Biology m6

135ชีววิทยา

ระบบประสาทของสัตว

สภาพรางกายของสัตวที่มีกระดูกสันหลังจะอยูอยางสมดุลจํ าเปนตองมี 2 ระบบ คือ1. ระบบประสาท (Nervous system)2. ระบบฮอรโมน (Hormone)

1. วิวัฒนาการของระบบประสาทระบบประสาทที่งายที่สุดพบในซีเลนเทอเรต ซึ่งมีเซลลประสาทชนิดที่มีใยประสาทยาวเกือบเทากันหมด โดยมี

การเชื่อมกันเปนรางแหที่เรียก Nerve net ตลอดเยื่อบุผิวของรางกาย รางแหประสาทนี้จะนํ ากระแสประสาทไดชา และถูกกระตุนไดทั่วลํ าตัว ถามีการกระตุนเพียงจุดใดจุดหนึ่งของรางกาย

AHydra

BPlanariaCEarthworm

DGrasshopper

รูปที่ 1 วิวัฒนาการของระบบประสาทในพวกที่ไมมีกระดูกสันหลัง

136 ชีววิทยา

จากรูปที่ 1 A = Nerve netB = ระบบประสาทแบบขั้นบันได (Ladder type nervous system) ของหนอนตัวแบนที่เริ่มมีสมอง

แบบงาย โดยมีปมประสาทที่สวนหัว สองขางของลํ าตัวมี Nerve cord ที่มีรางแหเชื่อมติดกันC = ปมประสาทใหญที่หัวไสเดือนดินD = ตั๊กแตนมีปมประสาทซึ่งเปนศูนยรวมของระบบประสาท และมีเสนประสาททอดยาวตลอดทั่วลํ าตัว

ก.

Cerebrum

Midbrain

Pons Medulla Spinal cord Brain stem

Cerebellum

SkullCorpus callosum

MeningesThalamusHypothalamus

Diencephalon

ข.

Quadriceps stretches Sensory neuron Excitatory synapse

Inhibitory synapse

Motor neuronBiceps relaxes

Quadriceps contracts

Knee cap

รูปที่ 2 ในสัตวที่มีกระดูกสันหลังจะมีระบบประสาทที่ประกอบดวยสมอง (ก) และไขสันหลัง (ข) โดยมีเซลลประสาทนํ าความรูสึก


2. คํ าอธิบายศัพทที่ควรทราบคํ าศัพท คํ าอธิบาย

- Central nervous system (CNS)(ระบบประสาทสวนกลาง)

- ระบบประสาทที่ประกอบดวยสมองและไขสันหลัง

- Peripheral nervous system (PNS)(ระบบประสาทรอบนอก)

- ระบบประสาทที่ประกอบดวย เสนประสาทและปมประสาท(Ganglia)

- Sensory neuron(เซลลประสาทรับความรูสึก)

- เซลลประสาทรับความรูสึกจากอวัยวะรับความรูสึกและสงความรูสึกตอไปยังระบบประสาทสวนกลาง

- Association neuron (Interneuron)(เซลลประสาทประสานงาน)

- เซลลประสาทหลายขั้ว (Multipolar neuron) ที่อยูภายในระบบประสาทสวนกลางที่รับความรูสึกตอจากเซลลประสาทรับความรูสึกและทํ าหนาที่สงความรูสึกตอไปใหกับเซลลประสาทตัวอื่น

- Motor neuron (เซลลประสาทสงความรูสึก) - เซลลประสาทที่รับความรู สึกจากระบบประสาทสวนกลาง (CNS) ไปยังอวัยวะเปาหมาย (Effector organ) เชนกลามเนื้อ ฯลฯ

- Nerve (เสนประสาท) - มดัรวมของสายใยประสาท (Nerve fiber) อาจจะประกอบดวยสายใยประสาทรับความรูสึก (Sensory fiber) หรือสายใยประสาทสงความรูสึก (Motor fiber)

- Somatic motor nerve - เสนประสาทที่กระตุนการหดตัวของกลามเนื้อลาย(Skeletal muscle)

- Autonomic motor nerve - เสนประสาทที่กระตุนการหดตัว (หรือยับยั้งการหดตัว) ของกลามเนื้อเรียบและกลามเนื้อหัวใจมีผลทํ าใหเกิดการหลั่งของตอม

- Ganglion (ปมประสาท) - กลุมของ Cell body ของเซลลประสาทที่อยูภายนอกระบบประสาทสวนกลาง (CNS)

- Nucleus - กลุมของ Cell body ของเซลลประสาทที่อยูภายในระบบประสาทสวนกลาง (CNS)

- Tract - กลุมหรือมัดของสายใยประสาทที่ติดตอกับระบบประสาทสวนกลาง

- Schwann cell (เซลลชวาน) - เซลลที่อยูในระบบประสาทรอบนอก (PNS) อยูรอบแอกซอนของสายใยประสาท ทํ าหนาที่สรางไขมันของสายใยประสาททํ าใหเกิดเปนเยื่อไมอีลิน (Myelin sheaths)

- Myelin sheaths (เยื่อไมอีลิน) - เยือ่ประเภทไขมนัทีส่รางมาจากเซลลชวาน เยือ่นีเ้ปนฉนวนไฟฟา- Node of Ranvier - บริเวณของแอกซอนที่ไมมีเยื่อไมอีลินหุม- Unipolar neuron (เซลลประสาทขั้วเดียว) - เซลลประสาทที่มีขั้วออกจากตัวเซลลเพียงขั้วเดียว


คํ าศัพท คํ าอธิบาย- Bipolar neuron (เซลลประสาทสองขั้ว) - เซลลประสาทที่มีขั้วออกจากตัวเซลลสองขั้ว- Multipolar neuron (เซลลประสาทหลายขัว้) - เซลลประสาทที่มีขั้วออกจากตัวเซลลหลายขั้ว- Synapse (ไซแนปส) - กระบวนการถายทอดกระแสประสาทจากเซลลประสาทหนึ่ง

ไปยังหนวยปฏิบัติงาน (อาจเปน Neuron, Gland หรือMuscle ก็ได รวมเรียกทั้งหมดนี้วา Effector) ซึ่งเปนกลไกที่ทํ าใหเกิดการถายทอดกระแสประสาทขามเซลลไดแบงเปน 2 ประเภท คือ - ไซแนปสไฟฟา เปนไซแนปสที่เกิดขึ้นโดยอาศัยสนามไฟฟา ที่เกิดขึ้นระหวางเซลลประสาทที่ชิดกัน - ไซแนปสที่อาศัยสารสื่อประสาท (Neurotransmitter) ไดแก Acetylcholine และ Noradrenaline

Synaptic ending from another neuron

Neuron to neuron synapse

Neuron to muscle synapseSynaptic ending

Dendrite (Input)Cell body

MuscleAxon

(Coordinationand integration)

Synaptic ending (output)

Muscle

(Conduction)

(ก)

(ข)

(ค)

รูปที่ 3 ลักษณะทั่วไปของเซลลประสาท (Neuron) เปนเซลลที่ไมมีการเพิ่มจํ านวนและมีระยะอินเตอรเฟสยาว เซลลประสาทประกอบดวย (ก) เดนไดรต (Dendrite) ที่นํ ากระแสประสาทเขาสูตัวเซลลมักมีขนาดใหญ อาจจะมีแขนงมากปลายสุดของใยประสาทอาจทํ าหนาที่เปลี่ยนแปลงไปเปนหนวยรับความรูสึก (Receptor) ; (ข) ตัวเซลล (Cell body)ประกอบดวยนิวเคลียสและไซโทพลาซึม ทํ าหนาที่ควบคุมเมแทบอลิซึมและการเจริญเติบโตของเซลลประสาทภายในตัวเซลลมี r-ER ที่เรียก Nissl body นอกจากนี้ยังมีไมโครทิวบูล และไมโครฟลาเมนทที่ชวยคงรูปรางเซลล และลํ าเลียงสารภายในแอกซอน ; (ค) แอกซอน (Axon) มีขนาดเล็กเพียงใยเดียว ทํ าหนาที่ลํ าเลียงกระแสประสาทออกนอกเซลลที่ปลายจะมีถุงบรรจุสารสื่อประสาท (Synaptic vesicle)


3. ชนิดของเซลลประสาทชนิดของเซลลประสาทแบงตามรูปราง การทํ างาน และการมีเยื่อไขมันไมอีลิน

Sensory neuron Interneuron Motor neuron Muscle

Dendrites Axon Soma AxonBoutons Dendrites

Synapses Soma Axon Boutons DendritesSynapses Soma Axon Synapses

BoutonsEnvir

onme

ntal in

forma

tion

Information flow

รูปที่ 4 ความรูสึกถูกรับโดย Sensory neuron สงตอให Interneuron และ Motor neuron ซึ่งมีเซลลเปาหมายคือกลามเนื้อ (Muscle)

Cell body

Dendrites

Trigger zoneAxon

Axon terminal Axon terminal Axon terminal

Cell body

Dendrite

Trigger zoneAxon

Cell body

DendritesTrigger zoneAxon

(a) Multipolar neuron (b) Bipolar neuron (c) Unipolar neuron

รูปที่ 5 ชนิดของเซลลประสาทที่แบงตามรูปราง : (a) เปนเซลลประสาทหลายขั้ว (Multipolar neuron) เปนพวกที่มีเดนไดรตสั้น แอกซอนยาว เดนไดรตมีหลายแขนง ไดแก เซลลประสานงานใน CNS ; (b) เซลลประสาทสองขั้ว(Bipolar neuron) ความยาวของเดนไดรตพอๆ กับของแอกซอน พบเซลลประเภทนี้ที่อวัยวะรับความรูสึก เชน เรตินา(ตา) หู และจมูก ; (c) เซลลประสาทขั้วเดียว (Unipolar neuron) เปนเซลลประสาทที่มีเดนไดรตยาวกวาแอกซอนพบไดที่ปมรากบนของไขสันหลัง (Dorsal root ganglia)


Association neuron

SENSORY NEURON(axon conducts impulses fromreceptor to integrating center)

2 SENSORY RECEPTOR(responds to a stimulus

by producing a generator1

EFFECTOR(muscle or gland that respondsto motor nerve impulses)

5MOTOR NEURON(axon conducts impulses fromintegrating center to effector)

4INTEGRATING CENTER(one or more regions within the CNSthat relay impulses from sensory to

3motor neurons)

or receptor potential)

รูปที่ 6 การทํ างานของเซลลประสาทที่สงความรูสึกเปนทอดๆ โดยมี Sensory neuron สงความรูสึกมายังAssociation neuron และ Motor neuron

NeurofibrilMyelin sheathNucleus of Schwann cell

Cytoplasm of Schwann cell

Membrane of Schwann cell

Node of Ranvier

Axon

Neurofibril

Myelin sheath

Nucleus

Cytoplasm

Membrane

Schwann cellAxon

Plasma membraneA B

รูปที่ 7 (A) แอกซอนที่มีไมอีลินหุม ไมอีลินสรางจากเซลลชวาน(B) เซลลชวานสรางเยื่อไมอีลินหุมแอกซอนและตัวเอง


A

B

Nerve cell body

Myelin Node of Ranvier

รูปที่ 8 (A) แอกซอนที่ไมมีเยื่อไมอีลินหุม การสงกระแสประสาทไปไดชา Action potential เกิดไดตลอดทุกสวนของใยประสาท

(B) แอกซอนที่มีเยื่อไมอีลินหุม ทํ าใหการสงตอกระแสประสาทไปไดเร็ว Action potential เกิดไดเฉพาะNode of Ranvier


4. การทํ างานของระบบประสาทของสัตวท่ีมีกระดูกสันหลังชั้นสูงอยางงาย

สิ่งเรา หนวยรับความรูสึก กระแสประสาท Sensory neuron Interneuron ใน Spinal cord หรือ brain(อวัยวะสัมผัส)

Effector (กลามเนื้อลาย) Motor neuron

Association neuron(Interneuron) Cell body of neuron

Receptor (In skin)

White matter Dorsal

Gray matter

Central canal

Spinal cord

Somatic motor neuron

Effector (Muscle)

Sensory neuron

Ventral

รูปที่ 9 กระบวนการควบคุมการทํ างานของกลามเนื้อลาย โดยมี Sensory neuron สง Impulse ผาน Spinal nerveหรือ Cranial nerve เขาสู Spinal cord และ Brain กระแสประสาทนํ าคํ าสั่งจากไขสันหลังและสมองจะถูกสงผานกลับมาทางเสนประสาททั้งสองไปยังหนวยปฏิบัติงานที่เปนกลามเนื้อลาย บางครั้งการทํ างานของกลามเนื้อลายอาจทํ างานโดยไดรับคํ าสั่งจากไขสันหลังเทานั้น

Afferent neuron ไดแก Sensory neuronสูสมอง

2. กระแสประสาทถกูสงไปยงัไขสนัหลงัโดยผาน Motor neuron

3. Motor neuronสงกระแสประสาท

4. กระแสประสาทกระตุนใหกลามเน้ือลายทีข่าสวนบนเกดิการหดตวั

1. รีเซฟเตอรท่ีเขาจะสงสัญญาณไปใหเซลลประสาทรบัความรูสึก เม่ือเอ็น (Ligament)ทียึ่ดกระดกูกับกระดกูทีเ่ขาไดรบัการกระตุนจากภายนอก


รูปที่ 10 กระบวนการควบคมุการท ํางานของกลามเนื้อลายโดยไดรับคํ าสั่งจากไขสันหลังเทานั้น ปฏิกิริยานี้เรียกวา Reflexaction ไดแก การกระตุกขา ซึ่งเปนเหตุการณที่เกิดขึ้นทันทีโดยอาศัยการสั่งการของไขสันหลัง ไมใชซีรีบรัม ปฏิกิริยานี้เกิดในกระบวนการกระตุกขาหนีจากกนบุหรี่ การใชคอนยาวเคาะเขา การกระพริบตา แตการกระตุกเขาดวยคอนยางเปนปฏิกิริยารีเฟลกซแบบงายที่สุด (Inherited reflex) ที่ประกอบดวยเซลลประสาทเพียง 2 เซลล มีไซแนปส 1 ตํ าแหนงเรียกกระบวนการนี้วา Monosynapse วงจรที่มีการสงสัญญาณประสาทเปนทอดๆ ถูกเรียกวา Reflex arc

5. การทํ างานของเซลลประสาท

Giant axon electrode

axon

1 mm

ก. ข.

รูปที่ 11 การทดลองของ Hodgkin และ Huxley โดยใช (ก) แอกซอนของเซลลประสาทของปลาหมึก (ข) โดยเสียบปลายขางหนึง่ของขัว้หนึง่ของ Microelectrode เขาไปในไซโทพลาซึม โดยมีปลายตอติดกับเครื่องวัดความตางศักยไฟฟา(CRO = Cathode Ray Oscilloscope) สวนอีกขั้วของ Microelectrode แตะที่ผิวแอกซอน

การทํ างานของเซลลประสาท แบงออกเปน 3 ระยะ คือ1. ระยะ Polarization เปนระยะพัก (Resting stage) เปนระยะที่เซลลประสาทยังไมถูกกระตุน ระยะนี้มี

กระบวนการแพร (Diffusion) ของไอออนเขา-ออกจากเซลลประสาท และกระบวนการ Active transport


รูปที่ 12 ไอออน K+ และประจุลบของสารอินทรีย (org-) ที่มีมากในไซโทพลาซึมของเซลลประสาท ขณะที่ภายนอกเซลลมี Na+ และ Cl- สูง ทํ าใหเกิดการแพรของไอออน K+ จากไซโทพลาซมึออกนอกเซลล ซึง่กระบวนการแพรของ K+

ออกนอกเซลลเกิดงายกวากระบวนการแพรของ Na+ จากนอกเซลลสูไซโทพลาซมึ ขณะเดยีวกนัจะมกีระบวนการใชพลงังาน(Active transport) ขับ Na+ ออกนอกเซลลและดึง K+ เขาสูภายในไซโทพลาซึม กระบวนการนี้เรียกวา Sodium-potassium pump

Inside of cell

Outside of cell

Na-K pump Na gate+K gate+

K+

Na+

รูปที่ 13 กระบวนการโซเดียมโพแทสเซียมปม ประกอบดวยเอนไซมที่เปน Membrane protein กระบวนการนี้ทํ าใหภายในไซโทพลาซึมเปนประจุลบมีไอออน K+ และภายนอกเซลลเปนประจุบวกของประจุ Na+ อยางไรก็ตามไอออน K+

แพรออกจากเซลลและไอออน Cl- พยายามกีดกันการแพรออกของ K+ จึงทํ าให K+ แพรผานไดงายเพราะเยื่อหุมเซลลยอมให K+ ผาน ดวยเหตุนี้ภายในไซโทพลาซึมจึงมีประจุคอนไปทางลบ และเยื่อหุมเซลลภายนอกเปนประจุบวก เรียกสภาพเชนนี้วา Polarization ความตางศักยไฟฟาระหวางผิวภายนอกและผวิภายในของเซลลประสาทเปน -60 มลิลิโวลตซึ่งเปนคาความตางศักยไฟฟาของเซลลประสาทขณะพัก (Resting membrane potential) คาความตางศักยไฟฟานี้ขึ้นอยูกับ K+ เปนสํ าคัญ

2. ระยะ Depolarization เปนระยะที่มีการสูญเสียความเปนประจุ มีประจุลบภายในเซลลเมมเบรน และประจุบวกภายนอกเซลล


+40mV-70

+40mV-70

+40mV-70

+40mV-70

A

B

C

D

รูปที่ 14 เมื่อสิ่งเราถึงระดับความแรงตํ่ าสุดที่ทํ าใหเกิดกระแสประสาท (เรียกวา Threshold) ทํ าใหมี Na+ รั่วเขามาในเซลล ประจุที่ผิวดานในเมมเบรนจะมีประจุบวก ดานนอกที่มีการสูญเสีย Na+ จะเปนประจุลบเรียกวา Depolarizationความตางศักยไฟฟาจะเปลี่ยนแปลงจาก -70 mV ไปเปน 0 และ +40 mV ตามลํ าดับ ทํ าใหเกิดความตางศักยระหวางจุดกระตุนและจุดถัดไป โดยบริเวณถัดไปดานนอกยังคงเปนบวก ดานในยังคงเปนลบ เกิด Action potential และเกิดการไหลของประจุไฟฟาจากศักยสูง (ภายในเปน +) ไปจุดตอไปที่ศักยตํ่ า (ภายนอกเปน -) ทํ าใหเกิดเปนปฏิกิริยาไฟฟาเคมี มีการนํ ากระแสประสาทขึ้นจากเดนไดรต → ตัวเซลล → แอกซอน และเกิด Na+ - K+ pump กลับคืนมา(เรียกวา Repolarization)

3. ระยะ Repolarization

Neurotransmitter

Synaptic vesicle

Degradation enzymeAction potential

Actio

n pote

ntial

Postsynaptic cellReceptor

Synaptic cleft

Presynaptic cellBouton

channelCa2+

Ca2+

Ca2+

Na+

Na channel+


รูปที่ 15 กระบวนการ Synapse โดยมีสารสื่อประสาท (Neurotransmitter) ชนิด Acetylcholine (ACH) และNoradrenaline (สรางจาก Sympathetic neuron) เทานั้น เมื่อสารสื่อประสาทขามไซแนปสแลวจะถูกทํ าลายดวยเอนไซมโคลีนเอสเตอเรส ทํ าลาย ACH เอนไซม Monoaminoxidase ทํ าลาย Noradrenaline เพื่อใหเซลลประสาทไมถูกกระตุนตลอดเวลา

6. ยาทํ าลายประสาทสาร กระบวนการ ผล

AtropineCurareStrychnineยาระงับประสาทสารคาเฟอีน (ยากระตุนประสาท)ยาฆาแมลงสารพิษจากแบคทีเรีย

ขัดขวางการสงกระแสประสาทบริเวณไซแนปสทํ าลายไซแนปสระหวาง Neurone กับ MuscleบริเวณไซแนปสมีการกระตุนติดตอกันตลอดเวลาNeurotransmitter ถูกปลอยออกมานอยมีการปลอย Neurotransmitter มากยับยั้งการทํ างานของเอนไซม Cholinesteraseยับยั้งการปลอยสารสื่อประสาท

-ยับยั้งการหดตัวของกลามเนื้อกลามเนื้อเกร็งอาจตายไดจิตใจสงบ ไมกังวลตื่นตัวกลามเนื้อเกร็งตลอดกลามเนื้อออนแรง

7. สมอง (Brain)- เจริญมาจากเอ็มบริโอในสวนที่เปน Neural tube แผจากสมองมาปกคลุมถึงหาง (Posterior end)- สมองเปนอวัยวะแรกที่มีการพัฒนา และเปน Neural tube ที่มีการขยายขนาด จึงเห็นสมองประกอบดวย

3 สวน ดังนี้คือ

สวนของสมอง โครงสราง1. สมองสวนหนา (Forebrain) - Olfactory bulb

- Cerebral cortex- Thalamus- Hypothalamus

2. สมองสวนกลาง (Midbrain) - Colliculi- Cerebral peduncles

3. สมองสวนทาย (Hindbrain) - Cerebellum- Pons- Medulla oblongata

- ในผูใหญสมองถูกแบงออกเปน 3 สวน คือ Cerebrum, Cerebellum และกานสมอง (Brain stem)- สวนปกคลุมสมองก็เหมือนกับไขสันหลัง คือ มีเมมเบรน 3 ชั้น (Meninges) ไดแก


ชั้น ลักษณะนอก (Dura mater) เหนียว, ปองกันอันตรายกลาง (Arachnoid membrane) มีเสนเลือดเลี้ยงเนื้อเยื่อสมองใน (Pia mater) ชั้นที่บางและติดกับเนื้อเยื่อสมอง ระหวางชั้นกลางและในจะมีชั้น

Subarachnoid ที่บรรจุนํ้ าไขสันหลัง (Cerebrospinal fluid ; CFS)

Cerebrum

Cerebellum

Cervical nerves (8 Pairs)Spinal cord

Brachial plexus

Coccygeal nerves (1 Pair)

Sciatic nerve

Thoracic nerves (12 Pairs)

Lumbar nerves (5 Pairs)

Sacral nerves (5 Pairs)

รูปที่ 16 ระบบประสาทสวนกลางทีป่ระกอบดวยสมองและไขสนัหลงั สํ าหรับสมองมนุษยจะมีเสนประสาทสมอง (Cranialnerves) 12 คู และเสนประสาทไขสันหลัง (Spinal nerve 31 คู)


Spinal cord

Spinal nerve

Blood vessels

Bundles of nerve fibers

Connective tissue

Muscle fibers

Axon terminals

Nord of Ranvier

Nerve fiber (Axon)

รูปที่ 17 เสนประสาท (Nerve) ประกอบไปดวยกลุมใยประสาทที่แตละมัดอาจมีใยประสาทรับ (Sensory nerve), สง(Motor nerve) หรือทั้งรับทั้งสงอยูดวยกัน (Mixed nerve)


Cerebrum(a)Thalamus Cerebellum

Medulla

Forebrain Midbrain Hindbrainสมองของสัตวที่มีกระดูกสันหลังที่กําลังมีการพัฒนาทางสมอง

Optic lobe Cerebrum(b) Cerebellum

หาน

Cerebrum Cerebellum

ปลาฉลาม

Cerebrum Cerebellum

กบ

Cerebrum

Cerebellumมนุษย

CerebrumCerebellum

มา

(c)

Thalamus

HypothalamusPons

Medulla Spinal cord

Cerebellum

Cerebral hemisphere

Corpus callosum

รูปที่ 18 (a) สมองของตัวออนของสัตวที่มีกระดูกสันหลังจะเหน็สมอง 3 สวน ชดัเจน คอื สมองสวนหนา สมองสวนกลางและสมองสวนหลัง ; (b) โครงสรางทั้ง 3 จะเปนองคประกอบของสมอง สัตวแตละชนิดมีขนาดของสมองไมเทากัน ;(c) โครงสรางสมองของคนที่ผากลางกะโหลกศีรษะ


Olfactory bulb Cerebrum Thalamus Optic lobe Cerebellum

Medulla

Spinal cord

Optic chiasmHypothalamus Pituitary

Forebrain(Telencephalon)

Midbrain(Mesencephalon)

Hindbrain(Rhombencephalon)

รูปที่ 19 โครงสรางงายๆ ที่อยูในสมองของสัตวที่มีกระดูกสันหลัง (เชน ปลา) จากรูปจะมีสมองสวนหลังที่เจริญดีสมองสวนกลางจะมีขนาดเล็ก ปลาใชในการมองเห็น และสมองสวนหนา (Forebrain) จะเกี่ยวของกับการดมกลิ่น แตสมองสวนหนานี้จะมีความสํ าคัญมากในสัตวที่มีกระดูกสันหลังชั้นสูง

ลักษณะภายในของโครงสรางของระบบประสาทสวนกลาง (สมองและไขสันหลัง) ประกอบดวยเนื้อเยื่อ 2 สวนดังนี้

โครงสราง ประกอบดวยGray matter ตัวเซลลและสวนของใยประสาทที่เปนแบบไมมีสารไมอีลินWhite matter เปนบริเวณที่มี Myelinated axon

สมองและการทํ าหนาที่

สวนของสมอง หนาที่- Cerebrum (ซีรีบรัม) - ควบคุมการทํ างานของรางกาย การพูด ฟง มองเห็น ความรูสึก ความจํ า

อารมณ และการมีเหตุผล- Thalamus (ธาลามัส) - ศูนยรวมของกระแสประสาททั้งที่รับความรูสึกและสงตอความรูสึก- Hypothalamus (ไฮโพธาลามัส) - ควบคุมการทํ างานแบบอัตโนวัติ การเตนของหัวใจ การควบคุมสมดุลนํ้ า

อารมณ การทํ างานของตอมไรทอ การนอนและการอยูอยางสบาย- Cerebellum (ซีรีเบลลัม) - ควบคุมการเคลื่อนที่ และการทรงตัว- Pons (พอนส) - ศูนยรวมของ Nerve tract ระหวางสมองและไขสันหลัง- Medulla oblongata (เมดุลลาออบลองกาตา)

- เชนเดียวกับ Pons และยังควบคุมรีเฟลกซของการหายใจ การเตนของ หัวใจ และการหดและขยายหลอดเลือด


Thalamus

MeningesCerebrospinal fluid

Skull

Pineal glandCerebellum

Spinal cord

Cerebral cortex

Medulla oblongataReticular formation

PonsPituitary glandHypothalamus

รูปที่ 20 สมองของมนุษยแสดงถึงสวนตางๆ ในสมองที่มีซีรีบรัมคลุมทั้งสมองการทํ างานของ Cerebral lobe

Lobe หนาที่Frontal - ควบคุมการทํ างานของกลามเนื้อลาย บุคลิกภาพ สติปญญา

(เชน ความมุงมั่น การคิด และการตัดสินใจ) รวมทั้งการติดตอประสานงานParietal - เกี่ยวกับการคิดวิเคราะหผล การเขาใจในสิ่งที่คนอื่นพูด การเรียงตอคํ า เพื่อสื่อใหผูอื่นเขาใจใน

อารมณ และการแสดงออก การวิเคราะหทางดานรูปรางและลักษณะTemporal - การวิเคราะหผลของการฟง การเก็บความจํ า และประสบการณที่ไดเห็นOccipital - การรวบรวมความรูสึกที่เกิดจากการมองเห็น การโฟกัสภาพที่เห็นInsula - เกี่ยวของกับความจํ า และศูนยรวมการทํ างานตางๆ ของสมอง

รูปที่ 21 สวนของ Cerebral cortex ที่แบงออกเปน 4 สวน แตละสวนรับผิดชอบแตกตางกันไป


8. ไขสันหลัง (Spinal cord)Cerebrum

PonsCerebellum

Medulla oblongataSpinal cord

Spinal nerves

รูปที่ 22 ไขสันหลังเปนโครงสรางที่บรรจุอยูในโพรงกระดูกสันหลัง สวนปลายของไขสันหลังจะเรียวเล็กหุมดวยเยื่อหุมสมองชัน้ใน (Pia mater) แพทยจะท ําการเจาะไขสนัหลงัหรอืฉดียาเขาไปในไขสันหลังบริเวณตํ่ ากวากระดูกบั้นเอวขอที่ 2ลงไป

Spinal cord

Spinal nerve

Denticulate

Subarachnoid

Subdural space

SPINAL MENINGES :Pia mater (Inner)Arachnoid (Middle)

Dura mater (Outer)Central canal

Gray matter

White matter

ligament

space

รูปที่ 23 ภาคตัดขวางของไขสันหลังจะเห็นเปน Gray matter อยูขางใน (มี Cell body ของ Neuron และ Non-myelinatid fiber มาก) ตรงกลางของ Gray matter จะมีชองกลวง (Central canal) บรรจุนํ้ าเลี้ยงสมองและไขสันหลัง(CSF) สํ าหรับ White matter เปนบริเวณที่มีใยประสาทที่มีไมอีลิน แตไมมี Cell body


9. การทํ างานของระบบประสาททั้งหมดของรางกายระบบประสาท

สวนกลาง(Central Nervous System ; CNS)

สมอง(Brain)

ไขสันหลัง(Spinal Cord)

รอบนอก(Peripheral Nervous System ; PNS)

ไดแก เสนประสาทสมอง, เสนประสาทไขสันหลัง

ระบบรับความรูสึกไปยังสมอง(Sensory pathway)

ระบบสงความรูสึกจากสมอง(Motor pathway)

ระบบประสาทอัตโนวัติ(Autonomic Nervous System ; ANS ; Involuntary)

ระบบประสาทโซมาติก(Somatic Nervous System ; SNS ; Voluntary)

ระบบประสาทซิมพาเทติก(Sympathetic Nervous System)

ระบบประสาทพาราซิมพาเทติก(Parasympathetic Nervous System)

ควบคุมการทํางานของกลามเนื้อลาย

ลดการทํางานของอวัยวะรักษาภาวะปกติของการทํางานของรางกาย

กระตุนใหอวัยวะทํางานเมื่อมีเหตุฉุกเฉิน

ถาพิจารณาในดานการทํ างานระบบประสาทของสัตวที่มีกระดูกสันหลังชั้นสูง แบงออกเปน 2 ชนิด คือ1. ระบบโซมาติก (Somatic nervous system) ควบคุมการทํ างานของกลามเนื้อลาย2. ระบบประสาทอัตโนวัติ (Automatic nervous system) ควบคุมการทํ างานของกลามเนื้อเรียบและหัวใจ

ระบบประสาทอัตโนวัติแบงออกเปน 2 ชนิด คือ- Sympathetic nervous system- Parasympathetic nervous system

ระบบประสาทสวนกลาง ระบบประสาทรอบนอก

Sensory neuron


Autonomic motor neurons

Autonomic ganglion

Smooth muscleCardiac muscleGlands

Receptors

Skeletal muscles

รูปที่ 24 ความสัมพันธของเซลลประสาทรับความรูสึก และสงความรูสึกของระบบประสาทสวนกลาง (CNS) และระบบประสาทรอบนอก (PNS)


Somatic motor reflexDorsal root ganglionInterneuron


Sensory neuron

Sensory neu

ron

Autonomic motor reflex

Dorsal root ganglionInterneuron

Viscera

Postganglionic neuron

Autonomicganglion

Pretganglionicneuron

รูปที่ 25 การเปรียบเทียบการทํ างานของ Somatic motor system และ Autonomic motor system

เปรียบเทียบระบบสงความรูสึกไปยังกลามเนื้อลาย (Somatic motor system) และระบบประสาทอัตโนวัติ(Autonomic motor system)

ลักษณะ Somatic motor system Autonomic motor system- อวัยวะเปาหมาย Effector - กลามเนื้อลาย

(Skeletal muscle)- กลามเนื้อเรียบ (Smooth muscle) กลามเนื้อหัวใจ (Cardiac muscle) ตอมตางๆ (Gland)

- การมีปมประสาท - ไมมี - มี Autonomic ganglia ที่มี Cell body รวมกันอยู

- จํ านวนเซลลประสาทจาก CNS สูอวัยวะเปาหมาย

- 1 เซลล - 2 เซลล

- ชนิดของ Neuro- muscular junction

- Specialized motor-end plate

- บริเวณเมมเบรนของ Postsynaptic ไมจํ าเพาะเจาะจง ทุกบริเวณของ กลามเนื้อเรียบจะมี Receptor protein ที่จํ าเพาะตอสารสื่อประสาท

- ผลของการกระตุนกลามเนื้อ - แบบกระตุนเทานั้น - มีทั้งแบบกระตุนและยับยั้ง- ชนิดของ Nerve fiber - Myelinated และ

Fast-conducting- Myelinated ganglio ใน Postganglionic fiber และ Myelinated ใน Preganglionic fiber, Slow-conducting


SYMPATHETIC PARASYMPATHETIC

รูปที่ 26 หนวยปฏิบัติงานของระบบประสาทอัตโนวัติ ไดแก กลามเนื้อเรียบ กลามเนื้อหัวใจ ตอมทั้งมีทอและไรทออวยัวะของรางกายจะมทีัง้ Sympathetic nerve และ Pasasympathetic nerve มาควบคุม ยกเวน Adrenal medullaและตอมเหงื่อจะมีแต Sympathetic ควบคุมเทานั้น


แบบทดสอบ

1. จากภาพชนิดของเซลลประสาท ถากํ าหนดระยะทางเทากัน กระแสประสาทจะเคลื่อนที่ในเซลลประสาทในอัตราเร็วเรียงจากเร็วไปชาตามขอใด

แบบที่ I เสนผานศูนยกลาง 0.5 มิลลิเมตร

แบบที่ II เสนผานศูนยกลาง 0.2 มิลลิเมตร

แบบที่ III เสนผานศูนยกลาง 0.5 มิลลิเมตร

แบบที่ IV เสนผานศูนยกลาง 0.2 มิลลิเมตร

1) I > II > III > IV 2) II > III > IV > I 3) III > II > I > IV 4) III > II > IV > I2. บริเวณใดจากภาพจะมีเฉพาะเดนไดรตเพียงอยางเดียว

A B

Cไขสันหลัง

เสนประสาทที่ผิวหนังและกลามเนื้อขา

1) A 2) B 3) A และ C 4) B และ C3. ปจจัยในขอใดที่ทํ าใหกลามเนื้อหัวใจทํ างานอยางตอเนื่องและไมเมื่อยลา

ก. มีกระแสประสาทสงมาตามเสนประสาทสมองคูที่ 10 ตลอดเวลาข. มีเสนเลือดนํ าออกซิเจนมาใหอยางเพียงพอ

ค. เซลลกลามเนื้อหัวใจมีไมโทคอนเดรียมากง. เซลลกลามเนื้อหัวใจมีไกลโคเจนสะสมมาก

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.4. ปมประสาทรากบนและปมประสาทซิมพาเทติกมีขอแตกตางกันตามขอใด

ปมประสาทรากบน ปมประสาทซมิพาเทตกิก.ข.ค.

มเีซลลประสาทรบัความรูสึกอยูใกลไขสันหลังมีประจํ าทุกปลองของกระดูกสันหลัง

มเีซลลประสาทน ําค ําสัง่อยูใกลอวยัวะตอบสนองมีเฉพาะที่สวนอก

1) ก. 2) ก. และ ข. 3) ข. และ ค. 4) ก., ข. และ ค.

เฉลย 1. 2) 2. 2) 3. 2) 4. 1)


ฮอรโมน

ฮอรโมน คือ สารเคมีที่มีความจํ าเพาะตออวัยวะชนิดใดชนิดหนึ่งโดยผานไปทางเลือด

ตอมไรทอองคประกอบทางเคมีของฮอรโมน ประเภทของฮอรโมนมี 3 กลุมใหญๆ คือ1. อามีน ไดแก ฮอรโมนจากตอมไทรอยด เชน ไทรอกซิน หรืออะดรีนาลีนจากตอมหมวกไตชั้นใน (Adrenal

medulla)2. โปรตีน หรือโพลีเพปไทด เชน ADH, อินซูลิน, พาราทอรโมน และฮอรโมนจากตอมใตสมองสวนหนา3. สเตียรอยด เชน ฮอรโมนจากอะดรีนัลคอรเทกซ และฮอรโมนจากอวัยวะเพศ

(a) Polypeptide hormone (b) Steroid hormone

(c) Amine hormone (d) Fatty acid hormone

Amino acid

รูปที่ 1 โครงสรางทั่วไปของฮอรโมน (a) โพลีเพปไทด ; (b) สเตียรอยด ; (c) อามีน เปนฮอรโมนที่มีจุดเริ่มตนจากกรดอะมิโนที่ดึงหมูของคารบอกซิลทิ้งไป ; (d) ฮอรโมนที่เปนกรดไขมัน ไดแก Postaglandins เปนโครงสรางที่เปน Cyclicที่ไดมาจากกรดไขมันที่มีโครงสรางยาว Postaglandin ถูกคนพบครั้งแรกในนํ้ าซีเมน (Semen) และคิดวาสรางมาจากตอมลูกหมาก (Prostate gland) เกี่ยวของกับการหดตัวของกลามเนื้อและเสนเลือดมีสวนเกี่ยวของกับการปวดศีรษะและปวดประจํ าเดือน


รูปที่ 2 ตํ าแหนงที่อยูของตอมไรทอ

รูปที่ 3 ชนิดของฮอรโมนตามการนํ าฮอรโมนไปสูเซลลเปาหมาย ; (a) Paracrine hormone เปนฮอรโมนที่แพรไปยังเซลลขางเดียว ; (b) เซลลประสาทหลั่งสารสื่อประสาท (Neurotransmitter) เพื่อกระตุนเซลลเปาหมายที่อยูไมไกลนัก ;(c) เซลลประสาทยังสามารถผลิตและขับฮอรโมนประสาท (Neurohormone) เขาสูเสนเลือด และมีการแพรเขาสูเซลลเปาหมาย เชน การปลอยฮอรโมนจากตอมพิธิวทารี่ เชน ออกซิโทซีน ; (d) ฮอรโมนที่แทจริงที่ปลอยออกจากเซลลที่สรางฮอรโมน ฮอรโมนจะไปตามเลือดสูเซลลเปาหมาย ; (e) Pheromone เปนสารที่สรางมาจากตอมมีทอ (Exocrinegland) ออกจากรางกายทางทอ ฮอรโมนนี้จะแพรเขาสูอากาศและนํ้ า ซึ่งสามารถกระตุนสัตวอื่นที่ไกลเปนกิโลเมตรไดตัวอยางเชน ฮอรโมนเพศของสัตว เปนตน


การทํ างานของรางกายถูกควบคุมโดย1. ระบบประสาท2. ระบบฮอรโมนระบบฮอรโมนเกี่ยวของกับ- Metabolism & Growth- Cell transport- Secretion1. การเปรียบเทียบการทํ างานของระบบประสาทและระบบตอมไรทอ

ลักษณะ ระบบประสาท ระบบตอมไรทอความเร็วของการตอบสนอง เร็ว ชาระยะเวลาของการตอบสนอง สั้น ยาวขอบเขตของการตอบสนอง แคบ เนื่องจากหลั่งสารสื่อประสาทไปตาม

เสนประสาท ซึ่งหลอเลี้ยงเนื้อเยื่อหรืออวัยวะเฉพาะที่มีไมกี่ชนิด

กวาง เนื่องจากหลั่งฮอรโมนเขาสูกระแสเลือด จึงมีผลทั่วรางกาย

ชนิดของสารเคมีที่หลั่ง มีไมกี่ชนิด มีหลายชนิด แตละชนิดมีผลตอเนื้อเยื่อเปาหมายแตกตางกัน

2. ชนิดของฮอรโมน1. เฉพาะที่ (Local hormone)- Acetylcholine จากปลายประสาทพาราซิมพาเทติก- Secretin จากผนัง Duodenum → ผลตอการหลั่งนํ้ ายอยของตับออน

2. ทั่วไป (General hormone)- จากตอมไรทอสรางที่หนึ่ง → เลือด → เนื้อเยื่ออื่นๆ ใหหลั่งสาร

3. การควบคุมการสรางและหลั่งฮอรโมนPeptide hormone → สรางและเก็บไวกอนหลั่งSteroid hormone → สรางและหลั่งทันที

4. การควบคุมการสราง-หลั่ง1. การควบคุมยอนกลับ (Negative feedback control) : ยับยั้งการหลั่ง-การสราง2. การควบคุมทางประสาท (Nervous control)- ระบบ CNS → Control การหลัง่ของฮอรโมนจากสวนหลงัของ Pituitary gland และ Adrenal medulla


5. ฮอรโมนประสาทฮอรโมนประสาทสรางจาก Neurosecretory cell ใน Hypothalamus ที่ไปทางเลือดมี 2 กลุม คือ1. Releasing Hormones (RH) มีหลายชนิดเปนกลุมใหญ มีหนาที่ไปกระตุนใหสมองสวนหนาหลั่งฮอรโมน

ชนิดตางๆ2. Inhibiting Hormones (IH) มีหลายชนิด มีหนาที่ไปยับยั้งตอมใตสมองสวนหนาไมใหหลั่งฮอรโมนผลของฮอรโมนที่เกิดขึ้นในเซลล- กระตุนหรือยับยั้งการทํ างานของเอนไซม- ควบคุมการสังเคราะหโปรตีน- เปลี่ยนแปลง Cell permeability- กระตุน Cell division6. กลไกการทํ างานของฮอรโมน

รูปที่ 4 กลไกการทํ างานของฮอรโมนประสาทเพปไทด (เปนสัญญาณตัวแรก) โดยเพปไทดจับกับ Hormone receptorบนเยื่อหุมเซลล ทํ าใหกระตุน C-AMP (ซึ่งเปนสัญญาณตัวที่ 2) กอใหเกิดการกระตุนการทํ างานของเอนไซม


รูปที่ 5 กลไกลการท ํางานของฮอรโมนประเภทสเตยีรอยด : ฮอรโมนสเตยีรอยดสามารถผานเขาไปยงัเยือ่หุมเซลลจบักับรีเซฟเตอรในเซลล Complex ที่เกิดขึ้นผานเยื่อหุมเซลลเขาไปในนิวเคลียสกระตุนให DNA สรางโปรตีน โปรตีนนี้ควบคุมการทํ างานตางๆ เชน การเจริญเติบโตและการเปลี่ยนแปลงของรางกาย

รูปที่ 6 กระบวนการยอนกลบั (Feedback) ตอมถกูกระตุนทํ าใหสรางฮอรโมน โดยฮอรโมนนี้จะไปกระตุนเซลลเปาหมายทํ าใหมีการปลอยฮอรโมนมาก (Positive feedback) หรือทํ าใหเซลลเปาหมายทํ างานไดชาลงหรือหยุดสรางผลผลิตเอง


7. ตอมไรทอของมนุษยตอมใตสมอง (Pituitary gland)

รูปที่ 7 ความสมัพนัธระหวางไฮโพธาลามสักบัตอมใตสมองทัง้สวนหนาและหลงั เซลลประสาททีอ่ยูในสวนของไฮโพธาลามัสหลั่งฮอรโมนไปกระตุนหรือยับยั้งการหลั่งฮอรโมนจากตอมใตสมองสวนหนา สํ าหรับตอมใตสมองสวนหลัง (Posteriorpituitary) จะมเีซลลประสาทน ําฮอรโมนทีส่รางจากเซลลประสาทเดนิทางมาตามแอกซอนมาเกบ็ไวทีต่อมใตสมองสวนหลัง

A


B

รูปที่ 8 ฮอรโมนที่สรางจากตอมใตสมองสวนหนาและหลัง

รูปที่ 9 ตอมใตสมองควบคุมการสรางนํ้ านมและขับนํ้ านม เมื่อทารกดูดนมจะมีการกระตุน 2 ทาง คือ1. ให Posterior pituitary ปลอย Oxytocin เขาสูกระแสเลือดทํ าใหมีการปลอยนํ้ านม2. กระตุนใหมีการสรางนํ้ านมจากตอมพิธิวทารี่


รูปที่ 10 ตอมใตสมองสวนหนาสรางฮอรโมนโดยมีการกระตุนมาจากไฮโพธาลามัส

ตอมไทรอยด

รูปที่ 11 ตํ าแหนงที่ตั้งของตอมไทรอยด และพาราไทรอยด


รูปที่ 12 อาการตาโปนเกิดจากการผิดปกติของฮอรโมนจากตอมไทรอยด

รูปที่ 13 ลักษณะ Follicle ที่สรางไทรอกซินในตอมไทรอยด


รูปที่ 14 พาราไทรอยดกับ Calcitonin ที่ทํ างานรวมกับอวัยวะอื่นตอมหมวกไต

รูปที่ 15 ตํ าแหนงของตอมหมวกไต


รูปที่ 16 เมื่อเห็นงูชายผูนี้จะตกใจ เมื่อตกใจจะมีสัญญาณประสาทไปกระตุน Adrenal medulla ใหหลั่งEpinephrine และ ACTH กระตุนให Cortex หลั่ง Glucocorticoid


รูปที่ 17 ฮอรโมนที่สรางจากตับออน


รูปที่ 18 ตอมไพเนียลเปน Biological clock

ตารางที่สรุปเนื้อเยื่อที่ผลิตฮอรโมน

ตอมไรทอหรือเนื้อเย่ือผลิตฮอรโมน

การผลิตฮอรโมนควบคุมโดย(ก = กระตุนย = ยับย้ัง)

ชื่อฮอรโมน(h. = ฮอรโมน

hs. = ฮอรโมนหลายตวั)

อวัยวะหรือเนื้อเย่ือที่ฮอรโมนไปควบคุม(Target organ

or tissue)

ผลของฮอรโมนตออวัยวะหรือเนื้อเย่ือ

ที่มันควบคุม

ถานอยไป(Hypoactivity)

ถามากไป(Hyperactivity)

ตอมใตสมองสวนหนา(Anterior pituitary)

Thyroxineในเลือด (ย)

Thyrotrophic h. หรือThyroid stimulatingh. (ยอ TSH)

Thyroid gland หล่ังฮอรโมน Hypothyroidism(ดูหัวขอ Thyroid)

Hypothyroidism(ดูหัวขอ Thyroid)

สารจํ าพวก Cortisoneในเลือด (ย)

Adrenocorticotrophich. (ยอ ACTH)

Adrenal cortex หล่ังฮอรโมน (ดูหัวขอ Adrenalcortex)

(ดูหัวขอ Adrenalcortex)

อินซูลินในเลือด (ย) Diabetogenic h. แหลงสะสมไกลโคเจน ปลอยน้ํ าตาลสูเลือด น้ํ าตาลในเลือดนอย น้ํ าตาลในเลือดมาก(ยังไมทราบ) Somatotrophic h.

(ยอ STH) หรือgrowth h.

กระดูกทอนยาวๆ เติบโตขึ้น แคระแกรน(Dwarfism)

รูปรางสูงใหญ(Gigantism) orAcromegaly

Gonadal hs. (ย) Gonadotrophic hs.2 ชนิดตอไปน้ี Germinal

กระตุนSpermatogenesis

เปนหมัน ?

Follicle-stimulatingh. (FSH)

epithelium กระตุนการเติบโตของFollicle

เปนหมัน ?

Gonadal hs. (ก) Luteinizing h. Follicle กระตุนการตกไข เปนหมัน ?(LH) ในหญิง

หรือ Interstitial-cell-

Corpus lutium กระตุนการเจริญของCorpus lutium

หลังตกไขstimulating h. (ICSH)ในชาย

Interstital cellในอัณฑะ

หล่ังฮอรโมน ลักษณะเหมือนผูหญิง ?

hs. จากไข (ก) และ Luteotrophic h. (LTH) Corpus luteum หล่ังฮอรโมน แทงลูก ?เอ็มบริโอ (ก) หรือ Prolactin ตอมน้ํ านม ขยายขนาดและ

ผลิตน้ํ านมน้ํ านมนอย ?







or tissue)





ตอมใตสมองสวนหลัง(Posterior pituitary)

แรงดันออสโมติกของเลือดสูง (ก)

Antidiuretic h.(ADH)หรือ Vasopressin

Distal convolutedtubule ของหนวยไต

ดึงน้ํ ากลับคืนสูเน้ือเยื่อ เบาจืด (Diabetesinsipidus)

บวมนํ้ า

หรือ Pitressin กลามเน้ือของเสนเลือดArteriole

กระตุนการบีบตัว ความดันเลือดตํ่ า ความดันเลือดสูง

Progesterone (ย) Oxytocin หรือ กลามเน้ือมดลูก หดตัว ? แทงลูกศูนยประสาทอตัโนมตั ิ(ก) Pitocin กลอมเน้ือตอมน้ํ านม น้ํ านมไหล ? ?

Thyroid gland TSH (ก) Thyroxine อัตราเมแทบอลิซึมของเน้ือเยื่อโดยทั่วๆ ไป

ยับยั้งการสะสมไขมันกระตุนการใชน้ํ าตาล

อัตราเมแทบอลิซึมตํ่ า,อวน, Cretinism,คอหอยพอก

(Simple goiter)

อัตราเมแทบอลิซึมสูง,น้ํ าหนักลด, ไมอยูน่ิง,คอหอยพอกเปนพิษมีอาการตาพอง

(Exophthalmia)Parathyroid gland แคลเซียมอิออนใน

เลือดตํ่ า (ก)Parathormone เซลลกระตุก ดึงแคลเซียมอิออนและ

ฟอสเฟตจากกระดูกกลามเน้ือกระตุก

ถาปริมาณแคลเซียมกระดูกและฟนออนสูญเสียแคลเซียมและ

เซลลบุทางเดินอาหาร ดูดซึมแคลเซียมอิออนเขาสูรางกาย

ในเลือดตํ่ ากวาปกติ ฟอสเฟตไปจากรางกาย

หลอดเล็กๆ ของหนวยไต ดูดแคลเซียม และฟอสเฟตคืนสูเน้ือเยื่อ

ผิวหนัง รังสีอัลตราไวโอเลต (ก) วิตามินดี หลอดเล็กของหนวยไต ดึงฟอสเฟตกลับคืนสูเน้ือเยื่อ

สรางวิตามินดีไมได แคลเซียมสะสมในผนังเสนเลือด (?)

เซลลบุผิวในทางเดิน-อาหาร

ขับแคลเซียมออกสูทาง-เดินอาหาร

สูญเสียแคลเซียมไปกับอุจจาระ

Adrenal cortex(ตอมหมวกไตสวนนอก)

ACTH (ก) สารจํ าพวก Cortisoneเชน Glucocorticoid

ขอตอ, เมแทบอลิซึมของคารโบไฮเดรต

รักษาใหเปนปกติ Addison's disease Cushing's syndrome

โพแทสเซียมอิออนในเลือดสูง (ก?)

Aldosterone หลอดเล็กๆ ของหนวยไต, ผนังลํ าไสเล็กสวน

Duodenum,ตอมน้ํ าลาย

ดึงน้ํ า โซเดียมอิออนกลับคืนสูเน้ือเยื่อขับโพแทสเซียมอิออนออก

ไปกับน้ํ าปสสาวะ

ปริมาณและความดันเลือดลดลง

ปริมาณและความดันเลือดเพ่ิมข้ึน

(ยังไมทราบ) Androgens ลักษณะที่เกี่ยวกับเพศ(Secondary sexual

charateristic)

การเติบโตทางเพศ,สมดุลระหวางลักษณะ

ของทั้งสองเพศ

ไมเปนหนุมสาวตามปกติ (Infantilism)

เปนหนุมสาวเร็วกวาปกติ, หญิงมีลักษณะ

คลายชายAdrenal medulla

(ตอมหมวกไตสวนใน)เสนประสาทซิมพาเทติกของระบบประสาท

อัตโนมัติ

Adrenalin หรือEpinephrine

รางกายโดยทั่วๆ ไป กระตุนชีพจร, รักษาความแข็งแรงของ

กลามเน้ือ, การเตรียมพรอมที่จะรับมือกับเหตุการณฉุกเฉิน,กระตุนอัตราการสงกระแสประสาท

เฉ่ือยชา ไมอยูน่ิง, ประสาทกระตุนไดงาย

Beta cells ของ IsletsOf Langerhans ใน

ตับออน

น้ํ าตาลในเสนเลือดสูง(ก)

Insulin เซลลที่สะสมไกลโคล-เจนซึ่งไดแก ตับและกลามเน้ือเปนสวนใหญ

กระตุนการสะสมไกล-โคเจน, กระตุนเมแท-บอลิซึมของไขมัน

เบาหวาน (Diabetesmellitus)

น้ํ าตาลในเสนเลือดตํ่ าเซลลขาดอาหาร

Alpha cells ของ Isletsof Langerhans

น้ํ าตาลในเลือดตํ่ า (ก) Glucagon แหลงสะสมไกลโคเจน สลายไกลโคเจน - -







or tissue)





ผนังกระเพาะอาหาร(Gastric mocosa)

ผลิตผลจากการยอยโปรตีน (ก)

Gastrin Gastric glands หล่ังน้ํ ายอย - -

(ยังไมทราบ) Intrinsic factor เซลลบุผิวของทางเดินอาหาร

ดูดซึมวิตามิน B12 Pernicious anemia -

ผนังลํ าไสเล็ก(Duodenal mucosa)

สภาวะกรดในทางเดินอาหาร (ก)

Prosecretin ซึ่งเปล่ียนเปน Secretin เม่ือพบกับ HCl ในทางเดินอาหารแลวจึงดูดซึมสูเสนเลือดในสภาพ

Secretin ทีเ่ปนฮอรโมนซึ่งมีผลตอตับออน

เซลลผลิตน้ํ ายอยของตับออน

หล่ังน้ํ ายอย - -

สภาวะกรดในทางเดินอาหาร (ก)

Cholecystokinin ตับและถุงน้ํ าดี หล่ังน้ํ าดี - -

Thymus gland (ยังไมทราบ) Promine เซลลรางกายทั่วๆ ไป กระตุนการเติบโต ขนาดเล็ก ขนาดใหญ(ยังไมทราบ) Retine (เน้ือเยื่ออื่นก็

ผลิตได)เซลลรางกายทั่วๆ ไป ยับยั้งการเติบโต ขนาดใหญ ขนาดเล็ก

(ยังไมทราบ) Sterilizing factor เซลลที่จะสรางเซลลสืบพันธุ

ยับยั้งการเปนหนุมเปนสาว

- -

Interstitial cellsของอัณฑะ

ICSH (ก) Testosterone ซึ่งเปนAndrogen ชนิดหน่ึง

ลักษณะที่เกี่ยวกับเพศ กระตุนการเติบโตของลักษณะเพศ

Infantilism เปนหนุมเร็วกวาปกติ

Follicles ของรังไข FSH + LH (ก) Estrogen ผนังมดลูก ชวยการฝงตัวเองของเอ็มบริโอ

แทงลูก -

ตอมใตสมองสวนหนา ยับยั้งการผลิต FSHCorpus lutium

ของรังไขLH + LTH (ก) Progesterone ผนังมดลูก ชวยการฝงตัวเองของ

เอ็มบริโอแทงลูก -

ตอมใตสมองสวนหนา ยับยั้งการผลิต FSHรก ฮอรโมนจากเอ็มบริโอ

(ก?)Progesterone,

Chorionicกลามเน้ือมดลูก ยับยั้งการหดตัว คลอดลูกกอนกํ าหนด -

Gonadotrophic h. ตอมใตสมองสวนทาย ยบัยัง้การผลติ Oxytocin

ฮอรโมนกับเมตามอรโฟซิสสัตวที่มีเมตามอรโฟซิส เชน แมลง และสัตวครึ่งบกครึ่งนํ้ า มีฮอรโมนชวยควบคุมใหกระบวนการนี้เกิดขึ้นตาม

กํ าหนด การลอกคราบและเมตามอรโฟซิสของแมลงเกี่ยวของกับฮอรโมน 2 ชนิดดวยกัน คือ1. เอคไดโซน (Ecdysone) ผลิตจากตอมโปรธอราสิก (Prothoracic gland) เปนตัวควบคุมการเจริญเติบโต

ของตัวออนของแมลงเรื่อยมาจนกระทั่งถึงระยะโตเต็มวัย การหลั่งเอคไดโซนอยูภายใตการควบคุมฮอรโมนจากสมอง(Brain hormone)

2. จูเวนไนลฮอรโมน (Juvenile hormone) ผลิตจากตอมคอรปอราอัลลาตัม (Corpora allata) ซึ่งอยูติดกับสมอง เปนสารที่ทํ างานตรงขามกับเอคไดโซน ถามีปริมาณมากจะยับยั้งเอคไดโซนทํ าใหตัวหนอนไมเปลี่ยนไปเปนดักแดในโอกาสที่ตัวหนอนจะเปนดักแดฮอรโมนชนิดนี้ตองลดปริมาณลงเสียกอน และเมื่อไมมีฮอรโมนตัวนี้เหลืออยูเลยก็จะถึงเวลาที่ดักแดเปลี่ยนเปนแมลงตอไป


พวกสตัวครึง่บกครึง่นํ ้าซึง่มกีารเปลีย่นแปลงจากลกูออดไปเปนสตัวบกพบวา ฮอรโมนที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงนี้คือ ไธรอกซิน (Thyroxine) ซึ่งผลิตจากตอมไธรอยด ถามีปริมาณสูงจะเกิดเมตามอรโฟซิสเร็วขึ้น และในทางตรงกันขามถามีปริมาณนอย เชน ในกรณีที่ตัดเอาตอมไธรอยดออกไป ตัวออนก็เติบโตโดยไมมีเมตามอรโฟซิส

ฮอรโมนที่สํ าคัญกับการเจริญเติบโตของพืช1. ออกซิน (Auxin) เชน LAA (Indole Acetic Acid) IBA (Indole Butyric Acid) เปนตัวกระตุนการ

เจริญของพืชทั้งในดานการยืดตัวของเซลล การแบงเซลล การเกิดรากและลํ าตน และการเติบโตของผล ฯลฯ พบวาในบางกรณี ออกซินก็มีสถานะเปนตัวยับยั้งไดเชนเดียวกันขึ้นอยูกับความเขมขนของมัน นอกจากนี้แลวแสงสวางยังมีผลตอการกระจายของออกซินอีกดวย ดังนั้นออกซิน

- สรางจากกลุมเซลลเนื้อเยื่อเจริญบริเวณปลายยอด-ราก → กระตุนให Growth- ลํ าเลียงทิศทางเดียวจากยอด → โคน- ควบคุมการเติบโตของตาขางๆ ลํ าตน (Lateral bus) → Apical dominace

2. ไซโตไคนิน (Cytokinins) เปนตัวกระตุนการแบงเซลล ชะลอการแกของใบ ชวยในการแปรสภาพ(Differentiation) ของเนื้อเยื่อพืชที่เลี้ยงดวยสูตรอาหาร

3. จิบเบอเรลลิน (Giberellins) เปนตัวกระตุนการเติบโตของพืช ทั้งในดานการยืดตัวของเซลล โดยเฉพาะอยางยิ่งเซลลลํ าตน กระตุนการเจริญของเซลลระหวางขอ-ปลอง กระตุนการออกดอก ชะลอการแก ฯลฯ


1. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อปรากฏวาเมื่อใชนํ้ ามะพราวผสมดวยแลว เนือ้เยือ่จะมกีารแบงเซลลเพิม่จ ํานวนเปนแคลลสัไดดีในนํ้ ามะพราวมีสารอะไรที่ไปกระตุนการแบงเซลล1) ออกซิน 2) ไซโตไคนิน 3) จิบเบอเรลลิน 4) เอทีลิน

2. หญิงขณะที่มีประจํ าเดือนระดับฮอรโมนในเลือดควรเปนอยางไร1) Estrogen สูง Progesterone สูง 2) Estrogen สูง Progesterone ตํ่ า3) Estrogen ตํ่ า Progesterone ตํ่ า 4) Estrogen ตํ่ า Progesterone สูง

3. ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในหลอดทดลอง ถาตองการกระตุนใหมีการเพิ่มจํ านวนยอดของพืชที่ทดลอง ควรจะเติมสารควบคุมชนิดใดลงไปในสูตรอาหารที่ใชเพาะเลี้ยง1) จิบเบอเรลลิน 2) ออกซิน 3) ไซโตไคนิน 4) กรดแอบไซซิค

4. ฮอรโมนพืชและการแสดงผลในขอใดถูกตอง1) ไซโตไคนินกับการเกิดรากของกิ่งปกชํ า 2) ออกซินกับการขยายตัวของเซลลตรงชวงระหวางขอ3) เอทิลีนกับการออกดอกของสับปะรด 4) จิบเบอเรลลินกับการขมตาขาง ไมใหตาขางเจริญเติบโต

เฉลย

1. 2) 2. 3) 3. 2) 4. 3)


พฤติกรรม

พฤติกรรม (Behavior) คือ กิริยาที่แสดงออกของสิ่งมีชีวิตเพื่อตอบสนองตอสิ่งเรา

สิ่งเราภายนอกสิ่งเราภายใน ตัวรับ ระบบประสาทสวนกลาง Effector พฤติกรรม

พฤติกรรมแบงออกเปน 2 ชนิด คือ1. พฤติกรรมที่มีมาแตกํ าเนิด (Innate behavior)2. พฤติกรรมที่เกิดจากการเรียนรู (Learning behavior)

1. พฤติกรรมที่มีมาแตกํ าเนิดเปนพฤติกรรมที่เกิดจากการถายทอดมาทางพันธุกรรม ไดแก

ตารางแสดงชนิดของพฤติกรรมที่มีมาแตกํ าเนิด

ชนิดของพฤติกรรม รูปแบบของพฤติกรรม ตัวอยางก. แทกซิส (Taxis) การตอบสนองตอสิ่งเราแบบมีทิศทางโดย

เคลื่อนที่ไปทั้งตัว พบในโพรติสตและสัตวชั้นตํ่ า

ยูกลีนาเคลื่อนที่เขาหาแสง

ข. ไคเนซิส (Kinesis) การตอบสนองตอสิ่งเราแบบไมมีทิศทาง กุงเตนถาอยูในที่ที่มีความชื้นสูงมันจะอยูนิ่งๆ ไมเตน แตถาความชื้นลดลงมันจะกระโดดมากขึ้นเรื่อยๆ พบวาความชื้นไปลดอัตราเมแทบอลิซึมของกุงเตน

ค. รีเฟลกซอยางงาย (Simple of reflex)

ปฏิกิริยาที่ตอบสนองตอสิ่งเราที่ไปกระตุนในทันทีทันใด

กระพริบตาเมื่อมีผงเขาตา เดินเหยียบตะปู

ง. รีเฟลกซตอเนื่อง (Chain of reflex)

พฤติกรรมที่มีมาแตกํ าเนิดและซับซอน การสรางรังของนก การชัดใยของแมงมุมการแทะมะพราวของกระรอกและการดูดนมของลูกปลาวาฬ


2. พฤติกรรมที่เกิดจากการเรียนรูพบในสัตวที่มีระบบประสาท แบงออกเปนก. การฝงใจ (Imprinting) เปนพฤติกรรมที่เกิดขึ้นจากประสบการณครั้งแรกของชีวิต พบในตัวออนของนก

ในชวง 36 ชั่วโมงแรกหลังฟกออกมาจากไข โดยมันจะเดินตามสิ่งที่เคลื่อนไหวขางหนาข. การเรียนรูแบบแฮบิทูเดชัน (Habituation) เปนพฤตกิรรมทีเ่กดิกบัสิง่เราที่มากระตุนซํ้ าหลายครั้ง โดยสิ่งเรา

อาจไมเกิดประโยชน แตมีการตอบสนองตอสิ่งเรานั่น เชน การฝาสัญญาณไฟแดงของคนที่ขับรถไปถึงสี่แยก ลูกสุนัขที่อยูขางสนามบิน ทุกครั้งที่เครื่องบินผานเหนือหัวของมัน สุนัขจะแหงนหนาขึ้นไปมอง แตเมื่อเครื่องบินผานหลายๆ ครั้งก็จะเลิกแหงน หรือครั้งแรกที่สุนัขกํ าลังคุยขยะจะตกใจถอยหนีคน แตถาคนๆ นั้นเดินผานหลายครั้งตอมาสุนัขจะไมหนีจากคน

ค. การเรียนรูแบบมีเงื่อนไข (Conditioning) เปนพฤติกรรมที่ตอบสนองสิ่งเรา 2 ชนิด คือ สิ่งเราแทและสิ่งเราไมแท ทํ าตอกันเปนเวลานานผลที่สุดมีสิ่งเราไมแทเพียงอยางเดียวก็สามารถกระตุนใหสัตวทดลองตอบสนองไดเหมือนกับทีม่สีิง่เราแทเพยีงอยางเดยีว เชน การทดลองของพาฟลอฟ ชาวรัสเซีย พบวาเมื่อใหอาหารสุนัขกินสุนัขจะตอบ-สนองโดยนํ้ าลายไหล ตอมาสั่นกระดิ่งเรียกสุนัข ผลคือนํ้ าลายของสุนัขไมไหล แตเมื่อสั่นกระดิ่งพรอมกับใหอาหาร สุนัขกจ็ะมนีํ ้าลายไหลได นอกจากนัน้สตัวทีไ่มมีกระดูกสันหลัง เชน พลานาเรียก็สามารถฝกใหเกิดพฤติกรรมแบบมีเงื่อนไขได

ง. การเรียนรูแบบลองผิดลองถูก (Trial and error learning) เปนพฤติกรรมที่สัตวตองพบกับสิ่งเราชนิดตางๆ และมีการเลือกสิ่งเราที่จะมีผลดีตอตัวมัน

จ. การใชเหตุผล (Reasoning) เปนพฤติกรรมที่แสดงออกโดยใชเหตุผลหรือใชสติปญญาในการแกปญหาเชน การแกปญหาของสัตวที่ถูกลามดวยเชือกที่พยายามจะกินอาหารความสัมพันธระหวางพฤติกรรมกับระบบประสาท

ตารางแสดงวิวัฒนาการของการใชเหตุผลในสัตวเปรียบเทียบกับวิวัฒนาการของระบบประสาท

ชนิดของสัตว พฤติกรรมสวนใหญ ระบบประสาทสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว พฤติกรรมที่เปนมาแตกํ าเนิด (แทกซิส

และไคนีซิส)ไมมีระบบประสาท

สัตวที่ไมมีกระดูกสันหลัง พฤติกรรมที่เปนมาแตกํ าเนิด (รีเฟลกซ& รเีฟลกซตอเนือ่ง) มกีารเรยีนรูอยางงาย

ระบบประสาทไมซับซอน (เซลลประสาทติดตอกันเปนตาขายหรือมีปมประสาท)

สัตวมีกระดูกสันหลังชั้นตํ่ า เริ่มมีการเรียนรูคลายกบัสตัวไมมกีระดกู-สันหลังชั้นสูง

สมองสวนกลางเติบโต แตสมองสวนหนายังไมเจริญเติบโต

สัตวเลี้ยงลูกดวยนม มีการเรียนรูสูงขึ้นและเริ่มมีการใชเหตุผลเบื้องตน

สมองสวนกลางลดขนาดลงมาก แตสมองสวนหนาเจริญดี

มนุษย มีการใชเหตุผลที่ซับซอน สมองสวนหนาเจริญดีที่สุด


การเปรียบเทียบระดับพฤติกรรมที่พบในโพรโทซัวและสัตวชนิดตางๆเปนการยากที่จะแยกพฤติกรรมการเรียนรูและพฤติกรรมที่เปนแตกํ าเนิดออกจากกัน เพราะพฤติกรรมทั้งสองมี

ความสัมพันธกัน ซึ่งสามารถทดลองไดโดยแยกสัตวกอนเกิดหรือขณะที่เกิดใหอยูตางหาก แลวคอยเฝาดูการพัฒนาของสัตว หรือ

ลูกไกที่ฟกดวยเครื่องฟกไข จะสามารถจิกเปลือกไขออกมาได เปนพฤติกรรมมาแตกํ าเนิดทํ าใหลูกไกรูจักจิกวัตถุตางๆ พฤติกรรมที่ไดมาแตกํ าเนิดนั้นจะตองแกไขใหดีขึ้นโดยการเรียนรูพฤติกรรมทางสังคมของสัตว (Social behevior)

สัตวชั้นสูงที่มีระบบประสาทมักจะรวมกันอยูเปนพวก โดยมีการแสดงออกของพฤติกรรมที่เขาใจกันในระหวางพวกของตน พฤติกรรมที่แสดงออกมานั้นมักจะเปนไปในทางที่จะชวยปรับปรุงชีวิต ความเปนอยูในหมูของตนใหดีขึ้นเชน อาจชวยใหหาอาหารไดอยางมปีระสทิธภิาพ ชวยใหปองกันหรือหลบหนีศัตรู โดยการสงสัญญาณซึ่งอาจเปนอะไรก็ไดที่สัตวตัวใดตัวหนึ่งในกลุมบอกใหสัตวในกลุมเดียวกันทราบ โดยนํ าผานมาทางหนวยรับความรูสึกที่สํ าคัญของรางกายและคอยแสดงออกมาในรปูแบบตางๆ ตวัอยางของสญัญาณทีส่ ําคญัๆ ทีใ่ชเปนสือ่ตดิตอซึง่กนัและกนัในสงัคมของสตัว คอื

ก. การสื่อดวยทาทาง (Visual signal) เชน สุนัข จะเห็นไดวาขณะที่มันเปลี่ยนแปลงทางอารมณมักจะแสดงออกใหสุนัขตัวอื่นเห็นไดทั้งทางรูปรางและใบหนา ซึ่งสุนัขดวยกันเมื่อมองเห็นก็จะเขาใจความหมายไดทันที

ผึ้งมีการสื่อดวยทาทางโดยการเตนรํ า ซึ่งมี 2 แบบ คือ1. การเตนแบบวงกลม (Round dance) บอกถึงแหลงอาหารที่อยูในรัศมีไมเกิน 100 เมตร ถามีแหลง

อาหารอุดมสมบูรณจะเตนรุนแรงและเร็ว ถามีอาหารนอยจะเตนชา2. การเตนแบบเลขแปดหรือสายทอง (Tail wagging dance) บอกถึงแหลงอาหารไกลกวา 100 เมตร

โดยองศาบนเสนแบงครึ่งวงกลมกับแนวดิ่งของฐานรังจะบอกทิศทางระหวางแหลงอาหารที่ตั้งของรังและดวงอาทิตย จํ านวนรอบและระยะเวลาในการเตนเปนตัวกํ าหนดระยะทางของแหลงอาหารกับที่ตั้งของรัง

ข. การสื่อดวยเสียง (Sound signal) เสียงนับเปนสิ่งสํ าคัญอยางยิ่งที่สัตวหลายชนิดใชเปนสื่อสํ าหรับดึงดูดเพศตรงขาม เสียงที่เกิดจากการขยับปกของจิ้งหรีดตัวผู เสียงขันของนก เสียงรองของกบและคางคกตัวผู ลวนเปนสื่อในการผสมพันธุของสัตวพวกเดียวกันทั้งสิ้น

ค. การสื่อดวยการสัมผัส (Physical contact) การสัมผัสนับเปนสื่อสํ าคัญอยางหนึ่ง โดยเฉพาะอยางยิ่งในสัตวเลี้ยงลูกดวยนม ซึ่งสวนใหญแมของมันจะรักและหวงลูกของมันมาก

ง. การสื่อดวยสารเคมี (Chemical signal) สตัวปลอยฟโรโมนออกมาจากตวัเมยี ซึง่อาจถกูสงตอตวัผูโดยการดม การกินหรือการสัมผัส

มีการสกัดฟโรโมนจากแมลงตัวเมีย เอามาใชลอแมลงตัวผู ซึ่งเปนประโยชนในการควบคุมประชากรของแมลง


การเคลื่อนที่ของสัตว

การเคลื่อนไหวของสัตวแอนทาโกนิซึม (Antagonism) หมายถึง การทํ างานรวมกันของกลามเนื้อ 2 ชุด แบบตรงกันขาม โดยถาชุด

หนึ่งหดตัว (Contraction) อีกชุดหนึ่งจะคลายตัว (Relax) เชน การงอแขน หรือการงอขา เกิดจากกลามเนื้อเฟลกเซอร(Flexor) หดตัว กลามเนื้อเอกซเทนเซอร (Extensor) คลายตัว

ระบบกลามเนื้อ

รูปที่ 1 กลามเนื้อลายที่ยึดติดกับกระดูก กลามเนื้อ Biceps จะยึดติดกับกระดูก Scapula โดยมีเอ็น (Tendon) ที่เปนกลามเนื้อเกี่ยวพัน

รูปที่ 2 ลักษณะของกลามเนื้อลาย ประกอบดวยเสนใยกลามเนื้อ (Muscle fiber) ที่มี Myofibril เล็กๆ ที่ยืดหดไดMyofibril ประกอบดวยไมโครฟลาเมนท


รูปที่ 3 ลักษณะของกลามเนื้อลายที่มีโปรตีนไมโอซิน และแอกตินประเภทของกลามเนื้อ

สิ่งเปรียบเทียบ กลามเนื้อลาย กลามเนื้อเรียบ กลามเนื้อหัวใจ1. รูปรางและลกัษณะของเซลล ทรงกระบอกกลมยาว มีลาย ยาวเรียว คลายกระสวย ทรงกระบอกสั้นและมีลาย

พาดขวางเปนระยะๆ2. จํ านวนนิวเคลียสตอเซลล และตํ าแหนง

มมีากกวา 1 และอยูดานขางเซลล 1 นิวเคลียส อยูกลางๆ เซลล

3. โปรตีนสํ าคัญที่เปน องคประกอบ

แอกทินและไมโอซิน แตการจัดเรียงโครงสรางตางกัน

4. การควบคุมการทํ างาน อยูใตอํ านาจจติใจ (Voluntary) อยูนอกอํ านาจจิตใจ (Involuntary) 5. ปริมาณในรางกาย มากที่สุด รองลงมา นอยที่สุด6. ตํ าแหนงที่พบ เกาะยึดกับกระดูก โคนขน และองคประกอบของ

ผนังอวัยวะภายในผนังของหัวใจ

7. ลักษณะการทํ างาน หดตัวไดแรงและคลายตัวไดเร็ว เหมาะตอการเคลื่อนไหวที่รวดเร็วและการใชกํ าลัง

หดตัวและคลายตัวชาๆ หดตัวและคลายตัวเปนจังหวะตอเนื่องตลอดชีวิต

8. ความตองการพลังงานใน การทํ างาน

มาก (หายใจแบบไมใช O2ขณะทํ างาน)

นอย(เฉพาะการหายใจแบบใช O2)

สูงสุด(มีไมโทคอนเดรียมากที่สุด)


โครงสรางและการทํ างานของกลามเนื้อลายเซลลกลามเนื้อลายประกอบดวยนิวเคลียสมากกวา 1 อัน และอยูขางๆ เซลล ในสวนไซโทพลาซึมประกอบดวย

ไมโอไฟบริล (Myofibril) โดยในแตละไมโอไฟบริลประกอบดวย Thick filament ซึ่งมี Microfilament ที่เรียกวาMyosin และ Thin filament ซึ่งมี Microfilament ที่เรียกวา Actin ถาพิจารณาภาคตัดขวางจะพบวา ไมโอซิน 1 ใยลอมรอบดวยแอกทิน 6 ใย มีลักษณะเปนรูป 6 เหลี่ยม

ในไมโอไฟบริลนั้น ชวงความยาวจาก Z-disc หนึ่งไปยังอีก Z-disc หนึ่ง เรียกวา Sarcomere โดยในแตละSarcomere จะมี A-band ซึ่งมีชวงเทากับความยาวของไมโอซิน ซึ่งใน A-band จะมีไมโอซินกับแอกทินซอนกันสวนบรเิวณกลางๆ ของ A-band ทีม่เีฉพาะไมโอซนิ เรยีก H-band ส ําหรบัชวงทีม่เีฉพาะแอกทนิอยางเดยีวเรยีก I-band

รูปที่ 4 (A) โครงสรางของ Sarcomere (โครงสรางที่ประกอบดวย Z line หนึ่งถึงอีก Z line หนึ่ง) เปนโครงสรางที่จะมีการหดตัว ; (B) Thin filament (แอกทิน) อยูติดกับ Z line สวน Thick filament (ไมโอซิน) อยูระหวางแอกทินI band ประกอบดวย filament และ Z line, A band ประกอบดวย Thin (บางสวน) และ Thick filament, Hzone ประกอบดวย Thick filament เทานั้น โดยยึดติดกับ M line ; (C) เปนสวนของ Sarcomere ที่หดตัวได โดยการเลื่อนตัวของ Thin filament สูตรงกลาง I brand หายไปในที่สุด



1. ในการยกนํ้ าหนักดังภาพ แรงทีเ่กดิจากการหดตวัของกลามเนือ้เทากบัเทาใด และเกิดจากการทํ างานของกลามเนื้อใดขนาดแรง กลามเนื้อ P กลามเนื้อ M

P M

Load 10 kg

1)2)3)4)

นอยกวา 10 กิโลกรัมนอยกวา 10 กิโลกรัมมากกวา 10 กิโลกรัมมากกวา 10 กิโลกรัม

หดตัวคลายตัวหดตัวคลายตัว

คลายตัวหดตัวคลายตัวหดตัว

2. สาหรายในขอใดไมมีโครงสรางที่ชวยในการเคลื่อนที่ก. Volvox ข. Spirogyra ค. Chlamydomonas

1) ก. 2) ข. 3) ก. และ ข. 4) ก., ข. และ ค.3. Cytoskeleton ชนิดใดเปนโครงสรางของ Cilia ในพารามีเซียม

1) Microtubule 2) Microfilament3) Intermediate filament 4) Microfilament และ Microtubule

4. ขณะที่ปลาวายนํ้ าเคลื่อนที่ ดังรูป กลามเนื้อขอใดทํ าหนาที่ไดถูกตอง

AD C

B

ลูกศรแสดงแนวการเคลื่อนที่ของปลา

1) A & B หดตัว ขณะที่ C & D คลายตัว2) A & D หดตัว ขณะที่ B & C คลายตัว3) B & C หดตัว ขณะที่ A & D คลายตัว4) D & B หดตัว ขณะที่ C & A คลายตัว

5. จากรูป ในขณะที่แมลงขยับปกขึ้น การทํ างานของกลามเนื้อในขอใดถูกตอง

กลามเนื้อยึดเปลือกบริเวณอก กลามเนื้อตามยาวกลามเนื้อตามยาว

กลามเนื้อยึดเปลือกที่อก

1)2)3)4)

AgononismAntagonism

AgonismAntagonism

AntagonismAgonismAgonism

Antagonism

เฉลย

1. 3) 2. 2) 3. 1) 4. 3) 5. 4)


พันธุศาสตร

1. หลักของเมนเดลเมนเดลไดทํ าการทดลองลักษณะ 7 ลักษณะของตนถั่ว ดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 ลักษณะดอยและเดนที่พบในการผสมตนถั่วลันเตาของเมนเดล


รูปที่ 2 ถาผสมดอกมวงซึ่งเปนลักษณะเดนกับดอกขาวที่เปนลักษณะดอยพันธุแท จะไดลูก F1 เปนสีมวงทั้งหมดและถาให F1 ผสมกันเองจะไดลูก F2 ที่มีจํ านวนตนที่มีดอกสีมวง : ตนที่มีดอกสีขาวเทากับ 3 : 1

2. กฎเมนเดลขอที่ 1 Law of Segregation (กฎแหงการแยกตัว)"ยีนที่ควบคุมลักษณะตางๆ อยูกันเปนคู จะแยกจากกันเมื่อมีการสรางเซลลสืบพันธุ"

ยีน A ยีน a A , aขอที่ 2 Law of Independent Assortment (กฎแหงการรวมกลุมอยางอิสระ)"ยีนที่ควบคุมลักษณะจะแยกจากกันอยางอิสระไมขึ้นตอกัน"


รูปที่ 3 กฎเมนเดลขอ 2 ที่ลักษณะผิวเรียบของเมล็ดจะแยกออกจากลักษณะสีเหลืองของเมล็ดอยางอิสระ

3. การผสมลักษณะสองลักษณะ (Dihybrid cross)


รูปที่ 4 เปนการผสมเมล็ดเรียบสีเหลืองกับเมล็ดขรุขระสีเขียวไดลูก F2 มีลักษณะฟโนไทปเปนเรียบ-เหลือง = 9/16เรียบ-เขียว = 3/16ขรุขระ-เหลือง = 3/16เขียว-ขรุขระ = 1/16

รูปที่ 5 ถาการสรางเซลลสืบพันธุมีปญหาจะทํ าใหเกิดลูกที่มีโครโมโซมผิดปกติ

รูปที่ 6 ลักษณะบางลักษณะจะเปนลักษณะที่อยูบนโครโมโซมเพศ เชน โรคตาบอดสี ยีนตาบอดสีเปน Sex-linkedrecessive


4. การคนพบสารพันธุกรรม

รูปที่ 7 การทดลองของกรฟิพธิโดยการผสมเชือ้แบคทเีรยี Streptococcus pneumoniae ที่กอโรคปอดบวม (S-type) ที่ถูกทํ าลายดวยความรอน และแบคทีเรียที่ไมกอโรค (R-type) ที่มีชีวิต เมื่อฉีดเชื้อผสมทั้งสองเขาไปในหนูมีผลทํ าใหหนูตาย แสดงวาจะตองมีสารที่ทนความรอนที่ถายทอดจากแบคทีเรีย S-type มาให R-type และทํ าใหมีการสรางแบคทีเรียที่กอโรค S-type

รูปที่ 8 สารดังกลาวในรูปคือสารพันธุกรรมประเภท DNA ที่ประกอบกันเขาเปนโครโมโซม


รูปที่ 9 องคประกอบทางโมเลกุลของนิวคลีโอไทด ซึ่งเปนหนวยยอยสุดของสารพันธุกรรม

รูปที่ 10 DNA เปน Polynucleotide ที่มีนํ้ าตาล C5 (Pentose) ประเภท Deoxyribose sugar และ Phosphateเปน Backbone มี Nitrogenous base เปน Sidechain Base มี 2 กลุมใหญ คือ Purine ไดแก Adenine และGuanine, Pyrimidine ไดแก Cytosine, Thymine และ Uracil


รูปที่ 11 โครงสรางโมเลกุลของนิวคลีโอไซดเทียบกับนิวคลีโอไทด

รูปที่ 12 โครงสรางของ DNA เปน Double helix มี A จับกับ T ดวย H-bond 2 พันธะ และ C จับกับ G ดวย3 H-bond


รูปที่ 13 การยึดเกาะติดกันของเบส ทํ าใหเกิดเปนขั้นบันได


รูปที่ 14 DNA ที่เปน Double helix จะมีทิศทางของสายโพลีนิวคลีโอไทดตรงกันขาม คือสายหนึ่งมีทิศจาก 3′ → 5′


รูปที่ 15 DNA duplication เปนแบบ Semicoservative โดยมีสายหนึ่งเปนแมแบบ

รูปที่ 16 DNA สายใหมจะมีทิศของการสรางจากปลาย 5′ → 3′ เสมอ


รูปที่ 17 DNA Duplication จะเกิดในระยะ S phase ของ Interphase

รูปที่ 18 กระบวนการสังเคราะหโพลีเพปไทดประกอบดวย 2 กระบวนการ คือ Transcription (ซึ่งมีการจํ าลองPolynucleotide จากสายเดิมที่ทํ าหนาที่เปนแมแบบ) และ Translation


รูปที่ 19 DNA มีการคลายตัวออก m-RNA โดยใช DNA เปนแมแบบRibosomal RNA (rRNA) Transfer RNA (tRNA) Messenger RNA (mRNA)

Locatin : RibosomesFunction : not involved in coding;directs protein synthesis

Locatin : CytoplasmFunction : During polypedtidesynthesis, tRNA molecules transportamino acids to the cytoplasm; alsopositions each amino acid at thecorrect place on the elongatingpolypeptide chain.

Locatin : Made in uncleus ;transported through nuclear poresto cytoplasmFunction : Brings information fromthe DNA (within the nucleus) tothe ribosomes (in the cytoplasm)to direct which polypeptide isassembled

รูปที่ 20 RNA มี 3 แบบ คือ r-RNA, m-RNA, t-RNA


รูปที่ 21 t-RNA มี Anticodon ที่จะจับกับ Codon ของ m-RNA ในรูป Triplet code

รูปที่ 22 m-RNA ที่ Transcribe มาจาก DNA จะผานรูบนเยื่อหุมนิวเคลียสมาพันรอบไรโบโซม


รูปที่ 23 กระบวนการ Translation เริ่มจากรหัสพันธุกรรม AUG บน m-RNA ตอมามี t-RNA มาเกาะและนํ ากรดอะมิโนมาให

รูปที่ 24 เมื่อรหัสพันธุกรรม m-RNA เปน UAA, UGA และ UAG จะเปน Stop codon


รูปที่ 25 รูปกระบวนการ Translation ในไซโทพลาซึม

รูปที่ 26 สายของโพลีเพปไทดที่สรางได


รูปที่ 27 รหัสพันธุกรรมบน m-RNA ที่จะอานกรดอะมิโน 1 ตัว ทีละ 3 รหัส



1. หญิงผูหนึ่งมีลักษณะปกติ แตมียีนดอยที่ทํ าใหเปนโรคฮีโมฟเลียแฝงอยู หญิงผูนี้แตงงานกับชายที่ปกติก. ลูกสาวจะมีโอกาสเปนโรคหรือไมข. ลูกชายจะมีโอกาสเปนโรคหรือไมค. ลูกชายที่ไมเปนโรคจะมีโอกาสมีลูกเปนโรคหรือไมง. ลูกสาวที่ไมเปนโรคจะมีโอกาสมีลูกเปนโรคหรือไม

2. ชายผูหนึ่งเปนโรคกระดูกออนชนิดหนึ่ง (Vitamin-D resistant ricket) ซึ่งถายทอดดวยยีนเดนในโครโมโซม Xถาภรรยามีลักษณะปกติก. ลูกชายจะมีโอกาสเปนโรคนี้มากนอยเพียงใดข. ลูกสาวจะมีโอกาสเปนโรคนี้หรือไมค. ถาลูกสาวเปนโรค เธอจะมีโอกาสถายทอดลักษณะนี้ไปใหแกลูกมากนอยเพียงใด

3. หญิงมีหมูเลือด A, Rh- ชายมีหมูเลือด B, Rh- พอและแมของทั้งสองฝายมีหมูเลือด AB, Rh- ลูกชายหญิงคูนี้จะมีโอกาสมีหมูเลือดเหมือนคุณปูคุณตาเทากับเทาใด

เฉลย

1. ก. ไมมี เพราะลูกสาวรับโครโมโซม X อันหนึ่งมาจากพอ อีกอันหนึ่งจากแม อนัทีม่าจากพอมยีนีปกตซิึง่เปนยนีเดนข. มี, โอกาสเทากับ 50%ค. ไมมี, ถาไมแตงงานกับหญิงที่มียีนฮีโมฟเลียง. มี, ถาลูกสาวบังเอิญไดโครโมโซม X อันที่มียีนฮีโมฟเลียจากแมคือ ลูกสาวมีโอกาสเปนอยางแมเทากับ 50%

2. ก. ไมมี, เพราะลูกชายได X ปกติจากแมข. มี, โอกาสเทากับ 100% เพราะลูกสาวไดรับ X ที่มียีนเดนที่ทํ าใหเกิดโรคนี้มาจากพออยางแนนอนค. มี, โอกาสถายทอดใหลูกชายทํ าใหลูกชายเปนโรคเทากับ 50% แตโอกาสถายทอดใหลูกสาวที่จะทํ าใหลูกสาว

เปนโรคจะเทากับ 50% ถาคูสมรสไมเปนโรค แตถาคูสมรสเปนโรคโอกาสเทากับ 100%3. โอกาสเทากับ 100%, หมูเลือด ABO คุมโดยยีนในโครโมโซมเบอร 9 หมูเลือด Rh คุมโดยยนีในโครโมโซมเบอร 1

ยีน 2 กลุมนี้ รวมกลุมอยางอิสระตามกฎขอที่สองของเมนเดล แตบังเอิญพอมียีน IAIA และ dd สวนแมมียีนIBIB และ dd ลูกจึงมียีนไดแบบเดียว คือ IAIA ; dd ยีนอยางนี้มีหมูเลือด AB, Rh- (Rh- เนื่องจากยีนดอยd, Rh+ เนื่องดวยยีนเดน D)


วิวัฒนาการ

พันธุศาสตรประชากรและวิวัฒนาการ (Population genetics & Evolution)สิง่มชีวีติมกัมกีารรวมกนัอยูเปนหมูๆ รวมกนัเปนประชากร (Population) ประชากรจึงหมายถึง สิ่งมีชีวิตชนิดใด

ชนิดหนึ่งที่อยูรวมกันในสถานที่ใดสถานที่หนึ่ง และชวงเวลาใดเวลาหนึ่ง สิ่งมีชีวิตในสังคมนั้นจึงมีการผสมพันธุกันแบบสุม ซึ่งดูเหมือนวาประชากรจะเปนแหลงสะสมยีนแบบตางๆ กันที่เรียกวา ยีนพูล (Gene pool) คํ าวา "ยีนพูล" จึงมีความหมายรวมถึง ผลรวมของอัลลีลตํ าแหนงใดตํ าแหนงหนึ่งที่มีอยูในประชากรกลุมนั้นการคํ านวณหาความถี่ของอัลลีล (Allele frequency)

หลักการเบื้องตนเกี่ยวกับการวิเคราะหโครงสรางทางพันธุศาสตรของประชากร คือ การคํ านวณหาคาความถี่ยีนหรืออัลลีล (Gene or Allele frequency) (ซึ่งความถี่ยีนหรืออัลลีลชนิดใดชนิดหนึ่ง หมายถึง อัตราสวนของยีนหรืออัลลีลชนิดหนึ่งชนิดใดหารดวยอัลลีลทั้งหมดของยีนพูลนั้น) ความถี่ของยีนหรืออัลลีลนี้มีความสํ าคัญในดานวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่งดวยเหตุที่วา วิวัฒนาการจะเกิดขึ้นไดในระดับกลุมหรือประชากรของสิ่งมีชีวิตที่มีการเปลีย่นแปลงปรมิาณเพิม่ขึน้หรอืลดลงของลกัษณะกรรมพันธุตามสภาพแวดลอมนั้น นักวิทยาศาสตรจึงสามารถคาดคะเนหรือประมาณการณที่ไดจากการคํ านวณวา ในอนาคตจะมีฟโนไทปชนิดใดมาก และจีโนไทปแบบใดจะเดนชัดเพื่อที่จะไดเตรียมการสํ าหรับสภาพเชนนั้น วิธีการก็คือ นักวิทยาศาสตรคํ านวณหาคาความถี่แบบตางๆ แทนที่จะใชตัวเลขจริงบอกหรือคาดคะเนเหตุการณนั้นๆ เชน การหาความถี่ของจีโนไทป (Genotype frequency) มีความหมายวา อัตราสวนของจีโนไทปชนิดใดชนิดหนึ่งในจีโนไทปทั้งหมดของประชากรนั้น

เพื่อที่จะทํ าใหเขาใจไดงายๆ จะใชประชากรบนเกาะแหงหนึ่งที่มีหมูเลือด MN หมูเลือดนี้จะมีฟโนไทปได 3 แบบคือ M, MN และ N มีจีโนไทปตามลํ าดับ ดังนี้คือ MM, MN และ NNตัวอยาง ประชากรบนเกาะเสม็ด มีประชากร 1000 คน มีหมูเลือด M อยู 298 คน หมูเลือด MN 489 คน และหมูเลือด N 213 คน จงหาความถี่อัลลีล M และ N ของประชากรบนเกาะนี้วิธีทํ า จากโจทย จีโนไทป MM 298 คน

MN 489 คนNN 213 คน

ในจ ํานวนประชากรทีม่จีโีนไทปแบบนีจ้ะมกีารผสมกนัแบบสุมในประชากร 1000 คน อัลลีลทั้งหมดของประชากรกลุมนี้ (Gene pool) = 1000 × 2 อัลลีล (เพราะคนเปนสัตวชั้นสูง มีโครโมโซมแบบดิพลอยด)

สามารถแตกอัลลีลตามชนิด ดังนี้

จีโนไทป จํ านวน จํ านวนอัลลีล M จํ านวนอัลลีล Nคนที่มีจีโนไทป MMคนที่มีจีโนไทป MNคนที่มีจีโนไทป NN

298489213

298 × 2489-

-489

213 × 2รวม 1085 915 อัลลีล


ความถี่ของจีโนไทป MM = จํานวนจีโนไทป MNจํานวนจีโนไทปทั้งหมดของประชากรนั้น

= 2981000 = 0.298ทํ านองเดียวกัน ความถี่ของจีโนไทป MN = 4891000 = 0.489

ความถี่ของจีโนไทป NN = 2131000 = 0.213

ดังนั้น ความถี่อัลลีล M = จํานวนอัลลีล M ทั้งหมดในคนหมูเลือด M และ MNจํานวนอัลลีลทั้งหมดของประชากร

= (298 2) + 4892000

× = 0.5425ความถี่ของอัลลีล N = 9152000 = 0.4575

จากโจทยดังกลาวขางตน สรุปไดวา1. ผลรวมของความถี่จีโนไทปเทากับ 12. ความถี่ของอัลลีลชนิดใดหนิดหนึ่งมักคงที่และมีคาระหวาง 0-13. ผลรวมความถี่ของอัลลีลชนิดใดชนิดหนึ่งมักคงที่และมีคาเทากับ 14. ความถี่ของอัลลีลจะเปนขอมูลที่ใชคาดคะเนอัลลีลนั้นในอนาคตเกี่ยวกับการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ทํ าให

ทราบวาประชากรกลุมนั้นมีอัลลีลเดนหรือดอยหรือชนิดใดชนิดหนึ่งอยูเทาใด ทั้งนี้เปนเพราะวาอัลลีลคอนขางจะคงที่ในชั่วเวลาใดเวลาหนึ่ง แตจีโนไทปไมคงที่มีการเปลี่ยนแปลงอยูตลอดเวลา ทั้งนี้เปนเพราะตามกฎของเมนเดลขอหนึ่งที่มีGene segregation (การแยกตัวของยีน) และ Gene recombination (การรวมตัวกันของยีน)

5. ความถี่อัลลีลของแกมีทเทากับความถี่อัลลีลของยีนนั้นเมื่อเปนวัยเจริญพันธุ ในที่นี้คือความถี่อัลลีล M ในระยะแกมีท = ความถี่อัลลีล M ในระยะเจริญพันธุ = 0.5425ความถี่อัลลีล N ในระยะแกมีท = ความถี่อัลลีล N ในระยะเจริญพันธุ = 0.4575

การผสมกันแบบสุม (Random mating)กระบวนการผสมกันของสิ่งมีชีวิตเปนกระบวนการของอัลลีลในยีนพูลที่จะรวมกันเขาเปนจีโนไทป เมื่อประชากร

มีการผสมกนัหรอืแตงงานกนั ความถีข่องจโีนไทปและความถี่ของอัลลีลของพันธุกรรมใดพันธุกรรมหนึ่งสามารถที่จะคํ านวณได

ถาประชากรนั้นมีการผสมกันแบบสุม ความสัมพันธของความถี่อัลลีลและความถี่จีโนไทปจะสามารถหาไดไมยากเพราะการผสมกันแบบสุมของประชากรใดประชากรหนึ่งมีคาเทากับการรวมตัวกันอยางอิสระของแกมีท นั่นคือ

ถาให ความถี่ของอัลลีล M = pความถี่ของอัลลีล N = q

แต p + q = 1 (ดังกลาวขางตนในบทสรุป)ดังนั้น ถาประชากรมีการผสมกันแบบสุม เขียนเปนไดอะแกรม ไดวา


ความถี่ของอัลลีล (ไข) ความถี่ของอัลลีลอสุจิ ความถี่ของจีโนไทป ฟโนไทปp(M) → pM → p × p = p2 MM กลุม M

→ qN → p × q = pq MN กลุม MNq(N) → pM → p × q = pq MN กลุม MN

→ qN → q × q = q2 NN กลุม Nความถี่ของอัลลีล M = p2

ความถี่ของอัลลีล MN = pq + pq = 2pqความถี่ของอัลลีล NN = q2

ความถี่ของอัลลีลที่เปน p2, 2pq และ q2 นั้นเปนผลของการผสมแบบสุมของยีนหนึ่งยีนที่มีสองอัลลีล ซึ่งดูเหมือนวาไมมีการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีน แตที่จริงมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น แตเปนการเปลี่ยนแปลงเขาสูจุดสมดุลสภาวะสมดุลทางพันธุกรรมของประชากรนั้นเปนไปตามสมดุลของฮารดี-ไวนเบิรก ในทฤษฎีวิวัฒนาการแผนใหมของHardy-Weinberg Equilibrium (HWE) ซึ่งมีประโยชนในการศึกษาพันธุศาสตรเชิงประชากรในการนํ าหลัก HWE มาใชคาดการณวาในประชากรหนึ่งๆ ที่สมดุลจะมีคนที่เปนพาหะของโรคหรือยีนเดนดอยอยูเทาใด

บางครั้งสามารถที่จะแสดงผลของสมดุลฮารดี-ไวนเบิรก เปนตาราง Punnett square ตารางนี้จะเหมือนกับการเขียนไดอะแกรมขางตน ความสํ าคัญและนํ าไปใชของสมดุลนี้จะกลาวตอไป

ตาราง Punnett แสดงผลการผสมของแกมีทตัวผูและตัวเมียแบบสุม

ความถี่ของอัลลีลแกมีทตัวผู ความถี่ของแกมีทตัวเมียpM qN

p(M) p2 MM pq MNq(N) pq MN q2 N

การนํ าสมดุลของฮารดี-ไวนเบิรกไปใชความสํ าคัญของสมดุลนี้มีอยูวา "ความถี่ของอัลลีลจะคงที่ในรุนแลวรุนเลา" ถาพิจารณายีนในโลกัส (Locus)

หรือตํ าแหนงใดตํ าแหนงหนึ่งของสองอัลลีล ที่เปน A และ a และมีความถี่อัลลีลเปน p และ q ตามลํ าดับ และจะไดp + q = 1 เมื่อมีการผสมแบบสุมความถี่จีโนไทปของไซโกตเปน AA, Aa, aa ดวยคา p2, 2pq และ q2 ตามลํ าดับสรุปสมดุลของฮารดี-ไวนเบิรกเปนดังนี้

1. ผสมแบบสุม2. ความถี่อัลลีลในเพศชาย = ความถี่อัลลีลในเพศหญิง (ยีนใดยีนหนึ่งเฉพาะ)3. ไมเกิดมิวเทชัน4. ทุกๆ จีโนไทปจะเจริญพันธุไดหมด (ตองไมมีการคัดเลือกพันธุเกิดขึ้น)5. ไมมีการอพยพเขา-ออกเกิดขึ้น6. ประชากรมีขนาดใหญพอทํ าใหความถี่อัลลีลไมมีการเปลี่ยนแปลงจากรุนหนึ่งไปสูอีกรุนหนึ่ง


สมดุลฮารดี-ไวนเบิรก สามารถนํ าไปใชในการทํ านายลักษณะพันธุกรรมประชากรตางๆ ไมเพียงแตจะเปนแคสองอัลลีลของลักษณะทาง Autosome เทานั้น แตสามารถนํ าไปคํ านวณในเรื่อง Multiple alleles และ X-linkedgene ไดดวย

ดังนั้น ความถี่ของ Homozygote = กํ าลังสองของความถี่อัลลีลความถี่ของ Heterozygote = 2 × ความถี่อัลลีลที่เกี่ยวของ

ตัวอยาง ประชากรชาวไทยภูเขาในจังหวัดเชียงราย 3977 คน มีความถี่อัลลีล IA = 0.27, IB = 0.06 และ i = 0.67จงหาความถี่ฟโนไทปของกลุมเลือดตางๆ นี้วิธีทํ า จากโจทย ความถี่อัลลีล IA = 0.27

ความถี่อัลลีล IB = 0.06ความถี่อัลลีล i = 0.67

จีโนไทป ความถี่จีโนไทป กลุมเลือด (ฟโนไทป) ความถี่ฟโนไทปIAIAIAiIBIBIBiii

IAIB

(0.27)2 = 0.07292 × 0.27 × 0.67 = 0.3618(0.06)2 = 0.00362 × 0.06 × 0.67 = 0.08040.67 × 0.67 = 0.44892 × 0.27 × 0.06 = 0.0324

AABBOAB

0.0729 + 0.3618 = 0.4347

0.0036 + 0.0804 = 0.0840

0.44890.0324


1. ประชากร 1,419 คน มีกลุมเลือด M 392, N 320 และ MN 707 คน จงหาความถี่อัลลีลและความถี่จีโนไทปของประชากรกลุมนี้

ความถี่อัลลีล ความถี่จีโนไทปM N MM NN MN

1) 0.474 0.525 0.474 0.225 0.4982) 0.276 0.724 0.471 0.525 0.0013) 0.525 0.474 0.276 0.225 0.4984) 0.276 0.225 0.276 0.225 0.498

เฉลย

1. 3)

Biology m6

Documents

peripheral nervous system

somatic nervous system

central nervous system

sympathetic nervous system

axon conducts impulses

cell body

medulla oblongata

2pq q2