หน่วยที่ 1: เซลล์และพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต

1.2 การแบ่งเซลล์และการเติบโตของสิ่งมีชีวิต

กระบวนการไมโทซิสและไมโอซิส
การแบ่งเซลล์เป็นกระบวนการสำคัญที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตสามารถเจริญเติบโต ซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอ และสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ได้ กระบวนการแบ่งเซลล์สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทหลัก คือ ไมโทซิส (Mitosis) และ ไมโอซิส (Meiosis)

1. กระบวนการไมโทซิส (Mitosis):
ไมโทซิสเป็นการแบ่งเซลล์ที่ทำให้เซลล์ใหม่ที่เกิดขึ้นมีจำนวนโครโมโซมเท่ากับเซลล์ต้นกำเนิด กระบวนการนี้เกิดขึ้นในเซลล์ร่างกายของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เช่น มนุษย์ และมีขั้นตอนหลักดังนี้:

• โพรเฟส (Prophase): โครโมโซมเริ่มกลายเป็นเส้นที่มองเห็นได้ชัดเจน และเยื่อหุ้มนิวเคลียสเริ่มสลายตัว
• เมตาเฟส (Metaphase): โครโมโซมเรียงตัวอยู่บริเวณศูนย์กลางของเซลล์
• แอนาเฟส (Anaphase): โครโมโซมแยกออกจากกันและเคลื่อนที่ไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์
• เทโลเฟส (Telophase): เยื่อหุ้มนิวเคลียสก่อตัวขึ้นใหม่รอบโครโมโซมที่ขั้วทั้งสองของเซลล์
• ไซโตไคเนซิส (Cytokinesis): เซลล์แบ่งออกเป็นสองเซลล์ที่มีจำนวนโครโมโซมเท่ากับเซลล์ต้นกำเนิด

ไมโทซิสทำให้เกิดการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อในร่างกาย เช่น การฟื้นฟูผิวหนังที่ได้รับบาดเจ็บ

2. กระบวนการไมโอซิส (Meiosis):
ไมโอซิสเป็นกระบวนการแบ่งเซลล์ที่เกิดขึ้นในเซลล์สืบพันธุ์ (Gametes) เช่น เซลล์ไข่และสเปิร์ม กระบวนการนี้ทำให้เซลล์ใหม่ที่เกิดขึ้นมีจำนวนโครโมโซมเป็นครึ่งหนึ่งของเซลล์ต้นกำเนิด โดยมีขั้นตอนดังนี้:

• ไมโอซิส I (Meiosis I):
  
  • โพรเฟส I (Prophase I): โครโมโซมเริ่มกลายเป็นเส้น และเกิดการจับคู่กันของโครโมโซมโฮโมโลกัส (Homologous Chromosomes) ซึ่งอาจมีการแลกเปลี่ยนยีน (Crossing Over)
  • เมตาเฟส I (Metaphase I): โครโมโซมโฮโมโลกัสเรียงตัวที่บริเวณศูนย์กลางของเซลล์
  • แอนาเฟส I (Anaphase I): โครโมโซมโฮโมโลกัสแยกออกจากกัน
  • เทโลเฟส I (Telophase I): เซลล์แบ่งออกเป็นสองเซลล์ที่มีจำนวนโครโมโซมครึ่งหนึ่งของเซลล์ต้นกำเนิด
• ไมโอซิส II (Meiosis II):
  กระบวนการนี้คล้ายกับไมโทซิส แต่มีการแบ่งเซลล์เพิ่มเติม ทำให้เกิดเซลล์ใหม่ 4 เซลล์ที่มีจำนวนโครโมโซมครึ่งหนึ่งของเซลล์ต้นกำเนิด

ไมโอซิสมีบทบาทสำคัญในการสร้างความหลากหลายทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

การเรียนรู้เชิง STEM:
นักเรียนสามารถใช้แผนภาพและโมเดลในการศึกษาขั้นตอนต่าง ๆ ของไมโทซิสและไมโอซิส เพื่อทำความเข้าใจถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นในระดับเซลล์ และสามารถวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมในแต่ละขั้นตอนได้