Recomendados
Mais conteúdo relacionado
Mais procurados
Mais procurados (20)
Semelhante a บทที่ 11 การสืบพันธ์และการเจริญเติบโต
Semelhante a บทที่ 11 การสืบพันธ์และการเจริญเติบโต (20)
Mais de ฟลุ๊ค ลำพูน
Mais de ฟลุ๊ค ลำพูน (20)
บทที่ 11 การสืบพันธ์และการเจริญเติบโต
- 1. บทที่ 11 ื การสบพ ันธุและการเจริญเติบโต ์ (Reproduction & Development) 1
- 3. Reproduction & Development การสืบพันธุ์ (reproduction) หมายถึง ความสามารถในการ ผลิตหน่ วยสิ่งมีชีวิตที่เหมือนตนเอง (like begets like) การเจริญ (development) หมายถึง การเติบโต (growth) และการเปลี่ยนแปลงที่เรี ยกว่ าดิฟเฟอเรนทิเอชั่น (differentiation) เรื่องของการสืบพันธุ์และการเจริญเกี่ยวข้ องสัมพันธ์ กับ วงจรชีวิต (life cycle) ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด Reproduction แบ่ งออกเป็ น 1. Cellular reproduction 2. Organismic reprodution 3
- 4. Reproduction แบ่ งออกเป็ น • 1. Cellular reproduction 2. Organismic reprodution 4
- 5. Cellular reproduction (การสื บพันธุ์ระดับเซลล์ ) 1. เซลล์ ผลิตหน่ วยทีเ่ หมือนตัวเองได้ อย่ างไร 2. กระบวนการทีเ่ กิดขึน ้ 3. ความสั มพันธ์ ระหว่ างโครงสร้ างและหน้ าที่ 4. division of eukaryotic cell 5
- 6. การแบ่ งเซลล์ เป็ นกระบวนการสืบพันธุ์ เจริญเติบโต และซ่ อมแซม คุณสมบัติของสิงมีชีวิตคือการสืบพันธุ์ การสืบพันธุ์มีทงแบบอาศัยเพศ (sexual ่ ั้ reproduction) และแบบไม่อาศัยเพศ (asexual reproduction) การสืบพันธุ์แบบ อาศัยเพศเกี่ยวข้ องกับการรวมตัวกันของเซลล์สืบพันธุ์ (gamete) ที่มาจากพ่อและแม่ ทําให้ ได้ เซลล์ที่เรี ยกว่าโซโกต (zygote) ซึงจะเจริญต่อไปเป็ นลูกรุ่นใหม่ที่มี ่ องค์ประกอบพันธุกรรมแตกต่างไปจากพ่อและแม่ การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเป็ น การเพิ่มจํานวนของสิงมีชีวิตเพียงอย่างเดียว โดยตัวที่เกิดใหม่มีองค์ประกอบทาง ่ พันธุกรรมเหมือนกับตัวเริ่มต้ นทุกประการ การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเกี่ยวข้ องกับการแบ่งเซลล์แบบปกติ ที่เรี ยกว่า ไมโทซิส (mitosis) (mitosis มาจากคําว่า mitos = สายใย หรื อ เส้ นโครโมโซม) ซึงเป็ น ่ กระบวนการเพิ่มจํานวนเซลล์ โดยที่เซลล์ใหม่ยงคงมีโครโมโซมเหมือนเดิม และ ั จํานวนเท่ากับเซลล์เริ่มต้ น การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เป็ นกระบวนการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศใน สิงมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อมีบา สําหรับในสิงมีชีวิตหลายเซลล์พบการแบ่งเซลล์แบบนี ้ ่ ่ ในการเจริ ญเติบโต การสร้ าง และการซ่อมแซมเนื ้อเยื่อ 6
- 7. The functions of cell division (a) (c) (b) (a) Amoeba : reproduction (b) Multicellular organisms: growth and development (c) Mature multicellular organisms: renewal and repair of tissues 7
- 8. การแบ่ งเซลล์ ในสิ่งมีชีวิตพวกโปรคาริโอต พวกโปรคาริโอตมีสภาพเป็ นเซลล์เดี่ยว ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส มี DNA เพียง 1 โมเลกุลรวมอยูกบและโปรตีนมีลกษณะเป็ นวง เรี ยกว่า genophore มีวิธีการสืบพันธุ์ ่ ั ั แบบไม่อาศัยเพศ เป็ นแบบ binary fission ซึงมีกระบวนการดังนี ้ เวลาที่จะมีการแบ่ง ่ เซลล์ genophore จะเคลื่อนตัวเข้ ามาติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ เพื่อใช้ เยื่อหุ้มเซลล์เป็ นที่ยด ึ แล้ วเริ่มคลายตัวของ DNA และจําลอง DNA ได้ เป็ น genophore 2 วง ซึงจะเคลื่อนย้ าย ่ ออกจากกันตามผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ ต่อจากนันเซลล์จะแบ่งตัวที่กงกลางได้ เป็ น 2 เซลล์ ้ ึ่ แต่ละเซลล์ประกอบด้ วย genophore 1 วง 8
- 9. เซลล์ ของยูคาริโอต (eukaryotic cell) ภายใน eukaryotic cell มีนิวเคลียสที่ห้ ุมด้ วยเยื่อหุ้ม นิวเคลียส นิวเคลียสเป็ นศูนย์ ควบคุมกิจกรรมต่ างๆ ภายใน นิวเคลียสมี nuceolus และเส้ นใยขนาดเล็กที่ย้อมติดสี จําเพาะมากมายขดม้ วนซ้ อนกันเหมือนร่ างแห เรี ยกว่ า โคร มาติน (chromatin) เส้ นใยโครมาตินประกอบด้ วย DNA ที่พน ั รอบโมเลกุลโปรตีน histone อย่ างมีแบบแผน และขดม้ วนตัว หลายชัน ในช่ วง metaphase จะขดม้ วนตัวแน่ นที่สุดเป็ นแท่ ง ้ โครโมโซม 9
- 11. แผนภาพแสดงโครงสร้ างของโครมาตินที่ประกอบด้ วย DNA และ histone ที่ขดม้ วนตัวกันแน่ นจนเห็นเป็ นรูปร่ างของ โครโมโซมชัดเจนในระยะ metaphase a) DNA รวมกับ histone 4 ประเภท เป็ นโครงสร้ างที่เรียกว่ า nucleosome แต่ ละหน่ วยจะต่ อเข้ าด้ วยกันด้ วย histone อีกประเภท หนึ่งที่เรี ยกว่ า H1 b) nucleosome รวมตัวกันเป็ นสายยาว เรี ยกว่ า chromatin fiber c) โครมาตินจะม้ วนตัวอยู่ภายในนิวเคลียสในสภาวะปกติ แต่ ในเซลล์ ที่มีการแบ่ งตัวสายโครมาตินจะม้ วนตัวเองทบกันเป็ นชันๆอย่ างมี ้ ระบบจนมีความหนามากขึน ้ d) โครโมโซมที่มีความแน่ นมากที่สุดในช่ วง metaphase 11
- 12. 12
- 13. Cellular reproduction (การสืบพันธุ์ของเซลล์ ) การแบ่งเซลล์ประกอบด้ วย การแบ่งนิวเคลียส (nuclear division หรื อ karyokinesis) สลับกับการแบ่งไซโตพลาสซึม (cytoplasmic division หรื อ cytokinesis) ในกระบวนการแบ่งนิวเคลียส มี 2 แบบ คือ ไมโทซิส (mitosis) และ ไมโอซิส (meiosis) 13
- 14. หมายเหตุ คําว่ า mitosis และ meiosis หมายถึงกระบวนการแบ่ ง นิวเคลียสเท่ านัน แต่ คนมักเรี ยกผิดเป็ นการแบ่ งเซลล์ จงเป็ นที่ ้ ึ เข้ าใจว่ า หมายถึง การแบ่ งเซลล์ แบบไมโทซิส (mitotic cell division) และการแบ่ งเซลล์ แบบไมโอซิส (meiotic cell division) 14
- 15. The cell cycle หมายถึงวงจรชีวตเซลล์ ทเี่ ริ่มจากเซลล์ เดิม 1 เซลล์ ิ ผ่ านกระบวนการแบ่ งเซลล์ จนเสร็จสิ้นสมบูรณ์ ได้ เซลล์ ใหม่ 2 เซลล์ ประกอบด้ วย 2 ช่ วง คือ 1. Interphase 2. M phase 15
- 16. MITOSIS • Interphase • • • • Prophase metaphase Anaphase telophase interphase M phase 18 ชั่วโมง 20 ชั่วโมง 2 ชั่วโมง * ในสิ่ งมีชีวตจะมี S และ G2 ใกล้เคียงกันต่างกันที่ G1 ิ 16
- 17. 17
- 18. The stages of mitotic cell division in an animal cell 18
- 19. The stages of mitotic cell division in an animal cell 19
- 20. Cytokinesis ในเซลล์ สัตว์ รูป scanning electron microscope แสดงรอยคอดที่เยื่อ หุ้มเซลล์บริเวณตรงกลางของเซลล์ ที่กําลังแบ่งตัว โดยภายในเซลล์ตรง บริเวณที่เกิดรอยคอด microfilament มารวมกันเกิดเป็ นวง (contracting ring) เกิดแรงหดตัว ของ actin กับ myosin ทําให้ เยื่อหุ้ม เซลล์เกิดเป็ นรอยคอด รอยคอดจะ รัดเข้ ามากขึ ้นจนไซโตพลาสซึมถูก แบ่งแยกออกจากกันและกลายเป็ น เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ 20
- 21. cytokinesis ในเซลล์ พืช รูป transmission electron microscope ของระยะ telophase ของเซลล์พืช จะเห็นว่า vesicles จาก Golgi apparatus มารวมกัน ตรงจุดกลางเซลล์ และขยายยาว ออกเป็ นโครงสร้ างที่เรี ยกว่า cell plate ซึงจะเจริญเป็ นผนังเซลล์ของ ่ แต่ละเซลล์ตอไป ่ 21
- 22. Mitosis in plant cell (จากรากหอม) A B C D E 22
- 23. Meiosis • Interphase • • • • Prophase I Metaphase I Anaphase I telophase I • Interphase II • • • • Prophase II Metaphase II Anaphase II telophase II 23
- 24. 24
- 25. 25
- 26. Comparison of Mitosis &Meiosis 26
- 27. ลักษณะสําคัญของ Meiosis และ Mitosis Mitosis Meiosis 1 จํานวนโครโมโซมหลังการแบ่งยังเท่า โครโมโซมลดลงครึ่ งหนึ่งในไมโอซี ส เดิม เนื่องจากการแยกกันของฮอโมโลกัส โครโมโซม ส่ วนไมโอซี สII จะเป็ นการแบ่ง แบบไมโทซี สธรรมดา 2 การแบ่งเซลล์มีเพียงขั้นตอนเดียวโดยมี การแบ่งเซลล์มี 2 ขั้นตอน มีแบ่งนิวเคลียส การจําลองตัวเองของโครโมโซมแล้ว และแบ่งไซโทพลาสซึ มอย่างละ 2 ครั้ง ได้ แยกไปยังขั้วทั้งสองแล้วแบ่งไซ เซลล์ใหม่ 4 เซลล์ โทพลาสซึ มได้เป็ น 2 เซลล์ ั ั 3 โครโมโซมไม่มีการเข้าคู่กนไม่มีการ โครโมโซมมีการเข้าคู่กน และมีการ แลกเปลี่ยนชิ้นส่ วนโครโมโซม แลกเปลี่ยนชิ้นส่ วนโครโมโซม 27
- 28. Mitosis 4 องค์ประกอบทางพันธุกรรมและ โครโมโซมของเซลล์ใหม่ท้ งสองเซลล์ ั จะเหมือนกัน 5 จํานวนโครโมโซมในเซลล์ท้ งสองที่ ั ได้จะเท่ากับเซลล์เดิม Meiosis องค์ประกอบทางพันธุกรรมและ โครโมโซมของเซลล์ใหม่มีความแตกต่าง กันเพราะเกิด crossing over จํานวนโครโมโซมของเซลล์ใหม่จะมีเพียง ครึ่ งหนึ่งของเซลล์เดิม 6 เซลล์ใหม่ที่ได้แบ่งเซลล์แบบไมโทซี ส เซลล์ใหม่ที่ได้ไม่สามารถแบ่งเซลล์แบบไม ได้อีก โอซี สได้อีก แต่แบ่งแบบไมโทซี สได้ 28
- 29. Mitosis Meiosis 7 โดยปกติจะเกิดที่เซลล์ร่างกายของสัตว์ เกิดที่เซลล์ที่ทาหน้าที่เป็ นเซลล์สืบพันธุ์ ํ และเนื้อเยือเจริ ญของพืช ่ เท่านั้น 8 กระบวนการจะเกิดตั้งแต่ไซโกตหรื อ เอ็มบริ โอไปเรื่ อยๆ กระบวนการจะเกิดในพืชหรื อสัตว์ที่ สื บพันธุ์ได้แล้วเท่านั้น 29
- 30. Regulation of the cell cycle (การควบคุมวงชีวตเซลล์ ) ิ เช่ น เซลล์ แต่ ละชนิดจะมีแบบแผนของวงจรชีวิตเซลล์ แตกต่ างกัน -เซลล์ ท่ ผิวหนังแบ่ งตัวตลอดเวลา ี -เซลลืท่ ตบจะไม่ แบ่ งตัว แบ่ งเฉพาะเมื่อมีบาดแผล ี ั -เซลล์ ประสาทและเซลล์ กล้ ามเนือไม่ แบ่ งตัวเลย ้ 30
- 31. การเปลี่ยนสภาพของเซลล์ และการชราภาพของเซลล์ 1. การเพิมจํานวนเซลล์ (cell multiplication) ่ 31
- 33. 3. การเปลียนแปลงของเซลล์ เพือไปทําหน้ าทีต่างๆ (cell differentiation) ่ ่ ่ 33
- 34. 4. การเกิดรู ปร่ างทีแน่ นอน (morphogenesis) ่ 34
- 35. Diploid = สภาวะที่ cell มี chromosome 2 ชุด (2n) Haploid = สภาวะที่ cell มี chromosome 1 ชุด (n) Gamete = เซลล์ สืบพันธุ์ท่ มีจานวน chromosome เป็ น haploid ี ํ •Sperm, ova •Human gametes ประกอบด้ วย 22 autosomes + 1 sex chromosome (Xหรื อ Y) Fertilization = การรวมกันของ gametes เกิดเป็ น zygote Zygote = cell diploid Mitosis organism 35
- 36. การสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวต ( Organismic reproduction) ิ ความสําคัญของการสืบพันธุ์คือ เป็ นสิ่งจําเป็ นต่ อการต่ อเนื่อง ของสิ่งมีชีวต และเป็ นกลไกช่ วยให้ เกิดวิวัฒนาการ ในระดับ organism ิ การสืบพันธุ์แบ่ งออกเป็ น 2 แบบ คือ การสืบพันธุ์แบบไม่ อาศัยเพศ และ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ 36
- 37. 1. การสืบพันธุ์แบบไม่ อาศัยเพศ (asexual reproduction) เป็ นการผลิตหน่วยสิงมีชีวิตใหม่จากหน่วยสิงมีชีวิตเดิม โดยอาศัยการ ่ ่ แบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิส มีหลายแบบ Binary Fission (การแบ่งออกเป็ น 2 ส่วน) เซลล์เดิมแยกออกเป็ น 2 ส่วนเท่าๆกัน ได้ สงมีชีวิตใหม่ 2 ตัว ิ่ ได้ แก่ สาหร่ายเซลล์เดียว อะมีบา พารามีเซียม ยูกลีนา แบคทีเรี ย Fission of a sea anemone Fission of amoeba Fission of bacteria 37
- 39. Budding (การแตกหน่อ) สิงมีชีวิตตัวใหม่เจริญมาจากกลุมเซลล์ที่ ่ ่ เรี ยกว่าหน่อ (bud) ซึงยอกออกจากสิงมีชีวิตตัวเดิม เช่นการแตกหน่อของยีสต์ ่ ่ ,ไฮดรา ,กล้ วย, ใบต้ นตายใบเป็ น,ไผ่ Hydra ยีสต์ 39
- 40. Fragmentation เกิดขึ ้นโดยที่สวนของร่างกายหลุดออกเป็ นส่วนๆ แต่ละส่วน ่ สามารถเจริญเป็ นสิงมีชีวิตตัวใหม่ได้ ่ -ต้ องเกิดพร้ อมกับ regeneration -พบใน ไฮดรา,ดอกไม้ ทะเล,พลานาเรี ย,ดาวทะเล -regeneration ทําให้ สงมีชีวิตสามารถสร้ างส่วนที่ขาดหายไปทดแทนขึ ้นมาใหม่ได้ ิ่ (arm ของดาวทะเล) 40
- 41. การสร้ างกลุ่มเซลล์ พเศษ ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบาง ิ ชนิด เช่นฟองนํ ้ามีการสร้ างเจมมูล (gemmules) เจริ ญอยู่ ภายในร่างกาย ภายในเจมมูลมีกลุมเป็ นจํานวนมาก ซึงเมื่อ ่ ่ ตัวเดิมตายไป เจมมูลจะหลุดออกมาเป็ นอิสระ และเซลล์ที่อยู่ ภายในจะเจริ ญเป็ นสิ่งมีชีวิตตัวใหม่ 41
- 42. Sporulation (การสร้ างสปอร์ ) เซลล์มีการแบ่งหลายๆครังจน ้ ได้ เป็ นเซลล์จํานวนมาก แต่ละเซลล์เรี ยกสปอร์ ซึงแพร่ไปในที่ ่ ต่างๆได้ โดยง่าย เช่น เชื ้อรา ,เห็ด,เฟริ์ น มอส 42
- 44. Life cycle of basidiomycetes 44
- 46. Life cycle of Rhizopus stolonifer sporangium Asexual phase Sexual phase zygospore 46
- 47. ข้ อดีของ asexual reproduction 1. เป็ นประโยชน์ สาหรับสัตว์ พวกที่เกาะอยู่กับที่ ซึ่ง ํ ไม่ สามารถผสมพันธุ์กับตัวอื่น 2. สามารถเพิ่มจํานวนได้ รวดเร็ว 3. ประโยชน์ ท่ สาคัญคือ ลักษณะที่เหมาะสมกับ ี ํ สิ่งแวดล้ อมยังคงอยู่ต่อไปในรุ่ นต่ อๆไป 47
- 48. 2. การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (sexual reproduction) เป็ นการผลิตหน่ วยของสิ่งมีชีวตโดยการรวมตัวของ ิ เซลล์ สืบพันธุ์หรื อหน่ วยของพันธุกรรม ซึ่งอาจมาจาก สิ่งมีชีวตแต่ ละตัวหรื อสิ่งมีชีวตตัวเดียวกันก็ได้ ิ ิ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศแบ่ งออกได้ เป็ นดังนี ้ 48
- 49. 2.1 conjugation ตัวอย่ างเช่ น โปรโตซัวจะมีการ conjugation ระหว่ าง โปรโตซัว 2 ตัว นิวเคลียสของโปรโตซัวทังสองจะมีการแบ่ งตัวแบบไมโอซิส ้ ต่ อจากนันมีการแลกเปลี่ยนนิวเคลียส หลังจากที่นิวเคลียสรวมตัวกันแล้ ว ้ โปรโตซัวทังสองตัว จะแยกจากกันและต่ างก็ไปแบ่ งตัวต่ อไป ้ 49
- 51. 2.2 สําหรับในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เกิดจากการรวมตัวกันของเซลล์ สืบพันธุ์ท่ มีขนาดและรู ปร่ างต่ างกัน เซลล์ สืบพันธุ์เพศเมียหรือไข่ ี มีขนาดใหญ่ และไม่ เคลื่อนที่ เซลล์ สืบพันธุ์เพศผู้มีขนาดเล็ก ได้ แก่ ไฮดรา,ไส้ เดือน,คน เป็ นต้ น ข้ อดีของ sexual reproduction เป็ นการเพิ่มความแตกต่ างแปรผันทางพันธุกรรม (genetic variation) ซึ่งมีประโยชน์ ในสิ่งแวดล้ อมที่เปลี่ยนแปลง 51
- 52. ความแตกต่ างระหว่ าง reproductive cycle และ pattern ของสัตว์ ชนิดต่ างๆ สัตว์ มี reproductive cycle ขึนอยู่กับฤดูกาล ้ -สัตว์ จะสืบพันธุ์เมื่อมีอาหารเหลือจากการดํารงชีวิตที่ จําเป็ นอื่นๆ และเมื่อสิ่งแวดล้ อมเหมาะกับการเจริญของสมาชิก ใหม่ และถูกควบคุมโดยฮอร์ โมนและสิ่งแวดล้ อม สิ่งมีชีวิตต่ างๆสามารถดํารงชีวิตในแบบต่ างๆกัน บาง ชนิดสามารถสืบพันธุ์ได้ ทงแบบไม่ อาศัยเพศ และแบบอาศัยเพศ ั้ หรื อสลับกัน โดยจะสืบพันธุ์แบบไม่ อาศัยเพศเมื่อสิ่งแวดล้ อม เหมาะสม และแบบอาศัยเพศเมื่อสิ่งแวดล้ อมเปลี่ยนแปลง 52
- 53. การสืบพันธุ์ของสัตว์ บางชนิด อาจเกิดขึนโดยวิธีท่ เรี ยกว่ า ้ ี parthenogenesis คือเซลล์ สืบพันธุ์เพศเมียเจริญเป็ นสิ่งมีชีวิตที่ สมบูรณ์ โดยไม่ ต้องมีการปฏิสนธิ พบในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด เช่ น ผึง มด ต่ อ แตน เพลีย rotifers และ crustaceans บางชนิด ตัวเต็ม ้ ้ ไวที่เจริญมาจาก parthenogenesis จะเป็ น haploid และเซลล์ จะไม่ มีการแบ่ งแบบไมโอซิสในการสร้ างไข่ สําหรับผึงนัน ไข่ ท่ มีการปฏิสนธิจะเจริญเป็ นนางพญา ้ ้ ี และผึงงานที่เป็ นตัวเมียทังหมด ส่ วนไข่ ท่ ไม่ มีการปฏิสนธิจะเจริญ ้ ้ ี เป็ นผึงตัวผู้ ้ ปลาบางชนิด สัตว์ สะเทินนําสะเทินบก และ ้ สัตว์ เลือยคลาน มีการสืบพันธุ์แบบ parthenogenesis เช่ นกัน โดย ้ การเพิ่มจํานวนโครโมโซมหลังการเกิดไมโอซิส เป็ น diploid zygote 53
- 54. Hermaphroditism เกิดขึนในสิ่งมีชีวตหลายชนิดที่ไม่ สามารถหาคู่ผสมพันธุ์ ้ ิ ได้ ตัวอย่ างเช่ น พวกที่อยู่กับที่ พวกอยู่ในรู หรื อพวกปรสิต - สิ่งมีชีวตมีทง 2 เพศในตัวเดียวกัน ิ ั้ -บางชนิดผสมภายในตัวเอง บางชนิดผสมข้ ามตัว แต่ เป็ นการเพิ่ม ประสิทธิภาพเป็ น 2 เท่ าในการเพิ่มจํานวนลูกหลาน สิ่งมีชีวตบางชนิดอาจสลับกันทัง 2 เพศ หรื อบางชนิดเป็ น ิ ้ protogynous (female first) หรือ protandrous (male first) หรือบางชนิด เกี่ยวข้ องกับอายุและขนาดตัว ตัวอย่ างเช่ น พวกที่เป็ น protogynous ได้ แก่ ปลา blue head wrasse ตัวที่แก่ ท่ ีสุด และตัวใหญ่ ท่ สุดในฝูงปลาจะเป็ นตัวผู้ เพื่อทําหน้ าที่ปองกัน ี ้ อันตรายให้ ฝูงปลา พวกหอย oysters เป็ น protandrous ตัวใหญ่ จะกลายเป็ นตัวเมียซึ่ง สร้ างไข่ ได้ เป็ นจํานวนมาก 54
- 55. ปลา blue head wrasse ตัวที่แก่ ท่ ีสุด และตัวใหญ่ ท่ ีสุดในฝูงปลาจะเป็ นตัวผู้ เพื่อทําหน้ าที่ปองกันอันตรายให้ ฝูงปลา ้ 55
- 56. Mechanisms of sexual reproduction Mechanisms of fertilization เป็ นกระบวนการของการรวมกันของสเปิ ร์ ม และไข่ แบ่ งออกเป็ น external fertilization และ internal fetilization External fertilization -เกิดขึนในสิ่งแวดล้ อมที่มีความชิน ซึ่งความชืนช่ วยการเจริญของ ้ ้ ้ เอมบริโอให้ เป็ นไปได้ โดยไม่ แห้ งหรื อร้ อนเกินไปซึ่งทําให้ ตายได้ 56
- 57. -สัตว์ ไม่ มีกระดูกสันหลังหลายชนิดปล่ อยสเปิ ร์ มและไข่ ลงใน นํา และเกิดการปฏิสนธิในนําโดยที่ตวพ่ อและแม่ ไม่ ได้ พบกันเลย ้ ้ ั -สิ่ งแวดล้ อมและออร์ โมนช่ วยกระตุ้นให้ มีการสร้ างเซลล์ สืบพันธุ์ในเวลาใกล้ ๆกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการปฏิสนธิ -ในพวกสัตว์ มีกระดูกสันหลัง ได้ แก่ ปลาและสัตว์ สะเทินนํา ้ สะเทินบก จะแสดงพฤติกรรมการเกียวพาราสีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ้ การปฏิสนธิและการเลือกคู่ -ในการปองกันเอมบริโอ เพื่อให้ เจริญต่ อไปได้ มีหลาย ้ ขันตอน ดังนี ้ เอมบริโอต้ องอยู่ในสิ่งแวดล้ อมที่มีนําหรือความชืน ้ ้ ้ เพื่อปองกันการแห้ งหรือความร้ อนจัด พวกไข่ ปลาและไข่ สัตว์ ครึ่ง ้ บกครึ่งนําจะคลุมด้ วย gelatinous coat เพื่อให้ เกิดการแลกเปลี่ยนนํา ้ ้ และก๊ าซได้ และนอกจากนีจะมีไซโกตเป็ นจํานวนมาก แต่ จานวน ้ ํ รอดชีวิตไม่ มากนัก 57
- 58. Internal fertilization เป็ นการปฏิสนธิภายในร่ างกายของตัวเมีย - ต้ องมีระบบสืบพันธุ์ท่ ีเจริญดี และพฤติกรรมการเกียวพาราสี ้ -ตัวผู้ต้องมีอวัยวะช่ วยในการปล่ อยสเปิ ร์ ม มีถุงเก็บสเปิ ร์ ม -มีขันตอนปองกันการเจริญของเอมบริโอมากมาย ้ ้ -ไข่ มีเปลือกหุ้ม (amniotic egg) -การเจริญของเอมบริโอเกิดภายในตัวเมีย -มีการปองกันจากพ่ อแม่ (parental care) ้ (parental care ส่ วนมากเกิดในพวกที่เป็ น internal fertilization แต่ external fertilization บางชนิดก็มีเหมือนกัน เช่ น nesting fishes แสดงพฤติ ปองกันไข่ จากผู้ล่า) ้ -โดยมากสร้ างไซโกตจํานวนน้ อย และสามารถเจริญต่ อไปได้ มากโดยมีการปองกันและการเลียงดูต่างๆ ้ ้ 58
- 59. Internal fertilization • Oviparous (สัตว์ที่ออกลูกเป็ นไข่) ได้แก่สตว์เลื้อยคลาน นก มีการ ั ปฏิสนธิภายในตัวแต่ตวอ่อนเจริ ญนอกตัวแม่จึงต้องมีการวางไข่ ั • Viviparous (สัตว์ออกลูกเป็ นตัว) ตัวอ่อนเจริ ญภายในตัวแม่และ ได้รับอาหารจากแม่ ได้แก่สตว์เลี้ยงลูกด้วยนํ้านม ั ่ • Ovoviviparous (สัตว์ออกลูกเป็ นไข่แต่ฟักอยูในตัว) มีการปฏิสนธิ ่ ภายในตัวและออกลูกเป็ นไข่แต่ไข่ฟักอยูในตัวแม่ 59
- 60. การสื บพันธุ์แบบสลับของแมงกะพรุ น • พลานูรา(planula) เป็ นตัวอ่อนที่ได้จากการสื บพันธุ์แบบอาศัยเพศ • อีไฟรา (ephyra) เป็ นตัวอ่อนที่ได้จากการสื บพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ 60
- 61. การสร้ างเซลล์ สืบพันธุ์ในพืช วงจรชีวิตของพืชเป็ นแบบสลับระหว่ าง sporophyte ซึ่งเป็ น diploid generation กับ gametophyte ซึ่งเป็ น haploid generation Sporophyte จะสร้ างสปอร์ โดยกระบวนการ ไมโอซิส สปอร์ จะเจริญเป็ นต้ นใหม่ โดยไม่ มีการผสมกับเซลล์ อ่ ืน ส่ วน Gametophyte จะสร้ างเซลล์ สืบพันธุ์ (gamete) โดยกระบวนการไมโทซิส แล้ ว gamete ทังสอง ้ (sperm และ egg) มารวมกันได้ ไซโกต ซึ่งเจริญต่ อไปกลายเป็ น sporophyte ต้ นใหม่ 61
- 62. โครงสร้ างของดอก เกสรตัวผู้เรี ยกว่ า stamen ประกอบด้ วยอับ เรณู (anther) และก้ านชู อับเรณู (filament) เกสร ตัวเมีย (carpel หรื อ pistil) ประกอบด้ วยยอด เกสรตัวเมีย (stigma) คอ เกสรตัวเมีย (style) และ รั งไข่ (ovary) ภายในรั ง ไข่ มี ovule 62
- 66. สัตว์ มีระบบสืบพันธุ์แบบต่ างๆ สัตว์ พวกไม่ มีกระดูกสันหลัง มีความแตกต่ างกันในแต่ ละ ชนิด จากแบบง่ ายๆจนถึงแบบซับซ้ อน สัตว์ ท่ มีกระดูกสันหลัง มีลักษณะคล้ ายกัน แต่ มีข้อ ี แตกต่ างที่สาคัญได้ แก่ ํ - ในสัตว์ เลียงลูกด้ วยนมส่ วนมาก มีทางเปิ ดของ digestive, ้ excretory และ reproductive tracts แยกกัน แต่ ในพวกอื่นๆที่ไม่ ใช่ สัตว์ เลียงลูกด้ วนนม หลายชนิดมีทางเปิ ดร่ วม เรี ยกว่ า cloaca ้ -สัตว์ มีกระดูกสันหลังที่ไม่ ใช่ สัตว์ เลียงลูกด้ วยนม ไม่ มี ้ penis ที่เจริญดี และใช้ วิธีการอื่นในการส่ ง สเปิ ร์ ม 66
- 67. Reproductive anatomy of a parasitic flatworm 67
- 69. ระบบสื บพันธุ์ของคน อวัยวะสื บพันธุ์เพศชาย(male genital organ) แบ่งเป็ น 2 ส่ วนใหญ่ๆ คือ 1. อวัยวะสื บพันธุ์เพศชายภายนอก (external male genital organ) 1.1 ลึงค์ (penis) เป็ นส่ วนใช้ในการร่ วมเพศ เป็ นทางผ่านของนํ้าอสุ จิและนํ้าปัสสาวะ พบว่ามีเนื้อเยือที่แข็งได้(erectile tissue) ่ ประกอบด้วย คอร์พสสปองจิโอซัม(corpus ั ่ spongiosum) 1 อัน อยูรอบท่อปัสสาวะ ่ และอีก 2 อันอยูทางด้านบน บริ เวณปลาย สุ ดเรี ยกว่าหัวลึงค์(gland penis) และมี ผิวหนังหุมอยูเ่ รี ยกว่า พรี พิว(prepuce) ้ 69
- 70. 1.2 ถุงอัณฑะ(scrotum หรือ scrotal sec) เป็ นผิวหนังที่ยนออก ื่ ่ จากช่องท้องเนื่องจากอัณฑะอยูใน ช่องท้องเลื่อนลงมา โดยทําหน้าที่ ควบคุมอุณหภูมิโดยให้ต่ากว่า 3-5 ํ องศาเซลเซี ยสของร่ างกาย ซึ่ ง เหมาะสมต่อการสร้างอสุ จิ 70
- 71. 2. อวัยวะสื บพันธุ์เพศชายภายใน(internal male genital organ) 2.1 อัณฑะ(testis) มีอยู่ 2 เลื่อนจากช่องท้องลงมาถ้าไม่เลื่อนจะทําให้เป็ นหมัน แต่ ถ้าเลื่อนลงมาเพียงข้างเดียวเรี ยกว่า ทองแดง (crytochism) 71
- 72. 2.1.1 หลอดสร้างอสุ จิ(seminiferous tubule) เป็ นท่อภายในอัณฑะมีเซลล์ 2 ชนิดคือ เซอร์ทอไลเซลล์ (sertoli cell) มีขนาดโตมีรูปร่ างไม่ แน่นอนเป็ นตัวให้อาหารแก่ เซลล์อีกชนิดหนึ่งได้แก่ สปอร์ มาโตโกเนีย(spormatogonia) ซึ่ งจะ แบ่งตัวสร้างอสุ จิ ต่อไปการ สร้างอสุ จิถกควบคุมโดยฮอร์โมน ู FSH กับ textosterone ในอัณฑะ 2.1.2 เนื้อเยืออินเตอร์สติเชียล ่ ่ (interstitial cell) อยูระหว่างหลอด สร้างอสุ จิ ประกอบด้วยเส้นเลือด เส้นประสาทและพวกเซลล์ต่างๆ อินเตอร์สติเชียลเซลล์ออฟ เลย ติก(interstitial cell of leydig) เป็ น เซลล์ที่เจริ ญมากกว่าเซลล์อื่นถูก ควบคุมโดย ฮอร์โมน LH 72
- 73. 2.2 ท่อต่างๆ(duct) ประกอบด้วย 2.2.1 เรตีเทสทิส(rete testis) เป็ นท่อรวมของหลอดสร้างอสุ จิ(seminiferous tuble)มี ่ ลักษณะเป็ นร่ างแหอยูหลังอัณฑะ 73
- 74. 2.2.2 เอพิดิไดมีส(epididymis) เป็ นท่อยาวขดไปมาทําหน้าที่ในการเก็บอสุ จิและสร้าง อาหารเลี้ยงอสุ จิ สามารถพักได้นาน 6 สัปดาห์ 2.2.3 ท่อนําอสุ จิ(vas deferens) มีความยาวประมาณ 18 นิ้ว เป็ นทางผ่านของอสุ จิและ เปิ ดเข้าสู่ ท่อรวม เซมินลเวซิ เคิล(seminal vesicle) ใน ั การทําหมันชายจะตัดส่ วนนี้ เองเรี ยกว่า วาเซกโทมี(vasectomy) ั 2.2.4 ท่ออีเจคูลาทอรี (ejecculatory duct) เป็ นท่อที่เกิดจากการรวมกันของท่อนําอสุ จิกบ เซมินลเวซิ เคิล ผสมกันระหว่างอสุ จิและนํ้าเลี้ยงอสุ จิและบีบตัว ั ปล่อยออกสู่ภายนอก 74
- 75. 2.3 ต่อมต่างๆ(accessory male genital glands) 2.3.1 เซมินลเวซิ เคิล(seminal vesicle) เป็ นท่อ 2 ท่อ ขอไปมาทําหน้าที่ ั ในการสร้างอาหารสําหรับอสุ จิได้แก่ นํ้าตาลฟรักโตส วิตามินซี โปรตีน โกลบูลิน รวมกันเรี ยกว่า เซมินลฟูลอิด(seminal fluid) ถูกควบคุมโดย ั ฮอร์โมนเทสโทสเทอโรนจากอัณฑะ 2.3.2 ต่อมลูกหมาก(prostate gland) สร้างสารสี ขาวมีกลิ่นเฉพาะตัวมี ่ ้ กรดซิ ตริ กรวมอยูดวย เรี ยกว่า prostatic fluid ช่วยทําให้ท่อปัสสาวะซึ่ งเป็ น กรดทําให้ลดความเป็ นกรดลง 75
- 76. 76
- 77. แสดงอวัยวะสืบพันธุ์ของเพศหญิง อวัยวะสื บพันธุ์เพศหญิงภายนอก(external female genetial organ) 1. คลิทอริ ส(clitoris) เป็ นส่ วนที่มีลกษณะการเจริ ญเช่นเดียวกับลึงค์ เป็ นเนื้อเยือที่ ั ่ แข็งตัวได้ มีปลายประสาทมาสิ้ นสุ ดมากจึงรับความรู้สึกได้เร็ ว 77
- 78. 1.2 แคมใหญ่(labia majora) เป็ นส่ วนที่เจริ ญมาเช่นเดียวกับถุง อัณฑะของเพศชาย เป็ นส่ วนของผิวหนังที่มีช้ นไขมันอยู่ ั ่ ้ 1.3 แคมล็ก(labia minora) เป็ นส่ วนอยูดานในของแคมใหญ่ มีต่อม ไขมันจํานวนมากเพื่อช่วยในการหล่อลื่นและกันการเสี ยดสี ระหว่างการ ร่ วมเพศ อวัยวะสื บพันธุ์เพศหญิงภายใน (internal female genetial organ) 2.1 รังไข่(ovary) ทําหน้าที่ในการสร้าง ไข่ และฮอร์โมนเพศ ในคนเราจะ มีประมาณ 4 แสนเซลล์แต่จะตก ไข่เพียง 400 เซลล์ 78
- 79. ํ 2.2 มดลูก(uterus) ทําหน้าที่เป็ นที่ฝังตัวของไข่ที่ได้รับการผสมและเป็ นแหล่งให้กาเนิด ประจําเดือน และประกอบด้วย ปากมดลูก(cervix) ตัวมดลูก(body) ส่ วนบนมดลูก (fundus) โดยผนังมดลูกแบ่งออกเป็ น 3 ชั้น โดยชั้นในมีชื่อว่า endometrium 79
- 80. 2.3 ช่องคลอด(vagina) ที่ปากช่องคลอดมีเยือบางๆย่นๆบิดอยู่ เรี ยกว่า เยือ ่ ่ พรหมจารี ย(์ hymen) มีความเป็ นกรดเล็กน้อยและโปรโตซัวที่พบใน ช่องคลอดได้แก่ Trichomonas vaginalis ซึ่งทําให้ผนังช่องคลอดอักเสบ เกิดการตกขาวได้ 2.4 ท่อนําไข่(oviduct หรื อ fallopian tube) เป็ นท่อที่มี ั การปฏินธิกนโดย เกิดที่ส่วนที่บริ เวณ แอมพูลาจะมีการ ั ปฏิสนธิกนของอสุ จิ และไข่ 80
- 82. การสร้ างเซลล์ สืบพันธุ์ (gametogenesis) เมื่อมีการสืบพันธุ์เซลล์ ท่ จะทําหน้ าที่สืบพันธุ์จะมีการ ี แบ่ งตัวแบบไมโอซิส เพื่อลดจํานวนโครโมโซมลงเหลือเพียง ครึ่งหนึ่ง และมีกระบวนการที่เรี ยกว่ า gametogenesis เพื่อช่ วยให้ ได้ เซลล์ สืบพันธุ์ท่ สมบูรณ์ พร้ อมจะทําหน้ าที่ เช่ นในพืชมีดอกจะมี ี กระบวนการไมโทซิสเกิดขึนมาอีก 2-3 ครั ง เพื่อให้ ได้ เซลล์ ้ ้ สืบพันธุ์ ในสัตว์ จะมีการเจริญเปลี่ยนแปลงรูปร่ างของเซลล์ เพื่อให้ ได้ เซลล์ สืบพันธุ์ท่ พร้ อมที่จะผสม ี (gametogenesis หมายถึง กระบวนการตังแต่ เซลล์ มี ้ ไมโอซิสและผ่ านขันตอนต่ างๆจนได้ เป็ นเซลล์ สืบพันธุ์) ้ 82
- 83. Spermatogenesis •เป็ นกระบวนการทีเ่ กิดต่ อเนื่องในผู้ชาย ผลทําให้ ได้ สเปิ ร์ ม 250-400 ล้ านตัวในการฉีดแต่ ละครั้ง • เกิดขึนใน seminiferous tubules ของ testes ้ • เริ่มจาก primodial germ cells เปลียนมาเป็ น spermatogonia ใน ่ embryonic testes (2n) • spermatogonia อยู่ทผนังด้ านข้ างของ semniniferous tubules แบ่ งตัว ี่ เพือเพิมจํานวนตลอดเวลาด้ วย mitosis ่ ่ • เมื่อถึงวัยเจริญพันธุ์ spermatogonia จะแบ่ งตัวแบบ meiosis และ เปลียนแปลงรูปร่ างจนได้ สเปิ ร์ ม 4 ตัว ่ 83
- 84. Spermatogenesis แสดงท่อ seminiferous tubules ที่ผลิตสเปิ ร์มภายใน อัณฑะ สเปิ ร์มจะเจริ ญเป็ น ขันๆโดยเริ่ มจาก ้ spermatogonium (2n) เจริ ญเป็ น primary spermatocyte เซลล์นี ้ 1 เซลล์แบ่งแบบ meiosis I กลายเป็ น secondary spermatocyte 2 เซลล์ ใน การแบ่งตัว meiosis II จะได้ spermatid 4 เซลล์ spermatid จะเปลี่ยนรูปร่ าง ไปเป็ นสเปิ ร์ม ในขณะที่ได้ สารอาหารจาก sertoli cell 84
- 85. 85
- 86. 86
- 87. โครงสร้ างของสเปิ ร์ ม ส่วนหัวของสเปิ ร์ มมี haploid nucleus และ acrosome ซึงมีเอนไซม์ช่วยใน ่ การเจาะเข้ าไปในเซลล์ไข่ ส่วนหางมีไมโตคอนเดรี ยจํานวนมาก (หรื อบางชนิด อาจมีไมโตคอนเดรี ยขนาดใหญ่เพียงอันเดียว) ทําหน้ าสร้ าง ATP ช่วยในการ เคลื่อนไหวของ flagella 87
- 88. Hormonal control of the testes 88
- 89. Hormonal control of the testes ต่ อมใต้ สมองส่ วนหน้ า (anterior pituitary) ผลิตฮอร์ โมน 2 ชนิด ได้ แก่ 1. Luteinizing hormone (LH) ซึ่งจะไปกระตุ้น leydig cells ให้ ผลิต androgen ซึ่งเป็ นฮอร์ โมนควบคุม primary sex characteristics ได้ แก่ การ เจริญของอวัยวะสืบพันธุ์ และ secondary sex characteristics ได้ แก่ การ มีเสียงแหบห้ าว การมีหนวดเป็ นต้ น และ 2. Follicle stimulating hormone (FSH) ซึ่งมีผลต่ อกระบวนการ spermatogenesis ใน seminiferous tubules การผลิต LH และ FSH ถูก ควบคุมโดยฮอร์ โมน Gonadotropin-releasing hormone (GnRH) ซึ่งสร้ าง จากต่ อม hypothalamus ถ้ ามี androgen มากก็จะมีกลไกย้ อนกลับ (feedback mechanism) ไปควมคุมการผลิต LH, FSH และ GnRH อีกที หนึ่ง นอกจากนี ้ GnRH ถูกควบคุมโดยกลไกย้ อนกลับของ LH และ FSH ด้ วยซึ่งไม่ ได้ แสดง ณ ที่นี ้ 89
- 90. Oogenesis การสร้ างไข่ เกิดขึนในรั งไข่ เริ่มต้ นจากกลุ่ม ้ primordial germ cell ในเอมบริโอเริ่มแบ่ งแบบไม โตซิสเพื่อเพิ่มจํานวน ได้ เป็ น oogonium (2n) (ใน รูปนี ้ 2n=4) แต่ ละ oogonium เจริญไปเป็ น primary oocyte (2n) โดยแบ่ งแบบไมโอซิสและ หยุดกระบวนการอยู่ท่ ระยะ prophase I เมื่อถึง ี วัยเจริญพันธุ์ primary oocyte จะแบ่ งตัวต่ อไป จนสินสุดกระบวนการ meiosis I แต่ การแบ่ งไซ ้ โตพลาสซึมได้ เซลล์ ท่ มีขนาดไม่ เท่ ากัน คือได้ ี secondary oocyteที่ มีขนาดใหญ่ และ first polar body ที่มีขนาดเล็กกว่ ามาก ต่ อมาในกรณีท่ มี ี การผสมพันธุ์และสเปิ ร์ มเจาะเข้ าไปใน secondary oocyte จะกระตุ้นให้ เกิด meiosis II เมื่อ meiosis เสร็จสิน secondary polar body ้ แยกออกจากไข่ (ovum) สเปิ ร์ มและไข่ ท่ เจริญ ี เต็มที่แล้ วจะเกิดการปฏิสนธิขึน ้ 90
- 91. ไข่ เจริญอยู่ภายในถุง follicle ซึ่งเป็ นช่ องว่ าง ภายใต้ ผิวของรั งไข่ (1-3) หลังจากเซลล์ ไข่ หลุดจาก ถุงนี ้ (4) เซลล์ ของถุงก็จะ เจริญไปเป็ น corpus luteum ซึ่งแปลว่ า ก้ อนสี เหลือง (5) ถ้ าไข่ ไม่ ได้ รับ การผสม corpus luteum ก็ จะฝ่ อภายใน 2-3 สัปดาห์ (6) ถ้ าไข่ ได้ รับการผสม พันธุ์ corpus luteum ก็จะ ยังคงอยู่และผลิตโปรเจส เตอโรนซึ่งจะช่ วยในการ เตรี ยมมดลูกรอรั บเอมบริ โอ 91
- 92. 92
- 93. 93
- 94. ข้ อแตกต่ าง spermatogenesis และ Oogenesis Spermatogenesis 1. ผลทีได้ 4 mature ่ spermatozoa 2. เกิดตลอดเวลาในช่ วงอายุ ของสิ่งมีชีวิต 3. Spermatogenesis เกิด ต่ อไปเรื่อยๆ Oogenesis 1. ผลที่ได้ single ovum ส่ วน polar body สลายไป 2. Potentail ova (primary oocyte) อยู่ใน ovary แล้ วตังแต่ ้ เกิด 3. Oognesis มีช่วงพัก 94
- 95. The reproductive cycle of the human female แสดงวงจรของประจําเดือนซึ่งสัมพันธ์ กับการตกไข่ ฮอร์ โมน FSH ผลิตจากต่ อมใต้ สมองส่ วนหน้ า (anterior pituitary) ในปริมาณที่ สูงขึนจะไปกระตุ้นการเจริญของ follicle และการผลิตฮอร์ โมน estrogen ้ จาก follicle Estrogen มีหน้ าที่กระตุ้นการเจริญของเยื่อบุภายในของผนัง มดลูกให้ หนาขึน estrogenที่ มีปริมาณสูงจะไปยับยังการผลิต FSH ้ ้ ขณะเดียวกัน LH ที่กาลังผลิตจากต่ อมใต้ สมองส่ วนหน้ าในปริมาณ ํ สูงขึนๆเช่ นกัน ก็จะร่ วมกระตุ้นให้ เกิดการตกไข่ หลังจากนัน follicle ก็ ้ ้ จะกลายเป็ น corpus luteum ซึ่งจะเริ่มผลิตฮอร์ โมน progesterone ฮอร์ โมนนีจะกลับไปยับยังการผลิต LH ในระยะนีหากไม่ มีการผสมพันธุ์ ้ ้ ้ ระดับฮอร์ โมนต่ างๆก็จะลดลง ผลคือการสลายตัวของผนังเยื่อบุมดลูก มี การหลุดตัวของเยื่อบุและตกเลือด หลังจากนันก็เริ่มวงจรใหม่ แต่ ใน ้ ระยะเวลาเดียวกัน หากมีการผสมพันธุ์ corpus luteum จะไม่ สลายตัว และผลิตฮอร์ โมนต่ อ เยื่อบุมดลูกก็จะไม่ สลายตัว และมีการฝั งตัวของ 95 เอมบริโอ
- 96. The reproductive cycle of the human female รอบประจําเดือน(menstrual cycle) 1.ระยะก่ อนตกไข่ (follicle stage) FSH กระตุ้น ให้ ฟอลลิเคิลขยายตัวเป็ นแกรเฟี ยนฟอล ลิเคิลและมีการสร้ าอีสโทนเจนเพื่อ กระตุ้นให้ ผนังด้ านในมดลูกหนาขึน ้ 2.ระยะตกไข่ (ovulation stage) LH เพิ่มขึนอย่ าง ้ มากมีผลต่ อแกรเฟี ยนฟอลลิเคิลทําให้ แตกออกไข่ จงหลุดออกมา และเคลื่อนที่ ึ เข้ าสู่ปีกมดลูก 3.ระยะหลังตกไข่ (corpusluteum stage) ส่ วน ฟอลลิเคิลที่แตกออกจะเปลี่ยนเป็ น คอลพัสลูเทียม และส่ วนนีสร้ างฮอร์ โมน ้ โพรเจสเทอโรนและฮีสโทรเจนกระตุ้นให้ ผนังมดลูกหนามากขึนพร้ อมสําหรั บการ ้ ฝั งตัวของไข่ 96
- 97. The human life cycle ในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศทังพ่อและ ้ แม่ ต่างต้ องมีกระบวนการสร้ างเซลล์สืบพันธุ์ เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์มีจํานวนโครโมโซม เพียงครึ่งหนึงของเซลล์ร่างกาย ่ ปรากฏการณ์ดงกล่าวเกิดในกระบวนการ ั แบ่งเซลล์แบบพิเศษ ที่เรี ยกว่า meiosis เซลล์ที่มีสมบัติสามารถแบ่งเซลล์แบบ meiosis นี ้ได้ คือ gonad ในเพศหญิงจะพบ เซลล์ชนิดนี ้ในรังไข่ (ovary) ซึงจะสร้ างเซลล์ ่ สืบพันธุ์เรี ยกว่า ไข่ (ovum) ส่วนในเพศชาย จะพบเซลล์ชนิดนี ้ในอัณฑะ (testis) ซึงสร้ าง ่ เซลล์สืบพันธุ์เรี ยกว่าสเปิ ร์ม (sperm) เมื่อ เกิดการปฏิสนธิระหว่างสเปิ ร์ มและไข่ ทําให้ เกิดไซโกตซึงเจริ ญเป็ นสิ่งมีชีวิตหน่วยใหม่ ่ ต่อไป ในคนจํานวนโครโมโซมในเซลล์ สืบพันธุ์ซงเป็ น haploid cell = 23 (n=23) ึ่ และจํานวนโครโมโซมในไซโกต และเซลล์ ร่างกายซึงเป็ น diploid cell = 46 (2n=46). ่ 97
- 98. 98
- 99. 99
- 102. (1) ไข่ระยะ secondary oocyte ซึงพร้ อมที่จะผสมพันธุ์หลุดออกจากรังไข่ (ovulation) เข้ า ่ ไปอยูในท่อนําไข่ (oviduct) การปฏิสนธิเกิดขึ ้นภายในท่อนําไข่ได้ เป็ นไซโกต (zygote) (3) cleavage เริ่มเกิดขึ ้นขณะที่เอมบริโอเคลื่อนตัวมาสูมดลูก ่ (4) ขณะที่มาถึงมดลูกเอมบริโอจะมีการเคลื่อนที่ของกลุมเซลล์แยกเป็ น 2 กลุม ได้ แก่ 1. ่ ่ trophoblast เป็ นกลุมเซลล์ที่เรี ยงตัวกันชันเดียวอยูรอบนอก ซึงต่อไปจะเจริญรวมกับ ่ ้ ่ ่ เนื ้อเยื่อของผนังมดลูกกลายเป็ นรก (placenta) 2. กลุมเซลล์ที่อยูภายใน เรี ยกว่า inner ่ ่ cell mass เป็ นส่วนที่จะเจริญต่อไปเป็ นเอมบริโอ เรี ยกเอมบริโอระยะนี ้ว่า blastocyst (5) blastocyst จะฝั งตัวในผนังมดลูก ซึงเอมบริโอเจริญมาได้ ประมาณ 7 วันหลังการ ่ ปฏิสนธิ 102
- 103. Fertilization in Mammals 1. Capacitation (enhanced sperm function) เป็ นจาก secretion ของท่ อระบบสืบพันธุ์ของตัวเมีย - เปลี่ยนโมเลกุลบางชนิดที่หวของ sperm ทําให้ sperm ั เคลื่อนที่เร็วขึน ้ 2. sperm จะต้ องผ่ าน Zona pellucida (extracellular matrix of the egg) เพื่อเกิดกระบวนการต่ อไปได้ 103
- 105. กระบวนการปฏิสนธิของสัตว์ เลียงลูกด้ วยนม ้ (1) สเปิ ร์ มผ่ านเข้ าไปในชันของ follicle cells และรวมกับ ้ receptor melecules ที่อยู่ท่ ชัน zona pellucida (ในที่ นีไม่ ได้ แสดง ี ้ ้ receptor molecule) (2) acrosomal reaction เกิดขึนโดยสเปิ ร์ มปล่ อย ้ เอนไซม์ ย่อยชัน zona pellucida (3) ทําให้ สเปิ ร์ มสามารถเข้ าไปถึง ้ plasma membrane ของไข่ ได้ และ membrane proteins ของสเปิ ร์ มรวมกับ receptor ที่ plasma membrane ของไข่ (4) plasma membrane ของสเปิ ร์ มและไข่ เชื่อมติดกัน ดังนันนิวเคลียสของสเปิ ร์ ม ้ เข้ าไปในไซโตพลาสซึมของไข่ (5) เกิด cortical reaction โดยเอนไซม์ ที่ปล่ อยออกมาจาก cortical granules ทําให้ ชัน zona pellucida มี ้ ลักษณะแข็ง ทําหน้ าที่ปองกันไม่ ให้ สเปิ ร์ มตัวอื่นเข้ าไปในไข่ อีก (การ ้ ที่สเปิ ร์ มเข้ าไปในไข่ หลายตัว เรี ยกว่ า polyspermy) 105
- 106. 1stand 2nd polar bodies male pronucleus (n) a. Sperm Enter Egg female pronucleus (n) c. female pronucleus replicating its DNA b. Beginning of first division d. male pronucleus replicating its DNA Fusion of nuclei from egg and sperm 106
- 107. การปฏิสนธิของเม่ นทะเล : acrosomal and cortical reactions 107
- 108. การปฏิสนธิของเม่ นทะเล : acrosomal and cortical reactions เป็ นกระบวนการที่สเปิ ร์ มเพียงตัวเดียวเข้ าไปในไข่ (1) สเปิ ร์ มเข้ าไป แตะกับ jelly coat ของไข่ (2) acrosomal reaction เริ่มเกิดขึนเมื่อสเปิ ร์ ม ปล่ อย ้ hydrolytic enzyme จากส่ วนของ acrosome เอนไซม์ จะย่ อย jelly coat ขณะเดียวกัน actin filament ในหัวของสเปิ ร์ มจะยื่นยาวออกเป็ น acrosomal process (3) ส่ วน acrosomal process แทรกเข้ าไปใน jelly coat และรวมกับ protein receptors ที่อยู่บน vitelline layer ของไข่ เอนไซม์ ย่อย vitelline layer ให้ เป็ นรู ทําให้ acrosomal process แตะกับ plasma membrane ของไข่ (4) plasma membrane ของสเปิ ร์ มและไข่ เชื่อมติดกัน (5) นิวเคลียสของสเปิ ร์ มเข้ าไปในไซ โตพลาสซึมและรวมกับนิวเคลียสของไข่ การรวมกันของนิวเคลียสทังสองนีทา ้ ้ ํ ให้ เกิดการเปลี่ยนแปลงประจุไฟฟาที่บริเวณ plasma membrane ของไข่ เกิด ้ cortical reaction ตามมา ปองกันไม่ ให้ สเปิ ร์ มตัวอื่นเข้ าไปในไข่ อีก (6) การเกิด ้ cortical reaction Cortical granules ในไข่ รวมกับ plasma membrane ปล่ อย เอนไซม์ และสารอื่นๆ ทําให้ ชัน vitelline membrane และ plasma membrane ้ แยกจากกันและมีลักษณะแข็ง เรี ยกว่ า fertilization membrane ปองกันไม่ ให้ ้ 108 สเปิ ร์ มตัวอื่นเข้ ามาได้ อีก
- 109. Activation of the egg การที่ Ca2+ เพิ่มขึนในไซโตพลาสซึมไม่ เพียงแต่ กระตุ้น ้ cortical reaction แล้ ว ยังทําให้ เกิดการเปลี่ยนแปลงของ metabolism ต่ างๆภายในไข่ ปกติไข่ ท่ ยังไม่ ได้ ปฏิสนธิจะมี ี อัตรา metabolism ตํ่า แต่ ภายใน 2-3 นาทีหลังการปฏิสนธิ อัตราของ cellular metabolism และ protein synthesis จะสูงขึน ้ ในไข่ ของเม่ นทะเลรวมทังสัตว์ อีกหลายชนิด การเพิ่มของ Ca2+ ้ มีผลทําให้ H+ ลดลง ดังนันไซโตพลาสซึมจะเปลี่ยนเป็ นด่ าง ้ เล็กน้ อย ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของ pH นี ้ มีผลทางอ้ อมทําให้ เกิด การเปลี่ยนแปลงของ metabolism ต่ อไป 109
- 110. ในการ activate ไข่ นัน อาจทดลองทําให้ เกิดขึนได้ ในไข่ ท่ ี ้ ้ ไม่ ได้ ปฏิสนธิ โดยการฉีด Ca2+ เข้ าไป หรื อการทํา temperature shock การกระตุ้นแบบนีจะทําให้ metabolism ต่ างๆในไข่ เกิดการ ้ เปลี่ยนแปลงได้ และทําให้ ไข่ เจริญต่ อไปแบบ parthenogenesis ได้ ถึงแม้ ว่ามีการทดลองต่ อไปอีกโดยการนํานิวเคลียสของไข่ ท่ ี กระตุ้นแบบนีออก ไข่ ยังคงสร้ างโปรตีนชนิดต่ างๆได้ แสดงให้ เห็น ้ ว่ า mRNA ซึ่งเป็ นต้ นแบบในการสังเคราะห์ โปรตีนเหล่ านีได้ ถูก ้ สร้ างขึนแล้ วในไซโตพลาสซึม ้ ขันตอนต่ อมาจาก activation คือนิวเคลียสของสเปิ ร์ มจะ ้ รวมกับนิวเคลียสของไข่ เกิดเป็ นไซโกต เกิด DNA replication และ มีการแบ่ งเซลล์ ครังแรกเกิดขึน ้ ้ 110
- 111. A wave of Ca 2+ release during the cortical reaction รูปแสดงเทคนิคการใช้ สี fluorescent dye ซึ่งเป็ นสีเมื่อรวมกับ Ca 2+ จะเกิดเรื องแสงได้ เพื่อ ตรวจ cortical reaction จากบริเวณที่สเปิ ร์ มแตะกับไข่ (0 sec)ระหว่ างการปฏิสนธิของไข่ ปลา ศึกษาภายใต้ กล้ องจุลทรรศน์ จะเห็นได้ ว่าวงของ Ca2+ ได้ ขยายกว้ างขึนในเวลาต่ อมา แสดงว่ า ้ ในระหว่ างนัน Ca2+ ถูกปล่ อยออกมาจาก endoplamic reticulum เข้ าไปในไซโตพลาสซึม Ca2+ ที่ ้ มีอยู่ในไซโตพลาสซึมมาก ทําให้ cortical granules รวมกับ plasma membrane สร้ างเป็ น fertilization membrane นอกจากนียังช่ วยกระตุ้นการเปลี่ยนแปลง metabolism ภายในไข่ ท่ ี ้ 111 ปฏิสนธิด้วย
- 112. ช่ วงเวลาการเกิดกระบวนการปฏิสนธิของเม่ นทะเล (logarithmic scale) 112
- 113. รู ปลักษณะของไข่ รูปร่ างและขนาดของไข่ สัตว์ ประเภทต่ างๆแตกต่ างกันไป รอบๆไข่ อาจมีเยือ ่ ป้ องกันอยู่ เช่ น vitelline membrane หรือไข่ บางชนิดมีวุ้นหุ้ม เช่ น ไข่ ของสั ตว์ สะเทินนําสะเทินบกหรือมีไข่ ขาวและเปลือกหุ้ม เช่ นไข่ พวกสั ตว์ ปีก ภายในไซโตพลา ้ สซึมของไข่ มกจะมีอาหารหรือไข่ แดงสะสมอยู่ ไข่ แบ่ งออกได้ เป็ นชนิดต่ างๆ ดังนี้ ั 1. แบ่ งตามปริมาณของไข่ แดง(amount of egg) มี 4 แบบ คือ 1.1 Alecithal egg ได้ แก่ไข่ ทไม่ มอาหารสะสมอยู่เลย เช่ น ไข่ ของพวกสั ตว์ เลียง ี่ ี ้ ลูกด้ วยนํานม ้ 1.2 Microlecithal egg ได้ แก่ไข่ ทมไข่ แดงอยู่บ้างเล็กน้ อย เช่ น ไข่ พวกดาวทะเล ี่ ี หรือ หอยเม่ น 1.3 Mesolecithal egg ได้ แก่ไข่ ทมอาหารอยู่ในไซโตพลาสซึมบ้ างพอสมควร ี่ ี เช่ น ไข่ กบ คางคก 1.4 Polylecithal egg ได้ แก่ไข่ ทมไข่ แดงเป็ นจํานวนมาก ได้ แก่สัตว์ เลือยคลาน ี่ ี ้ และสั ตว์ ปีก 113
- 114. 2. แบ่ งโดยการกระจายของอาหารในไซโตพลาสซึม (distribution of yolk) 2.1 Isolecithal egg ในไซโตพลาสซึมมีไข่ แดงกระจายอยู่ทวไป ั่ อย่ างสมํ่าเสมอ เช่ น ไข่ ปลาดาวและหอยเม่ น 2.2 Telolecithal egg การกระจายของไข่ แดงอยู่ค่อนไปทางส่ วนใด ส่ วนหนึ่งของไซโตพลาสซึม แยกออกเป็ นพวกต่ างๆ ดังนี้ 2.2.1 Moderately telolecithal egg ไข่ แดงอยู่ค่อนไปทาง ด้ านล่าง เช่ น ไข่ กบ ไข่ คางคก 2.2.2 Heavily telolecithal egg ไข่ แดงอยู่รวมกันเป็ นก้อน แยกจากไซโตพลาสซึม เช่ น ไข่ สัตว์ เลือยคลาน และสั ตว์ ปีก ้ 2.2.3 Centrolecithal egg ไข่ แดงรวมกันเป็ นก้อนอยู่ตรง กลาง มีไซโตพลาสซึมอยู่ล้อมรอบ เช่ นไข่ แมลง 114
- 115. 115
- 116. 116
- 117. เซลล์ไข่ ของสั ตว์ ประเภทต่ างๆพร้ อมทีจะเกิด fertilization ในระยะ ่ ต่ างๆกัน เช่ น 1. ตั้งแต่ ยงไม่ เกิด meiosis เช่ น หนอน ั 2. ระยะ meiosis I เช่ น Ascaris (หนอนพยาธิไส้ เดือนตัวกลม) 3. ระยะ meiosis II เช่ น สั ตว์ เลียงลูกด้ วยนม คน ้ 4. เมื่อเกิด meiosis สมบูรณ์ เช่ น สั ตว์ พวก echinoderms 117
- 118. Development of multicellular organisms • Fertilization • Embryonic development • Larval development (metamorphosis) • Maturation of individual (gametogenesis) • Aging • Death 118
- 119. Embryonic development เกี่ยงข้ องกับ 1. Cell division ไข่ ท่ ผสมแล้ วเป็ นเซลล์ เดี่ยว นิวเคลียสเป็ น diploid แบ่ งแบบ mitosis ี และต่ อมาไซโตพลาสซึมแบ่ งทําให้ ได้ เซลล์ เป็ นจํานวนมาก 2. Differentiation ในระหว่ างการเจริญจะเกิดมีเซลล์ หลายชนิดขึนในเอมบริโอ เซลล์ ้ เหล่ านีเ้ ป็ นผลของการเปลี่ยนแปลงหลายอย่ างจากเซลล์ เดิม บางเซลล์ กลายเป็ นเซลล์ กล้ ามเนือ เซลล์ ผิวหนัง เป็ นต้ น เซลล์ เหล่ านีจะมีการเรี ยงตัว ้ ้ และจับกลุ่มกันตามส่ วนต่ างๆของร่ างกายในลักษณะที่สามารถทําหน้ าที่ พิเศษได้ อย่ างมีประสิทธิภาพ 3. Morphogenesis เป็ นกระบวนการแบ่ งเซลล์ เคลือนที่ และเปลียนแปลงรูปร่ างเพือทําให้ ่ ่ ่ สิ่งมีชีวตแต่ ละชนิดมีรูปร่ างลักษณะเป็ นแบบเฉพาะตัว ิ 119
- 120. 120
- 121. 121
- 122. Embryonic development เป็ นการศึกษาช่ วงระยะการเจริญของเอมบริโอ ซึ่งจะเริ่มต้ น หลังจากไข่ เกิดการปฏิสนธิแล้ ว เอมบริโอระยะแรกคือไซโกต ระยะ เอมบริโอจะสินสุดเมื่อเกิดอวัยวะต่ างๆครบ ้ ในสัตว์ ชนิดต่ างๆจะมีช่วงเวลาของการเกิดเอมบริโอ แตกต่ างกัน เช่ นในคน ประมาณ 8-10 สัปดาห์ ไก่ ประมาณ 4 วัน และกบประมาณ 2 วัน เป็ นต้ น จากไซโกตซึ่งเป็ นเซลล์ เดี่ยวไปสู่สภาพที่ซับซ้ อนขึน โดย ้ เกิดขึนเป็ นลําดับขันตอนต่ างๆดังนี ้ ้ ้ 1. Cleavage 2. Blastula 3. Gastrulation 122 4. Organogenesis
- 123. Cleavage เป็ นกระบวนการที่ไซโกตมีการแบ่ งเซลล์ แบบ mitotic division อย่ างรวดเร็วทําให้ ได้ เอมบริโอที่มีหลายเซลล์ หรือเรียกว่ า blastula • ระยะ cleavage เซลล์ จะผ่ าน S และ M phase ของ cell cycle โดย ไม่ เกิด G1 และ G2 • gene transcription เกิดขึนน้ อยมาก และเอมบริโอไม่ เพิ่มขนาดขึน ้ ้ • cytoplasm ของ zygote จะแบ่ งจนได้ เซลล์ เล็กๆจํานวนมาก เรียก blastomeres • องค์ ประกอบในเซลล์ (mRNA, proteins, yolk) กระจายไม่ สมํ่าเสมอ (polarity) • yolk เป็ น key factor ในการกําหนด polarity และมีผลต่ อ cleavage 123
- 124. 124
- 125. 1 2 4 3 1. Cleavage 2. Blastula 3. Gastrulation 4. Organogenesis 125
- 126. Zygote ประกอบด้ วย 2 ส่ วน ได้ แก่ 1. vegetal pole 2. animal pole •ไข่ กบ 2 ส่ วนนีมีสีแตกต่ างกัน ้ •cytoplasm ของไข่ กบจัดเรี ยงตัวใหม่ ขณะเกิด fertilizationทําให้ เกิดบริเวณสีเทา ที่เรียกว่ า gray crescent ซึ่งเกิดบริเวณตรงกลาง ของไข่ ด้านตรงข้ ามกับที่ sperm เจาะเข้ าไป •Cleavage ที่ animal pole เกิดขึนเร็วกว่ าที่ vegetal pole ้ •ผลของ cleavage ได้ เอมบริโอมีลักษณะเป็ นก้ อนกลมตัน เรี ยกว่ า morula •ต่ อมาเกิดช่ องว่ างที่มีของเหลวบรรจุอยู่ (blastocoel)ภายใน morula เรี ยกเอมบริโอระยะนีว่า blastula ้ 126
- 127. 127
- 128. ปริมาณ yolk ที่อยู่ในไข่ มีผลต่ อ cleavage •ไข่ ท่ มี yolk น้ อยหรือปานกลาง การแบ่ งเซลล์ เกิดขึนตลอดทังไข่ ี ้ ้ เรียก holoblastic cleavage •ไข่ ท่ มีปริมาณ yolk มาก (นก, สัตว์ เลือยคลาน) cleavage ไม่ เกิด ี ้ ตลอดทังไข่ แบ่ งเฉพาะส่ วนที่ไม่ มี yolk ด้ าน animal pole เรี ยก ้ meroblastic cleavage Cleavage ของ ไข่ sea urchin, mammal เป็ นแบบ equal holoblastic cleavage ไข่ กบ “ unequal holoblastic cleavage ไข่ ไก่ “ meroblastic cleavage 128
- 129. คลีเวจของเอมบริโอเม่ นทะเล แสดงคลีเวจแบบ holoblastic เซลล์ ท่ ีได้ แต่ ละเซลล์ เรี ยกว่ า blastomere ซึ่งจะมีขนาดเท่ ากัน เมื่อคลีเวจสินสุดลงจะได้ เอมบริโอที่ ้ ประกอบด้ วยเซลล์ จานวนมาก ํ 129
- 130. เซลล์จํานวนมากทีได้ จาก cleavage จะมีการเรียงตัวกันเตรียมทีจะเจริญ ่ ่ ต่ อไป การเปลียนแปลงนีเ้ รียกว่ า Blastulation กลุ่มเซลล์ blastomeres จะมาเรียง ่ ตัวเป็ นชั้นเดียว เอมบริโอระยะนีเ้ รียกว่ า blastula ภาพตัดตามขวางลักษณะเอมบริโอขั้น blastula ของหอยเม่ น 130
- 131. การแบ่ งตัวของไข่ สัตว์ พวกสะเทินนําสะเทินบก ้ ลักษณะไข่ กบแบ่ งออกเป็ นด้ าน animal pole ด้ านที่ตดสีเข้ ม ซึ่งเป็ นส่ วน ิ ที่จะเจริญเป็ นด้ านหน้ าของเอมบริโอ ส่ วนอีกด้ านหนึ่งสีอ่อนกว่ า เรี ยกว่ า ด้ าน vegetal pole ถ้ าเป็ นไข่ ท่ได้ รับการ ี ผสมแล้ ว จะเห็นมีแถบสีเทาเรี ยก gray crescent ซึ่งเกิดขึนเนื่องจากเม็ดสี ้ เคลื่อนที่ไปขณะที่สเปิ ร์ มเจาะเข้ าไปใน ไข่ และเกิดขึนด้ านตรงข้ ามกับด้ านที่ ้ สเปิ ร์ มเจาะเข้ าไป gray crescent นีจะ ้ เป็ นส่ วนหลังของเอมบริโอ แกนส่ วน ต่ างๆของเอมบริโอได้ ถกกําหนดมา ู แล้ า ตังแต่ ตอนที่ไซโกตเริ่มแบ่ ง แนว ้ แรกของการแบ่ งจะผ่ านแนวกลางของ gray crescent 131
- 132. คลีเวจของเอมบริโอกบ (a), (b) และ (c) แสดง blastula จากภายนอก คลีเวจเป็ นแบบที่มีการแบ่ งตลอดไข่ แต่ แบ่ งไม่ เท่ ากัน ดังนัน blastomere ที่ได้ จงมีขนาดแตกต่ างกัน ้ ึ (d) แสดงภาพตัดตามขวางของ blastula ช่ อง blastocoel ที่เกิดขึนอยู่ค่อนไป ้ ทางด้ าน animal pole blastoderm ประกอบด้ วยกลุ่มเซลล์ ท่ ีเรี ยงตัวมากกว่ า132 ชัน 1 ้
- 133. คลีเวจของเอมบริโอสั ตว์ ปีกและสั ตว์ เลือยคลาน ้ สําหรั บไข่ พวกนกและสัตว์ เลือยคลานเป็ นไข่ ท่ ีมีไข่ แดงมาก คลีเวจ ้ เป็ นแบบ meroblastic คือเซลล์ ไม่ แบ่ งตัวตลอดไข่ แนวการแบ่ งจะเกิด เฉพาะบริเวณด้ านบนของไข่ ซ่ งมีไซโตพลาสซึมและนิวเคลียสอยู่เท่ านัน คือ ึ ้ บริเวณ germinal disc 133
- 134. Blastula ของเอมบริโอ สั ตว์ ปีกและสั ตว์ เลือยคลาน ้ ลักษณะของ blastula เห็นเป็ นแผ่ น เรี ยกว่ า bastodisc ซึ่งจะเรี ยงตัวแยกเป็ น 2 ชัน ้ ชันนอกเรี ยก epiblast และชันในเรี ยก hypoblast ้ ้ ช่ องว่ างตรงกลางเรี ยก blastocoel 134
- 135. Blastula 135
- 136. Human embryonic development : Cleavage 136
- 137. คลีเวจของเอมบริโอคนหรือสั ตว์ พวกไพรเมต คนหรือสั ตว์ พวกไพรเมตมีไข่ เป็ นชนิด alecithal การปฏิสนธิเกิดขึน ้ ภายในท่ อนําไข่ แล้วจึงเคลือนทีมาทีผนังมดลูก cleavage เป็ นแบบ ่ ่ ่ holoblastic ระหว่ างทีเ่ อมบริโอเคลือนทีมาสู่ ผนังมดลูกจะมีการเคลือนทีของ ่ ่ ่ ่ กลุ่มเซลล์ แยกออกเป็ น 2 กลุ่ม ได้ แก่ trophoblast เป็ นกลุ่มเซลล์ทเี่ รียงตัวชั้น เดียวอยู่รอบนอก ซึ่งในการเจริญต่ อไปจะเจริญร่ วมกับเนือเยือของผนังมดลูก ้ ่ กลายเป็ นรก กลุ่มเซลล์ทอยู่ภายในคือ inner cell mass เป็ นส่ วนทีเ่ จริญต่ อไป ี่ เป็ นเอมบริโอ เนื่องจากเอมบริโอมีลกษณะเป็ นถุง ดังนั้นจึงเรียกเอมบริโอ ั ระยะนีว่า blastocyst ้ 137
- 138. เปรียบเทียบการคลีเวจ(clevage) ของไข่ แต่ ละชนิด แอมฟิ ออกซัส สัตว์ครึ่ งบกครึ่ งนํ้า สัตว์เลื้อยคลาน /สัตว์ปีก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนํ้านม 138
- 139. Gastrulation Gastrulation เป็ นกระบวนการเกิดเนือ 3 ชัน ้ ้ ระยะเอมบริโอนีเ้ รี ยกว่ า Gastrula ระยะนีเ้ กิด cell motility changes in cell shape changes in cellular adhesion 139
- 140. เนือ 3 ชัน เรียก embryonic germ layers ้ ้ 1. ectoderm เนือชันนอกของ gastrula ้ ้ 2. mesoderm เนือชั้นกลาง ้ 3. Endoderm เนือชันในซึ่งเป็ นท่ อยาว ้ ้ 140
- 141. Gastrulation ของเม่ นทะเล (1) เมื่อคลีเวจสินสุดลงจะได้ เอมบริโอระยะ blastula Gastrulation เริ่มจากการ ้ ที่ blastula มีการเคลื่อนที่ของกลุ่มเซลล์ ทางด้ าน vegetal pole เริ่มแบน เรี ยกว่ า vegetal plate เซลล์ mesenchyme (ซึ่ งต่ อไปจะเจริญเป็ น mesoderm) หลุดออกจาก vegetal pole และเคลื่อนที่เข้ าไปใน blastocoel (2) ต่ อมา vegetal plate จะเคลื่อนที่บ๋ ุมตัวเข้ าข้ างใน และเซลล์ mesenchyme เคลื่อนที่แผ่ เข้ าไปข้ างใน เรี ยกว่ า filopodia (3), (4) endoderm cell ที่บ๋ ุมตัวเข้ าข้ างใน ทําให้ เกิดช่ องว่ าง เรี ยกว่ า archenteron ซึ่งต่ อไปจะเจริญเป็ นท่ ออาหาร) ช่ องที่ตดต่ อภายนอกเรี ยกว่ า ิ blastopore ต่ อมาช่ อง archenteron จะติดต่ ออีกด้ านหนึ่ง endoderm เชื่อม ติดต่ อกัน ectoderm (5) เมื่อสินสุด gastrulation gastrula มีทางเดินอาหารที่บุด้วย endoderm มี ้ ช่ องปาก (mouth) และทวารหนัก (anus) 141
- 143. Gastrulation ของกบ กลุ่มเซลล์ ทางด้ านบนมีการแบ่ งตัว อย่ างรวดเร็ว และเคลื่อนที่แผ่ ลงคลุม เซลล์ ทางด้ านล่ าง พร้ อมกันนันตรง ้ บริเวณที่จะเกิดเกิดเป็ น blastopore จะมี การบุ๋มตัวของกลุ่มเซลล์ เหล่ านี ้ กลุ่ม เซลล์ ท่ ีเคลื่อนที่จะลงมาจากด้ านบน และม้ วนตัวผ่ านตรง blastopore เข้ าสู่ ภายใน ทําให้ ได้ เป็ นเอมบริโอที่มีเนือ 3 ้ ชัน ช่ องว่ างภายในที่เกิดขึนใหม่ คือ ้ ้ archenteron 143
- 144. Gastrulation ของไก่ ระยะ gastrulation กลุ่มเซลล์ epiblast ด้ านขวาและซ้ ายจะเคลื่อนที่เข้ าสู่แนวกลาง เรี ยกว่ า primitive streak และกลุ่มเซลล์ จะม้ วนตัวเข้ าไปข้ างใน โดยกลุ่มเซลล์ ทาง ด้ านหน้ าสุดของ primitive streak ที่เรี ยกว่ า Hensen’s node ม้ วนตัวเข้ าไปก่ อนเกิด เป็ นแท่ ง notochord บางกลุ่มเจริญเป็ นชัน mesoderm บางกลุ่มเคลื่อนที่ลงไป ้ ด้ านล่ างเกิดเป็ น endoderm และกลุ่มเซลล์ ท่ ีอยู่ด้านนอกเกิดเป็ น ectoderm144
- 146. Organogenesis การเกิดอวัยวะต่ างๆจากเนือ 3 ชัน ้ ้ •neutral tube และ notochord เป็ นอวัยวะแรกที่เกิดขึนในกบ และ ้ สัตว์ พวก chordate อื่นๆ •dorsal mesoderm เหนือ archenteron รวมกันเกิดเป็ น notochord •ectoderm เหนือ notochord หนาตัวขึนเกิดเป็ น neutral plate แล้ ว ้ บุ๋มลงไปเป็ น neutral tube ซึ่งต่ อไปจะเจริญเป็ น brain, spinal cord •อวัยวะอื่นๆเกิดขึนตามมา ้ 146
- 147. การเจริญของระบบประสาทของเอมบริโอกบ เนื่องจากกบเป็ นสัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง กลุมเซลล์ทางด้ านบน (dorsal ่ ectoderm) ที่มีการม้ วนตัวเข้ าไปด้ านใน จะเกิดเป็ น notochord เพื่อเป็ นแกนของ เอมบริโอ ระยะที่เอมบริโอเจริญมาถึงขัน ้ ที่จะมีระบบประสาทเกิดขึ ้น เรี ยกว่า neurula รูปบน แสดงภาพตัดตามขวางของ neurula แสดงเนื ้อ 3 ชัน notochord ้ และ neural plate ซึงเกิดจาก dorsal ่ ectoderm หนาตัวขึ ้น ส่วนรูปล่างแสดง ภาพถ่ายเอมบริโอระยะ neurula 147
- 148. การเจริญของระบบประสาท ของเอมบริโอกบ neural plate ต่อมามีการบุมตัวลง ๋ ตรงกลาง ทําให้ เกิดเป็ นร่องยาวขึ ้น เรี ยกว่า neural groove สันทังสองข้ าง ้ เรี ยกว่า neural fold ซึงจะเคลื่อนที่เข้ า ่ หากันและในที่สดจะเชื่อมกันทําให้ เกิด ุ เป็ นท่อประสาทที่เรี ยกว่า neural tube ขึ ้น นอกจากนี ้ ectoderm ที่อยูด้านบน ่ จุดที่เชื่อมกัน เรี ยกว่า neural crest ซึง ่ ต่อไปจะเจริญเป็ นโครงสร้ างต่างๆ เช่น กระดูก กล้ ามเนื ้อ ผิวหนัง และ ปม ประสาทต่างๆ เป็ นต้ น 148