การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต

การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต

• การสืบพันธุ์คือกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่
• การเจริญเติบโตเป็นกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตพัฒนาและเปลี่ยนแปลง

การสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

Binary Fission

• อะมีบาหดซูโดโพเดียและนิวเคลียสแบ่งตัวโดยไมโทซิส
• นิวเคลียสลูกแยกจากกันและไซโทพลาสซึมบีบตัว
• เซลล์อะมีบาสองเซลล์ลูกสาวเกิดขึ้น

Multiple Fission

• อะมีบาหลั่งผนังซีสต์
• การแบ่งไมโทติกของเซลล์อะมีบาเกิดขึ้น
• ภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวย ซีสต์จะแตกและปล่อยอะมีบาส์ลูกสาวจำนวนมาก

การแบ่งตัวตามขวางในพารามีเซียม

• Amitotic division เกิดขึ้นกับ Macronucleus
• Mitotic division เกิดขึ้นกับ Micronucleus
• ร่องในช่องปากที่สร้างขึ้นใหม่
• แวคิวโอลหดตัวที่สร้างขึ้นใหม่
• พารามีเซียลูกสาวใหม่สองตัวถูกสร้างขึ้น

คอนจูเกชันและการสืบพันธุ์

• เซลล์สองเซลล์ของสายพันธุ์ผสมพันธุ์ที่เข้ากันได้จะเรียงตัวเคียงข้างกันและเชื่อมต่อกันบางส่วน
• ไมโอซิสของไมโครนิวเคลียสผลิตไมโครนิวเคลียสแฮพลอยด์สี่ตัวในแต่ละเซลล์
• ไมโครนิวเคลียสสามตัวในแต่ละเซลล์สลายตัว
• ไมโครนิวเคลียสที่เหลือในแต่ละเซลล์แบ่งตัวโดยไมโทซิส
• เซลล์สลับไมโครนิวเคลียสหนึ่งตัว
• เซลล์แยกออกจากกัน
• นิวเคลียสจะรวมกัน ก่อตัวเป็นนิวเคลียสไดพลอยด์
• สามรอบของการแบ่งตัวแบบไมโทซิสโดยไม่มีการแบ่งเซลล์ทำให้เกิดไมโครนิวเคลียสแปดตัว
• นิวเคลียสเดิมสลายตัว
• ไมโครนิวเคลียสสี่ตัวกลายเป็นแมโครนิวเคลียส ในขณะที่อีกสี่ตัวยังคงเป็นไมโครนิวเคลียส
• สองรอบของการแบ่งเซลล์แบ่งหนึ่ง macronucleus และหนึ่ง Micronucleus เป็นสี่เซลล์ลูก

การสืบพันธุ์ของสัตว์

• การสืบพันธุ์ของสัตว์แบ่งออกเป็น 2 ประเภท:
  • การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ
  • การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

• ใช้เซลล์ร่างกาย
• สร้างสำเนาที่เหมือนกันทุกประการของพ่อแม่

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

• ใช้เซลล์สืบพันธุ์
• นำไปสู่ความแปรปรวนทางพันธุกรรม
• ไม่เหมือนเดิมทุกประการ

Asexual reproduction

• การแตกหน่อ:
  • ไฮดราลูกใหม่เกิดขึ้นได้จากกระบวนการแตกหน่อ

Asexual reproduction

• การงอกใหม่:
  • สัตว์บางชนิด เช่น ดาวทะเลและพลานาเรีย สามารถงอกใหม่ได้

Asexual reproduction

• Parthenogenesis:
  • ควีนส์ (2n) ไข่ (n) ไมโอซิสไม่มีการปฏิสนธิ Parthenogenesis โดรน (n)

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

• เพศผู้และเพศเมียอยู่ในคนเดียวกัน (monoecious หรือ hermaphrodite)
• เพศผู้และเพศเมียอยู่คนละตัว (dioecious)

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ - Monoecious หรือ Hermaphrodite

• การปฏิสนธิแบบไขว้:

  • สเปิร์มและไข่ไม่สุกพร้อมกัน ต้องมีการปฏิสนธิแบบข้าม
  • ตัวอย่าง ได้แก่ ไส้เดือน

• การปฏิสนธิในตัวเอง:

  • สเปิร์มและไข่สุกพร้อมกัน
  • ตัวอย่าง ได้แก่ หนอนแบน เช่น พลานาเรียและพยาธิตัวตืด

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ - dioecious

• การปฏิสนธิภายนอก:

  • น้ำเป็นตัวกลางช่วยให้อสุจิเคลื่อนที่เข้าไปผสมกับไข่นอกร่างกายของสัตว์
  • ตัวอย่าง ได้แก่ ปลาชนิดต่าง ๆ และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

• การปฏิสนธิภายใน:

  • ตัวอสุจิจากสัตว์เพศผู้จะเข้าไปผสมกับไข่ซึ่งยังอยู่ในตัวของสัตว์เพศเมีย

ระบบสืบพันธุ์ของมนุษย์

อวัยวะสืบพันธุ์เพศชาย

• Sperm เคลื่อนผ่านท่อ vas deferens แต่ละท่อและเข้าไปในท่อปัสสาวะ
• Sperm ออกจากร่างกายผ่านทางท่อปัสสาวะซึ่งผ่านองคชาต
• Sperm ถูกผลิตในอัณฑะและเก็บไว้ในหลอดน้ำอสุจิ

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย

• สเปิร์มเกิดขึ้นในท่อเซมินิเฟอรัสของอัณฑะ
  • เซลล์สืบพันธุ์ (diploid)
  • Primary spermatocyte (diploid)
  • Secondary spermatocytes (haploid)
  • Spermatids (haploid)
  • Spermatozoa

อวัยวะสืบพันธุ์เพศหญิง

• ช่องคลอด
• กระเพาะปัสสาวะ
• ท่อปัสสาวะ
• รังไข่
• ท่อนำไข่
• มดลูก
• ปากมดลูก

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศหญิง

• เซลล์สืบพันธุ์(diploid)
• Primary oocyte (diploid)
• Secondary oocyte (haploid)
• Ovum (haploid)

ฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับรอบเดือน

• Luteinizing hormone (LH)
• Follicle-stimulating Hormone (FSH)
• Estradiol
• Progesterone

Fertilization

• ชั้น Vitelline

• ตัวรับโปรตีน:

  • หัวสเปิร์ม
  • วัสดุไมโตคอนเดรีย
  • นิวเคลียส
  • แอคติน
  • Acrosomal granule

• Jelly coat:

  • ปฏิกิริยา Acrosome

• ไข่ Cytoplasm

• เยื่อหุ้มเซลล์

• พื้นที่ Perivitelline

  • Cortical granule

• ปริมาณ Cortical granule

• เยื่อหุ้มพลาสมาที่หลอมรวม

พัฒนาการ

• ไซโกตที่ปฏิสนธิแล้ว (Zygote)

  • วัน 1
  • Cleavage ครั้งแรก วัน 2

• 2-cell stage

  • วันที่ 0

• 4-cell stage:

  • วันที่ 3-4

• 8-cell morula ที่ไม่ถูกบีบอัด:

  • วัน 4

• Early blastocyst:

  • วัน 5

• Late-stage blastocyst:

  • วันที่ 6-7
  • วันที่ 8-9

• การฝังตัวของ blastocyst

ไซโกตระยะ Blastulation และ Gastrulation

• Cleavage
• Eight-cell stage
• Blastocoel
• Blastula
• Cross section ของ blastula
• Endoderm
• Ectoderm
• Blastopore
• Gastrulation

Organogenesis:

• Ectoderm (Outer Layer):

  • ผิวชั้นนอก
  • ระบบประสาทส่วนกลาง
  • Neural crest
  • เซลล์ผิวหนัง
  • เซลล์ประสาทของสมอง
  • เซลล์เม็ดสี (เมลาโนไซต์)

• Mesoderm (Middle Layer):

  • Dorsal
  • Paraxial
  • Intermediate
  • Lateral
  • Notochord
  • เนื้อเยื่อกระดูก
  • ท่อเซลล์ของไต
  • เม็ดเลือดแดง

• Endoderm (Inner Layer):

  • หัว
  • ท่อทางเดินอาหาร
  • Pharynx
  • ท่อทางเดินหายใจ
  • เซลล์กระเพาะอาหาร
  • เซลล์ต่อมไทรอยด์
  • เซลล์ปอด (ถุงลม)

• Germ Cells:

  • อสุจิ
  • ไข่

การเจริญเติบโตของมนุษย์

• Extraembryonic membranes
  • Chorion
  • Amnion
  • Embryo/Fetus
  • Allantois
  • Yolk sac
• Fetal portion ของ Placenta
• Maternal portion ของ Placenta
• Umbilical cord
• Chick
• Human

ประเภท Cleavage

• Holoblastic
• Isolecithal
• Radial – Echinoderms, amphioxus
• Spiral - Annelids, molluscs, flatworms
• Bilateral – Tunicates
• Rotational – Mammals, nematodes
• Mesolecithal
• Radial - Amphibians
• Meroblastic
  • Telolecithal
  • Bilateral – Cephalopod molluscs
  • Discoidal – Fish, reptiles, birds
  • Centrolecithal
  • Superficial – Most insects

Metamorphosis มี 4 รูปแบบ:

1. Ametamorphosis
2. Gradual Metamorphosis
3. Incomplete Metamorphosis
4. Complete Metamorphosis

การสืบพันธุ์คือกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ การเจริญเติบโตเป็นกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตพัฒนาและเปลี่ยนแปลง การสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวมีหลายวิธี เช่น Binary Fission, Multiple Fission และ การแบ่งตัวตามขวางในพารามีเซียม