ตอบ 4 สายใยอาหาร ( food web)
ในกลุ่มสิ่ิงมีชีวิตหนึ่งๆ ห่วงโซ่อาหารไม่ได้ดำเนินไปอย่างอิสระ แต่ละห่วงโซ่อาหารอาจ
มีความสัมพันธ์ กับห่วงโซ่อื่นอีก โดยเป็นความสัมพันธ์ที่สลับซับซ้อน เช่น สิ่งมีชีวิตหนึ่งในห่วงโซ่อาหาร อาจเป็นอาหาร ของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งในห่วงโซ่อาหารอื่นก็ได้ เราเรียกลักษณะห่วงโซ่อาหารหลายๆ ห่วงโซ่ที่มีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกันอย่างสลับซับซ้อนว่า สายใยอาหาร (food web)
สายใยอาหารของกลุ่มสิ่งมีชีวิตใดที่มีความซับซ้อนมาก แสดงว่าผูู้ั้้้้้้้้้บริโภคลำดับที่ 2 และลำดับที่ 3 มีทางเลือกในการกินอาหารได้หลายทางมีผลทำให้กลุ่มสิ่งมีชีวิตนั้นมีความมั่นคงในการดำรงชีวิตมากตามไปด้วย
www.thaigoodview.com/library/.../food_web.html
ตอบ 3
การสังเคราะห์ด้วยแสง
ก็ได้ทราบกันอยู่แล้วว่าว่าพืชมีหน้าที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ สามารถนำพลังงานแสงมาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์์และสร้างเป็นอาหารเก็บไว้ในรูปสารอินทรีย์ โดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง นอกจานี้ยังทราบอีกว่าในใบพืชมีคลอโรฟิลล์ ซึ่งจำเป็นต่อการสังเคราะห์ด้วยแสง และผลผลิตที่ได้คือ คาร์โบไฮเดรต น้ำ และออกซิเจนและยังได้ทราบว่าพืชมีโครงสร้างที่เหมาะสมต่อการทำงานได้อย่างไร
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช แบ่งเป็น 2 ขั้นตอนใหญ่ คือ
ปฏิกิริยาแสงและปฏิกิริยาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์
โครงสร้างของคลอโรพลาสต์
จากการที่ศึกษาด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตอนและเทคนิคต่างๆ ทำให้เราทราบรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของคลอโรพลาสต์มากขึ้น คลอโรพลาสต์ส่วนใหญ่ของพืชจะมีรูปร่างกลมรี มีความยาวประมาณ5 ไมโครเมตร กว้าง 2ไมโครเมตร หนา1-2 ไมโครเมตร ในเซลล์ของแต่ละใบจะมีคลอโรพลาสต์มากน้อย
แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และชนิดของพืช
คลอโรพลาสต์ ประกอบด้วยเยื่อหุ้ม 2 ชั้น ภายในมีของเหลวเรียกว่า สโตรมา มีเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับ
กระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ในการสังเคราะห์ด้วยแสงนอกจากนี้ด้านในของคลอโรพลาสต์ ยังมีเยื่อไทลาคอยด์ ส่วนที่พับทับซ้อนไปมาเรียกว่า กรานุม และส่วนที่ไม่ทับซ้อนกันอยู่เรียกว่า
สโตรมาลาเมลลา สารสีทั้งหมดและคลอโรฟิลล์จะอยู่บนเยื่อไทลาคอยด์มีช่องเรียก ลูเมน ซึ่งมีของเหลวอยู่ภายใน นอกจากนี้ภายในคลอโรพลาสต์ยังมี DNA RNA และไรโบโซมอยู่ด้วย ทำให้คลอโรพลาสต์สามารถจำลองตัวเองขึ้นมาใหม่และผลิตเอนไซม์ไว้ใช้ในคลอโรพลาสต์ในคลอโรพลาสต์เองได้คล้ายกับไมโทคอนเดรีย
สารสีในปฏิกิริยาแสง
เราสามารถพบได้ว่าสาหร่ายสไปโรไจราสังเคราะห์ด้วยแสงได้ดีที่แสงสีน้ำเงินและแสงสีแดง
สารสีที่พบในสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงมีได้หลายชนิด พืชและสาหร่ายซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตประเภทยูคาริโอต
สารสีต่างๆจะอยู่ในคลอโรพลาสต์ แต่ไซยาโนแบคทีเรียและกรีนแบคทีเรียจะพบสารสีต่างๆ และศูนย์กลางปฏิกิริยาแสงแทรกอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ หรือองค์ประกอบอื่นที่เปลี่ยนแปลงมาจากเยื่อหุ้มเซลล์
โดยมีส่วนของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ยื่นเข้าไปในไซไทพลาซึมทำหน้าที่แทนเยื่อชั้นในของคลอโรพลาสต์
สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่สังเคราะห์แสงได้ มีสารสีอยู่หลายประเภท ซึ่งเราได้พบว่า พืชและสาหร่ายสีเขียว
มีคลอโรฟิลล์ 2 ชนิด คือ คลอโรฟิลล์ เอ และคลอโรฟิลล์ บี นอกจากคลอโรฟิลล์แล้วยังมีแคโรทนอยด์ และพบว่าสาหร่ายบางชนิดมี ไฟโคบิลินแคโรทีนอยด์เป็นสารประกอบประเภทไขมัน ซึ่งประกอบไปด้วยสาร 2 ชนิด คือ แคโรทีน เป็นสารสีแดงหรือสีส้ม และแซนโทฟิลล์ เป็นสารสีเหลืองหรือสีน้ำตาล แคโรทีนอยด์มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ในพืชชั้นสูงพบว่าสารสีเหล่าสนี้อยู่ในคลอโรพลาสต์
ไฟโคบิลิน มีในสาหร่ายสีแดงและไซยาโนแบคทีเรีย ซึ่งไฟโคบิลินประกอบด้วยไฟโคอีรีทริน
ซึ่งดูดแสงสีเหลืองและเขียว และไฟโคไซยานินที่ดูดแสงสีเหลืองและสีส้มสารเหล่านี้ทำหน้าที่รับพลังงานแสงแล้วส่งต่อให้คลอโรฟิลลล์ เอ ที่เป็นศูนย์กลางปฏิกิริยาของระบบแสง
อีกต่อหนึ่ง กลุ่มสารสีที่ทำหน้าที่รับพลังงานแล้วส่งต่ออีกทีให้คลอโรฟิลล์ เอ ซึ่งเป็นศูนย์กลางของปฏิกิริยาเรียกว่า แอนเทนนา
สิ่งที่น่าสงสัยคือ มีการส่งต่อพลังงานแสงจากโมเลกลุของสารีต่างๆไปยังคลอโรฟิลล์ เอ ที่เป็นศูนย์กลาง
ของปฏิกิริยาของได้ได้อย่างไร
อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปรอบๆ นิวเคลียสของอะตอมของสารสีมีอยู่หลายระดับ อิเล็กตรอนเหล่านี้สามารถ
เปลี่ยนแปลงระดับได้ ถ้าได้รับพลังงานที่เหมาะสม เมื่อโมเลกุลของสารสีดูดพลังงานจากแสง ทำให้อิเล็กตรอน
เคลื่อนที่อยู่ในสภาพปกติ ถูกกระตุ้นให้มีพลังงานมากขึ้น อิเล็กตรอนจะเคลื่อนไปอยู่ที่ระดับนอก
อิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นจะอยู่ในสภาพเร่งเร้า สภาพเช่นนี้ไม่คงตัว อิเล็กตรอนจะถ่ายทอดพลังงานเร่งเร้า
จากโมเลกุลสารสีหนึ่งไปยังโมเลกุลของสารสีอื่นๆต่อไป
อิเล็กตรอนเมื่อถ่ายทอดพลังงานไปแล้วก็จะคืนสู่ระดับปกติ โมเลกุลของคลอโรฟิลล์เอ ก็จะได้รับพลังงาน
โมเลกุลที่ถ่ายทอดมาจากสารสีต่างๆ รวมทั้งโมเลกลุของคลอโรฟิลล์ เอ ก็ได้รับพลังงานแสงเองอีกด้วย
เมื่อคลอโรฟิลล์ เอ ที่เป็นศูนย์กลางของปฏิกิริยาได้รับพลังงานที่เหมาะสม จะทำให้อิเล็กตรอนหลุดจากโมเลกุล
อิเล็กตรอนที่หลุดออกมานี้จะมีสารรับอิเล็กตรอน ที่ค้นพบว่า NADP เป็นสารที่มารับอิเล็กตรอนในภาวะที่มีคลอโรพลาสต์ และกลายเป็น NADPH
ที่เยื่อไทลาคอยด์จะมีกกลุ่มของสารสี เรียกว่าแอนเทนนาแต่ละหน่วยประกอบด้วยสารสีต่างๆ ประมาณ 300 โมเลกุล สารสีอื่นๆ ที่เป็นองค์ประกอบของแอนเทนนาจะได้รับพลังงานแสงแล้วถ่ายทอดไปตาลำดับคลอโรฟิลล์ เอ ระบบแสง ประกอบด้วยโปรตีนตัวรับอิเล็กตรอน ตัวถ่ายทอดอิเล็กตรอน และแอนเทนนา ระบบแสงI หรือPSI เป็นระบบแสงที่มีคลอโรฟิลล์ เอ ซึ่งเป็นศูนย์กลางปฏิกิริยารับ พลังงานแสงได้ดีที่สุดที่ความยาวคลื่น 700
นาโนเมตร จึงเรียกว่า P700 และรับบแสงII หรือ PS II ซึ่งมีคลอโรฟิลล์ เอ ที่เป็นศูนย์กลางปฏิกิริยารับพลังงานแสงได้ดีที่สุดที่ความยาวคลื่น 680 นาโนเมตร เรียกปฏิกิริยาแสงนี้ว่า P680
ปฏิกิริยาแสง
พืชดูดกลืนแสงไว้ในคลอโรพลาสต์ ในขั้นตอนที่เรียกว่า ปฏิกิริยาแสงให้เป็นพลังงานเคมีที่พืชสามารถนำไปใช้ได้ในรูป ATP และ NADPH
บนเยื่อไทลาคอยด์จะมีระบบแสง I ระบบแสง II และโปรตีนทำหน้าที่รับและถ่ายทอดอิเล็กตรอนอยู่
ซึ่งจำลองการจัดเรียงตัว
พลังงานแสงที่สารต่างๆ ดูดกลืนไว้จะทำให้อิเล็กตรอนของสารสีมีระดับพลังงานสูงขึ้น และสามารถ่ายทอดไปได้หลายรูปแบบ สารสีในแอนเทนนาจะมีการท่ายทอดพลังงานที่ดูดกลืนไว้ จากสารสีโมเลกุลหนึ่งไปยังสารสีอีกโมเลกุลหนึ่ง จนกระทั่งโมเลกุลของคลอดรฟิลล์ เอ ที่เป็นศูนย์กลางของระบบปฏิกิริยาแสง พลังงานดังกล่าว
จะกระตุ้นให้อิเล็กตรอนของคลอโรฟิลล์ เอ มีพลังงานสูงขึ้น และถ่ายทอดอิเล็กตรอนไปยังตัวรับอิเล็กตรอนเป็นการเปลี่ยนปลังงานสงให้มาอยู่ในรูปของพลังงานเคมี นอกจากนี้พลังที่ถูกดูดกลืนไว้อาจเปลี่ยนมาอยู่ในรูปของพลังงานความร้อน การถ่ายทอดอิเล็กตรอนเกิดได้ 2 ลักษณะ คือการถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นวัฏจักรและการถ่ายทออิเล็กตรอนแบบเป็นวัฏจักร
ถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นวัพลังงานสงที่สสารสีรับไว้ถูกส่งผ่านไปยังปฏิกิริยาของระบบแสง และทำให้โมเลกุลของคลอโรฟิลล์ เอ
ที่ระบบแสง I และระบบแสง II ถูกระตุ้นจึงปล่อยอิเล็กตรอนให้กับโมเลกุลของสารที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนต่อไปอิเล็กตรอนที่หลุดออกไปจากคลอโรฟิลล์ เอ ในระบบแสง I จะไม่ย้อนกลับสู้ระบบแสงI อีกครั้ง เพราะมีNADPมารับอิเล็กตรอนกลายเป็น NADPH สำหรับคลอดรฟิลล์ เอ ในระบบแสง II สุญเสียอิเล็กตรอนไปมีผลให้สามารถดึงอิเล็กตรอนของน้ำออกมาแทนที่ ซึ่งทำให้โมเลกุลของนำแยกสลายเป็นออกซิเจนและโปรตอนอิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายทอดในลำดับต่างๆ ที่กล่าวมาข้างต้นทำให้เกิดการสะสมโปรตอนในลูเมนจนเกิดความแตกต่างของระดับโปรตอนระหว่างสโตรมากับลูเมน โปรตอนในลูเมนจะถูกส่งผ่านไปยังสโตรมาโดยการทำงานของATP ขึ้นในสโตรมา และมีการปล่อยโปรตอนจากลูเมนสู่สโตรมา
การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบเป็นวัฏจักร
เป็นการถ่ายทอดอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้น เมื่อระบบแสงIได้รับพลังงานแสง สารสีในระบบแสง I จะรับพลังงานแสงถ่ายทอดพลังงานไปยังคลอโรฟิลล์ เอ ที่เป็นศูนย์กลางของปฏิกิริยา ทำให้อิเล็กตรอนของคลโรฟิลล์ เอมีพลังงานสูงขึ้นจึงหลุดออกมาซึ่งจะมีตัวรับอิเล็กตรอนแล้วถ่ายทอดออกมายังระบบไซโทโครมคอมเพล็กซ์ จากนั้นจะส่งผ่านตัวนำอิเล็กตรอนต่างๆ อิเล็กตรอนก็จะกลับมายังคลอโรฟิลล์ ที่เป็นศูนย์กลางของปฏิกิริยา ของระบบแสง I อีกครั้งหนึ่ง ในการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนครั้งนี้จะทำให้โปรตอนเคลื่อนย้ายจากสโตรมาเข้าสู่ลูเมนเป็นผลทำให้เกิดความแตกต่างความเข้มข้นของโปรตอนระหว่างลูเมนกับสโตรมาและเมื่อสะสมมากขึ้น เป็นแรงผลักดันให้เกิดการสังเคราะห์ ATP โดยไม่มี NADPH และออกซิเจน เกิดขึ้น
ปฏิกิริยาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์
การสังเคราะห์แสงของพืชมีกระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสร้างสารประกอบคาร์โบไฮเดรต
จากการทดลองของคัลวินและคณะสันนิษฐานว่า น่าจะมีสารประกอบคาร์บอน 2 อะตอม ซึ่งเมื่อรวมตัว
กับคาร์บอนไดออกไซด์ จะได้ PGA แต่หลังจากการค้นหาไม่ค้นพบสารประกอบที่มีคาร์บอน 2 อะตอม
อยู่เลย เขาจึงตรวจหาสารประกอบใหม่ที่จะมีมารวมกับ CO เป็น PGA จากการตรวจสอบพบสารประกอบ
จำพวกน้ำตาลที่มีคาร์บอน 5 อะตอม คือ ไรบูโลสบิสฟิสเฟต เรียกย่อๆว่า RuBP เมื่อรวมตัวกับ
คาร์บอนไดออกไซด์เกิดเป็นสารประกอบตัวใหม่ที่มีคาร์บอน 6 อะตอม แต่สารนี้ไม่อยู่ตัว
จะสลายกลายเป็นสารประกอบที่มีคาร์บอน 3 อะตอม คือ PGA จำนวน 2 โมเลกุล
นอกจากนี้คัลวินและคณะ ได้พบปฏิกิริยาเหล่านี้ เกิดหลายขั้นตอนต่อเนืองไปเป็นวัฏจักร
ในปัจจุบันเรียกวัฏจักรของปฏิกิริยานี้ว่า วัฏจักรคัลวิน
การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์นี้เป็นกระบวนการที่พืชนำพลังงานเคมีที่ได้จากปฏิกิริยาแสงในรูป
ATP และADPH มาใช้ในการสร้างสารอินทรีย์ คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกรีดิวส์เป็นน้ำตาลไตรโอสฟอสเฟตในวัฏจักรคัลวิน วัฏจักรคัลวินเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในสโตรมาของคลอโรพลาสต์ ประกอบ 3 ขั้นตอนใหญ่ คือ คาร์บอกซิเลชัน รีดักชันและ รีเจเนอเรชัน
ปฏิกิริยาขั้นที่ 1 คาร์บอกซิเลชัน เป็นปฏิกิริยาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์จะเข้าสู่วัฏจักรคัลวินโดยการทำปฏิกิริยากับ RuBP มีเอนไซม์ไรบูโลส บิสฟอสเฟต คร์บอกซิเลส ออกจีเจเนส
เรียกย่อๆว่า รูบิสโก เป็นคะตะลิสต์ เมื่อ RuBP ซึ่งเป็นสารที่มีคาร์บอน 5 อะตอม เข้ารวมกับคาร์ไดออกไซด์ได้สารประกอบใหม่ที่มีคาร์บอน 6 อะตอม เป็นสารที่ไม่คงตัวและจะเปลี่ยนเป็นสารประกอบ ฟอสโฟกลีเซอเรต มีคาร์บอน 3 อะตอม จำนวน 2 โมเลกุล ซึ่งถือได้ว่าเป็นสารประกอบที่มีคาร์บอนตัวแรกที่คงตัวในวัฏจักรคัลวิน
ปฏิกิริยาขั้นที่ 2 รีดักชัน ในขั้นตอนนี้แต่ละโมเลกุลของ PGA จะรับหมู่ฟอสเฟตจาก ATP กลายเป็น 1,3 บิสฟอสโฟกลีเซอเรต ซึ่งรับอิเล็กตรอนจาก NADPH และถูกเปลี่ยนเป็น กลีเซอรัลดีไฮด์ 3-ฟอสเฟต เรียกย่อๆว่า
G3P หรือ PGAL เป็นน้ำตาลคาร์บอน 3 อะตอม
ปฏิกิริยาขั้นที่ 3 รีเจเนอเรชัน เป็นขั้นตอนที่จะสร้าง RuBP ขึ้นมาใหม่ เพื่อกลับไปรับคาร์บอนไดออกไซด์
อีกครั้งหนึ่ง ในการสร้างRuBP ขึ้นมาใหม่ เพื่อกลับไปรับคาร์บอนไดออกไซด์อีกครั้งหนึ่ง ในการสร้าง RuBP
ซึ่งมีคาร์บอน 5 อะตอมซึ่งต้องอาศัย G3P ซึ่งเป็นสารที่มีคาร์บอน 3 อะตอม จึงเปลี่ยนไปเป็น RuBP และขั้นตอนนี้
ต้องอาศัยพลังงานจาก ATP จากปฏิกิริยาแสง ส่วน G3P บางโมเลกุลถูกนำไปสร้างกลูโคส และสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ
พืชที่สังเคราะห์ด้วยแสงมีสารประกอบคงตัวชนิดแรกที่ได้จากปฏิกิริยาการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารที่มีคาร์บอน 3 อะตอม เรียกว่าพืช C3
น้ำตาลที่ได้จากวัฏจักรคัลวินถูกนำไปสร้างเป็นน้ำตาลไดแซ็กคาไรด์ เช่น ซูโครส เพื่อลำเลียงไปสู่ส่วนต่างๆที่พืชต้องการจะใช้ต่อไป หรืออาจจะถูกเก็บสะสมไว้ในรูปของเม็ดแป้งในคลอโรพลาสต์หรือนำไปใช้ในกระบวนการอื่นๆภายในเซลล์ เช่น กระบวนการสลายอาหาร การสร้างสารอินทรีย์อื่นๆ เช่น กรดไขมัน กรดอะมิโน
ปฏิกิริยาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์เป็นปฏิกิริยาที่ไม่จำเป็นต้องใช้แสงจริงหรือไม่ ในอดีตเรียกว่า
ปฏิกิริยาที่ไม่ใช้แสง เราคิดว่าไม่ต้องใช้แสง แต่ปัจจุบันพบว่าแสงมีบทบาทที่สำคัญ ซึ่งการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์จะเริ่มต้นหลังจากพืชได้รับแสงช่วงหนึ่ง อัตราการสังเคราะห์แสงจะเร่อมตามระยะเวลาที่เพิ่มขึ้น เนืองจากแสงกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์หลายชนิดที่ใช้ในวัฏจักรคัลวิน เช่น เอนไซม์รูบิสโก นอกจากนี้แสงยังมีอิทธิพลต่อการลำเลียงสารประกอบคาร์บอน 3 อะตอม ออกจากคลอโรพลาสต์ และมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของไอออนต่างๆสรุปโดยย่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชประกอบด้วย 2 ส่วนใหญ่ ได้แก่ กระบวนการเปลี่ยนพลังงานแสง
ให้เป็นพลังงานแคมีโดยการสร้าง ATPและNADPH ด้วยปฏิกิริยา จากนั้นจะนำ ATPและ NADPH มาใช้ในปฏิกิริยาการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสร้างสารประกอบคาร์โบไฮเดรต
http://nd-biology.tripod.com/mysite/nd_biology_11.html
ตอบ 2 สาร CFC คือ
คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFC) คือสารประกอบที่เกิดจาก คลอรีน (Cl) ฟลูออรีน (F) และคาร์บอน (C) ซึ่งเป็นสารพิษที่เกิดจากหลายกรณีเช่น การปล่อยควันพิษของโรงงาน โดยเรายังจะสามารถพบสารนี้ได้ในตู้เย็นของเรา หรือแม้แต่ในสเปรย์ทุกชนิด ฉะนั้น การใช้สเปรย์จึงเป็นการสร้างสาร CFC โดยสาร CFC นี้ มีความเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมมาก เพราะว่าสาร CFC สามารถที่จะทำลายชั้นโอโซน ทำให้ชั้นโอโซนเกิดช่องโหว่ ทำให้รังสีอัลตร้าไวโอเลต (UV) สามารถแผ่เข้ามาสู่ผิวโลกได้อย่างเข้มข้นขึ้น ทำให้โลกมีอุณหภูมิที่ร้อนจัด และทำให้เป็นโรคมะเร็งผิวหนังในคน พื้นดินจะกลายเป็นทะเลทราย เกิดภาวะน้ำแล้ง จนในที่สุด โลกก็จะถูกทำลาย และสิ่งมีชีวิตแทบทุกชนิดจะสูญพันธุ์
สาร CFC มีผลเสียมากกว่าผลดีต่อสิ่งแวดล้อม สารคลอโรฟูออโรคาร์บอน (Chlorofluorocarbon; CFC) เป็นกลุ่มของสารเคมีสังเคราะห์ที่มีคลอรีนผสมอยู่ ซึ่งใช้ทางอุตสาหกรรมหลายอย่าง สารเหล่านี้ไม่ค่อยจะทำปฏิกิริยาและใช้กับตู้เย็น (เป็นตัวทำละลายที่ใช้ทำความสะอาด) และถังดับไฟ แม้ดูเหมือนว่ามันมีประโยชน์ แต่คุณสมบัติที่ไม่ค่อยทำปฏิกิริยาของมันมีบทบาทในการทำลายชั้นโอโซน (ozone layer) ของโลกเรา ชั้นโอโซน (ozone layer) อยู่ในชั้นบรรยากาศที่ชื่อว่า สตราโตสเฟียร์ (stratosphere) ซึ่งมีความสูงอยู่ระหว่าง 15-40 กิโลเมตร (9.3-25 ไมล์) ชั้นโอโซนเป็นตัวกรองรังสีอัลตร้าไวโอเลต (ultraviolet, UV) ที่มีอันตรายต่อเซลล์ แม้ว่ายิ่งมันอยู่สูงมากขึ้น แต่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์มักจะอุ่นขึ้นและมีความหนาแน่นน้อยกว่าชั้น บรรยากาศที่อยู่ต่ำกว่า อากาศและสารเคมีต่างๆ จะผสมกันอย่างช้าๆ จากชั้นที่อยู่ต่ำไปยังชั้น(สตราโตสเฟียร์)ที่อยู่สูงขึ้นไป
ตอบ 4 ไวรัส เป็นศัพท์จากภาษาลาตินแปลว่า พิษ ในตำราชีววิทยาเก่าของไทยคำว่าไวรัสอาจเรียกว่า วิสา อันเป็นการทับศัพท์ในยุคแรกจากภาษาสันสกฤตที่แปลว่า พิษ เช่นเดียวกัน ปัจจุบันคำว่า ไวรัส หมายถึงจุลินทรีย์ที่สามารถก่อให้เกิดการติดเชื้อได้ (infectious agents) ทั้งในมนุษย์, สัตว์, พืช และ สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่เป็นสิ่งมีชีวิตมีเซลล์ (cellular life) ทำให้เกิดโรคที่ส่งผลกระทบกว้างขวาง จึงมีความสำคัญที่จะตองศึกษาทั้งในทางการแพทย์และทางเศรษฐกิจ ไวรัสเป็นปรสิตอยู่ในร่างของสิ่งมีชีวิตอื่น (obligate intracellular parasite) ไม่สามารถเติบโตหรือแพร่พันธุ์นอกเซลล์อื่นได้ ไวรัสอาจถือได้ว่าเป็นจุลินทรีย์ที่มีลักษณะ
ของการเป็นสิ่งมีชีวิตเพียงประการเดียวคือสามารถแพร่พันธุ์ หรือการถ่ายทอดสารพันธุกรรมของตนเองจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่ง อย่างไรก็ตามไวรัสไม่ใช่จุลินทรีย์ที่มีขนาดเล็กที่สุด ยังมีจุลินทรีย์ที่มีขนาดเล็กกว่าไวรัสคือ ไวรอยด์ (viroid) และ พริออน (prion) ไวรัสชนิดแรกที่ค้นพบคือไวรัสใบยาสูบด่าง(TMV หรือ Tobacco Mosaic Virus) ซึ่งค้นพบโดยมาร์ตินัส ไบเยอรินิค ใน ค.ศ. 1899ในปัจจุบันมีไวรัสกว่า 5,000 ชนิดที่ได้รับการบันทึกไว้ วิชาที่ศึกษาไวรัสเรียกว่าวิทยาไวรัส (virology) อันเป็นสาขาหนึ่งของจุลชีววิทยา (microbiology) http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%84%E0%B8%A7%E0%B8%A3%E0%B8%B1%E0%B8%AA
ตอบ 1 คลอโรพลาสต์ ( chloroplaast) เป็นพลาสติด ที่มีสีเขียว พบเฉพาะในเซลล์พืช และสาหร่าย เกือบทุกชนิด พลาสติคมีเยื่อหุ้มสองชั้น ภายในโครงสร้างพลาสติค จะมีเม็ดสี หรือรงควัตถุบรรจุอยู่ ถ้ามีเม็ดสีคลอโรฟิลล์ ( chlorophyll) เรียกว่า คลอโรพลาสต์ ถ้ามีเม็ดสีชนิดอื่นๆ เช่น แคโรทีนอยด์ เรียกว่า โครโมพลาส ถ้าพลาสติคนั้นไม่มีเม็ดสี เรียกว่า ลิวโคพลาสต์ ( leucoplast) ทำหน้าที่ เป็นแหล่งเก็บสะสมโปรตีน หรือเก็บสะสมแป้ง ที่เรียกว่า เม็ดสี ( starch grains) เรียกว่า amyloplast
ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารคลอโรฟิลล์ ภายในคลอโรพลาสต ์ประกอบด้วย
ส่วนที่เป็นของเหลว เรียกว่า สโตรมา ( stroma) มีเอนไซม์ที่เกี่ยวข้อง กับการสังเคราะห์ด้วยแสง แบบที่ไม่ต้องใช้แสง ( dark reaction) มี DNA RNA และไรโบโซม และเอนไซม์อีกหลายชนิด ปะปนกันอยู่
ในของเหลวเป็นเยื่อลักษณะคล้ายเหรียญ ที่เรียงซ้อนกันอยู่ เรียกว่า กรานา (grana) ระหว่างกรานา จะมีเยื่อเมมเบรน เชื่อมให้กรานาติดต่อถึงกัน เรียกว่า อิกเตอร์กรานา ( intergrana) หน่วยย่อย ซึ่งเปรียบเสมือน เหรียญแต่ละอัน เรียกเหรียญแต่ละอันว่า กรานาลาเมลลา ( grana lamella) หรือ กรานาไทลาคอยด์ ( grana thylakoid) ไทลาคอยด์ในตั้งเดียวกัน ส่วนที่เชื่อมติดกัน เรียกว่า สโตรมา ไทลาคอยด์ (stroma thylakoid) ไม่มีทางติดต่อกันได้ แต่อาจติดกับไทลาคอยด์ในตั้งอื่น หรือกรานาอื่นได้
ทั้งกรานา และอินเตอร์กรานา เป็นที่อยู่ของคลอโรฟิลล์ รงควัตถุอื่นๆ และพวกเอนไซม์ ที่เกี่ยวข้อง กับการสังเคราะห์ด้วยแสง แบบที่ต้องใช้แสง ( light reaction) บรรจุอยู่ หน้าที่สำคัญ ของคลอโรพลาส คือ การสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis) โดยแสงสีแดง และแสงสีน้ำเงิน เหมาะสม ต่อการสังเคราะห์ ด้วยแสงมากที่สุด
cell wall
ผนังเซลล์ เป็นเยื่อหนา หุ้มอยู่ชั้นนอก ของเยื่อหุ้มเซลลื ผนังเซลล์น ี้โปรโตปลาสซึมสร้างขึ้นมา เพื่อเพิ่มความแข็งแรง พบในแบคทีเรีย เห็ดรา สาหร่าย พืชชนิดต่างๆ
ในแบคทีเรีย ผนังเซลล์มีโพลีแซคคาไรด์เป็นแกน และมีโปรตีน กับไขมันยึดเกาะ ชั้นที่ให้ความแข็งแรง และอยู่ชั้นในสุด เรียกว่า ชั้นมิวรีน หรือเปปติโดไกลแคน (murein หรือ peptidoglycan)
เห็ดรา ผนังเซลล์เป็นพวกไคติน ( chitin) ซึ่งเป็นสารประกอบ ชนิดเดียวกันกับเปลือกกุ้ง บางครั้งอาจพบว่า มีเซลลูโลสปนอยู่ด้วย
สาหร่าย ผนังเซลล์ประกอบด้วยเพคติน ( pectin) เป็นส่วนใหญ่ และมีเซลลูโลสประกอบอยู่ด้วย
ในพืช ผนังเซลล์ ประกอบด้วย เซลลูโลส และสารประกอบเพคติก เช่น แคลเซียมเพคเตด เป็นต้น ผนังเซลล์พืชที่อยู่ติดๆ กัน ถึงแม้จะหนา และแข็งแรง แต่ก็มีช่องทางติดต่อกันได้ เป็นทางติดต่อของไซโตปลาสซึมทั้ง 2 เซลล์ ที่เรียกว่า พลาสโมเดสมาตา ( plasmodesmata)
พลาสโมเดสมาตา
vacuole
แวคิวโอล ( vacuole) เป็นออร์แกเนลล์ ที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียว มีลักษณะเป็นถุง มีเมมเบรน ซึ่งเรียกว่า โทโนพลาสต์ ( tonoplast) ห่อหุ้ม ภายในมีสารต่างๆ บรรจุอยู่ โดยทั่วไป จะพบในเซลล์พืช และสัตว์ชั้นต่ำ ในสัตว์ชั้นสูง มักไม่ค่อยพบ
แวคิวโอล ทำหน้าที่ ี่ช่วยให้เซลล์พืชดำรงค์ความมีชีวิต และยังทำหน้าที่เก็บสะสมสาร ที่เป็นอันตราย ต่อไวโตพลาสซึมของเซลล์ ในเซลล์พืชที่ยังอ่อน จะมีแวคิวโอลเล็กๆ เป็นจำนวนมาก เซลล์พืชที่เจริญเติบโต เต็มที่สมบรูณ์ แวคิวโอลจะรวมกัน มีขนาดใหญ่มากประมาณ 95 % หรือมากกว่า ี้โดยปริมาตรของแต่ละเซลล์ แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
• แซป แวคิวโอล ( sap vacuole) พบเฉพาะในเซลล์พืชเท่านั้น ภายในบรรจุของเหลว ซึ่งส่วนใหญ่เป็นน้ำ และสารละลายอื่นๆ ในเซลล์พืชที่ยังอ่อนๆอยู่ แซป แวคิวโอล จะมีขนาดเล็ก รูปร่างค่อนขางกลม แต่เมื่อเซลล์แก่ขึ้น แวคิวโอลชนิดนี้ จะมีขนาดใหญ่เกือบเต็มเซลล์ ทำให้ส่วนของนิวเคลียส และไซโทพลาสซึม ส่วนอื่นๆ ถูกดันไปอยู่ทางด้านข้าง ด้านใดด้านหนึ่งของเซลล์
• ฟูด แวคิวโอล ( food vacuole ) พบในโพรโทซัวพวกอะมีบา และพวกที่มีขนซีเรีย นอกจากนี้ ยังพบในเซลล์เม็ดเลือดขาว และฟาโกไซทิกเซลล์ ( phagocytic cell) อื่นๆด้วย ฟูด แวคิวโอล เกิดจาการนำอาหารเข้าสู่เซลล ์หรือการกิน แบบฟาโกไซโทซิส (phagocytosis) ซึ่งอาหารนี้ จะทำการย่อย โดยน้ำย่อยจากไลโซโซมต่อไป
• คอนแทรกไทล์ แวคิวโอล ( contractile vacuole) พบในโพรโทซัวน้ำจืดเท่านั้น เช่น อะมีบา พารามีเซียม ทำหน้าที่ขับถ่ายน้ำที่มากเกินความต้องการ และของเสียที่ละลายน้ำ ออกจากเซลล์ ์และควบคุมสมดุลน้ำ ภายในเซลล์ให้พอเหมาะด้วย
mitochondrion
ไมโตคอนเดรีย เป็นออร์แกเนลล์ ที่พบเฉพาะในเซลล์ ของยูคารีโอต ที่ใช้ออกซิเจน ในการหายใจเท่านั้น ในระยะแรกที่พบ ตั้งชื่อออร์แกเนลล์นี้หลายชื่อ เช่น คอนดริโอโซม ( chondriosome) ไบโอบลาสต์ ( bioblast) จนกระทั่ง พ.ศ. 2440 เบนดา (benda) ได้เรียกว่า ไมโตคอนเดรีย
รูปร่างของไมโตคอนเดรีย เป็นก้อนกลม หรือก้อนรีๆ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 0.5-1.0 ไมครอน ความยาวประมาณ 5-10 ไมครอน หรือยาวมากกว่า มีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น ซึ่งเป็นชนิดยูนิตเมมเบรน เยื่อชั้นในมีลักษณะเป็นท่อ หรือเยื่อที่พับทบกันอยู่ เรียกว่า ครีสตี ( cristae) ท่อนี้ยื่นเข้าไปในส่วนของเมทริกซ์ ( matrix) ที่เป็นของเหลว ของสารประกอบหลายชนิด
โครงสร้างอย่างละเอียดของไมโตคอนเดรีย
ไมโตคอนเดรีย พบในยูคารีโอตเกือบทุกชนิด ยกเว้นเซลล์บางชนิด เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดง โดยเซลล์แต่ละเซลล์ มีจำนวนไมโตคอนเดรียไม่เท่ากัน โดยทั่วไป พบไมโตคอนเดรียมาก ในเซลล์ที่มี อัตราเมตาโบลิซึมสูง เช่น เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์ต่อม เซลล์ที่กำลังเจริญเติบโต เป็นต้น
หน้าที่
1. สร้างสารให้พลังงานสูง คือ ATP (Adenosine triphosphate) โดยแยกเป็น 2 ส่วน คือ
• เยื่อหุ้มด้านนอก ทำหน้าที่เกี่ยวข้อง กับการสร้างสารประกอบ ฟอสโฟลิปิด
• เยื่อหุ้มด้านใน มีเอนไซม์เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ ATP
2. ภายในเมทริกซ์มีของเหลว ที่ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ ซึ่งเกี่ยวข้อง กับปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ในวัฏจั
เครปส์ ( Krebs cycle)
3. มี DNA (Deoxyribonucleic acid) RNA (Ribonucleic acid) เอนไซม์ และไรโบโซม อยู่ภายในออร์แกเนลล์ ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนขึ้น ภายในออร์แกเนลล์
http://student.nu.ac.th/phitsanu_edu/cell_plant.htm
ตอบ 1 เซลล์จะดำรงอยู่ได้จะต้องประกอบด้วยองค์ประกอบและออร์แกเนลล์ต่างๆ ที่ทำหน้าที่แตกต่างกัน นอกจากนี้แล้วเซลล์จะดำรงชีวิตอยู่ได้ยังขึ้นอยู่กับสภาวะแวดล้อมของเซลล์ที่เหมาะสมอีกด้วย ถ้าสภาวะแวดล้อมภายนอกเปลี่ยนแปลงจะมีผลต่อเมแทบอลิซึมของเซลล์ สภาวะแวดล้อมภายนอกและสภาวะแวดล้อมภายในเซลล์ถูกแบ่งแยกจากกันโดยเยื่อหุ้มเซลล์ ตลอดเวลาที่เซลล์ยังมีชีวิตอยู่จะมีการลำเลียงสารเข้าออกจากเซลล์ตลอดเวลา แต่เนื่องจากเยื่อหุ้มเซลล์มีสมบัติในการเลือกที่จะให้สารบางชนิดเคลื่อนผ่าน สมบัติดังกล่าวทำให้เยื่อหุ้มเซลล์มีบทบาทสำคัญในการควบคุมองค์ประกอบทางเคมี หรือสภาวะแวดล้อมภายในเซลล์
นักชีววิทยาได้ศึกษาการลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์ พบว่ามี 2 รูปแบบด้วยกัน คือ
1. การลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
การลำเลียงแบบไม่ใช้พลังงาน
การแพร่ (diffusion)
1. การแพร่แบบธรรมดา เป็นการเคลื่อนที่ของโมเลกุลจากจุดที่มีความเข้มข้นสูงกว่า ไปยังจุดที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า การเคลื่อนที่นี้เป็นไปในลักษณะทุกทิศทุกทาง โดยไม่มีทิศทางที่แน่นอน ตัวอย่างการแพร่ที่พบได้เสมอคือ การแพร่ของเกลือในน้ำ การแพร่ของน้ำหอมในอากาศ
ตอบ 3 เอนโดไซโทซิส ( endocytosis )
เป็นการลําเลียงสารตรงกันข้ามกับ เอกโซไซโทซิส คือ เป็นการลำเลียงสารขนาดใหญ่
เข้าสู่เซลล์ เอนโดไซโทซิสในสิ่งมีชีวิต มีชื่อเรียกแตกต่างกันไปตามกลไกการลำเลียง เช่น
ฟาโกไซโทซิส (phagocytosis) พิโนไซโทซิส (pinocytosis) และ
การนำสารเข้าสู่เซลล์โดยอาศัยตัวรับ (receptor-mediated endocytosis)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1a/ Endocytosis_types.svg/672px-Endocytosis_types.svg.png
ฟาโกไซโทซิส (phagocytosis)
คือ การลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์ที่พบได้ในเซลล์จำพวก อะมีบาและเซลล์เม็ดเลือดขาว
โดยเซลล์สามารถยื่นไซโทพลาซึม ออกมาล้อมอนุภาคของสารที่มีขนาดใหญ่ที่เป็นของแข็ง
ก่อนที่จะนำเข้าสู่เซลล์ในรูปของเวสิเคิล จากนั้นอาจรวมตัวกับไลโซโซมภายในเซลล์เพื่อย่อย
สลายสารอาหารในเวสิเคิลด้วยเอนไซม์ภายในไลโซโซม
ฟาโกไซโทซิสเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า การกินของเซลล์ (cell eating)
ตอบ 1 โปรตีน (อังกฤษ: protein) เป็นสารอินทรีย์ซึ่งพบได้ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด มีโครงสร้างซับซ้อนและมีมวลโมเลกุลมาก โปรตีนมีหน่วยย่อยคือ กรดอะมิโน เรียงต่อกันด้วยพันธะเปปไทด์ โปรตีนมีหน้าที่สำคัญต่อโครงสร้างและกิจกรรมภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รวมทั้งไวรัสด้วย โปรตีนในอาหารนั้นเป็นแหล่งของกรดอะมิโน ให้แก่สิ่งมีชีวิตแต่ไม่สามารถสังเคราะห์กรดอะมิโนเหล่านั้นได้เอง
โปรตีนเป็นหนึ่งในมหโมเลกุล (macromolecules) เช่นเดียวกันกับโพลีแซคาไรด์ (คาร์โบไฮเดรต) และกรดนิวคลีอิก (สารพันธุกรรม) ซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต โปรตีนถูกค้นพบครั้งแรกโดย Jöns Jacob Berzelius ในปี พ.ศ. 2381 (ค.ศ. 1838)
ตอบ 4 ผิวหนัง คือ สิ่งภายนอกที่ปกคลุมคอยป้องกันร่างกายของสัตว์จากเชื้อโรค ผิวหนังมีหลายชนิดในสัตว์ที่แตกต่างกันไป สัตว์หลายชนิดมีขนปกคลุมที่ผิวหนัง เช่น สุนัข หมี กระรอก หนู เป็นต้น นกมีขนนกปกคลุมที่ผิวหนังเพื่อทำหน้าที่ในการบิน ส่วนปลาและสัตว์เลื้อยคลาน เช่น งู เป็นต้น มีเกล็ดปกคลุมผิวหนัง
ผิวหนังของมนุษย์โดยปกติแล้วจะมีขนเส้นเล็กมากปกคลุมอยู่ ซึ่งจะมองเห็นได้ยาก แต่บางคนมีขนดกหนา ทำให้สังเกตเห็นเส้นขนได้ง่ายขึ้น ผิวหนังของมนุษย์จะมีขนปกคลุมอยู่มากบริเวณที่เป็นข้อพับ เช่น ใต้วงแขน และอวัยวะเพศ และมีขนที่ขึ้นยาวและสังเกตเห็นได้ง่าย ได้แก่เส้นผมบนศีรษะ หนวดและเคราของผู้ชาย
ผิวหนังของสัตว์บางชนิดสามารถทำเป็นหนังที่ใช้ในอุตสาหกรรม โดยมักจะนำไปผลิต รองเท้า เสื้อผ้า กระเป๋า ลูกฟุตบอล เป็นต้น
ตอบ 3 โครงสร้างภายในเซลล์ของโพรทิสต์บางชนิด มีลักษณะเป็นถุงลม ทำหน้าที่กำจัดน้ำออกจากเซลล์ จะขยายขนาดโตขึ้นเมื่อได้รับน้ำที่อยู่รอบ ๆ และจะหดตัวแฟบลงอย่างรวดเร็วเมื่อถ่ายน้ำหรือพ่นน้ำออกไปนอกเซลล์แล้ว เซลล์พวกหนึ่งของเนื้อเยื่อโฟลเอ็ม มีขนาดค่อนข้างเล็กอยู่ชิดด้านข้างของซีฟทิวบ์
