กิจกรรม 8 พฤศจิกายน 2553

>>>ส่งงาน<<<

 ให้ผู้เรียนสืบค้นข้อสอบข้อ 1 - 5 โดย save โจทย์ลงในเครื่องคอมพิวเตอร์ และนำไปลงในบทความบน Blog ของผู้เรียน

อธิบายข้อสอบ

ส่วนประกอบย่อยของเซลล์
ภาพเซลล์โดยสัตว์ทั่วไป ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ต่าง ๆ ดังนี้นิวคลีโอลัส, นิวเคลียส, ไรโบโซม, เวสิเคิล, เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบผิวขรุขระ, กอลจิแอปพาราตัส, ระบบเส้นใยของเซลล์,  เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบผิวเรียบ, ไมโทคอนเดรีย, แวคิวโอล, ไซโทพลาซึม, ไลโซโซม,  เซนทริโอล
ภาพเซลล์พืชทั่วไป แสดงส่วนประกอบย่อยของเซลล์ (ดูตาราง 2 แสดงการเปรียบเทียบระหว่างเซลล์พืชและสัตว์)เซลล์ทุกชนิดไม่ว่าจะเป็นโพรแคริโอตหรือยูแคริโอตจะต้องมีเยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) ทำหน้าที่ห่อหุ้มเซลล์เสมอ เพื่อแยกส่วนประกอบภายในเซลล์ออกจากสิ่งแวดล้อม เป็นการควบคุมการขนส่งสารเข้าออกเซลล์ และเพื่อรักษาความต่างศักย์ทางไฟฟ้าของเซลล์ (cell potential) ภายในเยื่อหุ้มเซลล์จะประกอบไปด้วย ไซโทพลาซึมที่มีสภาพเป็นเกลือ และเป็นเนื้อที่ส่วนใหญ่ของเซลล์ ภายในเซลล์จะมี ดีเอ็นเอ หน่วยพันธุกรรมของเซลล์หรือยีน และ อาร์เอ็นเอชึ่งจะมีข้อมูลที่จำเป็นในการถ่ายทอดพันธุกรรม รวมทั้งโปรตีนต่างๆ เช่น เอนไซม์ นอกจากนี้ภายในเซลล์ก็ยังมีสารชีวโมเลกุล (biomolecule) ชนิดต่างๆ อีกมากมาย

เยื่อหุ้มเซลล์ - ส่วนหุ้มและปกป้องเซลล์
ไซโทพลาซึมของเซลล์ประเภทยูแคริโอตจะถูกห้อมล้อมด้วยส่วนที่เรียกว่า เยื่อหุ้มเซลล์ หรือ พลาสมา เมมเบรน (cell membrane หรือ plasma membrane) พลาสมาเมมเบรนจะพบในเซลล์ประเภทโพรแคริโอตด้วย เยื่อนี้จะทำหน้าที่แยกและปกป้องเซลล์จากสิ่งแวดล้อมรอบข้าง ส่วนใหญ่แล้วถูกสร้างขึ้นจากชั้นของลิพิดสองชั้น หรือ ลิพิด ไบเลเยอร์ (lipid bilayer) และโปรตีน ภายในเยื่อจะมีโมเลกุลหลากชนิดที่ทำหน้าที่เป็นทั้งช่องทางผ่านของสารและ ปั๊ม (channels and pumps) เพื่อทำหน้าที่เฉพาะในการขนส่งโมเลกุลเข้าหรือออกจากเซลล์
ไซโทสเกเลตอน (cytoskeleton) - ส่วนที่เป็นโครงสร้างของเซลล์

ไซโทสเกเลตอนเป็นโครงสร้างที่สำคัญ ซับซ้อน และเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา มีบทบาทในการจัดรูปแบบและจัดเรียงตำแหน่งของออร์แกเนลล์ให้อยู่ในที่ที่เหมาะสม, ช่วยให้เกิดกระบวนการเอนโดไซโทซิส (endocytosis) หรือการนำสารจากภายนอกเซลล์เข้ามาในเซลล์เพื่อใช้ในกระบวนการเจริญเติบโตและการเคลื่อนไหว, บทบาทในการทำงานของกล้ามเนื้อ, และมีโปรตีนจำนวนมากมายในไซโทสเกลเลตอนที่ควบคุมโครงสร้างของเซลล์
ไซโทสเกเลตอน แบ่งออกได้เป็น 3 ชนิดตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ได้แก่ ไมโครทูบูล (Microtubule) , อินเทอร์มีเดียท ฟิลาเมนท์ (Intermediate Filament) และ ไมโครฟิลาเมนท์ (Microfilament)

สารพันธุกรรม (Genetic Material)

สารพันธุกรรมแตกต่างกันสองชนิดคือ :

• ดีเอ็นเอ (deoxyribonucleic acid-DNA)
• อาร์เอ็นเอ (ribonucleic acid-RNA)

รหัสพันธุกรรม (Genetic code) ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเป็นข้อมูลทางพันธุกรรมของเซลล์ซึ่งเก็บอยู่ในรูปดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอ สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ใช้ดีเอ็นเอสำหรับเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม แต่ไวรัสบางชนิด เช่น รีโทรไวรัส (retrovirus) มีอาร์เอ็นเอเป็นสารพันธุกรรม อาร์เอ็นเอนอกจากจะเป็นสารพันธุกรรมแล้วยังทำหน้าที่เป็นสารที่ขนถ่ายข้อมูลด้วย ได้แก่ เมสเซนเจอร์ อาร์เอ็นเอ หรือ (mRNA) และอาจทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ได้โดยเฉพาะในเซลล์ที่มีอาร์เอ็นเอเป็นสารพันธุกรรม ได้แก่ ไรโบโซมัล อาร์เอ็นเอ หรือ (rRNA)
สารพันธุกรรมของพวกโปรคาริโอต จะถูกจัดอยู่ในโมเลกุลของดีเอ็นเอรูปวงกลมง่ายๆ เช่น ดีเอ็นเอของแบคทีเรียซึ่งอยู่ในบริเวณนิวคลอยด์ (nucleoid region) ของไซโตพลาสซึม ส่วนสารพันธุกรรมของพวกยูคาริโอต จะถูกจัดแบ่งให้อยู่ในโมเลกุลที่เป็นเส้นตรงที่เรียกว่า โครโมโซม (chromosome) ภายในนิวเคลียส และยังพบว่ามีสารพันธุกรรมอื่นๆ นอกจากในโครโมโซมในออร์แกเนลล์บางชนิด เช่น ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ (ดูเพิ่มเติมที่ทฤษฎีเอ็นโดซิมไบโอติก (endosymbiotic theory)) เช่น ในเซลล์มนุษย์จะมีสารพันธุกรรมในบริเวณดังนี้

• ในนิวเคลียส เรียกว่า นิวเคลียร์ จีโนม (nuclear genome) แบ่งเป็นโมเลกุลเส้นตรง ดีเอ็นเอ 46 เส้น หรือ 23 คู่ เรียกว่า โครโมโซม
ภาพเซลล์โดยสัตว์ทั่วไป ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ต่าง ๆ ดังนี้ (1) นิวคลีโอลัส, (2) นิวเคลียส, (3) ไรโบโซม, (4) เวสิเคิล, (5) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบผิวขรุขระ, (6) กอลจิแอปพาราตัส, (7) ระบบเส้นใยของเซลล์, (8) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบผิวเรียบ, (9) ไมโทคอนเดรีย, (10) แวคิวโอล, (11) ไซโทพลาซึม, (12) ไลโซโซม, (13) เซนทริโอล

• ในไมโทคอนเดรีย เรียกว่า ไมโทคอนเดรียล จีโนม (mitochondrial genome) เป็นโมเลกุลดีเอ็นเอรูปวงกลมที่แยกจากดีเอ็นเอในนิวเคลียส ถึงแม้ไมโทคอนเดรียล จีโนมจะเล็กมากแต่ก็มีรหัสสำหรับการสร้างโปรตีนที่สำคัญ

สารพันธุกรรมจากภายนอกที่สังเคราะห์ขึ้นได้เองสามารถนำไปใส่ในเซลล์ได้เราเรียกกระบวนการนี้ว่า ทรานสเฟกชัน (transfection)       

ที่มา :
http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%80%E0%B8%8B%E0%B8%A5%E0%B8%A5%E0%B9%8C_(%E0%B8%8A%E0%B8%B5%E0%B8%A7%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%97%E0%B8%A2%E0%B8%B2)

 อธิบายข้อสอบ

กลไกการลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์มี 3 แบบคือ1.     การแพร่ (DIFFUSION)

2.     การลำเลียงแบบแอกทีฟทรานสปอร์ต (ACTIVE TRANSPORT)
3.     การลำเลียงโดยการสร้างถุงจากเยื่อหุ้มเซลล์(BULK TRANSPORT)

การแพร่
      การแพร่ คือ การเคลื่อนย้ายของโมเลกุลสารจากบริเวณที่มีความหนาแน่นของโมเลกุลของสารนั้นสูง ไปยังบริเวณที่มีความหนาแน่นของโมเลกุลสารนั่นต่ำ แบ่งเป็น
-    การแพร่แบบธรรมดา คือ การที่อนุภาคของสารเคลื่อนที่กระจัดกระจายไปในตัวกลางทุกทิศทุกทาง จนกระทั่งเข้าสู่สภาวะสมดุล

-    ออสโมซิส(OSMOSIS) คือการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของน้ำผ่านเยื่อเลือกผ่าน จากบริเวณที่มีความเข้มข้นน้ำน้อย

ข้อสังเกต
     บริเวณที่มีความเข้มข้นของสารสูง จะมีความเข้มข้นของน้ำต่ำ บริเวณที่มีความเข้มข้นของสารต่ำจะมีความเข้มข้นน้ำสูง
สารละลายแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
1.  สารละลายไฮเปอร์โทนิก(HYPERTONIC SOLUTION) คือสารละลายที่มีความเข้มสูงกว่าสารละลายภายในเซลล์
2.  สารละลายไฮโปโทนิก(HYPOTONIC SOLUTION) หมายถึง สารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์
3.  สารละลายไอโซโทนิก(ISOTONIC SOLUTION) คือสารละลายที่มีความเข้มข้นเท่ากับสารละลายภายในเซลล์

ข้อควรจำ
-    พลาสโมไลซิส(PLASMOLYSIS) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์อยู่ในสารละลายไฮเปอร์โทนิก โดยน้ำจากภายในเซลล์จะออสโมซิสผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ออกมาภายนอก ทำให้เซลล์เหี่ยว
-    พลาสมอปไทซิส (PLASMOPTYSIS) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์อยู่ในสารละลายไฮโปโทนิก โดยน้ำจะออสโมซิสเข้าสู่เซลล์ทำให้เซลล์เต่งขึ้น

ที่มา: http://www.thaigoodview.com/library/studentshow/2547/chonburi/bio/members.thai.net/m6141/Lesson4.htm

อธิบายข้อสอบ

Vassopressin หรือ Anti-Diuretic hormone (ADH) มีหน้าที่ควบคุมการดูดกลับน้ำของไต แต่แอลกอฮอล์จะมีผลต่อการทำงานของ ADH คือ ถ้าเราดื่มแอลกอฮอล์ สุรา เบียร์ ไวน์ ฯลฯ) แอลกอฮอล์จะไปยับยั้งการทำงานของ ADH คือไม่มีการหลั่งออกมาหรือหลังออกมาน้อย เป็นผลให้เราปัสสาวะออกมามาก เพราะมีถูกดูดกลับเข้าร่างกายคราบ

ที่มา:

http://www.vcharkarn.com/vcafe/59773

อธิบายข้อสอบ

กรดน้ำส้ม หรือ กรดแอซีติก (อังกฤษ: acetic acid) เป็นสารประกอบเคมีอินทรีย์ชนิดหนึ่งที่มีอยู่ในน้ำส้มสายชู (มิใช่พืชตระกูลส้มซึ่งให้กรดซิตริก) คือให้รสเปรี้ยวและกลิ่นฉุน กรดแอซีติกแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า 16.7 °C มีลักษณะเป็นผลึกใส กรดชนิดนี้มีฤทธิ์กัดกร่อน ไอของกรดสามารถทำให้ตาและจมูกระคายเคือง แต่ก็ยังมีฤทธิ์เป็นกรดอ่อนหากละลายน้ำ ซึ่งมีประโยชน์มากในการขจัดตะกรันในท่อน้ำ ในด้านอุตสาหกรรมอาหาร กรดแอซีติกใช้เป็นวัตถุเจือปนอาหารเพื่อควบคุมความเป็นกรดภายใต้รหัส E260

สมบัติของกรด

• กรดมีสมบัติกัดกร่อนโลหะ หินปูน หรือเนื้อเยื่อของร่างกาย
• กรดทุกชนิดนำไฟฟ้าได้ดี
• กรดหลายชนิดมีรสเปรี้ยว แต่บางชนิดก็ไม่มีรสเปรี้ยว เช่น กรดคาร์บอนิก (โซดา)
• กรดทำปฏิกิริยากับเบส จะสะเทินและได้น้ำกับเกลือ
• การแตกตัวของไอออน

ในสารละลายกรดทุกชนิด จะมีไอออนที่เหมือนกันอยู่ส่วนหนึ่งคือไฮโดรเจนไอออน H⁺ เมื่อรวมกับน้ำจะได้เป็นไฮโดรเนียมไอออน H₃O⁺ ตัวอย่างเช่น กรดไฮโดรคลอริก (HCl) ซึ่งเกิดจากสารประกอบไฮโดรเจนคลอไรด์ HCl ละลายในน้ำ โมเลกุลของ HCl และน้ำต่างก็เป็นโมเลกุลมีขั้ว จึงเกิดแรงดึงดูดระหว่างขั้วของ HCl กับน้ำ โดยที่โปรตอน (H) ของ HCl ถูกดึงดูดโดยโมเลกุลของน้ำเกิดเป็นไฮโดรเนียมไอออน H⁺ + H₂O → H₃O⁺ ในบางครั้งเขียนแทน H₃O⁺ ด้วย H⁺ โดยเป็นที่เข้าใจว่า H⁺ นั้นจะอยู่รวมกับโมเลกุลของน้ำในรูป H₃O⁺ เสมอ
ไฮโดรเนียมไอออนในน้ำไม่ได้อยู่เป็นไอออนเดียว แต่จะมีน้ำหลายโมเลกุลมาล้อมรอบด้วย อาจอยู่ในรูปของ H₅O₂⁺, H₇O₃⁺, H₉O₄⁺ เป็นต้น ส่วนไอออนลบที่เหลือจากการแตกตัวก็จะมีน้ำมาล้อมรอบเช่นกัน หรืออาจทำปฏิกิริยากับสารอื่นที่ละลายปนอยู่ด้วยกัน
ตัวอย่าง สมการเคมีแสดงการแตกตัวของไอออนของกรดในน้ำ

 ประเภทของกรด

กรดแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ

1. กรดอินทรีย์ เป็นกรดที่ได้จากธรรมชาติ เกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิต เช่น กรดแอซิติก (กรดน้ำส้ม) กรดซิตริก (กรดมะนาว) กรดแอสคอร์บิก (วิตามินซี) กรดอะมิโน ฯลฯ
2. กรดอนินทรีย์ เป็นกรดที่ได้จากแร่ธาตุ บางครั้งเรียกว่ากรดแร่ เช่น กรดซัลฟิวริก (กรดกำมะถัน) กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ) กรดไนตริก (กรดดินประสิว) ฯลฯ

หรืออาจแบ่งตามความสามารถในการแตกตัวให้ไฮโดรเจนไอออน มี 2 ชนิดคือ กรดแก่และกรดอ่อน

1. กรดแก่ กรดกลุ่มนี้มีค่า pK_a น้อยกว่า 1.74 เช่น กรดไฮโดรคลอริก กรดไนตริก กรดซัลฟิวริก ฯลฯ
   • กรดแก่ยิ่งยวด เป็นกรดแก่เช่นกัน แต่สามารถแตกตัวให้ไฮโดรเจนไอออนมากกว่ากรดซัลฟิวริกเข้มข้น 100% จึงมีค่า pH น้อยกว่า 0 เช่น กรดฟลูออโรแอนติมอนิก
2. กรดอ่อน กรดกลุ่มนี้มีค่า pK_a ไม่น้อยกว่า 1.74 แต่ก็ไม่ถึงกับเป็นกลาง เช่น กรดน้ำส้ม กรดคาร์บอนิก กรดไฮโดรซัลฟิวริก ฯลฯ

ที่มา:

http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%81%E0%B8%A3%E0%B8%94%E0%B8%99%E0%B9%89%E0%B8%B3%E0%B8%AA%E0%B9%89%E0%B8%A1



อธิบายข้อสอบ

โรคที่เกิดจากเชื้อไวรัส จะแสดงอาการใบหงิก ย่น หรือมีอาการใบด่าง ใบผิดรูปร่าง ใบม้วนขึ้น ต้นเตี้ย แคระแกรน ข้อสั้น ทรงพุ่มมีใบแน่นขนาดใบเล็กกว่าปกติ ต้นพืชอ่อนแอ ชะงักการเจริญเติบโตและทำให้ผลผลิตลดลง พบว่าแมลงพวกปากดูด ได้แก่ เพลี้ยอ่อน เพลี้ยไฟ และไส้เดือนฝอยบางชนิดเป็นพาหะของโรค โรคนี้เมื่อเกิดแล้วไม่สามารถรักษาให้หายได้ นอกจากการป้องกันโดยคัดเลือกกล้าที่ไม่เป็นโรค ซึ่งเกิดจากต้นแม่พันธุ์ที่ได้จากวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมาปลูก ทำการอบดินเพื่อทำลายไส้เดือนฝอยที่เป็นพาหะของโรคไวรัส กำจัดแมลงพวกเพลี้ยไฟ เพลี้ยอ่อน ซึ่งเป็นพาหะของโรค เมื่อพบว่ามีต้นที่แสดงอาการผิดปกติดังกล่าวให้ขุดออกไปเผาทำลายทันที และการบำรุงพืชให้แข็งแรงอยู่เสมอจะช่วยต้านทานเชื้อโรคได้

ที่มา:

http://www.doae.go.th/library/html/detail/stawbery/borry5.htm

อธิบายข้อสอบ

แอนติบอดี (อังกฤษ: antibody) หรือ อิมมิวโนโกลบูลิน (อังกฤษ: immunoglobulin) เป็นโปรตีนขนาดใหญ่ในระบบภูมิคุ้มกันที่ร่างกายมนุษย์หรือสัตว์ชั้นสูงอื่นๆ สร้างขึ้น ที่มีหน้าที่ตรวจจับและทำลายฤทธิ์สิ่งแปลกปลอมต่อร่างกาย เช่น แบคทีเรีย และไวรัส แอนตีบอดีแต่ละชนิดจะจดจำโมเลกุลเป้าหมายที่จำเพาะของมันคือ แอนติเจน (antigen)
การเพิ่มปริมาณแอนตีบอดีที่สนใจสามารถทำได้โดยฉีดโปรตีนหรือเส้นเปปไทด์ ซึ่งเราเรียกว่า "แอนติเจน" เข้าไปในสิ่งมีชีวิต เช่น หนู กระต่าย แพะ หรือ แกะ เป็นต้น แอนติเจนเป็นสิ่งแปลกปลอมที่กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันได้และตำแหน่งบนแอนติเจนที่จำเพาะในการกระตุ้นเรียกว่า เอปิโทป (epitope) ต่อมาระบบภูมิคุ้มกันแบบสารน้ำ (humoral immune system) ของสัตว์เหล่านี้ก็จะสร้างแอนตีบอดีตอบสนองอย่างจำเพาะต่อแอนติเจนที่ฉีดเข้าไป
โครงสร้างโมเลกุลของแอนติบอดีอยู่ในรูปตัววาย (Y shape) ประกอบด้วยสายพอลีเปปไทด์ 4 เส้น คือ เส้นหนัก (heavy chain) 2 เส้น และเส้นเบา (light chain) 2 เส้น โดยเปรียบเทียบจากขนาดน้ำหนักโมเลกุลส่วนที่โคนของตัววายของโมเลกุลแอนติบอดี เรียกว่า constant region จ ะบ่งบอกถึงชนิดของแอนติบอดีว่าเป็นคลาสไหน เช่น IgG, IgA, IgM, IgD, IgE เป็นต้น โดยที่ส่วนปลายของตัววายซึ่งเป็นตำแหน่งที่ใช้จับกับแอนติเจนจะมีความหลากหลายมากไม่เหมือนกันในแอนติบอดีจำเพาะต่อแอนติเจนแต่ละชนิด ซึ่งเรียกว่า variable region

ที่มา:

http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%81%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%95%E0%B8%B4%E0%B8%9A%E0%B8%AD%E0%B8%94%E0%B8%B5

อธิบายข้อสอบ

เซลล์ทุกเซลล์มีเยื่อหุ้มเซลล์ที่เป็นเยื่อเลือกผ่าน จะควบคุมการลำเลียงสารเข้าออกจากเซลล์ เมื่อเซลล์อยู่ในสารละลายที่มีความเข้มข้นกว่าสารละลายภายในเซลล์หรืออยู่ในสารละลายไฮเพอร์ทอนิก น้ำจากสารละลายภายในเซลล์จะออสโมซิสออกมาจากเซลล์ และเมื่อเซลล์อยู่ในสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าสารละลายภายในเซลล์ หรืออยู่ในสารละลายไฮโพทอนิก น้ำจากภายนอกเซลล์จะออสโมซิสเข้าไปในเซลล์ และเมื่อสารละลายภายนอกเซลล์และภายในเซลล์มีความเข้มข้นเท่ากัน เรียกว่าเซลล์อยู่ในสารละลายไอโซทอนิก น้ำที่ออสโมซิสเข้าเซลล์ และออสโมซิสออกจากเซลล์จะเท่ากัน การที่เซลล์ควบคุมการผ่านเข้าและออกของน้ำและสารต่างๆ ทำให้เซลล์รักษาดุลยภาพของเซลล์ไว้ได้ เมื่อสภาพแวดล้อมภายนอกของเซลล์เปลี่ยนแปลงมีผลต่อการรักษาดุลยภาพของเซลล์ และมีผลต่อการทำงานต่างๆ ภายในเซลล์

ผนังเซลล์เป็นออร์แกเนลล์ที่สร้างความแข็งแกร่งให้เซลล์

มีเฉพาะในเซลล์พืช   ไม่พบในเซลล์สัตว์
นั่นทำให้เซลล์สัตว์จะแตกง่าย     เช่น
เวลาที่เราทดลอง   เคยสงสัยไหมว่าทำไมต้องเอาเลือดไปละลายในน้ำเกลือ
นั่นเพราะเซลล์สัตว์จะแตกเพราะออสโมซิสน้ะเข้าไปในเซลล์มากเกินไป
กลับกันกับที่เราสามารถเอาสาหร่ายหางกระรอกไปหยดน้ำแล้วส่องกล้องได้ทันที
สาหร่ายหางกระรอกจะไม่แตก  เพราะ  แข็งแรง เนื่องจากมี    ผนังเซลล์

ที่มา:http://guru.google.co.th/guru/thread?tid=161664456b97d14a

อธิบายข้อสอบ

ดีเอ็นเอ (DNA) เป็นชื่อย่อของสารพันธุกรรม มีชื่อแบบเต็มว่า กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (Deoxyribonucleic acid) ซึ่งเป็นกรดนิวคลีอิก (กรดที่พบในใจกลางของเซลล์ทุกชนิด) ที่พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ได้แก่ คน (Haman), สัตว์ (Animal), พืช (Plant), เชื้อรา (Fungi), แบคทีเรีย (bacteria), ไวรัส (virus) ( ไวรัส จะไม่ถูกเรียกว่าสิ่งมีชีวิตเป็นเพียงอนุภาคเท่านั้น) เป็นต้น ดีเอ็นเอ (DNA) บรรจุข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นไว้ ซึ่งมีลักษณะที่ผสมผสานมาจากสิ่งมีชีวิตรุ่นก่อน ซึ่งก็คือ พ่อและแม่ (Parent) และสามารถถ่ายทอดไปยังสิ่งมีชีวิตรุ่นถัดไป ซึ่งก็คือ ลูกหลาน (Offspring)
ดีเอ็นเอ (DNA) มีรูปร่างเป็นเกลียวคู่ คล้ายบันไดลิงที่บิดตัวทางขวา หรือบันไดเวียนขวา ขาหรือราวของบันไดแต่ละข้างก็คือการเรียงตัวของนิวคลีโอไทด์ ( Nucleotide ) นิวคลีโอไทด์เป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยน้ำตาล ( Deoxyribose Sugar ), ฟอสเฟต ( Phosphate ) (ซึ่งประกอบด้วยฟอสฟอรัสและออกซิเจน) และไนโตรจีนัสเบส (Nitrogenous Base) เบสในนิวคลีโอไทด์มีอยู่สี่ชนิด ได้แก่ อะดีนีน (adenine, A) , ไทมีน (thymine, T) , ไซโทซีน (cytosine, C) และกัวนีน (guanine, G) ขาหรือราวของบันไดสองข้างหรือนิวคลีโอไทด์ถูกเชื่อมด้วยเบส โดยที่ A จะเชื่อมกับ T ด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะคู่ หรือ double bonds และ C จะเชื่อมกับ G ด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะสามหรือ triple bonds (ในกรณีของดีเอ็นเอ) และข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ เกิดขึ้นจากการเรียงลำดับของเบสในดีเอ็นเอนั่นเอง
ผู้ค้นพบดีเอ็นเอ คือ ฟรีดริช มีเชอร์ ในปี พ.ศ. 2412 (ค.ศ. 1869) แต่ยังไม่ทราบว่ามีโครงสร้างอย่างไร จนในปี พ.ศ. 2496 (ค.ศ. 1953) เจมส์ ดี. วัตสัน และฟรานซิส คริก เป็นผู้รวบรวมข้อมูล และสร้างแบบจำลองโครงสร้างของดีเอ็นเอ (DNA Structure Model)จนทำให้ได้รับรางวัลโนเบล และนั่นนับเป็นจุดเริ่มต้นของยุคเทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ

ที่มา:

http://www.thaibiotech.info/what-is-dna.php

อธิบายข้อสอบ

ให้นึกภาพว่ายีนส์ ของคนนั้นจะมีสองอันประกบกันเป็นคู่ อันนึงได้จากแม่ อีกอันได้จากพ่อ และจะแยกตัว ออกเป็นสองข้าง ในเซลสืบพันธ์ เพื่อไปจับคู่กับอีกครึ่งหนึ่งของฝ่ายตรงข้าม

ลักษณะของยีนส์ ในกรุ๊ปเลือดต่างๆ (โดยยีนส์นั้นเป็นตัวกำหนดให้ร่างกายสร้าง Antigen นั้นๆบนผิวเม็ดเลือดแดง)    Group A    = มียีนส์ AO หรือ AA
   Group B    = มียีนส์ BO หรือ BB
   Group AB  = มียีนส์AB
   Group O    = มียีนส์ OO

ทีนี้มาดู ว่า พ่อ กับแม่ แม่กรุ๊ปใด ให้ลูก กรุ๊ปใด ได้บ้าง

กรณีที่ 1 ทั้งสองฝ่าย group A เหมือนกัน จะเป็นได้ดังนี้ ถ้าพ่อแม่เป็น AA+ AA ลูกจะเป็น AA ร้อยเปอร์เซนต์ (Group A ทั้งหมด) ถ้าพ่อแม่เป็น A0 +AA ลูกจะเป็น AO กับ AA อย่างล่ะครึ่ง( แต่ก็เป็น Gr A ทั้งหมด) ถ้าพ่อแม่เป็น A0 + AO ลูกจะเป็น AO 50% กับ AA กับ OO อย่างล่ะ 25% (เป็น Gr A 75% กับ O 25%) ในทางปฏิบัติ คนกรุ๊ป A เราไม่ทราบหรอกครับ ว่ามันเป็น AA หรือ AO แต่จะเห็นได้ว่า ไม่ว่าจะเป็นแบบใด ลูกก็จะมีโอกาสเป็นได้แค่ Gr A หรือ O เท่านั้น

กรณีที่ 2 ทั้งสองฝ่ายกรุ๊ป B เหมือนกัน ก็ จะเหมือนกับ กรณีของ A ข้างบน แต่เปลี่ยนเป็น จาก A เป็น B เท่านั้น กรณีนี้ จะได้ลูกแค่ Gr B และ O เท่านั้น

กรณีที่ 3 ทั้งสองฝ่ายเป็น AB เหมือนกัน จะเป็นดังนี้ AB+AB จะได้ ลูก AB 50% กับ AA และ BB อย่างล่ะ 25% กรณีนี้จะได้ลูก Gr AB 50% และ A กับ B อย่างล่ะ 25% ไม่มีกรุ๊ป O เลย

กรณีที่ 4 ทั้งสองฝ่ายกรุ๊ป O เหมือนกัน จะได้ ดังนี้ OO+OO จะได้ลูก เป็น OO 100% กรณีนี้จะได้แต่ลูกกรุ๊ป O เท่านั้น ไม่มีกรุ๊ปอื่นปน

กรณีที่ 5 ฝ่ายหนึ่ง Group A อีกฝ่ายกรุ๊ป B จะเป็นได้ดังนี้ AA + BB = ลูกได้ AB ร้อยเปอร์เซ็นต์(Gr AB ทั้งหมด) AO + BB = ลูกได้ AB ครึ่งนึง กับ BO ครึ่งนึง (Gr AB กับ Gr B อย่างล่ะครึ่ง) AA + BO = ลูกได้ AB กับ AO อย่างล่ะครึ่ง (Gr AB กับ Gr A อย่างล่ะครึ่ง) AO+BO = ลูกได้ AB ,AO, BO, OO อย่างล่ะ 25% ( มีได้ทุกกรุ๊ป อย่างล่ะ 25% ) กรณีนี้ จะเห็นได้ว่า ถ้าพ่อแม่ คนนึง Gr A อีกคน B จะมีลูกได้ ทุกกรุ๊ปเลย

กรณี 6 ฝ่ายหนึ่งกรุ๊ป A อีกฝ่าย AB จะเป็นได้ดังนี้ AA + AB จะได้ลูก AA และ AB อย่างล่ะครึ่ง(ได้ลูกกรุ๊ป A และ AB อย่างล่ะครึ่ง) AO +AB จะได้ลูก AA ,AO, AB, BO อย่างละ 25% (ได้ลูกกรุ๊ป A 50% และ กรุ๊ปAB กับ กรุ๊ป B อย่างล่ะ 25%) กรณีนี้จะเห็นว่า ถ้า ฝ่ายหนึ่งเป็น A อีกฝ่ายเป็น AB จะได้ลูก กรุ๊ป A ,AB, B ได้ แต่ ไม่มีทางเป็น Gr O

กรณีที่ 7 ฝ่ายหนึ่ง AB อีกฝ่าย B จะเป็นได้ดังนี้ AB + BB จะได้ลูก BB และ AB อย่างล่ะครึ่ง(ได้ลูกกรุ๊ป A และ AB อย่างล่ะครึ่ง) AB +BO จะได้ลูก BB ,BO, AB, AO อย่างละ 25% (ได้ลูกกรุ๊ป B 50% และ กรุ๊ปAB กับ กรุ๊ป A อย่างล่ะ 25%) กรณีนี้จะเห็นว่า ถ้า ฝ่ายหนึ่งเป็น AB อีกฝ่ายเป็น B จะได้ลูก กรุ๊ป A ,AB, B ได้ แต่ ไม่มีทางเป็น Gr O เหมือนกัน กับกรณีที่ 4

กรณีที่ 8 ฝ่ายหนึ่ง Gr AB อีกฝ่าย O จะได้ดังนี้ AB + OO จะได้ AO กับ BO กรณีนี้จะได้ลูก กรุ๊ป A กับ B ไม่มี AB และ O

กรณีที่ 9 ฝ่ายหนึ่ง Gr A อีกฝ่าย O จะได้ดังนี้ AA + OO ได้ AO ทั้งหมด (กรุ๊ป A ทุกคน) AO + OO ได้ AO กับ OO อย่างละ50% ( กรณีนี้จะได้ลูก Gr A กับ O อย่างล่ะครึ่ง ไม่มี กรุ๊ป B กับ AB

กรณีที่ 10 ฝ่ายหนึ่ง Gr B อีกฝ่าย O จะได้ดังนี้ BB + OO ได้ BO ทั้งหมด (กรุ๊ป B ทุกคน) BO + OO ได้ BO กับ OO อย่างละ50% กรณีนี้จะได้ลูก Gr B กับ O อย่างล่ะครึ่ง ไม่มี กรุ๊ป A กับ AB

สรุปจากสิบกรณี ข้างบนมาให้ดูง่ายๆคือ
คนหมู่เลือด A +A      = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด A ,O
คนหมู่เลือด B+B       = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด B,O
คนหมู่เลือด AB+AB = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด A ,AB ,B (ได้ทุกกรุ๊ป ยกเว้น O)
คนหมู่เลือด O+O      = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด O เท่านั้น
คนหมู่เลือด A+B      = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด เป็นได้ทุกกรุ๊ป
คนหมู่เลือด A+AB   = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด A ,AB ,B(ได้ทุกกรุ๊ป ยกเว้น O)
คนหมู่เลือด B+AB   = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด A ,AB ,B(ได้ทุกกรุ๊ป ยกเว้น O)
คนหมู่เลือด AB+O   = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด ได้ A หรือ B
คนหมู่เลือด A+O      = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด A หรือ O
คนหมู่เลือด B+O      = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด B หรือ O
คนหมู่เลือด A+B      = มีโอกาสได้ลูกเป็น หมู่เลือด A.,B,AB,O

ที่มา:

http://www.thaikidclinic.com/index.php?lay=show&ac=article&Id=471368&Ntype=6

อธิบายข้อสอบ

โรคเลือดจางธาลัสซีเมีย(Thalassemia)คืออะไร

   คือ โรคซีดชนิดหนึ่งที่เป็นกันในครอบครัวหรือที่เรียกว่า โรคกรรมพันธุ์มีการสร้างสาร ฮีโมโกลบิน ซึ่งเป็นสารสีแดงในเม็ดเลือดแดง ลดน้อยลง เม็ดเลือดแดงมีลักษณะผิดปกติและแตกง่าย ก่อให้เกิดอาการซีด เลือดจางเรื้อรัง และมีภาวะแทรกซ้อนอื่นๆ ตามมา ผู้ที่เป็นโรคนี้ ได้รับยีนที่ควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดงผิดปกติมาจากทั้งพ่อและแม่

   ยีน คือ หน่วยพันธุกรรมที่กำหนดลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต พืช สัตว์ มนุษย์ เช่น ในมนุษย์กำหนดสี และลักษณะของ ผิว ตา และผมความสูง ความฉลาด หมู่เลือด ชนิดของฮีโมโกลบิน รวมทั้งโรคบางอย่าง เป็นต้น ยีนที่ควบคุมกำหนดลักษณะต่างๆ ในร่างกายจะเป็นคู่ ข้างหนึ่งได้รับถ่ายทอดมาจากพ่อ อีกข้างหนึ่งได้รับมาจากแม่ สำหรับผู้มียีนธาลัสซีเมีย(Thalassemia) มีได้สองแบบคือ

1. เป็นพาหะ คือ ผู้ที่มียีน หรือกรรมพันธุ์ของโรคธาลัสซีเมีย(Thalassemia) พวกหนึ่งเพียงข้างเดียวเรียกว่า มียีนธาลัสซีเมียแฝงอยู่ จะมีสุขภาพดีปกติ ต้องตรวจเลือดโดย วิธีพิเศษ จึงจะบอกได้ เรียกว่า เป็นพาหะ เพราะสามารถ่ายทอดยีนผิดปกติไปให้ลูกก็ได้ พาหะอาจให้ยีนข้างที่ปกติ หรือข้างที่ผิดปกติให้ลูกก็ได้
2. เป็นโรค คือ ผู้ที่รับยีนผิดปกติ หรือกรรมพันธุ์ของโรคธาลัสซี เมียพวกเดียวกันมาจากทั้งพ่อและแม่ ผู้ป่วยมียีนผิดปกติทั้งสองข้าง และถ่ายทอดความผิดปกติข้างใดข้างหนึ่งต่อไป ให้ลูกแต่ละคนด้วย

ภาวะธาลัสซีเมียพบมากเพียงใด และถ่ายทอดได้อย่างไร

   ภาวะธาลัสซีเมียพบมากในประเทศไทย และพบได้ทั่วโลก ภาวะธาลัสซีเมียที่พบในบางประเทศเกือบทั้งหมด เป็นแบบเดียวกัน แต่ในประเทศไทยมีความหลากหลายมาก จากการสำรวจ ภาวะธาลัสซีเมียในประเทศไทยสามารถแบ่งเป็นพวกใหญ่ๆ ที่สำคัญ 2 พวกคือ

พวกที่ 1 - แอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย พบมากได้แก่

• พาหะของแอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย 1 พบประมาณร้อยละ 5
• พาหะของแอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย 2 พบประมาณร้อยละ 16
• พาหะของฮีโมโกลบินคอนสแตนท์สปริง พบประมาณร้อยละ 4

พวกที่ 2 - เบต้า-ธาลัสซีเมีย

• พาหะของเบต้า-ธาลัสซีเมีย พบประมาณร้อยละ 5
• พาหะของฮีโมโกลบินอี พบประมาณร้อยละ 13

   ข้อมูลข้างบนนี้เป็นภาพรวมอัตราเฉลี่ยของประเทศ การสำรวจในแต่ละภาค จะได้ค่าแตกต่างกันออกไปบ้าง ในภาคเหนือ พบแอลฟ่า-ธาลัสซีเมียมาก ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ พบฮีโมโกลบินอีมาก เช่น ในจังหวัดสุรินทร์ สกลนคร พบถึงร้อยละ 50-60 ของประชากรทีเดียว กล่าวได้ว่า โดยเฉลี่ยชาวไทยเป็นพาหะของธาลัสซีเมียชนิดใดชนิดหนึ่ง ถึงร้อยละ 30-40 หรือประมาณ 20 ล้านคน เมื่อพาหะแต่งงานกัน และเป็นชนิดที่เป็นพวกเดียวกัน อาจมีลูกเป็นโรคได้ พบว่าในประเทศไทยมีคนเป็นโรคธาลัสซีเมียมาก ถึงร้อยละ 1 หรือประมาณ 6 แสนคน

   ที่กล่าวว่า ผู้เป็นโรคต้องได้รับยีนผิดปกติจากทั้งบิดา และมารดาและต้องเป็นชนิดที่เป็นพวกเดียวกัน หมายถึง แอลฟ่าธาลัสซีเมียด้วยกัน หรือ เบต้าธาลัสซีเมียด้วยกัน เนื่องจาก ยีนธาลัสซีเมียมีหลายชนิด การได้รับยีนผิดปกติมาจับคู่กัน จึงมีหลายชนิดด้วย มีชื่อเรียกต่างๆ กันและนอกจากนี้ความรุนแรง ยังแตกต่างกันมาก ตั้งแต่รุนแรงมากที่สุดถึงไม่มีอาการเลย ดังนี้คือ

พวกแอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย

• แอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย 1 กับ แอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย 1 เรียกว่า ฮีโมโกลบินบาร์ทไฮดรอพส์ ฟิทัลสลิส รุนแรงที่สุด
• แอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย 1 กับ แอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย 2 เรียกว่า ฮีโมโกลบินเอ็ช รุนแรงน้อย
• แอลฟ่า -ธาลัสซีเมีย 1 กับ ฮีโมโกลบินคอนสแตนท์สปริง เรียกว่า ฮีโมโกลบินเอ็ชคอนสแตนท์สปริง รุนแรงน้อย
• ฮีโมโกลบินคอนสแตน์สปริง กับ ฮีโมโกลบินคอนสแตนท์ สปริง เรียกว่า โฮโมซัยกัสคอนสแตนท์สปริง อาการน้อยมาก
• แอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย 2 กับ แอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย 2 เรียกว่า โฮโมซัยกัส ไม่มีอาการ

พวกเบต้า-ธาลัสซีเมีย

• เบต้า-ธาลัสซีเมีย กับ เต้า-ธาลัสซีเมีย เรียกว่า โฮโมซัยกัส
• เบต้าธาลัสซีเมีย หรือ เบต้า-ธาลัสซีเมียเมเจอร์ รุนแรงมาก
• เบต้า-ธาลัสซีเมีย กับ ฮีโมโกลบินอี เรียกว่า เบต้า-ธาลัสซี เมีย/ฮีโมโกลบินอี รุนแรงปานกลาง
• ฮีโมโกลบินอี กับฮีโมโกลบินอี เรียกว่า โฮโมซัสกัส ฮีโมโกลบินอี อาการน้อยมาก

   ในกรณีที่คู่สมรสอีกฝ่ายหนึ่งเป็นพาหะของภาวะแอลฟ่าธาลัสซี เมีย แต่อีกฝ่ายหนึ่งเป็นพาหะของเบต้า-ธาลัสซีเมีย มีโอกาสที่บุตรจะรับความผิดปกติจากทั้งบิดาและมารดา คือ มีทั้ง แอลฟ่า-ธาลัสซีเมีย และเบต้า-ธาลัสซีเมีย ได้ แต่เนื่องจากเป็นความผิดปกติ ที่ไม่ใช่พวกเดียวกัน จึงทำให้เกิดโรคธาลัสซีเมีย แต่บุตรคนนี้ จะถ่ายทอดภาวะแอลฟ่า-ธาลัสซีเมียและ/หรือเบต้า-ธาลัสซีเมีย ไปยังลูก ๆ ของตนต่อไปได้

• ถ้าพ่อหรือแม่เป็นพาหะเพียงคนเดียว โอกาสที่ลูกจะเป็นพาหะเท่ากับ 2 ใน 4 หรือครึ่งต่อครึ่ง แต่จะไม่มีลูกคนใดเป็นโรค
• ถ้าพ่อและแม่เป็นพาหะของธาลัสซีเมียชนิดเดียวกัน โอกาสที่ลูก จะเป็นโรคเท่ากับ 1 ใน 4 โอกาสที่จะเป็นพาหะเท่ากับ 2 ใน 4 และปกติเท่ากับ 1 ใน 4
• ถ้าพ่อและแม่ เป็นพาหะที่ไม่เหมือนกัน แต่อยู่ในพวกเดียวกัน โอกาสที่ลูกจะเป็นโรคเท่ากับ 1 ใน 4 เป็นพาหะแบบพ่อเท่ากับ 1 ใน 4 เป็นพาหะแบบแม่เท่ากับ 1 ใน 4 และเป็นปกติเท่ากับ 1 ใน 4
• ถ้าพ่อและแม่ ฝ่ายหนึ่งเป็นโรค ชนิดที่เกิดจากยีนที่ไม่เหมือนกัน แต่เป็นพวกเดียวกัน เช่น เบต้า-ธาลัสซีเมียด้วยกัน หรือแอลฟ่าธาลัสซีเมียด้วยกัน และอีกฝ่ายไม่มียีนผิดปกติ ลูกทุกคน จะมีภาวะแฝงเท่านั้นไม่เป็นโรค
• ถ้าพ่อและแม่ ฝ่ายหนึ่งเป็นโรค อีกฝ่ายหนึ่งเป็นพาหะของธาลัสซีเมีย พวกเดียวกัน ลูกครึ่งหนึ่งจะเป็นพาหะ อีกครึ่งหนึ่งเป็นโรค

   โอกาสหรืออาจจะเรียกว่า อัตราเสี่ยงที่เกิดในลูก ที่จะเป็นโรค เป็นพาหะหรือเป็นปกติ ในแต่ละครอบครัว จะเท่ากันทุกครั้งของการตั้งครรภ์ บางครอบครัวที่พ่อและแม่มียีนธาลัสซีเมียแฝงอยู่ทั้งคู่ มีลูก 7 คน เป็นโรคเพียงคนเดียว แต่บางครอบครัวมีลูก 3 คน เป็นโรคทั้ง 3 คน ทั้งนี้สุดแล้วแต่ว่าลูกที่เกิดมาในแต่ละครรภ์ จะรับยีนธาลัสซีเมีย ไปจากพ่อและแม่ หรือไม่ ทั้งๆ ที่อัตราเสี่ยงของทั้งสองครอบครัวนี้เท่ากัน และทุกครรภ์มีความเสี่ยงที่จะเป็นโรคเท่ากับ 1 ใน 4

อาการของผู้เป็นโรคธาลัสซีเมีย

โรคธาลัสซีเมีย มีความรุนแรงต่างกันได้มา จะขอแบ่งเป็น 3 กลุ่ม ดังนี้

1. ฮีโมโกลบินบาร์ทไฮดรอพส์ฟิทัลลิส (Hb Bart's hydrops fetalis)
      เป็นชนิดที่รุนแรงที่สุด จะตายทั้งหมด อาจตามตั้งแต่ในครรภ์ ตายขณะคลอด หรือหลังคลอดเล็กน้อย ทารกมีลักษณะบวมและซีด รกมีขนาดใหญ่ ท้องป่องตับโตมาก ส่วนแม่ที่ตั้งครรภ์ลูกที่เป็นโรคนี้ จะมีปัญหาแทรกซ้อนระหว่างตั้งครรภ์คือ ครรภ์เป็นพิษ มีความดันเลือดสูง บวม มักมีการคลอดที่ผิดปกติ และมีการตกเลือดหลังคลอดด้วย
2. เบต้า-ธาลัสซีเมีย/ฮีโมโกลบินอี (b-thalassemia/Hb E) และ โฮโมซัยกัส เบต้า-ธาลัสซีเมีย (Homozygous b-thalassemia)
      ผู้ป่วยกลุ่มนี้แรกเกิดปกติ จะเริ่มมีอาการได้ตั้งแต่ภายในขวบ ปีแรก หรือหลังจากนั้น โดยผู้เป็นโรคชนิดหลัง มักมีอาการรุนแรงกว่าชนิดแรก อาการสำคัญคือ ซีด อ่อนเพลีย ท้องป่อง ม้ามและตับโต กระดูกใบหน้าเปลี่ยน จมูกแบน โหนกแก้มสูง คางและขากรรไกรกว้างใหญ่ ฟันบนยื่น กระดูกบางเปราะหักง่าย ร่างกายแคระแกร็น เจริญเติบโตไม่สมอายุ ในรายที่ซีดมากจำเป็นต้องได้รับเลือด แต่เนื่องจากในเลือดมีธาตุเหล็กมาก ฉะนั้นหากผู้ป่วยได้รับเลือดบ่อย ๆ จะเกิดภาวะแทรกซ้อน ที่สำคัญคือ มีธาตุเหล็กเกิน ไปสะสมในอวัยวะต่างๆ มีผลทำให้ผิวคล้ำ เป็นตับแข็ง เบาหวาน หัวใจล้มเหลว เป็นต้น นอกจากนี้ผลจากการสลายของเม็ดเลือดแดง ยังอาจพบนิ่วในถุงน้ำดีด้วย
3. โรคฮีโมโกลบินเอ็ช (Hb H disease)
      ส่วนใหญ่มีอาการน้อย ยกเว้นบางรายอาการรุนแรงคล้ายเบ ต้า-ธาลัสซีเมียได้ ผู้ป่วยซีดเล็กน้อย บางครั้งมีเหลืองเล็กน้อยร่วมด้วย ทำให้เข้าใจผิดคิดว่าเป็นโรคตับหรือโรคดีซ่าน หากมีไข้ติดเชื้อ ผู้ป่วยพวกนี้จะซีดลงได้มากและเร็ว จนทำให้หัวใจวายได้

โรคธาลัสซีเมีย รักษาได้อย่างไร

   เนื่องจากโรคธาลัสซีเมียในประเทศไทย มีหลายชนิด และก่อให้เกิดอาการแตกต่างกันได้มาก ผู้ป่วยบางรายอาจมีอาการน้อยมาก จนไม่ต้องให้การรักษาอย่างใดเป็นพิเศษ แต่บางรายซีดมาก ต้องได้รับการรักษาและติดต่อกับแพทย์เป็นประจำโดยสม่ำเสมอ ฉะนั้นก่อนอื่นผู้ปกครอง ผู้ป่วย และครอบครัว จะต้องเข้าใจเสียก่อนว่า โรคธาลัสซีเมีย คืออะไร มีแบบแผนการทางการถ่ายทอดทางพันธุกรรมอย่างไร ผู้ป่วยเป็นโรคธาลัสซีเมียชนิดใด ผู้ที่เกี่ยวข้องใกล้ชิดทางสายเลือด เช่น บิดา มารดา บุตร พี่น้อง และรวมทั้งคู่สมรส ควรได้รับการตรวจเลือด เพื่อให้ทราบและเข้าใจเกี่ยวกับแบบแผนการถ่ายทอดทางพันธุกรรม และจะเป็นประโยชน์ในการวางแผนการรักษาผู้ป่วย

การรักษาได้แก่

1. การดูแลรักษาสุขภาพทั่วไป ควรมีสุขอนามัยที่ดี สะอาด

การปฏิบัติตัว - ออกกำลังกายเท่าที่จะทำได้ ไม่เหนื่อยเกินไป เนื่องจากมีกระดูกเปราะหักง่าย ควรหลีกเลี่ยงการออกกำลังกายที่ผาดโผน ไม่สูบบุหรี่เพราะมีอาการซีดอยู่แล้ว ร่างกายจะขาดออกซิเจนมากขึ้น ไม่ควรดื่มเหล้าเพราะผลเสียต่อตับ ซึ่งมีธาตุเหล็กไปสะสม มีปัญหาอยู่แล้ว

อาหาร - คนที่เป็นโรคธาลัสซีเมีย เม็ดเลือดแดงแตกเร็ว ร่างกายพยายามสร้างเม็ดเลือดแดงใหม่ขึ้นมาแทน สร้างมากและสร้างเร็ว กว่าคนปกติหลายเท่า ฉะนั้นควรรับประทานอาหารที่มีคุณภาพ มีโปรตีนสูง เช่น เนื้อสัตว์ต่างๆ ไข่ นม และอาหารที่มีวิตามินที่เรียกว่า "โฟเลท" อยู่มาก ได้แก่ ผักสดต่างๆ สารอาหารเหล่านี้ จะถูกนำไปสร้างเม็ดเลือดแดงได้ อาหารที่ควรละเว้นคือ อาหารที่มีธาตุเหล็กสูงมากเป็นพิเศษ ได้แก่ เลือดสัตว์ต่างๆ เช่น เลือดหมู เลือดเป็ด เลือดไก่ สำหรับเครื่องดื่มประเภทน้ำชา น้ำเต้าหู้ จะช่วยลดการดูดซึมธาตุเหล็กจากอาหารได้บ้าง

ยา - ไม่ควรซื้อยาบำรุงโลหิตกินเอง เพราะอาจเป็นยาที่มีธาตุเหล็กซึ่งใช้สำหรับรักษาคนที่ขาดธาตุเหล็ก ไม่ใช่สำหรับโรคธาลัสซีเมียที่มีเหล็กเกินอยู่แล้ว ควรรับประทานยา วิตามินโฟเลท (Folate) อาจช่วยเสริมให้มีการสร้างเม็ดเลือดแดงได้ดีขึ้นบ้าง

2. การให้เลือด มี 2 แบบคือ

2.1 การให้เลือดแบบประคับประคอง (low transfusion) เพิ่มระดับฮีโมโกลบินขึ้นให้สูงกว่า 6-7 กรัม/เดซิลิตร หรือระดับฮีมาโตคริต สูงกว่า 20% พอให้ผู้ป่วยหายจากอาการอ่อนเพลีย เหนื่อย มึนงง จากอาการขาดออกซิเจน เป็นการให้เป็นครั้งคราว ตามความจำเป็น

2.2 การให้เลือดจนหายซีด (high transfusion) เพิ่มระดับฮีโมโกลบินให้สูงใกล้เคียงคนปกติ อาจต้องให้เลือดทุกสัปดาห์ 2-3 ครั้ง จนระดับฮีโมโกลบินก่อนให้เลือดอยู่ในเกณฑ์ 10 กรัม/เดซิลิตร เสียก่อน (ฮีมาโตคริต 30% ต่อจากนั้นให้เลือดอย่างสม่ำเสมอทุก 2.5-3 สัปดาห์ตลอดไป โดยจะทำให้ค่าเฉลี่ยของฮีโมโกลบินของผู้ป่วยสูงขึ้น ได้ประมาณ 12 กรัม/เดซิลิตร (ฮีมาโตคริต 36%) วิธีนี้ส่วนมากจะให้แก่ผู้ป่วย ที่เป็นโรคชนิดที่รุนแรง และมักจะให้ผู้ป่วยอายุน้อย ยังไม่มีการเปลี่ยนแปลง ลักษณะกระดูกหน้า และม้ามยังไม่โต ผู้ป่วยจะแข็งแรงเหมือนเด็กปกติไม่เหนื่อย และจะป้องกันมิให้ใบหน้าเปลี่ยน ม้ามจะไม่โต และการเจริญเติบโตจะปกติ ข้อเสีย ของการให้เลือดวิธีนี้คือ ต้องมารับเลือดอย่างสม่ำเสมอ และจะมีปัญหาแทรกซ้อน ของการให้เลือดโดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีภาวะเหล็กเกินตามมา

ที่มา:

http://www.dmsc.moph.go.th/webroot/ri/Npublic/p04.htm

อธิบายข้อสอบ

มิวเทชั่น

 บน DNA ปกติมียีนและลำดับเบสปกติ  ถ้าลำดับเบสเปลี่ยนไปก็จะทำให้โปรตีนผิดปกติด้วย  ทำให้ลักษณะเปลี่ยนแปลงไป  การที่สิ่งมีชีวิตมีลักษณะเปลี่ยนแปลงไปเนื่องมาจากเบสบน DNA เปลี่ยนไปเรียกว่า เกิด มิวเทชั่น : Mutation (การกลายพันธุ์) ซึ่งมี 2 แบบคือ

ที่มา:   http://blog.eduzones.com/kwang/8014 

อธิบายข้อสอบ


การโคลน หมายถึงการสร้างสิ่งมีชีวิตขึ้นมาใหม่ โดยไม่ได้อาศัยการปฏิสนธิของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ คือสเปิร์ม กับเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย คือไข่ ซึ่งเป็นการสืบพันธุ์ตามปกติ แต่ใช้เซลล์ร่างกาย (Somatic cell) ในการสร้างสิ่งมีชีวิตขึ้นมาใหม่
อันที่จริงเทคโนโลยีการโคลน เป็นเทคโนโลยีที่พบเห็นในชีวิตประจำวันอย่างแพร่หลายมาหลายสิบปีมาแล้ว โดยเฉพาะกับพืช เช่น การขยายพันธุ์กล้วยไม้ ซึ่งเป็นการาขยายพันธุ์ที่ประสบผลสำเร็จอย่างสูง การโคลนพืช จะใช้เซลล์อวัยวะ เนื้อเยื่อ หรือแม้แต่โพรโตพลาสต์ของพืช มาเลี้ยงในสารอาหาร และในสภาวะที่เหมาะสม ส่วนต่าง ๆ ของพืชดังกล่าวสามารถจะเจริญเป็นพืชต้นใหม่ ที่มีลักษณะตรงตามพันธุ์เดิมทุกประการ การตัดกิ่ง ใบ ราก ไปปักชำก็ จัดว่าเป็นโคลนในพืชที่เรียกว่า การเลี้ยงเนื้อเยื่อ ก็มีการศึกษาการโคลนในสัตว์บ้างเหมือนกัน เช่น J.B Gurdon จากมหาวิทยาลัยออกฟอร์ด ในประเทศอังกฤษ ได้ทำการโคลนกบ ซึ่งนับว่าเป็นการโคลนสัตว์มีกระดูกสันหลังเป็นครั้งแรก J.B Gurdon ได้นำนิวเคลียสของเซลล์ ที่ได้จากลำไส้เล็กของลูกอ๊อดกบ (เป็น Somatic cell) มีโครโมโซม 2 n ไปใส่ในเซลล์ไข่ของกบอีกตัวหนึ่งที่ทำลายนิวเคลียสแล้ว พบว่าไข่กบนี้ สามารถเจริญเติบโตเป็นกบตัวใหม่ ที่มีลักษณะเหมือนกบ ที่เป็นเจ้าของนิวเคลียสที่นำมาใช้
 ในกรณีการโคลนแกะดอลลี ของนายเอียน วิลมุต ใช้เทคโนโลยีวิธีเดียวกันกับการโคลนกบ โดยนำนิวเคลียสของเซลล์เต้านมแกะที่เป็นต้นแบบมาใส่ในไข่ของแกะอีกตัวหนึ่ง แล้วนำเซลล์ไข่ที่ทำการโคลนแล้วไปถ่ายฝากตัวอ่อนในท้องแม่แกะอีกตัวหนึ่ง
  การโคลนอีกวิธีหนึ่งเป็นการเลียนแบบการเกิดฝาแฝดแท้ในระยะแรก ๆ ทำการทดลองกับ Sea urchin เมื่อไซโกตของ Sea urchin แบ่งตัวออกเป็น 2 เซลล์ ก็แยกเซลล์ทั้งสองออกจากกัน นำแต่ละเซลล์ไปเพาะเลี้ยงพบว่า เซลล์แต่ละเซลล์ของ Sea urchin สามารถเจริญเป็นเอ็มบริโอและลาวาได้(ดังภาพ)


การโคลน Sea urchin นี้เป็นการโคลนในระดับเอ็มบริโอ ถือว่าเป็นการสร้างสิ่งมีชีวิตที่เป็นแฝดแท้ ในระยะต่อมา มีการทดลองในแกะเช่นกัน โดยจะทำการโคลนเมื่อไซโกตเริ่มแบ่งตัวเแทนเอ็มบริโอในระยะ 8 เซลล์ แล้วจะตัดเอาเซลล์เหล่านั้นออกจากกัน แยกไปฝากในมดลูกแม่แกะตัวอื่น ๆ เมื่อลูกแกะที่ได้จากการโคลนวิธีนี้คลอดออกมา ทุกตัวจะมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกัน
ที่มา http://blog.eduzones.com/boil/3051

อธิบายข้อสอบ

สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (จีเอ็มโอ)

บน DNA ปกติมียีนและลำดับเบสปกติ  ถ้าลำดับเบสเปลี่ยนไปก็จะทำให้โปรตีนผิดปกติด้วย  ทำให้ลักษณะเปลี่ยนแปลงไป  การที่สิ่งมีชีวิตมีลักษณะเปลี่ยนแปลงไปเนื่องมาจากเบสบน DNA เปลี่ยนไปเรียกว่า เกิด มิวเทชั่น : Mutation (การกลายพันธุ์) ซึ่งมี 2 แบบคือ

1.  โครโมโซมมิวเทชั่น (Chromosome mutation) การเปลี่ยนไปของโครโมโซมมี 2 แบบ คือ 1.1 จำนวนโครโมโซมเปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่น                    -  อะนิวพลอยดี้ (aneuploidy) การเพิ่มหรือลดโครโมโซมเป็นแท่ง  คือจาก 46 แท่งอาจเพิ่มเป็น 47 หรือลดเป็น 45 แท่ง  ได้แก่ โมโนโซมิค (momosomic),  ไดโซมิค (disomic),  ไตรโซมิค (trisomic),  โพลิโซมิค (polysomic)                    -  ยูพลอยดี้ (euploidy) การเพิ่มหรือลดโครโมโซมเป็นชุด ได้แก่ แฮพพลอยด์ (haploid=n) พบในเซลล์สืบพันธุ์  โมโนพลอยด์ (monoploid = n) พบในเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์สืบพันธุ์    ดิพลอยด์ (diploid = 2n) เซลล์ปกติ     ทริปพลอยด์ (triploid = 3n) ในแตงโมไม่มีเมล็ด  โพลิพลอยด์ (polyploid = หลายๆ n) ในข้าวสาลี     ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ GMO นั้นมีความหลากหลายอย่างมาก ซึ่งรวมไปถึงสัตว์ทีได้รับการตัดแต่งพันธุกรรมโดยวิธีรีคอมบิแนนท์ดีเอ็นเอเช่น หนู, ปลา พืชตัดแต่งพันธุกรรม หรือจุลินทรีย์หลายชนิดเช่นแบคทีเรีย และเชื้อรา สาเหตุของการผลิตและการใช้ผลิตภัณฑ์ GMO นั้นมีหลายประการด้วยกัน โดยมีประการสำคัญคือการใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ในการวิจัยเพื่อตอบคำถามเชิงพิ้นฐานหรือเชิงประยุกต์ของชีววิทยาและวิชาแพทยศาสตร์ ซึ่งนำไปสู่การผลิตเอนไซม์ทางเภสัชกรรมและอุตสาหกรรม และการนำไปใช้โดยตรง (ซึ่งมักตกเป็นที่วิพากษ์วิจารณ์) เพื่อการพัฒนาสุขภาพของมนุษย์ (เช่น การบำบัดยีน) หรือผลผลิตทางเกษตรกรรม (เช่น ข้าวสีทอง) นิยามของคำว่า "สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม" ไม่จำเป็นที่จะต้องรวมไปถึงการบรรจุยีนเป้าหมายจากสายพันธุ์หนึ่งไปยังอีกสายพันธุ์หนึ่งเสมอไป ยกตัวอย่างเช่น ยีนจากแมงกะพรุน ประกอบไปด้วยโปรตีนเรืองแสงเรียกว่า GFP (Green Fluorescent Protein) ซึ่งสามารถนำไปเชื่อมต่อกับยีนอื่นโดยตรงได้และทำให้ยีนนี้สามารถแสดงลักษณะร่วมกันกับยีนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพื่อระบุถึงตำแหน่งของโปรตีนที่ถูกสร้างขึ้นโดยยีนที่มี GFP เชื่อมอยู่ในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม วิธีการเหล่านี้รวมถึงวิธ๊การอื่นๆ ล้วนเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ และสำคัญอย่างยิ่งสำหรับนักชีววิทยาในหลายๆ สาขาการวิจัย รวมไปถึงผู้ที่ศึกษากลไกของมนุษย์และโรคอื่นๆ หรือกระบวนการพื้นฐานเชิงชีววิทยาในเซลล์ยูคาริโอตและโพรคาริโอต อธิบายข้อสอบ การประยุกต์ใช้ในเชิงนิติวิทยาสาสตร์DNAเป็นสารพันธุกรรม ซึ่งDNAของคนๆเดียวกันไม่ว่าจะมาจากเซลล์ส่วนใดของร่างกายจะมีรูปแบบที่เหมือนกัน ดังนั้น DNA จึงเป็นเหมือนสิ่งบอกให้รู้ว่าคนๆนั้นเป็นใคร และแตกต่างจากคนอื่นๆอย่างไร โดยทั่วไปแล้วการที่จะบอกได้ว่าคนๆนั้นเป็นใคร จะพิจารณาจากรูปร่างหน้าตา วัน เดือน ปีเกิด ตามข้อมูลในบัตรประชาชน หรือหนังสือเดินทาง และถ้าจะให้ชัดเจนยิ่งขึ้นอาจดูจากรอยแผลเป็น และลายพิมพ์นิ้วมือ อย่างไรก็ตามลักษณะดังกล่าวอาจเปลี่ยนแปลงได้ตามอายุ หรือจากอุบัติเหตุ หรือจากสารเคมี นอกจากนี้ลายพิมพ์นิ้วมือไม่สามารถบอกความสัมพันธ์ทางสายเลือด ได้ว่าลายพิมพ์ นิ้วมือของลูกนั้นส่วนใดที่ได้มาจากพ่อหรือแม่ แต่ลายพิมพ์ DNAสร้างมาจากDNAที่ได้รับการถ่ายทอดมาจากพ่อและแม่อย่างละครึ่ง และเปลี่ยนแปลงไม่ได้ จึงมีลักษณะที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะบุคคล ซึ่งทำให้สามารถบอกความแตกต่างของบุลคลได็ ความแตกต่างที่มีความจำเพาะของแต่ละบุคคลนี้เอง เราจึงนำมาใช้ประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น การพิสูจน์ตัวบุคคล การพิสูจน์ความสัมพันธุ์ทางสายเลือด การตรวจทางนิติเวชศาสตร์เพื่อหาผู้กระทำความผิด เป็นต้น และจากความแตกต่างที่มีความจำเพาะของแต่ละบุคคล จึงทำให้บุคคลมีรูปแบบของDNAที่แตกต่างกัน เมื่อใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การใช้ RFLP marker ตรวจสอบจะเกิดเป็นแถบ DNA รูปแบบของแถบ DNA(DNA BAND) ที่เป็นความแตกต่างของขนาดชิ้น DNA ที่เป็นเอกลักษณ์ของแต่ละบุคคล เรียกว่าลายพิมพ์ DNA (DNA fingerprint) เฉพาะโอกาสที่คนสิงคน (ที่ไม่ใช่ฝาแฝดแท้)จะมีรูปแบบของลายพิมพ์ดีเอ็นเอเหมือนกันมีน้อยมาก ได้มีการใช้ DNA เพื่อตรวจพิสูจน์ความเกี่ยวพันในคดีอาญาที่รุนแรง เช่น ฆาตกรรม ทำร้ายร่างกาย ซึ่งสามารถใช้เป็นหลักฐานสำคัญอย่างหนึ่งประกอบการพิจาณรคดีทางศาล ตัวอย่าง เช่น ในคดีฆาตกรรมคดีหนึ่ง ได้นำคราบเลือดของฆาตกรที่พบในสถานที่เกิดเหตุและเลือดของผู้ต้องสงสัยจำนวน 7 คน มาทำลายพิมพ์ DNA และนำมาเปรียบเทียบกัน เมื่อนำลายพิมพ์ DNA ของผู้ต้องสงสัยมาเปรียบกับลายพิมพ์ DNA ของคราบเลือดฆาตกร พบว่าเป็นดังนี้ ลายพิมพ์ DNA ของผู้ต้องสงสัยมาเปรียบกับลายพิมพ์ DNA ของคราบเลือดฆาตกร ในประเทศไทย การตรวจลายพิมพ์DNA เริ่มโดยกลุ่มนักวิจัยจากหลายสถาบันร่วมกันทำงานอย่างต่อเนื่อง โดยตรวจพิสูจน์ความสัมพันธุ์ทางสายเลือด การหาคนร้ายในคดีฆาตกรรม การสืบหาทายาทที่แท้จริงในกองมรดก นอกจากนี้ยังนำมาใช้ในการตรวจคนเข้าเมืองให้ถูกต้อง กรณีการให้สัญชาติแก่ชาวเขาและชนกลุ่มน้อย เพื่อสืบสาวว่าบรรพบุรุษเป็นชาวเขาที่ตั้งรกรากอยู่ในประเทศไทยหรือเป็นชาวเขาต่างด้าวที่อพยพเข้ามา ซึ่งมีผลต่อการพิสูจน์ชาติพันธุ์และการใช้สิทธิในการอาศัยอยู่บนแผ่นดินไทยด้วย นอกจากนี้ยังมีแนวโน้ม ว่าในอนาคตอาจมีการนำเอาลายพิมพ์ DNAมาประยุกต์ใช้แทนการใช้ลายนิ้วมือเพื่อทำบัตรประชาชน ทำให้สืบหาตัวบุคคลได้ถูกต้อง รวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีสืบหาตัวบุคคลที่เสียงชีวิตในสภาพที่บอกไม่ได้ว่าเป็นใคร เช่น กรณีเครื่องบินตกหรือไฟไม้ ปัจจุบันประเทศไทยมีหน่วยงานที่มีห้องปฎิบัติการที่ตรวจลายพิมพ์ DNA เช่น สถาบันนิติเวช กองพิสูจน์หลักฐาน สังกัดสำนักงานตำรวจแห่งชาติ โรงพยาบาลต่างไ เช่น โรงพยาบาลรามาธิบดี โรงพยาบาลศิริราช โรงพยาบาลเชียงใหม่ และสถาบันนิติวิทยาศาสตรื กระทรวงยุติธรรม เป็นต้น   สิ่งมีชีวิตมีดีเอ็นเอ (ที่ย่อมาจากคำว่า Deoxybribo NucleicAcid) ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมและสามารถถ่ายทอดข้อมูลพันธุกรรมนี้ ไปสู่รุ่นลูกหลาน ดีเอ็นเอมีอยู่ในนิวเคลียสของ เซลล์ทุกเซลล์เชาน เซลล์เม็ดเลือดขาว เซลล์ผิวหนัง เยื่อกระพุ้งแก้ม หรือปลายรากเส้นผม ฯลฯ ทำหน้าที่ควบคุมลักษณะ รูปร่างตลอดจนกำหนดหน้าที่การทำงานของอวัยวะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตนั้น รหัสของดีเอ็นเอ จึงทำให้สิ่งมีชีวิตแต่ละหน่วยมีความแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตหน่วยอื่น เป็นเอกลักษณ์เฉพาะที่ไม่เหมือนกัน             ดีเอ็นเอมีรูปร่างเป็นเกลียวคู่ เสมือนบันไดเวียนที่บิดตัว มีตัวบันไดเป็นการเรียงตัวของนิวคลีโอไทด์ (Nucleotide) ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ปรกอบด้วยน้ำตาล ฟอสเฟต และเบส (เบสมีอยู่ 4 ชนิด คือ อะดินิน (Adenine,A) ไทมีน (Thymine,T) ไซโตซีน (Cytosine,C) และกัวนีน (Quanine,Q) ขาของบันไดคือ การเชื่อมต่อของเบสของนิวคลีโอไทด์ โดยเบส A เชื่อมต่อกับเบส T และเบส C เชื่อมกับเบส G การเรียงตัวของเบส คือ ข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ผู้ค้นพบความลับของดีเอ็นเอ ฟรีดิช มีสเชิร์ ในปี ค.ศ. 1896 แต่ผู้ที่ค้นพบโครงสร้างของดีเอ็นเอ คือ เจมส์ ดี วัตสัน และฟรานซีส คริก ในปี ค.ศ. 1953             การตรวจรายพิมพ์ดีเอ็นเอถูกค้นพบครั้งแรกโดย ศาสตราจารย์ ดร. อเล็ก เจฟฟรีย์ (Alec Jeffreys) และคณะจากมหาวิทยาลัยไลเบสเตอร์ (Leicester) ประเทศอังกฤษ ในปี พ.ศ. 2528 เทคโนโลยีในขณะนั้น เป็นวิธีการที่ยุ่งยาก และซับซ้อนต้องใช้เวลานานหลายสัปดาห์กว่าจะสรุปผลได้ และ ต้องใช้ปริมาณตัวอย่างจากเลือดหรือน้ำอสุจิเป็นจำนวนมาก แต่ในปัจจุบันเทคนิคนี้ถูกพัฒนามาก จนทำให้ตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอในปัจจุบันมีความสะดวกรวดเร็ว จึงมีผู้นำผลงานจากงานวิจัยของศาสตราจารย์ ดร.อเล็ก เจฟฟรีย์ ที่สามารถแยกแยะลายพิมพ์ดีเอ็นเอได้ ไปประยุกต์ใช้เช่น การใช้ลายพิมพ์ดีเอ็นเอพิสูจน์ตัวคนร้ายในคดีข่มขืน จากตัวอย่างน้ำเชื้อ บนตัวผู้ถูกทำร้าย ตลอดจนการหาผู้เสียหายในอุบัติเหตุจากซากผู้เคราะห์ร้ายเพราะเครื่องบินตก หรือตึกถล่ม และในปัจจุบัน ได้มีการนำเทคนิคนี้มาใช้ในวงการปศุสัตว์ในความหมายเดียวกัน             ดีเอ็นเอหรือสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละตัว ไม่ว่าจะเป็นคน สัตว์ หรือสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวมีความแตกต่างกัน เมื่อนำมาพิจารณาจะพบว่าเป็นลายพิมพ์เหมือนบาร์โคด หรือลายพิมพ์นิ้วมือ ที่ใช้จำแนกความแตกต่างเฉพาะตัว เรียกว่าลายพิมพ์ดีเอ็นเอ ซึ่งมีความหมายตรงกับคำศัพท์เทคนิค ได้หลายคำ เช่น DNA profile, genetic profile และ DNA fingerprint             จำนวนดีเอ็นเอทั้งหมดบนโครโมโซมนั้นประกอบด้วย DNA 2 ส่วน ส่วนหนึ่งนั้นคือยีน (Coding DNA) ซึ่งมีจำนวนร้อยละ 5 ของดีเอ็นเอทั้งหมด ทำหน้าที่ควบคุมการสร้างโปรตีนที่มีความสำคัญต่อกลไกต่างๆ ภายในร่างกาย ส่วนที่ 2 ไม่ใช่ยีน (Non-coding DNA หรือ Junk DNA) มีจำนวนมากถึงร้อยละ 95 เป็นดีเอ็นเอส่วนที่ยังไม่ทราบหน้าที่ชัดเจนแต่อาจจะมีความสำคัญต่อกลไก และการทำงานร่วมกันกับดีเอ็นเอส่วนที่เป็นยีน เพียงแต่ในขณะนี้ยังไม่มีการค้นพบว่ากลไกการทำงานเป็นอย่างไร ดีเอ็นเอส่วนนี้ Junk DNA ทำเป็นลายพิมพ์ดีเอ็นเอ และถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบความแตกต่างระหว่างบุคคลหรือตัวสัตว์ เพื่อพิสูจน์ พ่อ แม่ ลูก การพิสูจน์ พ่อ แม่ ลูก โดยใช้ลายพิมพ์ดีเอ็นเอ             ดีเอ็นเอ คือ สารพันธุกรรมที่ลูกได้รับการถ่ายทอดมาจากพ่อครึ่งหนึ่งและแม่ครึ่งหนึ่งความสัมพันธ์ทางสายเลือดของการเป็น พ่อ-แม่ ลูกกัน จึงสามารถใช้พิสูจน์ได้ โดยการเปรียบเทียบลายพิมพ์ดีเอ็นเอ ส่วนที่ไม่ใช่ยีนของลูกกับของพ่อแม่ เป็นจำนวนหลายตำแหน่ง (Loci)             ลายพิมพ์ดีเอ็นเอมัความแตกต่างกันคือมีความหลากหลายมาก (Polymorphism) การศึกษาความหลากหลายนี้ จากตัวอย่างที่เก็บมาได้ เช่นตัวอย่างเลือด เส้นผม หรือเส้นขน หรือน้ำเชื้ออสุจิ เมื่อนำมาสกัดเชื้อดีเอ็นเอแล้ว แม้จะมีจำนวนน้อย ก็สามารถนำมาเพิ่มจำนวน โดยทำปฏิกิริยาเพิ่มปริมาณ ดีเอ็นเอตรงบริเวณที่มีท่อนของดีเอ็นเอซ้ำ ๆ กันประมาณ 2-7 เบส ที่มีอยู่หลายชุด เรียกบริเวณนี้ว่า “STR” ย่อมาจาก Short Tandem-Repeat (STR)             STR ซึ่งมีอยู่หลายที่ หลายตำแหน่ง (ตำแน่ง = locus) บนสายดีเอ็นเอ ถูกนำใช้เป็นเครื่องหมายพันธุกรรม และนำมาศึกษาลักษณะของจำนวนการซ้ำ ของท่องดีเอ็นเอแต่ละชุด ในแต่ละตำแหน่งบนสาบดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวได้ และสามารถบ่งบอกถึงข้อมูลพัธุกรรมเฉพาะของแต่ละบุคคลได้เพราะสิ่งมีชีวิต มีลายพิมพ์ดีเอ็นเอแตกต่างกัน (ยกเว้นกรณีฝาแฝดที่เกิดจากไข่ใบเดียวกัน) ชนิดของความแตกต่างของลายพิมพ์ดีเอ็นเอ             บนสายของดีเอ็นเอมีส่วนเป็นยีน และส่วนที่ไม่ใช่ยีน ภายในส่วนที่เป็นยีนจะมีลำดับเบส ที่ไม่ใช่รหัสและถูกตัดออก เรียกว่า อินทรอน (intron) บางส่วนเป็นรหัสเรียกว่า เอ็กซอน (exon) ส่วนของจีโนมเกือบ 80% ไม่ใช่รหัส และอยู่นอกยีน (extragenic) ซึ่งในบริเวณนี้จะพบลำดับเบสซ้ำ (repetitive sequences) ที่ยังไม่ทราบหน้าที่ชัดเจน             บนเส้นของดีเอ็นเอมีบางส่วนที่มีการเรียงตัวของเบสเหมือนกันและบางส่วนมีการวางเบสที่แตกต่างกัน ซึ่งใช้เป็นสิ่มเปรียบเทียบความแตกต่างของดีเอ็นเอที่พบในระหว่างสิ่วมีชีวิตแต่ละหน่วยหรือ แม้ภายในสิ่งมีชีวิตตัวเดียวกัน ดีเอ็นเอส่วนที่เหมือนกันคือยีน เป็นส่วนที่มีความสำคัญและเป็นสิ่งที่กำหนดลักษณะ รูปร่างของสิ่งมีชีวิตนั้น แต่ส่วนของดีเอ็นเอที่แตกต่างกัน คือส่วนที่ไม่ใช่ยีนและมีบางส่วนเป็นลักษณะเป็นเบสซ้ำ (Repetitive DNA) ซึ่งมีความแตกต่างกันทั้งขนาดและจำนวนซ้ำ แบ่งได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ ได้แก่ เบสซ้ำต่อเนื่อง (tandem repeats) และเบสซ้ำกระจาย (interspersed repeats)             ดีเอ็นเอที่เป็นเบสซ้ำ: มีจำนวนเบสซ้ำอยู่ประมาณ 30% ของดีเอ็นเอ เช่น ในจีโนมของคนประกอบด้วยส่วนที่มีลำดับเบสซ้ำ (repetitive) บางชนิดมีจำนวนซ้ำมากกว่า 100,000 ครั้ง ลำดับเบสซ้ำเหล่านี้มีความแตกต่างกันทั้งขนาดและจำนวนซ้ำ แบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ ได้แก่ เบสซ้ำต่อเนื่อง (tandem repeats) และเบสซ้ำกระจาย (interspersed repeats)             เบสซ้ำ คือ ส่วนดีเอ็นเอที่เป็น มีการเรียงตัวซ้ำแบบต่อเนื่องกันเป็นช่วงยาว (Tandem repeats) มากกว่า 100,000 ครั้ง พบกระจายอยู่ทั่วไปภายในดีเอ็นเอทั้งหมด เป็นช่วง ๆ นักวิจัยได้นำมาใช้ในการตรวจสอบคสามแตกต่างของสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวได้ดีคือ เปรียบเทียบความแตกต่างที่เกิดจากจำนวนซ้ำที่ต่างกันของเบสซ้ำแบ่งได้เป็น 3 ชนิดตามจำนวนซ้ำและความยาวของหน่วยซ้ำคือ             1. แซทเทลไลท์ คือส่วนของดีเอ็นเอที่มีการเรียงตัวของเบสซ้ำขนาดสั้น ขนาด 1-6 เบส หรือเบสซ้ำยาวขนาดหลายร้อยเบส โดยมีจำนวนซ้ำแต่ะละตำแหน่งตั้งแต่ 103-10 7 ครั้ง แต่ละแบบจะพบเพียง 1 หรือ 2 ตำแหน่ง ต่อโครโมโซม             2. มินิแซทเทลไลท์ คือส่วนของดีเอ็นเอ ที่เป็นเบสซ้ำขนาด 9-100 เบส ที่มีจำนวนซ้ำตั้งแต่ 10 และไม่เกิน 1,000 ครั้ง จัดเป็นพวกที่มีการซ้ำของเบสขนาดปานกลาง ดร.เจฟฟรีย์และคณะเป็นพวกแรก ที่ค้นพบได้พบลักษณะของมินิแซทเทลไลท์ ที่มีเบสซ้ำ อยู่ที่บริเวณอินทรอน (intron) ที่ 1 โดยมีเบสซ้ำ 4 ครั้ง แต่ละเบสซ้ำประกอบด้วยเบสจำนวน 33 เบส วิธีการตรวจสอบลายพิมพ์ดีเอ็นเอโดยนำเบสซ้ำชนิดนี้มาใช้เป็นดีเอ็นเอตรวจสอบ จากการศึกษาพบว่ามินิแซทเทลไลท์จำนวนมากมีความคล้ายคลึงกันของลำดับเบสหรือมีลำดับเบสแกน (core sequence) เดียวกัน ดีเอ็นเอในบริเวณนี้มีความหลากหลายสูง เนื่องจากความแตกต่างในจำนวนซ้ำ บางครั้งจึงมีผู้เรียกว่า variable number of tandem repeats หรือ VNTR             3. ไมโครแซทเทลไลท์ คือเบสซ้ำขนาด 1-6 เบส เช่น (A)n, (CA)n,(TAA)n เมื่อ n เป็นจำนวนซ้ำ โดยจำนวนซ้ำแต่ละตำแหน่งไม่เกิน 100 ครั้ง เบสซ้ำชนิดนี้ พบกระจายอยู่ในบริเวณต่าง ๆ ของยโนมประมาณ 104-10 5 ตำแหน่ง ความหลากหลายของจำนวนซ้ำที่พบในบริเวณน้สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอได้ ชนิดของดีเอ็นเอเครื่องหมาย (DNA marker) ในการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอ             ดีเอ็นเอเครื่องหมายในการใช้ในการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอในโค ได้แก่ Microsatellite marker             ไมโครแซทเทลไลท์: เป็นดีเอ็นเอที่มีเบสซ้ำสั้น ๆ จำนวน 1-6 เบส บางครั้งเรียกว่า STR (short tandem repeat) ตัอย่าง เช่น (C)10 เป็นแบสซ้ำแบบไมโครแซทเทลไลท์ที่มีลำดับเบสเป็น CCCCCCCCCC หรือ (CA)8 = CA CA CA CA CA CA CA CA หรือ (CAC)5 = CAC CAC CAC CAC CAC หรือ (GGGA)5 = GGGA GGGA GGGA GGGA GGGA เป็นต้น ไมโครแซทเทลไลท์เหล่นนี้ได้มาโดยการค้นหาจากดีเอ็นเอท่อนสั้น ๆ ที่ได้รวบรวมไว้ในห้องสมุดยีน ดีเอ็นเอตรวจสอบที่ใช้ในการตรวจสอบลายพิมพ์ดีเอ็นเอชนิด ไมโครแซทเทลไลท์ ซึ่งเป็นนิวคลีโอไทด์สั้น ๆ ที่สังเคราะห์จากปฏิกิริยาทางเคมี ตัวอย่างเช่น การใช้ดีเอ็นเอตรวจสอบ CAC CAC CAC CAC CAC หรือ(CAC)5 จะได้แถบลายพิมพ์ดีเอ็นเอจำนวน 10-15 แถบ ซึ่งสามารถนำมาวิเคราะห์ความแตกต่างระหว่างบุคคลได้ ที่มา: http://www.thaigoodview.com/node/34330?page=0%2C1       อธิบายข้อสอบ ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม 1.1 ปัจจัยทางกายภาพมีอิทธิพลต่อสิ่งมีชีวิต กระบวนการเมตาโบลิสมในร่างกายของสิ่งมีชีวิตจะดำเนินไปได้นั้น ต้องมีเงื่อนไขขององค์ประกอบในเซลล์อย่างเหมาะสม และค่อนข้างคงที่ ปริมาณสารตั้งต้นและเอนไซม์เหมาะสมด้วย สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อม ดังนั้นหากสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไปตามชั่วโมง วัน เดือน หรือฤดูกาล สิ่งมีชีวิตอาจมีการเปลี่ยนแปลงหรือควบคุมร่างกายตามการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมได้ระดับหนึ่ง กล่าวคือมีกระบวนการการรักษาสมดุลของปัจจัยต่างๆ ในร่างกาย(homeostasis) เพื่อให้ร่างกายทำงานได้ตามปกติ เป็นการรักษาดุลยภาพ หรือการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม ของสิ่งมีชีวิตทุกระดับตั้งแต่โปรโตซัวจนถึงสัตว์มีกระดูกสันหลัง หากสิ่งมีชีวิตสามารถรักษาดุลยภาพภายในเซลล์และร่างกายไว้ได้ในเงื่อนไขหนึ่งของระบบนิเวศ มีชีวิตรอด ดำรงอยู่ เจริญเติบโต และแพร่พันธุ์ได้แล้ว เรียกว่าสิ่งมีชีวิตนั้นทนได้กับเงื่อนไขในระบบนิเวศนั้นๆ ซึ่งจัดว่าเป็นเงื่อนไขที่เหมาะสมต่อทำงานของเอนไซม์ในกระบวนการเมตาโบลิสมต่างๆ ของร่างกาย สิ่งมีชีวิตจะมีช่วงของความทน (tolerance) ต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม หรือเงื่อนไขทางกายภาพต่างๆ ได้ในระดับหนึ่ง แต่ไม่สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงได้ และถึงแก่ความตาย หากสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไปเกินกว่าความเหมาะสมต่อการทำงานปกติของเซลล์ สิ่งมีชีวิตบางชนิดอาจมีช่วงความทนกว้างๆ สำหรับปัจจัยหนึ่ง และมีช่วงความทนแคบๆสำหรับปัจจัยอื่นๆ และอาจมีความทนต่างกันเมื่ออยู่ในระยะของวงชีวิตต่างกันด้วย สิ่งมีชีวิตจะมีช่วงความทนแคบลงมาตามลำดับ จากภาวะเพื่อการอยู่รอด ภาวะเพื่อการเจริญ และภาวะเพื่อการสืบพันธุ์ นอกจากนี้ สิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันจะมีค่าความทนสูงสุดและต่ำสุดสำหรับแต่ละปัจจัยไม่เท่ากันด้วย เป็นเหตุให้มันกระจายพันธุ์ตามภูมิภาคต่างๆ ได้ไม่เท่ากัน เมื่อพบสิ่งมีชีวิตปรากฏอาศัยแพร่พันธุ์ได้ที่บริเวณใด เรียกบริเวณเหล่านั้นว่า ขอบเขตของการกระจายพันธุ์ (distribution range) สำหรับสิ่งมีชีวิตที่มีช่วงความทนต่อปัจจัยต่างๆ กว้างๆ เรียกว่าเป็นพวกที่มีความทนกว้าง (eurytopic species) สำหรับสัตว์ที่มีช่วงความทนแคบจะเรียกว่า stenotopic species สัตว์ที่มีความทนต่อทุกๆ ปัจจัยกว้างๆ จะสามารถกระจายพันธุ์ได้กว้างไกลกว่า นอกจากเรื่องความทนต่อปัจจัยทางกายภาพแล้ว ในเรื่องของการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตนั้น สิ่งมีชีวิตต้องการสารอาหารและแร่ธาตุจำนวนหนึ่งที่จะทำให้มันอยู่รอดได้ สามารถเจริญเติบโตและสามารถสืบพันธุ์ได้ หากได้ต่ำกว่านี้จะจำกัดการรอดชีวิต การเจริญ และการสืบพันธุ์ ซึ่งปัจจุบันพบว่ามีธาตุอีกมากมายที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ แร่ธาตุในดินที่มีปริมาณแตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่ มักจะเป็นปัญหาต่อการเจริญของพืช โดยเฉพาะแร่ธาตุสามชนิดคือ ไนโตรเจน โปตัสเซียมและฟอสฟอรัส ในระบบนิเวศแต่ละระบบ อาจมีทรัพยากร (resources) เงื่อนไข (condition) หรือปัจจัย (factors) สำคัญต่อการเจริญ การสืบพันธุ์และการกระจายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต ในปริมาณที่ไม่เท่ากัน ทำให้สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศนั้นๆ ต้องแก่งแย่งกันเพื่อให้ได้มาซึ่งทรัพยากรที่จำกัด ตัวอย่างเช่นระบบนิเวศบนบกจะมีความเข้มของแสง ปริมาณน้ำฝน และแร่ธาตุในดิน ที่ต้องแก่งแย่งกัน สำหรับในทะเลจะมีค่าpHของน้ำ การไหลของกระแสน้ำ ความเค็ม และปริมาณออกซิเจนเป็นปัจจัยจำกัดที่มีอิทธิพลมากต่อสัตว์น้ำ ในทะเลทรายนั้นมีปริมาณน้ำ และแร่ธาตุในดิน อาหารของสัตว์ เป็นปัจจัยที่ต้องแก่งแย่งกันเป็นต้น สิ่งมีชีวิตที่พบอาศัยอยู่ในพื้นที่หนึ่งๆ นั้น อาจกล่าวได้ว่าเนื่องจากสถานที่นั้นมีปัจจัยต่างๆ ที่จำเป็นต่อการเจริญ การสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตอย่างเพียงพอ แม้ว่าจะไม่ใช่บริเวณที่เหมาะสมที่สุดของมัน อาจเป็นเพราะว่าในพื้นที่ที่เหมาะสมมากกว่านั้น มีอิทธิพลด้านอื่นที่ทำให้อาศัยไม่ได้ เช่นภาวะการล่า ภาวะปรสิตและการแข่งขัน 1.1.1 ปัจจัยทางกายภาพที่สำคัญ ปัจจัยทางกายภาพที่สำคัญต่อการดำเนินชีวิต คือทรัพยากร ได้แก่ อาหารและน้ำ แร่ธาตุ ที่อยู่อาศัย อากาศหายใจ และปัจจัยสำคัญต่อการอยู่รอด เช่นอุณหภูมิ ความชื้น ความกดอากาศ แรงดันน้ำ ปริมาณแสง ฯ สิ่งมีชีวิตต้องรักษาระดับสารสำคัญในร่างกายให้สมดุล โดยปัจจัยทางกายภาพเหล่านั้นมีความสำคัญดังนี้ สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ใช้ก๊าซออกซิเจนในการสันดาปสารอาหารในเซลล์ เพื่อให้ได้พลังงานในการทำกิจกรรมต่างๆ ในชีวิตประจำวัน ตั้งแต่การรักษาสมดุลของร่างกาย รวมถึงการกำจัดของเสีย และกิจกรรมอื่นๆ (ใช้หาอาหาร วิ่งหนีศัตรู สร้างรัง ฯลฯ) ดังนั้นสิ่งมีชีวิตต้องมีอวัยวะเพื่อรับก๊าซออกซิเจนจากสภาพแวดล้อมอย่างเหมาะสม เช่นปลาใช้เหงือก เต่าใช้ปอด และกบใช้ผิวหนังและปอดเป็นต้น สารอาหาร มีความสำคัญต่อร่างกาย โดยเป็นแหล่งพลังงานในการทำกิจกรรมทั้งหมด ดังนั้นอาหารจึงมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต ร่างกายคนต้องรักษาระดับน้ำตาลในเลือด (สารอาหารโมเลกุลเดี่ยว) ประมาณ 80-100 mg per 100 ml. หากมีมากกว่านี้หรือน้อยกว่านี้จะทำให้เกิดโรคต่างๆ สัตว์ต้องการอาหาร เพื่อสร้างพลังงานที่ใช้ในการรักษาชีวิตไว้ และเพื่อรักษาสมดุลของร่างกาย เพื่อใช้สันดาปแล้วให้ความอบอุ่นต่อร่างกาย (เรียกกลุ่มสัตว์ที่มีการสร้างพลังงานความร้อนเองทั้งหมดว่า endothermic animals และเรียกกลุ่มสัตว์ที่ใช้ความร้อนจากจากแสงอาทิตย์เช่นการผึ่งแดด กับการสร้างขึ้นเองด้วยว่าเป็น ectothermic animals) สารอาหารยังเป็นสารตั้งต้นในการสร้างเนื้อเยื่อ เพื่อการเจริญเติบโต และเพื่อการเจริญพันธุ์ด้วย สิ่งมีชีวิตมีวิธีได้รับสารอาหารและพลังงานต่างกันไป พืชได้รับพลังงานจากแสงและ CO2 จากอากาศ เพื่อสังเคราะห์น้ำตาลและสารประกอบอื่นๆ แต่สัตว์ทั้งหมดใช้พลังงานจากการสลายสารอาหารที่มันกิน ซึ่งมาจากสิ่งมีชีวิตอื่นๆ สัตว์ควบคุมการรับสารอาหารโดยใช้ระดับปริมาณสารเช่นน้ำตาลกลูโคสในเลือดและแร่ธาตุในเซลล์และร่างกาย ตรวจสอบโดยระบบประสาทอัตโนมัติ หากมีปริมาณลดลงไปต้องกระตุ้นให้สัตว์เกิดการหิวและหาอาหารกิน และโดยที่สารอาหารซึ่งเป็นแหล่งพลังงานมีจำกัด พลังงานจึงเป็นปัจจัยจำกัดของสิ่งมีชีวิตด้วย สิ่งมีชีวิตต้องจัดสรรพลังงานให้เหมาะสม โดยอันดับแรกนั้นต้องใช้ในการรักษาสมดุลของร่างกายให้มีรอดชีวิตก่อน ลำดับต่อมาเป็นการใช้ในการทำกิจกรรมประจำวัน (เช่นเดิน วิ่งจับเหยื่อ หนีศัตรู ป้องกันอาณาเขตฯ) พลังงานส่วนที่เหลือจะสะสมไว้ในเนื้อเยื่อเป็นการเจริญเติบโต และต้องมีมากพอจึงจะสามารถสืบพันธุ์ได้ เหล่านี้เป็นการจัดสรรพลังงานของสิ่งมีชีวิตให้เหมาะสมกับกิจกรรมต่างๆ และเมื่อจัดสรรอย่างเหมาะสมแล้ว สิ่งมีชีวิตจะประสบความสำเร็จ สามารถถ่ายทอดยีนต่อไปได้ น้ำเป็นองค์ประกอบของเซลล์และของเหลวอื่นๆ ในร่างกายของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด น้ำจำเป็นต่อกระบวนการเมตาโบลิสมในร่างกาย เพราะเหตุที่การทำงานของร่างกายต้องมีเงื่อนไขที่เหมาะสม และเซลล์มีองค์ประกอบของสารต่างๆ ค่อนข้างคงที่ จึงต้องมีการควบคุมปริมาณน้ำในเซลล์ให้อยู่ในระดับที่คงที่ อุณหภูมิ นั้นมีอิทธิพลต่อกิจกรรมในเซลล์และร่างกายของสัตว์ ซึ่งจะจำกัดในช่วงอุณหภูมิหนึ่ง จาก 0 ?C ถึงประมาณ +50?C สัตว์จะตายเมื่ออุณหภูมิภายนอกสูงขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจาก เกิดการเสียสภาพของโปรตีน ซึ่งจะเกิดการตกตะกอน ที่อุณหภูมิประมาณ 45-55 ?C เอนไซม์ในร่างกายจะไม่ทำงานในภาวะที่เกินความเหมาะสมหรือเกินการทนได้ โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ ที่มีโปรตีนแทรกอยู่ หากเกิดการเสียสภาพ ย่อมเปลี่ยนแปลงการทำงานไปด้วย นอกจากนี้ อุณหภูมิสูง ทำให้ออกซิเจนที่ละลายในน้ำไม่เพียงพอต่อสัตว์ อุณหภูมิมีผลต่อการกระจายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากอุณหภูมิมีผลต่อกระบวนการ เมตาโบลิสมในร่างกายนั่นเอง ซึ่งต้องกระจายอยู่ได้ในที่ที่เอนไซม์ในร่างกายทำหน้าที่ได้ สำหรับสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในบริเวณหนาวจัด มีน้ำแข็งปกคลุม น้ำภายในเซลล์จะแข็งตัวและทำให้เซลล์เสียหายและตายได้ จึงต้องมีการสร้างสารบางชนิดขวางการสร้างผลิตน้ำแข็งของน้ำในเซลล์ให้ไม่สามารถสร้างเต็มเซลล์ จึงเรียกว่าเป็นสารต่อต้านการแข็งตัวของน้ำในเซลล์ (anti-freeze substance) สารนี้ได้แก่ ไกลโคโปรตีน พบในปลาขั้วโลก เป็นต้น สำหรับสัตว์ที่ไม่มีสารนี้อาจต้องอพยพหนี หรืออาจอาศัยโดยต้องลดกิจกรรมของร่างกายเข้าสู่ระยะเฉื่อยชา (hibernation) ไม่มีกิจกรรมประจำวัน จะขดนิ่งอยู่ในรู ร่างกายมีอุณหภูมิต่ำลงมาก (แต่ไม่เกินขีดความทนของมัน) เมื่อพ้นภาวะรุนแรงที่สุดไป สัตว์จะตื่นจากระยะเฉื่อยนั้นและดำเนินชีวิตโดยการออกหากินอาหารชดเชย และเมื่อมีพลังงานเหลือพอจึงจะสืบพันธุ์ ภาวะเฉื่อยชานี้ มีวิวัฒนาการมาเพื่อหลีกเลี่ยงการตายเนื่องจากการรักษาอุณหภูมิให้ปกติไม่ได้ ในภาวะขาดแคลนอาหารจากสภาพรุนแรงของอากาศ แร่ธาตุ หรืออิออนในน้ำเลือด หรือของเหลวในเซลล์ มีความสำคัญต่อการทำงานของเซลล์ ต้องมีในปริมาณพอเหมาะ โดยรับมาพร้อมกับอาหาร น้ำดื่ม หรือการแพร่เข้าทางเหงือก ร่างกายสูญเสียแร่ธาตุทางปัสสาวะ และเหงื่อ จึงต้องได้รับชดเชยกันโดยการดื่มน้ำ หรือดึงน้ำและแร่ธาตุจากสิ่งแวดล้อมโดยกระบวนการ active transport สำหรับแร่ธาตุที่มีมากเกินไปเพราะได้มากับอาหารนั้นจะมีอวัยวะกำจัดออกอย่างเหมะสม เช่นการขับเกลือออกทางไต และทางต่อมขับเกลือต่างๆ หากเป็นสัตว์น้ำจืดที่ขาดแคลนแร่ธาตุ จะทำการดึงธาตุ อิออนจากน้ำเข้ามาทางเซลล์เหงือกโดยใช้พลังงานเช่นกัน สำหรับน้ำที่ออสโมซีสเข้ามามากเกินตามผิว และเหงือกของสัตว์น้ำนั้น สัตว์ต้องกำจัดทางการขับปัสสาวะที่เจือจาง สำหรับปัจจัยอื่นๆ ได้แก่ แสง แรงกดอากาศ แรงกดของน้ำ pH ในดินและน้ำนั้น กระแสลมกระแสน้ำ สิ่งมีชีวิตต้องอาศัยในพื้นที่ที่มันสามารถทนได้ดีโดยมีการปรับสรีระ สัณฐานวิทยาของร่างกาย ตลอดจนพฤติกรรมให้สอดคล้องกับระบบนิเวศ ตัวอย่างเช่น แสงสำคัญต่อพืช บริเวณที่มีแสงน้อย เช่นใต้ร่มเงาของต้นไม้ใหญ่ในป่า จะมีพืชชนิดใช้แสงน้อยได้เจริญ (เรียกว่าเป็นพืชทนร่ม) ในทะเลทรายมีแดดแรงมาก เป็นพืชกลุ่มที่ต้องการแสงแดดเข้ม สัตว์มีนาฬิกา- ชีวภาพตอบสนองต่อแสง เช่นออกหากินเวลากลางคืน หรือกลางวัน สัตว์อพยพโดยมีแสง ช่วงความยาวของวันและอุณหภูมิเป็นสิ่งกระตุ้น ปลาทะเลลึกที่อาศัยบริเวณที่มีแต่ความมืด ต้องพัฒนาอวัยวะสร้างแสงเอง มีแรงกดดันภายในร่างกายเท่าๆ กับแรงกดของน้ำที่ระดับลึกนั้น เป็นต้น ชนิด และองค์ประกอบ ของดินและหินในพื้นที่หนึ่งๆ เกี่ยวกับปริมาณแร่ธาตุในดินและน้ำ การมีแร่ธาตุมากเกินไป หรือขาดแคลน มีอิทธิพลต่อการรอดของพืช และกระจายพันธุ์ของพืชและสัตว์อย่างมาก นอกจากนี้ การเกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ได้แก่ การเกิดไฟไหม้ป่า แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด ซึ่งจัดว่าเป็นการรบกวนระบบนิเวศโดยธรรมชาตินั้น มีผลต่อการรอดของพืชและสัตว์ ทำให้สิ่งมีชีวิตที่เป็นองค์ประกอบของสังคมและระบบนิเวศเปลี่ยนแปลงไป 1.2 ปัจจัยชีวภาพมีอิทธิพลต่อสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตทั้งหมดอาศัยในระบบนิเวศ หรืออาจกล่าวได้ว่าเป็นโครงสร้างหนึ่งในระบบนิเวศ สิ่งมีชีวิตเกิดและดำเนินชีวิตสอดคล้องกับลักษณะของถิ่นอาศัย มีการรักษาสมดุลของร่างกาย มีรูปแบบการดำเนินชีวิตและพฤติกรรมเหมาะสมกับระบบนิเวศหนึ่งๆ และตามความสามารถที่มีวิวัฒนาการมา มีวิถีชีวิตเฉพาะสปีชีส์ หรือเรียกว่าชีพพิสัยของสิ่งมีชีวิต (niche หรือ ecological niche) ซึ่งจะบ่งบอกว่าเมื่อไรที่จะพบเจอมัน มันการออกหากินในเวลาใด อาศัยในถิ่นอาศัยแบบใด และกินอะไร ชีพพิสัยนี้บ่งบอกหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศด้วย เช่นบอกตำแหน่งของมันในระดับของการถ่ายทอดสารอาหารในห่วงโซ่อาหาร การที่พืชสีเขียวดักจับพลังงานแสงแล้วสร้างอาหารขึ้นเองได้ เป็นแหล่งอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ดังนี้ถือว่า พืชมีหน้าที่เชิงนิเวศคือสร้างอาหารให้ระบบนิเวศ และการที่ผู้บริโภคมากินพืช ทำให้สารอาหารเหล่านั้นถ่ายทอดออกไปสู่สิ่งมีชีวิตอื่นๆ อีก เรียกว่าผู้บริโภค มีหน้าที่ทำให้สารอาหารหมุนเวียนไป และผ่านไปในสิ่งมีชีวิตต่างๆ อีกทั้งทำหน้าที่ควบคุมประชากรของสัตว์หรือพืชที่มันกิน เมื่อสิ่งมีชีวิตตายไป ย่อมถูกย่อยสลายโดยเห็ด รา และจุลินทรีย์ จนได้เป็นสารอาหารในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ได้อีก สะสมอยู่ที่ดิน หน้าที่เชิงนิเวศของผู้ย่อยสลายเหล่านี้คือ เป็นผู้ปลดปล่อยธาตุอาหารจากรูปแบบที่พืชไม่สามารถใช้ได้ให้อยู่ในรูปแบบที่พืชนำมาใช้ได้ จึงเป็นผู้ทำให้ธาตุอาหารหมุนเวียนครบวงจรจากสิ่งมีชีวิตสู่สิ่งแวดล้อมและสู่สิ่งมีชีวิตอีก เมื่อพิจารณาสปีชีส์ในด้านชีพพิสัยแล้ว โครงสร้างทางชีวภาพของระบบนิเวศจะประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ก. autotrophic (self feeding) เป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่สร้างสารอาหารจากการตรึงพลังงาน จากแสงแดดและอนินทรีย์สารจากดิน มาสร้างเป็นอินทรีย์สารในเซลล์ของมัน(ยกเว้นพวกไลเคนที่ใช้สารอนินทรีย์จากอากาศและจากการละลายในน้ำฝน) ข. heterotrophic (other feeding) เป็นผู้ที่กินผู้อื่น มีการจัดสร้างสารขึ้นมาใหม่จากการ กิน การย่อยเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตอื่น สำหรับผู้บริโภคในสังคมหนึ่งๆ มีหน้าที่เป็นผู้ควบคุมประชากรของสัตว์ หรือพืชอื่นๆ โดยเป็นผู้ล่า(predator) หรือปรสิต (parasite) ของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ให้ประชากรอยู่ในภาวะสมดุล ทั้งผู้ล่า เหยื่อ เจ้าบ้าน และปรสิตจะมีอิทธิพลต่อพฤติกรรม รูปแบบการดำเนินชีวิต และการกระจายพันธุ์ซึ่งกันและกัน เรียกว่าเป็นวิวัฒนาการร่วมกัน (co-evolution) ประชากรในสังคม มีการใช้ทรัพยากร ซึ่งอาจเป็นชนิดเดียวกันกับสปีชีส์อื่น ตามแต่ลักษณะชีพพิสัยของแต่ละสปีชีส์ หากเป็นกรณีใช้ทรัพยากรเดียวกัน และทรัพยากรนั้นมีจำกัด ย่อมเกิดการแก่งแย่ง (competition) กัน นักนิเวศวิทยาสนใจปฏิสัมพันธ์ด้านการล่า การเป็นปรสิต และการแก่งแย่งกันมากกว่าปฏิสัมพันธ์แบบอื่นๆ เนื่องจากเป็นเหตุให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของประชากรของอีกฝ่ายหนึ่ง ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ส่งผลด้านลบต่ออีกประชากรหนึ่ง สำหรับความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต ในรูปอื่นๆ ที่ทำให้เกิดประโยชน์ต่อสปีชีส์ของมัน ได้แก่ การพึ่งพา (mutualism) เช่นไลเคน เป็นการพึ่งพาตลอดกาลของราและสาหร่าย โปรโตซัวกับปลวก และสัตว์เคี้ยวเอื้องต่างๆ บางชนิดเป็นฝ่ายเกื้อกูล ให้อีกฝ่ายได้รับประโยชน์ (commensalism) เช่นปลาการ์ตูนอาศัยหลบภัยในดอกไม้ทะเล กล้วยไม้อาศัยบนต้นไม้ใหญ่ หรือการได้ประโยชน์ที่มีความเฉพาะเจาะจงกัน เช่นผู้ถ่ายละอองเกสร (ได้แก่แมลงภู่ นก ค้างคาว) กับพืชชนิดที่มันกิน(และช่วยผสมเกสรไปในตัว)การได้ประโยชน์เพราะมาร่วมมือกันเป็นบางครั้ง (protocooperation) เช่นนกเอี้ยงกับสัตว์ป่าพวกควายป่า เพลี้ยอ่อนกับมด การร่วมมือกันล่าเหยื่อ หรือร้องเมื่อมีศัตรูผู้ล่าเข้ามาใกล้ฝูง บางครั้งการดำเนินชีวิตของสิ่งมีชีวิตมีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เช่นนกทะเลสร้างรังแล้วขี้ออกมาจำนวนมากทำให้ไลเคน และพืชบริเวณนั้นตาย เรียกว่า amensalism การดำเนินชีวิตของคนมักก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตอื่นๆ อย่างมากเช่นกัน บางกรณีร้ายแรงจนสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นสูญพันธุ์ไป และเมื่อใดที่สิ่งมีชีวิตไม่ต้องการทรัพยากรเดียวกัน และการดำเนินชีวิตไม่เกี่ยวข้องกัน มันจะไม่มีผลกระทบต่อกัน เรียกว่า neutralism สรุปความสัมพันธ์แสดงประโยชน์และโทษระหว่างสิ่งมีชีวิตด้วยกันดังในตารางที่ 1 โดยสรุปแล้ว ในธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตมักมีความสัมพันธ์กันไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง และธรรมชาติจะมีการคัดเลือกพันธุ์สิ่งมีชีวิตที่สามารถดำเนินชีวิตด้านการหากิน การหลีกเลี่ยงการถูกจับกินและการสืบพันธุ์อย่างมีประสิทธิภาพ คือประหยัดพลังงานและสามารถสืบทอดยีนต่อไปได้มากๆ และเลี้ยงดูลูกให้สามารถมีชีวิตรอดจนสามารถสืบพันธุ์ได้ ดังนั้นสิ่งมีชีวิตต้องมีการวิวัฒนาการร่างกาย ปรับการดำเนินชีวิต และพฤติกรรมให้สามารถใช้พลังงานในกิจกรรมต่างๆ อย่างมีประสิทธิภาพ จึงจะสามารถดำรงเผ่าพันธุ์และปรากฏอยู่ในที่ต่างๆ บนโลกนิเวศนี้ได้       การศึกษานิเวศวิทยาระบบนิเวศ นักนิเวศวิทยามักพิจารณาระบบนิเวศในรูปแบบของการไหลของพลังงาน การไหลของ ธาตุคาร์บอน และธาตุอาหารอื่นๆ เป็นวัฏจักร ดังนั้น การศึกษานิเวศวิทยาระบบนิเวศ จึงสนใจศึกษาถึงการไหลถ่ายเทของสารอาหาร และพลังงานในระบบนิเวศ การไหลเวียนของธาตุอาหารเป็นวัฏจักร ผ่านสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต ตลอดจนสนใจศึกษาการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศด้วย สืบเนื่องจากระบบนิเวศ มีองค์ประกอบ คือสิ่งไม่มีชีวิต ที่เป็นสภาพแวดล้อม และสิ่งมีชีวิต ได้แก่ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลาย และสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ทรัพยากร (resources) ที่เป็นปัจจัยทางกายภาพและชีวภาพ จึงเกิดเป็นความสัมพันธ์ หรือปฏิสัมพันธ์กันของสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตในระบบนิเวศ ทำให้เกิดลักษณะสำคัญ 2 ประการคือ การไหลของพลังงานจากผู้ผลิตไปยังผู้บริโภคและผู้ย่อยสลาย และการไหลเวียนของสารอนินทรีย์ ได้แก่แร่ธาตุต่างๆ เป็นวัฏจักร จากสิ่งแวดล้อมทางกายภาพ ผ่านไปยังสิ่งมีชีวิตและกลับคืนสู่สิ่งแวดล้อมอีก อย่างนี้เรื่อยไป ระบบนิเวศจึงดำเนินกิจกรรมไปได้ พลังงานจากดวงอาทิตย์ เป็นพลังงานรูปแบบแรกของระบบนิเวศ พลังงานนี้ บางส่วนจะถูกดักจับไว้โดยพืช และบางส่วนดูดซับโดยผิวดินผิวน้ำ (บางส่วนสะท้อนกลับในรูปพลังงานความร้อนซึ่งเป็นช่วงคลื่นยาว) พืชมีเซลล์และอวัยวะเฉพาะคือคลอโรพลาสต์ ที่ใบและส่วนที่เห็นเป็นสีเขียวต่างๆ ในการจับพลังงานแสง เพื่อสังเคราะห์อาหารโมเลกุลเดี่ยว ภายใต้สภาวะเช่นอุณหภูมิ และความเข้มของแสงเหมาะสม สร้างสารอินทรีย์เป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวออกมาเรียกว่า สารอาหาร เป็นแหล่งพลังงานรูปแบบที่สองที่เกิดขึ้นภายในระบบนิเวศ สารอาหารที่สร้างขึ้นในพืชนี้ถูกนำไปใช้ในกิจกรรมประจำวันของพืช คือการหายใจให้ได้พลังงานในกิจกรรมรักษาสมดุลของสารและอุณหภูมิของเซลล์ การเคลื่อนไหว เป็นต้น ที่เหลือเป็นการเก็บสะสมในเนื้อเยื่อ ไว้ที่ลำต้น ราก ใบ และส่วนหนึ่งใช้ในการสืบพันธุ์ เพื่อผลิตดอก ผล และเมล็ด หรือแตกหน่อ สารอาหารที่เป็นสะสมและการมีผลและเมล็ดของพืชนี้เอง ที่เป็นแหล่งพลังงานสำหรับสิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองไม่ได้พวกสัตว์ต่อไป การไหลของพลังงานแสงจากนอกระบบสู่ในระบบเป็นทิศทางเดียว แต่การไหลของสารอาหารจากผู้ผลิต สู่ผู้บริโภคอันดับต่อไปจนสิ้นสุดที่ผู้ย่อยสลายนั้นเป็นวัฏจักร การกินกัน ตั้งแต่กินผู้ผลิต และกินสัตว์ต่อๆกันนี้ เป็นห่วงโซ่อาหาร (food chain) และสายใยอาหาร (food web) เป็นการถ่ายเทสารอาหารและพลังงานภายในระบบนิเวศ สารอินทรีย์ที่ได้จากการสังเคราะห์แสงเป็นผลผลิตขั้นปฐมภูมิของระบบนิเวศ เรียกว่า ผลผลิตรวม (gross primary production, GPP) เมื่อพืชใช้สารอาหารที่สร้างได้ส่วนหนึ่งในการหายใจและกิจกรรมของพืชแล้ว สารอาหารและพลังงานที่เหลือจากการหายใจแล้วเรียกว่าผลผลิตสุทธิ (net primary production, NPP) เป็นสารอินทรีย์ที่เป็นองค์ประกอบภายในพืชหรือต้นไม้ ซึ่งก็คือมวลชีวภาพ นั่นเอง ที่มา : http://student.nu.ac.th/nokcy/lesson5.htm อธิบายข้อสอบ คำนิยาม ภูเขาไฟระเบิด เป็นภัยพิบัติทางธรรมชาติที่ร้ายแรงอย่างหนึ่ง การระเบิดของภูเขาไฟนั้นแสดงให้เห้นว่าใต้ผิวโลกของเราลงไประดับหนึ่ง มีความร้อนสะสมอยู่มากโดยเฉพาะที่เรียกว่า"จุดร้อน" ณ บริเวณนี้มีหินหลอมละลายเรียกว่า แมกมา และเมื่อมันถูกพ่นขึ้นมาตามรอยแตกหรือปล่องภูเขาไฟ เราเรียกว่า ลาวา สาเหตุของการเกิดภูเขาไฟระเบิด กระบวนการระเบิดของภูเขานั้นยังไม่เป็นที่เข้าใจกระจ่างชัดนัก นักธรณีวิทยาคาดว่ามีการสะสมของความร้อนอย่างมากบริเวณนั้น ทำให้มีแมกมา ไอน้ำ และแก๊ส สะสมตัวอยู่มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งก่อให้เกิดความดัน ความร้อนสูง เมื่อถึงจุดหนึ่งมันจะระเบิดออกมา อัตราความรุนแรงของการระเบิด ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของการระเบิด รวมทั้งขึ้นอยู่กับความดันของไอ และความหนืดของลาวา ถ้าลาวาข้นมากๆ อัตราการรุนแรงของการระเบิดจะรุนแรงมากตามไปด้วย เวลาภูเขาไฟระเบิด มิใช่มีแต่เฉพาะลาวาที่ไหลออกมาเท่านั้น ยังมีแก๊สไอน้ำ ฝุ่นผงเถ้าถ่านต่างๆ ออกมาด้วย มองเป็นกลุ่มควันม้วนลงมา พวกไอน้ำจะควบแน่นกลายเป็นน้ำ นำเอาฝุ่นละอองเถ้าต่างๆ ที่ตกลงมาด้วยกัน ไหลบ่ากลายเป็นโคลนท่วมในบริเวณเชิงเขาต่ำลงไป ยิ่งถ้าภูเขาไฟนั้นมีหิมะคลุมอยู่ มันจะละลายหิมะ นำโคลนมาเป็นจำนวนมากได้ เช่น ในกรณีของภัยพิบัติที่เกิดในประเทศโคลัมเบียเมื่อไม่นานนี้ แหล่งที่มา:คณาจารย์คณะวิทยาศาสตร์.สารานุกรมวิทยาศาสตร์.2534. สิ่งที่ได้จากการปะทุของภูเขาไฟ หลายคนเชื่อว่าลาวาเป็นวัตถุชิ้นแรกที่ถูกปล่อยออกมาจากภูเขาไฟซึ่งนั่นไม่เป็นความจริงเสมอไป ทั้งนี้ในระยะแรกอาจพ่นเอาเศษหินขนาดใหญ่ออกมาจำนวนมากเรียกว่า"ลาวา บอมบ์"(Lava bomb)ส่วนเถ้าถ่านและ ฝุ่นละอองเกิดขึ้นต่อมาอย่างปกตินอกจากนั้นการเกิดระเบิดของภูเขาไฟยังปล่อยเอาก๊าซออกมาอีกด้วยดังจะกล่าวในรายละเอียด ตามลำดับดังนี้ ลาวาหลาก (Lava flow) เนื่องด้วยลาวาที่มีปริมาณซิลิกาต่ำหรือลาวาที่มีองค์ประกอบเป็นบะซอลต์ปกติจะมีความเหลวมากและไหลเป็นชั้นบางๆแผ่เป็นแผ่นกว้างเหมือนลิ้นตัวอย่างบนเกาะฮาวาย ลาวาจะไหลออกมาด้วยความเร็ว 30 km./h บนพื้นที่ที่ชันมาก อย่างไรก็ตามความเร็วแบบนี้เกิดขึ้นได้น้อยมาก โดยปกติพบว่ามีความเร็ว 10 - 300 m./h ในทางกลับกันการเคลื่อนที่ของลาวาที่มีซิลิกาสูงจะช้ากว่า เมื่อลาวาบะซอลต์ของการปะทุแบบฮาวายเอียนแข็งตัวมันจะมีผิวเรียบบางทีเป็นคลื่น(Wrinkle)ในขณะที่ลาวาด้านในใต้พื้นผิวซึ่งยังหลอมอยู่จะเคลื่อนที่ต่อไป ลักษณะนี้เรียกว่า "การไหลแบบ ปาฮอยฮอย (Pahoehoe flow)" ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับริ้วเชือกบิดลาวาบะซอลตืทั่วๆไปจากแหล่งอื่นมักมีผิวขรุขระ เป็นแท่ง ขอบไม่เรียบแหลมคมหรือมีหนามยื่นออกมาเรียกว่า"อาอา(Aa)"ซึ่งเกิดจากลาวาประเภทนี้เช่นกันอาอาที่กำลังไหลออกมาจะเย็นและหนาขึ้นอยู่กับความชันของ ภูมิประเทศที่มันไหลมามีความเร็วของการไหลประมาณ 5-50m./h นอกจากนั้นก๊าซที่ออกมาจะทำให้ผิวของลาวาที่เย็นแตกออกและให้รูหรือช่องว่างขนาดเล็ก ที่มีปากรูเป็นหนามแหลมคมเมื่อลาวาแข็งตัวแล้ว โทษของภูเขาไฟระเบิด ทำให้เกิด 1. แรงสั่นสะเทือน มีทั้งการเกิดแผ่นดินไหวเตือน แผ่นดินไหวจริง และแผ่นดินไหวติดตาม ถ้าประชาชนไปตั้งถิ่นฐานอยู่ในเชิงภูเขาไฟอาจหนีไม่ทันเกิดความสูญเสียแก่ชีวิตและทรัพย์สิน 2. การเคลื่อนที่ของลาวา อาจไหลออกมาจากปากปล่องภูเขาไฟเคลื่อนที่รวดเร็วถึง 50 กิโลเมตรต่อชั่วโมง มนุษย์และสัตว์อาจหนีภัยไม่ทันเกิดความสูญเสียอย่างใหญ่หลวง 3. เกิดฝุ่นภูเขาไฟ เถ้า มูล บอมบ์ภูเขาไฟ ระเบิดขึ้นสู่บรรยากาศ ครอบคลุมอาณาบริเวณใกล้ภูเขาไฟ และลมอาจพัดพาไปไกลจากแหล่งภูเขาไฟระเบิดหลายพันกิโลเมตร ภูเขาไฟพินาตูโบระเบิดที่เกาะลูซอนประเทศฟิลิปปินส์ ฝุ่นภูเขาไฟยังมาตกทางจังหวัดภาคใต้ของประเทศไทย เช่น จังหวัดสงขลา นราธิวาส และปัตตานี เกิดมลภาวะทางอากาศ และแหล่งน้ำกินน้ำใช้ของประชาชน รวมทั้งฝุ่นภูเขาไฟได้ขึ้นไปถึงบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์ ใช้เวลานานหลายปี ฝุ่นเหล่านั้นถึงจะตกลงบนพื้นโลกจนหมด 4. เกิดคลื่นซึนามิ ขณะเกิดภูเขาไประเบิด โดยเฉพาะภูเขาไฟใต้ท้องมหาสมุทร คลื่นนี้จะโถมเข้าหาฝั่งสูงขนาดตึก 3 ชั้นขึ้นไป กวาดทุกสิ่งทั้งผู้คนและสิ่งก่อสร้างลงสู่ทะเล เป็นที่น่าหวาดกลัวยิ่งนัก 5. หลังจากภูเขาไฟระเบิด มีฝุ่นเถ้าภูเขาไฟตกทับถมอยู่ใกล้ภูเขาไฟ เมื่อฝนตกหนัก อาจจะเกิดน้ำท่วมและโคลนถล่มตามมาจากฝุ่นและเถ้าภูเขาไฟเหล่านั้น ประโยชน์ของภูเขาไฟระเบิด 1. การระเบิดของภูเขาไฟช่วยปรับระดับของเปลือกโลกให้อยู่ในภาวะสมดุล 2. การเคลื่อนที่ของลาวาจากการระเบิดของภูเขาไฟ ทำให้หินอัคนีและหินชั้นใต้ที่ลาวาไหลผ่านเกิดการแปรสภาพ เช่น หินแปรที่แข็งแกร่งขึ้น 3. แหล่งภูเขาไฟระเบิด ทำให้เกิดแหล่งแร่ที่สำคัญขึ้น เช่น เพชร เหล็ก และธาตุอื่นๆ อีกมาก 4. แหล่งภูเขาไฟจะเป็นแหล่งดินดีเหมาะแก่การเพาะปลูก เช่น ดินที่อำเภอท่าใหม่ จังหวัดจันทบุรี เป็นต้น 5. แหล่งภูเขาไฟ เป็นแหล่งท่องเที่ยวที่สำคัญ เช่น อุทยานแห่งชาติฮาวาย ในอเมริกา หรือแหล่งภูกระโดง ภูอังคาร ในจังหวัดบุรีรัมย์ของไทย เป็นต้น 6. ฝุ่น เถ้าภูเขาไฟที่ล่องลอยอยู่ในอากาศชั้นสตราโตสเฟียร์ ทำให้บรรยากาศโลกเย็นลง ปรับระดับอุณหภูมิของบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ของโลกที่กำลังร้อนขึ้น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ หรือการเกิดปฏิกิริยาเรือนกระจกและการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำแอลนิโน ที่ทำให้อุณหภูมิในบรรยากาศของโลกสูงขึ้นนั้นลดต่ำลง ที่มา : http://scratchpad.wikia.com/wiki/%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%80%E0%B8%81%E0%B8%B4%E0%B8%94%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B9%80%E0%B8%9A%E0%B8%B4%E0%B8%94%E0%B8%82%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%A0%E0%B8%B9%E0%B9%80%E0%B8%82%E0%B8%B2%E0%B9%84%E0%B8%9F อธิบายข้อสอบ ความหลากหลายทางชีวภาพ (อังกฤษ: Biodiversity) หมายถึง การมีสิ่งมีชีวิตนานาชนิด นานาพันธุ์ในระบบนิเวศอันเป็นแหล่งที่อยู่อาศัย ซึ่งมีมากมายและแตกต่างกันทั่วโลก หรือง่ายๆ คือ การที่มีชนิดพันธุ์ (อังกฤษ: Species) สายพันธุ์ (อังกฤษ: Genetic) และระบบนิเวศ (อังกฤษ: Ecosystem) ที่แตกต่างหลากหลายบนโลก ความหลากหลายทางชีวภาพสามารถพิจารณาได้จากความหลากหลายระหว่างสายพันธุ์ ระหว่างชนิดพันธุ์ และระหว่างระบบนิเวศ ความหลากหลายทางชีวภาพระหว่างสายพันธุ์ ที่เห็นได้ชัดเจนที่สุด คือ ความแตกต่างระหว่างพันธุ์พืชและสัตว์ต่างๆ ที่ใช้ในการเกษตร ความแตกต่างหลากหลายระหว่างสายพันธุ์ ทำให้สามารถเลือกบริโภคข้าวเจ้า หรือข้าวเหนียว ตามที่ต้องการได้ หากไม่มีความหลากหลายของสายพันธุ์ต่างๆ แล้ว อาจจะต้องรับประทานส้มตำปูเค็มกับข้าวจ้าวก็เป็นได้ ความแตกต่างที่มีอยู่ในสายพันธุ์ต่างๆ ยังช่วยให้เกษตรกรสามารถเลือกสายพันธุ์ปศุสัตว์ เพื่อให้เหมาะสมตามความต้องการของตลาดได้ เช่น ไก่พันธุ์เนื้อ ไก่พันธุ์ไข่ดก วัวพันธุ์นม และวัวพันธุ์เนื้อ เป็นต้น ความหลากหลายระหว่างชนิดพันธุ์ สามารถพบเห็นได้โดยทั่วไปถึงความแตกต่างระหว่างพืชและสัตว์แต่ละชนิด ไม่ว่าจะเป็นสัตว์ที่อยู่ใกล้ตัว เช่น สุนัข แมว จิ้งจก ตุ๊กแก กา นกพิราบ และนกกระจอก เป็นต้น หรือสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในป่าเขาลำเนาไพร เช่น เสือ ช้าง กวาง กระจง เก้ง ลิง ชะนี หมี และวัวแดง เป็นต้น พื้นที่ธรรมชาติเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างหลากหลาย แต่ว่ามนุษย์ได้นำเอาสิ่งมีชีวิตมาใช้ประโยชน์ทางการเกษตร และอุตสาหกรรม น้อยกว่าร้อยละ 5 ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ในความเป็นจริงพบว่ามนุษย์ได้ใช้พืชเป็นอาหารเพียง 3,000 ชนิด จากพืชมีท่อลำเลียง (อังกฤษ: vascular plant) ที่มีอยู่ทั้งหมดในโลกถึง 320,000 ชนิด ทั้งๆ ที่ประมาณร้อยละ 25 ของพืชที่มีท่อลำเลียงนี้สามารถนำมาบริโภคได้ สำหรับชนิดพันธุ์สัตว์นั้น มนุษย์ได้นำเอาสัตว์เลี้ยงมาเพื่อใช้ประโยชน์เพียง 30 ชนิด จากสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดที่มีในโลกประมาณ 50,000 ชนิด (UNEP 1995) ความหลากหลายระหว่างระบบนิเวศเป็นความหลากหลายทางชีวภาพซึ่งซับซ้อน สามารถเห็นได้จากความแตกต่างระหว่างระบบนิเวศประเภทต่างๆ เช่น ป่าดงดิบ ทุ่งหญ้า ป่าชายเลน ทะเลสาบ บึง หนอง ชายหาด แนวปะการัง ตลอดจนระบบนิเวศที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น ทุ่งนา อ่างเก็บน้ำ หรือแม้กระทั่งชุมชนเมืองของเราเอง ในระบบนิเวศเหล่านี้ สิ่งมีชีวิตก็ต่างชนิดกัน และมีสภาพการอยู่อาศัยแตกต่างกัน ความแตกต่างหลากหลายระหว่างระบบนิเวศ ทำให้โลกมีถิ่นที่อยู่อาศัยเหมาะสมสำหรับสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ระบบนิเวศแต่ละประเภทให้ประโยชน์แก่การดำรงชีวิตของมนุษย์แตกต่างกัน หรืออีกนัยหนึ่งให้ 'บริการทางสิ่งแวดล้อม' (อังกฤษ: environmental service) ต่างกันด้วย อาทิเช่น ป่าไม้ทำหน้าที่ดูดซับน้ำ ไม่ให้เกิดน้ำท่วมและการพังทลายของดิน ส่วนป่าชายเลนทำหน้าที่เก็บตะกอนไม่ให้ไปทบถมจนบริเวณปากอ่าวตื้นเขิน ตลอดจนป้องกันการกัดเซาะบริเวณชายฝั่งจากกระแสลมและคลื่นด้วย เป็นต้น  ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity) ตามที่ทราบกันมาในตอนก่อนนี้แล้วว่าทรัพยากรธรรมชาติที่มีชีวิตหรือที่เรียกกันว่า ทรัพยากรชีวภาพนี้ มีจำนวนมากมายมหาศาลและหลากหลายแตกต่างกันออกไป สภาพธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตทั้งหลายดังกล่าวนี้ ปัจจุบันเรียกรวม ๆ กันว่า “ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biological Diversity หรือ Biodiversity) ดังนั้น ความหมายของคำว่าความหลากหลายชีวภาพก็คือ สภาพธรรมชาติที่มีสิ่งมีชีวิตจำนวนมากและมีความหลากหลายแตกต่างกันไป ความหลากหลายแตกต่างของสิ่งมีชีวิตทั้งหลาหรือความหลากหลายทางชีวภาพนี้แบ่งออกได้เป็น 3 ลักษณะคือ 1. ความหลากหลายในพันธุกรรม (Genetic Diversity) เป็นลักษณะของความหลากหลายแตกต่างทางพันธุกรรมของบรรดาสิ่งมีชีวิตทั้งหลายซึ่งเป็นไปตามธรรมชาติ และเพราะว่าในธรรมชาติมีความหลากหลายกันในทางพันธุกรรมนี่เอง ทำให้เรามีข้าวนับร้อยสายพันธ์ (variety) เป็นข้าวหอมมะลิ ข้าเหลืองปะทิว ข้าวเล็บมือนาง ข้าวตะเภาแก้ว ข้าวสะพานควาย ฯลฯ โดยที่ทุก ๆ สายพันธุ์ที่ยกตัวอย่างมานี้ก็คือ ข้าวที่มีชื่อพฤกษศาสตร์ว่า Oryza sativa Linn เหมือนกัน 2. ความหลากหลายในชนิดพันธุ์ (Species Diversity) เป็นลักษณะที่สิ่งมีชีวิตทั้งหลายมีความหลากหลายแตกต่างกันไปในด้านชนิดพันธุ์ และด้วยลักษณะทางธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตในแง่นี้เอง ทำให้ป่าดิบแล้ง (dry evergreen forest) ของไทยเรามีพรรณไม้ยืนต้นกว่า 50 ชนิด ป่าดิบชื่น (tropical rain forest) มีไม้ยืนต้นมากกว่า 100 ชนิด เป็นต้นว่า ไม้สัก ไม้สน ไม่พยอม ไม้แดง ฯลฯ และป่าเต็งรัง (mixed deciduous forest) มีประมาณ 31 ชนิด (species) เป็นต้น 3. ความหลากหลายทางระบบนิเวศ (Ecosystem Diversity) ลักษณะความหลากหลายแตกต่างกันของสิ่งมีชีวิตทางระบบนิเวศ ก็คือการที่ในสภาพธรรมชาตินั้น สิ่งมีชีวิตที่หลากหลายเหล่านี้ต่างก็อาศัยอยู่ในระบบนิเวศที่แตกต่างกันไปเช่น บางชนิดอาจจะอาศัยอยู่ในระบบนิเวศของป่าบก (terrestrial ecosystem) บางชนิดอาศัยอยู่ในระบบนิเวศของป่าชายเลน (mangrove ecosystem) และก็มีบางชนิดอาศัยอยู่ตามชายฝั่ง (coastal ecosystem) ฯลฯ เป็นต้น ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity) ความหมายของความหลากหลายทางชีวภาพ คือ สภาพธรรมชาติที่มีสิ่งมีชีวิตจำนวนมากและมีความหลากหลายแตกต่างกันไปและพร้อมกันนี้ก็ได้แนะนำรูปแบบหรือลักษณะของความหลากหลายทางชีวภาพไว้ด้วย ซึ่งมีอยู่ด้วยกันคือ ความหลากหลายในพันธุกรรม (Genetic Diversity) อันได้แก่ ความหลากหลายแตกต่างกันทางพันธุกรรมของบรรดาสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย ความหลากหลายในชนิดพันธุ์ (Species Diversity) คือสิ่งมีชีวิตทั้งหลายมีความหลากหลายแตกต่างกันไปในด้านชนิดพันธุ์และความหลากหลายทางระบบนิเวศ (Ecosystem Diversity) หมายถึงสิ่งมีชีวิตต่างก็มีความหลากหลายด้านที่อยู่อาศัยในระบบนิเวศแตกต่างกันไป ความหลากหลายทางชีวภาพในแง่ต่าง ๆ อันได้แก่ ความรู้พื้นฐานของความหลากหลายทางชีวภาพ สถานการณ์ของความหลากหลายทางชีวภาพ แนวทางในการรักษาความหลากหลายทางชีวภาพ และความหลากหลายทางชีวภาพของประเทศไทยต่อไป พื้นฐานของความหลากหลายทางชีวภาพ ก่อนที่เราจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับสถานการณ์และแนวทางการอนุรักษ์รักษาความหลากหลายทางชีวภาพโดยละเอียดต่อไปนั้น จำเป็นที่จะต้องรู้ถึงพื้นฐานทั่ว ๆ ไปเกี่ยวข้องกับความหลากหลายทางชีวภาพโดยตรงเยก่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากข้อเท็จจริงที่ว่าวิทยาการด้านความหลากหลายทางชีวภาพนี้ ค่อนข้างเป็นเรื่องใหม่ที่เพิ่งจะเริ่มปรากฏขึ้นในวงการชีววิทยายุคปัจจุบันในช่วงตั้งแต่ปลายปี พ.ศ. 2523 หรือเมื่อประมาณ 2 ทศวรรษเป็นต้นมา ความเป็นมา 1) สภาพดินฟ้าอากาศประจำถิ่นหรือภูมิภาคที่อยู่บริเวณป่าที่ถูกทำลาย จะเปลี่ยนแปลงไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งปริมาณฝนและฤดูกาล 2) การผลิตทางด้านชีวภาพจะเปลี่ยนแปลงไป 3) เป็นการเร่งอัตราการพังทลายของดินให้เร็วขึ้น 4) ทำลายสภาพสมดุลของแห่งต้นน้ำลำธาร 5) เพิ่มปริมาณแก๊สเรือนกระจก (greenhouse gasses) ซึงจะมีผลกระทบไปถึงสภาพดินฟ้าอากาศของโลกต่อไปด้วย เช่น ปรากฎการณ์ของเอ็ลนิญโยและลาลิน่า เป็นต้น ในแง่ของความหลากหลายทางชีวภาพนั้น การทำลายป่าดั้งเดิมที่มีอยู่ในเขตร้อน ถือว่าเป็นสาเหตุที่สำคัญแห่งการสูญพันธุ์ของชีวิตป่าจำนวนมหาศาล สำหรับชนิดต่างๆ ของชีวิตป่าทั้งพืชและสัตว์ที่สูญพันธุ์ไปนี้ไม่มีโอกาสจะทราบได้ อย่างไรก็ตามคุณค่าเฉพาะตัวของสิ่งมีชีวิต่างๆ ในแง่ของความหลากหลายทางชีวภาพนั้น การทำลายป่าดั้งเดิมที่มีอยู่ในเขตร้อนถือว่าเป็นสาเหตุที่สำคัญแห่งการสูญพันธุ์ของชีวิตป่าจำนวนมหาศาล สำหรับชนิดต่าง ๆ ของชีวิตป่าทั้งพืชและสัตว์ที่สูญพันธุ์ไปนี้ไม่มีโอกาสจะทราบได้ อย่างไรก็ตามคุณค่าเฉพาะตัวของชีวิตต่าง ๆ เหล่านี้ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ชาติก็พลอยหายสาบสูญตามไปด้วยและแม้ว่าในปัจจุบันนี้เป็นที่ทราบกันดีพร้อมทั้งมีความวิตกห่วงใย เกี่ยวกับอัตราการทำลายป่าในเขตร้อนชื้นที่เพิ่มมากขึ้นและเป็นไปอย่างรวดเร็วขึ้นทุก ๆ ปีก็ตาม แต่ขณะเดียวกันก็ขยายขนาดของความเสื่อมโทราและหมดสภาพของระบบนิเวศและถิ่นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ตามธรรมชาติ ก็ยังขยายวงกว้างออกไปเรื่อยๆ นักวิทยาศาสตร์ทางนิเวศวิทยาและสิ่งแวดล้อมชั้นแนวหน้าของโลกต่างก็ลงความเห็นไปในทางเดียวกันแล้วว่า ขณะนี้มนุษย์ชาติกำลังมาถึงช่วงวิกฤตสำหรับการที่จะอนุรักษ์และศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพกันอย่างจริงจังแล้วและโอกาสนี้เป็นเพียงโอกาสเดียวที่จะหาไม่อีก สำหรับสาเหตุที่มองเห็นได้ของการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพนั้นก็คือสาเหตุที่มาจากสิ่งมีชีวิตรวมทั้งคน แต่ฐานของปัญหานั้นมาจากขบวนการทางเศรษฐกิจและสังคมที่ดำเนินอยู่ในระดับโลกในปัจจุบัน ดังนั้นการทำความเข้าใจต่อปัญหาดังกล่าว จึงจำเป็นต้องมีการศึกษาและวิเคราะห์องค์ประกอบของปัญหานี้ทั้งด้านชีวภาพและด้านสังคม รวมทั้งความร่วมมือกันในระดับนานาชาติ เพื่อที่จะพัฒนายุทธวิธีในการแก้ไขและจัดการทรัพยากรธรรมชาติอันมีค่ายิ่งต่อไป การแบ่งประเภทและขนาดของความหลากหลายทางชีวภาพ 1. ประเภทของความหลากหลายทางชีวภาพ ปัจจุบันนักชีววิทยาแบ่งประเภทความหลากหลายทางชีวภาพออกเป็น 3 ประเภท คือ 1) ความหลากหลายทางระบบนิเวศ (Ecosystem Diversity) หมายถึงความหลากหลายแตกต่างกันในระบบนิเวศที่มีสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดอาศัยอยู่รวมกัน ในโลกของเรามีความหลากหลายแตกต่างกันของระบบนิเวศมากมาย ทั้งบนบกและในน้ำ เช่น ป่าเขตร้อน ป่าผลัดใบ ป่าเขตร้อนขึ้น เขตอบอุ่น ป่าสน ทุ่งหญ้าเขตร้อน ทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น ทะเลทราย บึง ทะเลสาบ เป็นต้น สำหรับของไทยก็มีความหลากหลายทางระบบนิเวศเช่นเดียวกัน เช่น ป่าดงดิบ ป่าผสม ผลัดใบ ป่าสน ป่าพรุ ป่าชายเลน บึง ลำน้ำ หมู่ปะการัง เป็นต้น 2) ความหลากหลายทางชนิดพันธุ์ (Species Diversity) หมายถึง ความหลากหลายแตกต่างของชนิดพันธุ์ (species) ของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ในระบบนิเวศต่างๆ ตามธรรมชาติระบบนิเวศใดที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรหรืออยู่ในเขตร้อน ก็จะมีความหลากหลายของชนิดพันธุ์หรือที่เรียกกันสั้น ๆ ว่าชนิดสูงกว่าในเขตอบอุ่นหรือเขตหนาว สำหรับในประเทศไทยป่าดงดิบหรือเรียกกันว่าดิบชื้น มีความหลากหลายของชนิดมากที่สุดและมากกว่าป่าชนิดอื่น เช่น ป่าผลัดใบ หรือ ป่าชายเลน เป็นต้น 3) ความหลากหลายทางพันธุกรรม (Genetic Diversity) หมายถึงความแตกต่างหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ตามธรรมชาติสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมี “ยีน” จำนวนมาก ทำหน้าที่ควบคุมลักษณะต่างๆ และองค์ประกอบทางพันธุกรรมของพืชหรือสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ซึ่งในสภาพธรรมชาติในป่าลักษณะต่างๆ และองค์ประกอบทางสายพันธุ์นี้จะมีความแตกต่างหลากหลายกันมากมาย หลายหมื่นหลายแสนรูปลักษณะ ทั้งนึ้ขึ้นอยู่กับจำนวนยีนและลักษณะของผสมพันธุ์และแพร่พันธุ์ของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นๆ ความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตดังกล่าวนี้จะมีประโยชน์แก่การวิวัฒนาการและปรับตัวเองของสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้ความหลากหลายของพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันแต่อยู่ในระบบนิเวศที่ต่างกัน ก็อาจมีความแตกต่างกันได้ ที่มา: http://www.radompon.com/resourcecenter/?q=node/13 อธิบายข้อสอบ. พลังงานทดแทนโดยทั่วไปหมายถึงพลังงานที่มีอยู่ทั่วไปตามธรรมชาติและสามารถมีทดแทนได้อย่างไม่จำกัด (เมื่อเทียบกับพลังงานหลักในปัจจุบัน เช่น น้ำมันหรือถ่านหิน) ตัวอย่างพลังงานทดแทนที่สำคัญเช่น พลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานแสงอาทิตย์ ไบโอฟิล พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานคลื่น และความร้อนจากใต้ผิวโลก พลังงานจากกระบวนการชีวภาพเช่น บ่อก๊าซชีวภาพ เป็นต้น พลังงานลมมีอัตราเพิ่มขึ้นด้วยอัตรา 30% ต่อปี โดยพลังงานที่ได้ทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 157,900 เมกะวัตต์ (MW) ในปี 2552[1] พลังงานทดแทน         พลังงานทดแทนอีกประเภทหนึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้แล้วสามารถหมุนเวียนมาใช้ได้อีก เรียกว่า พลังงานหมุนเวียน ได้แก่ แสงอาทิตย์ ลม ชีวมวล น้ำ และไฮโดรเจน เป็นต้น ซึ่งในที่นี้จะขอกล่าวถึงเฉพาะศักยภาพ และสถานภาพการใช้ประโยชน์ของพลังงานทดแทน การศึกษาและพัฒนาพลังงานทดแทนเป็นการศึกษา ค้นคว้า ทดสอบ พัฒนา และสาธิต ตลอดจนส่งเสริมและเผยแพร่พลังงานทดแทน ซึ่งเป็นพลังงานที่สะอาด ไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และเป็นแหล่งพลังงานที่มีอยู่ในท้องถิ่น เช่น พลังงานลม แสงอาทิตย์ ชีวมวล และอื่นๆ เพื่อให้มีการผลิต และการใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลาย มีประสิทธิภาพ และมีความเหมาะสมทั้งทางด้านเทคนิค เศรษฐกิจ และสังคม         สำหรับผู้ใช้ในเมือง และชนบท ซึ่งในการศึกษา ค้นคว้า และพัฒนาพลังงานทดแทนดังกล่าว ยังรวมถึงการพัฒนาเครื่องมือ เครื่องใช้ และอุปกรณ์เพื่อการใช้งานมีประสิทธิภาพสูงสุดด้วย งานศึกษา และพัฒนาพลังงานทดแทน เป็นส่วนหนึ่งของแผนงานพัฒนาพลังงานทดแทน ซึ่งมีโครงการที่เกี่ยวข้องโดยตรงภายใต้แผนงานนี้คือ โครงการศึกษาวิจัยด้านพลังงาน และมีความเชื่อมโยงกับแผนงานพัฒนาชนบทในโครงการจัดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าประจุแบตเตอรี่ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับหมู่บ้านชนบทที่ไม่มีไฟฟ้า โดยงานศึกษา และพัฒนาพลังงานทดแทนจะเป็นงานประจำที่มีลักษณะการดำเนินงานของกิจกรรมต่างๆ ในเชิงกว้างเพื่อสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานทดแทน ทั้งในด้านวิชาการเชิงทฤษฎี และอุปกรณ์เครื่องมือทดลอง และการทดสอบ รวมถึงการส่งเสริมและเผยแพร่ ซึ่งจะเป็นการสนับสนุน และรองรับความพร้อมในการจัดตั้งโครงการใหม่ๆ ในโครงการศึกษาวิจัยด้านพลังงานและโครงการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น การศึกษาค้นคว้าเบื้องต้น การติดตามความก้าวหน้าและร่วมมือประสานงานกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้องในการพัฒนาต้นแบบ ทดสอบ วิเคราะห์ และประเมินความเหมาะสมเบื้องต้น และเป็นงานส่งเสริมการพัฒนาโครงการที่กำลังดำเนินการให้มีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ตลอดจนสนับสนุนให้โครงการที่เสร็จสิ้นแล้วได้นำผลไปดำเนินการส่งเสริม และเผยแพร่และการใช้ประโยชน์อย่างเหมาะสมต่อไป ประเภทของพลังงานทดแทน         ในปัจจุบันเรื่องพลังงานเป็นปัญหาใหญ่ของโลก และนับวันจะมีผลกระทบรุนแรงต่อมวลมนุษยชาติมากขึ้นทุกที การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยก็เป็นอีกหนึ่งหน่วยงานที่ให้ความสำคัญในการร่วมหาหนทางแก้ไข ทำการศึกษา ค้นคว้า สำรวจ ทดลอง ติดตามเทคโนโลยีอย่างจริงจังและต่อเนื่องมาโดยตลอด เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการนำพลังงานทดแทนและเทคโนโลยีใหม่ๆในด้านพลังงานทดแทนเข้ามาใช้ในประเทศไทยต่อไป โดยคำนึงถึงทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมซึ่งพอจะจำแนกประเภทของพลังงานทดแทนได้ดังนี้ พลังงานแสงอาทิตย์         ดวงอาทิตย์ให้พลังงานจำนวนมหาศาลแก่โลกของเรา พลังงานแสงอาทิตย์จัดเป็นพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญที่สุด เป็นพลังงานสะอาดไม่ทำปฎิกิริยาใดๆอันจะทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นพิษ เซลล์แสงอาทิตย์จึงเป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็คทรอนิคส์ชนิดหนึ่ง ที่ถูกนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า เนื่องจากสามารถเปลี่ยนเซลล์แสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง ส่วนใหญ่เซลล์แสงอาทิตย์ทำมาจากสารกึ่งตัวนำพวกซิลิคอน มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้สูงถึง 22 เปอร์เซนต์         ในส่วนของประเทศไทยซึ่งตั้งอยู่บริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตร จึงได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ในเกณฑ์สูง พลังงานโดยเฉลี่ยซึ่งรับได้ทั่วประเทศประมาณ 4 ถึง 4.5 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตารางเมตรต่อวัน ประกอบด้วยพลังงานจากรังสีตรง (Direct Radiation) ประมาณ 50 เปอร์เซนต์ ส่วนที่เหลือเป็นพลังงานรังสีกระจาย (Diffused Radiation) ซึ่งเกิดจากละอองน้ำในบรรยากาศ(เมฆ) ซึ่งมีปริมาณสูงกว่าบริเวณที่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรออกไปทั้งแนวเหนือ - ใต้ พลังงานอุณหภูมิ และ ความร้อนจากแสงอาทิตย์ พลังงานอุณหภูมิ เป็นพลังงานทดแทนใหม่ในยุคโลกร้อน พลังงานอุณหภูมิเกิดจากความร้อนของแสงอาทิตย์ และภาวะเรือนกระจกที่สะสมความร้อนเอาไว้บริเวณพื้นผิวโลก ทำให้พื้นผิวโลกมีอุณหภูมิที่ร้อน ความร้อนเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นพลังงานความร้อนชนิดหนึ่งในลักษณะชนิดอุณหภูมิต่ำ จะมีอุณหภูมิระหว่าง 27-40 องศาเซลเซียส ในปี 2551 ได้มีนักวิจัยชาวไทย ได้คิดค้นหาวิธีการที่จะนำเอาพลังงานความร้อนเหล่านี้มาใช้งาน โดยใช้เครื่องจักรกลพลังงานอุณหภูมิ เครื่องจักรกลชนิดนี้ จะนำพาความร้อนจากพื้นผิวโลกเข้ามาภายในเครื่องจักร เพื่อทำปฎิกิริยาทางเคมี ทำให้สารเคมีเดือดที่อุณหภูมิต่ำ และกลายเป็นไอก๊าซ ที่มีแรงดันสูง และมีประสิทธิภาพในการหมุนกังหันเพื่อไปผลิตกระแสไฟฟ้าได้ พลังงานลม         เป็นพลังงานธรรมชาติที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ 2 ที่ ซึ่งสะอาดและบริสุทธิ์ใช้แล้วไม่มีวันหมดสิ้นไปจากโลก ได้รับความสนใจนำมาพัฒนาให้เกิดประโยชน์อย่างกว้างขวาง ในขณะเดียวกัน กังหันลมก็เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่สามารถนำพลังงานลมมาใช้ให้เป็นประโยชน์ได้ โดยเฉพาะในการผลิตกระแสไฟฟ้า และในการสูบน้ำ ซึ่งได้ใช้งานกันมาแล้วอย่างแพร่หลายพลังงานลมเกิดจากพลังงานจากดวงอาทิตย์ตกกระทบโลกทำให้อากาศร้อน และลอยตัวสูงขึ้น อากาศจากบริเวณอื่นซึ่งเย็นและหนาแน่นมากกว่าจึงเข้ามาแทนที่ การเคลื่อนที่ของอากาศเหล่านี้เป็นสาเหตุให้เกิดลม และมีอิทธิพลต่อสภาพลมฟ้าอากาศในบางพื้นที่ของประเทศไทย โดยเฉพาะอย่างยิ่งแนวฝั่งทะเลอันดามันและด้านทะเลจีน(อ่าวไทย) มีพลังงานลมที่อาจนำมาใช้ประโยชน์ในลักษณะพลังงานกล (กังหันสูบน้ำกังหันผลิตไฟฟ้า) ศักยภาพของพลังงานลมที่สามารถ นำมาใช้ประโยชน์ได้สำหรับประเทศไทย มีความเร็ว อยู่ระหว่าง 3 - 5 เมตรต่อวินาที และความเข้มพลังงานลมที่ประเมินไว้ได้อยู่ระหว่าง 20 - 50 วัตต์ต่อตารางเมตร พลังงานความร้อนใต้พิภพ         น้ำร้อนที่ถูกนำไปใช้ในการผลิตไฟฟ้าแล้วนั้น แม้อุณหภูมิจะลดลงบ้าง แต่ก็ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการอบแห้ง และใช้ในห้องเย็นสำหรับเก็บรักษาพืชผลทางการเกษตรได้ นอกจากนั้น น้ำที่เหลือใช้แล้วยังสามารถนำไปใช้ในกิจการเพื่อกายภาพบำบัด และการท่องเที่ยวได้อีก ท้ายที่สุดคือ น้ำทั้งหมดซึ่งยังมีสภาพเป็นน้ำอุ่นอยู่เล็กน้อย จะถูกปล่อยลงไปผสมกับน้ำตามธรรมชาติในลำน้ำ ซึ่งนับเป็นการเพิ่มปริมาณน้ำให้กับเกษตรกรในฤดูแล้งได้อีกทางหนึ่งด้วย พลังงานชีวมวล         เชื้อเพลิงที่มาจากชีวะ หรือสิ่งมีชีวิตเช่น ไม้ฟืน แกลบ กากอ้อย เศษไม้ เศษหญ้า เศษเหลือทิ้งจากการเกษตร เหล่านี้ใช้เผาให้ความร้อนได้ และความร้อนนี้แหละที่เอาไปปั่นไฟ นอกจากนี้ยังรวมถึงมูลสัตว์และของเสียจากโรงงานแปรรูปทางการเกษตร เช่น เปลือกสับปะรดจากโรงงานสับปะรดกระป๋อง หรือน้ำเสียจากโรงงานแป้งมัน ที่เอามาหมักและผลิตเป็นก๊าซชีวภาพ โดยเหตุที่ประเทศไทยทำการเกษตรอย่างกว้างขวาง วัสดุเหลือใช้จากการเกษตร เช่น แกลบ ขี้เลื่อย ชานอ้อย กากมะพร้าว ซึ่งมีอยู่จำนวนมาก (เทียบได้น้ำมันดิบปีละไม่น้อยกว่า 6,500 ล้านลิตร) ก็ควรจะใช้เป็นเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้าในเชิงพาณิชย์ได้         ในกรณีของโรงเลื่อย โรงสี โรงน้ำตาลขนาดใหญ่ อาจจะยินยอมให้จ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าต่างๆในประเทศ ในลักษณะของการผลิตร่วม (Co-generation) ซึ่งมีใช้อยู่แล้วหลายแห่งในต่างประเทศโดยวิธีดังกล่าวแล้วจะช่วยให้สามารถใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานในประเทศสำหรับส่วนรวมได้มากยิ่งขึ้นทั้งนี้อาจจะรวมถึงการใช้ไม้ฟืนจากโครงการปลูกไม้โตเร็วในพื้นที่นับล้านไร่ ในกรณีที่รัฐบาลจำเป็นต้องลดปริมาณการปลูกมันสำปะหลัง อ้อย เพื่อแก้ปัญหาระยะยาวทางด้านการตลาดของพืชทั้งสองชนิด อนึ่ง สำหรับผลิตผลจากชีวมวลในลักษณะอื่นที่ยังใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ เช่น แอลกอฮอล์ จากมันสำปะหลัง ก๊าซจากฟืน(Gasifier) ก๊าซจากการหมักเศษวัสดุเหลือจากการเกษตร(Bio Gas) ขยะ ฯ หากมีความคุ้มค่าในเชิงพาณิชย์ก็อาจนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตไฟฟ้าได้เช่นกัน พลังงานน้ำ         พื้นผิวโลกถึง 70 เปอร์เซนต์ ปกคลุมด้วยน้ำ ซึ่งมีความสำคัญยิ่งต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย น้ำเหล่านี้มีการเปลี่ยนสถานะและหมุนเวียนอยู่ตลอดเวลา ระหว่างผิวโลกและบรรยากาศอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเรียกว่า วัฏจักรของน้ำ น้ำที่กำลังเคลื่อนที่มีพลังงานสะสมอยู่มาก และมนุษย์รู้จักนำพลังงานนี้มาใช้หลายร้อยปีแล้ว เช่น ใช้หมุนกังหันน้ำ ปัจจุบันมีการนำพลังงานน้ำไปหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้า ที่มา: http://www.panyathai.or.th/wiki/index.php/%E0%B8%9E%E0%B8%A5%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B8%87%E0%B8%B2%E0%B8%99%E0%B8%97%E0%B8%94%E0%B9%81%E0%B8%97%E0%B8%99 อธิบายข้อสอบ  ในระบบนิเวศนั้น ปรากฏการณ์สำคัญอย่างหนึ่งเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต และสิ่งแวดล้อม ก็คือการหมุนเวียนของสสารเป็นวัฏจักรจากสิ่งแวดล้อมเข้าสูู่่สิ่งแวดล้อม อีกเป็นเช่นนี้เรื่อยๆ ไปวัฏจักรของสสารต่างๆ ที่เป็นองค์ประกอบแก่นสารของสิ่งมีชีวิต วัฎจักรไนโตรเจน   วัฏจักรของไนโตรเจนมีความซับซ้อนมาก แม้ว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหลายจะอาศัยอยู่ในสภาพแวด ล้อมที่มีไนโตรเจนอยู่ถึง 79% แต่มีสิ่งมีชีวิตเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น ที่สามารถใช้ได้โดยตรง ในรูปของแก๊ส   ไนโตรเจนเป็นธาตุที่จำเป็นในการสร้างโปรโตพลาสซึมของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง โดยจะ เป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีน วัฏจักรของไนโตรเจนมีความซับซ้อนมากกว่าคาร์บอน แหล่งสะสมของไนโตรเจนอยู่ในบรรยากาศ เช่น เดียวกับคาร์บอน ปริมาณไนโตรเจนใน บรรยากาศมีสูงถึงร้อยละ 79 ของอากาศทั้งหมด สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่จะไม่สามารถนำ N2 ในบรรยากาศไปใช้ได้โดยตรง แต่จะใช้ได้เมื่ออยู่ในสภาพสารประกอบ เช่น แอมโมเนีย ไนไตรต์ และไนเตรต ดังนั้นแหล่งสะสมที่แท้จริงของไนโตรเจนจึงอยู่ในสภาพสารอินทรีย์ เช่น ยูเรีย โปรตีน กรดนิวคลีอิค ธาตุไนโตรเจนในบรรยากาศจึงจำเป็นต้องถูกเปลี่ยนรูป ให้อยู่ในสภาพที่สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่จะใช้ได้ ซึ่งเกิดโดยขบวนการตรึงไนโตรเจน (nitrogen fixation) นอกจากนี้ ในวัฏจักรของไนโตรเจนยังมีขบวนการอื่นๆ อีก 3 ขบวนการที่สำคัญ คือ ammonification, nitrification และ denitrification ขบวนการตรึงไนโตรเจน (nitrogen fixation) เป็นการเปลี่ยนแก๊สไนโตรเจนจากอากาศให้อยู่ในสภาพของ แอมโมเนียหรือไนเตรตซึ่งพืชนำไปใช้ได้้ ซึ่งเกิดขึ้นได้ 3 วิธี คือ 1. เกิดโดยขบวนการ electrochemical fixation และ photochemical fixation โดยปฏิกิริยาจากฟ้าแลบ ฟ้าผ่า สามารถตรึงไนโตรเจนเป็นไนเตรตได้ถึง 7.6 x 106 เมตริกตัน/ปี 2. การตรึงไนโตรเจนโดยขบวนการทางชีววิทยา เกิดโดยการกระทำของสิ่งมีชีวิตซึ่งจะ ได้ไนเตรตถึงปีละ 54 x 106 เมตริกตัน สิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องในขบวนการนี้มีหลายกลุ่ม คือ   2.1 symbiotic bacteria ได้แก่แบคทีเรียที่อาศัยในปมรากของพืชตระกูลถั่วหลายชนิด ซึ่งปัจจุบันมีความสำคัญมาก และเป็นที่สนใจของนักวิจัยที่จะใช้จุลินทรีย์นี้ในการตรึง ไนโตรเจนแก่พืชแทนการใส่ปุ๋ย แบคทีเรียนี้ส่วนใหญ่อยู่ในสกุล Rhizobium ซึ่งแต่ละชนิด จะมีความเฉพาะเจาะจงในการอยู่ร่วมกับพืชพวกถั่วชนิดต่างๆ มาก   2.2 free – living nitrogen fixers ได้แก่แบคทีเรียพวก Azotobacter และ Clostridium รวมทั้งสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินอีกหลายชนิด เช่น Nostoc และ Anabaena 3. การตรึงไนโตรเจนโดยการสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรม ซึ่งจะได้ไนเตรตออกมาใช้ใน สภาพของปุ๋ยปีละเป็นจำนวนมาก เช่น ปี พ.ศ.2511 มีมากถึง 30 x 106 เมตริกตันและ ปริมาณนี้จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แอมโมเนียและไนเตรตในสภาพที่ละลายน้ำได้จะถูกพืชนำ ไปใช้สังเคราะห์กรดอะมิโนและโปรตีนเพื่อใช้สร้างเป็นโปรโตพลาสซึมของพืชต่อไป หรือ ถ้าสัตว์กินพืช โปรตีนในพืชจะเปลี่ยนเป็นโปรตีนในสัตว์ เมื่อพืชและสัตว์ลงซากจะถูกย่อย สลายให้กลายเป็นแอมโมเนีย หรือในสัตว์เองนั้น เมตาบอสิซึมของโปรตีนจะให้ของเสีย ในรูปของยูเรียและของเสียพวกไนโตรเจนรูปอื่น ๆ เช่น กรดยูริค   ขบวนการย่อยสลายของกรดอะมิโน (ammonification)   ขบวนการย่อยสลายกรดอะมิโน (หรือโปรตีน) นี้เกิดโดยการกระทำของ ammonifying bacteria เช่น Pseudomonas และ Proteus ขบวนการเปลี่ยนแปลงตอนนี้จึงเรียกว่า ammonification ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนจากกรดอะมิโน หรือโปรตีนในซาก หรือในของ เสียให้เป็นแอมโมเนีย   ขบวนการ nitrificaltion วัฏจักรฟอสเฟต   ฟอสฟอรัสเป็นธาตุจำเป็นอีกอย่างหนึ่งที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตเช่น เป็นองค์ ประกอบของ phospholipids หรือของ ATP ซึ่งเป็นโมเลกุลที่สะสมพลังงานที่พบใน สิ่งมีชีวิตทั่วไป ฟอสฟอรัสพบมากในโปรโตพลาสซึมของพืชและสัตว์ซึ่งจะถูกย่อยสลาย ได้้โดยขบวนการเมตาบอลิซึมในเซลล์ หรือเมื่อตายลงจะถูกย่อยสลายโดย phospha tizing bacteria เพื่อให้กลายเป็นฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้ (dissolved phoshates) เช่น CaHPO4 ฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้นี้อาจถูกพืชใช้โดยตรงหรืออาจจะตกตะกอน รวมเป็นหินฟอสเฟตในทะเลซึ่งถ้าเป็นหินฟอสเฟตจะละลายน้ำยากซึ่งมีสูตร Ca3 (PO4)2 นอกจากนี้ฟอสเฟตอาจจะถูกตรึงอยู่ในสภาพที่นำมาใช้ไม่ได้ เช่น อยู่ในกระดูก หรือ ในหินขี้นกทะเล (guano deposits) จนกว่าคนจะนำมาใช้ดังนั้นฟอสเฟตจึงมักจะถูก ตรึงอยู่ในทะเลในสภาพของหินฟอสเฟต แหล่งทดแทนฟอสเฟตธรรมชาติบนพื้นดิน คือมูลสัตว์ชนิดต่างๆซึ่งนำมาใช้เป็นปุ๋ยธรรมชาติ แต่ในบางแห่งมูลสัตว์อาจถูกนำไป ใช้เป็นเชื้อเพลิง เช่น มูลวัว ควาย ถูกนำไปตากแห้ง และเผาเป็นเชื้อเพลิงซึ่งเป็นการ สูญเสียฟอสเฟตธรรมชาติไป   แหล่งสะสมของฟอสเฟตที่ใหญ่ที่สุดของโลกอยู่ในสภาพของหินฟอสเฟตที่มีสาร ประกอบของ ferric phosphate และ calcium phosphate สารประกอบทั้ง 2 ชนิด จะละลายได้น้อยมาก จึงมีการหมุนเวียนนำมาใช้ในวัฎจักรช้ามาก และในการละลาย ออกมาใช้นั้นมักจะเกิดโดยปฏิกิริยาของกรดไนตริคเจือจางที่เกิดขึ้นระหว่างขบวนการ nitrification หินฟอสเฟตนี้จึงต้องมีการขุดและนำไปถลุงแยกส่วนประกอบเพื่อเอาไป ใช้ในระบบนิเวศต่างๆ   แต่ในปัจจุบันแหล่งฟอสฟอรัสที่สำคัญอีกแหล่ง คือ ผงซักฟอกที่ใช้ตามบ้านเรือน และ เมื่อถูกปล่อยลงท่อระบายน้ำเสีย ก็จะไหลมารวมกันในแม่น้ำ ลำธาร คลอง ทะเลสาบ และปากแม่น้ำ ซึ่งจะสังเกตได้ว่าแม่น้ำหรือคูคลองที่มีฟอสเฟตจากผงซักฟอกปะปนมาก นั้นผิวน้ำจะเป็นฟอง และฟองจะเป็นตัวกีดนั้นการแลกเปลี่ยนออกซิเจนของผิวน้ำและ บรรยากาศ นอกจากนี้การมีฟอสเฟตสะสมอยู่ในน้ำมากๆ จะทำให้สาหร่ายเพิ่มขึ้นเป็น จำนวนมากและอาจเป็นเหตุให้เกิดน้ำเสียตามมาได้ ที่เรียกว่า ภาวะสารอาหารในน้ำ มากเกินไป (eutrophication) ที่มา : http://www.rmutphysics.com/charud/scibook/bio2/chapter5/eco5.htm    อธิบายข้อสอบ 

พะยูน (Dugong, Sea Cow) เป็นสัตว์ป่าสงวนชนิดหนึ่ง ตามพระราชบัญญัติสัตว์สงวน พุทธศักราช 2535 เป็นสัตว์ป่าสงวนชนิดเดียวที่เป็นสัตว์น้ำ เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อาศัยอยู่ในทะเลเขตอบอุ่น มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Dugong dugon อยู่ในอันดับพะยูน (Sirenia) พะยูนถูกศึกษาทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1776 โดยได้ตัวอย่างต้นแบบจากที่จับได้จากน่านน้ำแหลมกู๊ดโฮปถึงฟิลิปปินส์ เนื่องจากมีรูปร่างคล้ายโลมาและปลาวาฬ เดิมพะยูนจึงถูกจัดรวมอยู่ในอันดับเดียวกันคือ Cetacea แต่จากการศึกษาลักษณะโครงสร้างโดยละเอียดพบว่า มีความแตกต่างกันมาก กล่าวคือ มีขนาดเล็กกว่า หัวกลม รู จมูกแยกจากกัน ปากเล็ก มีฟันหน้าและฟันกรามพัฒนาดี ไม่เป็นฟันยอดแหลมธรรมดาเหมือน ๆ กันอย่างวาฬ^[2] และมีเส้นขนที่ริมฝีปากตลอดชีวิต
ในปี ค.ศ. 1816 เดอ แบล็งวีล นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ทำการแยกความแตกต่างระหว่างพะยูนกับโลมาและปลาวาฬ ออกจากกันและจัดพะยูนเข้าไว้ในกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีกีบ (ungulates) ในอันดับ Sirenia โดยนับว่าพะยูนมีบรรพบุรุษร่วมกันกับช้างมาก่อน รวมถึงการศึกษาซากโบราณของพะยูนชื่อ Eotheroides ในประเทศอียิปต์
พบว่ามีลักษณะบางอย่างเหมือนและใกล้เคียงกันกับ Moeritherium ซึ่งเป็นต้นตระกูลของช้างยุคอีโอซีนตอนต้น (Upper Eocene) หรือเมื่อประมาณ 40 ล้านปีมาแล้ว Eotheroides เป็นสัตว์มี 4 ขา มีฟันครบและอาศัยอยู่ในน้ำ ต่อมามีวิวัฒนาการเพื่อให้อาศัยอยู่ในน้ำได้ดีขึ้น โดยที่ขาหลังจะลดขนาดลงและหายไปในที่สุด ส่วนขาหน้าจะเปลี่ยนแปลงไปมีลักษณะคล้ายใบพายเพื่อให้เหมาะสมกับการว่ายน้ำ จากนั้นก็มีวิวัฒนาการมาเรื่อย ๆ จนกลายมาเป็นพะยูนในปัจจุบัน
พะยูนมีรูปร่างคล้ายแมวน้ำขนาดใหญ่ที่อ้วนกลมเทอะทะ ครีบมีลักษะคล้ายใบพาย ครีบอกมีเล็บขนาดเล็ก ๆ ซึ่งวิวัฒนาการมาจากขาหน้าใช้สำหรับพยุงตัวและขุดหาอาหาร ไม่มีครีบหลัง ไม่มีใบหู ตามีขนาดเล็ก ริมฝีปากมีเส้นขนอยู่โดยรอบ ตัวผู้บางตัวเมื่อเข้าสู่วัยรุ่นจะมีฟันคู่หนึ่งงอกออกจากปากคล้ายงาช้าง ใช้สำหรับต่อสู้เพื่อแย่งคู่กับใช้ขุดหาอาหาร ในตัวเมียมีนมอยู่ 2 เต้า ขนาดเท่านิ้วก้อย ยาวประมาณ 2 เซนติเมตร อยู่ถัดลงมาจากขา คู่หน้า สำหรับเลี้ยงลูกอ่อน มีลำตัวและหางคล้ายโลมา สีสันของลำตัวด้านหลังเป็นสีเทาดำ หายใจทางปอด จึงต้องหายใจบริเวณผิวน้ำ 1-2 นาที อายุ 9-10 ปี สามารถสืบพันธุ์ได้ เวลาท้อง 9-14 เดือน ปกติมีลูกได้ 1 ตัว ไม่เกิน 2 ตัว แรกเกิดยาว 1 เมตร หนัก 15-20 กิโลเมตร ใช้เวลาตั้งท้องประมาณ 1 ปี กินนมและหญ้าทะเลประมาณ 2-3 สัปดาห์ หย่านมประมาณ 8 เดือน อายุประมาณ 70 ปี โดยแม่พะยูนจะดูแลลูกไปจนโต ขนาดเมื่อโตเต็มที่ประมาณ 2 เมตร ถึง 3 เมตร น้ำหนักเต็มที่ได้ถึง 300 กิโลกรัม
อาหารของพะยูน ได้แก่ หญ้าทะเล ที่ขึ้นตามแถบชายฝั่งและน้ำตื้น โดยพะยูนมักจะหากินในเวลากลางวัน พฤติกรรมการหากินจะคล้ายกับหมู โดยจะใช้ครีบอกและปากดุนพื้นทรายไถไปเรื่อย ๆ จนบางครั้ง จะเห็นทางยาวตามชายหาด จากพฤติกรรมเช่นนี้ พะยูนจึงได้ชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "หมูน้ำ" หรือ "หมูดุด"
พะยูนพบได้ในทะเลเขตอบอุ่นอย่างกว้างขวางตั้งแต่ชายฝั่งของทวีปแอฟริกาฝั่งตะวันออก มหาสมุทรอินเดีย ทะเลอันดามัน อ่าวไทย ทะเลจีนใต้ ฟิลิปปินส์ ทะเลเซเลบีส เกาะชวา จนถึงโซนโอเชียเนีย โดยปกติแล้วมักจะไม่อาศัยอยู่น้ำที่ขุ่น
สำหรับสถานะของพะยูนในประเทศไทยอยู่ในภาวะวิกฤต เนื่องจากถูกคุกคามอย่างหนักในเรื่องถิ่นที่อยู่อาศัย ทำให้พฤติกรรมการหากินเปลี่ยนไปกลายเป็นมักจะหากินเพียงลำพังตัวเดียว ปัจจุบันเหลืออยู่เพียงที่เดียวในประเทศไทย คือ บริเวณหาดเจ้าไหม จังหวัดตรัง เท่านั้น คาดว่ามีเหลืออยู่ประมาณ 100 ตัว และอาจเป็นไปได้ว่ายังพอมีเหลืออยู่แถบทะเลจังหวัดระยอง แต่ยังไม่มีรายงานที่มีข้อมูลยืนยันถึงเรื่องนี้เพียงพอ
แต่ในวันที่ 23 เมษายน พ.ศ. 2549 มีชาวประมงจับพะยูนตัวหนึ่งได้ ความยาว 2 เมตร น้ำหนักประมาณ 200 กิโลกรัม ที่อ่าวคุ้งกระเบน จังหวัดจันทบุรี หลังจากการหายตัวไปนานของพะยูนในแถบนี้นานถึง 34 ปี โดยพะยูนตัวสุดท้ายที่จับได้ในบริเวณนี้คือเมื่อ ปี พ.ศ. 2515

ช้าง จัดอยู่ในประเภทสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ขนาดลำตัวใหญ่ ขนตามลำตัวสีเทา จมูกยื่นยาวเรียกว่า งวง ตัวผู้มีงายาวเรียก "ช้างพลาย" ถ้าไม่มีงาเรียก "ช้างสีดอ" ตัวเมียเรียก "ช้างพัง"
ช้างเป็นสัตว์บกที่มีขนาดใหญ่ที่สุด ช้างใช้เวลาในการตั้งครรภ์นานที่สุดในบรรดาสัตว์บกคือ 22 เดือน ช้างแรกเกิดจะมีน้ำหนักประมาณ 120 กิโลกรัม มีอายุขัยประมาณ 50 ถึง 70 ปี ช้างที่มีอายุมากที่สุดที่ได้บันทึกไว้คือ 82 ปี

ประเภทและสายพันธุ์

ช้างปัจจุบัน มีสองสายพันธุ์ คือ

1. ช้างแอฟริกา

ช้างโบราณ ได้แก่

1. ช้างแมมมอธ
2. ช้างสี่งา

ชนิดของช้างเอเชีย
ช้างเอเชียจำแนกได้ 3 ชนิดย่อย ได้แก่

• ช้างเอเชียพันธุ์ศรีลังกา (Elephas maximus maximus Linn)
• ช้างเอเชียพันธุ์อินเดีย (Elephas maximus indicus Cuvier)
• ช้างเอเชียพันธุ์สุมาตรา (Elephas maximus sumatranus Temmick)

ควายป่า เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดหนึ่ง มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Bubalus bubalis มีลักษณะคล้ายควายบ้านเพราะมีชื่อวิทยาศาสตร์เดียวกัน แต่ควายป่าแต่มีลำตัวขนาดลำตัวใหญ่กว่า มีนิสัยว่องไวและดุร้ายกว่าควายบ้านมาก สีลำตัวโดยทั่วไปเป็นสีเทาหรือสีน้ำตาลดำ ขาทั้ง 4 สีขาวแก่หรือสีเทาคล้ายใส่ถุงเท้าสีขาว ด้านล่างของลำตัวเป็นลายสีขาวรูปตัววี (V) ควายป่ามีเขาทั้ง 2 เพศ เขามีขนาดใหญ่กว่าควายบ้านมาก วงเขากางออกกว้างโค้งไปทางด้านหลัง ด้านตัดขวางเป็นรูปสามเหลี่ยม ปลายเขาเรียวแหลม
ตัวโตเต็มวัยมีความสูงที่ไหล่เกือบ 2 เมตร ความยาวหัวและลำตัว 2.40 เมตร - 2.80 เมตร ความยาวหาง 60 - 85 เซนติเมตร น้ำหนักมากกว่า 1,000 กิโลกรัม
มีการกระจายพันธุ์จากประเทศเนปาลและอินเดีย ไปสิ้นสุดทางด้านทิศตะวันออกที่ประเทศเวียดนาม ในประเทศไทยปัจจุบัน เหลืออยู่บริเวณเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าห้วยขาแข้ง จังหวัดอุทัยธานีเท่านั้น
หากินในเวลาเช้าและเวลาเย็น อาหารได้แก่ พวกใบไม้ หญ้า และหน่อไม้ หลังจากกินอาหารอิ่มแล้ว ควายป่าจะนอนเคี้ยวเอื้องตามพุ่มไม้ หรือนอนแช่ปลักโคลนตอนช่วงกลางวัน ควายป่าจะอยู่ร่วมกันเป็นฝูง ฤดูผสมพันธุ์อยู่ราว ๆ เดือนตุลาคมและพฤศจิกายน ตกลูกครั้งละ 1 ตัว ตั้งท้องนาน 10 เดือน ควายป่ามีนิสัยดุร้ายโดยเฉพาะตัวผู้และตัวเมียที่มีลูกอ่อน เมื่อพบศัตรูจะตีวงเข้าป้องกันลูกอ่อนเอาไว้ มีอายุยืนประมาณ 20 - 25 ปี
สถานภาพในประเทศไทย ปัจจุบันเป็นสัตว์ป่าสงวนตามพระราชบัญญัติสงวนและคุ้มครองสัตว์ป่าแห่งชาติ พุทธศักราช 2535

กระทิง (อังกฤษ: Gaur) เป็นวัวป่าชนิด Bos gaurus ในวงศ์ Bovidae ขนยาว ตัวสีดำหรือดำแกมน้ำตาล เว้นแต่ที่ตรงหน้าผากและครึ่งล่างของขาทั้ง 4 เป็นสีขาวเทา ๆ หรือเหลืองอย่างสีทอง เรีบกว่า "หน้าโพ" ขาทั้ง 4 ข้างตั้งแต่เหนือเข่าลงไปถึงกีบเท้ามีสีขาวเทาหรือเหลืองทอง ทำให้มองดูเหมือนสวมถุงเท้า สีขนของกระทิงบริเวณหน้าผากและถุงเท้าเกิดจากคราบน้ำมันในเหงื่อซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของสัตว์ชนิดนี้ คอสั้น และมีพืม (เหนียงคอ) ห้อยยาวลงมาจากใต้คอ เขามีสีเขียวเข้ม ปลายเขามีสีดบริเวณโคนเขามีรอยย่นซึ่งรอยนี้จะมีมากขึ้นเมื่อสูงวัยขึ้น
กระทิงตัวผู้มีขนาดใหญ่กว่าตัวเมีย ลูกที่เกิดขึ้นจะมีสีน้ำตาลแกมแดงเหมือนสีขนของเก้ง มีเส้นสีดำพาดกลางหลัง ลูกกระทิงขนาดเล็กจะยังไม่มีถุงเท้าเหมือนกระทิงตัวโต มีความยาวลำตัวและหัว 250 - 300 ซ.ม. หาง 70 - 105 ซ.ม. ความสูงจากพื้นถึงหัวไหล่ 170 - 185 ซ.ม. น้ำหนัก 650 - 900 ก.ก. โดยตัวผู้มีน้ำหนักมากกว่าตัวเมีย มีการกระจายพันธุ์ในภาคใต้ของจีน อินเดีย ภูฐาน เนปาล พม่า ไทย ลาว กัมพูชา เวียดนาม มาเลเซีย โดยแบ่งออกได้เป็นพันธุ์ย่อย 5 สายพันธุ์ คือ B. g. laosiensis พบในพม่าถึงจีน B. g. gaurus พบในอินเดียและเนปาล B. g. readei, B. g. hubbacki พบในไทยและมาเลเซีย และ B. g. frontalis หรือกระทิงเขาทุย มีเขาที่สั้น เชื่อว่าเป็นลูกผสมระหว่างกระทิงกับวัวบ้าน พบในอินเดีย
มีพฤติกรรมอาศัยอยู่รวมกันเป็นฝูง โดยฝูงหนึ่งมีสมาชิกตั้งแต่ 2 - 60 ตัว สมาชิกในฝูงประกอบด้วยตัวเมียและลูก บางครั้งอาจเข้าไปหากินรวมฝูงกับวัวแดง (B. javanicus) หรือสัตว์กินพืชชนิดอื่น ตัวผู้มักอาศัยอยู่ตามลำพังแต่จะเข้าไปอยู่รวมฝูงเมื่อถึงฤดูผสมพันธุ์ ฝูงกระทิงจะเดินหากินสลับไปกับการนอนหลับพักผ่อนตลอดทั้งวัน โดยบางตัวจะนอนหลับท่ายืนหรือนอนราบกับพื้น สามารถอาศัยอยู่ได้ในหลากหลายสภาพป่า ทั้งป่าเบญจพรรณ ป่าเต็งรัง ป่าดิบแล้ง ป่าดิบเขา หรือบางครั้งก็อาจเข้าไปหากินอยู่ตามไร่ร้างหรือป่าที่อยู่ในสภาพฟื้นฟูจากการทำลาย มักหากินอยู่ไม่ไกลจากแหล่งน้ำมากนักเนื่องจากอดน้ำไม่เก่ง ช่วงฤดูหลังไฟไหม้ป่า จะออกหากินยอดไม้อ่อนและหญ้าระบัดที่มีอยู่มากตามทุ่งหญ้า และป่าเต็งรัง สถานะในประเทศไทยเป็นสัตว์ป่าคุ้มครองประเภทที่ 2 พบเพียงที่เดียว คือ เขาแผงม้า ในอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่ และสถานะในสหภาพนานาชาติเพื่อการอนุรักษ์ธรรมชาติและทรัพยากรธรรมชาติ (IUCN) จัดให้อยู่ในระดับ CR (Critically Endangered) หมายถึงมีความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ในพื้นที่ธรรมชาติขณะนี้
กระทิง มีชื่อเรียกอื่นว่า "เมย" เป็นต้น

วัวแดง เป็นวัวป่าชนิดหนึ่ง มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Bos javanicus รูปร่างคล้ายวัวบ้าน (B. taurus) ทั่วไป แต่มีลักษณะสำคัญที่ต่างไปจากวัวบ้านและกระทิง (B. gaurus) คือ มีวงก้นขาวทั้งในตัวผู้และตัวเมีย มีเส้นขาวรอบจมูก ขาทั้ง 4 ข้างมีสีขาวตั้งแต่หัวเข่าจนถึงกีบเท้า ระหว่างโคนขาของตัวผู้ไม่มีขน แต่เป็นหนังตกกระแข็ง ๆ เรียกว่า "กระบังหน้า" ความยาวลำตัวและหัวประมาณ 190 - 255 เซนติเมตร หางยาว 65 - 70 เซนติเมตร สูงประมาณ 155 - 165 เซนติเมตร และมีน้ำหนักราว 600 - 800 กิโลกรัม
พบในพม่า ไทย อินโดจีน ชวา บอร์เนียว เกาะบาหลี ซาราวัค ซิลิเบส สำหรับประเทศไทยเคยพบได้ทุกภาค วัวแดงกินหญ้าอ่อน ๆ ใบไผ่อ่อน หน่อไม้อ่อน ลูกไม้ป่าบางชนิด ใบไม้ ยอดอ่อนของพืช และดอกไม้ป่าบางชนิด ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิดย่อย ได้ดังนี้

• B. j. javanicus พบในชวา ตัวผู้สีดำ ตัวเมียสีเหลืองอ่อน
• B. j. lowi พบในเกาะบอร์เนียว มีขนาดเล็กกว่าชนิดแรก เขามีความโค้งสูง ลำตัวสีน้ำตาลแดง
• B. j. birmanicus พบในไทย พม่า กัมพูชา เวียดนาม ตัวผู้และตัวเมียมีสีเดียวกัน และในมาเลเซียส่วนใหญ่จะมีสีดำ

วัวแดงชอบหากินอยู่เป็นฝูง ไม่ใหญ่นัก ราว 10-15 ตัว ปกติจะเริ่มออกหากินตั้งแต่ตอนพลบค่ำไปจนถึงเช้าตรู่ บางครั้งอาจเข้าไปรวมฝูงกับกระทิงและกูปรี (B. sauveli) กลางวันนอนหลบตามพุ่มไม้ทึบ ชอบอยู่ตามป่าโปร่งหรือป่าทุ่ง ชอบกินดินโป่งไม่ชอบนอนแช่ปลัก รักสงบ ปกติไม่ดุร้ายเหมือนกระทิง หากินโดยมีตัวเมียเป็นจ่าฝูง เริ่มผสมพันธุ์ได้เมื่อมีอายุ 2 ปีเศษ ระยะตั้งท้องนาน 8-10 เดือน ปกติออกลูกครั้งละ 1 ตัว ลูกหย่านมเมื่อมีอายุราว 9 เดือน หลังคลอดลูกราว 6-9 เดือน แม่วัวแดงจะเป็นสัดและรับการผสมพันธุ์อีก มีอายุยืนประมาณ 30 ปี วัวแดงยังมีชื่อเรียกอื่น ๆ อีก เช่น วัวเพลาะ เป็นต้น
เป็นสัตว์ที่มีรายชื่อในพระราชบัญญัติสงวนและคุ้มครองสัตว์ป่า พ.ศ. 2535
อนึ่ง ที่ติมอร์ตะวันออก ชาวบ้านนิยมใช้วัวแดงในการไถนา ซึ่งกระทำได้ยากกว่าการใช้วัวบ้านมาก
ที่มา : http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%A7%E0%B8%B1%E0%B8%A7%E0%B9%81%E0%B8%94%E0%B8%87
ที่มา : http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%A7%E0%B8%B1%E0%B8%A7%E0%B9%81%E0%B8%94%E0%B8%87