การแบ่งเซลล์ (Cell Division )

การแบ่งเซลล์ (Cell Division )

                   เซลล์ของสิ่งมีชีวิตชั้นสูง จะมีการแบ่งเซลล์ 2 วิธีด้วยกัน คือ การแบ่งเซลล์แบบไมโตซิส (Mitosis) ซึ่งเป็นการแบ่งเซลล์เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ หรือเพื่อซ่อมที่ถูกทำลายไป การแบ่งเซลล์แบบไมโตซิสนี้จะได้เซลล์ใหม่สองเซลล์และแต่ละเซลล์จะมีคุณสมบัติหรือจำนวโครโมโซมเท่ากับเซลล์เริ่มต้นทุกประการ ส่วนการแบ่งเซลล์อีกวิธีหนึ่ง คือการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส (meiosis) ซึ่งจะเป็นการแบ่งเซลล์ของพวกเยร์มไลน์เซลล์ (germ line cell) เพื่อให้ได้เซลล์สืบพันธุ์หรือแกมีท (gamete) เช่น สเปอร์มและไข่นั่นเอง การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสจะได้เซลล์ลูก 4 เซลล์ แต่ละเซลล์จะมีจำนวนโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์เริ่มต้น ดังนั้นเมื่อมีการรวมตัวกันของเซลล์สืบพันธุ์เหล่านี้ เช่น การรวมตัวกันระหว่างสเปอร์ม และไข่จะได้ไซโกต (zygote) ซึ่งมีจำนวนโครโมโซมเท่ากับพ่อ-แม่

1.  วัฏจักรของเซลล์ (Cell Cycle)

ภาพที่ 1  วัฏจักรของเซลล์  

                   วัฏจักรของเซลล์ หมายถึง ช่วงเวลาจากการแบ่งเซลล์ครั้งหนึ่งไปจนจบการแบ่งเซลล์ครั้งต่อไป ซึ่งประกอบไปด้วยระยะต่าง ๆ 2 ระยะด้วยกัน คือ อินเตอร์เฟส (interphase) หรือเมตาโบลิกเฟส (metabolic phase) หรือระยะนี้จะใช้เวลานานที่สุด หรือประมาณ 90 เปอร์เซนต์ของวัฏจักรของเซลล์จะอยู่ในระยะนี้ และอีกระยะหนึ่งคือมิโตติกเฟส (mitotic phase, M) หรือดิวิชั่นเฟส (ivision phase) ซึ่งเป็นระยะที่โครโมโซมมีการเปลี่ยนแปลงขนาดและพฤติกรรม จนผลสุดท้ายเมื่อมีการแบ่งไซโตพลาสม (cytokinesis) จะได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ ซึ่งเรียกว่าเป็น 1 วัฏจักรของเซลล์ พบทั้งในโปรคารีโอท และยูคารีโอท แต่จะแตกต่างกัน

                   วัฏจักรของเซลล์โปรคารีโอท ( Prokaryotic cell cycle) โครโมโซมมีลักษณะเป็นสาย ดีเอนเอ เกลียวคู่ เส้นเดี่ยวล้อมเป็นวงกลม ( single , circular chromosome) โครโมโซมจำลองตัวอง ได้ DNA 2 ชุด เซลล์แยกเป็นสองส่วน ( binary fission) ได้เซลล์ลูก 2 เซลล์ แต่ละเซลล์มีโครโมโซม 1 ชุด มีข้อมูลทางพันธุกรรมเหมือนกัน

 ภาพที่  2  การแบ่งเซลล์ออกเป็นสองส่วนของแบคทีเรีย

                    วัฏจักรของเซลล์ยูคารีโอท ( Eukaryotic cell cycle) ประกอบไปด้วยระยะต่าง ๆ 2 ระยะคือ อินเตอร์เฟส (interphase) หรือเมตาโบลิกเฟส (metabolic phase) และมิโตติกเฟส (mitotic phase, M) หรือ ดิวิชั่นเฟส ( division phase)

 ภาพที่  3  วัฏจักรของเซลล์ยูคารีโอท

                    1. ระยะอินเตอร์เฟส

 ภาพที่  4  ระยะอินเตอร์เฟส  

เป็นระยะที่เซลล์กำลังมีกิจกรรมต่าง ๆ เกิดขึ้นมากมาย แต่เราไม่สามารถตรวจดูรูปร่างโครโมโซมด้วยกล้องจุลทรรศน์ธรรมดาได้ในระยะนี้ ใช้เวลานานที่สุด ประมาณ 90 % ของวัฏจักร เป็นระยะที่โครโมโซมมีการเปลี่ยนแปลงขนาดและพฤติกรรม 

 ภาพที่  5  วัฏจักรของเซลล์แบบไมโทซิส  

                   เซลล์มีการเติบโต สร้าง RNA จำลองเซนตริโอล DNA จำลองตัวเอง ขึ้นเป็น 2 เท่า ( DNA replication) เซลล์มีการเติบโตขึ้นเรื่อยๆ มีการสร้างโปรตีน tubulin และสารต่างๆภายในเซลล์ระยะอินเตอร์เฟสจะ แบ่งออกเป็น 3 ระยะย่อย ๆ ด้วยกันคือ

                   ระยะ G1 เป็นระยะที่เพิ่งจะสิ้นสุดการแบ่งเซลล์ โครโมโซมจะกระจายตัวอยู่ภายในเยื่อหุ้มนิวเคลียส

                   ระยะ S เป็นระยะที่มีการจำลองตัวเองของ ดี เอน เอ รวมทั้งมีการสังเคราะห์ อาร์ เอน เอ และโปรตีนต่าง ๆ ภายในเซลล์เพื่อนำมาใช้ในการแบ่งเซลล์

                   ระยะ G2 เป็นระยะที่สิ้นสุดการสร้าง ดี เอน เอ โครโมโซมเริ่มหดตัว แต่ละโครโมโซมจะปรากฏเห็นเป็น 2 โครมาติด (chromatids) 

                   สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะใช้เวลาในการแบ่งเซลล์ 1 วัฏจักร ไม่เท่ากัน แต่โดยทั่วๆ ไปแล้ว วัฏจักรของเซลล์ใช้เวลาประมาณ 20 ชั่วโมง ซึ่งจะเป็นเวลาของอินเทอร์เฟสมากกว่า 19 ชั่วโมง ส่วนเวลาของไมโตติกเฟส จะอยู่ประมาณ 30 นาที - 1 ชั่วโมง และในระยะอินเตอร์เฟสจะเป็นเวลาของ G1 ประมาณ 10 ชั่วโมง ระยะ S ประมาณ 9 ชั่วโมง และ G2 ประมาณ 4 ชั่วโมงเป็นต้น

                   โครโมโซมในระยะอินเตอร์เฟสจะมีขนาดเล็กและยาวมาก จึงเรียกว่า โครมาติน (chromatin) โครมาตินจะประกอบไปด้วยดีเอนเอ ขดเป็นเกลียวรวมกับโปรตีน เมื่อทำการย้อมสีโครมาตินจะพบว่า ช่วงที่โครมาตินพันกันเป็นเกลียว เรียกว่า เฮทเทอโรโครมาติน (heterochromatin) ปรากฎเห็นเป็นก้อนหรือกระจุกติดสีย้อมเข้ม บริเวณนี้พบว่าดีเอนเอหรือยีนมีการจำลองตัวเองขึ้นมาซ้ำๆ กันเป็นจำนวนมาก ( redundant DNA ) ส่วนบริเวณของโครมาตินที่ยืดยาว และติดสีย้อมจาง ๆ เรียกว่ายูโครมาติน (euchromatin) ซึ่งจะเป็นบริเวณที่มียีนหรือดีเอนเอเฉพาะ ( unique DNA)

                   2. ดิวิชั่นเฟส ( Division phase )

                           2.1 ไมโตซิส

                                   - เป็นช่วงสั้นๆ กว่า interphase มาก

                                   - มีการแบ่งนิวเคลียส (karyokinesis) และไซโตพลาสม (cytokinesis)

                                   - เป็นช่วงที่มีการถ่ายทอดสารพันธุกรรมไปยังเซลล์ลูก

                                   - แบ่งเป็นระยะต่างๆดังนี้

                                   2.1.1  ระยะโปรเฟส (prophase) โครโมโซมเริ่มหดตัวสั้นเข้าปรากฏเห็นเป็น 2 โครมาติด หรือที่เรียกกันว่า sister chromatids ซึ่งโครมาติดทั้งสองจะยึดติดกันด้วยเซนโตรเมียร์ (centromere) นิวคลีโอลัสเริ่มจางหายไป เยื่อหุ้มนิวเคลียสเริ่มสลายตัว ในเซลล์สัตว์จะพบว่าเซนตริโอลจะแบ่งตัวเป็นสองชุด และเคลื่อนที่ไปยังคนละขั้วของเซลล์ พร้อมกันนั้นก็จะมีการสร้างเส้นใยสปินเดิล (spindle fiber) ขึ้นมาด้วย

ภาพที่  6  การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโตซีส

                                    เป็นช่วงที่นานที่สุดใน M phase โครโมโซมเริ่มหดตัวสั้นเข้า (condensation ) ช่วยทำไม่ให้โครโมโซมแตกหักง่ายเมื่อถูกดึงให้แยกจากกัน และจะเห็นเป็น 2 โครมาติด (sister chromatids) นิวคลีโอลัส และ เยื่อหุ้มนิวเคลียสเริ่มสลายตัว ในเซลล์สัตว์จะพบว่าเซนตริโอลจะแบ่งตัวเป็นสองชุด (centrosome cycle) และแยกกันออกไป มีการสร้างเส้นใยสปินเดิล ซึ่งประกอบไปด้วยไมโครทูบูล ที่มีโมเลกุลของโปรตีน ทูบูลิน (tubulin)  มี 3 แบบ polar microtubules เส้นใยที่โยงระหว่างขั้วของเซนโตรโซมทั้งสอง kinetochore microtubules เส้นใยที่ยึดติดกับ kinetochore ช่วยในการเคลื่อนที่ของโครโมโซม astral microtubules คือ aster ที่กระจายอยู่รอบๆ เซนโตรโซม ช่วยเสริมแรงดึงขั้วแยกจากกัน

                                   2.2.2  ระยะโปรเมตาเฟส (Prometaphase) เยื่อหุ้มนิวเคลียสแตกตัวเป็น membrane vesicle เล็กๆ kinetochore microtubules จะยึดติดกับ kinetochore ของซิสเตอร์โครมาติด โครโมโซมจะเริ่มเคลื่อนที่ มาเรียงตัวกันในแนวศูนย์สูตรของเซลล์ แต่

                                   2.2.3  ระยะเมตาเฟส (Metaphase)  kinetochore microtubules ดึงคู่ซิสเตอร์โครมาติด ให้มาอยู่ตรงกลางเซลล์  เซนโตรเมียร์จะมาเรียงตัวในแนว equatorial plane ซึ่งจะตั้งฉากกับแนวของpolar microtubules โครโมโซมมีการหดตัวพับซ้อนทำให้หนา และสั้นที่สุด เหมาะสำหรับศึกษาโครโมโซม เช่น การนับ หรือตรวจดูรูปร่างของโครโมโซม 

                                   2.2.4  ระยะแอนาเฟส (Anaphase)   เป็นระยะที่สั้นที่สุดใน Mitosis โมเลกุลของ ทูบูลินของไมโครทูบูลแตกตัว ซิสเตอร์โครมาติดแยกออกจากกันกลายเป็นโครโมโซมลูก (daughter chromosome) สองโครโมโซม โครโมโซมลูก เคลื่อนที่ตามแรงดึงของเส้นใยสปินเดิลไปยังคนละด้านของเซลล์

                                   2.2.5 ระยะเทโลเฟส (telophase)   ระยะสุดท้ายของไมโตซิส มีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสขึ้นมาหุ้มกลุ่มของโครโมโซมทั้ง 2 กลุ่ม นิวคลีโอลัสปรากฎขึ้นใหม่ตรงบริเวณ nucleolar organizer

                                   2.2.6  การแบ่งไซโตพลาสม (Cytokinesis)

  ภาพที่  7-8  การแบ่งไซโตปลาสมของเซลล์พืช และเซลล์สัตว์

                                    ในเซลล์สัตว์ microfilament ที่ติดกับเยื่อหุ้มเซลล์จะเกิด contractile ring เพราะ การหดตัวของแอคติน และไมโอซิน เมมเบรนตรงกลางเซลล์จะเกิดเป็นรอยคอด (clevage furrow)แล้วแยกออกเป็นสองเซลล์ ในเซลล์พืชจะมีการสร้างเซลล์เพลท (cell plate) ขึ้นมากั้นตรงกลางเซลล์ เซลล์เพลท เกิดจากการวมตัวของ golgi vesicle ซึ่งภายในจะบรรจุสารเซลลูโลส เพคติน

                                   เซลล์เพลทจะยาวขึ้นจนไปชนกับผนังเซลล์เดิม ทำให้แบ่งเซลล์ออกเป็นสองเซลล์ ที่เซลล์เพลทมีช่องว่างให้ไซโตพลาสมทั้งสองต่อเนื่องกันได้ช่องนี้เรียกว่า Plasmodesmata

                           2.2 ไมโอซิส (Miosis)  

                           เป็นการแบ่งนิวเคลียสอีกแบบหนึ่ง เกิดขึ้นในพวกยูคารีโอทที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เกิดกับเยอร์มไลน์เซลล์ (germline cells) หรือกลุ่มเซลล์ที่จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ เช่นกลุ่มเซลล์ในอัณฑะหรือกลุ่มเซลล์ในรังไข่ ผลลัพธ์ได้ คือเซลล์สืบพันธุ์ (sex cellsหรือ gametes) 4 เซลล์ ที่มีสารพันธุกรรมหรือโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม

มีกระบวนการแบ่งนิวเคลียส และไซโตพลาสม 2 ครั้ง แต่ ดีเอนเอ มีการจำลองตัวเองครั้งเดียว

แบ่งกระบวนการไมโอซิสออกเป็น 2 ขั้นตอนใหญ่ ๆ

ภาพที่  9  การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส

                           อินเทอร์เฟส ( Premeiotic Interphase)              เตรียมพร้อมเช่นเดียวกับ ไมโตซิส มี G1, S และ G2   ระยะ S ของไมโอซิสจะกินเวลานานกว่าไมโตซิสมาก เช่นเป็นวัน การจำลองตัวเองของดีเอนเออาจจะยังไม่สิ้นสุดในระยะ S อาจจะเลยไปถึง Meiosis I   ปริมาตรของนิวเคลียสมีขนาดใหญ่กว่าของเซลล์ไมโตซิส

                           1.  ไมโอซิสตอนที่  1  (Meiosis I หรือ Reductional division)  เป็นการแยกโครโมโซมคู่เหมือนออกจากกัน (separate  homologous chromosome)  เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมเพียงครึ่งเดียวของเซลล์เดิม แบ่งออกเป็นขั้นตอนย่อยๆ ได้ 4 ขั้นตอน คือ

                                   1.1 ระยะโปรเฟส I (Prophase I) โครมาตินจะเริ่มหดตัวสั้นเข้า ระยะโปรเฟส I แบ่งออกเป็น 5 ระยะย่อย ๆ คือ

                                           1.1.1 เลปโททีน หรือ เลปโทนีมา (leptotene /leptonema )   โครโมโซมยังคงมีขนาดบางและยาว เริ่มจะมีการขดตัวหนาขึ้น

                                           1.1.2 ไซโกทีน หรือไซโกนีมา (zygotene / zygonema) โครโมโซมคู่เหมือนจะมาเข้าคู่กัน (synapse) คู่ของโครโมโซมที่เข้าคู่กันเรียก ไบวาเลนท์ (bivalent)หรือเตแตรด ( tetrad )

                                           1.1.3 พาคีทีน หรือ พาคีนีมา (pachytene / pachynema) โครโมโซมแต่ละไบวาเลนท์จะหดตัวสั้นลง บางตำแหน่งของโครโมโซมคู่เหมือนจะเกิดการแลกเปลี่ยนส่วนของโครโมโซม เกิดการจัดเรียงยีนบนโครโมโซมแตกต่างไปจากเดิม( gene recombination )

                                           1.1.4 ไดโพลทีนหรือไดโพลนีมา(diplotene/diplonema)  โครโมโซมคู่เหมือนเริ่มแยกตัวออกจากกัน อาจมีบางจุดยังคงเชื่อมติดกัน – จุดที่มีการแลกเปลี่ยนโครโมโซม เรียกว่า ไคแอสมา “Chiasma”  การแลกเปลี่ยนฯ จะแลกกันกี่จุดก็ได้ ขึ้นอยู่กับความยาวของโครโมโซม ในเพศหญิง การสร้างไข่จะเริ่มขึ้นตั้งแต่เมื่อยังเป็นทารกอายุประมาณ 4 เดือน และยังอยู่ในครรภ์มารดา เซลล์ในรังไข่ของทารกเพศหญิงจะเริ่มแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสขั้นที่ I จนถึงระยะไดโพลทีนแล้วจึงหยุด เมื่อทารกเจริญจนถึงวัยเจริญพันธุ์ (เริ่มมีประจำเดือนครั้งแรก) เซลล์ที่อยู่ในระยะ ไดโพลทีน จะแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสต่อจนสิ้นสุด ไมโอซิสขั้นที่ II

                                           1.1.5 ไดอาคิเนซิส ( diakinesis )  โครโมซมจะหดตัวสั้นลงมาก ไคแอสมาเลื่อนไปอยู่ปลายของโครโมโซม แต่ละไบวาเลนท์ เริ่มเคลื่อนไปอยู่ตรงกลางเซลล์ เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสสลายไป

                                   1.2 ระยะมาตาเฟส I   แต่ละ ไบวาเลนท์ จะเรียงตัวตามแนวศูนย์สูตรของเซลล์แต่ละ ไบวาเลนท์ จะมี 4 โครมาติด

                                   1.3  ระยะแอนาเฟส I   โครโมโซมคู่เหมือนที่ปรากฎเป็น bivalent จะแยกตัวไปอยู่คนละขั้วของเซลล์ ระยะนี้จะไม่มีการแบ่งตัวของเซนโตรเมียร์  โครโมโซมแต่ละอันจะมี 2 โครมาติด เรียกสภาพนี้ว่า dyad

                                   1.4  ระยะเทโลเฟส I   โครโมโซมในสภาพ dyad จะเคลื่อนที่ไปยังคนละขั้วของเซลล์ มีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสขึ้นมาหุ้มโครโมโซม เกิดการแบ่งไซโตพลาสม ได้เซลล์ลูก 2 เซลล์ แต่ละเซลล์จะมีจำนวนโครโมโซมเป็นครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม ในเซลล์สัตว์เมื่อสิ้นสุดเทโลเฟส I จะตามด้วยไมโอซิสต II ทันที โดยไม่มีการสังเคราะห์ ดีเอนเอ ขึ้นมาอีก

                           2.  ไมโอซิส ตอนที่ II (Meiosis II หรือ Equational division)  การแบ่งเซลล์ในขั้นตอนนี้ จะคล้ายๆ กับไมโตซิส (เพียงแต่ไม่มีการจำลองตัวเองของดีเอนเอเท่านั้น) เป็นการแยกจากกันของ sister chromatids (separates sister chromatids)

                                   2.1 ระยะโปรเฟส II แต่ละโครโมโซมที่ปรากฎเห็น 2 โครมาติด จะหดตัวสั้นเข้า และเริ่มมาเรียงตัวกันตรงกลางเซลล์

                                   2.2 ระยะเมตาเฟส II แต่ละโครโมโซมมาเรียงตัวกันตรงกลางเซลล์ และมีการสร้างเส้นใยสปินเดิลมาจับกับเซนโตรเมียร์ของแต่ละโครโมโซม

                                   2.3 ระยะแอนาเฟส II เซนโตรเมียร์ของแต่ละโครโมโซมจะแบ่งตัวกันออกเป็นสองส่วน ทำให้ sister chromatids ของแต่ละโครโมโซมแยกออกจากกัน ไปรวมกันคนละขั้วของเซลล์

                                   2.4. เทโลเฟส II มีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสขึ้นมาล้อมรอบโครโมโซม 2 ชุด มีการแบ่งของไซโตพลาสม ในที่สุดจะได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ (แต่เนื่องจากมีเซลล์ลูก 2 เซลล์จากเทโลเฟส I ดังนั้นเมื่อสิ้นสุดระยะเทโลเฟส II จะได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์) และแต่ละเซลล์จะมีโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์เริ่มต้น

เปรียบเทียบการแบ่งเซลล์แบบไมโตซิสและไมโอซิส

 ภาพที่  10  เปรียบเทียบการแบ่งเซลล์แบบไมโตซิส และไมโอซิส

3.  การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในพืช

                   1. ขบวนการสร้างละอองเรณู (Microsporogenesis) การสร้างละอองเรณู เริ่มจากเซลล์ในอับเรณู (anther) ที่เรียกกันว่า pollen mother cell หรือ microspore mother cell ซึ่งมีโครโมโซม 2 ชุด หรือ 2n จะแบ่งตัวแบบไมโอซิส I และไมโอซิส II ได้ละอองเรณู 4 เซลล์ แต่ละเซลล์จะมีโครโมโซมเพียงชุดเดียว หรือ n ภายในละอองเรณูแต่ละเซลล์ ซึ่งมีนิวเคลียส 1 อัน (n) นิวเคลียสจะแบ่งตัวแบบไมโตซิส 1 ครั้ง ได้นิวเคลียส 2 อัน คือ generative nucleus (n) และ tube nucleus (n)

ภาพที่  11  ขบวนการสร้างละอองเรณูของพืชมีดอก

                   2. ขบวนการสร้างไข่ (Megasporogenesis) การสร้างไข่หรือ ovum เรื่มต้นจากเซลล์ในรังไข่ ที่เรียกว่า megaspore mother cell ซึ่งมีโครโมโซม 2n แบ่งตัวแบบไมโอซิส ได้เซลล์ 4 เซลล์ แต่ละเซลล์มีโครโมโซมในสภาพ haploid หรือ n แต่ 3 เซลล์จะสลายตัวไปเหลือเพียง 1 เซลล์ พัฒนามาเป็น megaspore นิวเคลียสของ megaspore จะแบ่งตัวแบบไมโตซิส 3 ครั้งได้นิวเคลียสทั้งหมด 8 อัน และมีการจัดเรียงตัวกันเป็นชุด 3 ชุดคือ ชุดที่ 1 เรียกว่า antipodal nuclei (มีนิวเคลียส 3 อัน) จะอยู่ที่ขั้วหนึ่งของเซลล์ ชุดที่ 2 เรียกว่า poler nuclei (มีนิวเคลียส 2 อัน) จะอยู่ตรงกลางเซลล์ และชุดที่ 3 มีนิวเคลียส 3 อัน จะอยู่ด้านล่างของเซลล์ที่มี Micropyle นิวเคลียสชุดนี้จะมี egg nucleus อยู่กลางขนาบข้างด้วย synergid nuclei

ภาพที่ 12  ขบวนการสร้างไข่ของพืชมีดอก

4.   การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในสัตว์

                   1. ขบวนการสร้างสเปอร์ม (spermatogenesis) ขบวนการสร้างสเปอร์ม จะเริ่ม
จากเซลล์ที่อยู่ในอัณฑะที่เรียกกันว่spermatogonia ซึ่งมีโครโมโซม 2n จะแบ่งตัวแบบไมโอซิสได้เซลล์ 4 เซลล์ เรียกว่า spermatids แต่ละ spermatids จะมีโครโมโซม n แล้ว spermatids ก็จะมีการพัฒนาไปเป็นสเปอร์ม หรือ spermatozoa เพื่อทำหน้าที่ในการผสมพันธุ์ต่อไป

ภาพที่ 13 Spermatogenesis 

                   2. ขบวนการสร้างไข่ (Oogenesis) เซลล์ในรังไข่ซึ่งมีโครโมโซม 2n และที่เรียก
กันว่า Oogonia จะมีการเจริญเติบโตขยายขนาดขึ้นเรียกว่า Primary oocyte จะทำการแบ่งตัวแบบไมโอซิสตอนที่ 1 ซึ่งจะได้เซลล์ 2 เซลล์ ขนาดใหญ่ 1 เซลล์และขนาดเล็ก 1 เซลล์ เรียกว่า secondary oocyte และ polar body ตามลำดับ ต่อมา secondary oocyte และ polar body จะเข้าสู่การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสตอนที่ 2 ได้เซลล์ 4 เซลล์ มีขนาดใหญ่ 1 เซลล์และขนาดเล็ก 3 เซลล์ เซลล์ที่มีขนาดใหญ่เรียกว่า ไข่ หรือ ovum ส่วนเซลล์ขนาดเล็ก 3 เซลล์จะสลายตัวไป

ภาพที่ 14 การสร้างเซลล์ไข่ (Oogenesis)

5.  การปฏิสนธิในพืช (Fertilization in Plants)

                   เมื่อละอองเรณูปลิวไปตกบนยอดเกสรตัวเมีย (stigma) ขบวนการนี้เรียกกันว่า ขบวนการถ่ายละอองเกสร (pollination) ละอองเรณูจะงอก pollen tube ลงไปตามก้านชูเกสรตัวเมีย (style) จนถึง embryo sac นิวเคลียสของ ละอองเรณูซึ่งอยู่ในสภาพ haploid จะแบ่งตัวแบบไมโตซิส 1 ครั้ง ได้ tube nucleus และ generative nucleus และ generative nucleus จะแบ่งตัวแบบไมโตซิส อีกครั้งหนึ่ง ได้ sperm nucleus 2 อัน แล้ว sperm nucleus หนึ่งอันจะเข้าไปผสมกับ egg nucleus ได้ zygote หรือ embryo (2n) ส่วน sperm nucleus อีกอันหนึ่งจะเข้าผสมกับ 2 polar nuclei กลายเป็นเอนโดสเปอร์ม(endosperm) ซึ่งมีโครโมโซม 3 ชุด หรือ 3n จะเห็นว่าพืชจะมีขบวนการปฏิสนธิเกิดขึ้น 2 ครั้ง จึงเรียกการปฏิสนธิแบบนี้ว่า การปฏิสนธิซ้อนหรือ double fertilization

ภาพที่  15  Fertilization in Plants 

6.  การปฏิสนธิในสัตว์ (Fertilization in Animals)

                   การปฏิสนธิในสัตว์ ก็คือ การรวมตัวกันของสเปอร์มและไข่ซึ่งต่างก็มีโครโมโซมชุดเดียว หรือ n แล้วจะได้ zygote ที่มีจำนวนโครโมโซมเป็น 2 ชุด หรือ 2n เซลล์สืบพันธุ์ที่เกิดจากการแบ่ง เซลล์แบบ ไมโอซิส จะมีสารพันธุกรรมหรือโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม และเซลล์สืบพันธุ์ ดังกล่าว จะเป็นตัวนำสารพันธุกรรมของพ่อและแม่ไปยังลูก เมื่อมีการปฏิสนธิ เซลล์สืบพันธุ์เหล่านี้จะมารวมตัวกัน ลูกที่เกิดขึ้นจึงมีสารพันธุกรรมทั้งของพ่อและของแม่อยู่ ทำให้ลูกสามารถเจริญเติบโตไปเป็นสิ่งมีชีวิต ชนิดเดียวกันกับพ่อแม่ ซึ่งอาจจะเหมือนกันบ้าง หรือแตกต่างกันบ้างซึ่งก็เนื่องมาจาก การเกิดการแลกเปลี่ยน ส่วนของโครโมโซม ในขบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสนั่นเอง

ภาพที่ 16 การปฏิสนธิในสัตว์ (Fertilization in Animals)

มาตราวัดขนาดเล็ก

เซนติเมตร (ซม, cm) มีขนาดเท่ากับ 0.4 นิ้ว

มิลลิเมตร (มม, mm) มีขนาดเท่ากับ 0.1 cm

ไมโครเมตร (Mm) มีขนาดเท่ากับ 0.001 cm หรือ ไมครอน (M)

นาโนเมตร (nm) มีขนาดเท่ากับ 0.001 ?m หรือ มิลลิไมครอน (mM)

อังสตรอม (Aํ) มีขนาดเท่ากับ 0.1 nm