การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต

การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต (Development)

กระบวนการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป อย่างมี

ระเบียบของสิ่งมีชีวิต ทำให้เกิดเป็นเนื้อเยื่อที่มีความซับซ้อนและ

สมบูรณ์ ทั้งในด้านโครงสร้าง และการทำงานของโครงสร้างนั้น

การเจริญเติบโต ของสิ่งมีชีวิต มี 4 กระบวนการ คือ

1. การเพิ่มจำนวนเซลล์ เซลล์จะมีการแบ่งเซลล์ของเซลล์ร่างกาย

แบบ mitosis ทำให้ได้เซลล์ใหม่จำนวนมากขึ้น

2. การเพิ่มขนาดของเซลล์ หมายถึง การเพิ่มปริมาณของโปรโต

พลาสซึม (protoplasm) ทำให้เซลล์ขยายขนาดใหญ่ขึ้น

3. การเปลี่ยนแปลงสภาพของเซลล์ ทั้งรูปร่าง และหน้าที่ของ

เซลล์เป็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่สุด

4. การเกิดรูปร่างที่แน่นอน

ส่วนประกอบของเมล็ด (Seed)

1. Seed coat (เปลือกหุ้มเมล็ด) เกิดมาจากเยื่อที่หุ้มไข่ ทำหน้าที่

ป้องกันอันตรายให้กับเอมบริโอ ป้องกันการสูญเสียน้ำ

เปลือกหุ้มเมล็ดมี 2 ชั้น เปลือกชั้นนอกหนา เหนียว และแข็ง

เรียกว่า เทสตา (testa) ส่วนเปลือกชั้นในมักเป็นเยื่อบาง ๆ เรียกว่า

เทกเมน (tegmen)

2. Endosperm (เอมโดสเปิร์ม) ทำหน้าที่สะสมอาหารพวกแป้ง

ไขมัน โปรตีน และน้ำตาล ให้แก่ เอมบริโอ(ต้นอ่อน)

3. Embryo เจริญจากไซโกต มีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ

- Cotyledon (ใบเลี้ยง) มีหน้าที่เก็บสะสมอาหารให้แก่

เอมบริโอ และป้องกันการบุบสลายของเอมบริโอขณะที่มี

การงอก

- Caulicle (ลำต้นอ่อน) ประกอบ 2 ส่วนคือ ลำต้นอ่อนเหนือ

ใบเลี้ยง เรียกว่า เอปิคอติล(epicotyl) มีส่วนปลายสุดเรียกว่า ยอด

อ่อน ซึ่งเจริญเป็นลำต้น กิ่ง ก้าน ใบ และดอก ส่วนลำต้นอ่อนใต้

ใบเลี้ยง เรียกว่า ไฮโปคอตอล(hypocotyl) มีส่วนปลายสุดเรียกว่า

รากอ่อน จะเจริญเป็นรากแก้ว

เมล็ด เป็นแหล่งสะสมสารพันธุกรรมของพืชชนิดนั้น ๆ และ

สามารถขยายพันธุ์ต่อไปได้

ลักษณะการงอกของเมล็ด แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ

1. การงอกที่ชูใบเลี้ยงขึ้นมาเหนือดิน (Epigeal germination)

รากอ่อนงอกโผล่พ้นเมล็ดออกทางรูไมโครโพล์(micropyle)

เจริญสู่พื้นดินจากนั้น ไฮโปคอติล(hypocotyl) จะงอกและเจริญ

ยึดยาวตามอย่างรวดเร็ว ดึงส่วนของใบเลี้ยง(cotyldon) กับ

เอปิคอติล(epicotyl) ขึ้นมาเหนือดิน เช่น การงอกของพืชในเลี้ยง

คู่ต่าง ๆ

2. การงอกที่ฝังใบเลี้ยงไว้ใต้ดิน (Hypogeal germination) พบใน

พืชใบเลี้ยงเดี่ยว พืชพวกนี้มีไฮโปคอติล(hypocotyl) สั้น เจริญช้า

ส่วนเอปิคอติล(epicotyl) และยอดอ่อน(plumule) เจริญยืดยาวได้

อย่างรวดเร็ว เช่น เมล็ดข้าว ข้าวโพด หญ้า ฯลฯ

การพักตัวของเมล็ด (Dormancy) หมายถึง สภาพที่เอมบริโอ

ในเมล็ดสามารถคงสภาพและมีชีวิตอยู่ได้โดยไม่เกิดการงอก

สาเหตุของการพักตัวของเมล็ดเนื่องจาก

1. เปลือกหุ้มเมล็ดแข็งและหนาเกินไป

2. เมล็ดบางชนิดมีสารยับยั้งการงอก

3. เอมบริโอในเมล็ดยังเจริญไม่เต็มที่

4. เอมบริโอพักตัว

การเจริญของพืชหลังระยะเอมบริโอของพืชมีดอก

การเจริญเติบโตของพืชมีดอก แบ่งออกเป็น 2 ระยะ

การเจริญเติบโตระยะที่ 1 เกิดจากเนื้อเยื่อเจริญบริเวณปลายยอด

ปลายกิ่ง ปลายราก มีการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนมากขึ้นเป็นเนื้อเยื่อ

เจริญระยะที่ 1

การเจริญเติบโตระยะที่ 2 เป็นการเจริญที่เกิดจากการแบ่งตัวของ

แคมเบียม เพื่อสร้างเนื้อเยื่อลำเลียง

การเจริญของปลายยอดพืช

แบ่งออกเป็น 3 บริเวณ คือ

1. meristematic zone (บริเวณเนื้อเยื่อเจริญ) เป็นบริเวณปลายสุด

ของลำต้นหรือกิ่ง เนื้อเยื่อเจริญบริเวณนี้ว่า เอพิคอล เมอริสเต็ม

(apical meristem) บริเวณนี้เป็นต้นกำเนิดของใบ

2. elongation zone บริเวณที่เซลล์มีการยืดตัวยาวออก เรียกว่า

บริเวณของการยืดตัว

3. differentiation และ maturation zone (บริเวณที่เซลล์มีการ

เปลี่ยนแปลงและแก่ตัว เพื่อเจริญเป็นเนื้อเยื่อถาวร มี 2 ระยะ คือ

การเจริญระยะที่ 1 (primary growth)

primary meristem เจริญเป็นเนื้อเยื่อถาวร คือ

1. protoderm epidermis

2. ground meristem cortex , pith , pith , ray

3. procambium xylem , phloem , cambium

การเจริญระยะที่ 2 (secondary growth)

cambium xylem , phloem (annual ring = วงปี )

การเติบโตระยะที่ 2

เติบโตต่อเนื่องจากการเติบโตระยะที่ 1 สร้างเนื้อเยื่อลำเลียง

ของพืช มีการเจริญออกทางด้านข้างทำให้พืชมีขนาดใหญ่ขึ้น

เซลล์ที่เกิดจากการแบ่งตัวเข้าไปทางด้านในจะเป็นไซเลมระยะที่

2 ส่วนเซลล์ที่เกิดจากการแบ่งตัวออกทางด้านนอกจะเป็นโฟล

เอมระยะที่ 2

ปัจจัยที่มีผลต่อการแสดงออกของลักษณะต่าง ๆ ของพืช

1. ปัจจัยภายใน เกิดจากการควบคุมหรือการกระตุ้นของสารที่

สร้างจากเซลล์

2. ปัจจัยภายนอก ได้แก่ สภาพดินฟ้าอากาศ แสง อุณหภูมิ

ความชื้น และแร่ธาตุอาหารในดิน การควบคุมการเจริญเติบโต

ของพืช โดยระบบช่วงวัน เรียกว่า โฟโตเพอริโอดิสซึม

(Photoperiodism)

ธาตุอาหาร

1. ธาตุอาหาร N เร่งการเจริญของ ใบ ลำต้น

หน้าที่สำคัญ คือ เป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ เอนไซม์

โปรตีน และวิตามิน ช่วยให้พืชเจริญเติบโตทางด้านใบ ลำต้น

และหัว ถ้าขาด N ใบจะเหลืองซีด ขอบใบค่อย ๆ แห้ง ลำต้น

ผอมสูง

2. ธาตุอาหาร P เร่งการเจริญของรากและการออกดอก

หน้าที่สำคัญ เป็นองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก ATP

ฟอสโฟลิปิด และโคเอนไซม์ ช่วยเร่งการออกดอก และสร้าง

เมล็ด ถ้าขาด P ใบเล็ก เหลืองอมม่วง แคระแกร็น ออกดอกช้า

ติดผลน้อย

3. ธาตุอาหาร K ใช้ปรับปรุงคุณภาพของผลิตผลหรือพืชเส้นใย

หน้าที่สำคัญ กระตุ้นการทำงานของเอนไซม์หลายชนิด เกี่ยวกับ

การสร้างแป้ง น้ำตาล และโปรตีน ควบคุมการปิดเปิดของปาก

ใบ ถ้าขาด K ใบแก่มักมีสีน้ำตาลไหม้ตามขอบใบ ใบม้วน

4. ธาตุอาหาร Ca

เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์ ช่วยกระตุ้นการทำงาน

ของเอนไซม์ ถ้าขาด Ca ใบอ่อนจะบิดเบี้ยว

5. ธาตุอาหาร Mg

เป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ กระตุ้นการทำงาน

ของเอนไซม์เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเหคราะห์ด้วยแสง

การหายใจ การสังเคราะห์โปรตีน ถ้าขาด Mg ใบอ่อนและยอด

จะเหลืองซีด

6. ธาตุอาหาร S

เป็นองค์ประกอบของโปรตีนบางชนิด วิตามิน B1 เป็นองค์

ประกอบของโคเอนไซม์ ทำหน้าที่ในกระบวนการหายใจ

เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ การแบ่งเซลล์

เพิ่มปริมาณน้ำมันในพืช ถ้าขาด S ใบจะมีสีเหลือง

ขั้นตอนการเจริญเติบโตในระยะเอมบริโอของสัตว์ระยะต่าง ๆ

Ectoderm - ผิวหนัง ขน เขา เล็บ เกล็ด กีบเท้าสัตว์

- ระบบประสาท(สมอง,ไขสันหลัง)

- ต่อมใต้สมองส่วนหน้า และส่วนกลาง

- สารเคลือบฟัน ต่อมน้ำลาย

- ต่อมหมวกไตชั้นใน ต่อมใต้สมองส่วนท้าย

Mesodarm - ระบบโครงกระดูก ระบบกล้ามเนื้อ

- ระบบหมุนเวียนโลหิต (หัวใจ เส้นเลือด เลือด ม้าม)

- ระบบขับถ่าย (ไต)

- ระบบสืบพันธุ์ (อัณฑะ รังไข่)

Endoderm - ระบบทางเดินอาหาร (หลอดอาหาร,กระเพาะ

อาหาร , ลำไส้ , ตับ , ตับอ่อน)

- ระบบหายใจ (หลอดลม , ปอด)

- ต่อมทอนซิล หูส่วนกลาง ต่อมไทรอยด์

- ต่อมพาราไทรอยด์ อัลแลนตอยด์ ถุงไข่แดง

- กระเพาะปัสสาวะ ท่อปัสสาวะ

- เซลล์ที่จะเจริญเป็นเซลล์สืบพันธุ์ (primordial germ

cell)

เมื่อเอมบริโอของคนฝังตัวที่ผนังมดลูก ประมาณ 8 สัปดาห์

จะเริ่มมีอวัยวะต่าง ๆ ครบ เรียกว่า ฟีตีส (fetus)

สายสะดือ เป็นส่วนที่เชื่อมต่อระหว่างเอมบริโอกับรก ประ

กอบด้วยเส้นเลือด 3 เส้น (Umbilical artery 2 เส้น + Umbilical

vein 1 เส้น)

Umbilical artery นำสิ่งขับถ่ายและ CO2 จากลูก แม่

(Deoxygenated blood)

Umbilical vein นำสารอาหารและก๊าซ O2 จากแม่

ลูก(Oxygenated blood)

รก เกิดมาจากเนื้อเยื่อของเอมบริโอที่เรียกว่า โทรโฟบลาส

(trophoblast) เป็นแหล่งแลกเปลี่ยนสิ่งขับถ่าย สารอาหารและ

ก๊าซให้กับเอมบริโอ สามารถสร้างฮอร์โมน H.C.G.

Amnion (ถุงน้ำคร่ำ) เกิดจากเนื้อเยื่อชั้นนอก (ectoderm) และชั้น

กลาง (mesoderm)

Yolk sac (ถุงไข่แดง) เกิดจากเนื้อเยื่อชั้นกลาง (mesoderm) และ

ชั้นใน (endoderm)

Allantosis (อัลแลนตอยส์) เกิดจากเนื้อเยื่อชั้นกลาง (mesoderm)

และชั้นใน (endoderm)

อาหารสะสมสำหรับเอมบริโอ

1. พืช อาหารจะเก็บสะสมอยู่ในใบเลี้ยง(cotyledon) หรือในเอน

โดสเปิร์ม(endosperm) เมื่องอกพ้นเมล็ดมีใบที่แท้จริง ก็จะ

สามารถสร้างอาหารได้โดยการสังเคราะห์แสง

2. ไข่หอยเม่น (เม่นทะเล) เซลล์ไข่มีขนาดเล็ก มีปริมาณไข่แดง

น้อยมาก เอมบริโอจึงเจริญในไข่เพียงระยะสั้น ใช้เวลาประมาณ

35-40 ชั่วโมงเท่านั้นก็ฟักออกจากไข่และหาอาหารได้ทันที

3. กบ เป็นสัตว์ที่มีไข่แดงปานกลาง ใช้เวลาประมาณ 6 วันหลัง

จากการปฏิสนธิ เอมบริโอจะเจริญเป็นลูกอ๊อด(tadpole) และ

สามารถหาอาหารกินเองได้

4. ไก่ เป็นสัตว์ที่มีไข่แดงมาก ถือว่าเป็นอาหารสะสมไว้เลี้ยง

เอมบริโอ ใช้เวลาฟักไข่ประมาณ 21 วัน

5. คน เซลล์ไข่มีขนาดเล็กกว่าสัตว์อื่น ๆ ได้อาหารจากผนังมดลูก

ของแม่ ไม่ได้รับอาหารจากไข่แดง

เอมบริโอของสัตว์มีการเจริญ 2 แบบ คือ

1. พวกเอมบริโอทีเจริญนอกตัวแม่ จะมีส่วนที่ช่วยป้องกัน

อันตราย เช่น ไข่ไก่มีเปลือกแข็งหุ้ม ไข่กบมีวุ้นหุ้ม

2. พวกเอมบริโอที่เจริญในตัวแม่ แม่จะเป็นผู้คุ้มภัยให้กับ

เอมบริโอ เช่น ปลาฉลาม และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม

กระบวนการเจริญเติบโตของเอมบริโอของสัตว์ชั้นสูง

จะเริ่มจากกระบวนการ clevage