การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส

การแบ่งเซลล์ หรือ Cell Division คือ การเพิ่มจำนวนของเซลล์ (cell) ในสิ่งมีชีวิต เพื่อการเจริญเติบโตและรักษา ซ่อมแซมร่างกายส่วนที่สึกหรอ รวมถึงสร้างเซลล์สืบพันธุ์ที่คงไว้ซึ่งสารพันธุกรรม ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมลักษณะ และการแสดงออกที่เป็นเอกลักษณ์ของชนิดพันธุ์ ซึ่งกระบวนการแบ่งเซลล์สามารถแบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอน ได้แก่

1. การแบ่งนิวเคลียส (Karyokinesis)
2. การแบ่งตัวของไซโทพลาซึม (Cytokinesis)

การแบ่งนิวเคลียส (Karyokinesis) ประกอบด้วย 2 ลักษณะ คือ

1. การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส (Mitosis) เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ของร่างกาย สำหรับการ เจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์หรือเพื่อสืบพันธุ์ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว โดยการแบ่งเซลล์แบบนี้มีลักษณะสำคัญ คือ เมื่อสิ้นสุดการแบ่งเซลล์จะได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ ที่มีจำนวนชุดโครโมโซมเท่ากันและเท่ากับเซลล์ตั้งต้น ซึ่งจะพบบริเวณเนื้อเยื่อเจริญปลายยอด ปลายรากของพืช หรือเนื้อเยื่อบุผิว ไขกระดูกของสัตว์ การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสสามารถจำแนกออกเป็น 5 ระยะหรือที่เรียกกันว่า “วัฏจักรเซลล์” (Cell Cycle) ดังนี้

• ระยะอินเตอร์เฟส (interphase) เป็นระยะเตรียมตัวที่จะแบ่งเซลล์ในวัฏจักรของเซลล์แบออกเป็น 3ระยะย่อย คือ
  • ระยะ G1 คือ ระยะก่อนการสร้าง DNA
  • ระยะ S คือ ระยะสร้าง DNA
  • ระยะ G2 เป็นระยะหลังสร้าง DNA ซึ่งเซลล์มีการเจริญเติบโต และเตรียมพร้อมที่จะแบ่งโครโมโซมและไซโทพลาสซึมต่อไป
• ระยะโพรเฟส (prophase) โครงสร้างของโครโมโซมจะปรากฏให้เห็นเป็นรูปตัวเอกซ์ (X) ชัดเจนขึ้น เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสหายไป เซนตริโอลเคลื่อนไป 2 ข้างของเซลล์ และสร้างไมโทติก มีสปินเดิลไปเกาะที่เซนโทรเมียร์ ระยะนี้จึงมีเซนตริโอล2 อัน
• ระยะเมตาเฟส (metaphase) เป็นระยะที่เส้นใยสปินเดิลหดตัวและดึงให้โครโมโซมมาเรียงตัวอยู่ร่วมกันในแนวกึ่งกลางของเซลล์ และเป็นช่วงเวลาที่โครโมโซมมีการหดตัวลงสั้นที่สุด เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแบ่งตัวและการเคลื่อนที่ ส่งผลให้ระยะเมทาเฟสเป็นช่วงเวลาที่เหมาะสมแก่การนับจำนวน ศึกษารูปร่าง และความผิดปกติของโครโมโซม (Karyotype) โดยโครโมโซมเริ่มมีการเคลื่อนที่แยกออกจากกันในช่วงปลายของระยะนี้
• ระยะแอนาเฟส (anaphase) เป็นระยะที่เส้นใยสปินเดิลหดสั้นลงจนทำให้โครมาทิด (Chromatid) หรือ แท่งแต่ละแท่งในคู่โครโมโซมถูกดึงแยกออกจากกันไปอยู่บริเวณขั้วในทิศทางตรงกันข้าม โครโมโซมภายในเซลล์จะเพิ่มจำนวนขึ้นเป็น 2 เท่า ซึ่งถือเป็นกระบวนการแบ่งตัว เพื่อสร้างเซลล์ใหม่ขึ้น 2 เซลล์ และใช้เวลาสั้นที่สุด
• ระยะเทโลเฟส (telophase) โครโมโซมลูก (daughter chromosome) จะไปรวมอยู่ขั้วตรงข้ามของเซลล์ โครโมโซมลูกแต่ละแท่งจะคลายตัวออกเป็นเส้นใยโครมาทิน (Chromatin) ขณะเดียวกันเส้นใยสปินเดิลจะละลายตัวไป เกิดนิวคลีโอลัสและเยื่อหุ้มนิวเคลียสขึ้นอีกครั้งล้อมรอบเส้นใยดังกล่าว ดังนั้นตอนปลายของระยะนี้ จะเห็นเซลล์มีนิวเคลียสเพิ่มขึ้นเป็น 2 ส่วน

2. การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส (Meiosis) คือ การเพิ่มจำนวนเซลล์ในสิ่งมีชีวิตที่มีความซับซ้อนและมีขั้นตอนมากขึ้นเพื่อการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ เป็นการเพิ่มจำนวนเซลล์จากเซลล์ดั้งเดิม 1 เซลล์ ก่อกำเนิดเซลล์ใหม่ 4 เซลล์ โดยภายในเซลล์เหลือจำนวนโครโมโซมเพียงครึ่งเดียว และจะกลับมารวมกันมีโครโมโซมเท่าเดิมเมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการปฏิสนธิระหว่างเซลล์สืบพันธุ์ โดยเมื่อเกิดการปฏิสนธิหรือเข้ากระบวนการผสมพันธุ์จะเกิดการเปลี่ยนแปลงภายในสารพันธุกรรม หรือการแปรผันทางพันธุกรรม (Gene Variation) ซึ่งเป็นจุดกำเนิดของการพัฒนาความหลากหลายทางชีวภาพ และวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส มี2 ขั้นตอน คือ

2.1 การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสขั้นที่ 1 (Meiosis I) หรือ Reductional division ขั้นตอนนี้จะมีการแยก homologous chromosome ออกจากกัน ซึ่งมี 5 ระยะย่อย คือ

• Interphase – I
• Prophase – I
• Metaphase – I
• Anaphase – I
• Telophase – I

ทั้งนี้ ปรากฏการณ์ที่แตกต่างไปจากการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส คือ ในระยะโพรเฟส หลังการจำลองตัวของดีเอ็นเอ โครโมโซมที่เป็นคู่เหมือน (Homologous Chromosome) จะเคลื่อนที่เข้าหากัน หรือที่เรียกว่า “การเกิดไซแนปซิส” (Synapsis)

2.2 การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสขั้นที่ 2 (Meiosis II) หรือ Equational division ขั้นตอนนี้จะมีการแยกโครมาทิดออกจากกัน ซึ่งจะมี 5 ระยะย่อย คือ

• Interphase – II
• Prophase – II
• Metaphase – II
• Anaphase – II
• Telophase – II

โดยเมื่อสิ้นสุดกระบวนการทั้งหมดจะได้เซลล์ใหม่จำนวน 4 เซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์จะมีจำนวนโครโมโซมลดลงเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์ดั้งเดิม

การแบ่งตัวของไซโทพลาซึม (Cytokinesis)

ประกอบด้วย 2 ลักษณะ คือ การเกิดร่องแบ่ง (Furrow Type) และการสร้างผนังกั้น (Cell Plate Type) อธิบายได้ ดังนี้

• การเกิดร่องแบ่ง (Furrow Type) ในเซลล์สัตว์ โดยเยื่อหุ้มเซลล์จะคอดกิ่วจากทั้ง 2 ด้านเข้าสู่ใจกลางเซลล์ จากการเคลื่อนตัวของเส้นใยโปรตีน (Microfilament) ที่อยู่ใต้เยื่อหุ้มเซลล์ ทำการแบ่งไซโทพลาซึมของเซลล์สัตว์ออกเป็น 2 ส่วน สุดท้ายเกิดเป็นเซลล์ใหม่ขึ้นจำนวน 2 เซลล์
• การสร้างผนังกั้น (Cell Plate Type) ในเซลล์พืช เกิดเซลล์เพลท (cell plate) ขึ้นตรงบริเวณกึ่งกลางเซลล์ ก่อนขยายตัวออกไปทั้ง 2 ด้านของเซลล์ กลายเป็นผนังเซลล์ (Cell Wall) ซึ่งแยกนิวเคลียสออกจากกัน หลังจากการแบ่งตัวของนิวเคลียส การก่อตัวขึ้นของผนังเซลล์ทำให้การแบ่งไซโทพลาซึมในขั้นตอนสุดท้ายเสร็จสมบูรณ์

ข้อสอบเรื่อง การแบ่งเซลล์

1. ขณะที่เซลล์แบ่งตัว ระยะใดจะเห็นโครโมโซมชัดเจนที่สุด

ก. อินเตอร์เฟส
ข. โพรเฟส
ค. เมทาเฟส
ง. แอนาเฟส

2. การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เซลล์ใหม่ที่ได้มีลักษณะเป็นอย่างไร

ก. 1 เซลล์ เหมือนเดิมทุกประการ
ข. 2 เซลล์ เหมือนเดิมทุกประการ
ค. 3 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม
ง. 4 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม

3. การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตอย่างไร

ก. ทำให้สิ่งมีชีวิตมีการเจริญเติบโต
ข. ทำให้มีเซลล์ใหม่ทดแทนเซลล์ที่ชำรุด
ค. ทำให้สิ่งมีชีวิตมีจำนวนโครโมโซมคงที่ในทุกรุ่น
ง. ทำให้เกิดการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์ 2 เพศ

4. ข้อใดกล่าวถึงการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสถูกต้อง

ก. เกิดขึ้นกับเซลล์ร่างกายทั่วไป
ข. แบ่งครั้งเดียว ได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ เหมือนเดิมทุกประการ
ค. แบ่ง 2 ครั้ง ได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม (n)
ง. แบ่ง 2 ครั้ง ได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์ เซลล์ใหม่มีจำนวนโครโมโซมเท่ากับเซลล์เดิม (2n)

5. เซลล์ในข้อใดมีการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสตลอดเวลา

ก. เซลล์ไขกระดูก เซลล์ประสาท
ข. เซลล์ปลายยอด เซลล์ตับ
ค. เซลล์ผิวหนัง เซลล์ปลายราก
ง. เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์ท่อลำเลียงน้ำและอาหาร

ชีววิทยา ม. ปลาย ต้องเรียนเรื่องอะไรบ้าง

การเรียนชีวะในระดับม.ปลาย ทั้งชีวะ ม.4 ชีวะ ม.5 หรือ ชีวะม.6 นอกจากเรื่องการแบ่งเซลล์ที่จะต้องเจอแล้ว การเรียนวิชา ชีวะ ม.ปลาย ยังครอบคลุมไปถึงเรื่องอื่นๆ ด้วย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องพันธุศาสตร์, ระบบนิเวศ, การสังเคราะห์ด้วยแสง, ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต, เนื้อเยื่อและโครงสร้างพืชดอก, วิวัฒนาการ, การศึกษาทางชีววิทยาและกล้องจุลทรรศน์, ระบบไหลเวียนเลือด น้ำเหลือง และภูมิคุ้มกัน, ระบบต่อมไร้ท่อ และอื่น ๆ ดังนั้น ใครที่กำลังเตรียมตัวจะเลือกเรียนสายวิทย์ หรือกำลังเรียนสายเหล่านี้อยู่ ก็จะต้องเจอกับการเรียนเรื่องต่าง ๆ เหล่านี้อย่างแน่นอน

คอร์สเรียน Private ตัวต่อตัว

เป็นคอร์สเรียนที่ผู้เรียนสามารถออกแบบการเรียนให้เหมาะกับตัวเองได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเรียนเพื่อติวสอบปลายภาค, ติวเพิ่มเกรด, กวดวิชาเข้ามหาวิทยาลัย ก็สามารถเลือกได้ตามแบบที่เราต้องการได้ด้วยหลักสูตรจำนวน 10 ชม. แต่หากใครที่พื้นฐานอ่อนหรืออยากมาเรียนเนื้อหาล่วงหน้าก็สามารถเพิ่มชั่วโมงเรียนให้เหมาะสมกับเราได้