โพรแคริโอต

Prokaryotes
กลุ่มโพรแคริโอต

โพรแคริโอต

มาจากภาษากรีก คำว่า pro แปลว่าก่อนและคำ
ว่า karyon แปลว่า นิวเคลียส แสดงว่าเซลล์แบบนี้
เป็นแบบที่จะมีนิวเคลียสอย่างแท้จริงสิ่งมีชีวิตที่
ประกอบด้วยเซลล์แบบนี้เรียกว่าprocaryoteเป็น
เซลล์ที่มีเฉพาะเยื่อหุ้มเซลล์และภายในเยื่อหุ้มเซลล์ที่
เกิดจากการยื่นเข้าไปของเยื่อหุ้มเซลล์เท่านั้นเซลล์
แบบนี้จะไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส ตัวอย่าง ของเซลล์โปร
คาริโอต ได้แก่ แบคทีเรีย สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน
ไมโคพลาส

ลักษณะที่สำคัญ :
1.ไม่มีเยื่อหุ้มล้อมรอบสารพั นธุกรรม
2.มีขนาดเล็กมากเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.1-10
ไมครอน
3.มีผนังเซลล์ที่แข็ง มีความหนาประมาณ 15-100
นาโนเมตร
4.เยื่อหุ้มเซลล์มีหน้าที่หลายอย่างคือขนส่งเช่นขนส่ง
สารผ่านเข้าออกเซลล์ ทำหน้าที่เป็นตัวรับ (receptor)
5.มีไรโบโซมที่มีขนาดเล็ก คือ 70S
6.มีแฟลกเจลลา(flagella)ใช้ในการเคลื่อนที่ซึ่งมี
โครงสร้างแตกต่างจากยูคาริโอต

แบคทีเรีย และ อาร์เคีย
(Bacteria and Archae)

ตารางเปรียนเทียบ Bacteria,Archae และ Eukarya

Kingdom Eubacteria หรือ Kingdom Prokaryotae
ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตในกลุ่มของ
: แบคทีเรีย(bacteria)และสาหร่าย สีเขียวแกมน้ำเงิน
หรือ ไซยาโนแบคทีเรีย (blue green algae or
cyanobacteria)
ลักษณะสำคัญประจำอาณาจักร
: เซลล์เป็นชนิดโปรคาริโอต (prokaryotic cells) :
ไม่มีเยื่อแบ่งบริเวณของนิวเคลียส (nucleus)
: ดำรงชีวิตแบบ unicellular

ลักษณะทั่วไปของแบคทีเรีย (General properties
of bacteria)

1. เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเพิ่ มจำนวนโดย
กระบวนการ binary fission

2.ส่วนใหญ่ดำรงชีวิตแบบอิสระ (free living)
3.ที่เป็นปรสิต (Obligate intracellular

parasits) ได้แก่ : Chlamydia และ Rickettsia
4.มีไรโบโซมขนาด 70S
5.โครโมโซม เป็น single circular

chromosomes ประกอบด้วย double strand
DNA

เซลล์แบคทีเรีย (Bacterial cell)
1.แบคทีเรียส่วนใหญ่มีโครงสร้างห่อหุ้มเซลล์ (cell
envelop) ซึ่งรวมถึงเยื่อ หุ้มเซลล์ (plasma
membrane) และ ผนังเซลล์ (cell wall) ซึ่ง
ประกอบด้วย proteins และ polysaccharides
2.แบคทีเรียบางชนิดสร้าง capsules หรือ slimes
3.อาจมีระยางค์ คือ flagella และ pili
4.แบคทีเรียบางชนิดมีการสร้าง endospores
ภายในเซลล์
5.แบคทีเรียบางชนิดมี cytoplasmic inclusion
bodies หรือ energy storage granules
6.แบคทีเรียอาจแบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ เนื่องจาก
ความแตกต่างของผนังเซลล์ คือ แบคทีเรียแกรม
บวก (gram positive bacteria) และ
แบคทีเรียแกรมลบ (gram negative
bacteria)

ขนาด และ รูปร่างของแบคทีเรีย
(Size and shape of bacteria)
ขนาด (Size) » 0-0.5 กม.
ความยาว: 2-5 ไมครอน
รูปร่าง (shape)

1. กลม (cocci) เช่น Micrococcus,
Staphylococcus, Streptococcus และ
Neisseria

2. ท่อน (bacilli,rods) เช่น Bacillus,
Lactobacillus, Escherichia และ
Pseudomonas

3. เกลียว (spirillum) เช่น Leptospira และ
Treponema

การจัดเรียงตัวของเซลล์ (Bacterial cell
arrangement)

1.ทรงกลม (Cocci)
Coccus
Diplococci : แบ่งตัวระนาบเดียว
Streptococci
Tetrad : แบ่งตัว 2 ระนาบตั้งฉากกัน Sarcinae
: แบ่งตัว 2 ระนาบตั้งฉากกัน Staphylococci
: แบ่งตัว 3 ระนาบ หรือมากกว่าแบบไม่มีทิศทาง

รูปร่างท่อน (Rod shape)
Bacillus
Diplobacilli
Streptobacilli
Palisades: rods side by side

โครงสร้างเซลล์แบคทีเรีย

Cell wall : ผนังเซลล์
มี cell wall 3 แบบจากการย้อมสี Gram stain

➡ Gram-positive eg. Staphylococcus aureus
➡ Gram-negative eg. Escherichia coli
➡ Acid-fast eg. Mycobacterium tuberculosis

องค์ประกอบทางเคมีของผนังเซลล์

Cell membrane : เยื่อหุ้มเซลล์

➡ มีลักษณะเป็นเยื่อบางๆ ห่อหุ้ม protoplasm ไว้
➡ ประกอบด้วย phospholipids, proteins, และ
➡carbohydrate เรียงตัวกันเป็น fluid-mosaic

เป็น selective permeable membrane เป็น
บริเวณที่ควบคุมการผ่านเข้าออกของ สารละลาย และ

➡อิออน
เป็นที่อยู่ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสร้าง
พลังงาน และการหายใจ

➡ Cytoplasm : ไซโตพลาสซึม
เป็นของเหลวข้นที่ประกอบด้วย น้ำตาล amino
acids และเกลือแร่ต่างๆ

➡ 70-80% เป็นน้ำ
➡ ทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายสารต่างๆ ที่จำเป็นต่อ

การทำงานของเซลล์

Chromosome : โครโมโซม

➡ มี 1 ชุด เป็น circular double-stranded DNA
➡ เป็นที่อยู่ของสารพันธุกรรมที่จะถ่ายทอดลักษณะ
➡ต่างๆ ของแบคทีเรีย

บริเวณที่เกิดการ aggregated ของ DNA
molecule เรียกว่า nucleoid

➡

➡ Ribosome : ไรโบโซม
ประกอบด้วย 60% ribosomal RNA a 40%

➡protein
โครโมโซม 2 หน่วยย่อย: ใหญ่ ( 50S) & เล็ก

➡(30S) = 70S Pilus
เป็นบริเวณที่เกิดการสังเคราะห์ โปรตีน (protein
synthesis)

Binary fission : การสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย

การดํารงชีวิตของ แบคทีเรีย (Bacteria)
กลุ่มที่สามารถดํารงชีวิตได้ในสภาะที่มี
ออกซิเจน(obligateaerobe) กลุ่มที่สามารถ ดํา
รงชีวิตได้ในสภาะท่ีไม่มีออกซิเจน (obligate
anaerobe) กลุ่มท่ีสามารถดํารงชีวิตได้ใน สภาะ
ที่มี และไม่มีออกซิเจน (facultative anaerobe)
บางกลุ่มสามารถนร้างอาหารเองได้
(autotroph) จากกระบวนการสังเคราะห์แสง
บาง กลุ่มไม่สามารถสร้างอาหารเองได้
(heterotroph) ซึ่งได้สารอาหารจากกระบวนการ
ย่อยสลาย

ประโยชน์และโทษของแบคทีเรีย
เป็นผู้ย่อยสลายในสิ่งแวดล้อม
รักษาสมดุลของระบบทางเดินอาหารของคน
ช่วยในระบบย่อยอาหารของสัตว์
ใช้ในการท้าผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น โยเกิร์ต
เป็นแบคทีเรียก่อโรค

ตัวอย่างกลุ่มแบคทีเรีย (Bacteria)
Clostridium เป็นแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่รง
เซลล์เป็นรูปท่อน หายใจโดยไม่ใช้ออกซิเจน
แบคทีเรียนี้เป็นประเภท obligate anaerobe
เนื่องจากแก๊สออกซิเจนถือว่าเป็นพิ ษต่อเซลล์
แบคทีเรียชนิด นี้ แต่บางสายพันธุ์ เช่น
C. botulinum สามารถทนต่อสภาวะที่มี
ออกซิเจนได้บ้างสร้างสารพิษโบทูลินัม พบได้ใน
อาหารกระป๋อง และหน่อไม่ปี๊ บที่เปื้ อนเชื้อ และมี
การไล่อากาศออกไม่หมด ทําให้เกิดโรคโบทูลินัม
Clostridium tetani เป็นตัวก่อบาดทะยัก
สามารถพบได้ในดินทั่วโลกหรือในทางเดิน อาหาร
ของสัตว์ ข้าไปในแผลจะเติบโตและผลิตสารพิษที่
มีความรุนแรงชื่อว่า เททานัส ส่งผลให้เกิด
บาดทะยัก

Lactobacillus sp. เป็นพวกผลิตกรดแลกติก
ได้ เช่นจึงนำมาใช้ใ้น อุตสาหกรรมอาหาร ได้แก่
การทกเนย ผักดองและโยเกิร์ต
Escherichia coli เป็นแบคทีเรีย กลุ่มโคลิฟอร์ม
รูปแท่ง แบบแกรมลบ ที่สามารถเจริญ ได้ทั้งใน
สภาวะที่มีออกซิเจน และไม่มีออกซิเจน
(facultative anaerobic) อาศัยอยู่ในลําไส้ใหญ่
ของสัตว์ และมนุษย์ ส่วนใหญ่ไม่ก่อโรค แต่บาง
สายพันธุ์ทําให้เกิดอาการท้องเสีย ติด เชื้อทาง
เดินปัสสาวะ

Rhizobium เป็นแบคทีเรียที่อยู่ในปมรากของพืช
ตระกูลถั่ว มีรูปร่างไม่แน่นอน เปลี่ยนแปลง
ตลอดวงชีวิต แหล่งพลังงานของไรโซเบียม
ได้แก่ มอลโตส ซูโครส กลูโคสและแมนนิทอลแต่
ไม่สามารถใช้ เซลลูโลส แป้งและเพกตินเป็นแหล่ง
พลังงานได้ เมื่อมีคาร์บอนมากเกินไป ไรโซเบียม
จะสะสมอาหารเพื่อ นําไปใช้ในช่วงมืด ภาวะ
อดอยากหรือสภาวะที่ปมรากเริ่มชรา ใช้ออกซิเจน
เป็นตัวรับอิเล็กตรอน ถ้าอยู่ใน ปมรากจะได้
ไนโตรเจนจากอากาศ ถ้าอยู่ในอาหารเลี้ยงเชื้อ
ต้องเติมไนโตรเจนลงในอาหารด้วย

Staphylococcus aureus เป็นแบคทีเรีย
ชนิด facultative anaerobic แกรมบวก
รูป กลม เป็นเชื้อประจําถิ่นในผิวหนังและ
โพรงจมูก เป็นแบคทีเรียก่อโรคชนิดหนึ่ง
เมื่อ S. aureus ปนเปื้ อนลง ไปในอาหาร จะ
สร้างสารพิ ษที่เรียกว่าเอนเทอโรทอกซินขึ้น
ซึ่งแบ่งออกเป็น 8 ชนิด ได้แก่ ชนิด A, B,
C1, C2, C3, D, E และ H สารพิษนี้ทนต่อ
ความร้อนได้ดีมาก ทําให้ผู้บริโภคเกิดอาหาร
เป็นพิษ หลังจาก รับประทานอาหารที่มี
แบคทีเรียปนเปื้ อนเข้าไปประมาณ 1-6 ชั่วโมง
อาการของโรคอาหารเป็นพิษที่เกิด จาก S.
aureus คือ คลื่นไส้ อาเจียน ท้องร่วง ปวด
ท้องจากสารพิษ อาการมักเกิดขึ้นอย่าง
เฉียบพลัน ส่วนมากไม่มีไข้ ในรายรุนแรงอาจ
ช็อกได้

Cyanobacteria ไซยาโนแบคทีเรีย หรือ
สาหร่ายสีเขียวแกมน้ําเงิน (blue-green algae
หรือ cynobacteria) เป็นแบคทีเรียที่สังเคราะห์
ด้วยแสงได้สาหร่ายชนิดนี้มีโครงสร้างของ
นิวเคลียสคล้ายคลึงกับนิวเคลียสของแบคทีเรีย
มีคุณสมบัติทางชีวเคมีคล้ายแบคทีเรียด้วย แต่
ต่างจาก แบคทีเรีย เพราะสาหร่ายชนิดนี้
สังเคราะห์แสงได้ มี คลอโรฟิลล์ เอ แคโรทีนอยด์
และไฟโคบิลินซึ่งไม่พบ ในแบคทีเรีย

นักวิทยาศาสตร์คาดว่า เป็นพวกทําให้ออกซิเจนใน
บรรยากาศเพิ่มมากขึ้นก่อให้เกิด วิวัฒนาการของสิ่งมี
ชีวิตที่หายใจโดยใช้ออกซิเจนในปัจจุบัน

"สามารถตรึงแก๊สไนโตเจนในอากาศ ให้เป็น
สารประกอบไนเตรต"

Kingdom Archaebacteria

เป็นกลุ่มจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในสภาวะแวดล้อมที่
รุนแรง เช่น น้ำพุ ร้อน ภูเขาไฟ หรือทะเลสาบน้ำเค็ม
เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว มีรูปแบบเซลล์ แบบโปรคาริ
โอต มีทั้ง autotrophic และ heterotrophic ผนัง
เซลล์ ไม่มี peptidoglycan อาจแบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม
ใหญ่ๆ ได้แก่

1. Methanogens
2. Halophiles
3. Thermoacidophiles

1. Methanogens
เป็น Archebacteria ที่เป็น anaerobes คือไม่
ต้องการออกซิเจนในการเจริญ ได้ พลังงานจาก
คาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรเจน สามารถผลิตก๊าซ
มีเทนได้ พบได้ใน ตะกอนน้ำเสีย ขยะฝังกลบ และทาง
เดินอาหารของสัตว์เคี้ยวเอื้อง ช่วยย่อยสลาย
เซลลูโลสในกระเพาะวัว รวมทั้งยังสามารถใช้ประโยชน์
ในการการบำบัดน้ำเสียหรือการ ดำเนินการฝังกลบ
เพื่อผลิตก๊าซมีเทน เป็นกลุ่ม strict anaerobes •
ตัวอย่างเช่น Methanobacterium,
Methanococcus, Methanomicrobium และ
Methanosarcina

2. Halophiles
สำหรับ archaebacteria กลุ่มนี้ต้องการเกลือในการ
เจริญ หรือชอบอยู่ในที่ที่มี ความเข้มข้นของเกลือสูง
เช่นทะเลสาบน้ำเค็ม หรือบ่อเกลือ • มีสาร
rhodopsin เป็นรงควัตถุที่ใช้ในการสังเคราะห์แบบที่
ไม่ได้ออกซิเจนเป็น ผลิตภัณฑ์ และต้องการออกซิเจน
ในการเจริญด้วย • นอกจากนี้ยังมี Extreme
halophiles ซึ่งเป็น archaebacteria ที่จะชอบอยู่ใน
ที่มีความเข้มข้นของเกลือสูงมาก หรือเค็มมาก
สามารถสังเคราะห์แสงได้โดยใช้
bacteriorhodopsin ซึ่งมีสีม่วงแทนคลอโรฟิลล์
ทำให้เซลล์ของแบคทีเรียกลุ่มนี้ มีสีม่วง โดยทั่วไป
ต้องการ NaCl > 1.5M ในการเจริญ ตัวอย่างเช่น
Halobacterium, Halococcus และ
Natronobacte

3. Thermophiles
หรือ Thermoacidophiles โดย archaebacteria
กลุ่มนี้จะอาศัยอยู่ในน้ำพุ ร้อนและ อื่น ๆ ที่สภาพ
แวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (70-110°C) เป็นกลุ่ม
anaerobes ไม่ใช้ออกซิเจนในการเจริญ (strict
anaerobes) แต่บางชนิด เป็นก็เป็น facultative
anaerobes หรือ aerobes ได้ ใช้กำมะถัน (S) ใน
การสร้างพลังงานได้ สามารถรีดิวส์ S° ไปเป็น H,S
ในสภาพไร้ ออกซิเจน และรีดิวส์ H,S ไปเป็น H,SO,
ในสภาวะที่มีออกซิเจน ตัวอย่างเช่น
Desulforococcus, Pyrococcus, Sulfolobus,
Thermococcus และ Thermoproteus เป็นต้น
จุลินทรีย์ในกลุ่มของ thermophiles เป็นที่น่าสนใจ
เพราะมีเอนไซม์ที่ทนความร้อนซึ่งมี มูลค่าใน
อุตสาหกรรม และทางการแพทย์ ตัวอย่างเช่น Tag
polymerase ซึ่งได้จาก Thermus aquaticus ที่
แยกได้จากน้ำพุ ร้อน Yellowstone โดยเอนไซม์นี้จะ
ใช้ใน วิธีการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอในกระบวนการ
Polymerase chain reaction (PCR) ซึ่ง เป็นงาน
ที่จำเป็นในงานวิจัยทางเทคโนโลยีชีวภาพ

Pyroococcus Sulfolobus Thermococcus

โคโลนีสีส้ม และเหลืองของ thermophilic
archae ที่เจริญในน้ำพุ ร้อน

Thermophilic Archae

อ้างอิง

1. digitalschool.club.(2565).เซลล์โปรคาริโอต,สืบค้น
เมื่อ 5 มกราคม 2566.
จาก.http://www.digitalschool.club/digitalsch
ool/biology2_1_1/biology19_4/more/page_0
5.php

2. มหาวิทยาลัยแม่.(2565).แบคทีเรียและอาร์
เคียม,สืบค้นเมื่อ 5 มกราคม 2566.
จาก.http://www.biotech.mju.ac.th/Upload/Do
cument/713_Bacteria%20and%20Fungi.pdf