สวัสดีครับ วันนี้พี่บิ๊กมีสรุปเนื้อหาชีวะ ม.ปลาย เรื่องการแบ่งเซลล์ มาฝากกัน 😁
ในช่วงนี้ น้อง ๆ ที่กำลังเรียนอยู่ในระดับชั้น ม.4 คงได้เรียนเนื้อหาชีววิทยา ม.ปลาย ไปพอสมควรแล้ว สำหรับชีวะ ม.4 เทอม 1 ก็จะได้เรียนเกี่ยวกับ บทที่เป็นพื้นฐานทางชีววิทยา เช่น
- บทที่ 1 การศึกษาชีววิทยา จะมีหัวข้อ ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต, วิธีการทางวิทยาศาสตร์, กิจกรรม STEM ศึกษา และกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม
- บทที่ 2 เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต จะมีหัวข้อ อะตอม ธาตุ และสารประกอบ, น้ำ, สารประกอบคาร์บอนในสิ่งมีชีวิต และปฏิกิริยาเคมีของสิ่งมีชีวิต
- บทที่ 3 เซลล์ และการทำงานของเซลล์ จะมีหัวข้อ กล้องจุลทรรศน์, โครงสร้าง และหน้าที่ของเซลล์, การลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์, การหายใจระดับเซลล์, การแบ่งเซลล์
ถ้าดูจากเนื้อหาชีวะ ม.4 ด้านบนก็จะเห็นว่า หัวข้อเรื่อง การแบ่งเซลล์ เป็นหัวข้อสุดท้ายของเนื้อหาในกลุ่มเซลล์ และการทำงานของเซลล์ จึงมักจะใช้ในการสอบ Final ของชีวะ ม.4 เทอม 1 ครับ
พี่บิ๊กบอกเลยว่าเนื้อหาในบทการแบ่งเซลล์นั้นไม่ได้ยากมาก แต่น้อง ๆ ต้องมีความรู้พื้นฐานเรื่องโครงสร้างภายในเซลล์มาก่อน จากนั้นก็อาศัยจินตนาการอีกนิดหน่อยถึงกลไกการเปลี่ยนแปลงขณะที่เซลล์มันกำลังจะแบ่งตัวจาก 1 เซลล์ เป็น 2 เซลล์
แล้ว รายละเอียดในบทการแบ่งเซลล์ ม.4 นี้จะเป็นยังไง? เรียนเกี่ยวกับอะไรบ้าง? เรามาดูพร้อมกันเลย!!
สนใจหัวข้อไหน คลิกเลย!
การแบ่งเซลล์ ม.4 - ทำไมสิ่งมีชีวิตต้องแบ่งเซลล์
อย่างที่เรารู้กันมาแล้ว ว่าสิ่งมีชีวิตนั้นจะประกอบด้วยหน่วยเล็ก ๆ ที่เรียกว่า “เซลล์” ซึ่งแต่ละเซลล์จะมีกลไกในการอยู่รอดของมันเอง และเมื่อหลาย ๆ เซลล์มาประกอบกันเป็นอวัยวะ จนถึงเป็นร่างกาย ก็จะสามารถทำงานที่ซับซ้อนขึ้นได้ครับ
ดังนั้นในทุก ๆ ขั้นของการดำรงชีวิต จึงต้องอาศัยการทำงานของแต่ละเซลล์ และเมื่อร่างกายของสิ่งมีชีวิตเจริญเติบโตขึ้น ก็ต้องอาศัยกระบวนการแบ่งเซลล์ เพื่อให้มีเซลล์มากขึ้น แล้วทำให้อวัยวะของเรามีขนาดใหญ่ขึ้นได้
สำหรับ สิ่งมีชีวิตที่มีหลายเซลล์ (Multicellular organism) เช่น คน สัตว์ หรือ พืช จะแบ่งเซลล์เพื่อเจริญเติบโต ซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอ รวมถึงแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ หรือสปอร์ เพื่อให้กำเนิดลูกหลานรุ่นถัดไป
แต่สำหรับ สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียว (Unicellular organism) เช่น อะมีบา พารามีเซียม การแบ่งเซลล์ของมันจะเท่ากับเป็นการสืบพันธุ์เลย เพราะจะทำให้มีจำนวนชีวิตเพิ่มขึ้นมาแล้วนั่นเอง
การแบ่งเซลล์ ม.4 - ช่วงเวลาของการแบ่งเซลล์
เมื่อเราตัดเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตมา 1 ชิ้น เช่น ตัดตรงปลายรากของหัวหอมชิ้นเล็ก ๆ มา แล้วเอามาย้อมสี และส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ น้อง ๆ จะพบว่าชิ้นเนื้อเยื่อเล็ก ๆ นั้น ประกอบด้วยเซลล์จำนวนมากมาย และบางเซลล์ก็กำลังทำหน้าที่ของมันในการทำให้ร่างกายของสิ่งมีชีวิตนั้นสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ และก็มีบางเซลล์กำลังอยู่ในช่วงของการแบ่งเซลล์ด้วย
โดยช่วงเวลาของการแบ่งเซลล์นั้นมีหลายระยะ เราเรียกช่วงเวลาตั้งแต่เซลล์เตรียมตัวแบ่งเซลล์ จนถึงเมื่อเซลล์แบ่งเซลล์จนเสร็จว่า วัฏจักรเซลล์ (Cell Cycle) ครับ ส่วนเซลล์ที่ไม่ได้มีการแบ่งเซลล์นั้น ถือว่าอยู่ใน ระยะ G0 ซึ่งเป็นระยะที่เซลล์กำลังทำหน้าที่เฉพาะของตัวเองอยู่ เช่น ทำหน้าที่ค้ำจุนร่างกาย ลำเลียงสาร สื่อสาร ฯลฯ
ในวัฏจักรเซลล์ เซลล์จะใช้เวลายาวนานมากในการเตรียมความพร้อมก่อนการแบ่งเซลล์ ระยะนี้เราเรียกว่า ระยะ Interphase ซึ่งจะแบ่งเป็น 3 ระยะย่อยได้อีก นั่นคือ
- ระยะ G1 เป็นช่วงที่เซลล์ขยายขนาด มีการสร้างโปรตีนและปัจจัยต่าง ๆ เพื่อเตรียมพร้อมจะสร้าง DNA
- ระยะ S เป็นช่วงที่สร้าง DNA เซลล์จะจำลอง DNA เพิ่มขึ้นมาอีกชุดนึง โดยจะลอกแบบจากชุดเดิมเลย ทำให้ภายในเซลล์มี DNA 2 ชุด เพื่อแบ่งให้เซลล์ที่เกิดใหม่ไปเซลล์ละชุด เซลล์ใหม่จะได้มี DNA เหมือนกันกับเซลล์ตั้งต้น
- ระยะ G2 เป็นช่วงที่เซลล์เตรียมตัวเข้าสู่ระยะการแบ่งเซลล์ โดยจะมีการสะสมโปรตีนในเซลล์ และซ่อมแซมสาย DNA ที่เพิ่งสร้างขึ้นมา
เมื่อสิ้นสุดระยะ Interphase แล้ว เซลล์ก็จะเข้าสู่ขั้นตอนการแบ่งเซลล์ต่อไป โดยเซลล์จะ แบ่งนิวเคลียส (Karyokinesis) ก่อน ซึ่งมี 2 รูปแบบ คือ Mitosis หรือ Meiosis เมื่อแบ่งนิวเคลียสเสร็จแล้ว ก็จะเข้าสู่ขั้นตอนการ แบ่งไซโทพลาซึม (Cytokinesis) ต่อไป ทำให้ได้เซลล์จำนวนเพิ่มขึ้นครับ
การแบ่งเซลล์ ม.4 - ขั้นตอนต่าง ๆ ในการแบ่งนิวเคลียส
ในขั้นตอนการแบ่งนิวเคลียสจะเริ่มจากการที่เยื่อหุ้มนิวเคลียสสลายตัวไป ทำให้สิ่งที่อยู่ภายในนิวเคลียสกระจัดกระจายตัวจนเต็มเซลล์ และเกิดการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ จนในที่สุดก็จะเกิดเป็น 2 นิวเคลียสใหม่อยู่ภายในเซลล์เดียว การแบ่งนิวเคลียส มี 2 รูปแบบ แตกต่างกันดังนี้
- Mitosis เป็นการแบ่งนิวเคลียสที่ทำให้ เซลล์ที่เกิดใหม่มีจำนวนโครโมโซมเท่ากับเซลล์ตั้งต้น เพื่อให้ร่างกายเจริญเติบโต หรือซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอของร่างกาย ซึ่งการแบ่ง Mitosis จะ แบ่งครั้งเดียว แล้วให้เซลล์ลูก 2 เซลล์
- Meiosis เป็นการแบ่งนิวเคลียสที่ทำให้ เซลล์ที่เกิดใหม่มีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งนึง เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในสัตว์ หรือสร้างสปอร์ในพืช ซึ่งการแบ่ง Meiosis จะ แบ่ง 2 ครั้ง แล้วให้เซลล์ลูก 4 เซลล์
ใน การแบ่งแบบ Mitosis จะมีการเปลี่ยนแปลงระยะต่าง ๆ ตามลำดับ ดังนี้
Prophase > Metaphase > Anaphase > Telophase
ซึ่งในแต่ละระยะจะมีการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียสจนทำให้ได้นิวเคลียสใหม่ 2 นิวเคลียส
- Prophase เยื่อหุ้มนิวเคลียสสลายไป, นิวคลีโอลัสสลายไป, เซนทริโอลแบ่งตัว แล้วแยกไปทั้งสองข้างของเซลล์, โครมาตินขดตัวจนเริ่มเห็นเป็นแท่งโครโมโซม
- Metaphase โครโมโซมจะขดตัวสั้นสุด และมาเรียงตัวตรงกลางเซลล์
- Anaphase เส้นใย Spindle fiber จะดึงแต่ละแขนของโครโมโซม (Sister chromatids) ให้แยกออกจากกัน ไปยังแต่ละข้างของเซลล์
- Telophase เส้นใย Spindle fiber สลายตัว, สร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียส และนิวคลีโอลัสขึ้นมาใหม่, โครโมโซมคลายตัวออกเป็นเส้นใยโครมาติน
สำหรับใน การแบ่งแบบ Meiosis จะมีการเตรียมตัวก่อนแบ่งเซลล์ (Interphase) เพียงครั้งเดียว แล้วเกิดการแบ่งเซลล์ 2 รอบ คือ Meiosis I และ Meiosis II
รอบแรก (Meiosis I) จะมีการแยกคู่โครโมโซมออกจากกัน ทำให้จำนวนโครโมโซมภายในเซลล์ลดลงครึ่งนึง ส่วน รอบที่ 2 (Meiosis II) จะมีการแยก Sister chromatids ซึ่งจะคล้ายกับการแบ่ง Mitosis ดังนั้นในรอบที่ 2 นี้ จำนวนโครโมโซมภายในเซลล์จะเท่าเดิม โดยรายละเอียดของการแบ่ง Meiosis มีดังนี้
- Prophase I เยื่อหุ้มนิวเคลียสสลายไป, นิวคลีโอลัสสลายไป, เซนทริโอลแบ่งตัว แล้วแยกไปทั้งสองข้างของเซลล์, โครมาตินขดตัวจนเริ่มเห็นเป็นแท่งโครโมโซม มีการเข้าคู่กันของ Homologous chromosome ทำให้โครโมโซมแต่ละคู่มี 4 โครมาติด และเกิดการไขว้กันของ Non-sister chromatid เรียกว่า การ Crossing over ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนโครโมโซม ทำให้มีความหลากหลายของพันธุกรรมในเซลล์ลูกที่จะเกิดขึ้น
- Metaphase I โครโมโซมจะขดตัวสั้น และ Homologous chromosome มาเรียงตัวตรงกลางเซลล์
- Anaphase I แยก Homologous chromosome ที่อยู่เป็นคู่ออกจากกัน ไปยังแต่ละข้างของเซลล์ โดยแต่ละโครโมโซมยังมี 2 โครมาติดอยู่
- Telophase I สร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสขึ้นมาใหม่, โครโมโซมคลายตัวออก ในระยะนี้จำนวนโครโมโซมลดลงจากเดิมครึ่งนึงแล้ว หลังจากระยะนี้จะมีการแบ่งไซโทพลาซึม และเตรียมเข้าสู่ระยะ Meiosis II ต่อไป เรียกว่า ระยะ Interkinesis โดยจะไม่มีการจำลองตัวของโครโมโซม
- Prophase II เยื่อหุ้มนิวเคลียสสลายไป, นิวคลีโอลัสสลายไป, เซนทริโอลแบ่งตัว แล้วแยกไปทั้งสองข้างของเซลล์, โครมาตินขดตัวจนเริ่มเห็นเป็นแท่งโครโมโซม
- Metaphase II โครโมโซมจะขดตัวสั้น และมาเรียงตัวตรงกลางเซลล์
- Anaphase II เส้นใย Spindle fiber จะดึงแต่ละแขนของโครโมโซม (Sister chromatids) ให้แยกออกจากกัน ไปยังแต่ละข้างของเซลล์
- Telophase II เส้นใย Spindle fiber สลายตัว, สร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียส และนิวคลีโอลัสขึ้นมาใหม่, โครโมโซมคลายตัวออกเป็นเส้นใยโครมาติน
เมื่อสิ้นสุดการแบ่ง Meiosis จะได้เซลล์ลูก 4 เซลล์ โดยแต่ละเซลล์มีโครโมโซมครึ่งนึงของเซลล์ตั้งต้น และมีพันธุกรรมที่หลากหลายแตกต่างจากเซลล์ตั้งต้นครับ
พี่บิ๊กยกตัวอย่างให้น้อง ๆ ดูว่า ในเซลล์ที่มีโครโมโซม 2n = 6 การแยกของโครโมโซมในระยะ Anaphase ของการแบ่ง Mitosis กับ Meiosis จะมีความแตกต่างกัน คือ
- Anaphase (Mitosis) : โครโมโซมทั้ง 6 จะถูกแยก Sister chromatids ทำให้เซลล์ด้านซ้ายและด้านขวา แต่ละโครโมโซมจะเหลือเพียงแขนเดียว และยังคงมี 6 โครโมโซมเท่าเดิม
- Anaphase I (Meiosis I) : โครโมโซมที่จับคู่กันอยู่ 3 คู่ จะถูกแยกคู่ Homologous chromosome ออกจากกัน ทำให้เซลล์ด้านซ้ายเหลือ 3 โครโมโซม และเซลล์ด้านขวาเหลือ 3 โครโมโซม โดยแต่ละโครโมโซมยังคงมีสองแขน
- Anaphase II (Meiosis II) : โครโมโซมทั้ง 3 ที่เดิมมี 2 แขน จะถูกแยก Sister chromatids ออก ทำให้แต่ละโครโมโซมเหลือเพียงแขนเดียว และในเซลล์ที่เกิดใหม่จะมี 3 โครโมโซมเท่าเดิม
การแบ่งเซลล์ ม.4 - การแบ่งไซโทพลาซึม
และในหัวข้อสุดท้ายของการแบ่งเซลล์ ม.4 นี้ คือ การแบ่งไซโทพลาซึมครับ โดย การแบ่งไซโทพลาซึมของเซลล์สัตว์ จะอาศัย Microfilament ซึ่งเป็นเส้นใยโปรตีนภายในไซโทพลาซึม มาดึงเยื่อหุ้มเซลล์ระหว่างนิวเคลียสทั้งสองให้เว้าเข้าหากัน รอยเว้าที่เกิดขึ้น เรียกว่า Cleavage furrow เมื่อเยื่อหุ้มเว้าเข้ามาจนชิดกันก็จะสามารถแยกไซโทพลาซึมออก กลายเป็น 2 เซลล์ได้
ส่วน การแบ่งไซโทพลาซึมของเซลล์พืช จะอาศัย Golgi complex สร้างถุงเล็ก ๆ ภายในเซลล์มาเรียงต่อกัน เรียกว่า Cell plate เมื่อแยกไซโทพลาซึมออกจากกันกลายเป็นสองเซลล์แล้ว แนวของ Cell plate จะกลายเป็นส่วน Middle lamella อยู่ระหว่างเซลล์ทั้งสองครับ
หลังจากอ่าน สรุปเนื้อหาชีววิทยา ม.4 เรื่องการแบ่งเซลล์ ที่นำมาแชร์กันในวันนี้แล้ว พี่บิ๊กเชื่อว่าน้อง ๆ ม.ปลาย คงพอจะเห็นภาพรวมของเนื้อหาชีวะ ม.ปลาย บทนี้ และเข้าใจเรื่องการแบ่งเซลล์มากขึ้นกว่าเดิม
แล้วสำหรับใครที่อยากจะติวชีวะให้เข้าใจ ไม่ใช่แค่ท่องจำ พี่บิ๊กมี คอร์สชีววิทยา ม.ปลาย ให้เลือกสมัครเรียน ทั้ง คอร์สชีวะ ม.ปลาย รวมทุกบท และ คอร์สชีวะ ม.ปลาย บทย่อย ที่พี่สรุปเนื้อหาไว้ครบถ้วน ตรงตามหลักสูตร ใช้เทคนิคการสอนที่ทำให้เห็นภาพ เพื่อให้น้อง ๆ เรียนชีววิทยาแบบเข้าใจง่าย จดจำได้ดี และจดจำได้นานยิ่งขึ้น พร้อมพิชิตเกรด 4 และนำความรู้ไปใช้ต่อยอดในการเรียนชีววิทยา ม.ปลาย
หรือถ้าน้อง ม.ปลาย อยากจะติวชีวะให้พร้อมสำหรับสนามสอบเข้ามหาวิทยาลัย ก็สามารถสมัคร คอร์สชีววิทยา A-Level เพื่อเริ่มเก็บเนื้อหาล่วงหน้า ฝึกทำโจทย์หลากหลายแนว และเรียนรู้เทคนิคช่วยจำแบบฉบับพี่บิ๊ก ที่นำไปใช้ทำข้อสอบได้จริงกันได้เลยครับ 🥰