ทฤษฎีวิวัฒนาการของชาร์ล ดาร์วิน

หลักฐานการเกิดวิวัฒนาการ

กลไกการเกิดวิวัฒนาการ

กลไกการเกิดวิวัฒนาการ  

การเกิดวิวัฒนาการในกลุ่มประชากรสิ่งมีชีวิตใดๆอาจเกิดขึ้นได้จากกลไกหลายอย่างด้วยกัน ที่ทำให้ในลำดับและจำนวนของเบสใน DNA ได้แก่
               1.การคัดเลือกโดยธรรมชาติ (natural selection)
               2.  การลอยห่างจากกันทางพันธุกรรม (genetic drift)
               3.การถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีน (gene flow)
               4.การกลายพันธุ์ (mutation)

กลไกเหล่านี้ส่งผลให้สมาชิกในกลุ่มประชากรเกิดการแปรผันทางพันธุกรรม และยิ่งระยะเวลายาวนานขึ้น ประชากรในแต่ละรุ่นจะมีความแปรผันต่างกันออกไปจนในที่สุดเกิดการวิวัฒนาการในระดับสปีชีส์ของสิ่งมีชีวิต (microevolution)

วิวัฒนาการของม้า

1.การคัดเลือกโดยธรรมชาติ (natural selection)

 การคัดเลือกโดยธรรมชาติถือเป็นกลไกพื้นฐานของการเกิดวิวัฒนาการร่วมกับกลไกอื่นๆ การคัดเลือกโดยธรรมชาติทำให้ประชากรที่มีลักษณะเหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมสามารถดำรงชีวิตและแพร่พันธุ์ประชากรในรุ่นต่อไปได้ แต่สำหรับประชากรที่ไม่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมนั้นก็จะถูกคัดทิ้งและลดจำนวนลงไป ทำให้สิ่งมีชีวิตที่ถูกคัดเลือกให้เหลืออยู่เกิดวิวัฒนาการโดยปรับเปลี่ยน (adaptation) ให้มีลักษณะทางสรีระ พฤติกรรมและรูปแบบการดำรงชีวิตที่กลมกลืนกับสภาพแวดล้อมที่ประชากรนั้นอาศัยอยู่

          จากภาพนกจะเลือกกินแมลงที่มีลักษณะเด่นสะดุดตากว่า แมลงตัวที่อยู่รอดจะมีลักษณะกลืนกับสิ่งแวดล้อมแสดงว่ามีลักษณะที่เหมาะกับสิ่งแวดล้อมมากกว่า ทำให้สามารถอำพรางตัวและรอดจากการเป็นอาหารของนก

 2.การลอยห่างจากกันทางพันธุกรรม (genetic drift)

          การลอยห่างจากกันทางพันธุกรรมเป็นอีกหนึ่งกลไกพื้นฐานของการเกิดวิวัฒนาการที่สำคัญพอๆกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งการลอยห่างจากกันทางพันธุกรรม หมายถึงการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนในกลุ่มประชากรเดิม อันเกิดจากการเปลี่ยนแปลงขนาดของประชากรจากโอกาส ความบังเอิญ การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมโดยกะทันหันหรือภัยธรรมชาติ เช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิดหรือการขาดแคลนอาหาร ทำให้ประชากรที่เหลืออยู่มีโอกาสแพร่พันธุ์สืบทอดลักษณะยังรุ่นต่อๆไปได้ โดยกลไกการเกิดวิวัฒนาการของประชากรรุ่นต่อๆมาไม่เกี่ยวข้องกับการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเพราะไม่ได้เกิดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

        จากภาพจะเห็นได้ว่าภาพซ้ายสุดเป็นกลุ่มประชากรแมลงกลุ่มหนึ่ง บังเอิญมีคนเดินมาเหยียบโดยบังเอิญทำให้แมลงส่วนหนึ่งตายไป ส่งผลให้กลุ่มประชากรที่เหลืออยู่เปลี่ยนไป

3.การถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีน (gene flow)

การคัดเลือกโดยธรรมชาติถือเป็นกลไกพื้นฐานของการเกิดวิวัฒนาการร่วมกับกลไกอื่นๆ การคัดเลือกโดยธรรมชาติทำให้ประชากรที่มีลักษณะเหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมสามารถดำรงชีวิตและแพร่พันธุ์ประชากรในรุ่นต่อไปได้ แต่สำหรับประชากรที่ไม่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมนั้นก็จะถูกคัดทิ้งและลดจำนวนลงไป ทำให้สิ่งมีชีวิตที่ถูกคัดเลือกให้เหลืออยู่เกิดวิวัฒนาการโดยปรับเปลี่ยน (adaptation) ให้มีลักษณะทางสรีระ พฤติกรรมและรูปแบบการดำรงชีวิตที่กลมกลืนกับสภาพแวดล้อมที่ประชากรนั้นอาศัยอยู่

4.การกลายพันธุ์ (Mutation)         
การกลายพันธุ์นั้นเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหรือจากการชักนำโดยมนุษย์ ทำให้ยีนหรือ DNA มีการเปลี่ยนแปลงในลำดับและจำนวนของเบสใน DNA ส่งผลให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะที่เปลี่ยนไปและเกิดการแปรผันทางพันธุกรรมในกลุ่มประชากรเมื่อมีการถ่ายทอดลักษณะที่แปรผันนี้ไปยังรุ่น
ต่อๆไป

          การกลายพันธุ์เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นแบบสุ่มและสามารถส่งผลดี ผลร้ายหรือไม่มีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนและตำแหน่งของเบสที่ถูกทำให้เปลี่ยนแปลงไป การกลายพันธุ์สามารถเกิดได้ทั้งกับเซลล์ร่างกายหรือเซลล์สืบพันธุ์ แต่การกลายพันธุ์ที่ส่งผลต่อกระบวนการวิวัฒนาการคือการกลายพันธุ์ที่เกิดกับเซลล์สืบพันธุ์เป็นสำคัญและโดยส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นตามธรรมชาติ

ชีวิตสัตว์

โครงสร้างและหน้าที่ของระบบต่าง ๆ ในร่างกายสัตว์

สัตว์ต่าง ๆ เป็นสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่ที่แตกต่างกัน และสัตว์ต่าง ๆ เหล่านี้บางชนิดมีเนื้อเยื่อหรืออวัยวะที่ยังไม่มีการพัฒนาให้เห็นได้ชัดเจน แต่บางชนิดก็มีการพัฒนาให้เห็นได้อย่างชัดเจน มีความซับซ้อนของโครงสร้างของร่างกายที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งมีผลทำให้ระบบต่าง ๆ มีส่วนประกอบของโครงสร้างและหน้าที่การทำงานที่แตกต่างกันออกไปด้วย

1. ระบบย่อยอาหารของสัตว์

1.1 การย่อยอาหารในสัตว์มีกระดูกสันหลัง

สัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิด เช่น ปลา กบ กิ้งก่า แมว จะมีระบบทางเดินอาหารสมบูรณ์ ซึ่งทางเดินอาหารของสัตว์มีกระดูกสันหลังประกอบด้วย

ปาก ® หลอดอาหาร ® กระเพาะอาหาร ®  ลำไส้เล็ก ®  ทวารหนัก

รูปแสดงทางเดินอาหารของวัว

1.2 การย่อยอาหารในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง

1.2.1 การย่อยอาหารในสัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลังที่มีทางเดินอาหารไม่สมบูรณ์

รูปแสดงระบบย่อยอาหารของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่มีทางเดินอาหารไม่สมบูรณ์

ชนิดของสัตว์	ลักษณะทางเดินอาหารและการย่อยอาหาร
1. ฟองน้ำ	- ยังไม่มีทางเดินอาหาร แต่มีเซลล์พิเศษอยู่ผนังด้านในของฟองน้ำ เรียกว่า เซลล์ปลอกคอ (Collar Cell) ทำหน้าที่จับอาหาร แล้วสร้างแวคิวโอลอาหาร (Food Vacuole) เพื่อย่อยอาหาร
2. ไฮดรา แมงกะพรุน ซีแอนนีโมนี	- มีทางเดนอาหารไม่สมบูรณ์ มีปาก แต่ไม่มีทวารหนัก อาหารจะผ่านบริเวณปากเข้าไปในช่องลำตัวที่เรียกว่า ช่องแกสโตรวาสคิวลาร์ (Gastro vascular Cavity) ซึ่งจะย่อยอาหารที่บริเวณช่องนี้ และกากอาหารจะถูกขับออกทางเดิมคือ ปาก
3. หนอนตัวแบน เช่น พลานาเรีย พยาธิใบไม้	- มีทางเดินอาหารไม่สมบูรณ์ มีช่องเปิดทางเดียวคือปาก ซึ่งอาหารจะเข้าทางปาก และย่อยในทางเดินอาหาร แล้วขับกากอาหารออกทางเดิมคือ ทางปาก

1.2.2 การย่อยอาหารในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่มีทางเดินอาหารสมบูรณ์

ชนิดของสัตว์	ลักษณะทางเดินอาหารและการย่อยอาหาร
1. หนอนตัวกลม เช่น พยาธิไส้เดือน พยาธิเส้นด้าย	- เป็นพวกแรกที่มีทางเดินอาหารสมบูรณ์ คือ มีช่องปากและช่องทวารหนักแยกออกจากกัน
2. หนอนตัวกลมมีปล้อง เช่น ไส้เดือนดิน ปลิงน้ำจืด และแมลง	- มีทางเดินอาหารสมบูรณ์ และมีโครงสร้างทางเดนอาหารที่มีลักษณะเฉพาะแต่ละส่วนมากขึ้น

 

2. ระบบหมุนเวียนเลือดในสัตว์

ในสัตว์ชั้นสูงมีระบบหมุนเวียนเลือดซึ่งประกอบด้วยหัวใจเป็นอวัยวะสำคัญ ทำหน้าที่สูบฉีดเลือดไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย และมีหลอดเลือดเป็นทางลำเลียงเลือดไปทั่วทุกเซลล์ของร่างกาย แต่ในสัตว์บางชนิดใช้ช่องว่างระหว่างอวัยวะเป็นทางผ่านของเลือด

ระบบหมุนเวียนเลือดมี 2 แบบ ดังนี้

2.1 ระบบหมุนเวียนเลือดแบบวงจรปิด (Closed Circulation System) ระบบนี้เลือดจะไหลอยู่ภายในหลอดเลือดตลอดเวลา โดยเลือดจะไหลออกจาหัวใจไปตามหลอดเลือดชนิดต่าง ๆ แล้วไหลกลับเข้าสู่หัวใจใหม่เช่นนี้เรื่อยไป พบในสัตว์จำพวกหนอนตัวกลมมีปล้อง เช่น ไส้เดือนดิน ปลิงน้ำจืด และสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิด

รูปแสดงระบบหมุนเวียนเลือดแบบปิด

รูปแสดงระบบหมุนเวียนเลือดแบบวงจรปิดของสัตว์ชนิดต่าง ๆ

2.2 ระบบหมุนเวียนเลือดแบบวงจรเปิด (Open Circulation System) ระบบนี้เลือดที่ไหลออกจากหัวใจจะไม่อยู่ในหลอดเลือดตลอดเวลาเหมือนวงจรปิด โดยจะมีเลือดไหลเข้าไปในช่องว่างลำตัวและที่ว่างระหว่าอวัยวะต่าง ๆ พบในสัตว์จำพวกแมลง กุ้ง ปู และหอย

รูปแสดงระบบหมุนเวียนเลือดแบบวงจรเปิด

 

3. ระบบหายใจในสัตว์

สัตว์ต่าง ๆ จะแลกเปลี่ยนก๊าซกับสิ่งแวดล้อมโดยกระบวนการแพร่ (Diffusion) โดยสัตว์แต่ละชนิดจะมีโครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนก๊าซที่เหมาะสมกับการดำรงชีวิตและสิ่งแวดล้อมต่างกัน

รูปแสดงระบบหายใจของสัตว์ชนิดต่าง ๆ

ชนิดของสัตว์	โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนก๊าซ
1. สัตว์ชั้นต่ำ เช่น ไฮดรา แมงกะพรุน ฟองน้ำ พลานาเรีย	- ไม่มีอวัยวะในการหายใจโดยเฉพาะ การแลกเปลี่ยนก๊าซใช้เยื่อหุ้มเซลล์หรือผิวหนังที่ชุ่มชื้น
2. สัตว์น้ำชั้นสูง เช่น ปลา กุ้ง ปู หมึก หอย ดาวทะเล	- มีเหงือก (Gill) ซึ่งมีความแตกต่างกันในด้านความซับซ้อน แต่ทำหน้าที่เช่นเดียวกัน (ยกเว้นสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำในช่วงที่เป็นลูกอ๊อดซึ่งอาศัยอยู่ในน้ำ จะหายใจด้วยเหงือก ต่อมาเมื่อโตเป็นตัวเต็มวัยอยู่บนบก จึงจะหายใจด้วยปอด)
3. สัตว์บกชั้นต่ำ เช่น ไส้เดือนดิน	- มีผิวหนังที่เปียกชื้น และมีระบบหมุนเวียนเลือดเร่งอัตราการแลกเปลี่ยนก๊าซ
4. สัตว์บกชั้นสูง มี 3 ประเภท คือ 4.1 แมงมุม 4.2 แมลงต่าง ๆ 4.3 สัตว์มีกระดูกสันหลัง	- มีแผงปอดหรือลังบก (Lung Book) มีลักษณะเป็นเส้น ๆ ยื่นออกมานอกผิวร่างกาย ทำให้สูญเสียความชื้นได้ง่าย - มีท่อลม (Trachea) เป็นท่อที่ติดต่อกับภายนอกร่างกายทางรูหายใจ และแตกแขนงแทรกไปยังทุกส่วนของร่างกาย - มีปอด (Lung) มีลักษณะเป็นถุง และมีความสัมพันธ์กับระบบหมุนเวียนเลือด

 

4. ระบบขับถ่ายในสัตว์

ในเซลล์หรือในร่างกายของสัตว์ต่าง ๆ จะมีปฏิกิริยาเคมีจำนวนมากเกิดขึ้นตลอดเวลา และผลจากการเกิดปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้ จะทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตและของเสียที่ต้องกำจัดออกด้วยการขับถ่าย สัตว์แต่ละชนิดจะมีอวัยวะและกระบวนการกำจัดของเสียออกนอกร่างกายแตกต่างกันออกไป สัตว์ชั้นต่ำที่มีโครงสร้างง่าย ๆ เซลล์ที่ทำหน้าที่กำจัดของเสียจะสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมโดยตรง ส่วนสัตว์ชั้นสูงที่มีโครงสร้างซับซ้อน การกำจัดของเสียจะมีอวัยวะที่ทำหน้าที่เฉพาะ

ระบบขับถ่ายของสัตว์ชนิดต่าง ๆ มีดังต่อไปนี้

รูปแสดงระบบขับถ่ายของสัตว์ชนิดต่าง ๆ

ชนิดของสัตว์	โครงสร้างหรืออวัยวะขับถ่าย
1. ฟองน้ำ	- เยื่อหุ้มเซลล์เป็นบริเวณที่มีการแพร่ของเสียออกจากเซลล
2. ไฮดรา แมงกะพรุน	- ใช้ปาก โดยของเสียจะแพร่ไปสะสมในช่องลำตัวแล้วขับออกทางปากและของเสียบางชนิดจะแพร่ทางผนังลำตัว
3. พวกหนอนตัวแบน เช่น พลานาเรีย พยาธิใบไม้	- ใช้เฟลมเซลล์ (Flame Cell) ซึ่งกระจายอยู่ทั้งสองข้างตลอดความยาวของลำตัว เป็นตัวกรองของเสียออกทางท่อซึ่งมีรูเปิดออกข้างลำตัว
4. พวกหนอนตัวกลมมีปล้อง เช่น ไส้เดือนดิน	- ใช้เนฟริเดียม (Nephridium) รับของเสียมาตามท่อ และเปิดออกมาทางท่อซึ่งมีรูเปิดออกข้างลำตัว
5. แมลง	- ใช้ท่อมัลพิเกียน (Mulphigian Tubule) ซึ่งเป็นท่อเล็ก ๆ จำนวนมากอยู่ระหว่างกระเพาะกับลำไส้ ทำหน้าที่ดูดซึมของเสียจากเลือด และส่งต่อไปทางเดินอาหาร และขับออกนอกลำตัวทางทวารหนักร่วมกับกากอาหาร
6. สัตว์มีกระดูกสันหลัง	- ใช้ไต 2 ข้างพร้อมด้วยท่อไตและกระเพาะปัสสาวะเป็นอวัยวะขับถ่าย

 

5. ระบบประสาท

ระบบประสาทเป็นระบบที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการสั่งงาน การติดต่อเชื่อมโยงกับสิ่งแวดล้อม การรับคำสั่งและการปรับระบบต่าง ๆ ในร่างกายให้ทำกิจกรรมได้ถูกต้องเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

ระบบประสาทของสัตว์ชนิดต่าง ๆ มีดังต่อไปนี้

รูปแสดงระบบประสาทของสัตว์ชนิดต่าง ๆ

ชนิดของสัตว์	ระบบประสาท
1. ฟองน้ำ	- ไม่มีระบบประสาท
2. ไฮดรา แมงกะพรุน	- เป็นพวกแรกที่มีเซลล์ประสาท โดยเซลล์ประสาทเชื่อมโยงกันคล้ายร่างแห เรียกว่า ร่างแหประสาท (Nerve Net)
3. หนอนตัวแบน เช่น พลานาเรีย	- เป็นพวกแรกที่มีระบบประสาทเป็นศูนย์ควบคุมอยู่บริเวณหัว และมีเส้นประสาทแยกออกไป ซึ่งจะมีระบบประสาทแบบขั้นบันได (Ladder Type System)
4. สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังชั้นสูง เช่น ไส้เดือนดิน แมลง หอย	- มีปมประสาท (Nerve Ganglion) บริเวณส่วนหัวมากขึ้น และเรียงต่อกันเป็นวงแหวนรอบคอหอยหรือหลอดอาหาร ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางระบบประสาท และมีเส้นประสาททอดยาวตลอดลำตัว
5. สัตว์มีกระดูกสันหลัง	- มีสมองและไขสันหลังเป็นศูนย์ควบคุมการทำงานของร่างกาย มีเซลล์ประสาทและเส้นประสาทอยู่ทุกส่วนของร่างกาย

 

6. ระบบสืบพันธุ์ในสัตว์

6.1 ประเภทของการสืบพันธุ์ของสัตว์ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้

1. การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ (Asexual Reproduction) เป็นการสืบพันธุ์โดยการผลิตหน่วยสิ่งมีชีวิตจากหน่วยสางมีชีวิตเดิมด้วยวิธีการต่าง ๆ ที่ไม่ใช่จากการใช้เซลล์สืบพันธุ์ ได้แก่ การแตกหน่อ การงอกใหม่ การขาดออกเป็นท่อน และพาร์ธีโนเจเนซิส

2. การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (Sexual Reproduction) เป็นการสืบพันธุ์ที่เกิดจากการผสมพันธุ์ระหว่างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย เกิดเป็นสิ่งมีชีวิตใหม่ ได้แก่ การสืบพันธุ์ของสัตว์ชั้นต่ำบางพวก และสัตว์ชั้นสูงทุกชนิด

สัตว์บางชนิดสามารถสืบพันธุ์ทั้งแบบอาศัยเพศและแบบไม่อาศัยเพศ เช่น ไฮดรา การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศของไฮดราจะใช้วิธีการแตกหน่อ

6.2 ชนิดของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ มีหลายชนิดดังนี้

1. การแตกหน่อ (Budding) เป็นการสืบพันธุ์ที่หน่วยสิ่งมีชีวิตใหม่เจริญออกมาภายนอกของตัวเดิมเรียกว่า หน่อ (Bud) หน่อที่เกิดขึ้นนี้จะเจริญจนกระทั่งได้เป็นสิ่งมีชีวิตใหม่ ซึ่งมีลักษณะเหมือนเดิม แต่มีขนาดเล็กว่า ซึ่งต่อมาจะหลุดออกจากตัวเดิมและเติบโตต่อไป หรืออาจจะติดอยู่กับตัวเดิมก็ได้ สัตว์ที่มีการสืบพันธุ์ลักษณะนี้ได้แก่ ไฮดรา ฟองน้ำ ปะการัง

รูปแสดงการแตกหน่อของไฮดรา

2. การงอกใหม่ (Regeneration) เป็นการสืบพันธุ์ที่มีการสร้างส่วนของร่างกายที่หลุดออกหรือสูญเสียไปให้เป็นสิ่งมีชีวิตตัวใหม่ ทำให้มีจำนวนสิ่งมีชีวิตเพิ่มมากขึ้น สัตว์ที่มีการสืบพันธุ์ลักษณะนี้ ได้แก่ พลานาเรีย ดาวทะเล ซีแอนนีโมนี ไส้เดือนดิน ปลิงน้ำจืด

รูปแสดงการงอกใหม่ของพลานาเรียและดาวทะเล

3. การขาดออกเป็นท่อน (Fragmentation) เป็นการสืบพันธุ์โดยการขาดออกเป็นท่อน ๆ จากตัวเดิมแล้วแต่ละท่อนจะเจริญเติบโตเป็นตัวใหม่ได้ พบในพวกหนอนตัวแบน

4. พาร์ธีโนเจเนซีส (Parthenogenesis) เป็นการสืบพันธุ์ของแมลงบางชนิดซึ่งตัวเมียสามารถผลิตไข่ที่ฟักเป็นตัวได้โดยไม่ต้องมีการปฏิสนธิ ในสภาวะปรกติ ไข่จะฟักออกมาเป็นตัวเมียเสมอ แต่ในสภาพะที่ไม่เหมาะสมกับการดำรงชีวิต เช่น เกิดความแห้งแล้ง หนาเย็น หรือขาดแคลนอาหาร ตัวเมียจะผลิตไข่ที่ฟักออกมาเป็นทั้งตัวผู้และตัวเมีย จากนั้นตัวผู้และตัวเมียเหล่านี้จะผสมพันธุ์กัน แล้วตัวเมียจะออกไข่ที่มีความคงทนต่อสภาวะที่ไม่เหมาะสมดังกล่าว แมลงที่มีการสืบพันธุ์ลักษณะนี้ ได้แก่ ตั๊กแตนกิ่งไม้ เพลี้ย ไรน้ำ ในพวกแมลงสังคม เช่น ผึ้ง มด ต่อ แตน ก็พบว่ามีการสืบพันธุ์ในลักษณะนี้เหมือนกัน แต่ในสภาวะปรกติไข่ที่ฟักออกมาจะได้ตัวผู้เสมอ

6.3 ชนิดของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพสของสัตว์ มี 2 ชนิด ดังนี้

1. การสืบพันธุ์ของสัตว์ที่มี 2 เพศในตัวเดียวกัน (Monoecious) โดยทั่วไปไม่สามารถผสมกันภายในตัว ต้องผสมข้ามตัว เนื่องจากไข่และอสุจิจะเจริญไม่พร้อมกัน เช่น ไฮดรา พลานาเรีย ไส้เดือนดิน

รูปแสดงการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของไฮดราตัวอ่อนหลุดจากรังไข่ แล้วเจริญเติบโตต่อไป

2. การสืบพันธุ์ของสัตว์ที่มีเพศผู้และเพศเมียแยกกันอยู่ต่างตัวกัน (Dioeciously) ในการสืบพันธุ์ของสัตว์ชนิดนี้มีการปฏิสนธิ 2 แบบ คือ

2.1 การปฏิสนธิภายใน (Internal Fertilization) คือ การผสมระหว่างตัวอสุจิกับไข่ที่อยู่ภายในร่างกายของเพศเมีย สัตว์ที่มีการปฏิสนธิแบบรี้ ได้แก่ สัตว์ที่วางไข่บนบกทุกชนิด สัตว์ที่เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม และปลาที่ออกลูกเป็นตัว เช่น ปลาเข็ม ปลาหางนกยูง ปลาฉลาม

2.2 การปฏิสนธิภายนอก (External fertilization) คือการผสมระหว่างตัวอสุจิกับไข่ที่อยู่ภายนอกร่างกายของสัตว์เพศเมีย การปฏิสนธิแบบนี้ต้องอาศัยน้ำเป็นตัวกลางให้ตัวอสุจิเคลื่อนที่เข้าไปผสมไข่ได้ สัตว์ที่มีการปฏิสนธิแบบนี้ ได้แก่ ปลาต่าง ๆ สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์ที่วางไข่ในน้ำทุกชนิด

 

7. ระบบโครงกระดูกและการเจริญเติบโตของสัตว์

7.1 ประเภทของโครงกระดูกหรือโครงร่างแข็งของสัตว์ แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

1. โครงร่างแข็งที่อยู่ภายนอกร่างกาย (Exoskeleton) พบได้ในแมลง เปลือกกุ้ง ปู หอย เกล็ดและกระดองสัตว์ต่าง ๆ มีหน้าที่ป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้นกับอวัยวะที่อยู่ภายใน

รูปแสดงโครงร่างแข็งที่อยู่ภายนอกร่างกายของสัตว์ชนิดต่าง ๆ

2. โครงร่างแข็งที่อยู่ภายในร่างกาย (Endoskeleton) ได้แก่ โครงกระดูกของสัตว์ที่มีกระดูกสันหลังทั้งหมด

7.2 การเจริญเติบโของสัตว์

สัตว์ที่มีโครงร่างหุ้มนอกร่างกาย และมีโครงร่างแข้งอยู่ภายในร่างกาย จะมีแบบแผนของการเจริญเติบโตแตกต่างกัน ดังนี้

1. การเจริญเติบโตของสัตว์ที่มีโครงร่างแข็งหุ้มนอกร่างกาย เช่น แมลง กุ้ง ปู มีการเจริญเติบโตได้ยาก ดังนั้นเมื่อเจริญวัยจะต้องมีการสลัดเปลือกเก่าทิ้งไปที่เรียกว่า ลอกคราบ (Molting) เพื่อให้ผิวร่างกายที่อ่อนนิ่มเติบโตได้แล้วจึงสร้างโครงแข็งหรือเปลือกมาหุ้มใหม่ และต่อไปก็จะเจริญด้วยการลอกคราบอีก เป็นเช่นนี้เรื่อย ๆ ไป ทำให้ลักษณะเส้นกราฟการเจริญเติบโตเป็นรูปขั้นบันได ซึ่งเส้นกราฟจะมีลักษณะเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน เป็นระยะที่สิ่งมีชีวิตมีการลอกคราบและเติบโตขึ้น สลับกับการเพิ่มขึ้นอย่างช้า ๆ ในบางช่วง

กราฟแสดงการเจริญเติบโตของมวนน้ำ

ส่วนหอยมีโครงร่างแข็งหุ้มนอกร่างกายเหมือนกัน แต่ไม่ต้องลอกคราบ มันจะสร้างเปลือกเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ตัวมันที่อยู่ภายในก็จะขยายใหญ่ตามไปด้วย

สำหรับแมลง การเจริญเติบโตของแมลงแบ่งออกได้เป็น 2 พวก ดังนี้

ชนิดการเจริญเติบโตของแมลง	ลักษณะการเจริญเติบโต
1. ไม่มีเมตามอร์โฟซีส (Ametamorphosis) วัฏจักรชีวิตของแมลงสองง่าม	- ไม่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างในการเจริญเติบโต คือ ไข่ (egg) ® ตัวอ่อน (young) เหมือนตัวเต็มวัย แต่เล็กกว่า ® ตัวเต็มวัย (adult) ตัวอย่างแมลง เช่น ตัวสองง่าม ตัวสามง่าม แมลงหางดีด
2. มีเมตามอร์โฟซีส (Metamorphosis) 2.1 เมตามอร์โฟซีสแบบสมบูรณ์ (CompleteMetamophosis) วัฏจักรชีวิตของด้วง	- มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเป็นขั้น ๆ ในระหว่างกานเจริญเติบโต แมลงที่เจริญเติบโตลักษณะนี้ ได้แก่ แมลงต่าง ๆ ที่นอกเหนือจากข้อ 1. - มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างครบ 4 ขั้น คือ ไข่ (egg) ® ตัวอ่อน (larva) ® ดักแด้ (pupa) ®ตัวเต็มวัย (adult) ตัวอย่างแมลง เช่น ผึ้ง ด้วง แมลงวัน มด ต่อ แตน ไหม วัฏจักรชีวิตของแมลงวัน
2.2 เมตามอร์โฟซีสแบบไม่สมบูรณ์ (Incomplete Metamorphosis) ตัวอย่างแมลง เช่น แมลงปอ ชีปะขาว จิ้งโจ้น้ำ	- มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเพียง 3 ขั้น คือ ไข่ (egg) ® ตัวอ่อนในน้ำ (naiad) ® ตัวเต็มวัย(adult) วัฏจักรชีวิตของแมลงปอ
2.3 เมตามอร์โฟซีสแบบค่อยเป็นค่อยไป(Gradual Metamorphosis) ตัวอย่างแมลง เช่น แมลงสาป จิ้งหรีด จักจั่น เรือด มวนต่าง ๆ วัฏจักรชีวิตของแมลงสาป	- มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างทีละน้อย โดยมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเพียง 3 ขั้น คือ ไข่ (egg) ® ตัวอ่อนบนบก (nymph) ® ตัวเต็มวัย (adult)

2. การเจริญเติบโตของสัตว์ที่มีโครงร่างแข็งอยู่ภายในร่างกาย มีการเจริญเติบโตเช่นเดียวกับคน โดยมีเส้นกราฟของการเจริญเติบโตเป็นรูปตัวเอส (Growth Curve) เช่นเดียวกัน แต่ในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ เช่น กบ คางคก ในระหว่างการเจริญเติบโตจะมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง นั้นก็คือสัตว์พวกนี้จะมีเมตามอร์โฟซีส ซึ่งจะแบ่งได้เป็น 2 ช่วงชัดเจน คือ ช่วงที่ดำรงชีวิตอยู่ในน้ำ และช่วงที่ดำรงชีวิตอยู่บนบกซึ่งมีลำดับขั้นการเจริญเติบโต คือ

ไข่ ® ลูกอ๊อด ® ตัวเต็มวัย

7.3 ความสัมพันธ์ของระบบต่าง ๆ ในร่างกายสัตว์

ระบบต่าง ๆ ในร่างกายของสัตว์มีความสัมพันธ์กันทั้งทางตรงและทางอ้อม ความสัมพันธ์ของระบบเหล่านี้ทำให้สัตว์สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ แม้ว่าจะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างความสัมพันธ์ของระบบต่าง ๆ ในรางกายสัตว์ ได้แก่

1. การเคลื่อนที่ของสัตว์ เป็นสมบัติที่สำคัญที่ทำให้สัตว์แตกต่างจากพืช โดยปรกติสัตว์จะเคลื่อนที่เข้าหาสิ่งที่มีประโยชน์หรือสิ่งที่ต้องการในการดำรงชีวิต เช่น อาหาร ที่อยู่อาศัยที่เหมาะสม การผสมพันธ์ หรือการเลี้ยงดูตัวอ่อน แต่จะเคลื่อนหนีจากสิ่งที่ไม่ต้องการหรือเป็นอันตราย เช่น ศัตรูหรือผู้ล่า การเคลื่อนที่ของสัตว์ไม่ว่าวัตถุประสงค์ใดก็ตาม ถ้าเป็นสัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลังจะเคลื่อนที่ได้ต้องอาศัยการทำงานร่วมกันของกล้ามเนื้อและระบบประสาท ส่วนสัตว์ที่มีกระดูกสันหลังจะเกิดจากการทำงานร่วมกันของระบบกล้ามเนื้อ ระบบโครงกระดูก และระบบประสาท

2. การเจริญเติบโตของสัตว์ตั้งแต่ตัวอ่อนจนเป็นตัวเต็มวัย จะต้องอาศัยทุกระบบในร่างกาย และระบบต่าง ๆ เหล่านี้จะต้องทำงานประสานสัมพันธ์กัน จึงจะทำให้การเจริญเติบโตของสัตว์เป็นไปตามปรกติ เช่น

- ระบบย่อยอาหาร จะเป็นระบบที่นำสารอาหารต่าง ๆ เข้าสู่ร่างกาย เพื่อเป็นวัตถุดิบสำคัญในการเจริญเติบโต

- ระบบหายใจ นำก๊าซที่เซลล์ต้องการเข้าสู่ร่างกายและกำจัดก๊าซที่เซลล์ไม่ต้องการออกนอกร่างกาย นอกจากนี้ยังทำหน้าที่สร้างพลังงานให้แก่เซลล์ ทำให้เซลล์สามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์

- ระบบหมุนเวียนเลือด นำสารต่าง ๆ ที่มีประโยชน์ไปยังเซลล์ทั่วร่างกาย และนำสารที่เซลล์ไม่ต้องการไปยังอวัยวะขับถ่ายเพื่อกำจัดออกนอกร่างกาย

- ระบบขับถ่าย กำจัดของเสียที่เซลล์ไม่ต้องการออกนอกร่างกาย

- ระบบโครงกระดูก ถ้าเป็นโครงร่างแข็งที่อยู่ภายนอกร่างกาย จะช่วยป้องกันอันตรายภายในไม่ให้ได้รับอันตราย แต่ถ้าเป็นโครงร่างแข็งที่อยู่ภายใน จะช่วยในการเคลื่อนไหวหรือเคลื่อนที่

ระบบประสาท ทำหน้าที่ควบคุมกลไกลการทำงานของทุกระบบในร่างกาย

เมื่อสัตว์เจริญเติบโตเป็นตัวเต็มวัยก็พร้อมที่สะสืบพันธุ์เพื่อที่จะเพิ่มลูกหลาน ทำให้สัตว์แต่ละชนิดสามารถดำรงเผ่าพันธุ์ไว้ได้

................................................................................................................................................................

โดย ครูสุรินทร์ เวทย์วิทยานุวัฒน์ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนวัดจันทราวาส(ศุขประสารราษฎร์) สพท.เพชรบุรี เขต ๑

การสร้างอาหารของพืช

ความหมายของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

                กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ( Photosynthesis)   เป็นกระบวนการสร้างอาหารของพืชสีเขียว  โดยมีคลอโรฟีลล์ทำหน้าที่ดูดพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์แล้วเปลี่ยนสารวัตถุดิบ  คือ  น้ำ  (H2O)  และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ( C02)  ให้เป็นน้ำตาลกลูโคส (C6H12O6)    น้ำ    (H2O)     และแก๊สออกซิเจน    ( 02)   ดังนี้ื

เขียนสมการได้ดังนี้

ความสำคัญของใบต่อการสังเคราะห์ด้วยแสง

                ใบของพืชมีความสำคัญมากต่อกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง 

เพราะการสังเคราะห์ด้วย  แสงของพืชส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นที่บริเวณใบ
ดังนั้นใบของพืชจึงเปรียบเสมือนโรงงานผลิตอาหารให้แก่พืชใบของพืชประกอบ

ด้วยเซลล์เล็กๆ หลายเซลล์ ภายในเซลล์จะมีเม็ดคลอโรพลาสต์ภายในมีสาร

สีเขียวบรรจุอยู่เรียกว่า  คลอโรฟีลล์  คลอโรฟีลล์มีสมบัติในการดูดพลังงานแสง 
ซึ่งจำเป็นต่อกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงทำให้พืชสามารถสร้างอาหารได้เอง       

ปัจจัยที่จำเป็นในการสังเคราะห์ด้วยแสง

               

ภาพ  ปัจจัยที่ใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง

1.   แสงและความเข้มของแสง 
                1.1   ชนิดของแสงที่ทำให้เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงได้มากที่สุดคือ  แสงสีม่วง  แสงสีแดง และแสงสีน้ำเงินตามลำดับ  โดยแสงสีเขียวมีผลน้อยที่สุด                    1.2   เมื่อความเข้มของแสงสูงขึ้น พืชจะสังเคราะห์ด้วยแสงได้มากขึ้นด้วย  แต่ถ้าแสงสว่าง มากเกินไป  ก็อาจทำให้เกิดอันตรายต่อเนื้อเยื่อได้ 

เป็นผลให้พืชสังเคราะห์ด้วยแสงได้น้อยลง

                1.3   ช่วงระยะเวลาที่ได้รับแสง  พืชโดยทั่วไปจะสังเคราะห์แสงได้ดี  เมื่อได้รับแสงเป็น เวลานานติดต่อกัน  แต่พืชบางชนิด  เช่นต้นแอปเปิ้ล 

เมื่อได้รับแสงเป็นเวลานานจนเกินไป  จะมีอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงลดลงดังนั้น  จะเห็นว่าการนำพืชเมืองหนาวมาปลูกในเขตร้อนชื้นหรือนำพืชในเขตร้อนมาปลูกใน

เขตหนาว  พืชที่ปลูกจะไม่เจริญเติบโตเท่าที่ควร  สาเหตุสำคัญประการหนึ่ง  ก็คือ  ช่วงระยะเวลาที่ได้รับแสงของพืชไม่เหมาะสมนั่นเอง

2.   อุณหภูมิ

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่มีเอนไซม์หลายชนิดเข้าไปเกี่ยวข้อง

เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไปจะทำให้การทำงานของเอนไซม์เปลี่ยนแปลงไปด้วย  โดยทั่วไปอุณหภูมิที่เหมาะสมในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชอยู่ระหว่าง  10 -  35  องศาเซลเซียส ถ้าอุณหภูมิสูงหรือต่ำเกินไปอาจทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของ  เอนไซม์ลดลงแสดงให้เห็นว่าเมื่อพืชได้รับแสงที่มีความเข้มเหมาะสมแล้ว  อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชจะแปรผันตามอุณหภูมิ(ไม่เกิน  35  องศาเซลเซียส) 3.   แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์

                       3.1   ปริมาณแก๊ส  คาร์บอนไดออกไซด์  ( C02)   ในบรรยากาศ มีประมาณ 
                              0.03  -  0.04 % 
                  3.2   ถ้าเพิ่มความเข้มของแก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์  ( C02)   ให้แก่พืช                                อัตราการ สังเคราะห์ด้วยแสงก็จะเพิ่มมากขึ้นด้วย

3.   แก๊สออกซิเจน

ถ้ามีปริมาณแก๊สออกซิเจนอยู่ในเซลล์พืชมากเกินไปจะทำให้อัตราการสังเคราะห์ 
ด้วยแสงลดลงได้

คลอโรฟีลล์

คลอโรฟีลล์เป็นรงควัตถุชนิดหนึ่ง  มีสีเขียวพบในคลอโรพลาสต์ของเซลล์พืช  ทำ 
               หน้าที่รับพลังงานแสงเพื่อใช้ในการสร้างอาหาร  ถ้าพืชขาดคลอโรฟีลล์จะสร้างอาหารเองไม่ได้

4.   น้ำ

เป็นวัตถุดิบในการสังเคราะห์ด้วยแสง

ถ้าพืชขาดน้ำ  อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลดลง  เพราะปากใบจะปิด  เพื่อลดการคายน้ำ  ทำให้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์  ( C02)   แพร่เข้าสู่ปากใบได้ยากเมื่อเกิดน้ำท่วม  จะทำให้รากพืชขาดแก๊สออกซิเจน    ( 02)    ที่ใช้ในการหายใจส่งผลกระทบต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง

5.   ธาตุอาหาร

ธาตุแมกนีเซียมและไนโตรเจนเป็นธาตุสำคัญในองค์ประกอบของ

คลอโรฟีลล์  ถ้าขาดธาตุเหล่านี้จะทำให้ใบพืชเหลืองซีด

ธาตุเหล็กจำเป็นต่อการสร้างคลอโรฟีลล์

ธาตุแมงกานีสและคลอรีนจำเป็นต่อกระบวนการแตกตัวของน้ำในปฏิกิริยา

การสังเคราะห์ด้วยแสง

6.   อายุของใบพืช

ใบพืชที่อ่อนหรือแก่เกินไปจะสังเคราะห์ด้วยแสงได้น้อยกว่าใบพืชที่เจริญเติบโต 
เต็มที่  เพราะใบพืชที่อ่อนเกินไป  คลอโรพลาสต์ยังเจริญไม่เต็มที่   ส่วนใบพืชที่แก่เกินไป  จะมีการสลายตัวของคลอโรฟีลล์
ดังนั้นใบพืชที่อ่อนหรือแก่เกินไปจึงมีผลทำให้การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชลดลง

               

7.   สารเคมี

การใช้สารเคมีบางอย่างอาจมีผลกระทบต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชได้  เช่น 
คลอโรฟอร์ม   อีเทอร์  เป็นต้น  สารเหล่านี้จะมีสมบัติเป็นตัวยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ 
จึงสามารถทำให้การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชหยุดชะงักได้

แหล่งที่เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง 
                1.   การสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถเกิดขึ้นได้ทุกส่วนของพืช

ที่มีสีเขียวหรือมีคลอโรฟีลล์อยู่ โดยมีใบเป็นส่วนที่ทำหน้าที่โดยตรงใบ

ส่วนใหญ่จะแผ่เป็นแผ่นบาง  จึงรับแสงและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ได้ดี   ผิวด้านบนของใบส่วนที่รับแสง  เรียกว่า  หลังใบ  มักจะมีสีเขียวเข้ม 
ส่วนด้านล่างของใบส่วนที่ไม่ได้รับแสง  เรียกว่า   ท้องใบ
                2.  พืชสีเขียวจะสร้างคลอโรฟีลล์จากโปรตีนและธาตุอาหารต่าง ๆ  เช่น แมกนีเซียม  เหล็ก  แมงกานีส  โดยใช้พลังงานแสง

                3.  เซลล์ในใบทุกเซลล์จะอยู่ใกล้ชิดกับเนื้อเยื่อลำเลียงหรือเส้นใบ  ทำให้ใบได้รับน้ำและธาตุอาหารจากรากทางท่อลำเลียงน้ำที่เรียกว่า  ไซเลม ( Xylem)

ของเส้นใบ ส่วนน้ำตาลที่พืชสร้างขึ้นจะถูกนำไปสู่ส่วนต่าง ๆ

ของพืชทางท่อลำเลียงอาหารที่เรียกว่า โฟลเอ็ม( Phloem) ของเส้นใบเช่นกัน               

สิ่งที่เกิดขึ้นจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

               

               ในกระบวนการสร้างอาหารพืชจะต้องการก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และ

น้ำเป็นวัตถุดิบสำคัญในการสังเคราะห์ด้วยแสง

  โดยมีคลอโรฟีลล์และแสงเป็นตัวกระตุ้นทำให้ได้อาหารเกิดขึ้นซึ่งก็คือน้ำตาลกลูโคส  และนอกจากนี้ยังได้ก๊าซออกซิเจนและน้ำเกิดขึ้นด้วย

               น้ำตาลที่เกิดขึ้นจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช  พบว่าจะมีปริมาณมากเกินกว่าที่พืชต้องการนำไปใช้ประโยชน์  ดังนั้นพืชจึงเปลี่ยนน้ำตาลส่วนที่เหลือไปเก็บสะสมไว้ในรูปของแป้ง  และแป้งนี้จะเปลี่ยนกลับเป็นน้ำตาลอีกเมื่อพืชนำไปใช้ในการดำรงชีวิต                

               น้ำตาลจากการสังเคราะห์ด้วยแสงจะถูกเปลี่ยนเป็นแป้ง  และแป้งจะถูกเก็บสะสมไว้ตามส่วนต่าง ๆ ของต้นพืช  เช่น  ราก  ลำต้น  ใบ ผล  และเมล็ด ถ้าสัตว์กินพืชก็จะได้รับแป้งเข้าไปด้วยแล้วแป้งนี้ก็จะถูกระบบย่อย

ในร่างกายย่อยให้กลายเป็นน้ำตาล  เมื่อน้ำตาลรวมกับก๊าซออกซิเจนจากการหายใจก็จะให้พลังงานแก่สัตว์  และมนุษย์ก๊จะได้รับพลังงานจากพืชด้วยวิธีการเดียวกันกับสัตว์ 
                ส่วนใหญ่พืชจะเก็บสะสมอาหารไว้ในรูปของแป้งแต่พืชบางชนิดจะเก็บอาหารไว้ใน

รูปของน้ำตาลและน้ำมัน  ส่วนของต้นพืชที่ใช้สะสมอาหารได้แก่ 
                                1.   ราก  เช่น รากบัว  แครอท  หัวผักกาด  เป็นต้น  ซึ่งรากของพืชเหล่านี้จะเก็บสะสมแป้งและน้ำตาลไว้ภายใน 
                                2.   ลำต้น  เช่น  อ้อยจะเก็บอาหารไว้ในลำต้นซึ่งเก็บไว้ในรูปของน้ำตาล  มันฝรั่ง  จะเก็บสะสมแป้งไว้เป็นจำนวนมากทำให้มันฝรั่งเป็นแหล่งให้พลังงานที่ดีสำหรับมนุษย์ 
                                3.  ใบ  เช่น  กะหล่ำ  ผักขม  จะเก็บอาหารไว้ในใบ 
                                4.   ผล  เช่น  กล้วย  องุ่น  มังคุด  ทุเรียน  ผลไม้เหล่านี้จะเก็บอาหารไว้ในรูปของน้ำตาลทำให้มีรสหวาน 
                                5.  เมล็ด  เช่น  เมล็ดถั่วลิสง  ถั่วเหลือง  และเมล็ดข้าวโพด  จะประกอบด้วยน้ำตาล

น้ำมันและแป้ง ทำให้มีคุณค่าทางสารอาหารสูงและมีรสชาติดี นอกจากนี้ยังสามารถ

สกัดน้ำมันมาใช้ปรุงอาหารได้ด้วย เมล็ดข้าวและข้าวสาลี จะประกอบด้วยแป้ง

เป็นส่วนใหญ่

โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์

โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์

                     เซลล์พืชและเซลล์สัตว์ถึงแม้จะมีลักษณะและรูปร่างแตกต่างกัน  ขึ้นอยู่กับชนิดและ
การทำหน้าที่ของเซลล์  แต่ก็มีโครงสร้างพื้นฐานหรือส่วนประกอบที่สำคัญภายในเซลล์
คล้ายคลึงกัน  ดังภาพ

โครงสร้างพื้นฐานส่วนใหญ่คล้ายกัน  คือประกอบด้วย  3  ส่วนใหญ่ ๆ ดังนี้

1. ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์
2. ไซโทพลาซึม
3. นิวเคลียส

ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์

ประกอบด้วย   2  ส่วน  คือ  ผนังเซลล์  และเยื่อหุ้มเซลล์
                1.    ผนังเซลล์  (cell  wall)  เป็นผนังแข็งแรงอยู่ชั้นนอกสุด  มีลักษณะเป็นรูพรุนยอมให้สารผ่านเข้าออกได้สะดวก  ประกอบขึ้นจากสารเซลลูโลส (cellulose) เป็นสำคัญ  ช่วยให้เซลล์พืชแข็งแรงทนทานอยู่ได้นานนับปี  แม้ว่าเซลล์อาจตายไปแล้วก็ตาม  และถ้านำเซลล์พืชแก่  ๆ ไปแช่ในน้ำกลั่น  เซลล์ก็จะไม่แตก  เพราะผนังเซลล์มีแรงต้านสูง   ส่วนเซลล์ของสัตว์ไม่มีผนังเซลล์แต่เซลล์สัตว์บางชนิดอาจมีสารเคลือบเยื่อหุ้มเซลล์ได้  ซึ่งมีลักษณะแตกต่างกันไปแล้วแต่ชนิดของเซลล์นั้น ๆ ตัวอย่างเช่น  เปลือกกุ้ง  กระดองปู  มีสารเคลือบพวกไกลโคโปรตีน  ( glycoprotein)  เซลล์ของพวกไดอะตอม  มีสารเคลือบเป็นพวกซิลิกา  สารเคลือบเหล่นนี้มีประโยชน์ทำให้เซลล์คงรูปร่างได้
                2.    เยื่อหุ้มเซลล์  ( cell  membrane  หรือ  plasma  membrane)   อยู่ถัดจากผนังเซลล์เข้ามา  มีลักษณะเป็นเยื่อบาง ๆ เหนียว
  ประกอบด้วยสารประเภทไขมันและโปรตีน รวมกัน  เรียกว่า  

ไลโพโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์มีรูเล็กๆสามารถจำกัดขนาดของสารที่ผ่านเข้าออกได้ 

จึงมีสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่านซึ่งสารขนาดเล็กผ่านได้ ส่วนสารขนาดใหญ่ผ่านไม่ได้

เป็นตัวควบคุมปริมาณและชนิดของสารบางอย่างเช่น อาหาร อากาศ 

และสารละลายเกลือแร่ต่างๆ  และยังแสดงขอบเขตของเซลล์

และห่อหุ้มส่วนประกอบในเซลล์

 ไซโทรพลาซึม (cytoplasm)

ไซโทพลาซึม  ประกอบด้วยของเหลวซึ่งเป็นสารประกอบหลายชนิดรวมทั้งอวัยวะของเซลล์หรื์ อออร์แกเนลล(organelle)  ต่าง ๆ ซึ่งมีหน้าที่แตกต่างกัน  ที่สำคัญ ได้แก่
               ไมโทคอนเดรีย  (mitochondria)  มีหน้าที่เผาผลาญอาหารเพื่อสร้างพลังงาน ATP  ให้แก่เซลล์ (การหายใจของเซลล์)  พบมากในเซลล์กล้ามเนื้อ  เซลล์ประสาท  และเซลล์ที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับสิ่งขับถ่าย
                ไลโซโซม ( lysosomes)  มีลักษณะคล้ายถุงเล็ก ๆ ภายในมีเอนไซม์สำหรับย่อยสารต่าง ๆ เช่น คาร์โบไฮเดรต  ไขมัน  โปรตีน  ฟอสโฟไลพิด และสิ่งที่เซลล์ไม่ต้องกัน
                 ร่างแหเอนโดพลาซึมหรือเอนโดพลาสมิกเรติคิวลัม (endoplasmic 
reticulum)  ทำหน้าที่ขนส่งลำเลียงสิ่งต่าง ๆ ภายในเซลล์ไปยังเซลล์ข้างเคียง
                 กอลจิคอมเพลกซ์ ( golgi complex)  หรือกอจิบอดี (golgi bodies)  ทำหน้าที่สะสมโปรตีนเพื่ออัดแน่นส่งออกนอกเซลล์
                 คลอโรพลาสต์ (chloroplast)  พบเฉพาะในเซลล์พืช  ทำหน้าที่สังเคราะห์ด้วยแสง  เนื่องจากเป็นที่อยู่ของคลอโรฟิลล์  (chlorophyll)
                 ไรโบโซม( ribosome)  ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนในเซลล์
                  เซนทริโอล (centriole)  พบเฉพาะในเซลล์สัตว์  ทำหน้าที่ช่วยในการแบ่งเซลล์และการเคลื่อนที่ของโครโมโซมของสัตว์
                 แวคิวโอล (vacuole) พบในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์  มีขนาดใหญ่มากในเซลล์พืช  ทำหน้าที่เก็บอาหารของเสีย  และเป็นที่พักอาหารก่อนเข้าสู่ไซโทพลาซึม

นิวเคลียส (nucleus)  

                                 นิวเคลียส  เป็นส่วนที่สำคัญของเซลล์  โดยทั่วไปเซลล์จะมี  1  นิวเคลียสยกเว้นในเซลล์บางชนิด  เช่น  เซลล์พารามีเซียมมี  2  นิวเคลียส  เป็นต้น  นิวเคลียสเป็นโครงสร้างของเซลล์ที่เด่นชัดมากอาจจะอยู่ตรงกลางเซลล์  หรือค่อนไปข้างใดข้างหนึ่งของเซลล์ มีลักษณะเป็นรูปทรงกลมหรือรูปไข่  
                                นิวเคลียสประกอบด้วยโครงสร้าง  2  ส่วน  คือ 
              1   เยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear  membrane)  เป็นเยื่อหุ้ม  2  ชั้น  มีรูอยู่มากมายที่เรียกว่า  นิวเคลียร์พอร์ (nuclear  pores)  ทำหน้าที่เป็นทางติดต่อกับร่างแหเอนโดพลาซึม  เพื่อแลกเปลี่ยนสารระหว่างนิวเคลียสกับไซโทพลาซึม

              2.   สารในนิวเคลียส (nucleoplasm) เป็นส่วนที่อยู่ภายในนิวเคลียสทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำหรับเกิดปฏิกิริยา

เคมีต่างๆประกอบด้วย

                             นิวคลีโอลัส (nucleorus)  ประกอบด้วยสาร RNA  และ  DNA  เป็นส่วนใหญ่  ทำหน้าที่สร้างไรโบโซม
                             โครมาทิน ( chromatin)  เป็นเส้นใยเล็ก ๆ  ยาว ๆ ขดไปมาเป็นร่างแห  เมื่อหดตัวสั้น ๆ และหนาขึ้นเรียกว่า  โครโมโซม (chromosome) ซึ่งประกอบด้วยโปรตีนและ DNA หรือที่เรียกว่า  ยีน (Gene)  และโปรตีนหลายชนิดบน  DNA  จะมีรหัสพันธุกรรมทำหน้าที่ควบคุมลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต

                                               

                นิวเคลียสมีหน้าที่เป็นศูนย์กลางในการควบคุมการถ่ายทอดลักษณะทาง

                                               

พันธุกรรมจากพ่อแม่ไปสู่ลูกหลานและควบคุมกระบวนการทำงานต่าง ๆ ของเซลล์  เช่นกระบวนการแบ่งเซลล์   การสังเคราะห์โปรตีน  การสังเคราะห์เอนไซม์เป็นต้น

โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์พืชและเซลล์สัตว์

ตารางสรุปความแตกต่างระหว่างเซลล์พืชและเซลล์สัตว์

เซลล์พืช	เซลล์สัตว์
1.  โดยทั่วไปมีลักษณะเป็นเหลี่ยม  2.   มีผนังเซลล์อยู่ภายนอกเยื่อหุ้มเซลล์ 3.   มีคลอโรพลาสต์  4.   ไม่มีเซนทริโอล  5.   มีแวคิวโอลขนาดใหญ่ 6.  ไม่มีไลโซโซม	1.  ส่วนใหญ่มีลักษณะกลมหรือรี  2.   ไม่มีผนังเซลล์    มีเฉพาะเยื่อหุ้มเซลล์ 3.   ไม่มีคลอโรพลาสต์  4.   มีเซนทริโอล  5.   มีแวคิวโอลขนาดเล็ก 6.  มีไลโซโซม

เซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะบางชนิดของพืช

เซลล์ที่บริเวณผิวใบของพืชนอกจากจะมีลักษณะเหมือนที่กล่าวมาแล้วยังมีเซลล์อีกชนิด

หนึ่งที่มีลักษณะคล้ายเมล็ดถั่วหันด้านเว้าเข้าประกบกันทำให้ตรงกลางเกิดเป็นช่องหรือ

รูเปิด เซลล์ที่บริเวณผิวใบของพืชนอกจากจะมีลักษณะเหมือนที่กล่าวมาแล้วยังมีเซลล์

อีกชนิดหนึ่งที่มีลักษณะคล้ายเมล็ดถั่วหันด้านเว้าเข้าประกบกันทำให้ตรงกลางเกิด

เป็นช่องหรือรูเปิด  เรียกเซลล์ทั้งสองนี้ว่า  เซลล์คุม (guard  cell)  และเรียนรวมทั้งเซลล์คุมและรูเปิดนี้ว่า  ปากใบ (stomata)

ปากใบทำหน้าที่เป็นทางแลกเปลี่ยนก๊าซและไอน้ำระหว่างภายในและภายนอกใบ  ภายในเซลล์คุมจะมีคลอโรพลาสต์ทำให้ส่วนนี้สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้  พบว่าพืชบกโดยทั่ว ๆ ไปจะมีเซลล์คุมและปากใบมากทางผิวใบด้านล่างเพื่อป้องกันไม่ให้

เกิดการสูญเสียน้ำไปได้ง่ายเกินไป  ส่วนพืชน้ำที่มีใบลอยบนผิวน้ำ  เช่น  บัวสาย  จะมีปากใบอยู่เฉพาะผิวใบด้านบนเพราะด้านล่างของใบแตะสัมผัสอยู่กับน้ำและพืชที่มี

ใบจมอยู่ใต้น้ำ  เช่น  สาหร่ายหางกระรอกจะไม่มีปากใบเลย