1. การเกาะจบั กบั เซลลเ์ จา้ บา้ น (Attachment หรอื Adsorption)
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา 21
2. การเขา้ สูเ่ ซลลเ์ จา้ บา้ น (Penetration หรอื Entry)
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา
23
2. การเขา้ สูเ่ ซลลเ์ จา้ บา้ น (Penetration หรอื Entry)
2.1 Endocytosis /phagocytosis
2.2 Direct penetration
(a)
(b)
ภาพ (a) การเขา้ สูเ่ ซลลเ์ จา้ บา้ น Endocytosis
(c) (b) ไวรสั สง่ เฉพาะสารพนั ธุกรรมเขา้ สูเ่ ซลล์
(c) การสรา้ ง DNA ของไวรสั จาก RNA แม่แบบ 22
3. Biosynthesis (การสงั เคราะหส์ ว่ นประกอบของไวรสั )
3.1 early transcription เป็นการสรา้ ง mRNA (ถา้ virus ท่เี ป็น
RNA สายบวก จะทาํ หนา้ ท่เี ป็น mRNA ไดเ้ ลย
3.2 replication
of viral genome
3.3 late transcription
and late translation
24
3. การสงั เคราะหส์ ว่ นประกอบของไวรสั
(Biosynthesis)
(b)
(a)
(C)
ภาพ (a) ไวรสั เขา้ สูน่ ิวเคลยี ส (b) การสงั เคราะห์ mRNAไวรสั (ถา้ ไวรสั
เป็นสายบวกทาํ หนา้ ท่เี ป็น mRNA ไดเ้ ลย)
(c) การสงั เคราะหโ์ ปรตนี ซ่ึงเป็นสว่ นประกอบไวรสั
25
5. Release การออกจาก bacteriophage
เซลลข์ อง virus
จะแตกต่างตามชนิดของ virus
เช่น การใช้ enzyme ย่อยผนงั
เซลลข์ อง host เช่น
bacteriophage polio virus
เป็ นตน้
การแตกหน่อ เช่น Herpes
virus, pox virus, Influenza
virus, HIV, Rabies virus
ภาพการออกจากเซลลเ์ ม็ดเลอื ดขาวของไวรสั HIV 27
4. Assembly or maturation ระยะเป็นไวรสั โดยสมบูรณ์
สว่ นประกอบต่างของไวรสั ท่สี รา้ งข้ึนจะประกอบตวั เองเป็น nucleocapsid จาํ นวน
มากอยู่ภายในเซลลเ์ จา้ บา้ นเรยี กวา่ progeny virus ในการประกอบรา่ ง
- DNA virus ประกอบรา่ งเกดิ ในนิวเคลยี สของเซลลเ์ จา้ บา้ น
(ยกเวน้ poxvirus)
- RNA virus ประกอบรา่ งในไซโตพลาสซึมของเซลลเ์ จา้ บา้ น
26
สรุปขน้ั ตอนการเพม่ิ จาํ นวนไวรสั (Envelope virus)
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา
28
การเพม่ิ จาํ นวนไวรสั
(HIV virus)
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา
29
ตวั อย่าง Reproductive cycle ของ Becteriophage
• การสบื พนั ธุข์ อง virus เกดิ ใน Cytoplasm หรอื Nucleaus หรอื ทง้ั สองแหง่ ข้ึน
น้นั อยูก่ บั ชนิดของสารพนั ธุกรรมของไวรสั
• แต่การสบื พนั ธุห์ รอื วงชีวติ ของ becteriophage แบ่งเป็น 2 แบบ คอื
1. Lytic pathway Becteriophage
2. Lysogenic pathway
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา 31
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา
30
1. Lytic pathway 2. Lysogenic pathway
• เม่ือสารพนั ธุกรรมของไวรสั เขา้ ไปอยู่ • Gene ของ virus จะเช่ือมเป็นสว่ น
ใน host จะจดั ตวั เองอยูใ่ นรูปคลา้ ย หน่ึงของ DNA ของ host เพม่ิ
พลาสมิด เพม่ิ จาํ นวนเซลลใ์ หม่ข้ึน จาํ นวนไปพรอ้ มกบั host ซ่ึงจะพบ
เม่ือประกอบเป็นอนุภาคท่สี มบูรณ์จะ ระยะน้ีใน bacteriophage เรยี ก
ปลอ่ ยเอนไซมไ์ ลโซไซมย์ ่อยเจา้ บา้ น ระยะน้ีวา่ prophage เซลล์
ปลดปลอ่ ยลูกหลานไวรสั ออกมา แบคทเี รยี ท่มี ี prophage วา่
Lysogenic cell
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา 32
Lysogenic pathway หรอื Lytic pathway 33
Prophage pathway
เกณฑใ์ นการจาํ แนก virus
• 4. คณุ สมบตั ขิ องโปรตนี ท่ที าํ หนา้ ท่เี ป็นเอนไซมท์ ่ปี รากฏเน่ืองจากไวรสั ชนิด
น้นั
• 5. เน้ือเย่อื และอาการของโรคท่เี กดิ กบั สว่ นต่าง ๆ ของรา่ งกาย
โดยทวั่ ไปนกั ไวรสั วทิ ยาจะยดึ การจดั จาํ แนกสง่ิ มีชีวติ น้ีดว้ ยหลกั การของ
Baltimore Method ซ่ึงยดึ สารพนั ธุกรรมเป็ นหลกั
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา 35
เกณฑใ์ นการจาํ แนก virus
1. ชนิดของกรดนิวคลอิ กิ รูปแบบการจดั เรยี งตวั เป็นชนิดสายคู่ (double strands)
หรอื ชนิดสายเด่ียว(single strand) เช่น DNA สายคู่ (double stranded DNA)
DNA สายเด่ียว (single stranded DNA) RNA สายคู่ (double stranded RNA)
และ RNA สายเด่ียว (single stranded RNA)
2. รูปร่างลกั ษณะของ capsid เช่น ขนาด สมมาตร และจาํ นวน capsomeres
3. การมีหรอื ไม่มี envelope ทาํ ใหเ้ กดิ ความทนทานตอ่ สภาพทางกายภาพและเคมี
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา 34
DNA virus สว่ นใหญ่
DNA สายเด่ียวทาํ หนา้ ท่เี ป็นแม่แบบสงั เคราะห์
DNA สายคูส่ ม
Genome เป็น RNA ช้ินยอ่ ย ๆ 10 ช้ิน
RNA สายบวก ทาํ หนา้ ท่เี ป็น mRNA ไดเ้ ลย
RNA สายลบเป็นตนั แบบสรา้ งสาย mRNA
มเี อนไซม์ Reverse transcriptase ใช้ RNA
เป็นแม่แบบในการสรา้ งสาย DNA
36
37
Viroid
ประกอบดว้ ยกรดนิวคลอิ กิ ชนิด RNA ท่ขี ดเป็นวงแหวนสายเด่ียวหรอื เป็นเสน้ ตรงสาย เด่ียว
อาจไม่มีหรอื มีโปรตนี ประกอบเพยี งเลก็ นอ้ ย มีน้ําหนกั โมเลกลุ
กอ่ โรคในพชื หลายชนิด เช่น โรค potato
spindle tuber (ตน้ มนั ฝรงั่ ) โรค citrus
exocortis (ตน้ สม) Chrysanthemum stunt
(เบญจมาศ) และ Cucumber pale fruit
(แตงกวา)
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา 39
การเกิดโรคในส่ิงมีชวี ติ ท่ีมสี าเหตุมาจาก Virus
โรคใบด่างในใบยาสูบ โรคปากและเทา้ เป่ือย โรคเรมิ
(Tobacco mosaic virus) (family Picornaviridae) (Herpesimplec virus)
ไวรสั ในคนเช่น ไขห้ วดั ไขห้ วดั ใหญ่ โปลโิ อ ตบั อกั เสบ โรคพษิ สนุ ขั บา้ โรคภมู ิคมุ้ กนั บกพรอ่ ง
- ไวรสั Nuclear polyhediosis virus กอ่ โรคในหนอนกระทู้ สามารถนําไปใชใ้ นการควบคมุ พชื โดยวธิ ชี ีวภาพ
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา 38
Prion
สง่ิ กอ่ โรคท่เี ลก็ กว่าไวรสั มลี กั ษณะคาบเก่ยี วระหว่างการมแี ละไม่มีชีวติ ประกอบข้ึนจาก
กรดอะมิโน ราว 250 หน่วย โครงสรา้ งปกตขิ องมนั จะไม่เป็นอนั ตรายต่อใคร แต่ถา้ โครงสรา้ ง
มนั “เปลย่ี น” จะกอ่ โรคได้
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา 40
เอกสารประกอบการเรยี น วชิ า ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
แบบฝึกหดั เรอ่ื ง ไวรัส (Viruses) และอนุภาคที่มีชวี ติ (Particle Living)
1. จากภาพไดอะแกรมของ T4 Bacteriophage ให้ระบุเหตกุ ารณ์ทเี่ กดิ ขนึ้ ในวฎั จกั ร
หมายเลข 1 หมายเลข 2 1.1 วฏั จักร A คือ
1111 1111 ...........................................................................................
1.2 วฏั จกั ร B คือ
วัฏจักร B หมายเลข 3 ...........................................................................................
วัฏจกั ร A 1111 1.3 แบคทเี รียในภาพชอื่
...........................................................................................
1.4 ไวรัสในภาพชือ่
...........................................................................................
2. Virus , Viroids และ Prions ตา่ งกนั อย่างไร
............................................................................................................................. .................................................
............................................................ ................................................................................................ ..................
............................................................................................................................. ................................................
3. จากภาพไดอะแกรมของ T4 Bacteriophage ให้ระบุขั้นตอนเหตกุ ารณท์ ่เี กิดขึน้ ในวฎั จกั ร
3.1 Lytic cycle และ Lysogenic cycle ต่างกนั อย่างไร
............................................................................................................................. .................................................
.................................................................................. .......................................................................... ..................
48
เอกสารประกอบการเรียน วิชา ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
1.4 อาณาจักรมอเนอรา (Kingdom Monera)
ลกั ษณะท่ัวไปของสิ่งมีชีวิต
• เป็นสง่ิ มชี ีวติ เซลลเ์ ดียวหรอื หลายเซลล์ แต่ยงั ไม่รวมเป็นเนื้อเย่อื จัดเปน็ โปรคาริโอต (Prokaryotic cell)
• ไมม่ เี ย่ือห้มุ นวิ เคลยี ส สารท่ที าหน้าที่เปน็ นวิ เคลียส ได้แกก่ รดนิวคลีอกิ ประกอบดว้ ย DNA และ RNA
กระจายตวั อยู่ในไซโตพลาสซึม ไม่มโี ปรตนี histone ท่ี DNA
• มีเฉพาะออรแ์ กเนลล์ชนิดไม่มีเยื่อหุ้ม คือ ribosome 70S
• ผนงั เซลล์เป็นสาร peptidoglycan ไมม่ รี ะยะเอม็ บริโอ
• บางชนิดสามารถสังเคราะห์แสงได้ แตค่ ลอโรฟลิ ล์ไม่ได้อยใู่ นคลอโรพลาสต์
การจดั หมวดหมู่ของส่งิ มชี ีวิตแบ่งออกเป็น 3 Domains
โดยแบ่งกลุ่มจากลักษณะของเซลล์ ข้อมลู ทางชีวโมเลกุล และรูปแบบการดารงชีวิตเบอ้ื งตน้ รายช่อื สมาชิก
ในแต่ละ Domain
1. Domain Archaea : แบคทีเรีย (อาณาจักรมอเนอรา)
2. Domain Eubacteria : แบคทีเรยี (อาณาจักรมอเนอรา)
3. Domain Eukaryota : เหด็ รา (อาณาจกั รฟังไจ) โปรโตซัว สาหรา่ ย (อาณาจักรโปรทสิ ตา)
อาณาจักรพชื และอาณาจักรสัตว์
ตาราง 1.4.1 เปรียบเทียบความแตกต่างของ 3 domain
คุณลกั ษณะ Eubacteria Archaea Eukarya
1. ชนดิ ของเซลล์ Prokaryote Prokaryote Eukaryote
2. โครโมโซม single, circular single, circular several, linea
3. ชนดิ ของไรโบโซม 70S 70S แตโ่ ครงสรา้ งคลา้ ย 80S
80S
4. มจี านวน sequences ท่ี share 1 3
with Eukarya
5. การสร้างโปรตีนทมี่ ลี กั ษณะคลา้ ย - +
Eukarya
6. ผนงั เซลลม์ ชี ้ัน peptidoglycan + - -
7. ไขมนั ทีเ่ ยือ่ หมุ้ เซลล์ fatty acids เชอ่ื มต่อ long-chain brunched fatty acids เช่ือมต่อกัน
กันด้วย ester hydrocarbon เช่อื มต่อกนั ด้วย ester linkage
linkage ดว้ ย ester linkage
49
เอกสารประกอบการเรียน วชิ า ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
เปรียบเทียบกบั การจดั กลมุ่ R.H. Whittaker (1959) อาร์เคียและยูแบคทีเรียจัดอย่ใู นอาณาจักรมอเนอรา
ภาพท่ี 1.4.1 การจดั กลุ่มสิง่ มชี ีวิตตามแบบของ R.H. Whittaker (1959)
ทีม่ า: https://bit.ly/2RMSydl
1.5.1 แบคทีเรยี (Bacteria)
การจดั กลุ่มแบคทีเรยี มหี ลายรูปแบบใน Domain Bacteria บางตาราถกู จดั ใหแ้ บง่ เปน็ 5 กลุ่มยอ่ ย 5 กลมุ่
คือ Proteobacteia, Chlamydias, Spirocheates, Gram positive bacteria และ Cyanobacteria
ตาราส่วนใหญจ่ ะจาแนกสง่ิ มีชีวิตในอาณาจกั รมอเนอราออกเป็น 2 Division คือ Schizophyta และ
Cyanophyta
50
เอกสารประกอบการเรียน วิชา ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชวี ภาพ
การจดั หมวดหมู่
สิ่งมีชีวติ ในอาณาจักรนี้แบง่ เป็น 2 ไฟลมั คือ
1. ดิวิชันชโิ ซไมโคไฟตา (Phylum Schizophyta): แบคทเี รยี
2. ดิวชิ นั ไซยาโนไฟตา (Phylum Cyanophyta): สาหร่ายสีเขยี วแกมนา้ เงิน
1. Phylum Cyanophyta
- สง่ิ มชี วี ติ ในไฟลมั นี้ คอื สาหร่ายสเี ขยี วแกมน้าเงิน (Blue green algae)
- เป็นแบคทีเรยี ทส่ี ามารถสงั เคราะห์อาหารไดด้ ้วยแสงจงึ ถูกจัดเป็นพวก Photoautotrophs เชน่ เดียวกับ
Archaea bacteria และสง่ิ มีชีวิตอื่น ๆ ที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้
- มีกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (Photosynthetic pathway) ใกล้เคียงกับสาหร่ายและพืชช้ันสูง อาจ
เน่ืองด้วยการมีรงควัตถุท่ีใช้ในการสังเคราะห์แสงเช่นเดียวกับพืชและสาหร่าย แต่จะกระจายอยู่ใน cytoplasm
ไมไ่ ดร้ วมกันอยู่ในพลาสติดอย่างคลอโรพลาสต์ซึง่ แตกต่างจากรงควัตถุของ Photosynthetic bacteria อ่นื ทมี่ ักจะ
เป็น Bacteriochlorophyll และแตกต่างจาก Archaea ท่ีสามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้เนื่องจากมีรงควัตถุพวก
Bacteriorhodopsin ดังนนั้ Cyanobacteria จงึ เปน็ ผผู้ ลิตที่สาคญั ในแหล่งนา้ ทม่ี อี อกซิเจนสูง
- ร ง ค วั ต ถุ ใน Cyanobacteria ส่ ว น ให ญ่ มี ทั้ ง Chlorophyll a แ ล ะ phycobiliproteins โ ด ย
Phycobiliproteins (phycocyanin phycoerythin) จัดเรียงอยู่ใน Phycobilisomes และมีบ างชนิ ดมีทั้ ง
Chlorophyll a และ b
ภาพท่ี 1.4.2 โครงสร้างของ Phycobilisomes ใน Cyanobacteria
ทม่ี า: https://bit.ly/2ykkGxI
การดารงชีพ:
พบได้ทงั้ ในแหล่งน้าจดื น้าเค็ม ความร้อนสูง เยน็ จดั ความชน้ื และแห้งแลง้ บางชนดิ อยรู่ ่วมกบั เช้อื รา
เรยี กวา่ Lichens เกดิ เป็นความสมั พนั ธ์ท่ีพเิ ศษ
51
เอกสารประกอบการเรียน วิชา ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
ลกั ษณะของ Cyanobacteria
- เปน็ Prokaryotic cell
- ไมม่ ี Flagella จึงไม่สามารถเคลือ่ นทีไ่ ด้ดว้ ยตนเอง
- มีผนังเซลล์เป็น Peptidogycan คล้ายคลึงกับแบคทีเรียชนิดแกรมลบ (อาจพบเยื่อเมือก cellulose และ
pectin ปกคลมุ ผนงั เซลลด์ ว้ ย)
- ภายในเซลลไ์ ม่มีเมด็ คลอโรพลาสต์ มีแต่ คลอโรฟิลล์ เอ แคโรทีน แซนโทฟิลล์ ไฟโคอิริทรนิ (สารสแี ดง)
ไฟโคไซยานิน (สารสนี ้าเงิน)
- สะสมอาหารเป็นสารพวกคาร์โบไฮเดรตในรูปไกลโคเจน ท่มี ชี อ่ื เฉพาะว่า Cyanophysean starch
- การสืบพันธ์ุมีเฉพาะการสืบพันธ์ุแบบไม่อาศัยเพศเท่านั้น ได้แก่ Binary fission, fragmentation และ
การสรา้ งเซลลพ์ เิ ศษ akinete
ภาพที่ 1.4.3 โครงสรา้ งของเซลลช์ นิดต่างๆ ใน Cyanobacteria
ทมี่ า: https://bit.ly/2VgqTDB
ภาพท่ี 1.4.4 โครงสรา้ งของเซลล์ Akinetes
ทม่ี า: https://bit.ly/2VgqTDB
52
เอกสารประกอบการเรียน วิชา ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
รูปรา่ งของ Cyanobacteria
1. เซลล์เดี่ยวหรอื เซลล์กล่มุ : Chroococcus, Anacystis
2. เซลล์เปน็ สาย เชน่ Nostoc, Oscillatoria, Anabaena, Spirulina
ภาพท่ี 1.4.5 (ซา้ ย) Anacystis (ขวา) Chroococcus
ทีม่ า: https://bit.ly/3etKDLG และ https://bit.ly/34MbyOr
ภาพที่ 1.4.6 (ซ้าย) Spirulina (ขวา) Nostoc
ทีม่ า: https://bit.ly/3esaFPD และ https://bit.ly/2Vytwjc
ภาพที่ 1.4.7 (ซ้าย) Anabaena (ขวา) Oscillatoria
ท่มี า: Reece, J. B. et al. Biology. 9th edition. 2011. และ https://bit.ly/3cpl3pi
ความสาคญั ของ Cyanobacteria
1. มบี ทบาทสาคัญในวัฏจักรไนโตรเจน : สามารถตรึงไนโตรเจนจากอากาศได้ ถูกนามาใช้ในงานด้าน
การเกษตร เช่น การเลย้ี งแหนแดงในนาข้าว
- โครงสรา้ งที่ใช้ในการตรึงไนโตรเจน คอื heterocysts cell ซ่ึงพฒั นามาจากเซลล์เซลลห์ นงึ่ ให้มผี นังเซลล์ที่
หนาข้นึ เพื่อสรา้ งสภาวะ Anaerobic environment
53
เอกสารประกอบการเรียน วิชา ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
ภาพที่ 1.4.8 โครงสร้างของเซลล์ Heterocyst, ที่มา: https://bit.ly/2yo9iRg
2. Spirulina หรือ สาหร่ายเกลียวทอง มีโปรตนี สงู ใชผ้ ลิตอาหารเสรมิ
2. Phylum Schizomycophyta
สง่ิ มีชวี ิตท่ีจัดอยใู่ นไฟลมั น้ีได้แก่ แบคทเี รยี
ลกั ษณะท่ัวไปของส่ิงมีชวี ิต
- มีเซลลข์ นาดเลก็ ประมาณ 2-10 ไมครอน
- เซลล์รปู ร่างต่าง ๆ มีการเรยี งตวั ทาใหเ้ กดิ ลกั ษณะเฉพาะ
- บางชนิดมีโครงสรา้ งชว่ ยในการเคลอ่ื นที่เรียกวา่ Flagella
- มีโครโมโซมเพยี งหนึง่ ชดุ ที่มสี ารพนั ธุกรรมแบบ helical double strand circular DNA ซึ่งสารพันธุกรรม
น้ไี ม่มีโปรตนี Histone จับอยู่
- ไมม่ ีเยื่อหุ้มนวิ เคลียสหอ่ หุ้ม สารพันธุกรรมที่อยใู่ น cytoplasm น้จี ะตดิ อยกู่ ับท่ีโดยยึดกบั โครงสรา้ งท่ี
เรยี กว่า Mesosome
รูปรา่ งของแบคทเี รยี
ลกั ษณะรูปรา่ ง มี 3 ลกั ษณะคือ รปู รา่ งกลม (coccus) รูปรา่ งแบบแทง่ ยาว (bacillus) รูปรา่ งเกลยี ว
(spirillum)
1. แบคทีเรยี ท่มี รี ปู ร่างทรงกลมมกี ารเรียงตวั หลายแบบ
- เซลลท์ รงกลม 2 เซลลเ์ รยี งต่อกันเรยี ก diplococci
- เซลล์หลายเซลลเ์ รียงต่อกนั เปน็ ลกู โซ่เรยี ก streptococci (streptococcus)
- เซลล์หลายเซลล์เรยี งกันเป็นกลุม่ ก้อนคลา้ ยพวงองนุ่ เรยี ก staphylococci (staphylococcus)
- เซลล์ 8 เซลล์ เรยี งเป็นลกู บาศก์เรยี ก sarcina
2. แบคทีเรียท่มี ีรูปร่างท่อนมีการเรียงตวั หลายแบบ
- อยเู่ ปน็ เซลล์เด่ยี วๆ เรยี กวา่ single bacillus
- อยเู่ ป็นคู่ เรยี กว่า diplobacilli
- อยูเ่ ป็นสาย เรียกว่า streptobacilli
3. แบคทเี รยี ทีม่ ีรูปร่างเกลียวมี 3 ลักษณะ คือ
- เปน็ ท่อนโค้งหรอื คร่ึงเกลียว (curve หรอื vibrio)
- เป็นเกลียวหา่ งๆ (spirillum)
54
เอกสารประกอบการเรยี น วชิ า ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
- เป็นเกลียวถ่จี านวนมาก (spirochete)
ภาพที่ 1.4.9 รูปรา่ งและการจดั เรยี งเซลลข์ องแบคทีเรีย (coccus)
ที่มา: อักษร ศรีเปล่ง และคณะ, 2006. ชีววทิ ยา 1, มูลนิธิ สอวน.
55
เอกสารประกอบการเรียน วชิ า ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชวี ภาพ
ภาพที่ 1.4.10 รูปร่างและการจดั เรยี งเซลล์ของแบคทเี รีย (bacillus และ spirilum)
ที่มา: อกั ษร ศรเี ปลง่ และคณะ, 2006. ชีววทิ ยา 1, มลู นิธิ สอวน.
Staphylococcus Streptococcus
ภาพที่ 1.4.11 ตัวอย่างแบคทเี รียทีม่ ีรูปร่างทรงกลม
ทมี่ า: https://bit.ly/2RH2jd5
56
เอกสารประกอบการเรียน วิชา ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชวี ภาพ
E. coli bacillus subtilis
ทีม่ า: https://wapo.st/2ykDXiz และ https://bit.ly/2XLd4yY
Streptobacillus moniliformis Borrelia bergdorferi
ภาพที่ 1.4.12 ตวั อยา่ งแบคทเี รียทม่ี รี ปู รา่ งเป็นท่อนและเป็นเกลียว
ทมี่ า: https://bit.ly/34L5vcK และ https://bit.ly/2ykPgHo
ขนาดของแบคทเี รีย
- แบคทเี รยี เปน็ สิ่งมชี ีวติ ทม่ี ีขนาดเลก็ ที่สดุ ท่ีศึกษากันมา
- มีขนาดเสน้ ผ่านศูนยก์ ลางได้ตั้งแต่ 0.1-600 ไมโครเมตร
- แบคทเี รยี ที่มีขนาดเล็กทีส่ ดุ คือ Mycoplasma (เสน้ ผ่าศูนยก์ ลาง 100-200 nm.) เป็นแบคทเี รียท่ีไม่มผี นัง
เซลล์ มีแตเ่ ยื่อหุม้ เซลล์ บางชนิดทาใหเ้ กดิ โรคในคน เช่น Mycoplasma pneumonia ทาให้เกิดโรคปอดบวม บาง
ชนิดทาให้เกิดโรคในพชื เช่น Spiroplasma เป็นตน้
ภาพท่ี 1.4.13 Mycoplasma แบคทีเรียขนาดเลก็ ทส่ี ุด
ทม่ี า: https://www.invivogen.com/review-mycoplasma
57
เอกสารประกอบการเรยี น วชิ า ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชวี ภาพ
- แบคทีเรยี ทีม่ ีขนาดใหญ่ทส่ี ุด คือ Epulopiscium fishelsoni (พบในทางเดนิ อาหารของปลาขี้ตังเป็ด)
ภาพท่ี 1.4.14 Epulopiscium fishelsoni และปลาขตี้ ังเป็ด
ท่มี า: https://bit.ly/3ct8OIe
โครงสรา้ งของแบคทเี รีย (Structure and function of bacterial cell)
ภาพที่ 1.4.15 โครงสร้างของเซลลแ์ บคทีเรยี
ท่ีมา: https://openstax.org/books/microbiology/pages/3-3-unique-characteristics-of-prokaryotic-cells
58
เอกสารประกอบการเรียน วชิ า ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชวี ภาพ
1. Capsule เป็นส่วนทอี่ ยู่นอกผนังเซลล์ สามารถทนตอ่ สภาพแวดลอ้ มทไ่ี ม่เหมาะสม
2. Flagella เป็นโครงสรา้ งใชใ้ นการเคล่อื นที่ ลักษณะเป็นเส้นใยจากโปรตีน flagellin ประกอบเป็นเส้นเดียว
3. Fimbriae เป็นขนส้ัน ๆ รอบเซลลแ์ บคทเี รยี ทาหน้าทชี่ ่วยยดึ เกาะเซลล์ของสิง่ มีชวี ติ อ่ืนประกอบขึ้นจากโปรตีน
ทเี่ รยี กวา่ adhesion
4. pilli ส่วนท่ียื่นออกมาจากช้ันเมมเบรน ลักษณะคลา้ ยขนเล็ก ๆ พัดโบกไม่ได้ ปกติเป็นโครงสร้างที่ใช้ในการยึด
เกาะประกอบด้วยโปรตีน pilin มกั พบในแบคทเี รยี แกรมลบ และเปน็ เส้นทางการสง่ ผ่านสารพันธกุ รรม
5. cell wall มีลักษณะเป็นรูพรุน ทาหน้าที่ทาให้เซลล์คงรปู ร่างอยู่ได้ ป้องกันการฉีกขาด เป็นที่ยดึ เกาะของแฟลก
เจลลมั และเป็นตาแหน่งท่ีมกี ารทาปฏิกิรยิ ากับสารปฏชิ ีวนะ Vancomycin, Ristocetin, Penicillin
โครงสรา้ งของผนงั เซลลแ์ บคทเี รยี
o ประกอบดว้ ย peptidoglycan (บางชนดิ ไม่มผี นงั เซลล์ เช่น mycoplasma บางชนดิ ผนงั เซลล์
ไมม่ เี ปปทโิ ดไกลแคนเป็นองค์ประกอบ เช่น Clamydia
o Peptidoglycan ประกอบด้วยน้าตาล 2 ชนิด คอื N-acytyl glucosamine (NAG) และ
N-acytyl muramic acid (NAM) และ มี amino acid หลายชนดิ และ lipoprotein lipopolysaccharide
teichoic acid
o มคี ณุ สมบตั ิเป็น antigen
Peptidoglycan “Glycan chain”
- N - acetylglucosamine (NAG) ที่เป็นองค์ประกอบในโมเลกุลของไคทิน (chitin) พบใน
ผนังเซลล์ของเส้นใยเชื้อราและโครงสร้างภายนอกของแมลง เรียงสลับกันกับ N- acetylmuramin
(NAM) ซึ่งเป็น amino sugar ที่พบเฉพาะในผนังเซลล์ของแบคทีเรียเท่านั้นองค์ประกอบท้ังสอง
เช่อื มตอ่ กนั ดว้ ย β (1,4) glycosidic bond
- Tetrapeptide side chain ทีโ่ มเลกุลของ NAM เช่ือมต่อกันดว้ ย peptide cross bridge
ภาพที่ 1.4.16 โครงสรา้ งของ Peptidoglycan ในแบคทเี รยี แกรมบวก
ที่มา: https://bit.ly/3cx4GqD
59
เอกสารประกอบการเรียน วชิ า ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
o ผนงั เซลลข์ องแบคทีเรียแกรมบวกและแบคทีเรียแกรมลบ มอี งคป์ ระกอบท่แี ตกตา่ งกนั
o ในแบคทีเรียแกรมลบจะมี lipopolysaccharide : LPS (Lipid A + Polysaccharide) โดย lipid
A = endotoxin
ภาพท่ี 1.4.17 โครงสรา้ งของ Lipopolysaccharide ของแบคทเี รยี แกรมลบ
ทีม่ า: https://bit.ly/3beA2lP
- Endotoxin คือ สารพิษ (toxin) คาว่า endo หมายถึง เป็นส่วนหน่ึงของเซลล์ หมายถึง
สารพิษ ท่ีมีอยู่บริเวณด้านนอกของผนังเซลล์ (cell wall) ของแบคทีเรียแกรมลบ (Gram negative
bacteria) เมื่อเซลล์ถูกทาลายจะปล่อยสารพิษออกมาเป็นสารพวกลิโพพอลิแซกคาร์ไรด์
(lipopolysaccharide) ซึ่งความทนต่อความร้อนไดด้ ี แต่รา่ งกายต้องได้รับในปริมาณที่สูงกว่าสารพิษ
ประเภท exotoxin มาก ถงึ จะเป็นอันตรายถึงชวี ิต
Endotoxin มีผลตอ่ ร่างกายดังน้ี
1. ทาให้เกิดอาการไข้ (pyrogenicity) เพราะ endotoxin ไปกระตุ้นเซลล์เม็ดเลือดขาวให้
หลั่งสารที่มีผลต่อสมองส่วนไฮโพทาลามัส (hypothalamus) ซึ่งควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย ทาให้
อุณหภมู ขิ องร่างกายสูงขน้ึ
2. ทาให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเลือด (blood change) ทาให้จานวนเม็ดเลือดลดลง
ชั่วขณะแล้วจึงมีจานวนสูงข้ึน endotoxin สามารถทาลายเกล็ดเลือด (platelet) ทาให้เกล็ดเลือด
ปล่อยสารท่ีทาใหเ้ กิดการแข็งตัวของเลือดภายในเส้นเลอื ดฝอย เกดิ การบวมน้าและทาให้เลือดออกได้
นอกจากนี้ยงั ทาใหม้ กี ารเปลย่ี นแปลงการไหลเวยี นของความดนั โลหิตด้วย
3. ทาให้เกิดอาการช็อก (shock) ถ้าผู้ปว่ ยมแี บคทเี รียพวกกรมั ลบในกระแสเลือดเป็นจานวน
มาก จะมี endotoxin อยู่ในกระแสเลือดด้วย ทาให้เกิดอาการช็อกโดยมีความดันโลหิตลดต่าลง
อ่อนเพลีย ชีพจรเต้นเร็ว การหายใจช้าลงและอาจหมดสติ ถ้ามี endotoxin ปริมาณมาก อาจทาให้
ระบบการไหลเวียนของเลือดล้มเหลวลงและตายได้
60
เอกสารประกอบการเรียน วิชา ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชวี ภาพ
ตาราง 1.4.2 แสดงลักษณะของ exotoxin และ endotoxin
ลกั ษณะ Exotoxin Endotoxin
Bacterial source สรา้ งและขบั จากเซลลท์ มี่ ีชีวติ อยู่ ปลอ่ ยจากผนงั เซลลข์ องแบคทีเรยี ที่แตกสลายแลว้
ส่วนประกอบทางเคมี เปน็ โปรตนี เป็น lipopolysaccharide
ความทนทานต่อความร้อน ไม่ทนความรอ้ น ทนความร้อนสงู
ปรมิ าณทที่ าใหต้ าย (Lethal Dose ) ปริมาณนอ้ ยก็ทาใหต้ ายได้ ใชป้ ริมาณมากกว่ามาก
การกระตนุ้ ภูมคิ ุม้ กนั ทาเป็น toxoid ได้และกระตนุ้ ทาเป็น toxoids ไม่ได้และกระตุ้นภูมิคมุ้ กันไดไ้ มด่ ี
ภมู ิคมุ้ กนั ได้ดี
ลักษณะทางเภสัชวทิ ยา มีการออกฤทธิ์เฉพาะตัวแตกต่างกัน มีการออกฤทธค์ิ ล้ายกนั คอื มีไขม้ ีการเปล่ียนแปลง
ในเลือดและอาจมีอาการชอ็ ก
ทม่ี า: https://bit.ly/2S3ba9h
ภาพที่ 1.4.18 เปรยี บเทยี บผนังเซลลข์ องแบคทเี รยี แกรมบวกและแกรมลบ
ที่มา: https://bit.ly/3cmNzb4
61
เอกสารประกอบการเรียน วิชา ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
วิธีการย้อมสแี กรม (Gram’s staining)
- ค้นพบโดย Hans Christian Gram
แอลกอฮอลท์ ำปฏกิ ิรยิ ำกบั ไขมนั
ทอ่ี ยชู่ นั้ นอกสดุ ของแบคทเี รยี
ภาพที่ 1.4.19 แสดงขนั้ ตอนการยอ้ มติดสขี องแบคทีเรยี แกรมบวกและแกรมลบ
ที่มา: https://bit.ly/2KezQHp
- Gram positive eubacteria เปน็ แบคทีเรยี ท่ีมีผนงั เซลล์หนาประกอบด้วยเพปทิโดไกลแคน แตไ่ ม่มีเยอื่
สารประกอบไขมันและคาร์โบไอเดรตหุ้มภายนอก ทาให้ตดิ สมี ว่ งของครสิ ตัลไวโอเลต ตวั อย่างเช่น
Streptococcus lactis ทใี่ ชท้ านมเปรีย้ ว เปน็ ต้น
- Gram negative eubacteria เป็นแบคทีเรียที่มโี ครงสรา้ งของผนังเซลลซ์ บั ซ้อน มีช้ันของสารประกอบ
ไขมนั และคาร์โบไฮเดรตเพ่ิมข้ึน ทาใหต้ ดิ สีแดงของซาฟรานีน ตัวอยา่ งเชน่ Escherichia coli ทพี่ บใน
ลาไส้ หรืออุจจาระ เปน็ ตน้
- แบคทเี รียท่วั ไปในบางชว่ งชวี ติ อาจเกดิ สภาพการสญู เสียผนงั เซลล์ เรียกแบคทีเรยี ในลักษณะนว้ี า่ L-form
หรอื L-phase variants
o L-form ของแบคทเี รยี แกรมบวกถกู เรียกว่า Protoplast
o L-form ของแบคทเี รยี แกรมลบท่ีสูญเสยี ชัน้ peptidoglycan ไป เรยี กวา่ Spearoplast
o การชกั นาให้เซลลส์ ูญเสียผนงั เซลล์โดย lysozyme
6. cell membrane ทาหน้าท่ี ห่อหุ้มส่วนของ cytoplasm ทั้งหมด อยู่ถัดจากผนังเซลล์โดยมี periplasmic
membrance ขั้นกลาง และมีหน้าท่ีหลักเป็นทางเข้าออกของแร่ธาตุสารอาหาร มีคุณสมบัติเป็น selective
permeable และเปน็ บริเวณสาคญั สาหรับกระบวนการเมแทบอลซิ ึมของแบคทีเรยี
62
เอกสารประกอบการเรียน วชิ า ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชวี ภาพ
7. mesosome จะพบบรเิ วณทจี่ ะมีการแบ่งเซลล์
8. nucleoid เป็น single circular chromosomal ประกอบด้วย double – stranded DNA หรือ linear DNA
9. ribosome เป็นไรโบโซมชนดิ 70S
10. Plasmid เป็น DNA ที่อยู่นอกโครโมโซมของแบคทีเรีย มีลักษณะเป็น circular double stranded เพ่ิม
จานวนได้อยา่ งอิสระ มักมียีนทีเ่ กีย่ วขอ้ งกับการดอ้ื ยาของแบคทเี รีย
11. granules หรือ inclusion เปน็ เมด็ ทส่ี ะสมสารอนิ ทรยี แ์ ละสารอนินทรยี ์ รวมทงั้ พลงั งานสาหรบั เซลล์
12. endospore พบในแบคทีเรียบางชนิด เป็นโครงสร้างที่ทาให้แบคทีเรียมีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่
เหมาะสมได้
ภาพที่ 1.4.20 (ซ้าย) Fimbriae และ pilus
ท่มี า: https://bit.ly/2wNsuaE
ภาพท่ี 1.4.21 Flagella ของ แบคทีเรยี
ท่มี า: https://bit.ly/2KdL6DR
63
เอกสารประกอบการเรียน วชิ า ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชวี ภาพ
ภาพท่ี 1.4.22 ความแตกตา่ งของ Flagella ใน Prokaryote และ Eukaryote
ท่มี า: https://bit.ly/2KdL6DR
ภาพที่ 1.4.23 Fimbriae ของ E. coli
ภาพที่ 1.4.24 การสรา้ งเอนโดสปอรข์ องแบคทีเรีย
ที่มา: https://bit.ly/2RMMT77
64
เอกสารประกอบการเรียน วชิ า ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
การสืบพนั ธุ์ของแบคทเี รีย
สว่ นใหญแ่ บคทเี รียสบื พนั ธแ์ุ บบไม่อาศัยเพศท่ีเรียกว่า Transverse Binary Fission
บางชนดิ มกี ารแลกเปล่ยี นสารพนั ธุกรรมได้ 3 รปู แบบคือ
1. Conjugation คอื การถ่ายทอดยีนจากแบคทีเรยี เซลล์หนง่ึ ไปยังอกี เซลลห์ นงึ่ ดว้ ยการจบั คสู่ ัมผัสกนั
โดยตรงสง่ ถ่ายสารพันธกุ รรมผ่าน Sex pilli
2. Transformation คอื การถา่ ยทอด DNA ตวั เปล่า (naked DNA) หรอื DNA อสิ ระจากแบคทีเรยี เซลล์
หนึ่งไปยังอีกเซลลห์ น่งึ
3. Transduction คอื การถ่ายทอดยีนจากแบคทีเรยี เซลลห์ น่ึงไปยงั อีกเซลล์หนึ่งโดยอาศยั ไวรัสหรอื
Bacteriophage
ภาพที่ 1.4.25 (ซ้าย) Binary Fission (ขวา) conjugation
ทม่ี า: https://bit.ly/3cxsif5 และ Reece, J. B. et al. Biology. 9th edition. 2011.
การจดั จาแนกกลุ่มของแบคทเี รีย
มีความแตกต่างกันหลายแบบขน้ึ อยูก่ ับเงอ่ื นไขท่นี ามาพจิ ารณา ไดแ้ ก่
o รปู ร่าง
o การจดั เรียงตวั
o โครงสรา้ งพิเศษ เชน่ flagella ความสามารถในการเคล่ือนท่ี การมีหรอื ไมม่ ผี นังเซลล์
โครงสรา้ งของผนงั เซลล์ การสรา้ งสารบางอยา่ ง และสภาพการดารงชวี ติ
การแบง่ แบคทีเรียตามความต้องการสารอาหาร
- Photoautotroph
- Photoheterotroph
- Chemoautotroph
- Chemoheterotroph
65
เอกสารประกอบการเรยี น วชิ า ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
การแบง่ แบคทีเรยี ตามความต้องการอากาศ
- Aerobicbacteria : ตอ้ งการออกซิเจน
- Facultativebacteria : ใชก้ ไ็ ดไ้ มใ่ ชก้ ็ได้
- Microaerophilicbacteria : ใชป้ รมิ าณน้อย
- Anaerobicbacteria : ไมใ่ ชอ้ อกซิเจน
การแบ่งแบคทีเรยี ตามความต้องการอุณหภูมิ
- Psychrophile
- Mesophile
- Thermophile
การแบง่ แบคทีเรียตามการดารงชีวิต
- Facultative parasite
- Obligately parasite
ประโยชน์ของแบคทเี รีย
- ด้านอุตสาหกรรม เช่นการผลิตอาหารหมัก ใช้ฟอกหนัง
- ด้านการเกษตร เช่นใชเ้ ป็นปยุ๋
- การทดสอบคุณภาพนา้ การกาจดั น้าเสยี
- ทางด้านการแพทย์ เชน่ การผลติ ยาปฏิชวี นะ
- ใชใ้ นเทคโนโลยชี วี ภาพ โดยใชเ้ ทคนคิ ทางพนั ธวุ ศิ วกรรมสร้างแบคทีเรียที่มลี ักษณะต่าง ๆช่วยยอ่ ยสลาย
ซากสง่ิ มีชวี ติ ให้เป็นอาหารของพืช
โทษของแบคทเี รีย
- ผลิตสารพิษทเี่ ปน็ อนั ตราย
- ทาให้เกิดโรคต่างๆ ในคน เช่น ไทฟอยด์ อหิวาตกโรค ปอดบวม วณั โรค คอตีบ ไสต้ ่งิ อกั เสบ
- ทาให้เกิดโรคในสัตว์ เชน่ แอนแทรกซ์ บาดทะยัก
- ทาให้เกดิ โรคในพืช เช่น โรครากเน่า โรคใบไมข้ องสาลี่
66
เอกสารประกอบการเรยี น วชิ า ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
1.4.2 Archaea
• ช่อื วา่ เป็นส่งิ มีชีวติ “โบราณ”
• เม่อื พจิ ารณาในระดบั โมเลกุล Archaea มลี กั ษณะหลายๆ อยา่ งคล้ายคลึงกับ Eukarya
• ส่วนใหญม่ ขี นาดเลก็ กว่า 1 micron
• มรี ูปร่างพนื้ ฐานเป็น coccus หรอื bacillus ทอ่ี าจไม่มี flagella ชว่ ยในการเคลอื่ นท่ี
ภาพท่ี 1.4.26 ลักษณะรปู ร่าง Archaea แบบตา่ ง ๆ
ท่ีมา: https://bit.ly/3bnZJk6
• ลกั ษณะเฉพาะของ Archaea ทแี่ ตกตา่ งหรือคล้าย Eubacteria และ Eukarya
- Promotor ของ Archaea มีความคล้ายคลึงกับ Eukarya มากกว่า Eubacteria
ภาพที่ 1.4.27 ลกั ษณะความคลา้ ยคลงึ ของ Promotor ระหวา่ ง Archaea กับ Eukarya
ท่ีมา: https://bit.ly/3bnZJk6
- Archaea มพี ันธะ Ether linkage ระหว่าง fatty acid กบั glycerol สว่ น Eubacteria และ Eukarya เป็น
พันธะ ester linkage
67
เอกสารประกอบการเรียน วิชา ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
ภาพที่ 1.4.28 ลักษณะพนั ธะของไขมนั ท่ีเยอื่ หมุ้ เซลล์ของ Archaea
ท่ีมา: https://bit.ly/3bnZJk6
การดารงชีพของ Archaea
- สว่ นใหญ่อาศยั อยู่ในสภาพ “สุดขว้ั ” (Extreme enviroment) เชน่ บรเิ วณทรี่ อ้ นจดั ภเู ขาไฟ ธารลาวา
ใต้ทอ้ งทะเล บรเิ วณที่เคม็ จัดอย่าง Dead Sea หรอื บ่อท่ีมีการหมักจนมีความเป็นกรดสูง เป็นตน้
ภาพที่ 1.4.29 ตัวอย่างสภาพแวดลอ้ ม Archaea
ที่มา: https://bit.ly/3bnZJk6
ตัวอย่างสภาพแวดล้อมทพี่ บ Archaea ดารงชวี ิต
1. Halopiles ใน Salty lakes
2. Thermoproteus ใน deep sae hydrothermal vent
3. Sulfolobus ใน hot sulfur spring
4. Methanococcus ใน swamps และ marshes
5. Acidianus ใน acidic ponds
68
เอกสารประกอบการเรยี น วิชา ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
- การแบง่ กลุ่ม Archaea ยึดตามสภาพการดารงชวี ติ และการสรา้ งสารบางอย่างเปน็ หลัก
ภาพท่ี 1.4.30 การจัดกลุ่ม Archaea
ทม่ี า: https://bit.ly/3bnZJk6
บรรณานกุ รม
ประสงค์ หลาสะอาด และ จติ เกษม หลาสะอาด. 2552. ชีววทิ ยา ม.4-6. กรงุ เทพฯ: สานกั พมิ พ์ พ.ศ. พัฒนา
จากดั .
ประสงค์ หลาสะอาด และ จติ เกษม หลาสะอาด. 2553. ชีววทิ ยา ม.6. กรุงเทพฯ: สานักพมิ พ์ พ.ศ. พฒั นา จากัด.
อกั ษร ศรเี ปล่ง และคณะ, 2006. ชวี วิทยา 1, มูลนิธิ สอวน., พมิ พ์ครั้งที่ 3, กรุงเทพฯ : บรษิ ทั ด่านสทุ ธาการพิมพ์
จากดั .
โรงเรยี นมหิดลวิทยานุสรณ์. เอกสารประกอบรายวิชาว40242 ความหลากหลายทางชีวภาพ. จากเวบ็ ไซต์
http://www.mwit.ac.th/~deardean/link/All%20Course/biodiver/biodivpdf/diver_monera_p
artI.pdf สบื ค้นเมอ่ื วนั ที่ 16 เมษายน 2563
Reece, J. B., Urry, L.A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V. and Jackson. 2011. Biology
9th edition. Pearson education, Inc.
และwebsite. ตา่ งๆดังระบุใต้ภาพ
69
เอกสารประกอบการเรียน วชิ า ความหลากหลายทางชวี ภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
แบบฝึกหัด เรือ่ ง Monera kingdom (15 คะแนน)
คำช้ีแจง ให้นกั เรยี นตอบคำถำมตอ่ ไปน้ี
1. ให้นักเรียนจบั คขู่ ้อความท่ีมีความสัมพนั ธ์กนั โดยนาอักษรจากข้อความ B มาเตมิ หน้าขอ้ ความ A ให้
ถูกต้อง (5 คะแนน)
ข้อความ A ข้อความ B
........ 1. Cell wall ก. ช่วยในการสังเคราะห์โปรตีน
........ 2. Capsule ข. มคี ุณสมบัติทาใหแ้ บคทีเรียดอ้ื ยา
........ 3. Ribosome ค. ใชใ้ นกระบวนการ Conjugation
........ 4. Plasmid ง. เป็นส่วนทม่ี กั ทาปฏิกริ ิยากับยาปฏชิ ีวนะ
........ 5. Fimbriae จ. มไี ว้ป้องกันเซลลใ์ หร้ อดพ้นจากสภาวะแวดล้อมทไี่ ม่เหมาะสม
ฉ. ช่วยในการเคล่ือนทข่ี องแบคทเี รีย
2. จากภาพให้นกั เรียนตอบคาถามและเตมิ ข้อความลงในตารางเปรยี บเทียบโครงสร้างของแบคทีเรียต่อไปน้ีให้
ถกู ต้อง (6 คะแนน)
ภำพ A ภำพ B
2.1 จากภาพ A เป็นผนงั เซลล์ของแบคทีเรยี แกรม...............ยอ้ มติดสี..................................
สว่ นภาพ B เปน็ แบคทีเรยี แกรม........................ยอ้ มตดิ สี.................................. (1คะแนน)
2.2 เติมข้อความเปรยี บเทียบผนงั เซลลข์ องแบคทีเรียลงในช่องวา่ งให้ถูกตอ้ ง (5 คะแนน)
ลกั ษณะ แบคทเี รียภาพ A แบคทีเรยี ภาพ B
1. การมชี ้นั ของ Phospholipid bilayer (outer
membrane)
2. ความหนาของ peptidoglycan
3. การมี Techoic acid ในชนั้ peptidoglycan
4. การมีโปรตีน Porin ท่ีชนั้ membrane
5. การมี Lipopolysaccharide ที่ชนั้ membrane
70
เอกสารประกอบการเรยี น วิชา ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทท่ี 1 ความหลากหลายทางชวี ภาพ
3. จากภาพใชต้ อบคาถามต่อไปนี้ (3 คะแนน)
3.1 โครงสร้าง A คือ...........................ทาหน้าที.่ ............................... (1 คะแนน)
A 3.2 โครงสร้าง B คอื ...........................ทาหนา้ ท่.ี ............................... (1 คะแนน)
3.3 สง่ิ มชี วี ติ ในภาพจดั อยใู่ นไฟลมั .................................................... (0.5 คะแนน)
B 3.4 ลักษณะเด่นทจ่ี ดั ใหอ้ ยใู่ นไฟลัมนี้คือ...................................................................
...........................................................................................................(0.5 คะแนน)
4. ใหน้ ักเรียนเตมิ ชอื่ รูปรา่ งของแบคทีเรยี ลงในชอ่ งวา่ งต่อไปนีใ้ ห้ถกู ต้อง (0.6 คะแนน)
5. จงทาเครอื่ งหมาย / หนา้ ข้อความที่ถูกต้อง และทาเคร่ืองหมาย x หน้าข้อความท่ีผดิ (0.4 คะแนน)
..........1. พบ Ester linkage ระหวา่ ง fatty acid กับ glycerol ท่เี ยอ่ื ห้มุ เซลล์ของ domain Archeae
..........2. Promotor ของ Archaea มคี วามคล้ายคลึงกับ Eukarya มากกวา่ Eubacteria
..........3. Endotoxin เปน็ สารท่แี บคทเี รยี สร้างข้ึนขณะที่ยงั มชี วี ิตอยู่ และมผี ลต่อร่างกายนอ้ ยกว่า Exotoxin
..........4. lipopolysaccharide มักพบในแบคทเี รียแกรมลบ และเมื่อเซลล์สลายผนงั เซลล์จะสรา้ ง Endotoxin
71
เอกสารประกอบการเรียน วชิ า ความหลากหลายทางชีวภาพ (ว30244) บทที่ 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ
แบบฝกึ หัด เรอ่ื งอาณาจักรมอนเนอรา
1. สิง่ มชี วี ติ กลมุ่ แรกท่ีมีคุณสมบัตติ ามทฤษฎเี ซลล์ ของ Schwann อย่ใู น Domain ใด
............................................................................................................................. .................................................
.................................................................................. .......................................................................... ..................
............................................................................................................................. .................................................
2. จากภาพสายวิวฒั นาการ (Phylogenetics tree) จงตอบคาถามต่อไปน้ี
C
B
A
3. ใหร้ ะบชุ อ่ื Domain A , B , C ตามลาดับ ทง้ั สามโดเมนแตกต่างกันอย่างไร
ลักษณะสาคัญ ……………………… (A) …………………… (B) ……………………(C)
พนั ธะโมเลกุลไขมันทเี่ ยื่อห้มุ เซลล์
ขนาดไรโบโซม
จานวนชั้นผนังเซลล์
โปรตนี ฮีสโตนบนสาย DNA
4. ออรแ์ กเนลที่ช่วยในไซยาโนแบคทเี รียลอยบนผวิ น้าได้
............................................................................................................................. .................................................
5. ใหน้ กั เรียนวงกลมล้อมรอบ Cyanobacteria ท้ังหมด
Spirulina Rhizobium Oscillatoria Spirogyra Mycoplasma
Actinomyces Nostoc Streptomyces Lactobacillus Spirochetes
Anabaena
6. จากภาพ Cyanobacteria จงตอบคาถามต่อไปน้ี โครงสรา้ ง A , B , C เรียกว่า และทาหน้าท่ีใด
..........................................................................................
B ..........................................................................................
..........................................................................................
AC ..........................................................................................
..........................................................................................
.............
ห น้ า | 73
7. รงควตั ถุทท่ี าให้ Cyanobacteria มสี ีเขียวแกมน้าเงนิ
............................................................................................................................. .................................................
............................................................................................................................. .................................................
8. ใหน้ กั เรียนวงกลมลอ้ มรอบแบคทเี รยี ท่ีผลติ ยาปฏชิ ีวนะได้
Streptomycin Mycoplasma Actinomyces Mycobacterium
9. ทาไมแบคทเี รยี แกรมลบ ถึงย้อมตดิ สีแดงของ Safanin O (Secondary stain)
............................................................................................................................. .................................................
..............................................................................................................................................................................
10. Conjugation คอื
............................................................................................................................. .................................................
............................................................................................................................. .................................................
11. จากภาพ
สิ่งมีชวี ิตน้ีจัดอยใู่ น Kingdom ใด
........................................................................................
และมี ribosome ขนาดเท่าใด
........................................................................................
12. จากภาพ
เซลล์ A ทาหนา้ ท.ี่ ...........................................................................................................................................
เซลล์ B คอื ....................................................ทาหน้าท่.ี ..................................................................................
73
13. จากภาพ A, B, C จงตอบคาถามตอ่ ไปน้ี (2 คะแนน) ห น้ า | 74
AB C
13.1 แบคทีเรยี ในภาพใดมรี ูปร่างแบบ Staphylococcus และ Streptococcus ตามลาดบั
............................................................................................................................. ........................................
13.2 แบคทีเรยี จากภาพ A, B, C จัดเป็น Gram+ หรือ Gram-
..................................................................................................................................................... ................
13.3 แบคทเี รยี ภาพใดมีผนังเซลล์ 2 ช้ัน...................................แบคทีเรยี ชนิดนี้ยอ้ มติดสี
......................................................................................................................................... ............................
13.4 ผนังเซลลข์ องแบคทีเรยี ภาพ C เรยี กวา่
.....................................................................................................................................................................
74
Kingdom Protista
สอนโดย ครูกลุ ธดิ า ขนั สขุ สาขาชีววทิ ยา
Kingdom Protista
• เป็นพวก Eukaryote เซลลย์ งั ไมพ่ ฒั นาเป็นเน้ือเยอ่ื และเอม็ บรโิ อ
• แบง่ เป็น 3 กลมุ่ คอื สงิ่ มชี วี ติ คลา้ ยพชื (Algae) , คลา้ ยสตั ว์ (Protozoa)
และคลา้ ยเหด็ รา (Slime mold)
LPlant - like protists Animal-like protists Fungus- like protists
Autotrophs Heterotroph or Saprotroph
Mixotroph
The theory of Endosymbiosis
Level of Organization (จาํ นวนเซลล์)
Unicellular Multicellular
Locomotion of Protists. (การเคล่อื นที)่
Sessile Motile
สาหร่าย Algae Pseudopodium, Cilia, Flagellum
กลุม่ ที่ 1 Diplomonadida และ Parabasala
# Unicellular organisms ไมม่ อี อรแ์ กเนลใดเลยยกเวน้ นิวเคลียส
# Multiple flagellum 1.2 Parabasalid
1.1 Diplomonads
- 2 nuclei Giardia lamblia Trichonympha
- มี flagella หลายเสน้ ทงั้ ด้านหนา้ และ Trichomonas
ด้านหลงั
- มี flagella หลายเสน้ ท้ัง ดา้ นหน้าและ
ดา้ นหลงั
- มี Undulating membrane
Diplomonadida
Protozoa
Algae
Slime mold
การจาํ แนก Protista
ตามสายสมั พันธว์ ิวัฒนาการ
Giardia lamblia
Trichomonas vaginalis
Euglenoids
Euglena Phacus
กลุ่มท่ี 2 Euglenozoa
Euglenoids มี Flagellum ด้านหนา้
Kinetoplastids
- มี Flagellum 2 เสน้ - มี Flagellum 1 เสน้
- มี Chlorophyll a, Carotenoid - เปน็ Parasite ในเลอื ด
- มี Eye spot - Trypanosoma, กอ่ โรค sleeping
- ไดแ้ ก่ Euglena sickness ในคน
Trypanosoma
แมลงวนั เซท็ ซี
กล่มุ ท่ี 3 Alveolata
• มชี ่องว่างเลก็ ๆ ใต้เย่อื หมุ้ เซลล์ (alveoli) ไม่ทราบหนา้ ท่ี
• พวก Alveolata แบง่ ไดเ้ ปน็ 3 คือ dinoflagellates , apicomplexans, and
ciliates
Flagellum Alveoli
Alveolate
dinoflagellates
กลุม่ ท่ี 3 Alveolata
Dinoflagellates
- จัดเป็น Phytoplankton พบในนํ้าจดื และนาํ้ เค็ม
- มแี ผ่นเซลลโู ลสล้อมรอบเสริมความแข็งแรง
- Dinoflagellate blooms จะเป็นพิษตอ่ สตั ว์นํ้า
“red tides : ปรากฏการณ์ขีป้ ลาวาฬ”
-มแี ฟลกเจลลา 2 เส้น ตง้ั ฉากกบั แนวรอ่ งแผน่ เซลลโู ลส
-Zooxanthallae อาศัยร่วมกับปะการัง (ถ้าออกจาก
ปะการงั ปะการังจะซดี และตาย เรยี กวา่ ปะการงั ฟอกขาว)
กลุม่ ท่ี 3 Alveolata
Apicomplexans
• ไมม่ อี อรแ์ กเนลเคลื่อนที่ เป็นปรสติ เกอื บทง้ั หมด อาจเรยี ก sporozoa
• สว่ นปลายมโี ครงสร้างพิเศษทาํ หนา้ ทแี่ ทง Host
• Apicomplexan ตวั อยา่ งเชน่ Plasmodium อยใู่ นยงุ กน้ ปลอ่ ง
(Anopheles sp.) ก่อโรค malaria หรือไข้จบั สนั่
Fig. 28‐10‐3
Inside mosquito Inside human
Merozoite
Sporozoites
(n) Liver
Liver cell
Oocyst Apex
MEIOSIS Merozoite(n) Red blood
cell
Zygote
(2n) Red blood
cells
FERTILIZATION
Gametes Gametocytes Key
(n)
Haploid (n)
Diploid (2n)
Conjugation
กล่มุ ท่ี 3 Alveolata
Ciliates
• Ciliates มีความหลากหลายมากสดุ ใช้ cilia เคลอื่ นทแี่ ละกินอาหาร
(ไมโครทูบลู 9+2) เช่น Paramecium spp.
• มี 2 นิวเคลียส ไดแ้ ก่ macronucleus and micronucleus
• micronucleus ทําหนา้ ทเ่ี กย่ี วขอ้ งกบั conjugation และ binary fission
ส่วน macronucleus ทําหน้าที่เกย่ี วกบั กจิ กรรมภายในเซลล์ เช่น การขับถา่ ย
รักษาสมดุลนํ้า
ciliates Vorticella
Stentor Paramecium
กลุ่ม 4 Stramenopila
• สาหรา่ ยน้ําเค็มมีแฟลกเจลลา 2 เส้น คอื แบบไม่มีขนและแบบมีขน
(staminopila)
• แบง่ ออกเป็น 4 กลุม่ ย่อย ไดแ้ ก่ Diatom , Golden algae , Brown
algae และ water mold หรือ Oomycete
Hairy
flagellum
Smooth
flagellum
Diatoms
- มี Chlorophyll a, c , Carotenoid รวม กับ Fucoxanthin,
Lutein จึงทําให้มีสีน้ําตาลแกมทอง
- อาหารสะสมเป็นหยดไขมัน
- มีรูปร่างหลายแบบแตกต่างกัน มีเปลือกห่อหุ้มตัวที่มีความแข็ง
มากทํามาจาก silica
- สามารถใช้เป็นเครื่องกรอง สารขัดถู ยาฆ่าแมลง ใช้ประโยชน์ใน
การแพทย์โดยเป็นตัวกระตุ้นให้เลือดแข็งตัวเร็ว เป็นส่วนปะกอบ
ของระเบิดไดนาไมต์ นอกจากนี้ใช้เป็นฉนวนความร้อน
กลุม่ 4 Stramenopila
Diatoms เปน็ สาหรา่ ยเซลล์เดยี ว แต่ละฝาเรียก
Theca ฝาบนเรยี ก Epitheca มีขนาดใหญ่กว่าครอบอยู่
บนฝาลา่ งซง่ึ มขี นาดเล็กกวา่ เลก็ นอ้ ย เรียก Hypotheca
ส่วนใหญ่สบื พนั ธแ์ุ บบไม่อาศัยเพศ
• ผนงั เซลลเ์ ป็นพวกซลิ กิ า พอตายไปทับถมกัน เรียกวา่
diatomaceous earth หรอื diatomiteเปน็ แหล่งสะสมนํา้ มัน
• ประโยชน์ นาํ มาทาํ ยาสฟี นั ทข่ี ัดโลหะ เครอื่ งแกว้ เครื่องกรองน้าํ
Diatoms life cycle
กล่มุ 4 Stramenopila
2. Golden algae
• biflagellated
• ดาํ รงชวี ิตแบบ photosynthetic บางชนดิ เป็นแบบ heterotrophic
• มี Chlorophyll a, c , Carotenoid รวม กับ Fucoxanthin
• และ Lutein จึงทําใหม้ ีสีน้าํ ตาลแกมทอง
• ส่วนมากเป็น unicellular และอยู่รวมกนั เปน็ colony
กลุม่ 4 Stramenopila
3. Brown Algae
• มขี นาดใหญ่และโครงสร้างซบั ซ้อนทสี่ ดุ มสี ว่ นคล้ายใบ ลาํ ตน้ พชื
• เป็น multicellular สว่ นใหญ่, เกือบทัง้ หมดอาศยั อยใู่ นทะเล
• Brown algae โดยทว่ั ไป เรียกวา่ “seaweeds”
• มี Chlorophyll a, c , Fucoxanthin ทําใหม้ สี ีนาํ้ ตาล