อ.ดร.นลนิ วงศ์ขัตติยะ...
TRANSCRIPT
อ.ดร.นลนิ วงศข์ตัตยิะ
สาขาวชิาเทคโนโลยชีวีภาพ
คณะวทิยาศาสตร ์
มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
https://www.youtube.com/watch?v=as8vUPiwnWk&feature=youtube_gdata_player
https://www.youtube.com/watch?v=mbBLQT4MbAY
Prokaryotic members Monera
………………………
Eukaryotic members
Protista: protozoa and algae
Fungi
Plantae
Animalia
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
Linnaeus
1735
2 kingdoms
Haeckel
1866
3 kingdoms
Chatton
1925
2 empires
Copeland
1938
4 kingdoms
Whittaker
1969
5 kingdoms
Woese et al.
1977
6 kingdoms
Woese et al.
1990
3 domains
Cavalier-
Smith
2004
6 kingdoms
Not treated
Protista Prokaryota Monera Monera Eubacteria Bacteria Bacteria
Archeabacteria Archea
Eukaryota Protoctista Protista Protista Eukarya Protozoa
Chromista
Vegetabilia Plantae Fungi Fungi Fungi
Plantae Plantae Plantae Plantae
Animalia Animalia Animalia Animalia Animalia Animalia
ม ี3 กลุม่หลกั ◦ Animal-like (the protozoa)
◦ Fungus-like (the water molds and slime molds)
◦ Plant-like (the algae)
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
ลกัษณะทั่วไป
ทีอ่ยูอ่าศยั
การไดรั้บสารอาหาร
การสบืพันธุ ์
การจ าแนกชนดิ
ตวัอยา่งโปรโตซวัทีม่คีวามส าคญั
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
เป็นจลุชพีเซลลเ์ดยีว
ไมส่ามารถสงัเคราะหแ์สงได ้
เคลือ่นทีไ่ด ้โครงสรา้งในการเคลือ่นที:่ celia, flagella, pseudopodia
ไมม่ผีนังเซลล ์(cell wall) มแีตเ่ยือ่หุม้เซลล ์(cell membrane) รปูรา่งไมแ่น่นอน
สบืพันธุแ์บบ asexual fission เป็นสว่นใหญ ่
ขนาดตัง้แต ่2 – 20,000 ไมโครเมตร (2 cm)
โปรโตซวัทกุชนดิตอ้งการความชืน้ และออกซเิจน
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
1, 2
https://www.youtube.com/watch?v=TTbS7
_vZLNg
ด ารงชวีติอยูไ่ดด้ว้ยตวัเอง (free living) พบไดใ้นระบบนเิวศทกุระบบทีม่คีวามชืน้เป็นปัจจัยหลกั
เชน่ น ้าจดื น ้าเค็ม น ้ากรอ่ย โคลนตม บอ่เลีย้งสตัวน์ ้า และดนิ
ด ารงชวีติรว่มกบัสตัวอ์ืน่ (symbiosis)
แบบพึง่พากนั (mutualism) ตา่งไดรั้บประโยชนจ์ากการอยู่รว่มกนั เชน่ Trichonympha อาศยัอยูใ่นล าไสป้ลวก
แบบองิอาศยั (commensalism) ผูใ้หอ้าศยัไมไ่ดรั้บ ไมไ่ดเ้สยีประโยชน ์เชน่ : ซลิเิอตทีอ่ยูใ่นกระเพาะของสตัวก์นิพชื โดยกนิแบคทเีรยีและอาหารในกระเพาะผูใ้หอ้าศยั
แบบปรสติ (parasite) โปรโตซวัทีก่อ่ใหเ้กดิโรคกบัผูใ้หอ้าศยั
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
โปรโตซวัทีเ่ป็นปรสติในคนและสตัวไ์มส่ามารถสรา้งอาหารเองไดเ้หมอืนกบัพวกทีด่ ารงชวีติอยา่งอสิระบางชนดิ จงึจ าเป็นตอ้งไดร้ับสารอาหารประเภทสารอนิทรยีซ์ ึง่โปรโตซวัจะมวีธิกีารในการรับสารอาหาร ดงัตอ่ไปนี ้
1. เอนโดซยัโตซสิ (endocytosis) โปรโตซวัสว่นใหญจ่ะรับอาหารโดยวธินีี ้โดยอาหารจะถกูน าเขา้สู่
ภายในเซลลใ์นรปูของถงุอาหาร (food vacuole) หลงัจากนัน้จะรวมตวักบัถงุไลโซโซมซึง่มเีอนไซมท์ี่มหีนา้ทีเ่กีย่วขอ้งกบัการยอ่ยอาหาร
2. ไซโตสโตม (cytostome) เป็นการรับอาหารเขา้ไปภายในเซลลโ์ดยผา่นทางรอ่งปาก
3. การแพร ่(diffusion) เป็นการรับเอาสารอาหารที่เป็นโมเลกลุเล็ก ๆ ซมึผา่นเยือ่หุม้เซลลเ์ขา้ไป
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
การสบืพันธุแ์บบไมอ่าศยัเพศ พบมากทีส่ดุในโปรโตซวั
◦ Fission
Binary fission
Binary fission (amoeba)
Longitudinal binary fission (Trichomonas vaginalis)
Transverse binary fission
Multiple fission (Plasmodium)
การสบืพันธุแ์บบอาศยัเพศ
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553 3
Group Characteristics Typical representative
Habitats Representative diseases
Mastigophora เคลือ่นทีโ่ดย flagella สบืพันธุโ์ดย binary fission (longitudinal)
Trypanosoma Giardia Leishmania
Fresh water Parasites of animals
Giardiasis Trichomoniasis Trypanosomiasis Leishmaniasis African sleeping sickness Giardiasis
Ciliophora เคลือ่นทีโ่ดย celia สบืพันธุโ์ดย binary fission (transverse)
Balantidium Paramecium
Fresh water and marine Animal parasites Rumen
Balantidiasis
Sarcodina เคลือ่นทีโ่ดย pseudopods สบืพันธุโ์ดย binary fission
Amoeba Entamoeba
Fresh water and marine Animal parasites
Amebic dysentery (บดิมตีวั)
Sporozoa ไมม่โีครงสรา้งการเคลือ่นที ่Intracellular parasites มทีัง้ asexual และ sexual cycles ตอ้งการ host ในชว่งหนึง่ของวงชวีติ
Plasmodium Toxoplasma
Primarily animal parasites Insects (vector for parasitic diseases)
มาลาเรยี Toxoplasmosis Pneumocystis pneumonia
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
โรคนีเ้กิดจากโปรโตซวัท่ีมีหางช่ือ Giardia lamblia ติดตอ่สูค่นโดยคนรับประทานอาหารหรือด่ืมน า้ท่ีมีซิสต์ของมนัเข้าไป เม่ือซิสต์ผ่านกระเพาะอาหารเข้าไปในล าไส้เลก็จะกลายเป็นโทรโฟซ้อยท์ เกาะติดกบัเซลล์บผิุวของล าไส้เลก็ เม่ือเซลล์บผิุวหลดุลอกออก โทรโฟซ้อยท์ก็จะกลบัเป็นซิสต์อีกครัง้ ก่อนท่ีจะถกูขบัออกมากบัอจุจาระ
ปกติเชือ้ไกอาร์เดียนีไ้ม่ค่อยมีอนัตรายตอ่คน สว่นใหญ่ไม่ท าให้เกิดอาการอะไร ถ้าเกิดอาการก็จะเป็นลกัษณะท้องเดิน ปวดท้อง แตไ่ม่มาก อ่อนเพลีย น า้หนกัตวัลด แล้วจะคอ่ย ๆ หายไปเอง โรคนีพ้บบอ่ยในเด็กในชมุชนท่ีสขุอนามยัไม่ดี วินิจฉยัโรคได้โดยการตรวจพบซิสต์หรือโทรโฟซ้อยในอจุจาระหรือน า้ในดโูอดีนัม่ หรือจากการตดัชิน้เนือ้จากเจจนูัม่มาตรวจ การรักษาอาจไม่ได้ผลดีหากสขุอนามยัในชมุชนและความสะอาดในการรับประทานอาหาร ยงัไม่ดีพอ
African sleeping sickness Trypanosoma gambiense
Habitat – blood stream
Invade central nervous system
Inflammation of brain and spinal cord
Vector – tsetse fly (Glossina sp.)
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
Paramecium Balantidium coli
Domestic animal parasite Intestinal dysentery
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
Entamoeba histolytica
Ulceration of the intestinal tract
Diarrhea
Transmit by fecal contamination of water and food
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
Plasmodium sp.
Malaria (Plasmodium)
Vector – mosquitoes
Malaria 300 million/year are infected, 1 million die
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
World map of current malaria
Areas with risk of malaria
5
https://www.youtube.com/watch?v=JwsoK8
O0lXE
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
อาการอาจเร่ิมต้นจากไม่รุนแรง คล้ายเป็นไข้หวดั ได้แก่ มีไข้ ปวดเมื่อยตามตวั ปวดศีรษะ เจ็บคอ และอาจแสดงอาการรุนแรงได้ถ้าโปรโตซวัท าลายกล้ามเนือ้ ระบบประสาท หวัใจ ปอด
หรือตา เชือ้อาจท าให้หญิงมีครรภ์แท้ง และท าให้เดก็ในครรภ์มีความผิดปกติแตก่ าเนิด ในผู้ ป่วยโรคเอดส์อาจเกิดการติดเชือ้ท่ีสมองและท าให้เสียชีวิตได้
ราเมอืก (Slime molds) ◦ เคยอยูใ่นอาณาจักรรา แต ่
RNA analyses แสดงให ้เห็นวา่ slime mold มีววิัฒนาการมาจากโปรโตซวั
◦ Phagocytosis ◦ อาหารของราเมอืกไดแ้ก ่แบคทเีรยี
◦ ไมม่ ีcell wall
ราน า้ (Water mold) ◦ เคยอยูใ่นอาณาจักรรา ◦ Habitat – aquatic ◦ Potato blight, certain
fish diseases
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
7
http://www.youtube.com/watch?v=GY_uM
H8Xpy0
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
ม ี3 กลุม่หลกั ◦ Animal-like (the protozoa)
◦ Fungus-like (the water molds and slime molds)
◦ Plant-like (the algae)
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
ลกัษณะทั่วไป
การสบืพันธุ ์
การจ าแนกชนดิ
ลกัษณะส าคญัของสาหรา่ยในกลุม่ตา่งๆ
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
พบในน ้าเป็นสว่นใหญ ่
> 30,000 species
เซลลเ์ดยีว หรอื หลายเซลลข์นาดใหญ่
มรีงควตัถ ุ
ไดพ้ลงังานจากแสงอาทติย ์(oxygenic photosynthesis)
ไดร้ับคารบ์อนจาก CO2
ผนังเซลลแ์ข็ง ประกอบดว้ยเซลลโูลสเป็นหลกั บางชนดิอาจม ีcalcium carbonate หรอื silica เป็นองคป์ระกอบ
บางชนดิอาจม ีflagella
O2 producer
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
สาหรา่ยมกีารสบืพันธุท์ัง้แบบ asexual และ sexual reproduction ◦ Asexual reproduction เชน่
สาหรา่ยเซลลเ์ดยีวสว่นใหญ ่สบืพันธุแ์บบ binary fission
บางชนดิโดยเฉพาะ multicellular filamentous species สบืพันธุแ์บบ fragmentation
บางชนดิสรา้งสปอรไ์ด ้(sporulation)
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
Euglenophyta
Pyrrophyta
Chrysophyta
Chlorophyta
Phaeophyta
Rhodophyta
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
Common name
Morphology Pigments Storage compound
Cell wall
Euglenophyta Euglenids Unicellular Chlorophyll a & b
Paramylon None
Pyrrophyta Dinoflagellates Unicellular Chlorophyll a & c Xanthophylls
Starch Cellulose/none
Chrysophyta Golden-brown algae, diatoms
Unicellular Chlorophyll a & c
Lipids Cellulose, silica, CaCo3, etc.
Chlorophyta Green algae Unicellular to multicellular
Chlorophyll a & b
Starch Cellulose
Phaeophyta Brown algae Multicellular Chlorophyll a & c, xanthophylls
Laminarin Cellulose
Rhodophyta Red algae Mostly multicellular
Chlorophyll a & d, phycocyanin, phycoerythrin
Starch Cellulose
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
เซลลเ์ดยีว มแีฟลกเจลลาวา่ยน ้าอสิระ บางพวกอาจมกีา้นยดึเกาะกบัพืน้และอยูเ่ป็นกลุม่
เซลลเ์ขยีวสด บางชนดิไมม่สี ี
ด ารงชวีติแบบ saprobe
ตวัอยา่งเชน่ ยกูลนีา
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
Fire algae เชน่ Gonyaulax polyedra
bioluminescence
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
Dinoflagellate เชน่ Gonyaulax tamarensis
Toxic blooms, ขีป้ลาวาฬ (red tides ) สตัวน์ ้าตายเพราะสารพษิจากสาหรา่ย เป็นพษิตอ่สตัวน์ ้า เชน่ หอยแมลงภูห่อยนางรม หอยเชลล ์กุง้ ปลา ท าให ้ผูบ้รโิภคเกดิอาการทอ้งรว่ง และอาเจยีน เนือ่งจากสารพษิ Neosaxitoxin มกีารวจิัยพบวา่สารพษิชนดินีจ้ะยับยัง้ขบวนการขนถา่ยแรธ่าต ุโดยเฉพาะโซเดยีม (Na) ในรา่งกาย
ไดแ้ก ่สาหรา่ยสนี ้าตาลแกมทอง (golden algae) สาหรา่ยสเีขยีวแกมเหลอื (yellow green algae)และไดอะตอม (diatom)
มักเป็นเซลลเ์ดยีว พบในทะเล น ้าจดื และบนดนิทีช่ ืน้แฉะ
ผนังเซลลม์สีว่นประกอบของ silica จงึสามารถใชป้ระโยชนใ์นการท าไสก้รองและยาขดัตา่ง ๆ
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
มทีัง้แบบเซลลเ์ดยีว โคโลน ีและสาหรา่ยขนาดใหญเ่ป็นเสน้สาย
ตวัอยา่งเชน่ Volvox และ Chlorella
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553 4
สว่นใหญพ่บในทะเล
อาจพบขนาดใหญถ่งึ 30 เมตร
เป็นอาหารของสตัวท์ะเล
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
6
มักพบในทะเล ขนาดใหญ ่
ตวัอยา่งเชน่ จฉ่ีาย หรอืพอรไ์ฟรา (Porphyra sp.) น ามาท าเป็นอาหาร
สาหรา่ยผมนางหรอื กราซลิาเรยี (Gracilaria sp.) ใชผ้ลติวุน้
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
8
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553
เอกสารประกอบการอบรมครวูทิยาศาสตร ์สาขาชวีวทิยา หลกัสตูรที ่1 คณะวทิยาศาสตร ์มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้2544
Hogg, S. (2005) Essential Microbiology. Chichester: JohnWiley&Sons, Ltd.
Madigan, M.T., Martinko, J.M. and Parker, J. (1997) Biology of Microorganisms, 8th edition. New Jersey: Prentice-Hall, Inc.
Nester, E.W., Anderson, D.G., Robert jr., C.E. and Nester, M.T. (2007) Microbiology: A Human Perspective, 5th edition. New York: Mc Graw Hill Co. Inc.
www.biocourse.com
มหาวิทยาลยัแมโ่จ้ สงวนลิขสิทธ์ิ 2553