วันอังคารที่ 21 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2555

วันพุธที่ 9 พฤศจิกายน พ.ศ. 2554

Part 1 : พลังงานและสิ่งแวดล้อม

สวัสดีครับ หลังจากการหายมานาน ในวันนี้ผมจะกล่าวในหัวข้อเรื่องเกี่ยวกับพลังงานและสิ่งแวดล้อม
โดยในส่วนแรกเราต้องมีความเข้าใจเกี่ยวกับทรัพยากร พลังงาน และสิ่งแวดล้อมเสียก่อนนะครับ

โดยในส่วนแรกผมขอนำวีดีโอ มานำเสนอ ที่เกี่ยวข้องกับพลังงาน


เมื่อผู้เรียนได้ชมวีดีโอนี้เสร็จ ผู้เรียนลองบันทึกความรู้และความเข้าใจในการเรียนรู้ ได้

โดยในความหมายของพลังงานผมได้นำข้อความจาก สำนักงานคณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ มานำเสนอ

ดังนี้

1. ความสำคัญของพลังงาน

พลังงานเป็นปัจจัยพื้นฐานที่สำคัญ ในการตอบสนองความต้องการขั้นพื้นฐาน ของประชาชน และเป็นปัจจัยพื้นฐานการผลิต ในภาคธุรกิจและอุตสาหกรรม ดังนั้น จึงต้องมีการจัดหาพลังงาน ให้มีปริมาณที่เพียงพอ มีราคาที่เหมาะสม และมีคุณภาพที่ดี สอดคล้องกับความต้องการของผู้ใช้ เพื่อให้สามารถตอบสนอง ความต้องการขั้นพื้นฐาน ของประชาชน และสามารถตอบสนอง ความต้องการใช้ ในกิจกรรมการผลิตต่างๆ ได้อย่างเพียงพอ

พลังงานที่เราใช้อยู่ในปัจจุบัน อาจแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ พลังงานสิ้นเปลือง และพลังงานหมุนเวียน โดยพลังงานสิ้นเปลือง คือ พลังงานที่ใช้แล้วหมดไป ซึ่งรวมถึงถ่านหิน หินน้ำมัน ทรายน้ำมัน น้ำมันดิบ น้ำมันเชื้อเพลิง และก๊าซธรรมชาติ ส่วนพลังงานหมุนเวียน หมายความรวมถึง พลังงานที่ได้จากไม้ ฟืน แกลบ กากอ้อย ชีวมวล น้ำ แสงอาทิตย์ ลม และคลื่น

2. คุณสมบัติของพลังงานแต่ละชนิด

น้ำมันดิบ มีสถานะตามธรรมชาติ เป็นของเหลวประกอบด้วย สารไฮโดรคาร์บอน ชนิดระเหยง่าย เป็นส่วนใหญ่ และส่วนที่เหลือประกอบด้วย สารกำมะถัน ไนโตรเจน และสารประกอบออกไซด์อื่นๆ ซึ่งมักเรียกว่าเป็นสิ่งปฏิกูล ซึ่งจะมีอิทธิพลต่อคุณภาพ ของผลิตภัณฑ์ที่กลั่นได้ ราคาของน้ำมันดิบ จะถูกหรือแพง ขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำมันดิบว่า มีสิ่งปฏิกูลเจือปนมากน้อยเพียงใด ผลิตภัณฑ์ที่กลั่นได้จากน้ำมันดิบ ได้แก่ ก๊าซปิโตรเลียมเหลว น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันเครื่องบิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และยางมะตอย โดยก๊าซปิโตรเลียมเหลว จะใช้เป็นเชื้อเพลิง ในการหุงต้ม ในยานพาหนะ และในภาคอุตสาหกรรม น้ำมันเบนซิน ดีเซล และน้ำมันเครื่องบิน จะใช้เป็นเชื้อเพลิง ในภาคคมนาคมขนส่ง ส่วนน้ำมันเตา จะใช้เป็นเชื้อเพลิง ในการผลิตไฟฟ้า ในภาคอุตสาหกรรม และในการขนส่งทางน้ำ เมื่อมีการนำน้ำมันเชื้อเพลิง ไปเผาไหม้ ก็จะมีฝุ่นละออง เขม่า และก๊าซที่ถูกปล่อยออกมา ระหว่างขบวนการเผาไหม้ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เป็นต้น ดังนั้น จึงต้องมีการควบคุม ในเรื่องของคุณภาพน้ำมัน และการใช้เทคโนโลยีต่างๆ มาช่วยในการควบคุมเพื่อลดปริมาณ ฝุ่นละออง และก๊าซดังกล่าวไม่ให้เป็นอันตราย ต่อสุขภาพของประชาชน และสิ่งแวดล้อม

ก๊าซธรรมชาติ ประกอบด้วย สารไฮโดรคาร์บอนประเภทต่างๆ เป็นส่วนใหญ่ ส่วนที่เหลือ ประกอบด้วยก๊าซประเภทอื่นๆ โดยเฉพาะไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ โดยมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ ปนอยู่ด้วยในระดับหนึ่ง การซื้อขายก๊าซธรรมชาติ จะคิดราคาตามค่าความร้อน ของเชื้อเพลิง ส่วนข้อกำหนดอื่นๆ จะเป็นส่วนประกอบ ที่ช่วยให้ความมั่นใจ ในความสะอาดว่า จะไม่มีปัญหาในการใช้ ซึ่งปัญหาสิ่งแวดล้อม จากการใช้ก๊าซธรรมชาติ มีค่อนข้างน้อย เนื่องจากในขบวนการ เผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ จะถูกเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ ได้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ เพื่อให้มีการใช้ประโยชน์ ได้อย่างสูงสุด ก๊าซธรรมชาติจะถูกนำไปแยกก่อนการใช้ โดยส่วนที่เป็น ก๊าซมีเทน มักจะนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิง ในการผลิตไฟฟ้า และในอุตสาหกรรม รวมทั้ง ใช้เป็น เชื้อเพลิงในยานพาหนะ ส่วนที่เป็นอีเทน และโพรเพน จะนำไปใช้เป็นวัตถุดิบ ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี และส่วนที่เป็นโพรเพนและบิวเทน จะนำไปใช้เป็นก๊าซหุงต้ม ใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรม และยานพาหนะ

ถ่านหิน คือ หินตะกอนชนิดหนึ่งซึ่งสามารถติดไฟได้ และมีส่วนประกอบ ที่เป็นสารประกอบ ของคาร์บอนไม่น้อยกว่าร้อยละ 50 โดยน้ำหนัก หรือ ร้อยละ 70 โดยปริมาตร และยังมีสารประกอบ อื่นๆ เช่น ไฮโดรเจน อ๊อกซิเจน ไนโตรเจน และกำมะถัน เป็นต้น การจำแนกคุณสมบัติของถ่านหิน ตามคุณสมบัติทางเคมี และค่าความร้อนอย่างหยาบๆ สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ชนิด คือ


ค่าความร้อน ค่าความชื้น ปริมาณขี้เถ้า ปริมาณกำมะถัน
1) แอนทราไซท์ สูง ต่ำ ต่ำ ต่ำ
2) บิทูมินัส สูง ต่ำ ต่ำ ต่ำ
3) ซับบิทูมินัส ปานกลาง-สูง ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง
4) ลิกไนต์ ต่ำ-ปานกลาง สูง สูง ต่ำ-สูง

ส่วนใหญ่มีการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า อุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ และอุตสาหกรรมที่ใช้หม้อไอน้ำ เช่น โรงงานกระดาษ และโรงงานชูรส เป็นต้น อย่างไรก็ตามในการ เผาไหม้ถ่านหินจะมีการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ออกไซด์ของไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ฝุ่นละออง และควัน ดังนั้น ก่อนนำเชื้อเพลิงไปใช้จะต้องหาวิธีการจัดการ กับมลพิษ โดยอาจเลือกใช้ถ่านหินคุณภาพดี หรืออาจลดปริมาณสารมลพิษในเชื้อเพลิง ก่อนนำไปใช้ หรือใช้เทคโนโลยี ในการกำจัดมลพิษที่เกิดขึ้น ก่อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม

เชื้อเพลิงชีวมวล คือ สารทุกรูปแบบที่ได้จากสิ่งมีชีวิต รวมทั้ง การผลิตจากการเกษตรและป่าไม้เช่น ไม้ฟืน แกลบ กากอ้อย วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรอื่นๆ รวมถึง ของเสียจากสัตว์ เช่นมูลสัตว์และของเสีย จากโรงงานแปรรูปทางเกษตร และขยะมาผลิตก๊าซชีวภาพ ในการผลิตพลังงาน จำนวนเท่าๆ กันต้องใช้ไม้ฟืน ในปริมาตรที่มากกว่าน้ำมันและถ่าน ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้ใน ครัวเรือน

พลังน้ำ เป็นพลังงานที่ได้มาจากแรงอัดดันของน้ำ ที่ปล่อยจากอ่างเก็บน้ำเหนือเขื่อน น้ำที่ปล่อยไปนี้ จะได้รับการทดแทนทุกปี โดยฝนหรือการละลายของหิมะ แต่ในการก่อสร้างอ่างเก็บน้ำจะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยต้องสูญเสียพื้นที่ป่าไม้ ต้องมีการอพยพสัตว์ป่า และชาวบ้านที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้น ทำให้ชีวิตความเป็นอยู่ และสภาพแวดล้อม บริเวณดังกล่าวเปลี่ยนแปลงไป

พลังงานแสงอาทิตย์ ได้มาจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ซึ่งนำมาใช้เป็นพลังงานความร้อน และการสังเคราะห์แสง หรือโดยผ่านอุปกรณ์รับแสง เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ เพื่อเปลี่ยนเป็น พลังงานไฟฟ้าและความร้อน เพื่อนำไปใช้งานต่อไป

พลังงานลม เกิดจากการเคลื่อนตัวของอากาศ ถ้าอากาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง จะทำให้มีพลังงานมาก ซึ่งสามารถนำมาใช้หมุนกังหันลม เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

พลังงานความร้อนใต้พิภพ เป็นการนำน้ำร้อนที่มีอยู่ใต้พื้นดิน มาใช้ให้เกิดประโยชน์ ในการผลิตกระแสไฟฟ้า กลุ่มประเทศที่มีการพัฒนาพลังงาน ความร้อนใต้พิภพ มาใช้ประโยชน์ อย่างเด่นชัดมักเป็นกลุ่มประเทศ ที่มีสภาพทางธรณีวิทยา เอื้ออำนวยต่อศักยภาพ ทางพลังงานความร้อนใต้พิภพ ซึ่งได้แก่ บริเวณที่เปลือกโลกมีการเคลื่อนไหว และมีแนวของภูเขาไฟอย่างต่อเนื่อง เช่น ประเทศอิตาลี ไอซ์แลนด์ สหรัฐอเมริกา (แถบตะวันตก) เม็กซิโก ญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์อินโดนีเซีย นิวซีแลนด์ เป็นต้น

พลังงานนิวเคลียร์ เป็นพลังงานที่ได้มาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่งเกิดจากการแตกตัวของ นิวเคลียสของธาตุเชื้อเพลิง เช่น ยูเรเนียม และให้พลังงานความร้อนมหาศาล จึงใช้ในการผลิตไฟฟ้า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ สามารถขจัดปัญหา การปล่อยมลพิษทางอากาศ รวมทั้ง การปล่อยก๊าซเรือนกระจก ที่เป็นปัญหาหลักของเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ แต่ก็มีปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่นที่อาจเกิดจาก การใช้สารรังสี ซึ่งหากมีเทคโนโลยีควบคุมที่ดี ก็จะป้องกันการรั่วไหลของสารรังสีได้ นอกจากนี้ ยังมีปัญหาเรื่องการกำจัดกากนิวเคลียร์ ซึ่งจะต้องมีมาตรการควบคุมดูแล ไม่ให้การกำจัดกาก ของเสียส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมโดยรอบ เนื่องจากสารเหล่านี้มีค่าทางรังสีสูงมาก และจะคงสภาพอยู่เป็นเวลานับพันๆ ล้านปี

เข้าถึงได้ที่ http://www.eppo.go.th/doc/doc-AlterFuel.html

วันอาทิตย์ที่ 19 ธันวาคม พ.ศ. 2553

การสืบพันธ์ของพืชดอก

สวัสดีครับสำหรับผู้ที่สนใจต้องการอ่านเอกสารสามารถ donwload เอกสารได้เลยบนะครับ

อันนี้นะครับ Download (การสืบพันธ์ของพืชดอก)


อาจารย์อดุลย์สมาน

วันพฤหัสบดีที่ 25 พฤศจิกายน พ.ศ. 2553

วันอาทิตย์ที่ 21 มีนาคม พ.ศ. 2553

วันอาทิตย์ที่ 21 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

การหายใจระดับเซลล์ (Respiration)

กระบวนการหายใจระดับเซลล์เป็นการผลิตพลังงานจากสารอาหารที่เซลล์ได้รับ พลังงานที่ได้จะสะสมอยู่ใน รูปของพลังงานพันธะ เมื่อเซลล์ต้องการใช้พลังงาน ก็จะสลายพันธะดังกล่าวเพื่อปลดปล่อยพลังงานออกมา ใช้ในกิจกรรมต่าง ๆ ของเซลล์ เช่น การนำสารบางชนิดเข้าสู่เซลล์, การเคลื่อนที่ เป็นต้น
สารอินทรีย์ที่สามารถสร้างพันธะเพื่อสะสมพลังงานได้มีหลายชนิด แต่สารอินทรีย์ที่สำคัญมากที่สุดที่ใช้ใน การสะสมพลังงานในสิ่งมีชีวิตคือ ATP (ADENOSINETRIPHOSPHATE) ชื่อของสารอินทรีย์บอกให้เรา ทราบว่าสารนี้ประกอบด้วยหมู่ฟอสเฟต 3 หมู่ (TRI = 3) การสลายพันธะระหว่างหมู่ฟอสเฟตจะเป็น การปลอดปล่อยพลังงานที่สะสมอยู่ในพันธะออกมา ในทางกลับกันการสร้างพันธะเหล่านี้ก็ต้องอาศัย พลังงานเช่นกัน






เนื่องจาก ATP มีความสำคัญมากในการสร้างพลังงานภายในเซลล์ เซลล์จึงต้องสร้าง ATP ขึ้นมาใหม่ ตลอดเวลา ถ้าเราให้ร่างกายของคนเราประกอบด้วยเซลล์ประมาณ 20-30 ล้านล้านเซลล์ แต่ละเซลล์ จะต้องสลาย ATP ประมาณ 1-2 พันล้านโมเลกุล ให้เป็น ADP ทุก ๆ นาที หรือเทียบเท่ากับน้ำหนัก ถึงประมาณ 40 กิโลกรัมต่อวัน! เพื่อให้เราสามารถดำรงชีวิตได้อย่างปกติสุข ดังนั้นเซลล์จะต้องสร้าง ATP ขึ้นมาใหม่ ADP ที่เป็นผลจากการสลาย ATP จึงจะสามารถสร้าง ATP ได้พอกับความต้องการ
สารอินทรีย์อีกชนิดที่คล้ายคลึงกันคือ GTP (GUANOSINE TRIPHOSPHATE) ก็สามารถสะสม พลังงานในรูปของพลังงานพันธะและสามารถถ่ายทอดพลังงานนี้ไปยัง ATP ได้อีกด้วย (1 โมเลกุล GTP จะสามารถสร้าง ATP ได้ 1 โมเลกุล)
นอกจากนี้ยังมีสารอินทรีย์อีกพวกหนึ่ง สามารถเก็บสะสมพลังงานจากสารอาหารในรูปของอิเล็กตรอน ซึ่งจะสามารถปล่อยพลังงานที่สะสมไว้ออกมา เมื่อมีการถ่ายเทอิเล็กตรอนไปยังตัวรับอิเล็กตรอนอื่น ๆ พลังงานเหล่านี้จะถูกนำไปใช้สังเคราะห์ ATP เพื่อสะสมพลังงานไว้ใช้ต่อไป สารเหล่านี้ได้แก่ NAD+ (NICOTINAMIDE ADENINE DINUCLEOTIDE) และ FAD (FLAVIN ADENINE DINUCLEOTIDE) ในการรับอิเล็กตรอนของ NAD+ และ FAD นั้นมักมีการรับโปรตอน (H+) มาด้วย ทำให้โมเลกุลของสารทั้งสองตัวที่รับอิเล็กตรอนมาแล้วอยู่ในรูปของ NADH (ดูรูปที่ 2) และ FADH2 ตามลำดับ





การสลายสารอาหารเพื่อให้ได้พลังงานนั้นเซลล์ต้องใช้กระบวนการซับซ้อนเพื่อค่อย ๆ ปล่อยพลังงาน ออกมาอย่างช้า ๆ เซลล์จึงจะสามารถนำพลังงานเหล่านั้นไปเก็บสะสมในรูปของ ATP ได้อย่างมี ประสิทธิภาพ และถึงกระนั้นก็ตามพลังงานจำนวนมากก็สูญเสียไปในรูปของความร้อน ดังนั้นถ้าการปล่อย พลังงานของสารอาหารในสิ่งมีชีวิตเป็นไปอย่างรวดเร็ว นอกจากอาจทำให้เซลล์ได้รับพลังงานลดลงแล้ว อาจเกิดความร้อนสูงเกินไปจนเป็นอันตรายต่อเซลล์
สารอาหารที่ถูกใช้เป็นตัวอย่างในการศึกษาการสลายสารอาหาร คือ น้ำตาลกลูโคส การสลายน้ำตาลกลูโคส จะต้องอาศัยกลุ่มของปฏิกิริยา 3 กลุ่ม คือ ไกลโคลิซิส (GLYCOLYSIS), การสร้างแอซีติลโคเอนไซม์ เอ และ วัฏจักรเครบส์






ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการย่อยสลายกลูโคส คือ พลังงาน, คาร์บอนไดออกไซด์, น้ำและสารอื่น ๆ ที่ได้จาก การนำเอาสารในกระบวนการย่อยสลายไปสังเคราะห์ขึ้น การคำนวณหาพลังงานที่ได้อาจพิจารณาจาก แผนภาพง่าย ๆ นี้





จะเห็นได้ว่าในการย่อยสลายกลูโคสจะได้พลังงานในรูปของ ATP และ GTP จำนวนหนึ่ง ส่วนพลังงานที่เก็บ ในรูปของอิเล็กตรอนใน NADH และ FADH2 นั้น จะถูกเปลี่ยนเป็น ATP โดยการถ่ายทอดอิเล็กตรอนไปยัง ตัวรับอิเล็คตรอนต่าง ๆ หรือที่เรียกว่า ออกซิเดทีพฟอสโฟริเลชั่น (OXIDATIVE PHOSPHORYLATION) ดังนี้





จากแผนภูมิข้างต้นทำให้เราสามารถสรุปได้ว่า NADH1 โมเลกุลเมื่อถ่ายทอดอิเล็กตรอนแล้วจะปลดปล่อย พลังงานเพียงพอสำหรับการสังเคราะห์ ATP 3 โมเลกุล ส่วน FADH2 ให้เพียง 2 ATP เท่านั้น แต่เนื่องจาก ว่าการถ่ายทอดอิเล็กตรอนจะเกิดในไมโทคอนเดรีย (MITOCHONDRIA) เท่านั้น ดังนั้น NADH ที่เกิดจาก ไกลโคลิซิส ในส่วนที่เรียกว่า ไซโทพลาซึม (CYTOPLASM) ของเซลล์ จะต้องถูกนำเข้าสู่ไมโทคอนเดรีย เพื่อ ถ่ายทอดอิเล็กตรอน ในเนื้อเยื่อหัวใจ ตับ และไต NADH จะส่งโปรตอนและอิเล็กตรอนไปยัง NAD+ ที่อยู่ ภายในไมโทคอนเดรียด้วยกระบวนการที่ซับซ้อน NADH ที่เกิดขึ้นในไมโทคอนเดรีย จะถูกเปลี่ยนให้เป็น ATP โดยการถ่ายทอดอิเล็กตรอนผลลัพธ์ของการถ่ายเทอิเล็กตรอนจึงเท่ากับ 3 ATP ตามเดิม ส่วนในเนื้อเยื่อ กล้ามเนื้อลายสมอง และกล้ามเนื้อที่ใช้ในการบินของแมลง NADH จะส่งโปรตอนและอิเล็กตรอนไปยัง FAD จึงได้พลังงานเพียง 2 ATP
ด้วยเหตุผลที่กล่าวมาแล้วผลรวมของการย่อยสลายกลูโคสในเนื้อเยื่อ หัวใจ ตับ และไตจึงอาจมีค่าเท่ากับ
6 ATP - 2 ATP + 3(10ATP) + 2(2ATP) = 38 ATP
ส่วนในเนื้อเยื่อ กล้ามเนื้อลาย สมอง และกล้ามเนื้อที่ใช้ในการบินของแมลงจะมีค่าเท่ากับ
6 ATP - 2 ATP + 2(2ATP) + 3(8ATP) + 2(2ATP) = 36 ATP
ในการถ่ายทอดอิเล็กตรอนนั้นจะสังเกตได้ว่า ออกซิเจนจะเป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้าย นั่นแสดงให้เห็น ว่าการที่ร่างกายของเราหายใจเอาออกซิเจนเข้าไปนั้น ก็เพื่อไปใช้ในการถ่ายทอดอิเล็กตรอนนั่นเอง และเมื่อ เราหายใจออกก็เป็นการถ่ายเทเอาของเสียคือ คาร์บอนไดออกไซด์ ที่ได้จากการย่อยสลายสารอาหารออกมา (ในช่วงวัฏจักรเครบส์) เราจึงเรียกการหายใจระดับเซลล์แบบนี้ว่า การหายใจแบบใช้ออกซิเจน (Aerobic respiration)








เอกสารอ้างอิง
Hopson, J. L. and Wessells, N. K. Essentials of Biology. New York : McGraw-Hill Pub, 1990.
Starr, C. and Taggart R. Bilolgy : the unity and diversity of life. 6th ed. California : wadsworth Publishing Company, Inc, 1992.
Voet, D. and Voet, J. G. Biochemistry. New York : John Wiley & Sons, 1990.



ที่มา : http://www.pkc.ac.th/elearning/data/digital_library/snet5/topic8/top811_5.html



วันจันทร์ที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2552

ข้อสอบวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ

ตอนที่ 1 ข้อความต่อไปถ้าถูกให้เขียนเครื่องหมาย 1 ลงในแบบทดสอบ และถ้าผิดให้เขียน 2 ลงในแบบทดสอบ

.................... 1. เทคโนโลยีชีวภาพที่เก่าแก่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติก็คือ เทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเซลล์ (Cell culture Technology) และ เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ คือ เทคโนโลยีรีคอมบิแนนท์ดีเอ็นเอ (DNA Recombinant Technology) หรือ พันธุวิศวกรรม (genetic engineering)

........................2. เซลลูเลส (cellulase) เป็นเอนไซม์ที่สามารถพบได้ทั่วไปในสัตว์ พืช และจุลินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในราและแบคทีเรีย สามารถย่อยสลายเซลลูโลส (cellulose) ซึ่งเป็นส่วนประกอบโครงสร้างสำคัญของเซลล์พืช

ตอนที่ 2 ให้จับคู่ในข้อความที่คิดว่าถูกต้องที่สุดลงในแบบทดสอบ

ก. Biotechnology ข. Cell culture ค. Fermentation ง . Stem cell จ .sperm '
ฉ. Generation fertilization ช Fertilizer
1. กระบวนการกำเนิดชีวิตมนุษย์หรือสัตว์นั้น สเปิร์มของผู้ชาย จะมาผสมกับไข่ของผู้หญิงกลายเป็น1เซลล์ จากนั้นหนึ่งเซลล์จะทำการแบ่งตัวเป็นทวีคูณ กลายเป็นอวัยวะต่างๆ ขึ้นมา

2. ปุ๋ยอินทรีย์ หรือปุ๋ยธรรมชาติ ชนิดหนึ่งที่ได้มาจากการนำเอาเศษซากพืช เช่น ฟางข้า ซังข้าวโพด ต้นถั่วต่าง ๆ หญ้าแห้ง ผักตบชวา ของเหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม ตลอดจนขยะมูลฝอยตามบ้านเรือนมาหมักร่วมกับมูลสัตว์ ปุ๋ยเคมีหรือสารเร่งจุลินทรีย์เมื่อหมักโดยใช้ระยะเวลาหนึ่งแล้ว เศษพืชจะเปลี่ยนสภาพจากของเดิมเป็นผงเปื่อยยุ่ยสีน้ำตาลปนดำนำไปใส่ในไร่นาหรือพืชสวน เช่น ไม้ผล พืชผัก หรือไม้ดอกไม้ประดับได้

ตอนที่ 3 ให้ตอบเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุด
1. ข้อใดต่อไปนี้กล่าวไม่ถูกต้อง
ก. ปุ๋ยหมักโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ ปุ๋ยหมักในไร่นา ปุ๋ยหมักเทศบาลและปุ๋ยหมักอุตสาหกรรม
ข. Metabolism หมายถึง ปฎิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต มีทั้งปฎิกิริยาเพื่อการสร้างโมเลกุลของสารต่างๆ เรียกว่าanbolism และการย่อยสลายโมเลกุลของสาร เรียกว่า catabolism
ค. สเปคตรัม คือ การแสดงความสามารถในการดูดแสงของสารที่ความยาวคลื่นต่างๆกันของคลื่นแม่เหล็กไพพ้าสารที่มีสีคือสารที่ดูดแสงได้บางส่วนที่ทั้งหมดของความยาวคลื่นของแสงที่มีสีหรือแสงที่ตามองเห็นคือประมาณ 200 -700 นาโนเมตร
ง. การหมักเป็นกระบวนการแปรรูปโดยการใช้เชื้อจุลินทรีย์ปรับสภาวะของอาหารให้เหมาะกับการเจริญของจุลินทรีย์ที่ต้องการ แต่ไม่เหมาะสมกับการเจริญและเพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์ชนิดที่เป็นอันตรายและชนิดที่ทำให้อาหารเสื่อมเสีย และยังทำให้ผลิตภัณฑ์มีกลิ่นรสหรือลักษณะที่ต้องการ ตัวอย่างการหมักผลิตภัณฑ์ต่างๆ

2. ข้อใดต่อไปนี้ ไม่จัดว่าเป็นเชื้อแบคทีเรีย
ก. Zymomonas mobilis
ข Staphycoccus aureus
Candida albicans
Lactococcus acidophilus

ตอนที่ 4 ให้เติมข้อความในช่องว่างให้ถูกต้อง
1. ............................พลังงานทดแทนชนิดหนึ่ง เมื่อนำไปผสมกับน้ำมันสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ ใช้ทดแทนน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล โดยวัตถุดิบที่ใช้ผลิตเอทานอลแบ่งออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ๆ ดังนี้
1. วัตถุดิบประเภทแป้ง ได้แก่ ผลผลิตทางการเกษตรพวกธัญพืช เช่น ข้าวเจ้า ข้าวสาลี ข้าวโพด ข้าวบาร์เลย์ ข้าวฟ่าง และพวกพืชหัว เช่น มันสำปะหลัง มันฝรั่ง มันเทศ เป็นต้น
2. วัตถุดิบประเภทน้ำตาล ได้แก่ อ้อย กากน้ำตาล บีตรูต ข้าวฟ่างหวาน เป็นต้น
3. วัตถุดิบประเภทเส้นใย เช่น ฟางข้าว ชานอ้อย ซังข้าวโพด รำข้าว เป็นต้น

2. Aeromonas liquefaciens, A. formicans, Pseudomonas spp., Flexibacter spp., Columnaris spp. จัดเป็นกลุ่มจุลินทรีย์ประเภท ..........................

ตอนที่ 5 ข้อสอบอัตนัย
1. อธิบายเทคโนโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีชีวภาพ
2. อธิบายกลไกการออกฤทธิ์ของยาต้านจุลชีพ

....................................................................................................................................

ตอนที่ 1

1. ตอบ ข เพราะ เทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเซลล์ไม่ถือว่าเป็นเทคโนโลยีที่เก่าแก่ที่สุดในทางเทคโนโลยีชีวภาพ และเทคโนโลยีที่เก่าแก่ที่สุดในทางด้านไบโอเทคคือเทคโนดลยีการหมัก
2. ตอบ ก

ตอนที่ 2

1. ง
2. ช

ตอนที่ 3
1. ค สเปคตรัม คือ การแสดงความสามารถในการดูดแสงของสารที่ความยาวคลื่นต่างๆกันของคลื่นแม่เหล็กไพพ้าสารที่มีสีคือสารที่ดูดแสงได้บางส่วนที่ทั้งหมดของความยาวคลื่นของแสงที่มีสีหรือแสงที่ตามองเห็นคือประมาณ 400 -700 นาโนเมตร
2. ตอบ ค เพราะเชื้อดังกล่าวจัดเป็นเชื้อรา ที่อยู่ใน
Kingdom:Fungi
Phylum: Ascomycota
Subphylum:Saccharomycotina
Class:Saccharomycetes
Order:Saccharomycetales
Family:Saccharomycetaceae
Genus:Candida
Species: C. albicans

ตอนที่ 4

1. เอทานอล 2. แบคทีเรีย

ตอนที่ 5
1. เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องในทางเทคโนโลยีชีวภาพ ได้แก่
1. การตัดต่อยีน (genetic engineering) เทคโนโลยีดีเอ็นเอสายผสม (recombinant DNA) และเทคโนโลยีโมเลกุลเครื่องหมาย (molecular markers)
2. การเพาะเลี้ยงเซลล์ และ/หรือ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ (cell and tissue culturing) พืช และสัตว์
3. การใช้ประโยชน์จุลินทรีย์บางชนิดหรือใช้ประโยชน์จากเอนไซน์ของจุลินทรีย์

2. การออกฤทธิ์อาจจะเป็นเพียงการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อหรือฆ่าเชื้อ สำหรับการออกฤทธิ์ของยาต้านแบคทีเรีย แบ่งเป็นกลไกหลัก 4 กลไก คือ1. ยับยั้งการสร้างผนังเซลล์ของแบคทีเรีย ได้แก่ ยาในกลุ่ม beta-lactam เช่น penicillins และ cephalosporins เป็นต้น2. ยับยั้งการสร้างโปรตีนของแบคทีเรีย (โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างหรือเป็นเอ็นซัยม์ที่มีบทบาทในการมีชีวิตของแบคทีเรีย) ได้แก่ ยาในกลุ่ม tetracyclines, chloramphenicals และ macrolides เป็นต้น3. ยับยั้งการทำงานของเอ็นซัยม์ของแบคทีเรีย ได้แก่ ยาในกลุ่ม quinolones4. ยับยั้งขบวนการเมตะบอลิก ซึ่งเกี่ยวกับการสร้างสารอาหารและพลังงานของแบคทีเรีย ได้แก่ ยาในกลุ่ม sulfamethoxazole และ trimethoprim
ทั้งนี้การออกฤทธิ์ของยาที่จะครอบคลุมเชื้อแบคทีเรียมากน้อยเพียงใดขึ้นกับสูตรโครงสร้างของยา ซึ่งจะทำให้ยามีคุณสมบัติในการเข้าสู่เซลล์ และออกฤทธิ์ภายในเซลล์ที่แตกต่างกัน


วันอังคารที่ 9 มิถุนายน พ.ศ. 2552

การใช้กล้องจุลทรรศน์

แบบทดสอบก่อนเรียน นะครับ

ความเป็นมาของกล้องจุลทรรศน์


กล้องจุลทรรศน์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่มีความสำคัญต่อมวลมนุษยชาติเราเป็นอย่างมาก ด้วยเป็นเครื่องมือมหัศจรรย์ที่นำมนุษย์ไปสู่การค้นพบกับมิติของโลกอีกมุมหนึ่งที่เต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กนานาชนิด ไม่ว่าจะเป็นสาหร่าย โปรโตซัว แบคทีเรีย เห็ด รา แม้กระทั่งตัวการสำคัญที่ก่อให้เกิดโรคร้ายแรงแก่มนุษย์เรา ซึ่งมีขนาดไม่กี่ไมครอน เช่น ตัวอมีบา และไวรัสสายพันธุ์ต่างๆ ก็ยังสามารถมองเห็นกลไกลและลักษณะของตัวมันได้อย่างชัดเจน กล้องจุลทรรศน์จึงนับว่าเป็นสุดยอดของเครื่องประดิษฐ์ เพราะไม่เพียงแต่ช่วยให้เรามองเห็นสิ่งที่ตาคนเราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าแล้วยังช่วยในกระบวนการศึกษาโครงสร้างภายในของเนื้อเยื่อมนุษย์เพื่อนำไปประกอบการวินิจฉัยและการรักษาโรคต่างๆอีกมากมาย
โดยทั่วไปแล้ว คนที่มีสายตาปกติจะสามารถมองเห็นวัตถุที่มีขนาดเล็กที่สุดได้เพียงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่น้อยกว่า 0.1 มิลลิเมตร ส่วนวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่านี้นั้น สายตาคนเราจะไม่สามารถมองเห็นได้ ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงได้คิดประดิษฐ์เครื่องมือที่ช่วยให้เราสามารถมองเห็นวัตถุที่สายตาคนเราไม่สามารถมองเห็นได้ และบุคคลแรกที่สามารถประดิษฐ์เครื่องมือที่ช่วยให้เราสามารถมองเห็นวัตถุเหล่านั้นได้ มีชื่อว่า Antony Van Leeuwenhoek เป็นชาวเนเธอร์แลนด์ ซึ่งได้บรรยายถึงพืชและสัตว์ขนาดจิ๋วที่ไม่อาจมองเห็นด้วยตาเปล่าเป็นครั้งแรก และเครื่องมือที่ Leeuwenhoek ประดิษฐ์ขึ้นมานั้น ใช้เพียงเลนส์นูนเพียงอันเดียว ทำให้ขยายวัตถุที่ดูให้ใหญ่ขึ้น แต่ประสิทธิภาพของกำลังขยายภาพยังต่ำ เครื่องมือที่ประดิษฐ์ขึ้นมานั้นถูกเรียกว่า “กล้องจุลทรรศน์เลนส์เดี่ยวหรือแว่นขยาย” ซึ่งสามารถขยายได้ถึง


Antony Van Leeuwenhoek 270 เท่า เขาใช้กล้องจุลทรรศน์ในการศึกษาหยดน้ำ จากบึง และแม่น้ำ และจากน้ำฝน ที่รองเก็บไว้ในหม้อ เห็นสิ่งมีชีวิต ชนิดเล็กๆ มากมาย คือ พบแบคทีเรีย สาหร่าย โปรโตซัว สัตว์น้ำขนาดเล็ก แล้วยังส่องดูสิ่งต่างๆ เช่น เม็ดโลหิตแดง เซลล์สืบพันธุ์ ของสัตว์เพศผู้ กล้ามเนื้อ เป็นต้น จึงได้ส่งข้อมูลเผยแพร่ ทำให้ได้ชื่อว่าเป็นคนพบ จุลินทรีย์เป็นคนแรก ต่อมา Robert Hooke ได้ปรับปรุงแก้ไขให้ดีขึ้น โดยเพิ่มในส่วนของแหล่งกำเนิดแสง (Flame) และเลนส์รวมแสง (Condenser) ช่วยในการรวมแสงให้เข้มขึ้น ซึ่งในปัจจุบันนี้ กล้องจุลทรรศน์มีหลายชนิดด้วยกัน และแบ่งตามแหล่งกำเนิดแสงได้เป็น 2 ชนิดคือ
1. กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้แสง (Light Microscope : LM)
2. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (Electron Microscope)

กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้แสง (LM) แบ่งออกเป็น 2 ชนิดด้วยกันคือ
1. กล้องจุลทรรศน์อย่างง่ายหรือแว่นขยาย (Compound Microscope or Magnifying glass) ซึ่งใช้เพียงเลนส์นูนเพียงอันเดียวเป็นตัวช่วยในการขยายวัตถุให้ดูใหญ่ขึ้น และภาพที่ได้จะเป็นภาพเสมือน

2. กล้องจุลทรรศน์เชิงซ้อน (Compound Light Microscope) เป็นกล้องจุลทรรศน์ที่มีระบบเลนส์ที่ทำหน้าที่ขยายภาพ 2 ชุดด้วยกัน คือ เลนส์ใกล้วัตถุ และเลนส์ใกล้ตา กล้องจุลทรรศน์เชิงซ้อนมีหลาย กล้องจุลทรรศน์ชนิดเลนส์เดี่ยวชนิด แต่ชนิดที่ใช้งานทั่วไปในห้องปฏิบัติการ
จะเป็นชนิด Light field Microscope หรือ Bright field Microscope หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์ชนิดนี้คือ เมื่อแสงไฟจากหลอดไฟเป็นแหล่งกำเนิดแสงจะถูกรวบรวมแสงโดย condenser lens ไปตกที่วัตถุที่วางบนแท่นวางวัตถุ (Specimen stage) จากนั้นเลนส์ใกล้วัตถุ (objective lens) จะเป็นตัวขยายวัตถุให้ได้ภาพที่ใหญ่ขึ้น แล้วจะส่งต่อไปยัง เลนส์ใกล้ตา (ocular lens) เพื่อขยายภาพสุดท้าย

กล้องจุลทรรศน์ขยายภาพได้อย่างไร เลนส์ใกล้วัตถุ(Objective lens) เป็นเลนส์แรกที่ทำหน้าที่ขยายภาพให้ใหญ่ขึ้นและเป็นเลนส์ที่มีความยาวโฟกัสสั้นสั้น ดังนั้นวัตถุที่จะศึกษาจะต้องอยู่ห่างจากเลนส์วัตถุมากกว่าทางยาวโฟกัสเล็กน้อย เลนส์ใกล้วัตถุจะสร้างภาพแรกขึ้นมาเป็นภาพจริงหัวกลับขนาดขยาย โดยที่ตำแหน่งของภาพจะไปตกใกล้เลนส์ใกล้ตา (Ocular lens หรือ Eyepiece) ซึ่งใกล้เลนส์มากกว่าทางยาวโฟกัสของเลนส์ ทำให้เกิดภาพเสมือนหัวกลับขนาดขยาย เข้าถึงได้ที่
http://www1.stkc.go.th/stportalDocument/stportal1170654028

ส่วนประกอบของกล้องจุลทรรศน์ชนิด Light field Microscope หรือ Bright field Microscope
กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ในห้องปฏิบัติการทั่วไป Light field Microscope หรือ Bright field Microscope

ส่วนประกอบต่างๆของกล้องจุลทรรศน์ชนิด Bright field Microscope
1. ฐาน (Base) เป็นส่วนที่ใช้ในการตั้งกล้อง ทำหน้าที่รับน้ำหนักทั้งหมดของกล้องจุลทรรศน์
2. ลำกล้อง (Body) เป็นส่วนที่เชื่อมอยู่ระหว่างเลนส์ใกล้ตากับเลนส์ใกล้วัตถุ ทำหน้าที่ป้องกันการรบกวนจากแสงภายนอก
3. แขน (Arm) เป็นส่วนยึดลำกล้องและฐานไว้ด้วยกัน เป็นตำแหน่งที่ใช้จับเวลาเคลื่อนย้ายกล้องจุลทรรศน์
4. แท่นวางวัตถุ (Specimen stage) เป็นแท่นสำหรับวางสไลด์ตัวอย่างที่ต้องการศึกษา มีลักษณะเป็นแท่นสี่เหลี่ยมตรงกลางมีรูให้ลำแสงจากหลอดไฟส่องผ่านไปยังวัตถุที่ต้องการศึกษา แท่นวางวัตถุนี้สามารถเลื่อนขึ้นเลื่อนลงได้
5. ที่หนีบสไลด์ (Stage clip) อยู่บนแท่นวางวัตถุมี 1 คู่ ใช้สำหรับหนีบสไลด์ให้ติดกับแท่นวางวัตถุ
6. ปุ่มปรับภาพหยาบ (Coarse adjustment) เป็นปุ่มขนาดใหญ่ ใช้ในการปรับหาระยะภาพ
7. ปุ่มปรับภาพละเอียด (Fine adjustment) เป็นปุ่มขนาดเล็ก ทำหน้าที่ในการปรับภาพให้ชัดเจนมากขึ้น
8. เลนส์ใกล้วัตถุ (Objective lens) เป็นเลนส์ขยายภาพที่อยู่ใกล้วัตถุ มีกำลังขยายต่างกัน กล้องแต่ละอันจะมี 3 เลนส์ คือ
- เลนส์ใกล้วัตถุกำลังขยายต่ำ (Lower power) กำลังขยาย 4X, 10X
- เลนส์ใกล้วัตถุกำลังขยายสูง (High power) 40X
- เลนส์ใกล้วัตถุแบบ Oil Immersion ขนาด 100X
ภาพที่เกิดจากเลนส์ใกล้วัตถุจะเป็นจริงหัวกลับ
9. เลนส์ใกล้ตา (Ocular lens หรือ Eyepiece lens) ทำหน้าที่ขยายภาพที่ได้จากเลนส์ใกล้วัตถุให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ภาพที่ได้จะเป็นภาพเสมือนหัวกลับ
10. จานหมุน (Revolving nosepiece) ใช้หมุนเมื่อต้องการเปลี่ยนกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ
11. เลนส์รวมแสง (Condenser) จะอยู่ด้านใต้ของแท่นวางวัตถุ ทำหน้าที่รวมแสงให้เข้มขึ้นเพื่อส่งไปยังวัตถุที่ต้องการศึกษา
12. กระจกเงา (Mirror) ทำหน้าที่สะท้อนแสงจากธรรมชาติหรือจากหลอดไฟภายในห้องให้ส่องผ่านวัตถุ
13. ไอริส ไดอะแฟรม (Iris diaphragm) อยู่ใต้เลนส์รวมแสงทำหน้าที่ปรับปริมาณแสงให้เข้าสู่เลนส์ในปริมาณที่ต้องการ

การใช้กล้องจุลทรรศน์


การใช้กล้องจุลทรรศน์
1. การจับกล้องและเคลื่อนย้ายกล้อง ต้องใช้มือหนึ่งจับที่แขนและอีกมือหนึ่งรองที่ฐานของกล้อง
2. ตั้งลำกล้องให้ตรง
3. เปิดไฟเพื่อให้แสงเข้าลำกล้องได้เต็มที่
4. หมุนเลนส์ใกล้วัตถุ ให้เลนส์ที่มีกำลังขยายต่ำสุดอยู่ในตำแหน่งแนวของลำกล้อง
5. นำสไลด์ที่จะศึกษามาวางบนแท่นวางวัตถุ โดยปรับให้อยู่กลางบริเวณที่แสงผ่าน
6. ค่อยๆหมุนปุ่มปรับภาพหยาบให้กล้องเลื่อนขึ้นช้าๆเพื่อหาระยะภาพ แต่ต้องระวังไม่ให้เลนส์ใกล้วัตถุกระทบกับสไลด์ตัวอย่าง เพราะจะทำให้เลนส์แตกได้
7. ปรับภาพให้ชัดเจนขึ้นด้วยปุ่มปรับภาพละเอียด ถ้าวัตถุที่ศึกษาไม่อยู่ตรงกลางให้เลื่อนสไลด์ให้มาอยู่ตรงกลาง
8. ถ้าต้องการให้ภาพขยายใหญ่ขึ้นให้หมุนเลนส์ใกล้วัตถุที่มีกำลังขยายสูงกว่าเดิมมาอยู่ในตำแหน่งแนวของลำกล้อง จากนั้นปรับภาพให้ชัดเจนด้วยปุ่มปรับภาพละเอียดเท่านั้น ห้ามปรับภาพด้วยปุ่มปรับภาพหยาบเพราะจะทำให้ระยะของภาพ หรือจุดโฟกัสของภาพเปลี่ยนไป
9. บันทึกกำลังขยายโดยหาได้จากผลคูณของกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุกับกำลังขยายของเลนส์ใกล้ตา


ข้อควรระวังในการใช้กล้องจุลทรรศน์
เนื่องจากกล้องจุลทรรศน์เป็นอุปกรณ์ที่มีราคาค่อนข้างสูงและมีส่วนประกอบที่อาจเสียหายง่ายโดยเฉพาะเลนส์ จึงต้องใช้และเก็บรักษาด้วยความระมัดระวังให้ถูกวิธี ซึ่งมีวิธีปฏิบัติดังนี้
1. ในการยกกล้องและเคลื่อนย้ายกล้อง ต้องใช้มือหนึ่งจับที่แขนและอีกมือหนึ่งรองที่ฐานของ กล้อง
2. สไลด์และกระจกปิดสไลด์ที่ใช้ต้องไม่เปียก เพราะอาจจะทำให้แท่นวางวัตถุเกิดสนิม และเลนส์ใกล้วัตถุอาจขึ้นราได้
3. เมื่อต้องการหมุนปุ่มปรับภาพหยาบต้องมองด้านข้างตามแนวระดับแท่นวางวัตถุ เพื่อป้องกันการกระทบของเลนส์ใกล้วัตถุกับกระจกสไลด์ ซึ่งอาจทำให้เลนส์แตกได้
4. การหาภาพต้องเริ่มด้วยเลนส์ใกล้วัตถุที่มีกำลังขยายต่ำสุดก่อนเสมอ
5. เมื่อต้องการปรับภาพให้ชัดขึ้นให้หมุนเฉพาะปุ่มปรับภาพละเอียดเท่านั้น เพราะถ้าหมุนปุ่มปรับภาพหยาบจะทำให้ระยะภาพหรือจุดโฟกัสของภาพเปลี่ยนไปจากเดิม
6. ห้ามใช้มือแตะเลนส์ ควรใช้กระดาษเช็ดเลนส์ในการทำความสะอาดเลนส์
7. เมื่อใช้เสร็จแล้วต้องเอาวัตถุที่ศึกษาออก เช็ดแท่นวางวัตถุและเช็ดเลนส์ให้สะอาด หมุนเลนส์ใกล้วัตถุกำลังขยายต่ำสุดให้อยู่ตรงกลางลำกล้อง และเลื่อนลำกล้องลงต่ำสุด ปรับกระจกให้อยู่ในแนวตั้งฉากกับแท่นวางวัตถุเพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นเกาะ แล้วเก็บใส่กล่องหรือตู้ให้เรียบร้อย

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (Electron Microscope: EM)
Ernst Ruskaกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเป็นเครื่องมือที่พัฒนามาจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงธรรมดา เหตุผลที่ทำให้ประดิษฐ์เครื่องมือนี้ขึ้นมาก็ เนื่องจากว่า ประสิทธิภาพในการขยายภาพของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
Max Knoll ธรรมดานั้นไม่สามารถศึกษารายละเอียดของโครงสร้างภายในของสิ่งมีชีวิตและสิ่งที่มีขนาดเล็กมากๆอย่างเช่น ดีเอ็นเอ(Deoxyribo nucleic acid : DNA) ก็ไม่สามารถมองเห็นได้ และเครื่องมีนี้ได้ประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกในประเทศเยอรมนี ในปีค.ศ.1932 โดยนักวิทยาศาสตร์ 2 ท่าน คือ แมกซ์ นอลล์ (Max Knoll) และ เอิร์นสต์ รุสกา (Ernst Ruska) ซึ่งแสงที่ใช้เป็นลำแสงอิเล็กตรอน ที่มีขนาดของความยาวคลื่นประมาณ 0.025 อังสตรอม (oA) มีกำลังขยายถึง 500,000 เท่า หรือมากกว่า
แหล่งกำเนิดแสงอิเล็กตรอนได้จากปืนยิงอิเล็กตรอน (Electron gun) ซึ่งเป็นขดลวดทังสเตน มีลักษณะเป็นรูปตัววี เมื่อขดลวดทังสเตนรั้นขึ้นโดยการเพิ่มกระแสไฟฟ้าเข้าไปในขดลวด ทำให้อิเล็กตรอนถูกปลดปล่อยออกมาจากขดลวดทังสเตน เนื่องจากอิเล็กตรอนมีขนาดเล็กมาก และเพื่อเป็นการป้องกันการชนกันของมวลอากาศกับลำแสงอิเล็กตรอน ซึ่งจะทำให้เกิดการหักเหได้ จึงต้องมีการดูดอากาศจากตัวกล้องให้เป็นสุญญากาศ
ระบบเลนส์ที่ใช้เป็นระบบเลนส์แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic lens) แทนเลนส์แก้วในกล้องจุลทรรศน์ชนิดแสงธรรมดา เลนส์แม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยขดลวดพันรอบแท่งเหล็ก เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านเข้าไปทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้น สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะทำให้ลำแสงอิเล็กตรอนเข้มขึ้น เพื่อไปตกกระทบกับตัวอย่างวัตถุที่จะศึกษา เลนส์ของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนประกอบด้วยเลนส์รวมแสง (Objective lens) และ Projector Lens โดยที่ Projector lens ทำหน้าที่ฉายภาพจากวัตถุ Electron Microscope ตัวอย่างที่จะศึกษาลงบนจอภาพคล้ายกับ Eyepiece ของกล้องจุลทรรศน์ชนิดแสงธรรมดา จอภาพฉาบด้วยสารเรืองแสงพวกฟอสฟอรัส เมื่อลำแสงอิเล็กตรอนตกลงบนจอ จะทำให้เกิดการเรืองแสงขึ้นซึ่งเป็นสารสีเขียวแกมเหลืองที่มองได้ด้วยตาเปล่า สามารถบันทึกภาพได้ดังรูป

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
(Electron Microscope)

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในปัจจุบันมี 2 ชนิดด้วยกัน
1. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องผ่าน (Transmission Electron Microscope: TEM)

เอิร์นสต์ รุสกา สร้างสำเร็จเป็นคนแรก ในปี ค.ศ.1932 ใช้ในการศึกษาโครงสร้างภายในของเซลล์โดยลำแสงอิเล็กตรอนจะส่องผ่านเซลล์ หรือวัตถุตัวอย่างที่ศึกษา ซึ่งต้องมีลักษณะบางเป็นพิเศษ ขั้นตอนในการเตรียมตัวอย่างที่ศึกษายุ่งยาก

หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องผ่าน
ลำแสงอิเล็กตรอนเกิดจากการผ่านกระแสไฟฟ้าแรงสูง เข้าไปในขดลวดทังสเตน (Tungsten filament) ทำให้มีอิเล็กตรอนวิ่งออกมาจากส่วนปลายของ filament จากนั้นจะวิ่งตรงไปยังวัตถุ ซึ่งลำแสงอิเล็กตรอนที่วิ่งผ่านวัตถุจะวิ่งไปยังเลนส์ใกล้วัตถุ (Objective lens) และจะถูกขยายสัญญาณให้ใหญ่ขึ้นโดย Objective lens สุดท้ายอิเล็กตรอนจะไปกระตุ้นโมเลกุลของซิงค์ซัลไฟด์ (Zinc sulfide) ที่ฉาบอยู่บนฉากรับภาพ (Fluorescence screen) ทำให้เกิดเป็นภาพ 2 มิติ โดยที่วัตถุที่มีค่าเลขอะตอม (Atomic number) มากนั้น ภาพที่ได้จะเห็นเป็นสีดำ ส่วนวัตถุที่มีค่าเลขอะตอมน้อย ภาพที่เห็นจะเป็นสีขาว

2. กล้องจุลทรรศน์ชนิดส่องกราด (Scanning Electron Microscope: SEM)
เอ็ม วอน เอนเดนนี (M Von Andenne) สร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1938 โดยใช้ศึกษาผิวของเซลล์หรือผิวของตัวอย่างวัตถุที่นำมาศึกษา โดยลำแสงอิเล็กตรอนจะส่องกราดไปบนผิวของวัตถุ ทำให้ได้ภาพซึ่งมีลักษณะเป็นภาพ 3 มิติ

หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องกราด
เกิดจากการที่ Primary electron วิ่งไปกระทบพื้นผิวของวัตถุ ทำให้มีการสะท้อนกลับของพลังงานในรูปแบบต่างๆ เช่น back-scatter electron, รังสีเอ็กซ์ (X-ray) หรือ secondary electron เป็นต้น และในลำกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องกราด จะมีตัวรับสัญญาณที่ทำหน้าที่รับและเปลี่ยน secondary electron ให้เป็นสัญญาณอิเล็กตรอน (electrical signal) แล้วส่งสัญญาณไปยังจอภาพ (Cathode ray tube) เพื่อทำให้เกิดภาพที่ตามองเห็นได้ โดยภาพที่ออกมานั้นจะมีลักษณะ 3 มิติ จากนั้นจะบันทึกภาพลง Photographic เข้าถึงได้ที
http://www1.stkc.go.th/stportalDocument/stportal_1170654028.doc

เอกสารอ่านเพิ่มเติม
http://www.se-ed.com/webboard/question.asp?gID=2390&brd=Allb&group=brdsciences
http://www.ucmp.berkeley.edu/history/leeuwenhoek.html
http://www.vcharkarn.com/
http://personales.mundivia.es/mggalvez/ruska.htm
http://61.19.145.7/student/science401/bio/bio2-2/micro.htm
http://www.forensic.police.go.th/region6/sakonnakhon/camera.htm
http://biologyweb.esmartstudent.com/course.html
http://www.mut.ac.th/~vet/histo-html

คำถามประจำบทเรียน
1 กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์ทราบได้จากอะไร?
2. เลนซ์วัตถุกำลังขยาย ×60 ตัวหนึ่งมีค่า NA=0.65 อีกตัวหนึ่งมีค่า NA=0.95 เลนซ์ตัวใดมี
Resolving power ดีกว่า?
3. พื้นที่การมองเห็นภาพมีความสัมพันธ์กับกำลังขยายอย่างไร?
4. กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงชนิดต่างๆ ที่นิสิตได้เห็น มีการปรับแต่งองค์ประกอบใดบ้าง?
5. กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงเหมือนหรือแตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอน? อย่างไรบ้าง?
6. ทำไมกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนจึงให้กำลังขยายและความละเอียดได้มากกว่า กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
7. ผนังเซลล์ของแบคทีเรียต่างจากผนังเซลล์ของพืชหรือไม่
8. บอกลักษณะและหน้าที่แตกต่างระหว่างเยื่อชั้นในของ chloroplast กับ mitochondria
9. เปรียบเทียบลักษณะการเคลื่อนไหวของ พารามีเซียมกับวอร์ติเซลลา ซึ่งอาศัยโครงสร้างของเซลล์ส่วนใด
10. cytoskeleton ใน eukaryotic cell มีกี่ชนิด และมีหน้าที่อย่างไร

สามารถส่งคำตอบได้นะครับลงใน ช่องด้านล่าง หรือ สามารถส่งเข้าไปได้ที่ bio.adul@gmail.com นะครับ

วันศุกร์ที่ 29 พฤษภาคม พ.ศ. 2552

Acid -Base 1 title

1 ประเภทของกรด –เบส
ประเภทของกรด
กรดแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ
1. กรดอินทรีย์ หมายถึงกรดที่มีหมู่คาร์บอกซิล( COOH) หรือซัลโฟนิล ( -SO3H)
เช่น กรดฟอร์มิก( HCOOH) , กรดแอซิติก(CH3COOH) , กรดเบนซีลซัลโฟนิก (C6H5SO3H)

2. กรดอนินทรีย์ หมายถึงกรดที่เกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต แบ่งได้ 2 ประเภท
2.1 กรดไฮโดร (Hydro acid ) คือ กรดที่ประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจนกับอโลหะอื่นที่ไม่ใช่ออกซิเจน
เช่น HF , HBr , HCl , HCN , H2S , HI
2.2 กรดออกซีหรือออกโซ(Oxy acid or Oxo acid ) คือกรดที่ประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจน ออกซิเจนและ อโลหะอื่น เช่น H2CO3 , H2SO4 , HNO3 , H2PO4

ประเภทของเบส
เบสอาจแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
1. อินทรีย์เบส คือเบสที่ได้จากสิ่งมีชีวิต เช่น NH3
2. อนินทรีย์เบส คือเบสที่ได้จากสิ่งไม่มีชีวิต ได้แก่เบสที่เป็นสารประกอบไฮดรอกไซด์ เช่น KOH , NaOH

2. การเรียกชื่อ กรด-เบส(เน้นที่การเรียกชื่อกรดทั้งแบบ common name และ IUPAC )
2.1 การเรียกชื่อกรด
การเรียกชื่อกรดไฮโดร
- ให้เรียกคำว่า Hydro นำหน้าแล้วตามด้วยชื่อของอโลหะ แต่เปลี่ยนเสียงพยางค์ท้ายของอโลหะเป็นอิก (ic) แล้วลงท้ายด้วย acid เพื่อบอกว่าเป็นกรด
เช่น HF = Hydrofluoric acid หรือ กรดไฮโดรฟลูออริก
HCl = Hydrochloric acid หรือ กรดไฮโดรคลอริก
HBr = Hydrobromic acid หรือ กรดไฮโดรโบรมิก
การเรียกชื่อกรดออกโซ
แบบสามัญ (common name)
- ถ้าอโลหะที่รวมตัวกับ H และ O เกิดกรดออกโซ 1 ชนิด ให้เรียกชื่ออะตอมกลาง (อโลหะอื่นที่ไม่ใช่ H หรือ O) แต่เปลี่ยนพยางค์ท้ายเป็นอิก(ic) เช่น H2CO3 เรียกว่า Carbonic acid หรือ กรดคาร์บอนิก
- ถ้าอโลหะที่รวมตัวกับ H และ O เกิดกรดออกโซ 2 ชนิด ให้เรียกชื่ออะตอมกลางแล้วเปลี่ยนท้ายเสียงเป็นอัส ถ้าอะตอมกลางมีเลขออกซิเดชันน้อยกว่า(มี O น้อยกว่า) ถ้าอะตอมกลางมีเลขออกซิเดชันมากกว่า ให้เปลี่ยนท้ายเสียงเป็น อิก
เช่น HNO2 เรียกว่า Nitrus acid หรือ กรดไนตรัส
HNO3 เรียกว่า Nitric acid หรือ กรดไนตริก
- ถ้าอโลหะที่รวมตัวกับ H และ O เกิดกรดออกโซได้มากกว่า 2 ชนิด ให้เติมคำนำหน้าดังนี้
- สำหรับกรดที่อะตอมกลางมีเลขออกซิเดชันต่ำกว่ากรดอัสให้เติมคำว่า Hypo นำหน้า
- สำหรับกรดที่มีเลขออกซิเดชันมากกว่ากรด อิก ให้เติมคำว่า Hyper นำหน้า
เช่น HClO เรียกว่า Hypochlorus acid , HClO3 เรียกว่า Chloric acid
HClO2 เรียกว่า Chlorus acid , HClO4 เรียกว่า Hyperchloric acid
การเรียกชื่อกรดออกโซแบบ IUPAC
- ให้บอกจำนวนของออกซิเจนด้วยภาษากรีก แล้วบอกชื่อของอะตอมกลางแล้วลงท้ายเสียงเป็น(ic acid)
เช่น HNO2 เรียกว่า Dioxonitric acid HNO3 เรียกว่า Ttioxonitric acid
HClO2 เรียกว่า Dioxochloric acid
2.2 การเรียกชื่อเบส
ให้เรียกชื่อโลหะก่อนแล้วตามด้วยไฮดรอกไซด์
เช่น NaOH = โซเดียมไฮดรอกไซด์
Ba(OH)2 = แบเรียมไฮดรอกไซด์
Ca(OH)2 = แคลเซียมไฮดรอกไซด์
Al(OH)3 = อลูมิเนียมไฮดรอกไซด์

3. ทฤษฎีกรด – เบส (บอกทฤษฎีกรดเบสต่างๆได้)
3.1 ทฤษฎีกรด-เบสของอาร์เรเนียส กรดหมายถึง สารที่ละลายน้ำแล้วแตกตัวให้ไฮโดรเจนไอออน(H+) เช่น HCl เพราะแตกตัวให้ H+
เบสหมายถึง สารที่ละลายน้ำแล้วแตกตัวให้ไฮดรอกไซด์ (OH-)
เช่น NaOH เพราะะแตกตัวให้ OH-
3.2 ทฤษฎีกรด-เบสของเบรินสเตต-ลาวรี
กรดหมายถึง สารที่ให้โปรตอน(H+)แก่สารอื่นได้ เช่น CH3COOH เป็นกรด เพราะเมื่อละลายน้ำแล้วสามารถให้โปรตอนกับ H2O ได้
เบสหมายถึง สารที่รับโปรตอน(H+)
คู่กรด – เบส คือสารที่มีจำนวนโปรตอนต่างๆ กันอยู่ 1 โปรตอน เข้าถึงได้ที่ http://learners.in.th/file/pakdee_kun/acid-base1.doc

วันเสาร์ที่ 18 เมษายน พ.ศ. 2552

เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology)

เทคโนโลยีชีวภาพ (อังกฤษ: Biotechnology) คือ ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้สิ่งมีชีวิต หรือผลิตภัณฑ์ต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต เช่น เอนไซม์ หรือโปรตีนชนิดต่างๆ เป็นต้น เพื่อให้เกิดประโยชน์กับมนุษยชาติความรู้ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพอาจก่อให้เกิดกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ส่งผลให้เกิดกระบวนการสร้าง กระบวนการทำลาย หรือการก่อให้เกิดสิ่งใหม่ขึ้น เป็นการสร้างประโยชน์ให้แก่ มนุษย์ งานด้านเทคโนโลยีชีวภาพเป็นงานที่มีความเกี่ยวพันกับสิ่งมีชีวิตโดยตรง เพราะมีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีวเคมีต่างๆที่ดำเนินอยู่ในสิ่งมีชีวิต ซึ่งกระบวนการ ทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เป็นผลมาจากการทำงานของสารพันธุกรรม หรือดีเอ็นเอ และหน่วยพันธุกรรมหรือยีน การศึกษางานด้านเทคโนโลยีชีวภาพจึงต้องอาศัยความรู้พื้นฐาน เกี่ยวกับสารพันธุกรรม และพฤติกรรมของสารพันธุกรรม รวมทั้งวิธีการสำคัญต่างๆที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการด้านเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการ นำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพ เทคโนโลยีชีวภาพที่เก่าแก่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติก็คือ เทคโนโลยีการหมัก (Fermentation Technology) และ เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ คือ เทคโนโลยีรีคอมบิแนนท์ดีเอ็นเอ (DNA Recombinant Technology) หรือ พันธุวิศวกรรม (genetic engineering) (เข้าถึงได้ที่ http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%80%E0%B8%97%E0%B8%84%E0%B9%82%E0%B8%99%E0%B9%82%E0%B8%A5%E0%B8%A2%E0%B8%B5%E0%B8%8A%E0%B8%B5%E0%B8%A7%E0%B8%A0%E0%B8%B2%E0%B8%9E)

เข้าถึงได้ที่ http://www.youtube.com/watch?v=2AcM1QP-Y0w&feature=related

สรุป คำว่าเทคโนโลยีชีวภาพนั้นหมายถึงเป็นการประยุกต์ใช้จุลินทรีย์ และ/หรือ เอนไซม์ เข้ามาเกี่ยวข้องเพื่อให้ผลิตภัณฑ์ออกมาซึ่งต้องอาศัยศาสตร์ทางด้านต่างๆเช่น ชีววิทยา เคมี พันธุศาสตร์ วิศวกรรมชีวภาพ และ อื่นๆเป็นต้น

คำถาม
1 ตามความคิดของท่าน ท่านคิดว่าเทคโนโลยีชีวภาพคืออะไร และ ท่านจะประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพได้อย่างไร
2 บทบาทของเทคโนโลยีชีวภาพในอดีต ปัจจุบัน และ อนาคต ท่านมองว่าเป็นอย่า
งไร

** สามารถแลกเปลี่ยนได้ใน Comment หรือ ทาง E - mail (bio_adul@hotmail.com)ได้นะครับ