ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 1

วัฎจักรเซลล์ (Cell Cycle)

Cell Cycle

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 2

1.

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 3

Animal Cell Plant Cell

2.

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 4

3.

4.

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 5

การแบ่งไซโตพลาสซึม Cytokinesis Cytokinesis; มีการแบ่งไซโทพลาสซึมออกเป็น 2 แบบ 1. ในเซลล์สัตว์ จะเกิดโดย เยื่อหุ้มเซลล์จะคอดกิ่ว (furrow) จาก 2 ข้าง เข้าใจ

กลางเซลล์ จนเกิดเป็นเซลล์ 2 เซลล์ใหม ่ 2. ในเซลล์พืช จะเกิดโดย กอลจิคอมเพลกซ์สร้างเซลลูโลส มาก่อตัวเป็น

เซลล์เพลท (cell plate) หรือแผ่นกั้นเซลล์ ตรงกลางเซลล์ ขยายไป 2 ข้างของเซลล์ ซึ่งต่อมาเซลล์เพลท จะกลายเป็นส่วนของผนังเซลล์

5.

เซลล์พืช เซลลส์ัตว ์

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 6

ผลสุดท้าย จะได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ ที่มีขนาดเท่ากันเสมอ โดยนิวเคลียสของเซลล์ใหม่ มีองค์ประกอบ และสมบัติเหมือนกัน และมีสภาพเหมือนกับนิวเคลียส ในระยะอินเตอร์เฟส ของเซลล์เริ่มต้น

เซลลส์ัตว ์เซลล์พืช

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 7

Meiosis คล้ายคลึงกับ Mitosis คือ มีการจ าลองตัวเองของโครโมโซม 1 ครั้ง แต่กระบวนการแบ่งมี 2 ครั้ง อย่างต่อเนื่อง คือ Meiosis I และ Meiosis II มีผลท าให้ได้ เซลล์ลูก จ านวน 4 เซลล์ ดังนี ้

Meiosis I : เป็นการแยก homologous chromosomes Meiosis I I : เป็นการแยก sister chromatids

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 8

ไมโอซิส I ระยะ อินเทอร์เฟส I : ระยะอินเทอร์เฟสในการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสจะคล้ายกับการแบ่ง

แบบไมโทซิส คือ มีการสังเคราะห์ดีเอ็นเอเพิ่มขึ้นอีกเท่าตัว ซึ่งเป็นการบ่งชี้ถึงการสร้างโครโมโซมเพิ่มขึ้นอีกเท่าตัว เนื่องจากดีเอ็นเออยู่บนโครโมโซมภายในนิวเคลียส โดยปริมาณดีเอ็นเอของเซลล์จะเปลี่ยนแปลงไปในแต่ละระยะของการแบ่งเซลล์ ถ้าให้ C แทนปริมาณดีเอ็นเอในนิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์ (n) นิวเคลียสของเซลล์ดิพลอยด์ (2n) จะมีปริมาณดีเอ็นเอเป็น 2C พบว่าเมื่อเซลล์เตรียมพร้อมที่จะแบ่งตัวในระยะอินเทอร์เฟสจะมีการสังเคราะห์ดีเอ็นเอเพิ่มขึ้นเป็น 4C แล้วคงที่ไปจนกระทั่งเข้าสู่ระยะแอนาเฟส II จึงลดลงเหลือ 2C เมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการแบ่งเซลล์จะได้ เซลล์ลูก 4 เซลล์ แต่ละเซลล์จะมีปริมาณดีเอ็นเอ เท่ากับ 1C จ านวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งและยีนมีลักษณะแตกต่างไปจากพ่อและแม่ ซึ่งเป็นผลเนื่องมาจากมีการจัดเรียงตัวใหม่ของยีนเกิดขึ้น

โพรเฟส I โครโมโซมหดสั้นเป็นแท่งหนาขึ้น ในเซลล์สัตว์เซนทริโอแยกไปยังขั้วเซลล์ทั้ง 2 ข้าง

homologous chromosomes เข้าคู่กัน (synapse) เรียกว่า ไบวาเลนท์ (bivalant) ประกอบด้วย คูโ่ครโมโซม(Homologous Chromosome) มี 4 โครมาทิด เรียกว่า เทเทรด (tetrad)

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 9

เพื่อความสะดวกในการศึกษาภายใต้กล้องจุลทรรศน์จึงแบ่งระยะโพรเฟสออกเป็น 5 ระยะ ได้แก ่ 1. เลปโตนีมา (leptonema) : โครโมตินที่มีขนาดบางและยาว เริ่มมีการขดตัวหนาขึ้น 2. ไซโกนีมา (zygonema) : โฮโมโลกัสโครโมโซมจะมาเข้าคู่กัน (synapse) เกิดเป็น tetrads

3. แพไคนีมา (pachynema) : แต่ละไบวาเลนท์หดตัวสั้นลง บางต าแหน่งของโครโมโซม จะเกิด crossing over มีผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนยีน (gene recombination)

4. ดิโพลนีมา (diplonema) : โครโมโซมที่ เกิด crossing over จะเริ่มแยกออกจากกัน 5. ไดไคนีซีส (diakinesis) : โครโมโซมจะหดตัวสั้นลง ไบวาเลนท์เริ่มเคลื่อนไปอยู่ตรง กลางเซลล์ เยื่อหุ้มนิวเคลียส และนิวคลีโอลัสเริ่มสลายไป ไมโครทูบูลมายึดกับโครโมโซม และเคลื่อนย้ายมาอยู่กลางเซลล์

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 10

เมทาเฟส I เป็นระยะที่โครโมโซมคู่เหมือนถูกดึงแยกออกจากกันไปยังต าแหน่งตรงกันข้าม (โครโมโซม มี 2 โครมาทิด) จากการแยกกันของโครโมโซมไปยังขั้วเซลล์ แต่ละข้างมีโครโมโซมเหลือเพียง ครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม (n)

แอนาเฟส I แต่ละไบวาเลนต์จะถูกแยกออกเป็นข้างละ 2 โครมาทิด เคลื่อนไปยังแต่ละขั้วแต่ละโครโมโซม มี 2 โครมาทิดอยู่ในสภาพที่มี 2 โครมาทิด (dyad) แต่ละ โครมาทิดประกอบด้วย 2 แขน ดังนั้น จะเห็นโครโมโซมมีรูปร่างได้ต่างกัน เช่น รูปตัววี (V) รูปตัวเจ (J) หรือเป็นแท่ง ขึ้นอยู่กับต าแหน่งของเซนโทเมียร์

ทีโลเฟส I และ อินเทอร์เฟส II : ระยะทีโลเฟส I โครโมโซมจะแยกไปแต่ละขั้ว มีการสร้าง นิวเคลียสและเยื่อหุ้มนิวเคลียส โครโมโซมมีการยืดตัวออกและเข้าสู่อินเทอร์เฟส II ช่วงสั้นๆ ซึ่งในพืชบางชนิดอาจไม่มีการเข้าสู่อินเทอร์เฟสอีกก็ได้

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 11

ไมโอซิส II โพรเฟส II : แต่ละโครโมโซมที่มี 2 โครมาทิด ซึ่งยึดกันอยู่ด้วยเซนโทเมียร์และแขนทั้งสี่แยกออก โครโมโซมยาวกว่าในทีโลเฟส I ไม่มีการบิดตัวไป ทางเดียวกัน ส่วนประกอบทางพันธุกรรมขึ้นกับ ชนิดและจ านวนในการเกิดครอสซิงโอเวอร์

เมทาเฟส II และ แอนาเฟส II : โครโมโซมมีการจัดเรียงตัวโดยเซนโทเมียร์วางเรียงในแนว เมทาเฟสเพลท โดยโครมาทิด ไฟเบอร์ยึดเซนโทเมียร์กับขั้วแล้วดึงแต่ละโครมาทิดให้เคลื่อนไป ยังขั้วตรงข้าม ระยะแอนาเฟส II โครโมโซมอยู่ในสภาพที่มี 1 โครมาทิด (monad)

ทีโลเฟส II : เมื่อแท่งโครโมโซมถูกดึงไปยังขั้วทั้ง 2 ของเซลล์ มีการสร้างนิวคลีโอลัส และ เยื่อหุ้มนิวเคลียสจากนั้นโครโมโซมจะคลายตัวออกยาวขึ้น เมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการแบ่งนิวเคลียสแล้วเซลล์จะสร้างผนังในแนวตั้งฉากกับแนวเดิมได้เป็น 4 เซลล์ ที่มีสภาพเป็น แฮพลอยด์ (haploid) มีจ านวนโครโมโซมลดลงจากเดิมครึ่งหนึ่ง การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสนี้ จะเกิดขึ้นเพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์

ชีววิทยา 2 ; Transport & Cell Cycle : ครูณัฐิดา วงษสายตา 12

สรุปขั้นตอนกระบวนการแบ่งเซลล์แบบ Meiosis