1. บทที่ 11
ื
การสบพ ันธุและการเจริญเติบโต
์
(Reproduction & Development)
1

2. Reproduction & Development
2

3. Reproduction & Development
การสืบพันธุ์ (reproduction) หมายถึง ความสามารถในการ
ผลิตหน่ วยสิ่งมีชีวิตที่เหมือนตนเอง (like begets like)
การเจริญ (development) หมายถึง การเติบโต (growth)
และการเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่ 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 วยที่เหมือนตัวเองได้ 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
ทาให้ ได้ เซลล์ที่เรี ยกว่าโซโกต (zygote) ซึงจะเจริญต่อไปเป็ นลูกรุ่นใหม่ที่มี
่
องค์ประกอบพันธุกรรมแตกต่างไปจากพ่อและแม่ การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเป็ น
การเพิ่มจานวนของสิงมีชีวิตเพียงอย่างเดียว โดยตัวที่เกิดใหม่มีองค์ประกอบทาง
่
พันธุกรรมเหมือนกับตัวเริ่มต้ นทุกประการ
การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเกี่ยวข้ องกับการแบ่งเซลล์แบบปกติ ที่เรี ยกว่า
ไมโทซิส (mitosis) (mitosis มาจากคาว่า mitos = สายใย หรื อ เส้ นโครโมโซม) ซึงเป็ น
่
กระบวนการเพิ่มจานวนเซลล์ โดยที่เซลล์ใหม่ยงคงมีโครโมโซมเหมือนเดิม และ
ั
จานวนเท่ากับเซลล์เริ่มต้ น
การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เป็ นกระบวนการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศใน
สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อมีบา สาหรับในสิงมีชีวิตหลายเซลล์พบการแบ่งเซลล์แบบนี ้
่
ในการเจริญเติบโต การสร้ าง และการซ่อมแซมเนื ้อเยื่อ 6

7. The functions of cell division
(a) (b)
(a) Amoeba : reproduction
(b) Multicellular organisms: growth and
development
(c) Mature multicellular organisms:
renewal and repair of tissues
(c)
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 และจาลอง 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
จาเพาะมากมายขดม้ วนซ้ อนกันเหมือนร่ างแห เรียกว่ า โคร
มาติน (chromatin) เส้ นใยโครมาตินประกอบด้ วย DNA ที่พัน
รอบโมเลกุลโปรตีน histone อย่ างมีแบบแผน และขดม้ วนตัว
หลายชัน ในช่ วง metaphase จะขดม้ วนตัวแน่ นที่สุดเป็ นแท่ ง
้
โครโมโซม
9

10. โครโมโซม
(a) ของ
ยูคาริโอต
(b)
(c)
(d)
10

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
หนึ่งที่เรียกว่ า H1
b) nucleosome รวมตัวกันเป็ นสายยาว เรียกว่ 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 คาว่ า mitosis และ meiosis หมายถึงกระบวนการแบ่ ง
นิวเคลียสเท่ านัน แต่ คนมักเรียกผิดเป็ 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 interphase 18 ชั่วโมง
• Prophase
20 ชั่วโมง
• metaphase M phase 2 ชั่วโมง
• Anaphase
• telophase
* 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
ที่กาลังแบ่งตัว โดยภายในเซลล์ตรง
บริเวณที่เกิดรอยคอด
microfilament มารวมกันเกิดเป็ นวง
(contracting ring) เกิดแรงหดตัว
ของ actin กับ myosin ทาให้ 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 • Interphase II
• Prophase I • Prophase II
• Metaphase I • Metaphase II
• Anaphase I • Anaphase II
• telophase I • telophase II
23

24. 24

25. 25

26. Comparison of Mitosis &Meiosis
26

27. ลักษณะสาคัญของ Meiosis และ Mitosis
Mitosis Meiosis
1 จานวนโครโมโซมหลังการแบ่งยังเท่า โครโมโซมลดลงครึ่ งหนึ่งในไมโอซี ส
เดิม เนื่องจากการแยกกันของฮอโมโลกัส
โครโมโซม ส่ วนไมโอซี สII จะเป็ นการแบ่ง
แบบไมโทซี สธรรมดา
2 การแบ่งเซลล์มีเพียงขั้นตอนเดียวโดยมี การแบ่งเซลล์มี 2 ขั้นตอน มีแบ่งนิวเคลียส
การจาลองตัวเองของโครโมโซมแล้ว 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 Meiosis
4 องค์ประกอบทางพันธุกรรมและ องค์ประกอบทางพันธุกรรมและ
โครโมโซมของเซลล์ใหม่ท้ งสองเซลล์
ั โครโมโซมของเซลล์ใหม่มีความแตกต่าง
จะเหมือนกัน กันเพราะเกิด crossing over
5 จานวนโครโมโซมในเซลล์ท้ งสองที่
ั จานวนโครโมโซมของเซลล์ใหม่จะมีเพียง
ได้จะเท่ากับเซลล์เดิม 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 กระบวนการจะเกิดในพืชหรื อสัตว์ที่
เอ็มบริ โอไปเรื่ อยๆ สื บพันธุ์ได้แล้วเท่านั้น
29

30. Regulation of the cell cycle (การควบคุมวงชีวิตเซลล์ )
เซลล์ แต่ ละชนิดจะมีแบบแผนของวงจรชีวิตเซลล์ แตกต่ างกัน
เช่ น
-เซลล์ ท่ ผิวหนังแบ่ งตัวตลอดเวลา
ี
-เซลลืท่ ตับจะไม่ แบ่ งตัว แบ่ งเฉพาะเมื่อมีบาดแผล
ี
-เซลล์ ประสาทและเซลล์ กล้ ามเนือไม่ แบ่ งตัวเลย
้
30

31. การเปลี่ยนสภาพของเซลล์ และการชราภาพของเซลล์
1. การเพิมจานวนเซลล์ (cell multiplication)
่
31

32. 2. การเติบโต (growth)
32

33. 3. การเปลียนแปลงของเซลล์ เพือไปทาหน้ าที่ต่างๆ (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
(Xหรือ Y)
Fertilization = การรวมกันของ gametes เกิดเป็ น zygote
Zygote = cell diploid Mitosis organism
35

36. การสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวต ( Organismic reproduction)
ิ
ความสาคัญของการสืบพันธุ์คือ เป็ นสิ่งจาเป็ 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 นการผลิตหน่วยสิ่งมีชีวิตใหม่จากหน่วยสิ่งมีชีวิตเดิม โดยอาศัยการ
แบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิส มีหลายแบบ
Binary Fission (การแบ่งออกเป็ น 2 ส่วน) เซลล์เดิมแยกออกเป็ น 2 ส่วนเท่าๆกัน
ได้ สิ่งมีชีวิตใหม่ 2 ตัว
ได้ แก่ สาหร่ายเซลล์เดียว อะมีบา พารามีเซียม ยูกลีนา แบคทีเรี ย
Fission of a sea anemone
Fission of bacteria
Fission of amoeba 37

38. Protococcus
Euglena
Paramecium
Fission of bacteria 38

39. Budding (การแตกหน่อ) สิ่งมีชีวิตตัวใหม่เจริญมาจากกลุมเซลล์ที่
่
เรี ยกว่าหน่อ (bud) ซึงยอกออกจากสิ่งมีชีวิตตัวเดิม เช่นการแตกหน่อของยีสต์
่
,ไฮดรา ,กล้ วย, ใบต้ นตายใบเป็ น,ไผ่
Hydra ยีสต์
39

40. Fragmentation เกิดขึ ้นโดยที่สวนของร่างกายหลุดออกเป็ นส่วนๆ แต่ละส่วน
่
สามารถเจริญเป็ นสิ่งมีชีวิตตัวใหม่ได้
-ต้ องเกิดพร้ อมกับ regeneration
-พบใน ไฮดรา,ดอกไม้ ทะเล,พลานาเรี ย,ดาวทะเล
-regeneration ทาให้ สิ่งมีชีวิตสามารถสร้ างส่วนที่ขาดหายไปทดแทนขึ ้นมาใหม่ได้
(arm ของดาวทะเล)
40

41. การสร้ างกลุ่มเซลล์ พเศษ ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบาง
ิ
ชนิด เช่นฟองน ้ามีการสร้ างเจมมูล (gemmules) เจริ ญอยู่
ภายในร่างกาย ภายในเจมมูลมีกลุมเป็ นจานวนมาก ซึงเมื่อ
่ ่
ตัวเดิมตายไป เจมมูลจะหลุดออกมาเป็ นอิสระ และเซลล์ที่อยู่
ภายในจะเจริ ญเป็ นสิ่งมีชีวิตตัวใหม่
41

42. Sporulation (การสร้ างสปอร์ ) เซลล์มีการแบ่งหลายๆครังจน
้
ได้ เป็ นเซลล์จานวนมาก แต่ละเซลล์เรี ยกสปอร์ ซึงแพร่ไปในที่
่
ต่างๆได้ โดยง่าย เช่น เชื ้อรา ,เห็ด,เฟริ์ น มอส
42

43. Fern Life Cycle
43

44. Life cycle of basidiomycetes
44

45. Amanita phalloides
เห็ดไข่หงส์
เห็ดเกล็ดดาว
Amanita muscaria
เห็ดขี้วว
ั เห็ดยวงขนุน
http://www.dmsc.moph.go.th/webroot/plant/poision_main.htm
45

46. Life cycle of Rhizopus stolonifer
sporangium
Asexual phase
Sexual phase
zygospore
46

47. ข้ อดีของ asexual reproduction
1. เป็ นประโยชน์ สาหรั บสัตว์ พวกที่เกาะอยู่กับที่ ซึ่ง
ไม่ สามารถผสมพันธุ์กับตัวอื่น
2. สามารถเพิ่มจานวนได้ รวดเร็ว
3. ประโยชน์ ท่ สาคัญคือ ลักษณะที่เหมาะสมกับ
ี
สิ่งแวดล้ อมยังคงอยู่ต่อไปในรุ่ นต่ อๆไป
47

48. 2. การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (sexual reproduction)
เป็ นการผลิตหน่ วยของสิ่งมีชีวตโดยการรวมตัวของ
ิ
เซลล์ สืบพันธุ์หรือหน่ วยของพันธุกรรม ซึ่งอาจมาจาก
สิ่งมีชีวตแต่ ละตัวหรือสิ่งมีชีวตตัวเดียวกันก็ได้
ิ ิ
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

50. สาหร่ าย
พารามีเซียม
50

51. 2.2 สาหรับในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เกิดจากการรวมตัวกันของเซลล์
สืบพันธุ์ท่ มีขนาดและรูปร่ 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 จะสืบพันธุ์เมื่อมีอาหารเหลือจากการดารงชีวิตที่
จาเป็ นอื่นๆ และเมื่อสิ่งแวดล้ อมเหมาะกับการเจริญของสมาชิก
ใหม่ และถูกควบคุมโดยฮอร์ โมนและสิ่งแวดล้ อม
สิ่งมีชีวิตต่ างๆสามารถดารงชีวิตในแบบต่ างๆกัน บาง
ชนิดสามารถสืบพันธุ์ได้ ทงแบบไม่ อาศัยเพศ และแบบอาศัยเพศ
ั้
หรือสลับกัน โดยจะสืบพันธุ์แบบไม่ อาศัยเพศเมื่อสิ่งแวดล้ อม
เหมาะสม และแบบอาศัยเพศเมื่อสิ่งแวดล้ อมเปลี่ยนแปลง
52

53. การสืบพันธุ์ของสัตว์ บางชนิด อาจเกิดขึนโดยวิธีท่ เรียกว่ 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
สาหรับผึงนัน ไข่ ท่ มีการปฏิสนธิจะเจริญเป็ นนางพญา
้ ้ ี
และผึงงานที่เป็ นตัวเมียทังหมด ส่ วนไข่ ท่ ไม่ มีการปฏิสนธิจะเจริญ
้ ้ ี
เป็ นผึงตัวผู้
้
ปลาบางชนิด สัตว์ สะเทินนาสะเทินบก และ
้
สัตว์ เลือยคลาน มีการสืบพันธุ์แบบ parthenogenesis เช่ นกัน โดย
้
การเพิ่มจานวนโครโมโซมหลังการเกิดไมโอซิส 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 าในการเพิ่มจานวนลูกหลาน
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 เพื่อทาหน้ าที่ปองกัน
้
อันตรายให้ ฝูงปลา
พวกหอย oysters เป็ น protandrous ตัวใหญ่ จะกลายเป็ นตัวเมียซึ่ง
สร้ างไข่ ได้ เป็ นจานวนมาก
54

55. ปลา blue head wrasse ตัวที่แก่ ท่ ีสุด และตัวใหญ่ ท่ ีสุดในฝูงปลาจะเป็ นตัวผู้
เพื่อทาหน้ 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 อนเกินไปซึ่งทาให้ ตายได้
56

57. -สัตว์ ไม่ มีกระดูกสันหลังหลายชนิดปล่ อยสเปิ ร์ มและไข่ ลงใน
นา และเกิดการปฏิสนธิในนาโดยที่ตัวพ่ อและแม่ ไม่ ได้ พบกันเลย
้ ้
-สิ่ งแวดล้ อมและออร์ โมนช่ วยกระตุ้นให้ มีการสร้ างเซลล์
สืบพันธุ์ในเวลาใกล้ ๆกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการปฏิสนธิ
-ในพวกสัตว์ มีกระดูกสันหลัง ได้ แก่ ปลาและสัตว์ สะเทินนา ้
สะเทินบก จะแสดงพฤติกรรมการเกียวพาราสีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ
้
การปฏิสนธิและการเลือกคู่
-ในการปองกันเอมบริโอ เพื่อให้ เจริญต่ อไปได้ มีหลาย
้
ขันตอน ดังนี ้ เอมบริโอต้ องอยู่ในสิ่งแวดล้ อมที่มีนาหรือความชืน
้ ้ ้
เพื่อปองกันการแห้ งหรือความร้ อนจัด พวกไข่ ปลาและไข่ สัตว์ ครึ่ง
้
บกครึ่งนาจะคลุมด้ วย gelatinous coat เพื่อให้ เกิดการแลกเปลี่ยนนา
้ ้
และก๊ าซได้ และนอกจากนีจะมีไซโกตเป็ นจานวนมาก 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 างไซโกตจานวนน้ อย และสามารถเจริญต่ อไปได้
มากโดยมีการปองกันและการเลียงดูต่างๆ
้ ้
58

59. Internal fertilization
• Oviparous (สัตว์ที่ออกลูกเป็ นไข่) ได้แก่สตว์เลื้อยคลาน นก มีการ
ั
ปฏิสนธิภายในตัวแต่ตวอ่อนเจริ ญนอกตัวแม่จึงต้องมีการวางไข่
ั
• Viviparous (สัตว์ออกลูกเป็ นตัว) ตัวอ่อนเจริ ญภายในตัวแม่และ
ได้รับอาหารจากแม่ ได้แก่สตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ านม
ั
่
• 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 ทังสอง้
(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

63. วงจรชีวตของพืชดอก
ิ
63

64. วงชีวตของเฟริน์
ิ
64

65. วงชีวตของมอส
ิ
65

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 เรียกว่ 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

68. Insect reproductive anatomy
68

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 นทางผ่านของน้ าอสุ จิและน้ าปั สสาวะ
พบว่ามีเนื้อเยือที่แข็งได้(erectile tissue)
่
ประกอบด้วย คอร์พสสปองจิโอซัม(corpus
ั
่
spongiosum) 1 อัน อยูรอบท่อปั สสาวะ
่
และอีก 2 อันอยูทางด้านบน บริ เวณปลาย
สุ ดเรี ยกว่าหัวลึงค์(gland penis) และมี
ผิวหนังหุ มอยูเ่ รี ยกว่า พรี พิว(prepuce)
้
69

70. 1.2 ถุงอัณฑะ(scrotum หรือ
scrotal sec) เป็ นผิวหนังที่ยนออก
ื่
จากช่องท้องเนื่องจากอัณฑะอยูใน ่
ช่องท้องเลื่อนลงมา โดยทาหน้าที่
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 เลื่อนจากช่องท้องลงมาถ้าไม่เลื่อนจะทาให้เป็ 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 เนื้อเยืออินเตอร์ สติเชียล
่
่
(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 นท่อยาวขดไปมาทาหน้าที่ในการเก็บอสุ จิและสร้าง
อาหารเลี้ยงอสุ จิ สามารถพักได้นาน 6 สัปดาห์
2.2.3 ท่อนาอสุ จิ(vas deferens) มีความยาวประมาณ 18 นิ้ว เป็ นทางผ่านของอสุ จิและ
เปิ ดเข้าสู่ ท่อรวม เซมินลเวซิ เคิล(seminal vesicle) ใน
ั
การทาหมันชายจะตัดส่ วนนี้ เองเรี ยกว่า วาเซกโทมี(vasectomy)
2.2.4 ท่ออีเจคูลาทอรี (ejecculatory duct) เป็ นท่อที่เกิดจากการรวมกันของท่อนาอสุ จิกบ ั
เซมินลเวซิ เคิล ผสมกันระหว่างอสุ จิและน้ าเลี้ยงอสุ จิและบีบตัว
ั
ปล่อยออกสู่ ภายนอก
74

75. 2.3 ต่อมต่างๆ(accessory male genital glands)
2.3.1 เซมินลเวซิ เคิล(seminal vesicle) เป็ นท่อ 2 ท่อ ขอไปมาทาหน้าที่
ั
ในการสร้างอาหารสาหรับอสุ จิได้แก่ น้ าตาลฟรักโตส 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 ช่วยทาให้ท่อปั สสาวะซึ่ งเป็ น
่ ้
กรดทาให้ลดความเป็ 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 ดมากจึงรับความรู ้สึกได้เร็ 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
่ ้
ไขมันจานวนมากเพื่อช่วยในการหล่อลื่นและกันการเสี ยดสี ระหว่างการ
ร่ วมเพศ
อวัยวะสื บพันธุ์เพศหญิงภายใน
(internal female genetial organ)
2.1 รังไข่(ovary) ทาหน้าที่ในการสร้าง
ไข่ และฮอร์ โมนเพศ ในคนเราจะ
มีประมาณ 4 แสนเซลล์แต่จะตก
ไข่เพียง 400 เซลล์
78

79. 2.2 มดลูก(uterus) ทาหน้าที่เป็ นที่ฝังตัวของไข่ที่ได้รับการผสมและเป็ นแหล่งให้กาเนิ ด
ประจาเดือน 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 ซึ่งทาให้ผนังช่องคลอดอักเสบ
เกิดการตกขาวได้
2.4 ท่อนาไข่(oviduct
หรื อ fallopian tube)
เป็ นท่อที่มี
การปฏินธิกนโดยั
เกิดที่ส่วนที่บริ เวณ
แอมพูลาจะมีการ
ั
ปฏิสนธิกนของอสุ จิ
และไข่
80

81. แสดงอวัยวะสืบพันธุ์ของเพศหญิง
81

82. การสร้ างเซลล์ สืบพันธุ์ (gametogenesis)
เมื่อมีการสืบพันธุ์เซลล์ ท่ จะทาหน้ าที่สืบพันธุ์จะมีการ
ี
แบ่ งตัวแบบไมโอซิส เพื่อลดจานวนโครโมโซมลงเหลือเพียง
ครึ่งหนึ่ง และมีกระบวนการที่เรียกว่ า gametogenesis เพื่อช่ วยให้
ได้ เซลล์ สืบพันธุ์ท่ สมบูรณ์ พร้ อมจะทาหน้ าที่ เช่ นในพืชมีดอกจะมี
ี
กระบวนการไมโทซิสเกิดขึนมาอีก 2-3 ครัง 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 ผลทาให้ ได้ สเปิ ร์ ม 250-400
ล้านตัวในการฉีดแต่ 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
่ี
เพือเพิมจานวนตลอดเวลาด้ 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 จะเปลี่ยนรูปร่าง
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 ยจานวนมาก (หรื อบางชนิด
อาจมีไมโตคอนเดรี ยขนาดใหญ่เพียงอันเดียว) ทาหน้ 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 เกิดขึนในรังไข่ เริ่มต้ นจากกลุ่ม
้
primordial germ cell ในเอมบริโอเริ่มแบ่ งแบบไม
โตซิสเพื่อเพิ่มจานวน 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 ผิวของรังไข่ (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 Oogenesis
1. ผลทีได้ 4 mature
่ 1. ผลที่ได้ single ovum
spermatozoa ส่ วน polar body สลายไป
2. เกิดตลอดเวลาในช่ วงอายุ 2. Potentail ova (primary
ของสิ่งมีชีวิต oocyte) อยู่ใน ovary แล้ วตังแต่
้
3. Spermatogenesis เกิด เกิด
ต่ อไปเรื่อยๆ 3. Oognesis มีช่วงพัก
94

95. The reproductive cycle of the human female
แสดงวงจรของประจาเดือนซึ่งสัมพันธ์ 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
รอบประจาเดือน(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 ยนฟอลลิเคิลทาให้
แตกออกไข่ จงหลุดออกมา และเคลื่อนที่
ึ
เข้ าสู่ปีกมดลูก
3.ระยะหลังตกไข่ (corpusluteum stage) ส่ วน
ฟอลลิเคิลที่แตกออกจะเปลี่ยนเป็ น
คอลพัสลูเทียม และส่ วนนีสร้ างฮอร์ โมน
้
โพรเจสเทอโรนและฮีสโทรเจนกระตุ้นให้
ผนังมดลูกหนามากขึนพร้ อมสาหรั บการ
้
ฝั งตัวของไข่
96

97. The human life cycle ในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศทังพ่อและ
้
แม่ ต่างต้ องมีกระบวนการสร้ างเซลล์สืบพันธุ์
เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์มีจานวนโครโมโซม
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 ทาให้
เกิดไซโกตซึงเจริญเป็ นสิ่งมีชีวิตหน่วยใหม่
่
ต่อไป ในคนจานวนโครโมโซมในเซลล์
สืบพันธุ์ซงเป็ น haploid cell = 23 (n=23)
ึ่
และจานวนโครโมโซมในไซโกต และเซลล์
ร่างกายซึงเป็ น diploid cell = 46 (2n=46).
่ 97

98. 98

99. 99

100. การปฏิสนธิ(Fertilization)
100

101. การปฏิสนธิและการฝั งตัวของเอมบริโอที่ผนังมดลูก
101

102. (1) ไข่ระยะ secondary oocyte ซึงพร้ อมที่จะผสมพันธุ์หลุดออกจากรังไข่ (ovulation) เข้ า
่
ไปอยูในท่อนาไข่ (oviduct) การปฏิสนธิเกิดขึ ้นภายในท่อนาไข่ได้ 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 ทาให้ sperm
ั
เคลื่อนที่เร็วขึน
้
2. sperm จะต้ องผ่ าน Zona pellucida (extracellular matrix of
the egg) เพื่อเกิดกระบวนการต่ อไปได้
103

104. กระบวนการปฏิสนธิของสัตว์ เลียงลูกด้ วยนม
้
104

105. กระบวนการปฏิสนธิของสัตว์ เลียงลูกด้ วยนม
้
(1) สเปิ ร์ มผ่ านเข้ าไปในชันของ follicle cells และรวมกับ
้
receptor melecules ที่อยู่ท่ ชัน zona pellucida (ในที่นีไม่ ได้ แสดง
ี ้ ้
receptor molecule) (2) acrosomal reaction เกิดขึนโดยสเปิ ร์ มปล่ อย
้
เอนไซม์ ย่อยชัน zona pellucida (3) ทาให้ 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 ทาให้ ชัน zona pellucida มี
้
ลักษณะแข็ง ทาหน้ าที่ปองกันไม่ ให้ สเปิ ร์ มตัวอื่นเข้ าไปในไข่ อีก (การ
้
ที่สเปิ ร์ มเข้ าไปในไข่ หลายตัว เรียกว่ า polyspermy)
105

106. Sperm Enter Egg
1stand 2nd polar
bodies
male pronucleus
(n) female pronucleus
(n)
a. c.
Beginning of
first division
female pronucleus
replicating its DNA
b. 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 ทาให้ 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 ทาให้ 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 ยังทาให้ เกิดการเปลี่ยนแปลงของ
metabolism ต่ างๆภายในไข่ ปกติไข่ ท่ ยังไม่ ได้ ปฏิสนธิจะมี
ี
อัตรา metabolism ต่า แต่ ภายใน 2-3 นาทีหลังการปฏิสนธิ
อัตราของ cellular metabolism และ protein synthesis จะสูงขึน ้
ในไข่ ของเม่ นทะเลรวมทังสัตว์ อีกหลายชนิด การเพิ่มของ Ca2+
้
มีผลทาให้ H+ ลดลง ดังนันไซโตพลาสซึมจะเปลี่ยนเป็ นด่ าง
้
เล็กน้ อย ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของ pH นี ้ มีผลทางอ้ อมทาให้ เกิด
การเปลี่ยนแปลงของ metabolism ต่ อไป
109

110. ในการ activate ไข่ นัน อาจทดลองทาให้ เกิดขึนได้ ในไข่ ท่ ี
้ ้
ไม่ ได้ ปฏิสนธิ โดยการฉีด Ca2+ เข้ าไป หรือการทา temperature
shock การกระตุ้นแบบนีจะทาให้ metabolism ต่ างๆในไข่ เกิดการ
้
เปลี่ยนแปลงได้ และทาให้ ไข่ เจริญต่ อไปแบบ parthenogenesis ได้
ถึงแม้ ว่ามีการทดลองต่ อไปอีกโดยการนานิวเคลียสของไข่ 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+ จะเกิดเรืองแสงได้ 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 ทาให้ cortical granules รวมกับ plasma membrane สร้ างเป็ น
fertilization membrane นอกจากนียังช่ วยกระตุ้นการเปลี่ยนแปลง metabolism ภายในไข่ ท่ ี
้
ปฏิสนธิด้วย 111

112. ช่ วงเวลาการเกิดกระบวนการปฏิสนธิของเม่ นทะเล (logarithmic scale)
112

113. รู ปลักษณะของไข่
รู ปร่ างและขนาดของไข่ สัตว์ ประเภทต่ างๆแตกต่ างกันไป รอบๆไข่ อาจมีเยือ ่
ป้ องกันอยู่ เช่ น vitelline membrane หรือไข่ บางชนิดมีว้ ุนหุ้ม เช่ น ไข่ ของสั ตว์
สะเทินนาสะเทินบกหรือมีไข่ 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 แก่ ไข่ ทไม่ มอาหารสะสมอยู่เลย เช่ น ไข่ ของพวกสั ตว์ เลียง
ี่ ี ้
ลูกด้ วยนานม
้
1.2 Microlecithal egg ได้ แก่ ไข่ ทมไข่ แดงอยู่บ้างเล็กน้ อย เช่ น ไข่ พวกดาวทะเล
ี่ ี
หรือ หอยเม่ น
1.3 Mesolecithal egg ได้ แก่ ไข่ ทมอาหารอยู่ในไซโตพลาสซึมบ้ างพอสมควร
ี่ ี
เช่ น ไข่ กบ คางคก
1.4 Polylecithal egg ได้ แก่ไข่ ทมีไข่ แดงเป็ นจานวนมาก ได้ แก่สัตว์ เลือยคลาน
ี่ ้
และสั ตว์ ปีก
113

114. 2. แบ่ งโดยการกระจายของอาหารในไซโตพลาสซึม
(distribution of yolk)
2.1 Isolecithal egg ในไซโตพลาสซึมมีไข่ แดงกระจายอยู่ทวไป
ั่
อย่ างสม่าเสมอ 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 อมที่จะเกิด 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 งทาให้ ได้ เซลล์ เป็ นจานวนมาก
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 างกายในลักษณะที่สามารถทาหน้ าที่
พิเศษได้ อย่ างมีประสิทธิภาพ
3. Morphogenesis
เป็ นกระบวนการแบ่ งเซลล์ เคลือนที่ และเปลียนแปลงรู ปร่ างเพือทาให้
่ ่ ่
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 นลาดับขันตอนต่ างๆดังนี ้
้ ้
1. Cleavage
2. Blastula
3. Gastrulation
4. Organogenesis 122