บทที่ 3 อาณาจักรมอเนอรา (Kingdom Monera)deardean/link/All Course/biodiver/biodivpdf/diver_monera_partI.pdf · บทที่ 3 อาณาจักรมอเนอรา

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนวชา ว40242 ความหลากหลายทางชวภาพ อาณาจกรโมเนอรา

1

-------------------------------------------------------------------------------------

บทท 3 อาณาจกรมอเนอรา (Kingdom Monera)

สงมชวตกลมแรกทมคณสมบตตามทฤษฎเซลล (Cell theory) ของเทโอดอร ชวานน (Theodor Schwann) กบ มาเทยส ชไลเดน (Matthias Schleiden) ทปรากฏบนโลกใบนนาจะเปนสงมชวตเลก ๆ ในกลมของแบคทเรย ซงทงรองรอยไวในรปของฟอสซลทมอายราว 3,800 ลานป ดงเชนการคนพบรองรอยของ Isosphaera โดย Hans Pflug และ H. Jaeschke-Boyer ในป 1979 จากชนหนใน Greenland นอกจากนนยงมการคนพบรองรอยของ Eobacterium isolatum (ซงหมายถง solitary dawn bacterium) ของ E.S. Barghoorn และ J.W. Schopf จาก Gunflint chert ทางตอนเหนอของ Minnesota ในป 1965 (ตพมพใน Science. (1965). Microorganisms from the Gunflint Chert. vol. 147, p. 563-577.) การคนพบรองรอยของ Microfossil อกชนดหนงคอ Archaeospheroides barbertonensis ซงพบในแถบเทอกเขา Barberton ประเทศ Swaziland ซงพบในชนหนทมอายราว 3,200 ลานป

ภาพท 1 แสดงความสมพนธและระยะเวลาการเกดสงมชวต

ทมาภาพ : http://www.joergresag.privat.t-online.de/mybk4htm/chap43.htm http://www.fas.org/irp/imint/docs/rst/Sect19/Sect19_2a.html

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนวชา ว40242 ความหลากหลายทางชวภาพ อาณาจกรโมเนอรา ------------------------ -------------------------------------

2

------------------------

Microfossil หรอ Archaean fossil ทมชอเสยงรจกกนในกลมนกโบราณชวนคอ stromatolite ทพบในหลาย ๆ บรเวณของโลกเชน ออสเตรเลย อเมรกา และแอฟรกา ซงเชอวาเปนรองรอยของ cyanobacteria ในยคแรก ๆ

ภาพท 2 แบบจาลองของ Stromatotite

ทมาภาพ : http://www.wmnh.com/wmel0000.htm

ภาพท 3 (ซาย) พนททพบ Stromatolites (ขวา) ภาพตดขวาง Stromatolite

ทมาภาพ : (ซาย) http://www.joergresag.privat.t-online.de/mybk4htm/stromatolite_sharkbay.jpg (ขวา) http://www.fas.org/irp/imint/docs/rst/Sect19/Sect19_2a.html

จากขอมลทกลาวมาเบองตนทาใหนกวทยาศาสตรคอนขางเชอวาสงมชวตทมลกษณะเปนเซลลกลมแรกของโลกนาจะเปนพวก Prokaryote ซงมลกษณะเปน Prokaryotic cell หรอเซลลทยงไมม Nucleus ทแทจรง เซลลเหลานมสารพนธกรรมชนด DNA และ RNA ม cytoplasm และม metabolism ของเซลลโดยไมจาเปนตองม Membranous organelles (ออรกาเนลทมเยอหม) ออรกาเนลสาคญทพบในเซลลเหลานคอ ribosome ทมขนาด 70S สงมชวตเหลานไมมระยะ embryo สามารถเพมจานวนดวยการแบงเซลลแบบ mitosis นอกจากนนยงพบวาบางชนดสามารถสงเคราะหแสงได


3

-------------------------------------------------------------------------------------

ขอมลทบทวน : Cell theory มใจความสาคญวา สงมชวตทงหลายประกอบขนดวยเซลล และเซลลคอหนวยพนฐานของสงมชวตทกชนด ทฤษฎเซลลในปจจบนครอบคลมถงใจความสาคญ 3 ประการ คอ

1. สงมชวตทงหลายอาจมเพยงเซลลเดยว หรอหลายเซลล ซงภายในมสารพนธกรรมและมกระบวนการเมแทบอลซม ทาใหสงมชวตดารงชวตอยได

2. เซลลเปนหนวยพนฐานทเลกทสดของสงมชวต ทมการจดระบบการทางานภายในโครงสรางของเซลล 3. เซลลมกาเนดมาจากเซลลแรกเรม เซลลเกดจากการแบงตวของเซลลเดม (แมวาปจจบนจะเชอวา

ชวตแรกเรมมววฒนาการมาจากสงไมมชวต (ทฤษฎ Chemical evolution theory) แตนกชววทยายงคงถอวาการเพมขนของจานวนเซลลเปนผลสบเนองมาจากเซลลรนกอน)

ภาพท 4 แสดงแนวคดการกานดสงมชวต

ทมาภาพ : http://www.bact.wisc.edu/Bact303/BiochemicalEvolution Refresh Question :

1. เซลลแบบ Prokaryotic cell และ Eukaryotic cell มความแตกตางกนเชนไร

ภาพท 5 แสดงการเปรยบเทยบเซลล 2 ประเภท

ทมาภาพ : http://www.cod.edu/people/faculty/fancher/ProkEuk.htm


4

-------------------------------------------------------------------------------------

จงเตมขอมลในตารางใหสมบรณ

ลกษณะสาคญ Prokaryotic cell Eukaryotic cell

สงมชวต แบคทเรย โปรตสต รา พช สตว

ขนาดของสงมชวต < 1-2 X 1-4 μm กวาง > 5 μm

เยอหมนวเคลยส

ลกษณะโครโมโซม

จานวนโครโมโซม

โปรตนทโครโมโซม

Nucleolus

Gas vacuole

Mesosome

Ribosome พบเฉพาะ 70S ใน cytoplasm พบ 80S ใน cytoplasm และพบ 70S ใน mitochondria และ

Chloroplast

Mitochondria

Chloroplast

Golgi body

Endoplasmic Reticulum

การพบสารกลม Sterol ทเยอหมเซลล

สวนใหญไมพบ แตอาจพบไดในบางชนด

พบ

เยอหมเซลลเกยวของกบ cellular respiration และ photosynthesis

โครงสรางของผนงเซลล Peptidoglycan ใน Eubacteria แตไมพบใน Archaea

Cellulose ในพชและสาหราย Chitin ในราบางชนด สตวไมมมผนงเซลล

องคประกอบของโครงสรางทใชในการเคลอนทเคลอนไหวของเซลล

Flagellin โปรตนองคประกอบของ cytoskeleton เชน Tubulin

(microtubule) Actin (Micofilament)

การเคลอนทโดยอาศยเทาเทยม

หนาทในหวงโซอาหาร

% GC content ใน DNA 28-73 40

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ (องคการมหาชน) สาขาวชาชววทยา เอกสารประกอบการเรยนวชา ว40242 ความหลากหลายทางชวภาพ อาณาจกรโมเนอรา ------------------------ -------------------------------------

5

------------------------

อารเคย (Archaea) สงมชวตในโลกนมหลายชนดหากพจารณาแบงกลมจากลกษณะของเซลล และขอมลทางชวโมเลกล รวมถงรปแบบการดารงชวตเบองตนจะสามารถแบงสงมชวตไดเปน 3 Domains คอ Archaea Bacteria (Eubacteria) และ Eukaryota (Eukarya)

ภาพท 6 แสดงการแบงสงมชวตออกเปน 3 Domains

ทมาภาพ : http://evolution.berkeley.edu/evosite/evo101/images/domain1.gif

ภาพท 7 แสดงรายชอสมาชกในแตละ Domain

ทมาภาพ : http://www.palaeos.com/Kingdoms/kingdoms.htm


6

-------------------------------------------------------------------------------------

ซงเมอเปรยบเทยบกบการจดกลมของ R. H. Whittaker (1959) แลวจะพบวาสมาชกในอาณาจกรโมเนอราจะประกอบดวยสมาชกใน 2 Domains คอ Archaea และ Eubacteria

ภาพท 8 ความสมพนธเชงววฒนาการของสงมชวต

ทมาภาพ : http://universe-review.ca/R11-07-microbiology.htm

แมวา Archaea จะมความหมายในชอวาเปนสงมชวต “โบราณ” แตเมอพจารณาในระดบชวโมเลกลแลว Archaea กลบมลกษณะหลาย ๆ อยางคลายคลงกบ Eukarya เชน ribosome ทพบใน Archaea แมจะเปน 70S แตกลบมโครงสรางคลายกบ 80S ribosome ของ Eukarya และ Archaea ยงสรางโปรตนหลาย ๆ ชนดทมลกษณะคลายกบโปรตนของ Eukarya เชน RNA polymerase รวมถงโปรตนทมลกษณะใกลเคยงกบ Histone protein นอกจากนน Promoter ของ Archaea ยงมความใกลเคยงกบ Eukarya มากกวา Eubacteria ดงแสดงในภาพท 9


7

-------------------------------------------------------------------------------------

ภาพท 9 เปรยบเทยบ Promoter ของสงมชวตใน 3 Domains

ทมาภาพ : http://www.bact.wisc.edu/Microtextbook/index.php?module=Book&func =displayarticle&art_id=73&theme=printer

อยางไรกตาม Archaea เองกมลกษณะทแตกตางจากทง Eubacteria และ Eukarya นนคอการมพนธะ Ether linkage ระหวาง fatty acid กบ glycerol ทเยอหมเซลลแทนทจะเปน Ester linkage อยางทพบในสงมชวตทวไป

Archaea

Bacteria and Eukarya

ภาพท 10 พนธะของไขมนทพบทเยอหมเซลล ทมาภาพ : http://www.ucmp.berkeley.edu/archaea/archaeamm.html

Archaea สวนใหญมขนาดเลกมากกวา 1 micron จงตองศกษาผานกลองจลทรรศนอเลกตรอน จากการศกษาพบวา Archaea มรปรางพนฐานเปน cocus หรอ bacillus ทอาจมหรอไมม flagella ชวยในการเคลอนท


8

-------------------------------------------------------------------------------------

ภาพท 11 Achaea รปรางแบบตาง ๆ

ทมาภาพ : http://www.ucmp.berkeley.edu/archaea/archaeamm.html อยางไรกตามการเกบตวอยางและเพาะเลยง Archaea ไมใชเรองทงายนกเพราะ Archaea สวนใหญอาศยอยในสภาพ “สดขว” (Extreme environment) เชน บรเวณทรอนจดอยางบอนาพรอน ภเขาไฟ ธารลาวาใตทองทะเล หรอเคมจดอยาง Dead Sea หรอบอทมการหมกจนมความเปนกรดสงเปนตน การแบงกลม Archaea จงยดตามสภาพการดารงชวตและการสรางสารบางอยางเปนหลก

ภาพท 12 Archaea ชนดตาง ๆ

ทมาภาพ : http://universe-review.ca/I11-29-archaea1.jpg

ภาพท 13 สภาพแวดลอมท Archaea ดารงชวต(1) Halophiles ใน salty lakes (2) Thermoproteus ใน deep-sea hydrothermal vents, (3) Sulfolobus ใน hot sulfur springs (4) Methanococcus ใน

swamps และ marshes และ (5) Acidianus ใน acidic ponds ทมาภาพ : http://universe-review.ca/I11-29-archaea2.jpg


9

-------------------------------------------------------------------------------------

การจาแนก Archaea มมากมายหลายแบบในบางตาราจะแบง Archaea ออกเปน 3 อาณาจกร (Kingdom) หรอ 3 ดวชน (Division) โดยพจารณาจาก sequence ของ rRNA เปน Euryarchaeota Korarchaeota และ Crenarchaeota (ศกษาขอมลเพมเตมทhttp://www.earthlife.net/prokaryotes/archaea.html) Crenarchaeota สามารถพบสงมชวตกลมนไดในพนททรอนจด (80-100 องศาเซลเซยส) เชนในภเขาไฟ ซงอาจเรยกสงมชวตเหลานวาพวก Thermophiles อยางไรกตามสามารถพบบางชนดไดในพนทเยนจดอยาง Antarctic และ Arctic ไดดวย สวนใหญอาศยในทออกซเจนตา และสามารถพบไดในบางพนททมความเปนกรดสง ดวยความสามารถในการดารงชวตในสภาพ extreme เชนนจงอาจเรยกวาเปนพวก extremophiles

ภาพท 14 รปรางของสงมชวตในอาณาจกร Crenarchaeota

ทมาภาพ : http://tolweb.org/Crenarchaeota/9 Euryarchaeota เปนกลมสงมชวตทพบไดในพนททมเกลอสง ซงอาจเรยกสงมชวตเหลานวาพวก Halophiles สวนใหญเปนพวกทสรางแกสมเทนได (Methanogen) บางชนดพบในลาไสของสตว Korarchaeota เปน Archaea กลมเลก ๆ ทถกแยกออกมาเนองจากความแตกตางของขอมล 16S rRNA ทไมเหมอน 2 กลมทกลาวมา นกวทยาศาสตรบางกลมเชอวานาจะเปนบรรพบรษของ Archaea อน (แตบางกลมคดวาอาจเปนเพยงการ mutant ของสารพนธกรรม) สามารถพบไดตามบอนาพรอน ขอมลเกยวกบกลมนยงมคอนขางนอย

ภาพท 15 การจาแนกสงมชวตใน Domain Archaea

ทมาภาพ : http://www.daviddarling.info/images/archaea.jpg


10

-------------------------------------------------------------------------------------

แบคทเรย (Bacteria) ในการพจารณา rRNA เพอหาความสมพนธของสงมชวตในเชงววฒนาการ จะทาใหจดกลมสงมชวตไดแบบหนงดงภาพท 16 แตเมอเปลยนปจจยหลกทใชในการยดเพอพจารณาการจดกลมสงมชวตกจะเปลยนไปอก

ภาพท 16 การจาแนกสงมชวตโดยพจารณาจาก rRNA

ทมาภาพ : http://nai.arc.nasa.gov/library/images/news_articles/big_274_3.jpg

การจดกลมแบคทเรยเองกมหลายรปแบบใน Domain Bacteria บางครงถกจดใหแบงเปนกลมยอย 5 กลมคอ Proteobacteia Chlamydias Spirocheates Gram positive bacteria และ Cyanobacteria Proteobacteria สงมชวตในกลมนมจานวนมากและมความหลากหลายสง เปนพวกแกรมลบ มรปแบบการดารงชวตหลากหลายตงแต photoautotrophs chemoautotrophs และ heteroautotrophs แบคทเรยพวกนมทงพวกทใชออกซเจน (aerobic) และไมใชออกซเจน (anaerobic) Chlamydias เปนพวกปาราสตทอาศยอยไดเฉพาะในเซลลของสตว โดยอาศยเซลลของ host เปนแหลง ของ ATP ผนงเซลลทเปนแกรมลบของ Chlamydias จะตางจากพวกอนคอ ไมม peptidoglycan ตวอยางทสาคญทรจกกนด คอ Chlamydias trachomatis เปนเชอโรคทกอใหเกดตาบอด และเปนสาเหตของโรคหนองในเทยม (nongonococcal uretritis) ซงเปนโรคทตดตอทางเพศสมพนธ Spirochetes แบคทเรยพวกนบางชนดจะเปนเกลยวทยาวถง 0.25 มลลเมตร แตกจะบางในระดบทตองดดวยกลองจลทรรศน เคลอนทโดยวธการควงสวาน หลายชนดดารงชวตแบบอสระ บางชนดกอใหเกดโรค เชน Treponema pallidum ทกอใหเกดโรคซฟลส Gram Positive Bacteria แบคทเรยในกลมนจะเปนแกรมบวกทงหมด แตกมบางพวกทมความสมพนธใกลชดกบพวกแกรมลบ ตวอยางทรจกกนดคอ actinomyces เปนพวกทเซลลเรยงตอกนเปนสายคลายเชอรา actinomyces บางชนดกอใหเกดโรคเชน เชอวณโรคและโรคเรอน บางชนดทดารงชวตอยางอสระจะกอใหเกดการเนาสลายของสารอนทรยในดน กอใหเกดกลนทแสดงถงความอดมสมบรณของดน แบคทเรยใน Genus Streptomyces ถกนามาใชในการผลตยาปฏชวนะโดยเฉพาะ Streptomycin


11

-------------------------------------------------------------------------------------

Cyanobacteria เปนพวก photoautotrophs สามารถสงเคราะหดวยแสงใหแกสออกซเจน ม ทงพวกทเปนเซลลเดยว และอยเปน colony Cyanobacteria จะมอยทกหนทกแหง ในท ๆ มความชน เปนแหลงผลตอาหารทสาคญในระบบนเวศ มหลายชนดทสามารถตรงไนโตรเจนจากอากาศได เชน Nostoc และ Anabaena อยางไรกตามตาราสวนใหญจะจาแนกสงมชวตในอาณาจกรโมเนอราออกเปน 2 ดวชนคอ Schizophyta และ Cyanophyta Division Cyanophyta หรอสาหรายสเขยวแกมนาเงน (Blue green algae) เปนแบคทเรยทสามารถสงเคราะหอาหารดวยแสงไดจงถกจดเปนพวก Photoautotrophs เชนเดยวกบ อารเคย แบคทเรยและสงมชวตอนทสามารถสงเคราะหอาหารดวยแสงได Cyanobacteria มกระบวนการสงเคราะหอาหารดวยแสง (Photosynthetic pathway) ใกลเคยงกบสาหรายและพชชนสง อาจเนองดวยการมรงควตถเปนแบบเดยวกบสงมชวตเหลานน (แตรงควตถของ Cyanobacteria จะกระจายไปใน cytoplasm ไมไดอยรวมกนใน Plastid อยาง Chloroplast) ซงแตกตางจากรงควตถของ Photosynthetic bacteria อนทมกจะเปน Bacteriochlorophyll และแตกตางจาก Archaea ทสามารถสงเคราะหแสงไดเนองจากมรงควตถพวก Bacteriorhodopsin ดงนน Cyanobacteria จงเปน autotroph ทสาคญในแหลงนาทมออกซเจนสง (ถาแหลงนามออกซเจนตาจะพบ Photosynthetic bacteria)

รงควตถทพบใน Cyanobacteria สวนใหญมทง Chlorophyll a และ phycobiliproteins โดยPhycobiliproteins (เชน phycocyanin phycorythin) จะจดเรยงอยใน phycobilisomes (โครงสรางแบบ hemispherical ทตดอยกบ photosystem II ) และมบางชนดทมทง Chlorophyll a and b (ศกษาเพมเตมจาก : http://www.life.umd.edu/labs/delwiche/PSlife/lectures/Cyano1.html)

ภาพท 17 (ซาย) โครงสรางของ Phycobilisomes (ขวา) ตาแหนงของ Phycobilisome ทเยอหมเซลล ทมาภาพ : http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT311/

Cyanobacteria/ Cyanobacteria.htm

สามารถพบ Cyanobacteria ไดทวไปทงในแหลงนาจด นาเคม ความรอนสง เยนจด ความชนและแหงแลง บางชนดอยรวมกบเชอรากอใหเกดรปแบบการดารงชวตทพเศษออกไป โดยเรยกสงมชวตทอาศยรวมกนนวา “ไลเคนส (Lichens)”


12

-------------------------------------------------------------------------------------

ภาพท 18 ไลเคนสซงเกาะตนไมทบรเวณปาหนปน หาดแหลมศาลา กงอาเภอสามรอยยอด จ.ประจวบครขนธ

ถายภาพโดย : นางสาวศรมาศ สขประเสรฐ วนท 10 พฤศจกายน 2550

ลกษณะโดยทวไปของ Cyanobacteria ไมตางจาก Bacteria อนคอ เปน Prokaryotic cell ดงนนจงไมมเยอหมนวเคลยส และไมมออรกาเนลทมเยอหม ม Ribosome เปนแบบ 70S และมผนงเซลลเปน peptidoglycan (แตอาจพบเยอเมอก cellulose pectin ปกคลมผนงเซลลดวย)

ภาพท 19 เยอทคลม Cyanobacteria

ทมาภาพ : http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT311/ Cyanobacteria/Cyanobacteria.htm

Cyanobacteria เปนพวกไมม flagella จงไมสามารถเคลอนทดวยตนเอง รปรางอาจเปนเซลลเดยว

เซลลกลม เชน ครโอคอคคส (Chroococcus) แอนาซสทส (Anacystis) หรอเซลลเปนสายเชน นอสตอก (Nostoc) ออสซลลาทอเรย (Oscillatoria) แอนาบนา (Anabaena) สไปรไลนา (Spirulina) ลกษณะอน ๆ ของ Cyanobacteria คอ ภายในเซลลไมมเมดคลอโรพลาสต มแตคลอโรฟลล เอ แคโรทน (Carotine) แซนโทฟลล (Xanthophyll) ไฟโคอรทรน (Phycoerythirin) ซงเปน สารสแดง ไฟโคไซยานน (Phycocyanin) ซงเปนสารสนาเงนจงทาใหสาหรายชนดนเปนสเขยวปนนาเงน Cyanobacteria สะสมอาหารเปนสารพวกคารโบไฮเดรตในรปไกลโคเจน (Glycogen) ทมชอเฉพาะวา ไซยาโนไฟเซยน สตารช(Cyanophysean starch) การสบพนธมเฉพาะการสบพนธแบบไมอาศยเพศเทานนไดแก การแบงตว (Binary fission) การหกหรอขาดเปนสาย (fragmentation ) หรอสรางเซลลพเศษทเรยกวา akinete


13

-------------------------------------------------------------------------------------

ภาพท 20 แบบจาลองโครงสรางของ Cyanobacteria แสดงเซลลชนดตาง ๆ


ภาพท 21 แบบจาลองโครงสรางของ Akinete และภาพขยายใตกลองจลทรรศนอเลกตรอน ทมาภาพ : http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT311/

Cyanobacteria/Cyanobacteria.htm

กาลงขยาย 400 เทา

ภาพท 22 Anabaena จากแหนแดง (Azolla) ซงเกบจากเรอนเพาะชา โรงเรยนมหดลวทยานสรณ ถายภาพโดย : นางสาวธญญรตน ดาเกาะ วนท 13 กนยายน 2550


14

-------------------------------------------------------------------------------------

ภาพท 23 (ซาย) Nostoc และ (ขวา) Oscillatoria


ภาพท 24 (ซาย) Chroococcus และ (ขวา) Anacystis (ลาง) Spirulina ทมาภาพ : (ซาย) http://www.dr-ralf-wagner.de/Blaualgen.html

(ขวา-ลาง) http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/webb/BOT311/ Cyanobacteria/Cyanobacteria.htm

นอกจากมบทบาทสาคญในการเปนผผลตใหกบระบบนเวศ Cyanobacteria ยงมบทบาทสาคญในวฏจกรไนโตรเจนอกดวย เนองจาก Cyanobacteria เชน Nostoc Anabaena และ Osillatoria สามารถตรงไนโตรเจนจากอากาศได โครงสรางทใชในการตรงไนโตรเจนของแบคทเรยกลมนพฒนาขนมาจากเซลลเซลลหนงใหมผนงเซลลทหนาขนเพอสรางสภาวะ Anaerobic environment ภายเซลลขน (เนองจากเอนไซม Nitrogenase ถกยบยงการทางานโดยออกซเจน) เซลลทหนาเปนพเศษนเรยกวา Heterocysts


15

-------------------------------------------------------------------------------------

ภาพท 25 Heterocyst (ภาพถายใตกลองจลทรรศนอเลกตรอน และกลองแบบใชแสง)


ดวยคณสมบตความสามารถในการตรงไนโตรเจนได Cyanobacteria จงถกนามาใชในงานดานการเกษตรอยางกวางขวางเชน การเลยงแหนแดงในนาขาว (Anabaena ทอยในแหนแดงจะชวยตรงไนโตรเจน) นอกจากนนงานดานอตสาหกรรมอาหารไดหนมาพฒนาการผลตโปรตนจาก Spirulina เพอใชเปนอาหารเสรม Division Schizophyta เปนแบคทเรยทพบทวไปทงในสงแวดลอม และทตวสงมชวตตาง ๆ สงมชวตเหลานมขนาดเลกอาจมความยาวเพยง 2-10 ไมโครเมตร และมความกวางเพยง 0.2-2.0 ไมโครเมตร รปรางของแบคทเรยสามารถแบงไดเปน 3 ประเภทใหญ ๆ คอ รปรางกลม (coccus) รปรางแบบแทงยาว (bacillus) และรปรางแบบเกลยว (spirillum) แบคทเรยบางชนดมโครงสรางชวยในการเคลอนทเรยกวา Flagella ซงมลกษณะเปนเสนใยจากโปรตน flagellin ประกอบเปนเสนเดยว ทประกอบดวย 3 สวนคอ สวนฐาน (basal body) สวนตะขอ (hook) และสวนแส (filament) ซงแตกตางจาก Flagella ของ Eukaryote ทประกอบขนจาก Microtubule ทจดเรยงตวแบบ (9+2)

ภาพท 26 Flagella ของแบคทเรย

ทมาภาพ : http://www.arn.org/docs/mm/flag_labels.jpg


16

-------------------------------------------------------------------------------------

ภาพท 27 ความแตกตางของ Flagella ใน Prokaryote และ Eukaryote

ทมาภาพ : http://www.sparknotes.com/biology/microorganisms/protista/section1.html จากคณสมบตของเซลลแบบ Prokaryotic cell ทาใหแบคทเรยมเฉพาะออรกาเนลทไมมเยอหมอยาง Ribosome ทมนาหนก 70S และมโครโมโซมเพยงหนงชดทมสารพนธกรรมแบบ helical double strand circular DNA ซงสารพนธกรรมนไมมโปรตน Histone จบอย และไมมเยอหมนวเคลยสหอหมเชนกน สารพนธกรรมทอยใน cytoplasm นจะตดอยกบทโดยยดกบโครงสรางทเรยกวา Mesosome (โครงสรางทเกดจากการยนและพบทบของเยอหมเซลล เมอจะมการแบงเซลล) ลกษณะคลายกบ Cristae ใน Mitochondria นอกจาก Bacterial chromosome แลวยงอาจพบ Plasmid หรอ Extrachromosomal DNA ทชวยเพมลกษณะพเศษใหกบแบคทเรยอกดวยเชน การดอยา การสรางสารพษ เปนตน

ภาพท 28 (ซาย) เปรยบเทยบ Mesosome กบ Cristae และ (ขวา) Mesosome ในแบคทเรย

ทมาภาพ : (ซาย) http://www.cod.edu/people/faculty/fancher/ProkEuk.htm (ขวา) http://lecturer.ukdw.ac.id/dhira/BacterialStructure/BactStructImages/Mesosome.jpg


17

-------------------------------------------------------------------------------------

การสบพนธของแบคทเรยจะเปนแบบ Transverse binary fission ซงเปนการสบพนธแบบไมอาศยเพศ เปนการแบงเซลลแบบ Mitosis เซลลทเกดใหมทงสองเซลลจงมลกษณะทเหมอนกนทกประการ อยางไรกตามแบคทเรยบางชนดมการสบพนธแบบไมอาศยเพศ โดยมการสงถายสารพนธกรรมผานโครงสรางพเศษทเรยกวา Sex pilli (หนาทปกตของ Pilli คอการยดเกาะกบพนผวตาง ๆ) กระบวนการสบพนธแบบอาศยเพศนเรยกวา Conjugation นอกจากนแบคทเรยยงมการรบสารพนธกรรมแบบ Transformation และ Transduction

ภาพท 29 (ซาย) การแบงเซลลของแบคทเรย (ขวา) การ conjugation ทมาภาพ : (ซาย) http://www.karlloren.com/biopsy/p66.htm

(ขวา) http://io.uwinnipeg.ca/~simmons/16cm05/1116/27-x1-ProkaryoteConjugation.jpg

แมวาแบคทเรยบางชนดจะมการสราง Spore ทเรยกวา Endospore ในภาวะทไมเหมาะสมตอการเจรญเตบโต แตการสราง endospore ดงกลาวกไมจดวาเปนการสบพนธ (จดเปนเพยงการรกษาสภาพเพอดารงชวตเทานนเพราะจานวนของแบคทเรยเหลานนไมเพมขน) ลกษณะเฉพาะตวสาหรบแบคทเรยทตางไปจาก Archaea และ Eukarya คอ ผนงเซลลทประกอบดวย peptidoglycan ซงประกอบดวยนาตาล 2 ชนด คอ N-actyl glucosamine และ N-acytyl muramic acid นอกจากนนยงม amino acid หลายชนด และสามารถพบ lipoprotein lipopolysaccharide teichoic acid เปนองคประกอบทผนงเซลลของแบคทเรยบางชนดไดดวย แบคทเรยบางชนดนอกจากจะมผนงเซลลชวยปกปอง และคงรปรางเซลลแลวยงมสวนของ Capsule หอหมอกชนหนง แบคทเรยทม capsule สามารถทนตอสภาพแวดลอมทไมเหมาะสม และทนตอการทาลายของเมดเลอดขาวไดดกวาชนดทไมม

ภาพท 30 แบคทเรยกอโรคปอดบวมชนดม Capsule หม

ทมาภาพ : http://pathmicro.med.sc.edu/fox/strep-pneu2.jpg


18

-------------------------------------------------------------------------------------

ภาพท 31 Staphylococcus แบคทเรยทมลกษณะเซลลกลม

ทมาภาพ : http://www3.niaid.nih.gov/NR/rdonlyres/263D4EDB-3C96-4AC6-8C58-B7AF8F6CF2C5/0/staphylococcus_epidermidis.jpg

ภาพท 32 Streptococcus แบคทเรยทมลกษณะเซลลกลมตอกนเปนสาย

ทมาภาพ : http://images.encarta.msn.com/xrefmedia/sharemed/targets/images/pho/t028/ T028362A.jpg

ภาพท 33 E. coli แบคทเรยทมลกษณะเซลลเปนรปแทง

http://www.rowett.ac.uk/edu_web/images/gut_reaction_images/E_coli_lge.jpg

ภาพท 34 Spirillum แบคทเรยทมลกษณะเปนทอนยาวและเปนเกลยว

http://web.gccaz.edu/~lsola/bio182/labreview/spirill.jpg

Documents

บทที่ 3 อาณาจักรมอเนอรา (Kingdom Monera)deardean/link/All Course/biodiver/biodivpdf/diver_monera_partI.pdf · บทที่ 3 อาณาจักรมอเนอรา