบทเรียน
อุปกรณ์
1. หอมแดง หรอื หอมใหญ่ 5. น้ากล่ัน
2. แผ่นสไลดเ์ ปลา่ และกระจกปดิ สไลด์ 6. หลอดหยด
3. สซี าฟานีน 7. ใบมดี โกน
4. กลอ้ งจลุ ทรรศน์
วิธีการทากิจกรรม
1. ตดั ปลายรากหอมยาวประมาณ 1-2 มิลลเิ มตร นามาวางบนสไลด์
2. ซบั นา้ ออกให้แห้งแล้วหยดสีซาฟานีน ใหท้ ว่ มตัวอย่าง แลว้ ปดิ ด้วยกระจกปดิ สไลด์
3. ใชด้ ินสอทม่ี ียางลบติดอยกู่ ดและปลอ่ ยเบาๆ เพ่ือให้เซลลเ์ กดิ การกระจายตัว แล้วใช้กระดาษซบั บรเิ วณ
ข้างกระจกปดิ สไลดใ์ ห้แหง้
4. ตรวจดเู ซลลร์ ากหอมโดยใช้กล้องจลุ ทรรศน์ โดยใชเ้ ลนสใ์ กล้วตั ถุกาลังขยายตา่ สดุ เลือกบริเวณทเ่ี หน็
นิวเคลียสระยะต่าง ๆ ชดั เจน
5. เปลี่ยนกาลงั ขยายเปน็ 10 และ 40 เทา่ เพือ่ สังเกตความแตกต่างของแตล่ ะเซลล์ บันทกึ ภาพพร้อม
ระบกุ าลังขยายเปรียบเทยี บเซลลข์ องรากหอมในระยะตา่ ง ๆ ลงในตารางบันทึกผลการทดลอง
ระยะการแบ่งเซล ์ล- 128 - ชีววิทยาพ้ืนฐาน ม.4
ตารางบนั ทึกผลการทดลอง
ัลกษณะของระยะ
ระยะ..................................... ระยะ..................................... ระยะ.....................................
ระยะการแบ่งเซล ์ล
กาลังขยาย ............................ กาลังขยาย ............................ กาลังขยาย ............................
ลักษณะของระยะ
...................................... ...................................... ......................................
...................................... ...................................... ......................................
...................................... ...................................... ......................................
...................................... ...................................... ......................................
ระยะ..................................... ระยะ..................................... ระยะ.....................................
กาลงั ขยาย ............................ กาลังขยาย ............................ กาลังขยาย ............................
...................................... ...................................... ......................................
...................................... ...................................... ......................................
...................................... ...................................... ......................................
...................................... ...................................... ......................................
...................................... ...................................... ......................................
ชีววิทยาพ้ืนฐาน ม.4 - 129 -
Q: ทดสอบความเข้าใจที่ 4.3
กจิ กรรมการแบง่ เซลล์
1. จงใชภ้ าพที่กาหนดให้ ตอบคาถามดงั ต่อไปนี้
1.1 จากภาพข้างต้นเป็นการแบง่ เซลล์แบบใด เพ่ืออะไร
......................................................................................................................................................
1.2 ภาพ A คือระยะ......................................................................................................................
1.3 ภาพ B คอื ระยะ......................................................................................................................
1.4 ภาพ C คอื ระยะ......................................................................................................................
1.5 ภาพ D คอื ระยะ......................................................................................................................
1.6 ภาพ E คอื ระยะ......................................................................................................................
1.7 ภาพ F คอื ระยะ......................................................................................................................
1.8 ภาพ G คอื ระยะ......................................................................................................................
2. จงใช้ภาพทก่ี าหนดให้ ตอบคาถามดงั ตอ่ ไปน้ี
2.1 จากภาพข้างตน้ เป็นการแบง่ เซลล์แบบใด เพื่ออะไร
..................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
2.2 ระยะทเ่ี กิดการแยกตัวของโครมาทิดคอื ระยะ ............................และ ................................................
..................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
- 130 - ชีววิทยาพ้นื ฐาน ม.4 มโทซสิ (Mitosis)
ระยะโปรเฟส
(Prophase)
ก่อนระยะเมทาเฟส
(Prometaphase)
ระยะเมทาเฟส
(Mataphase)
ระยะแอนนาเฟส
(Anaphase)
ชีววิทยาพน้ื ฐาน ม.4 - 131 -
ระยะเทโลเฟส -
(Telophase)
ไมโอซสิ I (Meiosis I)
ระยะโปรเฟส I ตอนตน้
(Early prophase I)
ระยะโปรเฟส I ตอนกลาง
(Mid prophase I)
ระยะโปรเฟส I ตอนปลาย
(Late prophase I)
ระยะเมทาเฟส I (Metaphase I)
- 132 - ชวี วิทยาพ้ืนฐาน ม.4
ระยะแอนนาเฟส I (Anaphase I)
ระยะเทโลเฟส I (Telophase I)
ไมโอซิส I (Meiosis I)
ระยะโปรเฟส II
(prophase II)
ระยะเมทาเฟส
II
(Metaphase II)
ระยะแอนาเฟส II
(Anaphase II)
ระยะเทโลเฟส II ชวี วิทยาพ้นื ฐาน ม.4 - 133 -
(Telophase II) แหลง่ เรียนรู้เพม่ิ เติ่ม
เซลล์ลูก 4 เซลล์
คมู่ ือปฎบิ ัตกิ าร การแบ่งเซลล์ การเตรยี มสไลด์การแบง่ เซลล์รา่ งกาย
การเตรยี มสไลดก์ ารแบ่งเซลลเ์ ซลลส์ บื พนั ธ์ุ
- 134 - ชีววิทยาพืน้ ฐาน ม.4
การลาเลียงสารเขา้ และออกเซลล์
กลไกการลาเลยี งสารผา่ นเขา้ ออกเซลล์
การลาเลียงสารผ่านเย่อื หมุ้ เซลล์ มี 2 แบบ ไดแ้ ก่
1. การลาเลียงสารผ่านเย้ือหุ้มเซลล์โดยไม่ใช้พลังงานจากเซลล์ (Passive transport) เช่น การแพร่ การ
แพร่แบบฟาซิลิเทต ออสโมซิส
2. การลาเลียงสารผ่านเย้อื หมุ้ เซลล์โดยใชพ้ ลงั งานจากเซลล์ (Active transport)
4.1 การลาเลียงสารผ่านเย้ือหมุ้ เซลล์โดยไมใ่ ช้พลงั งานจากเซลล์ (Passive transport)
4.1.1 การแพรแ่ บบธรรมดา (Simple diffusion)
การแพร่ของสารเข้าสู้เซลล์ สารน้ันต้องมีโมเลกุลขนาดเล็ก โดยผ่านเข้าทางเยื่อหุ้มเซลล์ช้ัน
ฟอสโฟลิพิดเท่าน้ัน เป็นการเคลื่อนท่ีของอนุภาคสารจากบริเวณสารที่มีความเข้มข้นสูง คือ มีอนุภาคสารนั้น
เป็นจานวนมากไปยังบริเวณท่ีมีความเข้มข้นของสารต่ากว่า อนุภาคของสารจะกระจายไปจนบริเวณนั้นมี
ความเข้มข้นของสารนั้นเท่ากันหมด จนถึงจุดสมดุลของการแพร่ เช่น การแพร่ของแก๊สออกซิเจนจากถุงลม
เขา้ สเู่ ซลล์เม็ดเลือดแดงในหลอดเลือดฝอย และการเคลื่อนทข่ี องวิตามนิ A D E และ K ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
(ก.) การแพร่ของแก๊สออกซเิ จน (ข.) การแพรข่ องวติ ามิน A D E และ K
ภาพท่ี 4.27 ภาพแสดงการแพร่ของ (ก.)แก๊สออกซิเจน และ(ข.)วิตามิน A D E และ K
(ท่ีมา: หนังสือเรยี น รายวิชาเพม่ิ เตมิ ชวี วทิ ยา เล่มที่ 3 ของสถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละ
เทคโนโลยี)
4.1.2 การแพร่แบบฟาซิลิเทต (Facilitated diffusion)
สารบางชนิดมีโมเลกุลใหญ่ไม่สามารถแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้โดยตรง เช่น น้าตาลกลูโคส
กรดอะมิโน และไอออนสารต่างๆ เป็นต้น แต่พบว่าสารเหล่าน้ีก็สามารถผ่านเข้าสู่เซลล์ได้ โครงสร้างของเยื่อ
หุ้มเซลล์ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิดและมีโปรตีนแทรกอยู่ สารเหล่าน้ีแพร่ผ่านเซลล์โดยมีโปรตีนเป็นตัวพา ซ่ึง
ชีววิทยาพ้ืนฐาน ม.4 - 135 -
จะจับกบั สารทเ่ี ซลลจ์ ะลาเลียงเข้าหรือออกจากเซลล์อย่างเฉพาะเจาะจง แล้วลาเลียงสารนั้นเข้าหรือออกจาก
เซลล์เรียกการลาเลียงหรือการแพร่แบบนี้ว่า การแพร่แบบฟาซิลิเทต (facilitated diffusion) ซึ่งมีหลักการ
ลาเลียงคลา้ ยกบั การแพร่ คือ อนภุ าคของสารแพร่จากบริเวณท่ีสารมคี วามเข้มขน้ สูงไปยังบรเิ วณท่สี ารมีความ
เข้มข้นต่ากว่า การแพร่แบบฟาซิลิเทตจะมีอัตราการแพร่เร็วกว่าแบบธรรมดามาก และมีความเฉพาะเจาะจง
ตอ่ สารทล่ี าเลียงดว้ ย การแพรข่ องนา้ ผ่านเยอ่ื หุ้มเซลลก์ ็เปน็ การแพร่แบบฟาซิลเิ ทตเชน่ กัน
ภาพท่ี 4.28 การแพรแ่ บบฟาซลิ ิเทต (Facilitated diffusion)
(ทม่ี า: หนังสอื เรียน รายวชิ าเพิม่ เตมิ ชวี วทิ ยา เลม่ ที่ 3 ของสถาบนั สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และ
เทคโนโลย)ี
4.1.3 ออสโมซสิ (osmosis)
น้าสามารถแพร่เข้าและออกจากเซลล์ได้ทางเยื่อหุ้มเซลล์ เซลล์จึงมีกลไกในการควบคุมการแพร่
ของน้าที่เข้าหรือออกจากเซลล์การแพร่เข้าหรือออกของน้าผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เป็นการแพร่ของอ นุภาคน้าจาก
บริเวณที่มีอนุภาคของน้ามากหรือบริเวณที่สารละลายมีความเข้มข้นน้อยกว่าไปสู่บริเวณท่ีมีอนุภาคของน้า
น้อย หรือบรเิ วณท่สี ารละลายมีความเข้มขน้ มากกว่า ปรากฏการณ์แบบน้ีเรียกว่า ออสโมซิส (osmosis)
ภาพที่ 4.29 ออสโมซสิ (osmosis)
(ท่มี า: หนงั สอื เรยี น รายวชิ าเพม่ิ เตมิ ชีววทิ ยา เลม่ ที่ 3 ของสถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละ
เทคโนโลยี)
- 136 - ชีววิทยาพืน้ ฐาน ม.4
การออสโมซิสจะมผี ลทาใหร้ ูปร่างของเซลลเ์ ปล่ยี นแปลงดงั นี้
1. Isotonic solution คือ ความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์และภายนอกเซลล์เท่ากัน
ทาให้เซลลม์ ีรปู ร่างปกติ
2. Hypertonic solution คือ ความเข้มข้นของสารละลายภายนอกสูงกว่าภายในเซลล์ น้าใน
เซลล์จึงออสโมซิสออกจากเซลล์ เซลล์จะมีสภาพเหี่ยว เรียกกระบวนการแพร่ของน้าออกมาจากไซโทพลาส
ซึมและมผี ลทาใหเ้ ซลล์มีปรมิ าณเล็กลงนี้ว่า เอกโซสโมซิส (Exosmosis) หรือพลาสโมไลซิส (Plasmolysis)
3. Hypotonic solution คือ ความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์สูงกว่าภายนอกเซลล์ น้า
จึงออสโมซิสเข้ามาในเซลล์ทาให้เซลล์แตกหรือเซลล์เต่งในเซลล์พืช เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า เอนโดสโมซิส
(Endosmosis) หรือพลาสมอบไทซิส (Plasmoptysis)
ภาพที่ 4.30 การออสโมซสิ ของเซลล์สัตว์ (a) Hypotonic solution
(b) Isotonic solution (c) Hypertonic solution
ทมี่ า https://en.wikipedia.org/wiki/Tonicity
ภาพที่ 4.31 การออสโมซิสของเซลลพ์ ชื หรือพลาสโมไลซสิ (Plasmolysis)
ท่ีมา https://en.wikipedia.org/wiki/Tonicity
ชีววิทยาพืน้ ฐาน ม.4 - 137 -
4.3 การลาเลยี งสารโดยการสร้างเวสิเคิล
ในกรณที ี่สารขนาดใหญ่ เชน่ โปรตีน หรือคาร์โบไฮเดรต เป็นต้น เปน็ สารท่มี ีความจาเป็นตอ้ งลาเลียง
เขา้ และออกจากเซลล์ แต่ไม่สารมารถผ่านชน้ั ไขมันหรือช่องทางโปรตีนตัวพาได้ เซลล์จึงต้องมวี ิธีการที่จะจบั
สารเหลา่ นเ้ี ข้าและออกเซลล์ โดยเยือ่ หมุ้ เซลล์จะเว้าเข้าไปในไซโทพลาสซึมแล้ว
โอบลอ้ มสารนัน้ ไว้ จนกลายเปน็ ถุงเลก็ ๆ แล้วถงุ นน้ั ก็จะเคล่อื นที่เข้าสภู่ ายในเซลล์
ภาพท่ี 4.32 การลาเลยี งสารโดยการสร้างเวสิเคลิ
การลาเลียงสารโดยการสร้างเวสิเคิล มี 2 ประเภท ได้แก่ เอกโซไซโทซิส (exocytosis) และ เอนโด
ไซโทซสิ (endocytosis)
1. เอกโซไซโทซิส (exocytosis) เป็นการลาเลียงสารออกจากเซลล์ เช่น การหลั่งน้าลาย การ
หลง่ั เอนไซมจ์ ากตับอ่อนเพื่อสง่ ต่อไปยังลาไสเ้ ลก็ เป็นตน้
ภาพที่ 4.33 เอกโซไซโทซสิ (exocytosis)
2. เอนโดไซโทซสิ (endocytosis) เปน็ การลาเลียงสารเข้าสู่เซลลม์ ีหลายประเภท เช่น
- ฟาโกไซโทซิส (phagocytosis) เป็นการลาเลียงสารขนาดใหญ่ที่ไม่ละลายน้า โดยส่วนของเยื่อ
- 138 - ชวี วิทยาพนื้ ฐาน ม.4
หุ้มเซลล์ย่ืนไปโอบล้อมสาร สร้างเป็นถุงล้อมเพ่ือนาเข้าสู่เซลล์ เช่น การนาเช้ือโรคหรือสิ่งแปลกปลอมเข้าสู่
เซลล์
ภาพท่ี 4.35 ฟาโกไซโทซิส (phagocytosis)
- พิโนไซโทซิส (pinocytosis) เป็นการลาเลียงสารในรปู ของของเหลวเปน็ เวสิเคิลล้อมรอบ
ภาพท่ี 4.36 พิโนไซโทซิส (pinocytosis)
- การนาสารเข้าสู่เซลล์โดยอาศยั ตวั รบั (receptor-mediated endocytosis) สารจะจบั กับ
ตัวรับจาเพาะบนผิวของเย่ือหุ้มเซลล์ และเกิดเป็นเวสิเคิลนาเข้าสู่เซลล์ เช่น การนาฮอร์โมนบางชนิดเข้าสู่
เซลล์
ภาพที่ 4.37 การนาสารเขา้ สู่เซลล์โดยอาศัยตวั รับ (receptor-mediated endocytosis)
ชีววิทยาพื้นฐาน ม.4 - 139 -
ภาพที่ 4.38 การลาเลียงสารผ่านเข้าออกเซลล์แบบต่างๆ
ทม่ี า http://www.differencebetween.net/science/difference-between-exocytosis-
and-endocytosis
การหายใจระดับเซลล์ (Internal /Cellular Respiration)
กระบวนการสลายสารอาหารในเซลล์ มี 2 แบบ คอื
1. การสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจน
จาเป็นต้องใช้ออกซิเจน และให้น้า พลังงาน และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ กระบวนการสลาย
สารอาหารแบบใช้ออกซิเจนเป็นการสลายสารอินทรีย์ที่มีพลังงานสูงให้เป็นสารอนินทรีย์ที่มีพลังงานต่า โดย
ใช้ออกซิเจน พลังงานท่ีปลดปล่อยออกมาจากการสลายสารอาหาร เป็นพลังงานพันธะคาร์บอน ซึ่งเซลล์
จะต้องเปลีย่ นเป็นพลงั งานเคมี เช่น ATP ส่วนใหญเ่ กิดขึ้นในโครงสร้างของไมโตคอนเดรยี
2. การสลายสารอาหารแบบไม่ใชอ้ อกซเิ จน
เป็นการสลายสารอาหารอกี รูปแบบหน่ึงที่ได้ผลผลิตเปน็ พลังงานและผลผลติ อ่ืนๆ โดยไมจ่ าเป็นต้อง
เกดิ ในไมโตคอนเดรีย
ATP เป็นสารท่ีมีพลังงานสูงทาหน้าที่เก็บพลังงานท่ีได้จากการสลายสารอาหารของเซลล์
ประกอบด้วยสารอินทรีย์ 2 ชนิดต่อกนั คือ เบสอะดีนนี กับน้าตาลไรโบส ซ่งึ เรียกว่า อะดีโนซนี แล้วจึงต่อกับ
หมฟู่ อสเฟต 3 หมู่ ขณะทีส่ ิง่ มีชีวติ ดารงชีวิตอยู่ เซลล์จะมกี ารสลาย ATP โดย ATP จะเปล่ยี นเปน็ อะดโี นซีน
ไตรฟอสเฟต (ADP) และหมู่ฟอสเฟต หรือเปล่ียนเป็นอะดีโนซีนมอโนฟอสเฟต (AMP) และหมู่ฟอสเฟต
เพ่ือใหไ้ ด้พลงั งานสาหรบั ใชท้ ากิจกรรมตา่ งๆ
กระบวนการสลายกลูโคสแบบใช้ออกซิเจนประกอบด้วย 4 ข้ันตอน คือ ไกลโคไลซิส การสร้างแอซิทิลโค
เอนไซม์ เอ วัฏจักรเครบส์ และการถ่ายทอดอิเล็กตรอน โดยไกลโคไลซิส เป็นกระบวนการสลายกลูโคสซึ่ง
มีคาร์บอน 6 อะตอม ใหม้ าอยูใ่ นรูปของกรดไพรูวกิ ซึ่งมีคาร์บอน 3 อะตอม เกิดที่บริเวณไซโทซอลของไมโต
คอนเดรีย
- 140 - ชีววิทยาพนื้ ฐาน ม.4
ไมโตคอนเดรีย (Mitochondria)
เป็นออร์แกเนลล์ของเซลล์มีลักษณะ เป็นแท่งยาวรีมีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น คือ เยื่อชั้นนอก มีลักษณะเรียบ
ทาหน้าที่คอยควบคุมการผ่านเข้า ออกของสาร เยื่อชั้นใน มีลักษณะหยักไปมาคล้ายวิลลัสในลาไส้เล็กของ
คน เรียกว่า คริสตา ท่ีเยื่อช้ันในมีโครงสร้างเล็ก ๆ ลักษณะเป็นเม็ดกลม ๆ เรียกว่า Inner membrane
particle ทาหน้าท่ีเป็นแหล่งเก็บสารท่ีเป็น ตัวรับไฮโดรเจนและตัวรับอิเล็กตรอน ถัดจากเยื่อช้ันในเข้าไป มี
ของ เหลวบรรจอุ ยูเ่ รยี กว่า แมทริก (Matrix) เป็นบรเิ วณเกิดวฏั จักรเครบส์
ภาพท่ี 4.40 แบบจาลองโครงสร้างไมโทคอนเดรีย (Mitochondria)
ทีม่ า: Pearson Education, Inc. (Campbell 10 edition)
การสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจน (การสลายกลูโคส) มีข้ันตอนในการสลาย 4 ขั้นตอนดงั น้ี
1. ไกลโคไลซีส (glycolysis)
เป็นการสลายกลูโคส 1 โมเลกุล จะได้กรดไพรูวิก 2 โมเลกุล มีการปลดปล่อยพลังงานจากปฏิกิริยา
เก็บไว้ในสารประกอบ ATP 4 โมเลกุล และ NADH+ 2 โมเลกุล แต่เน่ืองจากในช่วงต้นของกระบวนการไกล
โคไลซิสมกี ารใชพ้ ลงั งานจาก ATP ไป 2 ATP ดังนัน้ ผลลพั ธส์ ทุ ธิของ ATP จึงเท่ากับ 2 โมเลกุล
สรุปปฏกิ ริ ยิ าในช่วงไกลโคไลซสิ ปฏกิ ิรยิ าของไกลโคไลซสิ สรุปได้ดังสมการต่อไปน้ี
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ 2C3H4O3 + 2ATP + 2NADH + 2H+
Glucose pyruvic acid
ชีววิทยาพื้นฐาน ม.4 - 141 -
ลักษณะของกระบวนการ ข้ันตอน ผลที่ได้
1. เร่ิมจากนา้ ตาลกลูโคส 1 โมเลกลุ 1. เปน็ การเปลี่ยนกลโู คส 1 โมเลกลุ 1. กรดไพรวู ิก (C3H4O3) 2 โมเลกุล
สลายตัวได้เปน็ กรดไพรวู กิ 2 โมเลกุล ใหเ้ ป็นสารคาร์บอน 3 อะตอม โดย 2. ใชพ้ ลงั งาน 2 ATP แต่ใช้
2. เกดิ ในไซโตพลาซมึ ของเซลลท์ ้ังพวกยู กระบวนการฟอสโฟริเลชัน พลังงาน 4 ATP ดงั นนั้ จึงได้
คารโิ อตและโพรคาริโอต 2. เปลีย่ นสารท่มี ีคาร์บอน 3 อะตอม พลังงานสุทธิ 2 ATP
3. พบได้ท้ังการสลายสารอาหารแบบใช้ ให้เป็นโมเลกุลของกรดไพรูวกิ 3. เกิด 4 H+ หรอื 4 โปรตอน
ออกซเิ จนและไม่ใชอ้ อกซิเจน และ 4 อิเล็กตรอน
4. 2NAD+ รับ 4H+ จะได้
4. ไม่มีการใชอ้ อกซิเจนอิสระ
2NADH + 2H+
2. การสร้างแอซิทลิ โคเอนไซม์ เอ
เปน็ ขน้ั ตอนทเ่ี ป็นจุดเชือ่ มต่อระหว่างไกลโคไลซสิ กบั วัฏจกั รเครบส์ โดยมีกรดไพรูวิกเปน็ สารเรม่ิ ต้น
กรดไพรูวกิ แตล่ ะโมเลกุลจะผ่านเขา้ สไู่ มโตคอนเดรยี ได้อย่างอิสระ และจะทาปฏิกิริยากับโคเอนไซม์ เอ
(coenzyme A) ไดเ้ ป็นอะซิทลิ โคเอนไซม์ เอ (acetyl CoA) ซงึ่ มีคาร์บอน 2 อะตอมในปฏกิ ิรยิ านี้ มกี าร
ปลดปล่อยก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ 2 โมเลกลุ และเปล่ยี น NAD+ เปน็ NADH กับ H+ โดยมีเอนไซมไ์ พรเู วต
ดีไฮโดรจเี นส คอมเพลกซ์ (pyruvate dehydrogenase complex) เป็นตัวเร่งปฏิกริ ยิ า
สรุปการสรา้ งแอซิทลิ โคเอนไซม์ เอ CH3 – C – S – CoA + 2NADH + 2H+
Acityl Coenzyme A
2 C3H4O3
pyruvic acid
ลักษณะของกระบวนการ ขน้ั ตอน ผลที่ได้
1. กรดไพรวุ ิก 1 โมเลกลุ ทา กรดไพรูวกิ 2 โมเลกุล เกดิ ปฏิกิริยา 1. เกดิ CO2 2 โมเลกลุ ต่อ1
ปฏกิ ิริยากบั โคเอนไซม์ เอ ได้แอซิ- กบั โมเลกลุ ของโคเอนไซม์ เอ ได้ 2 โมเลกลุ ของกลูโคส หรอื 2 โมเลกลุ
ทิลโคเอนไซม์ เอ 1 โมเลกุล โมเลกลุ ของแอซิทิลโคเอนไซม์ เอ
2. ใชก้ ลุ่มเอนไซม์ pyruvate ของกรดไพรวู ิก
dehydrogenase complex 2. เกดิ 4H+ หรือ 4 โปรตอน และ 4
3. เกดิ ในสว่ นที่เรียกวา่ เมทริกซ์ของ อิเล็กตรอน
ไมโตคอนเดรีย 3. 4. 2NAD+ รับ 4H+ จะได้
4. พบเฉพาะในการสลายสารอาหาร 2NADH + 2H+
แบบใชอ้ อกซิเจน
- 142 - ชวี วิทยาพนื้ ฐาน ม.4
3. วฏั จกั รเครบสห์ รือวัฎจกั รของกรดซติ รกิ
เป็นกระบวนการท่ีเกดิ ขนึ้ บริเวณเมทริกซ์ซ่ึงเปน็ ของเหลวในไมโตคอนเดรีย โดยมีการสลายสารแอ
ซิทิลโคเอนไซม์ เอ ให้ได้เป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และเก็บพลังงานที่ได้ไว้ในรูปของ ATP, NADH+ และ
FADH2 โดยเร่ิมจากแอซิทิลโคเอนไซม์ เอ ซ่ึงมีคาร์บอน 2 อะตอม รวมกับสารประกอบกรดออกชาโลแอซิติก
ซง่ึ มีคาร์บอน 4 อะตอม ได้เป็นสารท่ีมีคาร์บอน 6 อะตอม คือกรดซิตรกิ และปล่อยโคเอนไซม์ เอ เป็นอิสระ
กรอซิตริกจะถูกเปล่ียนแปลงตอ่ ไปอีกหลายข้ันตอนโดยใช้เอนไซม์หลายชนดิ จนได้สารที่มีคาร์บอน 4 อะตอม
ตามเดิม คือ กรดออกซาโลแอซิติก ซึ่งจะรวมกับแอซิทิลโคเอนไซม์ เอ ได้อีก ในขณะท่ีมีการเปล่ียนแปลงจะ
มีการปลดปล่อยคาร์บอนออกมาในรูปของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และนาพลังงานในโมเลกุลของสารมาเก็บ
ไว้ในรูปของ ATP NADH+ และ FADH2
ภาพที่ 4.42 ภาพแสดงข้นั ตอนในวฎั จักรเครบส์
ทีม่ า: https://www.trendsmap.com/twitter/tweet/1167118213475225600
ชวี วิทยาพนื้ ฐาน ม.4 - 143 -
เน่อื งจาก แอซทิ ลิ โคเอนไซม์ เอ 1 โมเลกุลจะให้ NADH 3 โมเลกลุ FADH2 1 โมเลกุล และ ATP
อกี 1 โมเลกุล แตก่ ลูโคส 1 โมเลกุลจะใหแ้ อซิทิลโคเอนไซม์ เอ เขา้ สวู่ ฏั จกั รเครบส์ 2 โมเลกลุ ดังน้ันการสลาย
กลูโคส 1 โมเลกุลในวัฏจกั รเครบสจ์ ะเกดิ การสร้าง NADH 6 โมเลกลุ และ FADH2 2 โมเลกุลและยงั ได้ ATP
2 โมเลกลุ ดว้ ย
สรปุ ปฏกิ ิรยิ าในช่วงวัฏจักรเครบส์
2 C3H4O3 + 6H2O + 6NAD+ + 2FAD 4CO2 + 2ATP + 6NADH + 6H+ + 2FADH2
ลักษณะของกระบวนการ ขน้ั ตอน ผลทไี่ ด้
1. เปล่ียนแอซิทลิ โคเอนไซม์ เอ ให้ 1. 2 โมเลกุลของแอซทิ ลิ โคเอนไซม์ เม่อื ใช้ 2 โมเลกุลของแอซทิ ิลโค
ไดเ้ ป็นคารบ์ อนไดออกไซด์และนา้ เอ (2C) รวมกบั กรดออกซาโลแอซิ เอนไซม์ เอ (2C) จะได้
2. เกิดในบรเิ วณเมทริกซ์ของไมโต ติก (4C) 2 โมเลกุล ได้เป็น 2
คอนเดรีย โมเลกลุ ของกรดซิตริก (6C) 2. 2 1. CO2 4 โมเลกลุ
3.ต้องใชอ้ อกซิเจนอิสระจากเซลล์ โมเลกลุ ของกรดซิตริก (6C) 2. ได้ ATP 2 โมเลกลุ
4. มสี ารตัวกลางหลายตวั เช่น กรด เปลี่ยนเป็นสารตวั กลางคอื 2 3. เกิด H+ 16 อะตอม โดย 12 H+
ออกซาโลแอซิติก (4C) กรดซิตริก โมเลกุลของกรดแอลฟา- คีโตกลูทา รวมกับ 6NAD+ ได้ 6NADH +
(6C) กรดแอลฟา- คีโตกลทู าริก(5C) รกิ (5C) และจะเปลีย่ นไปเปน็ 2 6H+และ 4 H+รวมกับ 2FAD ได้
โมเลกุลของกรดออกซาโลแอซิติก 2FADH2
(4C)
4. กระบวนการถ่ายทอดอเิ ล็กตรอน
เป็นกระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอนจาก NADH+ และ FADH2ไปยังออกซิเจนโดยผ่านตัวรับ
อิเล็กตรอนชนิดต่าง ๆ การส่งผ่านอิเล็กตรอนเป็นลาดับข้ันในกระบวนการนี้ ในแต่ละลาดับพลังงานของ
อิเล็กตรอนจะลดลงเร่ือย ๆ ส่วนของพลังงานที่ลดลงน้ีจะถูกนาไปใช้ในกระบวนการลาเลียง H+ ในเมทริกซ์
ของไมโตคอนเดรียไปยังช่องว่างที่อยู่ระหว่างเย่ือหุ้มชั้นนอกและชั้นในของไมโตคอนเดรียก่อให้เกิดความต่าง
ศักย์ (membrane potential) ซึ่งพลังงานเนื่องมาจากความต่างศักย์น้ีจะถูกนาไปใช้ในการสร้าง ATP โดย
การทางานของ ATP synthase พลงั งานท่ีเกิดขน้ึ จากกระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอนของ NADH 1 โมเลกุล
จะนามาสร้าง ATP ได้ 3 โมเลกุล พลังงานท่ีเกิดข้ึนจากกระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอนของ FADH2 1
โมเลกลุ จะนามาสรา้ ง ATP ได้ 2 โมเลกลุ
- 144 - ชีววิทยาพนื้ ฐาน ม.4
ภาพท่ี 4.43 แสดงกระบวนการถา่ ยทอดอิเล็กตรอน
ทีม่ า: https://sites.google.com/site/mitochondria58205673/function-of-mitochondria/process-
in-mitochondria
สรุปปฏิกริ ยิ าในกระบวนการในการถ่ายทอดอิเล็กตรอน
24 H+ + 24e- + 6O2 12 H2O
32-34 ADP + 32-34Pi 32-34 ATP
ลักษณะของกระบวนการ ขนั้ ตอน ผลท่ไี ด้
1. เป็นปฏิกริ ิยาออกซิเดชนั ของ NADH + H+ 1. มีการถา่ ยทอดอิเล็กตรอนไป 1. เกดิ พลงั งานในรปู ATP มาก
และ FADH2 กับ โมเลกลุ ของออกซิเจน
2. เกดิ ทีเ่ ยื่อหุ้มชนั้ ในของไมโท-คอนเดรียของ ตามตวั นาอเิ ล็กตรอน ได้แก่ ท่ีสดุ ถงึ 32-34 ATP ต่อ 1
พวกยูคารโิ อต และท่ีเย่ือหุ้มเซลล์ของพวกโพร NAD+ , FAD , ไซโตโครมบี ไซ โมเลกุลของกลโู คส
คารโิ อต
3. ไดพ้ ลังงานในรูปของ ATP มากที่สดุ ซ่งึ เกดิ โตโครมซี และไซโตโครมเอ 2. เกิด H2O 12 โมเลกุลตอ่ 1
จากปฏกิ รยิ าออกซเิ ดทีฟฟอสโฟริเลชัน
4. เกดิ ควบคูก่ ับไกลโคไลซสิ การสรา้ งแอซิทิล 2. ออกซเิ จนจะเป็นตวั รบั โมเลกลุ ของกลโู คส
โคเอนไซม์ เอ และวัฏจกั รเครบส์ (ทั้ง 3 อิเล็กตรอนและโปรตอนเพ่ือทา 3. NADH + H+ และ FADH2 เมื่อ
ขนั้ ตอน)
5. ใชอ้ อกซิเจนอสิ ระภายในเซลล์เป็นตัวรบั ให้เกิดน้าขึ้น ผา่ นกระบวนการถา่ ยทอด
โปรตอนและอเิ ล็กตรอน
อเิ ล็กตรอนจะไดพ้ ลงั งาน 3ATP
และ 2ATP ตามลาดบั
ชวี วิทยาพน้ื ฐาน ม.4 - 145 -
การสลายสารอาหารชนดิ อื่น ๆ
ในสภาพปกติพลงั งานสว่ นใหญ่ได้มาจากการสลายนา้ ตาลโมเลกลุ เด่ียว กระบวนการสลายกลูโคส
หรือกลูโคสออกซิเดชันที่กลา่ วมาแลว้ นอกจากจะเป็นการสลายสารอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตแล้ว ยังมีการ
สลายสารอาหารทใ่ี ห้พลังงานอกี 2 ประเภท คือ ไขมัน และโปรตีน
ภาพที่ 4.44 ภาพกระบวนการสลายโปรตีนและลิพดิ (ท่มี า: https://il.mahidol.ac.th/e-media/ap-
biology1/Chapter7/Part10.html)
- 146 - ชีววิทยาพื้นฐาน ม.4
1) การสลายกรดไขมนั และกลเี ซอรอล
กรดไขมันจะเข้าสู่ไกลโคไลซิส โดยกรดไขมันแต่ละโมเลกุลจะแตกตัว โดยมีเอนไซม์และสารอื่น ๆ
เป็นตัวช่วย ทาให้กรดไขมันเปลี่ยนเป็นสารอินทรีย์ท่ีมีโมเลกุลขนาดเล็กลงไปอีก คือสารที่มีคาร์บอน 2
อะตอม แลว้ รวมกับโคเอนไซม์ เอ กลายเป็นแอซทิ ลิ โคเอนไซม์ เอ กอ่ นเขา้ สวู่ ฏั จกั รเครบส์
ส่วนกลีเซอรอลจะเข้าสู่ไกลโคไลซิส โดยการสลายตัวเปลี่ยนเป็นสารฟอสโฟกลีเซอรัลดีไฮด์ (PGAL)
ซึ่งมีคาร์บอน 3 อะตอม ซึ่งต้องใช้ ATP หนึ่งโมเลกุล และปลดปล่อยไฮโดรเจนออกมา 2 อะตอม โดยมี
NAD+เป็นตวั รับ ดงั สมการ
NAD+ NADH + H+
glyceral phosphoglyceraldehyde (PGAL)
ADP ATP
PGAL ที่เกิดขน้ึ จะถูกสลายตอ่ กลายเป็นกรดไพรูวิก (3C) ผา่ นเข้าส่วู ัฏจักรเครบสต์ ่อไป ส่วน NADH
+ H+ จะนาอะตอมไฮโดรเจนเข้าสู่กระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอน
ในการสลายไขมัน 1 โมเลกุลสามารถสรา้ งแอซทิ ิลโคเอนไซม์ เอ ได้มากกว่าการสลายกลูโคส 1 โมเลกุล เปน็
ผลทาให้การสลายไขมนั มีการสงั เคราะห์ ATP ได้มากกว่า ดังน้นั เมอ่ื เทยี บน้าหนกั ทีเ่ ทา่ กนั สารอาหารจาพวก
ไขมนั จะให้พลังงานมากกวา่ สารอาหารจาพวกคารโ์ บไฮเดรต
2) การสลายกรดอะมิโน
ขนั้ ตอนการสลายกรดอะมิโน มดี ังนี้
- การกาจัดหมู่อะมิโน (-NH2) ของกรดอะมิโน เรียกว่า deamination หมู่อะมิโนที่หลุดออกมาจะ
เปลีย่ นเป็นแอมโมเนยี (NH3)
- โดยท่ัวไปแอมโมเนียเป็นพิษต่อร่างกายสัตว์ ร่างกายจะมีกระบวนการเปล่ียน NH3 เป็นยูเรีย หรือ
กรดยูริก และกาจดั ออกนอกร่างกายด้วยระบบขับถ่าย คือกาจัดออกไปพร้อมเหง่ือ ปัสสาวะ และลมหายใจออก
- กรดอะมโิ นท่ีดึงหมู่อะมิโนออกแล้วจะเปลี่ยนเป็นสารตวั กลางของไกลโคไลซิสหรอื ของวัฏจักรเครบส์
เพอ่ื สลายตอ่ ไปเปน็ CO2 HO2 และพลังงาน
ในภาวะท่ีไมม่ ีออกซเิ จนหรือมีออกซิเจนไม่เพยี งพอจะทาให้ NADH และ FADH2 ไมส่ ามารถถ่ายทอด
อิเล็กตรอนให้กับตัวรับอิเล็กตรอนต่างๆที่ฝังตัวอยู่ในเย่ือหุ้มไมโตคอนเดรียได้ เนื่องจากขาดออกซิเจนซ่ึงทา
หน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้าย จึงไม่สามารถสร้าง ATP ได้ และมีการสะสม NADH และ FADH2 ทาให้
ขาด NAD+ และ FAD มีผลทาให้การถ่ายทอดอิเล็กตรอนดาเนินตอ่ ไปไม่ได้ อีกทั้งยงั ทาให้ขาด ATP เซลล์จึงมี
การผันกลับให้ NADH กลายเป็น NAD+ เพื่อให้กระบวนการไกลโคไลซิสไม่หยุดชะงัก และสามารถสร้าง ATP
ต่อไปได้ กระบวนการนี้ เรียกว่า กระบวนการหมกั (fermentation)
กระบวนการหมักแอลกอฮอล์ (alcohol fermentation)
ยีสต์ มีกระบวนการสลายกลูโคสแล้วได้เอทานอลหรือเอทิลแอลกอฮอล์ เรียกว่ากระบวนการหมัก
แอลกอฮอล์ จะเกิดผลิตภัณฑ์ท่ีเป็นเอทานอลหรือเอทิลแอลกอฮอล์ ซ่ึงเป็นการสลายกลูโคสโดยไม่ใช้
ออกซิเจน เริ่มต้นด้วยไกลโคไลซสิ เชน่ เดยี วกับการสลายอาหารแบบใชอ้ อกซิเจนกลา่ วคือ กลูโคส 1 โมเลกุล
ชวี วิทยาพ้นื ฐาน ม.4 - 147 -
สลายได้กรดไพลูวิก 2 โมเลกุล แล้วปล่อย ATP 2 โมเลกุล และ ไฮโดรเจน 4 อะตอม NAD จะมารับ
ไฮโดรเจนเป็น NADH+H+ และจะถา่ ยทอดอะตอมของไฮโดรเจนใหก้ บั แอซิตลั ดไี ฮด์ ซง่ึ มีคารบ์ อน 2 อะตอม จงึ ไม่
สามารถนาเอาพลังงานอิเล็กตรอนท่ีมีอยู่ในอะตอมของไฮโดรเจนมาสร้าง ATP ได้อีก ดังนั้นการสลาย
กลูโคส 1 โมเลกุล จึงได้ ATP เพียง 2 โมเลกุลเท่านั้น เอทานอลท่ีได้จากการสลายกลูโคสถ้ามีปริมาณ
มากจะเป็นอันตรายต่อเซลล์ ร่างกายจะมีกระบวนการเปล่ียนเอทานอลให้เป็นสารอ่ืนที่ไม่เป็นอันตรายแก่
เซลล์ และขบั ออกจากร่างกายโดยระบบขับถา่ ย
เม่ือนายีสต์มาเล้ียงในน้าตาลจะได้เอทานอลถึงแม้เอทานอลจะเป็นพิษต่อยีสต์ก็ตาม การหมักน้ันจะไม่ให้
อากาศเข้าสูภ่ าชนะที่ใช้หมักและให้อาหารยสี ตอ์ ยา่ งเพยี งพอจะเกดิ สมการดงั นี้
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + พลงั งาน
กลโู คส แอลกอฮอล์
แตถ่ ้าอากาศเขา้ ส่ภู าชนะที่ใชห้ มักจะทาใหย้ ีสตห์ ายใจแบบใชอ้ อกซิเจน เกดิ สมการดังนี้
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + H2O + พลงั งาน
เอทานอลทไี่ ด้จะมีพลังงานศกั ย์สะสมอยูเ่ พราะสามารถติดไฟได้ จึงกล่าวได้ว่าเปน็ การสลายของ
อาหารที่ไมส่ มบรู ณ์ ส่วนสมการทใี่ ช้ O2 ไม่เหลือพลงั งานอยใู่ นสว่ นของคารบ์ อนไดออกไซด์
ภาพท่ี 4.45 แสดงกระบวนการหมกั แอลกอฮอล์
ทมี่ า http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/1270/lactic-acid-fermentation-
ผลผลติ ของกระบวนการหมักแบบนท้ี ่ีสาคัญคอื เบยี ร์ สุรา ไวน์ตา่ ง ๆ ในปจั จุบนั มผี ้นู าความรู้นี้ไป
ผลิตแอลกอฮอล์จากวสั ดเุ หลือใช้ เช่น การผลิตแอลกอฮอลจ์ ากกากนา้ ตาล นอกจากลดปัญหามลภาวะของ
กากนา้ ตาลแลว้ แอลกอฮอล์ยงั เป็นสารที่มพี ลังงานแฝงอยู่มาก สามารถนาไปใฃ้เปน็ เชอื้ เพลงิ ได้ ส่วนในการ
ทาขนมปงั เม่ือใส่ยสี ต์ลงไปในส่วนผสมที่ทาขนมปัง ขนมปงั จะฟเู พราะเกดิ ก๊าซคารบ์ อนไดออกไซขึ้นในขนม
ปงั และดมดูจะมีกลิ่นแอลกอฮอล์
- 148 - ชีววิทยาพนื้ ฐาน ม.4
กระบวนการหมักกรดแลกติก
กล้ามเน้ือลายและแบคทีเรีย มีกระบวนการสลายกลูโคส จนเป็นกรดแลกติก เรียกว่า กระบวนการ
หมักกรดแลกติก เน้ือเย่ือกล้ามเน้ือในขณะออกกาลังกาย เลือดลาเลียงออกซิเจนใหไ้ ปไม่ทนั ทาให้ปริมาณ
ของ ATP ในเซลล์ลดลงอย่างรวดเร็ว เซลล์จะสลายอาหารโดยกระบวรการหมักกรดแลกติก ( lactic acid
fermentation ) กระบวนการนี้คล้ายกับการหมักแอลกอฮอล์ แต่ NDAH + H+ จะถ่ายทอดอะตอมของ
ไฮโดรเจนให้แกก่ รดไพรวู ิก ดังภาพท่ี 4.45
ภาพท่ี 4.46 กระบวนการหมักกรดแลกตกิ
ทมี่ า: http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/1270/lactic-acid-fermentation-
ไกลโคเจนท่ีกล้ามเน้ือลายสลายตัวหลายๆช้ันตามปฏิกิริยาที่เรยี กว่า ไกลโคไลซิส แต่ละช้ันตอนใช้
เอนไซม์หลายชนิด จนได้กรดแลกตกิ และพลังงาน ในช่วงนีก้ ลา้ มเน้ือไม่ใชอ้ อกซิเจนเลย แต่ถา้ ทางานนาน ๆ
เข้าจะทาให้ได้กรดแลกติกซึ่งเป็นต้นเหตุทาให้เม่ือยล้า( Fatique ) จนกระท่ังอาจเป็นตะคริว(Cramp) ดังน้ัน
จึงต้องทาให้หายเมื่อยล้าโดยการหายใจแบบใช้ออกซิเจน คือการนาเอาออกซิเจนเข้าไปทาปฏิกิริยากับกรด
แลกติก1ใน 5 สว่ น ให้เกิดพลังงาน คารบ์ อนไดออกไซด์และน้า พลังงานน้ีนาคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้า
จะถกู สง่ ออกไปยงั เสน้ เลือดส่งไปทป่ี อดและขบั ออกมากับลมหายใจ ดังสมการ
กรดแลกติก (1ใน5ส่วน) + 3CO2 3CO2 + 3H2O + พลงั งาน
กรดแลกติก (4ใน5ส่วน ) + พลงั งาน ไกลโคเจน
การสลายกลูโคสแบบไม่ใชอ้ อกซิเจน (โดยกระบวนการหมกั ) ได้พลงั งานน้อยกวา่ แบบใชอ้ อกซเิ จน
เพราะข้นั ตอนการสลายกลโู คสแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะหยุดลงเพยี งชั้นไกลโคไลซสิ เท่านน้ั
ไมโทคอนเดรียไม่มีความจาเป็นต่อการสลายกลูโคสแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยการหมัก เพราะการ
สลายกลูโคสแบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่มีกระบวรการถา่ ยทอดอิเล็กตรอน กรดไพรวู กิ 2 โมเลกุล แล้วปล่อย ATP
2 โมเลกุล และไฮโดรเจน 4 อะตอม NAD จะมารับไฮโดรเจนเป็น NADH + H+ และจะถ่ายทอดอะตอมของ
ไฮโดรเจนให้กับแอซิตัลไฮด์ ซึ่งมีคาร์บอน 2 อะตอม จึงไม่สามารถนาเอาพลังงานอิเล็กตรอนที่มีอยู่ใน
ชีววิทยาพน้ื ฐาน ม.4 - 149 -
อะตอมของไฮโดรเจน มาสร้าง ATP ได้อีก ดังน้ันการสลายกลูโคส 1 โมเลกุล จึงได้ ATP เพียง 2 โมเลกุล
เท่านั้น เอทานอลท่ีได้จากการสลายกลูโคสถ้ามีปริมาณมากจะเป็นอันตรายต่อเซลล์ ร่างกายจะมี
กระบวนการเปลี่ยนเอทานอลให้เป็นสารอ่ืนท่ีไม่เป็นอันตรายแก่เซลล์และขับออกจากร่างกายโดยระบบ
ขับถ่าย
เปรยี บเทียบการสลายสารอาหารแบบใช้ออกซเิ จนและการสลายสารอาหารแบบไมใ่ ช้ออกซเิ จน
- การสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจนเกิดในไซโตพลาสซึมและไมโตคอนเดรีย มีออกซเิ จนเปน็
ตัวรบั อเิ ลก็ ตรอนจากกลโู คสเปน็ ตัวสดุ ทา้ ย และได้พลงั งาน 36 หรือ 38 ATP ตอ่ กลโู คส 1 โมเลกุล
- การสลายสารอาหารแบบไม่ใชอ้ อกซิเจนเกิดในไซโตพลาสซึม มกี รดไพรูวิกเป็นตัวรับอิเลก็ ตรอน
จากกลูโคสเป็นตัวสุดทา้ ย และได้พลงั งาน 2 ATP ตอ่ กลโู คส 1 โมเลกลุ
แหลง่ เรียนรู้เพ่ิมเติม
การหายใจระดบั เซลล์
- 150 - ชีววิทยาพนื้ ฐาน ม.4
Q: ทดสอบความเข้าใจท่ี 4.4
เร่ืองการหายใจระดับเซลล์
1. การสร้างพลังงานจากการหายใจระดับเซลล์ จะมกี ารสร้างพลงั งานออกมาช้าๆหลายขน้ั ตอน
ขนั้ ท่ี 1 ……………………..................... เกิดขึน้ ท่บี ริเวณใด…………………….............................................
ขนั้ ท่ี 2 ……………………..................... เกดิ ขนึ้ ท่ีบรเิ วณใด…………………….............................................
ข้ันที่ 3 ……………………..................... เกดิ ขึน้ ที่บริเวณใด…………………….............................................
ขั้นท่ี 4 ……………………..................... เกิดขึ้นที่บรเิ วณใด……………………..............................................
2. กระบวนการ…………………………….... ผลผลติ ทไ่ี ด้คือ............................................ 2 โมเลกุล และได้
พลังงานสทุ ธิ……………………ATP ปฏิกริ ยิ านส้ี ามารถเกดิ ขึน้ แบบมีหรือไม่มีออกซิเจน
3. การสร้าง Acetyl CoA ม…ี ………………………………………………………………เปน็ สารตั้งต้น ได้ผลติ ภณั ฑ์
คือ………………………………………………………………………………………......................................................
4. วฏั จกั รเครบส์. glucose 1 โมเลกุล จะให้ NADH……….……..โมเลกุล ,FADH2 ………..................….....
โมเลกลุ พลงั งาน ……………………ATP และ ได้ แก๊สคาร์บอนไดออกไชด์ .............................................
โดยการเปลย่ี นแปลงจานวน C อะตอมอย่างไร ...................................................................................
5. เม่อื สิ้นสุดการสลายกลูโคส 1 โมเลกุล จะเกดิ NADH…….........…โมเลกลุ และ
FADH2........................โมเลกุลทาใหส้ ามารถ สร้าง ATP ทั้งส้นิ ................... โมเลกุล จาก
กระบวนการถา่ ยทอดอเิ ลค็ ตรอน เรียกการสร้าง ATP แบบน้ีว่า ................................................
6. การหายใจระดับเซลล์ ของน้าตาลกลโู คส 1 โมเลกุล ในสภาวะท่ีมีออกซิเจนจะไดผ้ ลผลติ
.......................... ATP และยังได้ ............................ และ ....................................เปน็ ผลผลติ รว่ มดว้ ย
7. คาชแี้ จง จงนาคาทกี่ าหนดให้เตมิ ลงในชอ่ งวา่ งให้ถูกต้อง
7.1 Acetyl CoA Coenzyme A CO2 NADH NAD+ Pyruvate
Cytoplasm Mitochondrial Matrix
กระบวนการ……………………………………………………..