วันพฤหัสบดีที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2556

สารประกอบเคมีของสิ่งมีชีวิต

สารประกอบเคมีของสิ่งมีชีวิต
สิ่งมีชีวิตบนโลกประกอบด้วยธาตุหลัก 4 ธาตุ คือ
ไฮโดรเจน (H)
ออกซิเจน (O)
ไนโตรเจน (N)
คาร์บอน (C)
ซึ่งเป็นธาตุเบาที่มีอยู่ทั่วไปบนโลกและในจักรวาล นอกจากนั้นเซลล์ยังใช้ฟอสฟอรัส(P) และกำมะถัน (S) ในการสร้างวัสดุโครงสร้างของเซลล์ และกระบวนการเผาผลาญอาหาร เพื่อสร้างพลังงาน ธาตุทั้งหกนี้พบทั่วไปในสารอินทรีย์ของเซลล์ โดยประกอบกันเป็นโมเลกุล ดังนี้
น้ำ เป็นองค์ประกอบหลักของเซลล์ มีอยู่ประมาณร้อยละ 70 ของน้ำหนักเซลล์ทั้งหมด
ไขมัน (Lipids) มีโครงสร้างเป็นไฮโดรคาร์บอน ไม่ละลายน้ำ เป็นองค์ประกอบหลักของ เนื้อเยื้อต่างๆ และมีหน้าที่เก็บสะสมพลังงานเคม
คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) มีโครงสร้างเป็นไฮโดรคาร์บอนเช่นเดียวกับไขมัน แต่มีกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) ซึ่งมีคุณสมบัติในการละลายน้ำ ประกอบด้วยวงแหวนโมเลกุล ของน้ำตาล ซึ่งเมื่อแตกตัวแล้วให้พลังงานออกมา
โปรตีน (Protein) เป็นโมเลกุลที่มีความสลับซับซ้อนมากที่สุด ประกอบขึ้นด้วยกรดอะมิโน (Amino acid) หลายชนิดเรียงต่อกันเป็นสายยาวสลับซับซ้อน คอยทำหน้าที่ต่างๆ ภายในเซลล์ นับตั้งแต่ควบคุมปฏิกิริยาเคมีไปจนถึงเป็นโครงสร้างของร่างกาย ได้แก่ โปรตีนโครงสร้าง เช่น ขน เล็บ เอ็น; โปรตีนขนส่ง เช่น เฮโมโกลบิน ในเม็ดเลือด; โปรตีนภูมิคุ้มกัน เช่น แอนติบอดี; โปรตีนเร่งปฏิกิริยา เช่น เอนไซม์ เป็นต้น (สิ่งชีวิตสร้างโปรตีนมากมายหลายพันชนิด ขึ้นจากกรดอะมิโนเพียง 20 ชนิด)
ภาพที่ 1 โครงสร้างโปรตีนซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลของกรดอะมิโนชนิดต่างๆ เรียงต่อกัน
ที่มา www.lesaproject.com
กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) เป็นโมเลกุลที่ใหญ่ที่สุดในเซลล์ เป็นแหล่งรวบรวมข้อมูล คำสั่ง ซึ่งระบุหน้าที่การทำงานของเซลล์ รวมถึงการถ่ายทอดทางพันธุกรรมด้วย กรดนิวคลีอิกมี 2 ชนิดคือ DNA และ RNA
 
 
 
 

วิธีการทางวิทยาศาสตร์

วิธีการทางวิทยาศาสตร์

 
การศึกษาทางชีววิทยาเป็นวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่งดังนั้นจึงขอกล่าวถึงวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientificmethod)ซึ่งมีวิธีการแบ่งเป็นขั้นดังนี้

1.การสังเกต (observation) วิทยาศาสตร์ทุกแขนงเริ่มต้นด้วยการสังเกตปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเสมอ
2. ปัญหา (Problem) เมื่อสังเกตแล้วจะทำให้มีปัญหาเกิดขึ้นตามมา
3. สมมติฐาน (Hypothesis) การตั้งสมมติฐานเป็นการคาดการณ์สิ่งที่จะเกิดขึ้นจากข้อมูล ที่ค้นคว้ามา หรือจาก ประสบการณ์เดิม อาจจะถูกหรือผิดก็ได้ จนกว่าจะได้ทำการทดลองนั้น
4.การทดลอง(Experimentation) เพื่อเป็นการพิสูจน์สมมติฐานที่ตั้งขึ้นว่าถูกต้องหรือไม่ ขณะที่ทดลอง ต้องมีการเก็บข้อมูลด้วย เพื่อนำไปวิเคราะห์ผลด้วย
5. ทฤษฎี (Theory ) เมื่อพิสูจน์สมมติฐานได้ว่ามีโอกาสเป็นความจริงมาก สมมติฐานนั้นก็จะกลายเป็น ทฤษฎีไป ซึ่งเราสามารถนำไปใช้เป็นหลัก ในการอธิบายหรือทำนายปรากฏการณ์ได้อย่างถูกต้อง
 
แหล่งอ้างอิง

การจำแนกทางชีววิทยา


การศึกษาชีววิทยาจำแนกออกเป็นแขนงต่างๆมากมายโดยจัดเป็นกลุ่มใหญ่ ๆได้ 2 กลุ่ม คือ
1.จำแนกตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
1) พฤกษศาสตร์ หรือ พฤกษวิทยา (Botany)
2) สัตวศาสตร์ หรือ สัตววิทยา (Zoology)
2. จำแนกตามวิธีการของการศึกษาถึงสิ่งมีชีวิต
1) ศึกษาถึงสิ่งมีชีวิตแต่ละหน่วย
2) ศึกษาถึงสิ่งมีชีวิตเป็นหมู่เป็นเหล่าสัมพันธ์กัน
จำแนกตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต จำแนกได้ 2 กลุ่ม คือ
1. พฤกษศาสตร์ หรือ พฤกษวิทยา (Botany)
ศึกษาเกี่ยวกับพืช ซึ่งยังแยกออกเป็น กลุ่มย่อย ๆ ได้อีกมากมายเช่นตฤณวิทยา (Agrostology) ศึกษาเกี่ยวกับหญ้า

 

ความสำคัญของชีววิทยา


ชีววิทยา มีความสำคัญต่อชีวิตความเป็นอยู่ของมนุษย์ ทั้งโดยทางตรงและทางอ้อมเป็น อย่างมากเช่น
1.ด้านโภชนาการ เรานำความรู้ทางชีววิทยาไปใช้ประโยชน์ในทางโภชนาการ เช่น การเลือก ชนิดของอาหาร การบริโภค อาหารให้ถูกสัดส่วน นำความรู้ทางชีววิทยาไปใช้เพิ่มผลผลิตอาหาร ในทาง การเกษตรโดยการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์ โดยอาศัยความรู้ในสาขาพันธุศาสตร์ ชีวเคมีและ โภชนาการ ฯลฯ
2.ด้านการแพทย์และสาธารณสุข เกี่ยวกับการดูแลรักษาร่างกาย การป้องกันโรคและการ รักษาโรค ซึ่งชีววิทยา เป็นพื้นฐานสำคัญในทางแพทยศาสตร์และสาธารณสุข
3.การควบคุมศัตรูพืชและสัตวโดยอาศัยความรู้ทางชีววิทยาในสาขาอนุกรมวิธาน นิเวศวิทยา โดยเฉพาะการควบคุม ศัตรูพืช และสัตว์โดยวิธีทางชีววิธี (Biological Control)
4.การอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและการป้องกันมลภาวะของสิ่งแวดล้อม หมายถึงการใช้ทรัพยากร ให้คุ้มค่าและใช้ได้นานโดยไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม
5.การพัฒนาประเทศในทุก ๆ ด้าน โดยเฉพาะด้านเศรฐกิจ เช่น พืชผัก ธัญพืช ที่ใช้ บริโดภคและส่งเป็นสินค้าออก การใช้พลังงานทดแทน เช่น มูลสัตว์ ซากสัตว์ ใช้ผลิตก๊าซ ชีวภาพอ้อยและมันสำปะหลังใช้ผลิตแอลกอฮอล์ สิ่งเหล่านี้ต้องใช้ความรู้พื้นฐานทาง พฤกษศาสตร์และสาขาอื่น ๆ ทางชีววิทยาร่วมกันเป็นอย่างมาก
 

แหล่งอ้างอิง