อ.ดร.นลน วงศิ ์ขัตตยะิ...

อ.ดร.นลนิ วงศข์ตัตยิะสาขาวชิาเทคโนโลยชีวีภาพ

คณะวทิยาศาสตร์มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

https://www.youtube.com/watch?v=as8vUPiwnWk&feature=youtube_gdata_player

https://www.youtube.com/watch?v=mbBLQT4MbAY

Prokaryotic membersMonera

………………………Eukaryotic members Protista: protozoa and algae Fungi Plantae Animalia

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

Linnaeus17352 kingdoms

Haeckel18663 kingdoms

Chatton19252 empires

Copeland19384 kingdoms

Whittaker19695 kingdoms

Woese et al.19776 kingdoms

Woese et al.19903 domains

Cavalier-Smith20046 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)

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

เป็นจลุชพีเซลลเ์ดยีว ไมส่ามารถสงัเคราะหแ์สงได ้ เคลือ่นทีไ่ด ้โครงสรา้งในการเคลือ่นที:่ celia, flagella,

pseudopodia ไมม่ผีนังเซลล ์(cell wall) มแีตเ่ยือ่หุม้เซลล ์(cell membrane)

รปูรา่งไมแ่น่นอน สบืพันธุแ์บบ asexual fission เป็นสว่นใหญ่ ขนาดตัง้แต ่2 – 20,000 ไมโครเมตร (2 cm) โปรโตซวัทกุชนดิตอ้งการความชืน้ และออกซเิจน

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

1, 2

https://www.youtube.com/watch?v=TTbS7_vZLNg

ดํารงชวีติอยูไ่ดด้ว้ยตวัเอง (free living)

พบไดใ้นระบบนเิวศทกุระบบทีม่คีวามชืน้เป็นปัจจัยหลกั เชน่ นํ้าจดื นํ้าเค็ม นํ้ากรอ่ย โคลนตม บอ่เลีย้งสตัวน์ํ้า และดนิ

ดํารงชวีติรว่มกบัสตัวอ์ืน่ (symbiosis)

แบบพึง่พากนั (mutualism) ตา่งไดร้ับประโยชนจ์ากการอยู่รว่มกนั เชน่ Trichonympha อาศยัอยูใ่นลําไสป้ลวก

แบบองิอาศยั (commensalism) ผูใ้หอ้าศยัไมไ่ดร้ับ ไมไ่ดเ้สยีประโยชน ์เชน่ : ซลิเิอตทีอ่ยูใ่นกระเพาะของสตัวก์นิพชื โดยกนิแบคทเีรยีและอาหารในกระเพาะผูใ้หอ้าศยั

แบบปรสติ (parasite) โปรโตซวัทีก่อ่ใหเ้กดิโรคกบัผูใ้หอ้าศยั

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

โปรโตซวัทีเ่ป็นปรสติในคนและสตัวไ์มส่ามารถสรา้งอาหารเองไดเ้หมอืนกบัพวกทีด่ํารงชวีติอยา่งอสิระบางชนดิ จงึจําเป็นตอ้งไดร้ับสารอาหารประเภทสารอนิทรยีซ์ ึง่โปรโตซวัจะมวีธิกีารในการรับสารอาหาร ดงัตอ่ไปนี้

1. เอนโดซยัโตซสิ (endocytosis) โปรโตซวัสว่นใหญจ่ะรับอาหารโดยวธินีี ้โดยอาหารจะถกูนําเขา้สู่ภายในเซลลใ์นรปูของถงุอาหาร (food vacuole) หลงัจากนัน้จะรวมตวักบัถงุไลโซโซมซึง่มเีอนไซมท์ี่มหีนา้ทีเ่กีย่วขอ้งกบัการยอ่ยอาหาร

2. ไซโตสโตม (cytostome) เป็นการรับอาหารเขา้ไปภายในเซลลโ์ดยผา่นทางรอ่งปาก

3. การแพร ่(diffusion) เป็นการรับเอาสารอาหารที่เป็นโมเลกลุเล็ก ๆ ซมึผา่นเยือ่หุม้เซลลเ์ขา้ไป

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

การสบืพันธุแ์บบไมอ่าศยัเพศ พบมากทีส่ดุในโปรโตซวั◦ Fission Binary fission Binary fission (amoeba) Longitudinal binary fission (Trichomonas vaginalis) Transverse binary fission

Multiple fission (Plasmodium) การสบืพันธุแ์บบอาศยัเพศ

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553 3

Group Characteristics Typical representative

Habitats Representative diseases

Mastigophora เคลือ่นทีโ่ดย flagellaสบืพันธุโ์ดย binary fission (longitudinal)

TrypanosomaGiardiaLeishmania

Fresh waterParasites of animals

GiardiasisTrichomoniasisTrypanosomiasisLeishmaniasisAfrican sleeping sicknessGiardiasis

Ciliophora เคลือ่นทีโ่ดย cilia สบืพันธุโ์ดย binary fission (transverse)

BalantidiumParamecium

Fresh water andmarineAnimal parasites Rumen

Balantidiasis

Sarcodina เคลือ่นทีโ่ดย pseudopodsสบืพันธุโ์ดย binary fission

AmoebaEntamoeba

Fresh water andmarineAnimal parasites

Amebic dysentery (บดิมตีวั)

Sporozoa ไมม่โีครงสรา้งการเคลือ่นที่Intracellular parasitesมทีัง้ asexual และ sexual cycles ตอ้งการ host ในชว่งหนึง่ของวงชวีติ

PlasmodiumToxoplasma

Primarily animal parasitesInsects (vector for parasiticdiseases)

มาลาเรยีToxoplasmosisPneumocystispneumonia

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

โรคนี้เกดิจากโปรโตซวัทีม่หีางชือ่ Giardia lamblia ตดิต่อสูค่นโดยคนรบัประทานอาหารหรอืดืม่นํ้าทีม่ ีซสิตข์องมนัเขา้ไป เมือ่ซสิตผ์า่นกระเพาะอาหารเขา้ไปในลาํไสเ้ลก็จะกลายเป็นโทรโฟซอ้ยท ์เกาะตดิกบัเซลลบ์ุผวิของลาํไสเ้ลก็ เมือ่เซลลบ์ุผวิหลุดลอกออก โทรโฟซอ้ยทก์จ็ะกลบัเป็นซสิตอ์กีครัง้ ก่อนที่จะถกูขบัออกมากบัอุจจาระ

ปกตเิชือ้ไกอารเ์ดยีนี้ไมค่อ่ยมอีนัตรายต่อคน สว่นใหญ่ไมท่าํใหเ้กดิอาการอะไร ถา้เกดิอาการกจ็ะเป็นลกัษณะทอ้งเดนิ ปวดทอ้ง แต่ไมม่าก อ่อนเพลยี นํ้าหนกัตวัลด แลว้จะคอ่ย ๆ หายไปเอง โรคนี้พบบอ่ยในเดก็ในชมุชนทีส่ขุอนามยัไมด่ ีวนิิจฉยัโรคไดโ้ดยการตรวจพบซสิตห์รอืโทรโฟซอ้ยในอุจจาระหรอืนํ้าในดโูอดนีัม่ หรอืจากการตดัชิน้เนื้อจากเจจนูัม่มาตรวจ การรกัษาอาจไมไ่ดผ้ลดหีากสขุอนามยัในชมุชนและความสะอาดในการรบัประทานอาหาร ยงัไมด่พีอ

African sleeping sickness Trypanosoma gambiense

Habitat – blood stream Invade central nervous system Inflammation of brain and

spinal cord Vector – tsetse fly (Glossina

sp.)

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

Paramecium Balantidium coli

Domestic animal parasite Intestinal dysentery

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

Entamoeba histolytica Ulceration of the

intestinal tract Diarrhea Transmit by fecal

contamination of water and food

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

Plasmodium sp.

Malaria (Plasmodium) Vector – mosquitoes Malaria 300 million/year

are infected, 1 million die

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

World map of current malaria

Areas with risk of malaria

5

https://www.youtube.com/watch?v=JwsoK8O0lXE

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

อาการอาจเริม่ตน้จากไมร่นุแรง คลา้ยเป็นไขห้วดั ไดแ้ก ่มไีข ้ปวดเมือ่ยตามตวั ปวดศรีษะ เจบ็คอ และอาจแสดงอาการรนุแรงไดถ้า้โปรโตซวัทาํลายกลา้มเนื้อ ระบบประสาท หวัใจ ปอด หรอืตา เชือ้อาจทาํใหห้ญงิมคีรรภแ์ทง้ และทาํใหเ้ดก็ในครรภม์คีวามผดิปกตแิต่กาํเนิด ในผูป้่วยโรคเอดสอ์าจเกดิการตดิเชือ้ทีส่มองและทาํใหเ้สยีชวีติได้

ราเมอืก (Slime molds)◦ เคยอยูใ่นอาณาจักรรา แต่

RNA analyses แสดงให ้เห็นวา่ slime mold มีววิฒันาการมาจากโปรโตซวั◦ Phagocytosis◦ อาหารของราเมอืกไดแ้ก ่

แบคทเีรยี◦ ไมม่ ีcell wall

รานํา้ (Water mold)◦ เคยอยูใ่นอาณาจักรรา◦ Habitat – aquatic◦ Potato blight, certain

fish diseases

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

7

http://www.youtube.com/watch?v=GY_uMH8Xpy0

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

ม ี3 กลุม่หลกั◦ Animal-like (the protozoa)◦ Fungus-like (the water molds and slime molds)◦ Plant-like (the algae)

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

ลกัษณะทัว่ไป การสบืพันธุ์ การจําแนกชนดิ ลกัษณะสําคญัของสาหรา่ยในกลุม่ตา่งๆ

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

พบในนํ้าเป็นสว่นใหญ่ > 30,000 species เซลลเ์ดยีว หรอื หลายเซลลข์นาดใหญ่ มรีงควตัถ ุ ไดพ้ลงังานจากแสงอาทติย ์(oxygenic photosynthesis)

phototroph ไดร้ับคารบ์อนจาก CO2 ผนังเซลลแ์ข็ง ประกอบดว้ยเซลลโูลสเป็นหลกั บางชนดิอาจ

ม ีcalcium carbonate หรอื silica เป็นองคป์ระกอบ บางชนดิอาจม ีflagella O2 producer

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

สาหรา่ยมกีารสบืพันธุท์ัง้แบบ asexual และ sexual reproduction◦ Asexual reproduction เชน่ สาหรา่ยเซลลเ์ดยีวสว่นใหญ ่สบืพันธุแ์บบ binary

fission บางชนดิโดยเฉพาะ multicellular filamentous

species สบืพันธุแ์บบ fragmentation บางชนดิสรา้งสปอรไ์ด ้(sporulation)

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

Euglenophyta Pyrrophyta Chrysophyta Chlorophyta Phaeophyta Rhodophyta

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

Common name

Morphology Pigments Storage compound

Cell wall

Euglenophyta Euglenids Unicellular Chlorophyll a & b

Paramylum None

Pyrrophyta Dinoflagellates Unicellular Chlorophyll a& c caroteneXanthophylls

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

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

เซลลเ์ดยีว มแีฟลกเจลลาวา่ยนํ้าอสิระ บางพวกอาจมกีา้นยดึเกาะกบัพืน้และอยูเ่ป็นกลุม่

เซลลเ์ขยีวสด บางชนดิไมม่สีี ดํารงชวีติแบบ saprobe ตวัอยา่งเชน่ ยกูลนีา

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

Fire algae เชน่ Gonyaulax polyedrabioluminescence

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

Dinoflagellate เชน่ Gonyaulax tamarensis

Toxic blooms, ขีป้ลาวาฬ (red tides )สตัวน์ํ้าตายเพราะสารพษิจากสาหรา่ย เป็นพษิตอ่สตัวน์ํ้า เชน่ หอยแมลงภูห่อยนางรม หอยเชลล ์กุง้ ปลา ทําให ้ผูบ้รโิภคเกดิอาการทอ้งรว่ง และอาเจยีน เนือ่งจากสารพษิ Neosaxitoxin มกีารวจิัยพบวา่สารพษิชนดินีจ้ะยับยัง้ขบวนการขนถา่ยแรธ่าต ุโดยเฉพาะโซเดยีม (Na) ในรา่งกาย

ไดแ้ก ่สาหรา่ยสนีํ้าตาลแกมทอง (golden algae) สาหรา่ยสนีํ้าตาลแกมเหลอืง (yellow green algae)และไดอะตอม (diatom)

มักเป็นเซลลเ์ดยีว พบในทะเล นํ้าจดื และบนดนิทีช่ ืน้แฉะ

ผนังเซลลม์สีว่นประกอบของ silica จงึสามารถใชป้ระโยชนใ์นการทําไสก้รองและยาขดัตา่ง ๆ

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มทีัง้แบบเซลลเ์ดยีว โคโลน ีและสาหรา่ยขนาดใหญเ่ป็นเสน้สาย

ตวัอยา่งเชน่ Volvox และChlorella

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553 4

สว่นใหญพ่บในทะเล อาจพบขนาดใหญถ่งึ 30

เมตร เป็นอาหารของสตัวท์ะเล

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

6

Oscillatoria Spirulina Nostoc Anabaena

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

มักพบในทะเล ขนาดใหญ่ ตวัอยา่งเชน่ จฉี่าย หรอืพอรไ์ฟ

รา (Porphyra sp.) นํามาทําเป็นอาหาร

สาหรา่ยผมนางหรอื กราซลิาเรยี (Gracilaria sp.) ใชผ้ลติวุน้

มหาวทิยาลยัแมโ่จ ้สงวนลขิสทิธิ ์2553

8