การสร้าง เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก มีกระบวนการ และสำคัญ อย่างไร

การสร้าง เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก

กระบวนการสร้าง เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก เป็นหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญสำหรับการปฏิสนธิในพืชดอก

สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรพืช กลุ่มของพืชดอกจัดเป็นกลุ่มที่มีความหลากหลายทางชนิดพันธุ์สูงมาก ตามรายงานของสวนพฤกษศาสตร์คิว สหราชอาณาจักร รายงานว่า ในโลกนี้ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบและจัดจำแนกพืชดอกไปแล้วประมาณ  369,000 ชนิด

ในแต่ละปี นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบพืชชนิดใหม่ประมาณ 2,000 ชนิด แต่ในทางกลับกัน หลายชนิดพันธุ์ก็อยู่ในภาวะใกล้สูญพันธุ์ จากการประมาณของนักวิทยาศาตร์ คาดว่าประชากรพืชราวร้อยละ 21 หรือ 1 ใน 5 กำลังอยู่ในกลุ่มที่ใกล้สูญพันธุ์

ตามธรรมชาติ กระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชจะเกิดขึ้นที่ดอกไม้ โดยมีเกสรตัวผู้ และเกสรตัวเมีย ทำหน้าที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์ และเมื่อการปฏิสนธิสิ้นสุดลง จากดอกไม้ก็จะกลายเป็นเมล็ดพืชที่พร้อมเจริญเป็นต้นไม้ต่อไป

การสร้างเซลล์สิบพันธุ์ของพืชดอก

กระบวนการสร้าง เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก เกิดขึ้นในเกสรตัวผู้ และเกสรตัวเมีย เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก มี 2 ชนิด คือ เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ และเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย เซลล์สืบพันธุ์ทั้งสองมีขั้นตอนในการแบ่งเซลล์ เพื่อลดจำนวนโครโมโซมลงครึ่งหนึ่ง และเมื่อเกิดการปฏิสนธิ จำนวนโครโมโซมจะมีจำนวนเท่าเดิมอีกครั้ง

เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (male gamete) เกิดขึ้นภายในอับเรณู (anther) โดยมีไมโครสปอร์มาเทอร์เซลล์ (microspore mother cell) แบ่งเซลล์แบบไมโอซีส 1 ครั้ง ได้ 4 ไมโครสปอร์ (microspore) แต่ละเซลล์มีโครโมโซมเท่ากันตือ n หลังจากนั้นนิวเคลียสของแต่ละเซลล์จะแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสได้ 2 นิวเคลียสคือ เจเนอเรทีฟนิวเคลียส (generative nucleus) และ ทิวบ์นิวเคลียส (tube nucleus) เรียกเซลล์ในระยะนี้ว่า ละอองเรณู (pollen grain) หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte)

เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก, การสร้างละอองเรณู, เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้
ภาพแสดงการสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ในพืชดอก หรือที่เรียกว่า ละอองเรณู

เมื่อละอองเรณูแก่เต็มที่อับเรณูจะแตกออกทำให้ละอองเรณูกระจายออกไปพร้อมที่จะผสมพันธุ์ต่อไป ลักษณะของละอองเรณูมีความแตกต่างกันทั้งขนาด รูปร่าง ลักษณะ และจำนวน เนื่องจากพืชดอกมีวิวัฒนาการยาวนานมาก จึงมีความหลากหลาย บางชนิดผิวขรุขระ บางชนิดมีหนามหรือปุ่มยื่นออกมา มีความเหนียวขึ้น เมื่อตกบนยอดเกสรเพศเมียแล้วจะไม่ปลิวไปตามลม ซึ่งเหมาะสมต่อการถ่ายละอองเรณูไปบนยอดเกสรเพศเมีย จำนวนละอองเรณูส่วนใหญ่มีจำนวนมากกว่าเซลล์ไข่มาก เนื่องจากมีโอกาสน้อยที่จะตกบนยอดเกสรเพศเมียพอดี เพราะบางชนิดต้องถ่ายละอองเรณูข้ามดอกและข้ามต้นซึ่งอยู่ในระยะไกลๆ

ละอองเรณู, การสืบพันธุ์ของดอกไม้, เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้, เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก
ภาพของละอองเรณูที่ถ่ายจากกล้องจุลทรรศอิเล็กตรอนแบบส่งกราด (SEM) และใช้โปรแกรมตกแต่งภาพในการย้อมสี

เซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย (female gamete) เกิดขึ้นภายในรังไข่ ซึ่งภายในรังไข่อาจมีหนึ่งออวุล (ovule) หรือหลายออวุล ภายในออวุลมีหลายเซลล์ แต่มีหนึ่งเซลล์ที่ใหญ่กว่าเซลล์อื่นๆ เรียกว่า เมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์ (megaspore mother cell) มีจำนวนโครโมโซมเป็น 2n จากนั้นจะแบ่งเซล์แบบไมโอซิสได้ 4 เซลล์ แต่สลายไป 3 เซลล์ เหลือเพียง 1 เซลล์ เรียกว่า เมกะสปอร์ (megaspore) จากนั้นนิวเคลียสของเมกะสปอร์จะแบ่งแบบไมโทซีส 3 ครั้ง ได้ 8 นิวเคลียส จัดเรียงตัวเป็น 3 กลุ่ม คือ

เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก, เซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย, การสืบพันธุ์ของพืชดอก
ภาพแสดงการสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย มีกระบวนการแบ่งเซลล์หลายขั้นตอน เพื่อให้มีนิวเคลียสที่ทำหน้าที่แตกต่างกันไป
  1. กลุ่มที่อยู่ตรงข้ามกับไมโครไพล์ มี 3 เซลล์ 3 นิวเคลียส มีเยื่อหุ้มเป็น 3 เซลล์เรียกว่า แอนติโพแดล (antipodals cell)
  2. กลุ่มที่อยู่ด้านไมโครไพล์ มี 3 เซลล์ 3 นิวเคลียส นิวเคลียสอันกลางมีขนาดใหญ่ เรียกว่า เซลล์ไข่ (egg cell) อีก 2 อันข้างๆ เรียกว่า ซินเนอน์จิดส์ (synergids)
  3. กลุ่มที่อยู่กลางเซลล์มี 2 นิวเคลียส แต่มีเยื่อหุ้มรวมกันกลายเป็น 1 เซลล์ เรียกว่า โพลาร์นิวคลีไอ (polar nuclei cell)

ดังนั้น ภายในภายเมกะสปอร์จึงประกอบด้วย 7 เซลล์ ที่มี 8 นิวเคลียส เมกะสปอร์ในระยะนี้เรียกชื่อใหม่ว่า ถุงเอ็มบริโอ (embryo sac) หรือ แกมีโทไฟต์เพศเมีย (female gametophyte)

สืบค้นและเรียบเรียง ณภัทรดนัย

ข้อมูลอ้างอิง

https://np.thai.ac/client-upload/np/uploads/files/การสร้างเซลล์สืบพันธุ์และการปฏิสนธิ.pdf

http://www.thaigoodview.com/library/contest2553/type2/science04/24/pages/index96f1.html

https://www.scimath.org/lesson-biology/item/10518-2019-07-18-01-42-50


อ่านเพิ่มเติม โครงสร้างของดอกไม้ อวัยวะสำคัญสำหรับการปฏิสนธิของพืช

เรื่องแนะนำ

ดวงจันทร์ : ย้อนรอยภารกิจ 50 ปี มนุษย์คนแรกบนดวงจันทร์ 

ดวงจันทร์คือสนามประลองและจุดหมายปลายทางของการแข่งขันสู่ห่วงอวกาศในศตวรรษที่ 20 และในที่สุดเมื่อเดือนกรกฎาคม ปี 1969 หรือ 50 ปีก่อน มนุษย์คนแรกก็สามารถขึ้นไปเดินบนดวงจันทร์ได้ ความสำเร็จของภารกิจอะพอลโล 11 ที่เกิดขึ้นหลังการบินครั้งแรกของพี่น้องตระกูลไรต์เพียง 66 ปี เป็นการประกาศความเก่งกาจและฉลาดเฉลียวของมนุษยชาติ

ดาวนิวตรอน ร่องรอยการระเบิดในอวกาศ

ในห้วงอวกาศแสนลึกลับ มีวัตถุต่างๆ มากมายที่มนุษย์ได้สำรวจพบแล้ว และอีกมากมายที่ยังไม่รู้จัก ดาวนิวตรอน เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ แต่เราก็ยังไม่รู้จักดาวชนิดนี้มากนัก ดาวนิวตรอน (Neutron Stars) คือ แก่นกลางขนาดเล็กของดวงดาวที่หลงเหลืออยู่ หลังการระเบิดอย่างรุนแรงของมหานวดาราหรือ “ซูเปอร์โนวา” (Supernova) เมื่อดาวฤกษ์มวลมากวิวัฒนาการมาถึงจุดจบของวงจรชีวิต ซึ่งนับเป็นหนึ่งในเหตุการณ์การระเบิดครั้งรุนแรงที่สุดที่ส่งฝุ่นละออง เศษซากของดวงดาว และกลุ่มก๊าซมากมายกระจายออกไปในห้วงอวกาศ ก่อนหลงเหลือไว้เพียงแก่นกลางความหนาแน่นสูงที่ปราศจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน โครงสร้างของดาวนิวตรอน ดาวนิวตรอนเป็นดวงดาวขนาดเล็กที่มีความหนาแน่นสูง มีเส้นผ่านศูนย์กลางราว 10 ถึง 20 กิโลเมตร มีมวล 1 ถึง 2 เท่าของดวงอาทิตย์ แต่มีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ในระบบสุริยะราว 30,000 ถึง 70,000 เท่า ดาวนิวตรอนมีแรงดึงหรือแรงโน้มถ่วงสูง หากนำเนื้อสารของดาวนิวตรอนขนาดใกล้เคียงก้อนน้ำตาลเล็ก ๆ 1 ก้อนมาไว้บนโลก อาจมีน้ำหนักมากถึง 100 ล้านตันบนโลก เนื่องจากอะตอมของดาวนิวตรอนไม่มีช่องว่างระหว่างอนุภาคโปรตอน (Proton) และอิเล็กตรอน (Electron) ทำให้ประจุบวกและประจุลบของอนุภาคเรียงตัวอยู่ชิดติดกันจนเกิดเป็น “นิวตรอน” (Neutron) ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีคุณสมบัติเป็นกลางทางไฟฟ้า และกลายเป็นชื่อเรียกของดวงดาวความหนาแน่นสูงเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม […]

ระบบภูมิคุ้มกัน (Immune System)

ระบบภูมิคุ้มกัน หนึ่งในระบบของร่างกายที่ต้องอาศัยการทำงานประสานกันหลายส่วนทั้งกลไกการตรวจสอบ และตอบสนองที่ถูกต้อง ระบบภูมิคุ้มกัน (Immune System) คือ กลไกภายในร่างกายที่ทำหน้าที่ป้องกันและต่อต้านอันตรายจากสิ่งแปลกปลอมต่าง ๆ ที่สามารถก่อให้โรคภัยไข้เจ็บ เมื่อเข้าสู่ร่างกายของมนุษย์ โดยเฉพาะเชื้อโรคชนิดต่าง ๆ  รวมไปถึงการทำหน้าที่ตรวจสอบและสร้างกลไกการตอบสนอง เพื่อกำจัดสิ่งแปลกปลอมเหล่านี้ ทำให้ระบบต่าง ๆ ภายในร่างกายสามารถกลับมาทำงานได้ตามปกติ โดยทั่วไปแล้ว สิ่งแปลกปลอมที่เข้าสู่ร่างกายหรือ “แอนติเจน” (Antigen) คือ โมเลกุลของโปรตีนที่สามารถทำการกระตุ้นให้ระบบภูมิคุ้มกันในร่างกายของสิ่งมีชีวิตเกิดการตอบสนอง เป็นสารก่อภูมิต้านทานที่นำไปสู่การสร้าง “แอนติบอดี” (Antibody) หรือสารประกอบที่ร่างกายสร้างขึ้นมา เพื่อมากำจัดและทำลายแอนติเจนหรือสารแปลกปลอมดังกล่าว สิ่งแปลกปลอมและเชื้อก่อโรค ในระบบภูมิคุ้มกัน มี “เซลล์เม็ดเลือดขาว” (White Blood Cell หรือ Leucocyte) ที่สำคัญไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือด ซึ่งทำหน้าที่ป้องกันการแพร่กระจายของเชื้อโรคภายในร่างกายและช่วยกำจัดสารพิษ ของเสีย หรือเซลล์ที่ผิดปกติ ดังนั้น หน้าที่หลักของระบบภูมิคุ้มกันจึงประกอบด้วย ป้องกันและทำลายเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอมต่าง ๆ กำจัดเซลล์ที่เสื่อมสภาพออกจากระบบของร่างกาย เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดงที่มีอายุมาก จับตาดูเซลล์ที่แปรสภาพผิดไปจากปกติ เช่น เซลล์ที่กำลังเติบโตไปเป็นเซลล์มะเร็ง เป็นต้น ระบบภูมิคุ้มกันสามารถจำแนกออกเป็น 2 […]

World Update: รายงานเผย วัคซีนเข็ม 4 ต้านโควิด-เพิ่มภูมิ แนะฉีดเพิ่ม

โควิด-19: รายงานใหม่ระบุ วัคซีนเข็ม 4 ห่าง เข็ม 3 หกเดือนในผู้สูงอายุเพิ่มการป้องกันและปลอดภัย – เน้นถึงประโยชน์การฉีดเพิ่ม วัคซีนเข็ม 4 – งานวิจัยล่าสุดจากมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตัน สหราชอาณาจักร ที่ได้ศึกษาผู้สูงอายุ 75 ปีขึ้นไปจำนวน 166 คนซึ่งได้รับการฉีควัคซีนป้องกันไวรัสโควิด-19 กระตุ้นเป็นเข็มที่ 4 ประเภท mRNA พบว่าร่างกายยังคงมีระดับแอนติบอดีเพิ่มขึ้นและยังไม่พบอาการผิดปกติรุนแรงใดๆ หลังจากผ่านไปแล้วสองสัปดาห์ให้หลัง ทีมวิจัยได้ฉีดเข็มกระตุ้นที่ 4 นี้หลังจากผู้เข้าร่วมการศึกษาฉีดวัคซีนเข็มที่ 3 แล้วนาน 6 เดือน โดยภูมิคุ้มกันมีการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และสูงกว่าระดับภูมิคุ้มกันที่เกิดขึ้นเมื่อฉีดเข็ม 3 กว่า 12 ถึง 16 เท่าทั้งวัคซีนของไฟเซอร์ (Pfizer) และโมเดอร์นา (Moderna) “เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่า วัคซีนโควิด-19 เข็มที่ 4 สามารถกระตุ้นทั้งแอนติบอดีและภูมิคุ้มกันของเซลล์ได้อย่างมาก เมื่อคุณฉีดหลังจากได้รับวัคซีนเข็มที่ 3 นานกว่า 6 เดือน” ศาสตราจารย์ […]