วันอาทิตย์ที่ 6 พฤศจิกายน พ.ศ. 2554

ดวงอาทิตย์(SUN)


ดวงอาทิตย์(SUN)


     ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่สำคัญในระบบสุริยะ เป็นดาวฤกษ์ สีเหลือง มีอายุเกือบ 5,000 ล้านปี อยู่ห่าจากโลกของ เราประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร แสงจากดวงอาทิตย์ใช้เวลาเดินทางมายังโลกเพียง 8.3 นาที หรือ 499 วินาทีเท่านั้น พลังงานจำนวนมหาศาล ในดวงอาทิตย์ได้มา จากการ เปลี่ยนก๊าซไฮโดรเจนเป็น ฮีเลียมที่อุณหภูมิประมาณ 15 ล้านเคลวิน หรือประมาณ 27 ล้านองศาฟาเรนไฮต์
ดวงอาทิตย์มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่มากกว่าโลกของเรา109 เท่า มีปริมาตร 1,300,000 เท่าของโลก และมีมวล มากกว่าโลกของเรา 333,434 เท่า   กาลิเลโอเป็นคนแรก ที่พิสูจน์ให้เห็นว่า ดวงอาทิตย์หมุนรอบตัวเอง และจากการศึกษาของนักดาราศาสตร์ทำให้ทราบว่า การหมุนรอบตัวเองของดวงอาทิตย์ ในบริเวณเส้นศูนย์สูตรจะมีความเร็วกว่าที่บริเวณขั้ว เหนือและขั้วใต้


   กำเนิดและวิวัฒนาการของดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยถึงปานกลางและอยู่ใกล้โลกที่สุด จึงเป็นดาวฤกษ์ที่นักดาราศาสตร์ศึกษามากที่สุด ดวงอาทิตย์เกิด จากการยุบรวมตัวของเนบิวลาเมื่อประมาณ 5,000 ล้านปีมาแล้ว และจะฉายแสงสว่างอยู่ในสภาพสมดุลเช่นทุกวันนี้ต่อไปอีกประมาณ 5,000 ล้านปี
การยุบตัวของเนบิวลา เกิดจากแรงโน้มถ่วงของเนบิวลาเอง เมื่อแก๊สยุบตัวลง ความดันของแก๊สจะสูงขึ้น ผลที่ตามมาคือ อุณหภูมิของแก๊สจะสูงขึ้นด้วยนี่คือธรรมชาติของแก๊สในทุกสถานที่ ที่แก่นกลางของเนบิวลาที่ยุบตัวลงนี้ จะมีอุณหภูมิสูงกว่าที่ขอบนอก เมื่ออุณหภูมิแก่นกลางสูงมากขึ้นเป็นหลายแสนองศาเซลเซียส เรียกช่วงนี้ว่า ดาวฤกษ์เกิดก่อน ( Protostar) เมื่อแรงโน้มถ่วงดึงให้แก๊สยุบตัวลงไปอีก ความดัน ณ แก่นกลางสูงขึ้น และอุณหภูมิก็สูงขึ้นเป็น 15 ล้านเคลวิน เป็นอุณหภูมิสูงมากพอที่จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ (thermonuclear reaction) หลอมนิวเคลียสไฮโดรเจนเป็นนิวเคลียสฮีเลียม เมื่อเกิดความสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงดันของแก๊สร้อนทำให้ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่สมบูรณ์
ส่วนประกอบของดวงอาทิตย์


 
1. แกนกลาง แกนกลางของดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันหรือเทอร์โมนิวเคลียร์ คือหลอมไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 15 ล้านองศาเซลเซียส
     2. ชั้นแผ่รังสี เป็นส่วนที่รับและดูดกลืนรังสีอันเนื่องมาจากพลังงานที่ผลิตได้ และความร้อนจากแกนกลางถ่ายทอดสู่ส่วนนอกโดยการแผ่รังสีแบบคลื่น
     3. ชั้นแก๊สหมุนวน เป็นชั้นที่อนุภาคซึ่งได้รับพลังงานความร้อนจากชั้นแผ่รังสีมีการเคลื่อนที่ ถ่ายเทพลังงานให้กันและกัน ทำให้มีการพาพลังงานออกมาสู่ผิวชั้นนอกได้
     4. โฟโตสเฟียร์ เป็นพื้นผิวของดวงอาทิตย์ซึ่งประกอบด้วยก๊าซร้อนซึ่งเคลื่อนที่ตลอดเวลา จะบริเวณที่เป็นเปลือกและมีลักษณะส่องสว่าง
     5. โคโรนา เป็นบรรยากาศของดวงอาทิตย์แผ่กระจายกว้างไกลจากดวงอาทิตย์ มีความสว่างน้อย จะต้องรอให้เกิดสุริยุปราคาเต็มดวงจึงสังเกตเห็นโคโรนา
จุดบนดวงอาทิตย์(Sunspots)


 เกิดจากสนามแม่เหล็กที่หมุนวนปั่นป่วนรุนแรงของดวงอาทิตย์กักกั้นพลังงานจากภายในดวงไม่ให้เคลื่อนออกสู่ผิวดวง ทำให้อุณหภูมิบริเวณนั้นต่ำกว่าบริเวณข้างเคียง จึงปรากฏเป็นจุดบนดวงอาทิตย์
• จุดบนดวงอาทิตย์(Sunspots) เกิดจากสนามแม่เหล็กที่หมุนวนปั่นป่วนรุนแรงของดวงอาทิตย์กักกั้นพลังงานจากภายในดวงไม่ให้เคลื่อนออกสู่ผิวดวง ทำให้อุณหภูมิบริเวณนั้นต่ำกว่าบริเวณข้างเคียง จึงปรากฏเป็นจุดบนดวงอาทิตย์
• จุดบนดวงอาทิตย์ปรากฏมืดดำเพราะเป็นบริเวณที่มีความสว่างและมีความร้อนน้อยกว่าพื้นที่ข้างเคียง  ความจริงแล้วบริเวณจุดบนดวงอาทิตย์มีความสว่างสูงมาก   
   
แสงออโรร่า
หลังจาการลุกจ้าบนดวงอาทิตย์ประมาณ 20-30 ชั่วโมงจะมีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าต่างๆจากดวงอาทิตย์เดินทางมายังโลกอนุภาคสุริยะเหล่านี้ถูกตรึงยึดไว้โดยสนามแม่เหล็กโลก เร่งให้พลังงานระดับสูงและเกิดความกดอากาศสูงขึ้น แสงพุ่งขึ้นจากท้องฟ้า ในเวลากลางคืนลักษณะรูปวงรีขนาดใหญ่รอบทั้งสองขั้วแม่เหล็ก แสงที่พุงขึ้นจากท้องฟ้าในเวลากลางคืนเรียกว่า แสงออโรร่า




 
          










ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญต่อโลกมากเพราะเป็นแหล่งที่สำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์  สัตว์ และพืช แต่โลกได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์เพียง2 ใน2200 ล้านส่วนเท่านั้น  เนื่องจากที่ใช้พลังงานได้เท่านี้เพราะในกาแล็กซี่นี้มีโลกเพียงใบเดียวเท่านั้นที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่เพราะที่ตั้งของโลกอยู่ในที่ที่เหมาะสมจึงทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตจึงมีการใช้ประโยชน์จากแสงสว่างของดวงอาทิตย์ได้น้อย
พลังงานที่มีผลกระทบต่อโลกทันที อันดับแรกคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งสามารถผ่นชั้นบรรยากาศมาถึงผิวโลกได้เร็ว นอกจากนี้ยังมีเคลื่อนวิทยุและรังสีอัลตราไวโอเลต
พลังงานที่มีผลกระทบต่อโลกในภายหลัง คือแสงเหนือแสงใต้หรือแสงออโรรา

1. ประโยชน์จากแสงทางตรง   เช่น  การทำนาเกลือ  เซลล์สุริยะ การทำอาหารตากแห้ง  การตากผ้า  การฆ่าเชื้อโรคในน้ำดื่ม ต้องอาศัยความร้อนจากแสงอาทิตย์  การแสดงหนังตะลุง และภาพยนตร์ ต้องใช้แสงเพื่อทำให้เกิดเงาบนจอ  การมองเห็นก็ถือเป็นการใช้ประโยชน์จากแสงทางตรง
2. ประโยชน์จากแสงทางอ้อม   เช่น ทำให้เกิดวัฏจักรของน้ำ  (การเกิดฝน)  พืชและสัตว์ที่เรารับประทาน ก็ได้รับการถ่ายทอดพลังงานมาจากแสงอาทิตย์  

การทำนาเกลือ

แสงแดดช่วยทำให้ผ้าที่ตากแห้งเร็ว

                            
                                                                     เซลล์สุริยะ

วันพฤหัสบดีที่ 25 สิงหาคม พ.ศ. 2554

การแบ่งเซลล์ร่างกาย


การแบ่งเซลล์เป็นกระบวนการสำคัญของสิ่งมีชีวิตที่ทำให้สิ่งมีชีวิตมีการเจริญเติบโตพัฒนาการจากเซลล์หนึ่งเซลล์กลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีอวัยวะต่าง ๆ อย่างครบถ้วน โดยในการแบ่งเซลล์ เซลล์จะมีการถ่ายทอดโครงสร้างต่าง ๆ รวมถึงสารพันธุกรรมภายในเซลล์ไปสู่เซลล์ใหม่ จึงได้เซลล์ใหม่ที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกับเซลล์เดิม
    
การแบ่งเซลล์ในร่างกายของมนุษย์สามารถจำแนกได้เป็น 2 ประเภท คือ การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส และการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ซึ่งมีลักษณะการแบ่งเซลล์ที่แตกต่างกัน ดังนี้
      1.  การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส (mitosis)
          เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อเพิ่มปริมาณเซลล์ภายในร่างกาย (somatic cell) ของสิ่งมีชีวิต โดยในเซลล์ร่างกายจะมีจำนวนโครโมโซมอยู่ 2 ชุด (2n) หรือดิพลอยด์ (diploid) และเมื่อผ่านกระบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสจนสมบูรณ์แล้ว จะได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ ที่มีโครโมโซม 2 ชุดเท่าเดิม และมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนเดิมทุกประการ ทำให้มีจำนวนเซลล์ในร่างกายเพิ่มมากขึ้นสิ่งมีชีวิตจึงเจริญเติบโตมากขึ้น
         
ขั้นตอนการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส สามารถจำแนกได้เป็น 2 ขั้นตอนใหญ่ ดังนี้
          1) 
ระยะอินเตอร์เฟส (interphase) เป็นระยะเตรียมความพร้อมของเซลล์ในระยะนี้จะมีนิวเคลียสขนาดใหญ่ และเมื่อนำเซลล์มาย้อมสีแล้วมองผ่านกล้องจุลทรรศน์จะเห็นนิวคลีโอลัสภายในเคลียสได้อย่างชัดเจน แบ่งเป็นระยะย่อยได้ 3 ระยะ คือ
               1. 
ระยะจี 1 (G1) หรือระยะก่อนสร้างดีเอ็นเอเป็นระยะที่มีการสะสมสารเอนไซม์ต่าง ๆ เพื่อใช้ในการสร้างสารพันธุกรรม
               2. 
ระยะเอส (S) หรือระยะสร้างดีเอ็นเอ เป็นระยะที่มีการจำลองโครโมโซมเพิ่มขึ้นมาอีก 1 ชุด (chromosome duplication)
               3. 
ระยะจี 2 (G2) หรือระยะหลังสร้างดีเอ็นเอ เป็นระยะที่มีการสร้างสารต่าง ๆ ที่จำเป็นสำหรับการแบ่งเซลล์ เช่น อาร์เอ็นเอ ดีเอ็นเอ โปรตีน เป็นต้น
          2) 
ระยะการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส (mitotic phase หรือ M phase) เป็นระยะที่มีการแบ่งนิวเคลียส ใช้ระยะเวลาในการเกิดช่วงสั้น ๆ แล้วจะตามด้วยการแบ่งไซโทพลาซึม การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิส แบ่งได้เป็น 4 ระยะ คือ
               1. 
ระยะโพรเฟส (prophase) เป็นระยะที่โครมาทินม้วนขดตัว จนสามารถมองเห็นแท่งโครโมโซมอยู่เป็นคู่ยึดติดกันอยู่ที่เซนโทรเมียร์ (centromere) เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสหายไป
               2. 
ระยะเมทาเฟส (metaphase) เป็นระยะที่โครโมโซมเคลื่อนตัวไปเรียงตามแนวกึ่งกลางของเซลล์มองเห็นแท่งโครโมโซมและศึกษาความแตกต่างของลักษณะโครโมโซมได้ชัดเจน
                3. 
ระยะแอนาเฟส (anaphase) เป็นระยะที่แท่งโครโมโซมถูกดึงให้แยกออกจากกัน กลายเป็นแท่งเดียว 2 กลุ่ม อยู่แต่ละขั้วของเซลล์
                4.  
ระยะเทโลเฟส (telophase) เป็นระยะที่โครโมโซมในแต่ละขั้วของเซลล์มีการคลายตัวเป็นเส้นยาว เยื่อหุ้มนิวเคลียสและเยื่อหุ้มนิวคลีโอลัสเริ่มปรากฏให้เห็น
         
เมื่อสิ้นสุดกระบวนการแบ่งนิวเคลียส เซลล์จะมีการแบ่งไซโทพลาซึมต่อไป ซึ่งในขั้นนี้จะมีความแตกต่างกันระหว่างเซลล์พืชกับเซลล์สัตว์ คือ ในกรณีเซลล์สัตว์ เซลล์จะมีการคอดเข้าไปในบริเวณกลางเซลล์จนแยกออกเป็น 2 เซลล์ ส่วนในเซลล์พืชจะมีการสร้างผนังกั้นเซลล์ (cell plate) ขึ้นกลางเซลล์แล้วขยายออกไปจนถึงเยื่อหุ้มเซลล์และผนังเซลล์เดิม เกิดเป็นเซลล์ใหม่จำนวน 2 เซลล์



ไมโทซิส (Mitosis) เป็นการแบ่งเซลล์ (ชีววิทยา)แบบแบ่งตัวโดยตรง คือ นิวเคลียสค่อยๆ ยาวออกและเกิดคอดลงแล้วแบ่งไซโตพลาสซึมเป็น 2 ส่วนกลายเป็น 2 เซลล์ โดยทั้ง 2 เซลล์ต่างมีคุณสมบัติเหมือนเซลล์เดิม จำนวนโครโมโซม หลังการแบ่งจะเท่าเดิม (2n) เพราะไม่มีการแยกคู่ ของโฮโมโลกัสโครโมโซม การแบ่งเซลล์แบบนี้จะพบมากในสัตว์เซลล์เดียว
2.  การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส (meiosis)
         
เป็นการแบ่งเซลล์ที่ทำให้เกิดการลดจำนวนโครโมโซมภายในนิวเคลียสลงเหลือเพียงชุดเดียว (n) เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ โดยเซลล์ที่ทำหน้าที่แบ่งเซลล์แบบไมโอซิสนี้ เรียกว่า โกแนด (gonad) ในเพศหญิงจะพบเซลล์ชนิดนี้ในรังไข่ ซึ่งทำหน้าที่สร้างไข่ (ovum) ส่วนในเพศชายจะพบเซลล์ชนิดนี้ในอัณฑะ (testis) ซึ่งทำหน้าที่สร้างตัวอสุจิ (sperm)
          
กระบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส จะมีการแบ่งเซลล์ต่อเนื่องกันรอบ เรียกการแบ่งเซลล์รอบแรกว่าไมโอซิส 1 และเรียกการแบ่งเซลล์รอบสองว่า ไมโอซิส 2 ซึ่งมีลักษณะการแบ่งเซลล์ที่แตกต่างกัน ดังนี้
           1. 
ไมโอซิส 1 เป็นระยะแบ่งเซลล์ที่ทำให้ได้เป็นเซลล์ใหม่ 2 เซลล์ โดยแต่ละเซลล์จะมีจำนวนโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม เรียกว่า แฮพลอยด์เซลล์ (n) โดยมีขั้นตอนดังนี้
                1) 
อินเตอร์เฟส 1 เป็นระยะเตรียมความพร้อมของเซลล์ เช่นเดียวกันกับระยะอินเตอร์เฟสในไมโทซิส
                2) 
โพรเฟส 1 เป็นระยะที่มีการเปลี่ยนแปลงหลายประการ โดยเริ่มตั้งแต่สายโครมาทินหดตัวพันกันหนาแน่นกลายเป็นแท่งโครโมโซม จากนั้นคู่โฮโมโลกัสโครโมโซมจะมาเข้าคู่กัน โดยในระหว่างการเข้าคู่กันคู่โฮโมโลกัสโครโมโซมจะมีการเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนของโครโมโซม ทำให้ลักษณะของสิ่งมีชีวิตบนโครโมโซมีการเปลี่ยนแปลง จึงเป็นสาเหตุของการแปรผันต่าง ๆ ในสิ่งมีชีวิต
                3) 
เมทาเฟส 1 เป็นระยะที่คู่โฮโมโลกัสโครโมโซมมาเรียงตัวกันอยู่กลางเซลล์ จึงทำให้เห็นเป็นแถวโครโมโซมเรียงตัว 2 แถว คู่กัน
                4)  
แอนาเฟส 1 เป็นระยะที่คู่โฮโมโลกัสโครโมโซมถูกดึงให้แยกตัวจากกันไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์ จึงเกิดเป็นโครโมโซมที่มีลักษณะเป็นแฮพลอยด์
                5) 
เทโลเฟส 1 เป็นระยะที่โครโมโซมถูกแบ่งเป็น 2 กลุ่มที่แต่ละขั้วของเซลล์ มีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสและการแบ่งแยกส่วนไซโทพลาซึมจนเกิดเป็นเซลล์ลูก 2 เซลล์ ซึ่งมีโครโมโซมแบบแฮพลอยด์ และโครโมโซมจะมีการคลายตัวออกก่อนที่จะเข้าสู่ระยะไมโอซิส 2
          2. 
ไมโอซิส 2 เป็นการแบ่งเซลล์ที่ทำให้จำนวนเซลล์ใหม่เพิ่มขึ้นจาก 2 เซลล์ ไปเป็น 4 เซลล์ โดยจะยังคงจำนวนชุดโครโมโซมเดิมที่เป็นแฮพลอยด์ การแบ่งเซลล์ในขั้นตอนนี้จะมีลักษณะคล้ายกับการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เว้นแต่ไม่มีการสังเคราะห์โครโมโซมใหม่ ดังนี้
                1) 
โพรเฟส 2 เยื่อหุ้มนิวเคลียสสลายไปโครโมโซม หดสั้นมากขึ้น จนทำให้เห็นแท่งโครโมโซมได้อย่างชัดเจน
                2) 
เมทาเฟส 2 โครโมโซมมาเรียงตัวในแนวกลางของเซลล์
                3) 
แอนาเฟส 2 แท่งโครโมโซมถูกดึงแยกจากกันกลายเป็นแท่งเดียว ไปรวมกันอยู่ที่แต่ละขั้วของเซลล์
                4) 
เทโลเฟส 2 โครโมโซมมารวมกันที่ขั้วเซลล์และมีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสจนได้ 4 นิวเคลียสแต่ละนิวเคลียสมีโครโมโซมเป็นแฮพลอยด์ หลังจากนั้นจึงเกิดการแบ่งไซโตพลาซึมได้เป็นเซลล์ใหม่ 4 เซลล์ โครโมโซมในนิวเคลียสจึงเริ่มคลายตัวกลับเป็นสายยาว


การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ไมโอซิส1
ไมโอซิส 1 แบ่งเป็น 5 ระยะย่อยๆ ดังนี้1. อินเตอร์เฟส 1 (ดูจากการแบ่งแบบไมโทซิส)2. โปรเฟส 1 มี 5 ระยะ (ดูจาก ไมโทซิสโปรเฟส )3. เมทาเฟส1 โครโมโซมที่มีการเข้าคู่กันอยู่แล้วจากระยะโปรเฟส 1 อาจเกิดการครอสซิ่งโอเวอร์หรือไม่ก็ได้ มาเรียงตัวตรงกลางเซลล์ เป็น ไบวาเลนต์ มีสปินเดิลไฟเบอร์มายึดที่เซนโตเมียร์ไปที่ขั้วเซลล์4. อนาเฟส1 สายสปินเดิลไฟเบอร์หดตัวสั้นเข้าดึงให้ฮอโมโลกัสโคร โมโซม แยกไปที่ขั้วของเซลล์5. เทลโลเฟส 1. โครโมโซมแยกไปที่ขั้วเซลล์ ลดจำนวนลงครึ่งหนึ่ง (n) จาก 1 เซลล์ เดิม เป็น 2 เซลล์ใหม่