Skip to content · ⁨ข้ามไปยังเนื้อหา⁩
Subjects · ⁨รายวิชา⁩

AP Biology

Tips · ⁨เคล็ดลับ⁩

AP Biology สร้างบนพื้นฐานของ แนวคิดหลักสี่ประการ: วิวัฒนาการ, พลวัตพลังงาน, การจัดเก็บและส่งต่อข้อมูล และ ปฏิสัมพันธ์ของระบบ เนื้อหาของวิชามีความกว้างขวางมาก แต่การสอบไม่ได้ทดสอบการจดจำเนื้อหาเพียงอย่างเดียว การสอบจะวัดความสามารถของคุณในการ นำชีววิทยาไปใช้กับกรณีที่ไม่คุ้นเคย — เช่น สัตว์ชนิดที่คุณไม่เคยพบ หรือการทดลองที่คุณไม่เคยเห็นมาก่อน

ทักษะทางวิทยาศาสตร์คือหลักสูตรที่แท้จริง: การอ่านกราฟ, การออกแบบการทดลอง, การระบุ ตัวควบคุม และการ ให้เหตุผลสนับสนุนข้อสรุปด้วยหลักฐาน สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่ส่วนข้อเขียนต้องการจากคุณ

สถิติเป็นเนื้อหาที่ออกสอบ Chi-square, ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน และ แถบความคลาดเคลื่อน ปรากฏขึ้นอย่างสม่ำเสมอ และมีน้ำหนักคะแนนสูงเท่ากับการทบทวนเนื้อหาธรรมดาๆ ไม่ได้นะ

หมายเหตุครอบคลุมทั้งแปดหน่วยเรียน พร้อมแผนภาพสำหรับกระบวนการต่างๆ ที่ดูเข้าใจง่ายกว่าการอ่าน-only ห้องสมุดมี คำถามส่วนข้อเขียนที่เปิดเผยแล้ว; เกณฑ์การให้คะแนน AP Biology ให้คะแนนเรื่อง การเชื่อมโยงโครงสร้างเข้ากับหน้าที่ และการจัดการข้อมูลให้ถูกต้อง ดังนั้นแบบฝึกหัดจึงถูกสร้างมาเพื่อสอดคล้องกับรูปแบบนี้

  • 1

    Chemistry of Life · ⁨เคมีของชีวิต⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    1.1

    Structure of Water and Hydrogen Bonding · ⁨โครงสร้างของน้ำและการสร้างพันธะไฮโดรเจน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 4 — Systems Interactions: Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 1.1.A: Explain how the properties of water that result from its polarity and hydrogen bonding affect its biological function.

    • 1.1.A.1 Living systems depend on the properties of water to sustain life.
      • 1.1.A.1.i Water has polarity, because of the formation of polar covalent bonds between hydrogen and oxygen within water molecules. This polarity contributes to hydrogen bonding between and within biological molecules.
      • 1.1.A.1.ii Water has a high specific heat capacity, which allows for the maintenance of homeostatic body temperature within living organisms.
      • 1.1.A.1.iii Water has a high heat of vaporization, which allows for the evaporative cooling of the surrounding environment. In living organisms, this property allows for body temperature to be maintained.
    • 1.1.A.2 The hydrogen bonds between adjacent polar water molecules result in cohesion, adhesion, and surface tension.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 4 — ระบบและปฏิสัมพันธ์: ระบบชีวภาพมีปฏิสัมพันธ์กัน และระบบเหล่านี้พร้อมทั้งปฏิสัมพันธ์将它们 exhibits的性质 exhibiting 复杂性质。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 1.1.A: อธิบายว่าคุณสมบัติของน้ำที่เกิดจากความขั้วและพันธะไฮโดรเจนส่งผลต่อหน้าที่ทางชีวภาพอย่างไร

    • 1.1.A.1 ระบบมีชีวิตขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของน้ำเพื่อรักษาชีวิต
      • 1.1.A.1.i น้ำมีความขั้ว เนื่องจากเกิดพันธะโคเวเลนต์ขั้วระหว่างไฮโดรเจนและออกซิเจนภายในโมเลกุลน้ำ ความขั้วนี้มีส่วนร่วมในการเกิดพันธะไฮโดรเจนระหว่างและภายในโมเลกุลทางชีวภาพ
      • 1.1.A.1.ii น้ำมีความจุความร้อนจำเพาะสูง ซึ่งช่วยให้รักษาอุณหภูมิร่างกายที่สมดุลWithinLiving Organisms.
      • 1.1.A.1.iii น้ำมีความร้อนแฝงของการระเหยสูง ซึ่งช่วยให้เกิดการappers周围环境。 Within Living Organisms, this property allows for body temperature to be maintained.
    • 1.1.A.2 พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลน้ำขั้วที่อยู่ติดกันทำให้เกิดแรงยึดเหนี่ยว (cohesion), แรงยึดเกาะ (adhesion) และความตึงผิว

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Water is polar 极性: its oxygen pulls electrons more strongly than its hydrogens, giving a slightly negative O and slightly positive H. This lets water molecules form hydrogen bonds 氢键 with each other, which explains water's life-supporting properties:

    • Cohesion 内聚力 and adhesion 附着力 (surface tension, capillary action, water rising in plants),
    • high specific heat 比热容 (resists temperature change, stabilizing organisms),
    • high heat of vaporization (evaporative cooling),
    • ice floating (less dense solid), and being a great solvent for polar and ionic substances.
    ไทย
    น้ำแข็งลอยอยู่บนน้ำเพราะพันธะไฮโดรเจนทำให้ของแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลว
    น้ำแข็งลอยอยู่บนน้ำเพราะพันธะไฮโดรเจนทำให้ของแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลว

    น้ำเป็น ขั้ว: อะตอมออกซิเจนดึงอิเล็กตรอนแรงกว่าอะตอมไฮโดรเจน ทำให้เกิดประจุลบเล็กน้อยที่ O และประจุบวกเล็กน้อยที่ H สิ่งนี้ทำให้โมเลกุลน้ำสามารถสร้าง พันธะไฮโดรเจน กับกันเอง ซึ่งอธิบายคุณสมบัติที่รองรับชีวิตของน้ำ:

    • การยึดเกาะ (cohesion) และการติดพื้นผิว (adhesion) (แรงตึงผิว, การเคลื่อนผ่านรูพรุน, น้ำขึ้นในพืช),
    • ความร้อนจำเพาะสูง (ต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ, ช่วยเสถียรภาพสิ่งมีชีวิต),
    • พลังงานความร้อนของการระเหยสูง (การทำความเย็นด้วยการระเหย),
    • น้ำแข็งลอย (ของแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่า) และเป็นตัวทำละลายที่ดีสำหรับสารขั้วและสารไอออนิก
    พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลน้ำที่มีขั้วสองโมเลกุล
    พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลน้ำที่มีขั้วสองโมเลกุล
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Explore how a covalent bond shares electrons · ⁨สำรวจว่าพันธะโคเวเลนต์แบ่งปันอิเล็กตรอนอย่างไร⁩

    Step through two atoms overlapping to share a pair of electrons so each reaches a full shell. In $\text{H}_2$ the two atoms pull equally, so the bond is non-polar — the contrast that makes water's unequal sharing (and its $\delta^+/\delta^-$ dipole) so important. · ⁨ก้าวผ่านสองอะตอมที่ซ้อนทับกันเพื่อ แบ่งปันคู่ของอิเล็กตรอน เพื่อให้แต่ละอะตอมมีชั้นอิเล็กตรอนเต็ม ใน $\text{H}_2$ อะตอมทั้งสองดึง เท่ากัน ดังนั้นพันธะจึงไม่มีขั้ว — ความแตกต่างที่ทำให้การแบ่งปัน ไม่เท่ากัน ของน้ำ (และ $\delta^+/\delta^-$ dipole ของมัน) สำคัญมาก⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    polar/ˈpəʊlə/ polar
    hydrogen bonds/ˈhaɪdrədʒn bɒndz/ พันธะไฮโดรเจน
    Cohesion/kəʊˈhiːʒn/ แรงยึดเกาะ
    adhesion/ədˈhiːʒn/ การยึดติด
    specific heat/spəˈsɪfɪk hiːt/ ความร้อนจำเพาะ
    Carbon/ˈkɑːbən/ คาร์บอน
    1.2

    Elements of Life · ⁨องค์ประกอบของชีวิต⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 1.2.A: Describe the composition of macromolecules required by living organisms.

    • 1.2.A.1 Atoms and molecules from the environment are necessary to build new molecules. Carbon, hydrogen, and oxygen are the most prevalent elements used to build biological molecules such as carbohydrates, proteins, lipids, and nucleic acids. Additionally:
      • 1.2.A.1.i Sulfur is used in the building of proteins.
      • 1.2.A.1.ii Phosphorus is used in the building of phospholipids (a type of lipid) and nucleic acids.
      • 1.2.A.1.iii Nitrogen is used in the building of nucleic acids.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน: ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการรักษาสมดุลภายในแบบไดนามิก

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 1.2.A: อธิบายองค์ประกอบของมาโครโมเลกุลที่สิ่งมีชีวิตต้องการ

    • 1.2.A.1 อะตอมและโมเลกุลจากสิ่งแวดล้อมจำเป็นสำหรับการสร้างโมเลกุลใหม่ คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนเป็นธาตุที่พบมากที่สุดที่ใช้สร้างโมเลกุลทางชีวภาพ เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน.trainids และกรดนิวคลีอิก นอกจากนี้:
      • 1.2.A.1.i ซัลเฟอร์ใช้ในการสร้างโปรตีน
      • 1.2.A.1.ii ฟอสฟอรัสใช้ในการสร้างฟอสโฟลิพิด (ชนิดหนึ่งของ.trainids) และกรดนิวคลีอิก
      • 1.2.A.1.iii ไนโตรเจนใช้ในการสร้างกรดนิวคลีอิก

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Living matter is built mostly from a few elements – carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, phosphorus, and sulfur. Carbon 碳 is central because it forms four stable covalent bonds, building long chains, branches, and rings – the skeletons of all biological molecules.

    ไทย

    มวลชีวภาพสร้างขึ้นจากธาตุบางชนิดหลักๆ ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน คาร์บอน เป็นศูนย์กลางเนื่องจากสร้างพันธะโคเวเลนต์ที่เสถียรได้สี่ตำแหน่ง สร้างสายยาวกิ่งก้านและวงแหวน ซึ่งเป็นโครงกระดูกของโมเลกุลชีวภาพทั้งหมด

    คาร์โบไฮเดรตและไขมันประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน; โปรตีนยังมีไนโตรเจนด้วย
    คาร์โบไฮเดรตและไขมันประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน; โปรตีนยังมีไนโตรเจนด้วย
    1.3

    Introduction to Macromolecules · ⁨บทนำเรื่องโมเลกุลขนาดใหญ่⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 4 — Systems Interactions: Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 1.3.A: Describe the chemical reactions that build and break biological macromolecules.

    • 1.3.A.1 Hydrolysis is a chemical reaction involving the cleaving of covalent bonds. This type of reaction breaks down molecules into smaller molecules. When water is added to the bond between monomers in a polymer, the bond is broken. The hydrogen ion from a water molecule is added to one monomer and the hydroxyl group of the water molecule is added to the other monomer, completing the reaction.
    • 1.3.A.2 Dehydration synthesis occurs when two smaller molecules are joined together through covalent bonding. A hydrogen ion is removed from one monomer and a hydroxyl group is removed from the other. This causes the loss of the equivalent of a water molecule from the reactants and the connection of the two remaining monomers. The connection of many monomers is known as polymerization.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 4 — ระบบและปฏิสัมพันธ์: ระบบชีวภาพมีปฏิสัมพันธ์กัน และระบบเหล่านี้พร้อมทั้งปฏิสัมพันธ์将它们 exhibits的性质 exhibiting 复杂性质。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 1.3.A: อธิบายปฏิกิริยาเคมีที่สร้างและทำลายมาโครโมเลกุลทางชีวภาพ

    • 1.3.A.1 การไฮโดรไลซิสคือปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการแตกหักของพันธะโคเวเลนต์ ประเภทของปฏิกิริยานี้ทำให้โมเลกุลใหญ่แตกตัวเป็นโมเลกุลเล็ก ๆ เมื่อเพิ่มน้ำเข้าไปในพันธะระหว่างโมโนเมอร์ในโพลิเมอร์ พันธะจะแตกตัว ไอออนไฮโดรเจนจากโมเลกุลน้ำจะถูกเพิ่มเข้ากับโมโนเมอร์หนึ่ง และหมู่ไฮดรอกซิลจากโมเลกุลน้ำจะถูกเพิ่มเข้ากับโมโนเมอร์อีกตัวหนึ่ง เพื่อปิดปฏิกิริยา
    • 1.3.A.2 การสังเคราะห์ด้วยการกำจัดน้ำเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลเล็กสองตัวเชื่อมต่อกันผ่านพันธะโคเวเลนต์ ไอออนไฮโดรเจนจะถูกกำจัดออกจากโมโนเมอร์หนึ่ง และหมู่ไฮดรอกซิลจะถูกกำจัดออกจากอีกตัวหนึ่ง สิ่งนี้ทำให้สูญเสียปริมาณเท่ากับโมเลกุลน้ำออกจากสารตั้งต้นและการเชื่อมต่อของโมโนเมอร์ที่เหลืออยู่ การเชื่อมต่อของโมโนเมอร์จำนวนมากเรียกว่าการสังเคราะห์โพลิเมอร์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Large biological molecules – macromolecules 大分子 – are polymers 聚合物 built from repeating monomers 单体. Cells join monomers by dehydration synthesis 脱水缩合 (removing water to form a bond) and break polymers by hydrolysis 水解 (adding water). Four classes: carbohydrates, lipids, nucleic acids, and proteins.

    ไทย

    โมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่ – โมเลกุลใหญ่ (macromolecules) – เป็น โพลีเมอร์ ที่สร้างจาก โมโนเมอร์ ซ้ำๆ เซลล์เชื่อมโมโนเมอร์เข้าด้วยกันโดย สังเคราะห์ด้วยการกำจัดน้ำ (dehydration synthesis) (Removing water to form a bond) และสลายโพลีเมอร์โดย ไฮโดรไลซิส (hydrolysis) (adding water). สี่ประเภท: คาร์โบไฮเดรต, ไขมัน, กรดนิวเคลئิก และโปรตีน

    สังเคราะห์ด้วยการกำจัดน้ำสร้างโพลีเมอร์และปล่อยน้ำ; ไฮโดรไลซิสเป็นการย้อนกลับของกระบวนการนี้
    สังเคราะห์ด้วยการกำจัดน้ำสร้างโพลีเมอร์และปล่อยน้ำ; ไฮโดรไลซิสเป็นการย้อนกลับของกระบวนการนี้
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Explore the four classes of macromolecule by their monomer · ⁨สำรวจ四类大分子及其单体⁩

    Sort each clue into the right macromolecule class by matching the monomer that builds it — sugars, nucleotides or amino acids — and notice that lipids are the odd one out that are not true polymers. · ⁨根据构建每种分子的单体(糖、核苷酸或氨基酸)将线索归类到正确的大分子类别,并注意脂质是例外,它们不是真正的聚合物。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    macromolecules/ˈmækrəmɒlɪkjuːlz/ โมเลกุลขนาดใหญ่
    polymers/ˈpɒlɪməz/ โพลิเมอร์
    monomers/ˈmɒnəʊməz/ มอนोเมอร์
    dehydration synthesis/ˌdiːhaɪˈdreɪʃn ˈsɪnθəsɪs/ การสังเคราะห์แบบขาดน้ำ
    hydrolysis/haɪˈdrɒləsɪs/ hydrolysis
    Carbohydrates/ˌkɑːbəʊˈhaɪdreɪts/ คาร์โบไฮเดรต
    monosaccharides/ˈmɒnəʊsækɑːraɪdz/ โมโนแซ็กคาไรด์
    cellulose/ˈseljuːləʊs/ เซลลูโลส
    1.4

    Carbohydrates · ⁨คาร์โบไฮเดรต⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 4 — Systems Interactions: Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 1.4.A: Describe the structure and function of carbohydrates.

    • 1.4.A.1 Monosaccharides (simple sugars) are the monomers for polysaccharides (complex carbohydrates). These monomers are connected by covalent bonds to form polymers such as complex carbohydrates, which may be linear or branched.
      • Illustrative examples for 1.4.A.1:
        • Cellulose
        • Starch
        • Glycogen
      • Exclusion statement: The molecular structure of specific carbohydrate polymers is beyond the scope of the AP Exam.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 4 — ระบบและปฏิสัมพันธ์: ระบบชีวภาพมีปฏิสัมพันธ์กัน และระบบเหล่านี้พร้อมทั้งปฏิสัมพันธ์将它们 exhibits的性质 exhibiting 复杂性质。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 1.4.A: อธิบายโครงสร้างและหน้าที่ของคาร์โบไฮเดรต

    • 1.4.A.1 มอนอสาคาไรด์ (น้ำตาล đơn) เป็นมอนอมเมอร์ของโพลีแซคคาไรด์ (คาร์โบไฮเดรตซับซ้อน) มอนอมเมอร์เหล่านี้เชื่อมโยงกันด้วยพันธะโคเวเลนต์เพื่อสร้างพอลิเมอร์ เช่น คาร์โบไฮเดรตซับซ้อน ซึ่งอาจมีลักษณะเป็นเส้นตรงหรือกิ่งก้าน
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 1.4.A.1:
        • เซลลูโลส
        • ส্টาร์ช
        • ไกลโคเจน
      • ข้อความยกเว้น: โครงสร้างโมเลกุลของโพลีเมอร์คาร์โบไฮเดรตเฉพาะเจาะจงอยู่นอกขอบเขตของการสอบ AP

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Carbohydrates 碳水化合物 are made of sugar monomers (monosaccharides 单糖 like glucose). They store energy (starch, glycogen) and provide structure (cellulose 纤维素 in plant walls). Their many hydroxyl groups make them polar and water-soluble.

    ไทย

    คาร์โบไฮเดรต ประกอบด้วยโมโนเมอร์น้ำตาล (โมโนแซคคาไรด์ เช่น กลูโคส) เก็บพลังงาน (แป้ง, ไกลโคเจน) และให้โครงสร้าง (เซลลูโลส ในผนังพืช) กลุ่มไฮดรอกซิลจำนวนมากทำให้它们是ขั้วและละลายน้ำได้ดี

    รูปทรงของโพลีแซคคาไรด์เก็บพลังงาน (แป้ง, ไกลโคเจน) และเซลลูโลสเพื่อโครงสร้าง
    รูปทรงของโพลีแซคคาไรด์เก็บพลังงาน (แป้ง, ไกลโคเจน) และเซลลูโลสเพื่อโครงสร้าง
    1.5

    Lipids · ⁨ไขมัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 4 — Systems Interactions: Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 1.5.A: Describe the structure and function of lipids.

    • 1.5.A.1 Lipids are typically nonpolar, hydrophobic molecules whose structure and function are derived from the way their subcomponents are assembled. Fatty acids can be described as either saturated or unsaturated.
      • 1.5.A.1.i Saturated fatty acids contain only single bonds between carbon atoms.
      • 1.5.A.1.ii Unsaturated fatty acids contain at least one double bond between carbon atoms, which causes the carbon chain to kink.
      • 1.5.A.1.iii The more double bonds in a fatty acid tail, the more unsaturated the lipid becomes.
      • 1.5.A.1.iv The more unsaturated a lipid is, the more liquid it is at room temperature.
    • 1.5.A.2 Lipids provide a variety of functions for living organisms. Some examples of lipids are fats, steroids including cholesterol, and phospholipids.
      • 1.5.A.2.i Fats provide energy storage and support cell function. In some cases, they can also provide insulation to help keep mammals warm.
      • 1.5.A.2.ii Steroids are hormones that support physiological functions including growth and development, energy metabolism, and homeostasis.
      • 1.5.A.2.iii Cholesterol provides essential structural stability to animal cell membranes.
      • 1.5.A.2.iv Phospholipids group together to form the lipid bilayers found in plasma and cell membranes.
      • Exclusion statement: The molecular structure of specific lipids is beyond the scope of the AP Exam.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 4 — ระบบและปฏิสัมพันธ์: ระบบชีวภาพมีปฏิสัมพันธ์กัน และระบบเหล่านี้พร้อมทั้งปฏิสัมพันธ์将它们 exhibits的性质 exhibiting 复杂性质。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 1.5.A: อธิบายโครงสร้างและหน้าที่ของลิपิด

    • 1.5.A.1 ลิปิดมักเป็นโมเลกุลไม่ขั้วและไม่ละลายน้ำ โครงสร้างและหน้าที่ของลิปิดเกิดจากการประกอบกันของส่วนย่อยต่างๆ กรดไขมันสามารถอธิบายได้ว่าเป็นชนิดอิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัว
      • 1.5.A.1.i กรดไขมันอิ่มตัวมีเพียงพันธะเดี่ยวระหว่างอะตอมของคาร์บอนเท่านั้น
      • 1.5.A.1.ii กรดไขมันไม่อิ่มตัวมีพันธะคู่อย่างน้อยหนึ่งตำแหน่งระหว่างอะตอมของคาร์บอน ซึ่งทำให้สายโซ่คาร์บอนมีการงอ
      • 1.5.A.1.iii ยิ่งกรดไขมันมีพันธะคู่ในหางมากเท่าใด ลิปิดก็ยิ่งมีความไม่อิ่มตัวมากขึ้นเท่านั้น
      • 1.5.A.1.iv ยิ่งลิปิดมีความไม่อิ่มตัวมากเท่าใด ก็ยิ่งมีสภาพเป็นเหลวที่อุณหภูมิห้องมากเท่านั้น
    • 1.5.A.2 ลิปิดทำหน้าที่หลากหลาย bagiสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างของลิปิด ได้แก่ ไขมัน สเทียรอยด์ รวมถึงคอเลสเตอรอล และฟอสโฟลิพิด
      • 1.5.A.2.i ไขมันทำหน้าที่เก็บพลังงานและสนับสนุนการทำงานของเซลล์ ในบางกรณียังสามารถช่วยฉนวนความร้อนเพื่อให้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอบอุ่นได้
      • 1.5.A.2.ii สเตียรอยด์คือฮอร์โมนที่สนับสนุนการทำงานทางสรีรวิทยา รวมถึงการเจริญเติบโตและพัฒนาการ การเผาผลาญพลังงาน และการรักษาสมดุลภายในร่างกาย
      • 1.5.A.2.iii คอเลสเตอรอลให้ความมั่นคงทางโครงสร้างที่สำคัญต่อเยื่อหุ้มเซลล์สัตว์
      • 1.5.A.2.iv ฟอสโฟลิพิดรวมตัวกันเพื่อสร้างชั้นลิปิดเบایلเยอร์ซึ่งพบได้ในเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มพลาสมา
      • ข้อความยกเว้น: โครงสร้างโมเลกุลของลิปิดเฉพาะเจาะจงอยู่นอกขอบเขตของการสอบ AP

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Lipids 脂质 are nonpolar and do not mix with water (hydrophobic 疏水). They include fats (long-term energy storage), phospholipids 磷脂 (which build membranes), and steroids. A phospholipid has a polar "head" and nonpolar "tails," the key to the cell membrane.

    ไทย

    ไขมัน (Lipids) เป็น ไม่มีขั้วและไม่ผสมกับน้ำ (ไม่ชอบน้ำ/hydrophobic) รวมถึงไขมัน (เก็บพลังงานระยะยาว), ฟอสโฟลิปิด (ซึ่งสร้างเมมเบรน) และสเตียรอยด์ ฟอสโฟลิปิดมี "หัว" ที่มีขั้วและ "หาง" ไม่มีขั้วสองเส้น ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์

    ฟอสโฟลิปิดมีหัวขั้วและหางไม่มีขั้วสองเส้น ดังนั้นฟอสโฟลิปิดจึงจัดเรียงเป็นชั้นคู่
    ฟอสโฟลิปิดมีหัวขั้วและหางไม่มีขั้วสองเส้น ดังนั้นฟอสโฟลิปิดจึงจัดเรียงเป็นชั้นคู่
    ไตรกลีเซอไรด์: กลีเซอรอลเชื่อมต่อกับกรดไขมันสามตัว
    ไตรกลีเซอไรด์: กลีเซอรอลเชื่อมต่อกับกรดไขมันสามตัว
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Lipids/ˈlɪpɪdz/ ลิปิด
    hydrophobic/ˌhaɪdrəˈfəʊbɪk/ hydrophobic
    phospholipids/ˈfɒsfəlɪpɪdz/ ไขมัน phospholipids
    Nucleic acids/njuːˈklɪɪk ˈæsɪdz/ กรดนิวเคลئิก
    nucleotides/ˈnjuːklɪɒtaɪdz/ นิวคลีโอไทด์
    Proteins/ˈprəʊtiːnz/ โปรตีน
    amino acids/əˈmiːnəʊ ˈæsɪdz/ กรดอะมิโน
    peptide bonds/ˈpeptaɪd bɒndz/ พันธะเพปไทด์
    1.6

    Nucleic Acids · ⁨กรดนิวเคลئิก⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 1.6.A: Describe the structure and function of DNA and RNA.

    • 1.6.A.1 In nucleic acids (DNA and RNA), biological information is encoded in sequences of nucleotide monomers. Each nucleotide has the following structural components: a five-carbon sugar (deoxyribose or ribose), a phosphate, and a nitrogenous base (adenine, thymine, guanine, cytosine, or uracil).
    • 1.6.A.2 Nucleic acids have a linear sequence of nucleotides that have ends, defined by the 3' (three prime) hydroxyl and 5' (five prime) phosphates of the sugar in the nucleotide. During nucleic acid synthesis, nucleotides are added to the 3' end of the growing strand, resulting in the formation of covalent bonds between nucleotides.
      • Exclusion statement: The molecular structure of specific nucleotides is beyond the scope of the AP Exam.
    • 1.6.A.3 DNA is structured as an antiparallel double helix, with two strands of nucleotides running in opposite 5' to 3' orientation. In DNA, adenine nucleotides pair with thymine nucleotides via hydrogen bonds (A-T), and cytosine nucleotides pair with guanine nucleotides via hydrogen bonds (C-G). In RNA, adenine pairs with uracil (A-U).
    • 1.6.A.4 Structural differences between DNA and RNA include:
      • 1.6.A.4.i DNA contains the sugar deoxyribose, and RNA contains the sugar ribose.
      • 1.6.A.4.ii DNA contains the nitrogenous base thymine, and RNA contains the nitrogenous base uracil.
      • 1.6.A.4.iii DNA is typically double stranded, while RNA is typically single stranded.
    ไทย

    แนวคิดหลักที่ 3 — การจัดเก็บและการส่งต่อข้อมูล: ระบบชีวภาพจัดเก็บ ดึงข้อมูล ส่งต่อ และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 1.6.A: อธิบายโครงสร้างและหน้าที่ของ DNA และ RNA

    • 1.6.A.1 ในกรดนิวคลีอิก (DNA และ RNA) ข้อมูลทางชีวภาพถูกเข้ารหัสในรูปแบบลำดับของมอนอมเมอร์นิวคลีโอไทด์ นิวคลีโอไทด์แต่ละตัวประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างดังนี้: น้ำตาลห้าคาร์บอน (ดีออกซีไรโบส หรือ ไรโบส), หมู่ฟอสเฟต, และเบสไนโตรเจน (อะดีนีน, ไทมิน, กวนีน, ซtosine, หรือ ยูราซิล)
    • 1.6.A.2 กรดนิวคลีอิกมีลำดับเชิงเส้นของนิวคลีโอไทด์ที่มีปลายทั้งสองด้าน ซึ่งกำหนดโดยหมู่ไฮดรอกซิลที่ตำแหน่ง 3' (สามไพร์ม) และหมู่ฟอสเฟตที่ตำแหน่ง 5' (ห้าไพร์ม) ของน้ำตาลในนิวคลีโอไทต์ ระหว่างการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิก นิวคลีโอไทด์จะถูกเพิ่มเข้าไปที่ปลาย 3' ของสายที่กำลังยืดออก ทำให้เกิดพันธะโคเวเลนต์ระหว่างนิวคลีโอไทด์
      • ข้อความยกเว้น: โครงสร้างโมเลกุลของนิวคลีโอไทด์เฉพาะเจาะจงอยู่นอกขอบเขตของการสอบ AP
    • 1.6.A.3 DNA มีโครงสร้างเป็นเกลียวคู่แบบสวนทางกัน โดยมีสายนิวคลีโอไทด์สองสายเรียงตัวในทิศทางตรงข้ามกันจาก 5' ไป 3' ใน DNA นิวคลีโอไทด์อะดีนีนจับคู่กับนิวคลีโอไทด์ไทมินผ่านพันธะไฮโดรเจน (A-T) และนิวคลีโอไทด์ไซโตซีนจับคู่กับนิวคลีโอไทด์กวนีนผ่านพันธะไฮโดรเจน (C-G) ใน RNA อะดีนีนจะจับคู่กับยูราซิล (A-U)
    • 1.6.A.4 ความแตกต่างด้านโครงสร้างระหว่าง DNA และ RNA ได้แก่:
      • 1.6.A.4.i DNA มีน้ำตาลดีออกซีไรบอส ส่วน RNA มีน้ำตาลไรโบส
      • 1.6.A.4.ii DNA มีเบสไนโตรเจนไทมิน ส่วน RNA มีเบสไนโตรเจนยูราซิล
      • 1.6.A.4.iii โดยทั่วไป DNA เป็นสายคู่ ในขณะที่ RNA เป็นสายเดี่ยว

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Nucleic acids 核酸 (DNA and RNA) store and carry genetic information. Their monomers are nucleotides 核苷酸, each a sugar, a phosphate, and a nitrogen base. The base sequence encodes instructions; DNA is double-stranded, RNA single-stranded.

    ไทย
    แบบจำลองเติมพื้นที่ของ DNA สายคู่ (NHGRI)
    แบบจำลองเติมพื้นที่ของ DNA สายคู่ (NHGRI)

    กรดนิวเคลئิก (DNA และ RNA) เก็บและส่งต่อข้อมูลทางพันธุกรรม โมโนเมอร์ของ它们是 นิวคลีโอไทด์, แต่ละตัวประกอบด้วยน้ำตาล หนึ่งหมู่ฟอสเฟต และเบสไนโตรเจน ลำดับของเบสเข้ารหัสคำสั่ง; DNA เป็นสายคู่, RNA เป็นสายเดี่ยว

    การจับคู่เบสเสริมกันยึดสายคู่แบบสวนทางของ DNA ไว้ด้วยกัน
    การจับคู่เบสเสริมกันยึดสายคู่แบบสวนทางของ DNA ไว้ด้วยกัน
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Explore complementary base pairing · ⁨探索互补碱基配对⁩

    Step along a DNA template and watch each base pair to its partner by complementary base pairing ($A$ with $T$, $G$ with $C$) — the rule that lets either strand act as a template to rebuild the other. · ⁨沿着DNA模板移动,观察每个碱基如何通过互补碱基配对与其配对伙伴结合($A$与$T$,$G$与$C$)——这一规则使得任一条链都能作为模板重建另一条链。⁩

    1.7

    Proteins · ⁨โปรตีน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 1.7.A: Describe the structure and function of proteins.

    • 1.7.A.1 Proteins comprise linear chains of amino acids connected by the formation of covalent (peptide) bonds that form between a carboxyl group ($-\text{COOH}$) of one amino acid and an amine group ($-\text{NH}_2$) of the next amino acid, resulting in a growing peptide chain.
    • 1.7.A.2 Amino acids are composed of a central carbon atom with a hydrogen atom, a carboxyl group, an amine group, and a variable R group covalently bound to it. The R group of an amino acid can be categorized by three possible chemical properties: hydrophobic/nonpolar, hydrophilic/polar, or ionic. The interactions of these R groups determine the structure and function of that region of the protein.
    • 1.7.A.3 The specific sequence of amino acids in proteins determines the primary structure of a polypeptide as well as the overall shape of the protein.
      • Exclusion statement: The molecular structure of amino acids is beyond the scope of the AP Exam.
    • 1.7.A.4 Secondary structures of proteins are made through the local folding that forms from interactions between atoms of the polypeptide backbone of the amino acid chain. Hydrogen bonding forms shapes such as alpha-helices and beta-pleated sheets.
    • 1.7.A.5 The three-dimensional shape of the tertiary structure of a protein results from the formation of hydrogen bonds, hydrophobic interactions, ionic interactions, or disulfide bridges.
    • 1.7.A.6 The quaternary structure arises from interactions between multiple polypeptides. All four levels of a protein structure determine the function of a protein.
    ไทย

    แนวคิดหลักที่ 3 — การจัดเก็บและการส่งต่อข้อมูล: ระบบชีวภาพจัดเก็บ ดึงข้อมูล ส่งต่อ และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 1.7.A: อธิบายโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน

    • 1.7.A.1 โปรตีนประกอบด้วยสายโซ่เชิงเส้นของกรดอะมิโนที่เชื่อมต่อกันด้วยการเกิดพันธะโคเวเลนต์ (พันธะเพปไทด์) ระหว่างหมู่คาร์บอกซิล ($-\text{COOH}$) ของกรดอะมิโนตัวหนึ่งกับหมู่อะมิโน ($-\text{NH}_2$) ของกรดอะมิโนถัดไป ส่งผลให้เกิดสายเพปไทด์ที่ยาวขึ้น
    • 1.7.A.2 กรดอะมิโนประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนกลางที่มีอะตอมไฮโดรเจน หมู่คาร์บอกซิล หมู่อะมิโน และหมู่ R ที่แปรผัน เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ หมู่ R ของกรดอะมิโนสามารถจำแนกตามคุณสมบัติทางเคมีได้สามประเภท: ไม่ขั้ว/ไฮโดรโฟบิก, ขั้ว/ไฮโดรฟิลิก, หรือไอออนिक การปฏิสัมพันธ์ของหมู่ R เหล่านี้กำหนดโครงสร้างและหน้าที่ของบริเวณนั้นของโปรตีน
    • 1.7.A.3 ลำดับเฉพาะของกรดอะมิโนในโปรตีนกำหนดโครงสร้างระดับต้นของโพลีเปปไทด์性以及รูปร่างโดยรวมของโปรตีน
      • ข้อความยกเว้น: โครงสร้างโมเลกุลของกรดอะมิโนอยู่นอกขอบเขตของการสอบ AP
    • 1.7.A.4 โครงสร้างระดับรองของโปรตีนเกิดขึ้นจากการพับตัวในพื้นที่จากปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมของโครงกระดูกโพลีเปปไทด์ของสายกรดอะมิโน การเกิดพันธะไฮโดรเจนสร้างรูปทรงเช่น แอลฟา-เฮלי็กซ์ และแผ่นพับเบตา
    • 1.7.A.5 รูปร่างสามมิติของโครงสร้างระดับ ثالث เกิดจากการเกิดพันธะไฮโดรเจน ปฏิสัมพันธ์ไฮโดรโฟบิก ปฏิสัมพันธ์ไอออนิก หรือสะพานไดซัลไฟด์
    • 1.7.A.6 โครงสร้างระดับ quadriary เกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างโพลีเปปไทด์หลายสาย ระดับโครงสร้างของโปรตีนทั้งสี่ระดับกำหนดหน้าที่ของโปรตีน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Proteins 蛋白质 are polymers of amino acids 氨基酸 joined by peptide bonds 肽键. Their sequence folds into a specific 3-D shape at four levels (primary, secondary, tertiary, quaternary), and shape determines function – as enzymes, transporters, receptors, and structural parts. Changing the environment (heat, pH) can denature 变性 a protein, unfolding it and stopping its function.

    Worked example. Building a polymer from 10 monomers by dehydration synthesis forms 9 bonds and releases 9 water molecules — one per bond, so $N$ monomers release $N-1$ waters. Hydrolysis reverses this exactly: adding those 9 waters breaks the polymer back into 10 monomers. This is why biosynthesis (dehydration) and digestion (hydrolysis) are chemical opposites.

    ไทย
    โครงสร้างควaternary ของฮีโมโกลบิน: โพลีเปปไทด์พับสี่สาย แต่ละสายถือกลุ่มฮีม
    โครงสร้างควaternary ของฮีโมโกลบิน: โพลีเปปไทด์พับสี่สาย แต่ละสายถือกลุ่มฮีม

    โปรตีน เป็นโพลีเมอร์ของ กรดอะมิโน ที่เชื่อมต่อกันโดย พันธะเพปไทด์ ลำดับของ它们是พับเข้าสู่รูปร่าง 3 มิติเฉพาะที่สี่ระดับ (primary, secondary, tertiary, quaternary) และ รูปร่างกำหนดหน้าที่ – เอนไซม์, ตัวขนส่ง, ตัวรับ และส่วนโครงสร้าง การเปลี่ยนสภาพแวดล้อม (ความร้อน, pH) สามารถ ทำให้เสียสภาพ (denature) โปรตีน ทำให้ unfolded และหยุดการทำงาน

    กรดอะมิโน และพันธะเพปไทด์ที่เกิดจากการควบแน่น
    กรดอะมิโน และพันธะเพปไทด์ที่เกิดจากการควบแน่น
    สี่ระดับของโครงสร้างโปรตีน
    The four levels of protein structure

    ตัวอย่างวิธีทำ. การสร้างโพลีเมอร์จาก 10 โมโนเมอร์ โดยสังเคราะห์ด้วยการกำจัดน้ำ จะเกิด 9 พันธะและปล่อย 9 โมเลกุลน้ำ — หนึ่งต่อหนึ่งพันธะ ดังนั้น $N$ โมโนเมอร์จะปล่อย $N-1$ โมเลกุลน้ำ 하이โดรไลซิสย้อนกลับกระบวนการนี้พอดี: การเพิ่มน้ำทั้ง 9 นั้นทำให้สลายโพลีเมอร์กลับกลายเป็น 10 โมโนเมอร์ นี่คือเหตุผลว่าทำไมการสังเคราะห์ทางชีวภาพ (สังเคราะห์ด้วยการกำจัดน้ำ) และการย่อยอาหาร (ไฮโดรไลซิส) จึงเป็นปฏิกิริยาเคมีที่ตรงกันข้ามกัน

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    denature/ˈdenətʃə/ denature
    1.7

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Trace every property of water back to its polarity and hydrogen bonding (cohesion, high specific heat, solvent power).
    • Know the four macromolecule classes and their monomers; polymers are built by dehydration synthesis and broken by hydrolysis.
    • For proteins, structure (shape) determines function — heat or a pH change denatures them and stops them working.
    • In DNA the bases pair A–T and C–G on antiparallel strands; RNA is single-stranded and uses U.
    • Link each molecule to its role (carbohydrates: energy/structure; lipids: membranes/storage; nucleic acids: information).
    ไทย
    • เชื่อมโยงทุกคุณสมบัติของน้ำกลับไปที่ ความเป็นขั้วและการสร้างพันธะไฮโดรเจน (การยึดเกาะ, ความร้อนจำเพาะสูง, คุณสมบัติการละลาย)
    • รู้จัก四类โมเลกุลใหญ่และโมโนเมอร์ของแต่ละ类; โพลีเมอร์สร้าง由สังเคราะห์ด้วยการกำจัดน้ำและสลายโดยไฮโดรไลซิส
    • สำหรับโปรตีน, โครงสร้าง (รูปร่าง) กำหนดหน้าที่ – ความร้อนหรือการเปลี่ยนแปลง pH ทำให้เสียสภาพ และหยุดการทำงาน
    • ใน DNA เบสจับคู่ A–T และ C–G บนสาย สวนทาง; RNA เป็นสายเดี่ยวและใช้ U
    • เชื่อมโยงแต่ละโมเลกุลเข้ากับบทบาทของมัน (คาร์โบไฮเดรต: พลังงาน/โครงสร้าง; ไขมัน: เมมเบรน/เก็บพลังงาน; กรดนิวเคลئิก: ข้อมูล)
  • 2

    Cell Structure and Function · ⁨โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    2.1

    Organelles and the Endomembrane System · ⁨ออร์แกเนลล์และระบบเอนโดเมมเบรน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 4 — Systems Interactions (SYI): Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 2.1.A: Explain how the structure and function of subcellular components and organelles contribute to the function of cells.

    • 2.1.A.1 Ribosomes are comprised of ribosomal RNA (rRNA) and protein. These non-membrane, subcellular structures are found in cells in all forms of life and reflect the common ancestry in all known life. Ribosomes synthesize proteins according to messenger RNA (mRNA) sequences.
    • 2.1.A.2 The endomembrane system consists of a group of membrane-bound organelles and subcellular components (endoplasmic reticulum (ER), Golgi complex, lysosomes, vacuoles and transport vesicles, the nuclear envelope, and the plasma membrane) that work together to modify, package, and transport polysaccharides, lipids, and proteins intercellularly.
    • 2.1.A.3 Endoplasmic reticulum provides mechanical support by helping cells maintain shape and plays a role in intracellular transport.
      • i. Rough ER is associated with membrane-bound ribosomes, allows for the compartmentalization of cells, and helps carry out protein synthesis.
      • ii. Smooth ER functions include the detoxification of cells and lipid synthesis.
      • Exclusion statement: Knowledge of the specific functions of smooth ER in specialized cells is beyond the scope of the AP Exam.
    • 2.1.A.4 The Golgi complex is a membrane-bound structure that consists of a series of flattened membrane sacs. Functions of the Golgi include:
      • i. Correctly folding and chemically modifying newly synthesized cellular products
      • ii. Packaging proteins for trafficking
      • Exclusion statement: Knowledge of the role of Golgi in the synthesis of specific phospholipids and packaging of specific enzymes for lysosomes, peroxisomes, and secretory vesicles is beyond the scope of the AP Exam.
      • Illustrative examples for 2.1.A.4:
        • Glycosylation and other chemical modifications of proteins that take place within the Golgi and determine protein function or targeting
    • 2.1.A.5 Mitochondria have a double membrane that provides compartments for different metabolic reactions involved in aerobic cellular respiration. The outer membrane is smooth, while the inner membrane is highly convoluted, forming folds that enable ATP to be synthesized more efficiently.
    • 2.1.A.6 Lysosomes are membrane-enclosed sacs that contain hydrolytic enzymes that digest material. Lysosomes also play a role in programmed cell death (apoptosis).
    • 2.1.A.7 Vacuoles are membrane-bound sacs that play many different roles.
      • i. In plant cells, a specialized large vacuole maintains turgor pressure through nutrient and water storage.
      • ii. In animal cells, vacuoles are smaller in size, are more plentiful than in plant cells, and store cellular materials.
    • 2.1.A.8 Chloroplasts are specialized organelles that are found in plants and photosynthetic algae. Chloroplasts contain a double membrane and serve as the location for photosynthesis.
    ไทย

    แนวคิดหลักที่ 4 — การแลกเปลี่ยนระบบ (SYI): ระบบชีวภาพมีการแลกเปลี่ยนกัน และระบบเหล่านี้และการแลกเปลี่ยน将它们แสดงถึงคุณสมบัติที่ซับซ้อน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.1.A: อธิบายว่าโครงสร้างและหน้าที่ของส่วนประกอบภายในเซลล์และออร์แกเนลล์มีผลต่อการทำงานของเซลล์อย่างไร

    • 2.1.A.1 Ribosomes (ไรโบโซม) ประกอบด้วย ribosomal RNA (rRNA) และโปรตีน โครงสร้างระดับย่อยเซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มเหล่านี้พบได้ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบ สะท้อนถึงบรรพบุรุษร่วมกันในสิ่งมีชีวิตที่รู้จักทั้งหมด ไรโบโซมสังเคราะห์โปรตีนตามลำดับของ messenger RNA (mRNA)
    • 2.1.A.2 ระบบเอนโดเมมเบรน (endomembrane system) ประกอบด้วยกลุ่มออร์แกเนลล์และส่วนประกอบภายในเซลล์ที่มีเยื่อหุ้ม (เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER), โกลจิกคอมเพล็กซ์, ลัยโซโซม, วาคูโอล, แวคิวโอเลียมขนส่ง, เยื่อหุ้มนิวเคลียส และเยื่อหุ้มเซลล์) ที่ทำงานร่วมกันเพื่อปรับแต่ง บรรจุ และขนส่งโพลีแซคคาไรด์.train脂质 และโปรตีนระหว่างเซลล์
    • 2.1.A.3 เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมช่วยในการรองรับทางกลโดยช่วยให้เซลล์รักษารูปทรง และมีบทบาทในการขนส่งภายในเซลล์
      • i. Rough ER (เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมขรุขระ) เชื่อมโยงกับไรโบโซมที่มีเยื่อหุ้ม ช่วยแบ่งพื้นที่ภายในเซลล์ และช่วยดำเนินการสังเคราะห์โปรตีน
      • ii. Smooth ER (เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมเรียบ) มีหน้าที่包括การกำจัดสารพิษในเซลล์และการสังเคราะห์.train脂质
      • ข้อควรระวัง: ความรู้เกี่ยวกับหน้าที่เฉพาะของ Smooth ER ในเซลล์ที่มีลักษณะพิเศษอยู่นอกขอบเขตของการสอบ AP Exam
    • 2.1.A.4 โกลจิกคอมเพล็กซ์เป็นโครงสร้างที่มีเยื่อหุ้มประกอบด้วยชุดของถุงเยื่อแบนเรียงซ้อนกัน หน้าที่ของโกลจิกได้แก่:
      • i. การพับตัวให้ถูกต้องและดัดแปลงทางเคมีผลิตภัณฑ์เซลล์ที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่
      • ii. การบรรจุโปรตีนสำหรับการขนส่ง
      • ข้อควรระวัง: ความรู้เกี่ยวกับบทบาทของโกลจิกในการสังเคราะห์train lipid เฉพาะชนิด และการบรรจุเอนไซม์เฉพาะชนิดสำหรับไลโซโซม, เพอร์ออกซิโซม และแวคิวโอเลียมหลั่ง=out之外超出了AP考试的范围。
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 2.1.A.4:
        • การเพิ่มหมู่คาร์โบไฮเดรต (Glycosylation) และการดัดแปลงทางเคมีอื่นๆ ของโปรตีนที่เกิดขึ้นภายในโกลจิก ซึ่งกำหนดฟังก์ชันหรือเป้าหมายของโปรตีนนั้นๆ
    • 2.1.A.5 Mitochondria (ไมโทคอนเดรีย) มีเยื่อหุ้มสองชั้นซึ่งจัดแบ่งพื้นที่สำหรับปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน เยื่อหุ้มภายนอกเรียบ ในขณะที่เยื่อหุ้มภายในมีการพับซับซ้อนมาก สร้างรอยย่นที่ช่วยให้สามารถสังเคราะห์ ATP ได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
    • 2.1.A.6 Lysosomes (ไลโซโซม) เป็นถุงที่มีเยื่อหุ้มล้อมรอบซึ่งมีเอนไซม์ไฮโดรไลติกที่ทำหน้าที่ย่อยสลายวัสดุ ไลโซโซมยังมีบทบาทในการตายตามโปรแกรมของเซลล์ (apoptosis)
    • 2.1.A.7 Vacuoles (วาคิวโอเลียม) เป็นถุงที่มีเยื่อหุ้มล้อมรอบและมีบทบาทหลากหลาย
      • i. ในเซลล์พืช วาคิวโอเลียมขนาดใหญ่ที่มีลักษณะเฉพาะช่วยรักษาแรงดันเต็ง (turgor pressure) ผ่านการจัดเก็บสารอาหารและน้ำ
      • ii. ในเซลล์สัตว์ Vacuole มีขนาดเล็กกว่า มีจำนวนมากกว่าในเซลล์พืช และเก็บสารภายในเซลล์
    • 2.1.A.8 คลอโรพลาสต์เป็นออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะเฉพาะ พบได้ในพืชและสาหร่ายที่ทำปฏิกิริยาสังเคราะห์แสง คลอโรพลาสต์มีเยื่อหุ้มคู่และเป็นสถานที่发生的ของกระบวนการสังเคราะห์แสง

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A eukaryotic cell divides its work among organelles 细胞器. The endomembrane system 内膜系统 is a connected set that makes, modifies, and ships molecules: the nucleus 细胞核 (holds DNA), rough and smooth endoplasmic reticulum 内质网 (protein and lipid synthesis), the Golgi 高尔基体 (modifies and packages), lysosomes 溶酶体 (digestion), and vesicles that carry material between them. Mitochondria 线粒体 (respiration) and chloroplasts 叶绿体 (photosynthesis) have their own membranes.

    What each organelle actually does

    The exam asks you to name a structure and say what it does, so learn them as pairs.

    Ribosomes 核糖体 are made of ribosomal RNA 核糖体核糖核酸 (rRNA) and protein. They have no membrane, and they are found in every form of life — bacteria, archaea and eukaryotes alike. That shared presence is evidence of common ancestry: a structure this central was already present in the last common ancestor of all living things. A ribosome reads messenger RNA 信使核糖核酸 (mRNA) and builds the protein it codes for. Free ribosomes make proteins for use inside the cell; ribosomes bound to the rough endoplasmic reticulum make proteins for export or for the membrane.

    The Golgi complex 高尔基复合体 is a series of flattened, membrane-bound sacs. A protein arriving from the endoplasmic reticulum is passed through them, and three things happen to it:

    • it is folded correctly and chemically modified — most often by glycosylation 糖基化, the attachment of short sugar chains;
    • it is sorted and targeted, so the modified sugar or phosphate tag decides which compartment the protein is sent to;
    • it is packaged into a vesicle for transport.

    So the Golgi is not storage: it is the cell's finishing and dispatch department, and its modifications determine what a protein does and where it ends up.

    Lysosomes are membrane-enclosed sacs of hydrolytic enzymes 水解酶 that digest material — worn-out organelles, engulfed bacteria, and food particles taken in by the cell. Their enzymes work best at a low pH, which the lysosome maintains inside itself; keeping them enclosed protects the rest of the cell. Lysosomes also take part in apoptosis 细胞凋亡, programmed cell death, in which a cell is dismantled deliberately, for example to sculpt fingers from a webbed embryonic hand.

    Vacuoles 液泡 are membrane-bound sacs with many different roles: storing water, ions, nutrients or waste, and in a plant cell the large central vacuole also presses outwards on the cell wall to keep the cell firm.

    Mitochondria and chloroplasts each have a double membrane and their own circular DNA and ribosomes — the evidence behind endosymbiotic theory below.

    ไทย
    เซลล์ใบ Elodea บรรจุด้วยคลอโรพลาสต์สีเขียว (ภาพกล้องจุลทรรศน์แสง)
    เซลล์ใบเอโลดีอาที่บรรจุคลอโรพลาสต์สีเขียวแน่นหนา (ภาพจุลทรรศน์แสง)
    เซลล์เยื่อบุผิวหัวหอมภายใต้กล้องจุลทรรศน์แสง —ผนังเซลล์และนิวเคลียสมองเห็นได้อย่างชัดเจน
    เซลล์เยื่อบุผิวหัวหอมภายใต้กล้องจุลทรรศน์แสง — ผนังเซลล์และนิวเคลียสมองเห็นได้อย่างชัดเจน

    เซลล์ยูคาริโอตแบ่งหน้าที่การทำงานระหว่าง ออร์แกเนลล์ ต่างๆ ระบบเมมเบรนภายในเซลล์ เป็นกลุ่มโครงสร้างที่เชื่อมโยงกัน ทำหน้าที่สร้าง ปรับเปลี่ยน และจัดส่งโมเลกุล ได้แก่ นิวเคลียส (เก็บรักษา DNA), เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม แบบหยาบและแบบเรียบ (สังเคราะห์โปรตีนและไขมัน), กอลจิ (ปรับแต่งและบรรจุ), ไลโซโซม (ย่อยสลาย), และเวสิเคิลที่ขนส่งวัสดุระหว่างกัน ไมโทคอนเดรีย (หายใจ) และ คลอโรพลาสต์ (สังเคราะห์ด้วยแสง) มีเมมเบรนของตัวเอง

    เซลล์พืชยังมีผนังเซลล์ วacuole ขนาดใหญ่ และคลอโรพลาสต์
    เซลล์พืชยังมีผนังเซลล์ วacuole ขนาดใหญ่ และคลอโรพลาสต์
    เซลล์สัตว์ทั่วไปและออร์แกเนลล์ของมัน
    เซลล์สัตว์ทั่วไปและออร์แกเนลล์ของมัน

    สิ่งที่ทำจริงของแต่ละออร์แกเนลล์

    ข้อสอบต้องการให้คุณระบุชื่อโครงสร้าง และ อธิบายหน้าที่ของมัน ดังนั้นให้จดจำเป็นคู่

    ไรโบโซม สร้างจาก RNA ไรโบโซม (rRNA) และโปรตีน ไม่มีเยื่อหุ้ม และพบได้ในทุก dạngชีวิต — ทั้งแบคทีเรีย อาร์เคีย และยูคาริโอต ความมีอยู่ร่วมกันนี้คือหลักฐานของบรรพบุรุษร่วม: โครงสร้างสำคัญระดับนี้เคยมีอยู่ในบรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ไรโบโซมอ่าน mRNA และสร้างโปรตีนที่รหัสนั้นกำหนด ไรโบโซมอิสระผลิตโปรตีนเพื่อใช้ภายในเซลล์ ส่วนไรโบโซมที่ติดกับเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบหยาบจะผลิตโปรตีนเพื่อส่งออกหรือสำหรับเยื่อหุ้มเซลล์

    กอลจิบอดี เป็นชุดของถุงแบนๆ ที่มีเยื่อหุ้มล้อมรอบ โปรตีนที่มาจากเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมจะถูกส่งผ่าน囊เหล่านี้ แล้วเกิดสามสิ่งขึ้นกับมัน:

    • มันพับตัวได้ถูกต้องและถูกดัดแปลงทางเคมี — มักเป็นการ ไกลโคซิลเลชัน คือการเชื่อมต่อสายน้ำตาลสั้นๆ เข้าไป;
    • มันถูก คัดแยกและกำหนดเป้าหมาย โดยป้ายน้ำตาลหรือฟอสเฟตที่ถูกดัดแปลงแล้วจะตัดสินใจว่าโปรตีนนั้นจะถูกส่งไปยังช่องใด;
    • มันถูกบรรจุในเวสิเคิลเพื่อการขนส่ง

    ดังนั้น กอลจิบอดีจึงไม่ใช่ที่เก็บของ แต่เป็นแผนกจัดเตรียมและส่งต่อของเซลล์ และการดัดแปลงของ它就 กำหนด ว่าโปรตีนจะทำอะไรและจบลงที่ไหน

    ไลโซโซม เป็นถุงที่มีเยื่อหุ้มล้อมรอบซึ่งประกอบด้วย เอนไซม์ไฮโดรไลติก ที่ย่อยสลายวัสดุต่างๆ เช่น ออร์แกเนลล์เสื่อมสภาพ แบคทีเรียที่ถูกกลืนกิน และอนุภาคอาหารที่เซลล์ดูดซึม เอนไซม์ทำงานได้ดีที่สุดที่ pH ต่ำ ซึ่งไลโซโซมจะรักษาไว้ภายในตัวเอง การคงการปิดผนึกไว้ช่วยปกป้องส่วนอื่นของเซลล์ ไลโซโซมยังมีส่วนร่วมใน อะพอพโทซิส หรือการตายตามโปรแกรมของเซลล์ ซึ่งเซลล์จะถูกถอดประกอบอย่างมีจุดประสงค์ เช่น เพื่อปั้นนิ้วมือออกจากมืออ่อนวัยที่มีผิวหนังเชื่อมกัน

    แวคิวโอล เป็นถุงที่มีเยื่อหุ้มล้อมรอบและมีบทบาทหลากหลาย: เก็บน้ำ ไอออน สารอาหารหรือของเสีย และในเซลล์พืช แวคิวโอลกลางขนาดใหญ่จะดันออกสู่ผนังเซลล์เพื่อให้เซลล์มีความแข็งกระชับ

    ไมโทคอนเดรีย และ คลอโรพลาสต์ แต่ละชนิดมี เยื่อหุ้มสองชั้น และมี DNA แบบวงกลมและไรโบโซมของตัวเอง — ซึ่งเป็นหลักฐานของทฤษฎีเอนโดซิมไบโอซิสด้านล่าง

    2.2

    Why Cells Stay Small · ⁨ทำไมเซลล์ต้องเล็ก⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics (ENE): Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 2.2.A: Explain the effect of surface area-to-volume ratios on the exchange of materials between cells or organisms and the environment.

    • 2.2.A.1 Surface area-to-volume ratios affect the ability of a biological system to obtain necessary nutrients, eliminate waste products, acquire or dissipate thermal energy, and otherwise exchange chemicals and energy with the environment.
      • Relevant equations:
        • Volume of a Sphere: $V = \dfrac{4}{3}\pi r^3$
        • Volume of a Cube: $V = s^3$
        • Volume of a Rectangular Solid: $V = lwh$
        • Volume of a Cylinder: $V = \pi r^2 h$
        • Surface Area of a Sphere: $SA = 4\pi r^2$
        • Surface Area of a Cube: $SA = 6s^2$
        • Surface Area of a Rectangular Solid: $SA = 2lh + 2lw + 2wh$
        • Surface Area of a Cylinder: $SA = 2\pi rh + 2\pi r^2$
        • $r$ = radius
        • $l$ = length
        • $h$ = height
        • $w$ = width
        • $s$ = length of one side of a cube
      • Illustrative examples for 2.2.A.1:
        • SA/V Ratios and Exchanges
          • Root hairs
          • Guard cells
          • Gut epithelial cells
        • Cilia
        • Stomata
    • 2.2.A.2 The surface area of the plasma membrane must be large enough to adequately exchange materials.
      • i. The surface area-to-volume ratio can restrict cell size and shape. Smaller cells typically have a higher surface area-to-volume ratio as well as a more efficient exchange of materials with the environment than do larger cells.
      • ii. As cells increase in volume, the surface area-to-volume ratio decreases and the demand for internal resources increases.
      • iii. More complex cellular structures (e.g., membrane folds) are necessary to adequately exchange materials with the environment.
      • iv. As organisms increase in size, their surface area-to-volume ratio decreases, affecting properties like rate of heat exchange with the environment. Smaller amounts of mass exchange proportionally more heat with the ambient environment than do larger masses. As mass increases, both the surface area-to-volume ratio and the rate of heat exchange decrease.
      • v. There is a relationship between metabolic rate per unit body mass and the size of multicellular organisms; typically, the smaller the organism, the higher the metabolic rate per unit body mass.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน (ENE): ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อเติบโต สืบพันธุ์ และรักษาสมดุลพลวัตภายใน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 2.2.A: อธิบายผลของอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรต่อการแลกเปลี่ยนสารระหว่างเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

    • 2.2.A.1 อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรส่งผลต่อความสามารถของระบบชีวภาพในการได้รับสารอาหารที่จำเป็น กำจัดของเสีย获取หรือระบายความร้อน และแลกเปลี่ยนสารเคมีและพลังงานกับสิ่งแวดล้อมอื่นๆ
      • สมการที่เกี่ยวข้อง:
        • ปริมาตรทรงกลม: $V = \dfrac{4}{3}\pi r^3$
        • ปริมาตรลูกบาศก์: $V = s^3$
        • ปริมาตรสี่เหลี่ยมผืนผ้า: $V = lwh$
        • ปริมาตรของทรงกระบอก: $V = \pi r^2 h$
        • พื้นที่ผิวของทรงกลม: $SA = 4\pi r^2$
        • พื้นที่ผิวของลูกบาศก์: $SA = 6s^2$
        • พื้นที่ผิวของสี่เหลี่ยมผืนผ้า (ทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก): $SA = 2lh + 2lw + 2wh$
        • พื้นที่ผิวของทรงกระบอก: $SA = 2\pi rh + 2\pi r^2$
        • $r$ = รังสี
        • $l$ = ความยาว
        • $h$ = ความสูง
        • $w$ = ความกว้าง
        • $s$ = ความยาวด้านหนึ่งของลูกบาศก์
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 2.2.A.1:
        • อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรและการแลกเปลี่ยนสาร
          • รากขน
          • เซลล์คุ้มกัน
          • เซลล์เยื่อบุลำไส้
        • ขนสั่น
        • ปากใบ
    • 2.2.A.2 พื้นที่ผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะแลกเปลี่ยนสารได้อย่างเพียงพอ
      • i. อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสามารถจำกัดขนาดและรูปร่างของเซลล์ได้ เซลล์ขนาดเล็กมักมีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรที่สูงกว่า และมีการแลกเปลี่ยนสารกับสิ่งแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพมากกว่าเซลล์ขนาดใหญ่
      • ii. เมื่อเซลล์มีปริมาตรเพิ่มขึ้น อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรจะลดลงและความต้องการทรัพยากรภายในเซลล์จะเพิ่มขึ้น
      • iii. โครงสร้างเซลล์ที่ซับซ้อนขึ้น (เช่น การพับของเยื่อหุ้ม) จำเป็นสำหรับการแลกเปลี่ยนวัสดุกับสิ่งแวดล้อมได้อย่างเพียงพอ
      • iv. เมื่อสิ่งมีชีวิตมีขนาดเพิ่มขึ้น อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรจะลดลง ส่งผลต่อคุณสมบัติต่างๆ เช่น อัตราการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อม ปริมาณมวลขนาดเล็กจะแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อมรอบข้างในสัดส่วนที่มากกว่าปริมาณมวลขนาดใหญ่ เมื่อมวลเพิ่มขึ้น ทั้งอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรและอัตราการแลกเปลี่ยนความร้อนจะลดลง
      • v. มีความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการเผาผลาญต่อหน่วยมวลร่างกายกับขนาดของสิ่งมีชีวิตมัลติเซลล์ โดยทั่วไป สิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กกว่าจะมีอัตราการเผาผลาญต่อหน่วยมวลร่างกายที่สูงกว่า

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Cells stay small because of the surface-area-to-volume ratio 表面积与体积比. As a cell grows, its volume rises faster than its surface area, so its membrane cannot exchange materials fast enough for the interior. Staying small (or being flat or folded) keeps enough surface to serve the volume.

    Worked example. A cube-shaped cell $2\ \mu\text{m}$ on a side has surface area $6\times2^2=24\ \mu\text{m}^2$ and volume $2^3=8\ \mu\text{m}^3$, so its surface-area-to-volume ratio is $\tfrac{24}{8}=3$. Double the side to $4\ \mu\text{m}$: surface area $=6\times4^2=96$, volume $=4^3=64$, ratio $=\tfrac{96}{64}=1.5$. Doubling the size halved the ratio – the larger cell has far less membrane per unit of interior, which is why cells stay small.

    ไทย
    ภาพจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนของเซลล์เม็ดเลือดแดง — ไม่มีนิวเคลียส, พื้นที่ผิวสูงสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซ
    ภาพจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนของเซลล์เม็ดเลือดแดง — ไม่มีนิวเคลียส, พื้นที่ผิวสูงสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซ

    เซลล์มีขนาดเล็กเพราะ อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตร เมื่อเซลล์โตขึ้น ปริมาตรจะเพิ่มขึ้นเร็วกว่าพื้นที่ผิว ทำให้เยื่อหุ้มไม่สามารถแลกเปลี่ยนสารได้เร็วพอสำหรับภายใน การรักษาสภาพเล็ก (หรือการแบนหรือพับ) ช่วยรักษาพื้นที่ผิวให้เพียงพอต่อการรองรับปริมาตร

    อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรลดลงเมื่อเซลล์ใหญ่ขึ้น
    อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรลดลงเมื่อเซลล์ใหญ่ขึ้น

    ตัวอย่างคำนวณ. เซลล์รูปร่างลูกบาศก์ $2\ \mu\text{m}$ ต่อด้าน มีพื้นที่ผิว $6\times2^2=24\ \mu\text{m}^2$ และปริมาตร $2^3=8\ \mu\text{m}^3$ ดังนั้นอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรจึงเป็น $\tfrac{24}{8}=3$ เพิ่มด้านเป็น $4\ \mu\text{m}$: พื้นที่ผิว $=6\times4^2=96$, ปริมาตร $=4^3=64$, อัตราส่วน $=\tfrac{96}{64}=1.5$. การเพิ่มขนาดเป็นสองเท่าทำให้ อัตราส่วนลดลงครึ่งหนึ่ง — เซลล์ที่ใหญ่กว่ามีเยื่อหุ้มต่อหน่วยปริมาตรภายในน้อยกว่ามาก นี่คือเหตุผลที่เซลล์ต้องมีขนาดเล็ก

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    See surface area vs volume as a cube grows · ⁨观察立方体生长时的表面积与体积比⁩

    As a cell grows, volume rises faster than surface area, so the surface-area-to-volume ratio falls. A small cell keeps enough membrane to exchange materials fast enough. · ⁨随着细胞生长,体积的增长速度快于表面积,因此表面积与体积之比下降。小细胞保持足够的膜以快速交换物质。⁩

    2.3

    The Fluid Mosaic Model of the Membrane · ⁨โมเดลโมเสกเหลวของเยื่อหุ้มเซลล์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics (ENE): Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 2.3.A: Describe the roles of each of the components of the cell membrane in maintaining the internal environment of the cell.

    • 2.3.A.1 Phospholipids have both hydrophilic and hydrophobic regions. The polar hydrophilic phosphate regions of the phospholipids are oriented toward the aqueous external or internal environment, while the nonpolar hydrophobic fatty acid regions face each other within the interior of the membrane.
    • 2.3.A.2 Embedded proteins can be hydrophilic (with charged and polar side groups), hydrophobic (with nonpolar side groups), or both.
      • i. Hydrophilic regions of the proteins are either inside the interior of the protein or exposed to the cytosol (cytoplasm).
      • ii. Hydrophobic regions of proteins make up the protein surface that interacts with the fatty acids in the interior membrane.

    Learning Objective 2.3.B: Describe the fluid mosaic model of cell membranes.

    • 2.3.B.1 Plasma membranes consist of a structural framework of phospholipid molecules embedded with proteins, steroids (such as cholesterol in vertebrate animals), glycoproteins, and glycolipids. All of these can move around the surface of the cell within the membrane, as illustrated by the fluid mosaic model.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน (ENE): ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อเติบโต สืบพันธุ์ และรักษาสมดุลพลวัตภายใน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.3.A: อธิบายบทบาทขององค์ประกอบแต่ละชนิดในเยื่อหุ้มเซลล์ในการรักษาสภาพแวดล้อมภายในเซลล์

    • 2.3.A.1 ฟอสโฟลิพิดมีทั้งบริเวณที่ละลายน้ำได้ (hydrophilic) และบริเวณที่ไม่ละลายน้ำ (hydrophobic) บริเวณฟอสเฟตที่มีขั้วและละลายน้ำได้ของฟอสโฟลิพิดจะหันออกสู่สภาพแวดล้อมภายนอกหรือภายในที่เป็นสารละลาย ในขณะที่บริเวณกรดไขมันที่ไม่มีขั้วและไม่ละลายน้ำจะหันเข้าหากันภายในเยื่อหุ้ม
    • 2.3.A.2 โปรตีนฝังตัวอาจเป็นแบบละลายน้ำได้ (มีหมู่ข้างที่มีประจุและมีขั้ว), ไม่ละลายน้ำ (มีหมู่ข้างที่ไม่มีขั้ว), หรือทั้งสองอย่างรวมกัน
      • i. บริเวณที่ละลายน้ำได้ของโปรตีนจะอยู่ภายในโครงสร้างของโปรตีนเอง หรือถูก exposed ต่อไซโทโซล (ไซโตพลาสม)
      • ii. บริเวณที่ไม่ละลายน้ำของโปรตีนจะสร้างพื้นผิวของโปรตีนที่ทำปฏิกิริยากับกรดไขมันภายในเยื่อหุ้ม

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.3.B: อธิบายโมเดลฟลูอิดโมเสก (fluid mosaic model) ของเยื่อหุ้มเซลล์

    • 2.3.B.1 เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยโครงสร้างหลักจากโมเลกุลฟอสโฟลิพิดที่มีโปรตีน, สเตียรอยด์ (เช่น คอลสเตอรอลในสัตว์มีกระดูกสันหลัง), ไกลโคโปรตีน และไกลколиพิด嵌入อยู่ องค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้สามารถเคลื่อนที่ได้บนพื้นผิวเซลล์ภายในเยื่อหุ้ม ตามที่แสดงโดยโมเดลฟลูอิดโมเสก

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The cell membrane is a phospholipid bilayer 磷脂双分子层 – polar heads facing the water, nonpolar tails inside – studded with proteins. The fluid mosaic model 流动镶嵌模型 pictures it as a fluid sheet in which lipids and proteins drift. Cholesterol and the degree of unsaturation tune its fluidity.

    ไทย

    เยื่อหุ้มเซลล์เป็น ชั้นไขมันฟอสโฟลิพิ드 – หัวขั้วหันเข้าหาสารละลายน้ำ, หางไม่ขั้วอยู่ภายใน – ฝังด้วยโปรตีน โมเดลโมเสกเหลว จำแนกให้เป็นแผ่นเหลวที่ไขมันและโปรตีนลอยตัว คอเลสเตอรอล และระดับความไม่อิ่มตัวปรับความเหลวของเยื่อ

    โมเดลโมเสกเหลวของเยื่อหุ้มเซลล์
    แบบโมเสกของเยื่อหุ้มเซลล์
    2.4

    What Can Cross the Membrane · ⁨สิ่งที่สามารถผ่านเยื่อหุ้มได้⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics (ENE): Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 2.4.A: Explain how the structure of biological membranes influences selective permeability.

    • 2.4.A.1 Plasma membranes separate the internal environment of the cell from the external environment. Selective permeability is the result of the plasma membrane having a hydrophobic interior.
    • 2.4.A.2 Small nonpolar molecules, including $\mathrm{N_2}$, $\mathrm{O_2}$, and $\mathrm{CO_2}$, freely pass across the membrane. Hydrophilic substances, such as large polar molecules and ions, move across the membrane through embedded channels and transport proteins.
    • 2.4.A.3 The nonpolar hydrocarbon tails of phospholipids prevent the movement of ions and polar molecules across the membrane. Small polar, uncharged molecules, like $\mathrm{H_2O}$ or $\mathrm{NH_3}$ (ammonia), pass through the membrane in small amounts.

    Learning Objective 2.4.B: Describe the role of the cell wall in maintaining cell structure and function.

    • 2.4.B.1 Cell walls of Bacteria, Archaea, Fungi, and plants provide a structural boundary as well as a permeability barrier for some substances to the internal or external cellular environments and protection from osmotic lysis.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน (ENE): ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อเติบโต สืบพันธุ์ และรักษาสมดุลพลวัตภายใน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.4.A: อธิบายว่าโครงสร้างของเยื่อหุ้มชีวภาพมีอิทธิพลต่อการเลือกผ่านอย่างไร

    • 2.4.A.1 เยื่อหุ้มเซลล์ทำหน้าที่แยกสภาพแวดล้อมภายในเซลล์ออกจากสภาพแวดล้อมภายนอก ความสามารถในการเลือกผ่านเกิดจากเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีด้านในที่ไม่ละลายน้ำ
    • 2.4.A.2 โมเลกุลไม่มีขั้วขนาดเล็ก เช่น $\mathrm{N_2}$, $\mathrm{O_2}$ และ $\mathrm{CO_2}$ สามารถผ่านเยื่อหุ้มได้อย่างอิสระ สารละลายน้ำ เช่น โมเลกุลมีขั้วขนาดใหญ่และไอออน จะเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มทางช่องและโปรตีนขนส่ง
    • 2.4.A.3 หางไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีขั้วของฟอสโฟลิพิดขัดขวางการเคลื่อนที่ของไอออนและโมเลกุลมีขั้วผ่านเยื่อหุ้ม โมเลกุลมีขั้วขนาดเล็กที่ไม่มีประจุ เช่น $\mathrm{H_2O}$ หรือ $\mathrm{NH_3}$ (แอมโมเนีย) สามารถผ่านเยื่อหุ้มได้ในปริมาณน้อย

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.4.B: อธิบายบทบาทของผนังเซลล์ในการรักษารูปทรงและหน้าที่ของเซลล์

    • 2.4.B.1 ผนังเซลล์ของแบคทีเรีย, อาร์คีอา, เชื้อรา และพืช ทำหน้าที่เป็นขอบเขตเชิงโครงสร้างและเป็นตัวกั้นการผ่านของบางสารเข้าสู่หรือออกจากสภาพแวดล้อมภายในหรือภายนอกเซลล์ รวมถึงปกป้องจากการแตก due to osmotic lysis

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The membrane is selectively permeable 选择透过性. Small nonpolar molecules ($\text{O}_2$, $\text{CO}_2$) and water cross easily; large or charged/polar particles (ions, glucose) cannot pass the nonpolar core without help. This selectivity lets the cell control its internal environment.

    ไทย

    เยื่อหุ้มมี การเลือกเจาะผ่าน (selectively permeable) โมเลกุลขั้วเล็กที่ไม่เป็นขั้ว ($\text{O}_2$, $\text{CO}_2$) และน้ำ สามารถผ่านได้ง่าย ส่วนอนุภาคขนาดใหญ่หรือมีประจุ/เป็นขั้ว (ไอออน, กลูโคส) ไม่สามารถผ่านแกนที่ไม่เป็นขั้วได้โดยไม่ได้รับการช่วยเหลือ การเลือกเจาะผ่านนี้ช่วยให้เซลล์ควบคุมสภาพแวดล้อมภายในตัวเองได้

    สามวิธีที่สารผ่านเยื่อหุ้ม
    สามวิธีที่สารผ่านเยื่อหุ้ม
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    selectively permeable/sɪˈlektɪvli ˈpɜːməbl/ แบบเลือกผ่าน
    2.5

    Passive and Active Transport · ⁨การลำเลียงแบบพาสซีฟและแอคทีฟ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics (ENE): Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 2.5.A: Describe the mechanisms that organisms use to maintain solute and water balance.

    • 2.5.A.1 The selective permeability of membranes allows for the formation of concentration gradients of solutes across the membrane.
    • 2.5.A.2 Passive transport is the net movement of molecules from regions of high concentration to regions of low concentration without the direct input of metabolic energy.
    • 2.5.A.3 Active transport requires the direct input of energy to move molecules. In some cases, active transport is utilized to move molecules from regions of low concentration to regions of high concentration.

    Learning Objective 2.5.B: Describe the mechanisms that organisms use to transport large molecules across the plasma membrane.

    • 2.5.B.1 The processes of endocytosis and exocytosis require energy to move large substances or large amounts of substances into and out of cells.
      • i. In endocytosis, the cell takes in large molecules and particulate matter by folding the plasma membrane in on itself and forming new (small) vesicles that engulf material from the external environment.
      • ii. In exocytosis, internal vesicles release material from cells by fusing with the plasma membrane and secreting large molecules from the cell.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน (ENE): ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อเติบโต สืบพันธุ์ และรักษาสมดุลพลวัตภายใน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.5.A: อธิบายกลไกที่สิ่งมีชีวิตใช้เพื่อรักษาสมดุลของสารละลายและน้ำ

    • 2.5.A.1 ความสามารถในการเลือกผ่านของเยื่อหุ้มช่วยให้เกิดการสร้าง gradien ความเข้มข้นของสารละลายข้ามเยื่อหุ้มได้
    • 2.5.A.2 การแพร่แบบพาสซีฟคือการเคลื่อนที่สุทธิของโมเลกุลจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำโดยไม่มีการใช้พลังงานเมตาบอลิซึมโดยตรง
    • 2.5.A.3 การแพร่แบบแอคทีฟต้องการการใช้พลังงานโดยตรงในการเคลื่อนย้ายโมเลกุล ในบางกรณี การแพร่แบบแอคทีฟจะถูกใช้เพื่อเคลื่อนย้ายโมเลกุลจากบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นสูง

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.5.B: อธิบายกลไกที่สิ่งมีชีวิตใช้เพื่อขนส่งโมเลกุลขนาดใหญ่ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์

    • 2.5.B.1 กระบวนการเอนโดไซโทซิสและเอกซोไซโทซิสต้องใช้พลังงานในการเคลื่อนย้ายสารขนาดใหญ่หรือปริมาณมากเข้าสู่และออกจากเซลล์
      • i. ในเอนโดไซโทซิส เซลล์จะดูดซับโมเลกุลขนาดใหญ่และอนุภาคโดยการพับเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปในตัวเองและสร้างเวสิเคิลใหม่ (ขนาดเล็ก) ที่ห่อหุ้มวัสดุนั้นจากสภาพแวดล้อมภายนอก
      • ii. ในเอกซোไซโทซิส เวสิเคิลภายในจะปล่อยสารออกจากเซลล์โดยการหลอมรวมกับเยื่อหุ้มเซลล์และหลั่งโมเลกุลขนาดใหญ่ออกจากเซลล์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    • Passive transport 被动运输 moves substances down their concentration gradient (high → low) with no energy – diffusion 扩散.
    • Active transport 主动运输 moves substances against the gradient (low → high), requiring energy (ATP), via protein pumps like the sodium–potassium pump.
    ไทย
    • การลำเลียงแบบพาสซีฟ (Passive transport) เคลื่อนย้ายสาร ตาม ความแตกต่างของความเข้มข้น (สูง → ต่ำ) โดย ไม่ต้องใช้พลังงาน – ซึ่งเรียกว่า การแพร่ (diffusion)
    • การลำเลียงแบบแอคทีฟ (Active transport) เคลื่อนย้ายสาร สวน กับความแตกต่างของความเข้มข้น (ต่ำ → สูง) ต้องใช้พลังงาน (ATP) ผ่านโปรตีนปั๊ม เช่น ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียม
    การลำเลียงแบบแอคทีฟเคลื่อนย้ายอนุภาคสวนกับความแตกต่างของความเข้มข้น โดยใช้ ATP และโปรตีนพาหนะ
    การลำเลียงแบบแอคทีฟเคลื่อนย้ายอนุภาคสวนกับความแตกต่างของความเข้มข้น โดยใช้ ATP และโปรตีนพาหนะ
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Pump a solute against its gradient · ⁨逆浓度梯度泵送溶质⁩

    Passive transport moves solutes down their gradient for free; active transport uses ATP to pump them the other way, from low to high concentration. · ⁨被动运输顺着浓度梯度自由移动溶质;主动运输利用ATP将它们从低浓度向高浓度反向泵送。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Passive transport/ˈpæsɪv ˈtrænspɔːt/ การขนส่งแบบพาสซีฟ
    diffusion/dɪˈfjuːʒn/ การแพร่
    Active transport/ˈæktɪv ˈtrænspɔːt/ การขนส่งแบบ نشัน (Active transport)
    2.6

    Facilitated Diffusion · ⁨การแพร่แบบช่วย (Facilitated Diffusion)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics (ENE): Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 2.6.A: Explain how the structure of a molecule affects its ability to pass through the plasma membrane.

    • 2.6.A.1 Facilitated diffusion requires transport or channel proteins to enable the movement of charged ions across the membrane.
      • i. Membranes may become polarized by the movement of ions across the membrane.
      • ii. Charged ions, including $\mathrm{Na^+}$ (sodium) and $\mathrm{K^+}$ (potassium), require channel proteins to move through the membrane.
    • 2.6.A.2 Facilitated diffusion enables the movement of large polar molecules through membranes with no energy input. In this type of diffusion, substances move down the concentration gradient.
    • 2.6.A.3 Aquaporins transport large quantities of water across membranes.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน (ENE): ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อเติบโต สืบพันธุ์ และรักษาสมดุลพลวัตภายใน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.6.A: อธิบายว่าโครงสร้างของโมเลกุลส่งผลต่อความสามารถในการผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้อย่างไร

    • 2.6.A.1 การแพร่แบบช่วยต้องการโปรตีนขนส่งหรือโปรตีนช่องเพื่อให้ไอออนที่มีประจุเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มได้
      • i. เยื่อหุ้มอาจเกิด polarized ขึ้นจากการเคลื่อนที่ของไอออนข้ามเยื่อหุ้ม
      • ii. ไอออนที่มีประจุ เช่น $\mathrm{Na^+}$ (โซเดียม) และ $\mathrm{K^+}$ (โพแทสเซียม) จำเป็นต้องใช้โปรตีนช่องในการเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้ม
    • 2.6.A.2 การแพร่แบบช่วยทำให้โมเลกุลมีขั้วขนาดใหญ่เคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มได้โดยไม่ต้องใช้พลังงาน ในประเภทนี้ สารจะเคลื่อนที่ตาม gradien ความเข้มข้น
    • 2.6.A.3 อะควaporin ขนส่งน้ำในปริมาณมากข้ามเยื่อหุ้ม

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Facilitated diffusion 易化扩散 is passive transport through a membrane protein – a channel or carrier 载体 – for particles that cannot cross the lipid alone. It still goes down the gradient and needs no energy, but its rate can saturate when all the proteins are busy.

    ไทย

    การแพร่แบบช่วย (Facilitated diffusion) คือการขนส่งแบบพาสซีฟผ่านโปรตีนในเยื่อหุ้มเซลล์ – ทั้ง ช่อง (channel) หรือ ตัวพา (carrier) – สำหรับอนุภาคที่ไม่สามารถทะลุผ่านชั้นไขมันเพียงอย่างเดียวได้ การเคลื่อนที่ยังคงตามความแตกต่างของความเข้มข้นและไม่ต้องใช้พลังงาน แต่อัตราการแพร่อาจเกิดภาวะอิ่มตัวเมื่อโปรตีนทั้งหมดถูกใช้งานหมดแล้ว

    การแพร่: อนุภาคกระจายจากจุดเข้มข้นสูงไปยังจุดเข้มข้นต่ำ ตาม gradien
    การแพร่: อนุภาคกระจายจากจุดเข้มข้นสูงไปยังจุดเข้มข้นต่ำ ตาม gradien
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Facilitated diffusion/fəˈsɪlɪteɪtɪd dɪˈfjuːʒn/ การแพร่ช่วย (Facilitated diffusion)
    carrier/ˈkærɪə/ พาหะ
    2.7

    Tonicity, Water Potential, and Osmoregulation · ⁨ความดันออสโมติก, ศักยภาพน้ำ และการควบคุมสมดุลน้ำ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics (ENE): Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 2.7.A: Explain how concentration gradients affect the movement of molecules across membranes.

    • 2.7.A.1 External environments can be hypotonic, hypertonic, or isotonic to internal environments of cells. Movement of water can also be described as moving from hypotonic to hypertonic regions. Water moves by osmosis from regions of high water potential to regions of low water potential.
      • Equation (Water Potential): $\psi = \psi_p + \psi_s$
        • where:
        • $\psi_p$ = pressure potential
        • $\psi_s$ = solute potential
      • Illustrative examples for 2.7.A.1:
        • Contractile vacuole in protists
        • Central vacuole in plant cells

    Learning Objective 2.7.B: Explain how osmoregulatory mechanisms contribute to the health and survival of organisms.

    • 2.7.B.1 Growth and homeostasis are maintained by the constant movement of molecules across membranes.
    • 2.7.B.2 Osmoregulation maintains water balance and allows organisms to control their internal solute composition and water potential. Water moves from regions of low osmolarity or solute concentration to regions of high osmolarity or solute concentration.
      • Equation (Solute Potential of a Solution): $\psi_s = -iCRT$
        • where:
        • $i$ = ionization constant
        • $C$ = molar concentration
        • $R$ = pressure constant $\left(R = 0.0831 \dfrac{L \cdot bars}{mol \cdot K}\right)$
        • $T$ = temperature in Kelvin (°C + 273)
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน (ENE): ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อเติบโต สืบพันธุ์ และรักษาสมดุลพลวัตภายใน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.7.A: อธิบายว่า gradien ความเข้มข้นมีผลต่อการเคลื่อนที่ของโมเลกุลข้ามเยื่อหุ้มอย่างไร

    • 2.7.A.1 สภาพแวดล้อมภายนอกอาจเป็น hypotonic, hypertonic หรือ isotonic เทียบกับสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์ การเคลื่อนที่ของน้ำยังสามารถอธิบายได้ว่าเคลื่อนที่จากบริเวณ hypotonic ไปยังบริเวณ hypertonic น้ำเคลื่อนที่ด้วยการออสโมซิสจากบริเวณที่มีศักย์น้ำสูงไปยังบริเวณที่มีศักย์น้ำต่ำ
      • สมการ (ศักย์น้ำ): $\psi = \psi_p + \psi_s$
        • โดยที่:
        • $\psi_p$ = แรงดันศักย์ (pressure potential)
        • $\psi_s$ = ศักย์สารละลาย (solute potential)
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 2.7.A.1:
        • วacuole กระชับในโปรติสต์
        • Vacuole กลางในเซลล์พืช

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.7.B: อธิบายว่ากลไกการปรับสมดุลน้ำมีผลต่อสุขภาพและการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตอย่างไร

    • 2.7.B.1 การเติบโตและภาวะสมดุลภายในร่างกาย (homeostasis) ถูกรักษาไว้โดยการเคลื่อนที่ของโมเลกุลผ่านเยื่อหุ้มเซลล์อย่างต่อเนื่อง
    • 2.7.B.2 การปรับสมดุลน้ำช่วยรักษาปริมาณน้ำให้คงที่และทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถควบคุมองค์ประกอบของสารละลายและความ potensial ของน้ำภายในได้ น้ำจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารละลายต่ำหรือความหนาแน่นของสารละลายต่ำไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงหรือความหนาแน่นสูง
      • สมการ (ศักย์สารละลายของสารละลาย): $\psi_s = -iCRT$
        • โดยที่:
        • $i$ = ค่าคงที่การแตกตัวเป็นไอออน
        • $C$ = ความเข้มข้นโมลาร์
        • $R$ = ค่าคงที่แรงดัน $\left(R = 0.0831 \dfrac{L \cdot bars}{mol \cdot K}\right)$
        • $T$ = อุณหภูมิในสเกลเคลวิน (°C + 273)

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Osmosis 渗透 is the diffusion of water across a membrane. Tonicity 张力 compares solute concentrations: in a hypotonic 低渗 solution a cell gains water (may burst); in a hypertonic 高渗 one it loses water (shrinks); in an isotonic 等渗 one there is no net change. Water potential 水势 predicts the direction of water movement (water moves to lower water potential), and is the sum of a pressure term and a solute term: $\Psi=\Psi_p+\Psi_s$, where the solute potential $\Psi_s=-iCRT$. Osmoregulation 渗透调节 is how organisms control this balance.

    Worked example. For a $0.1\,\text{M}$ sucrose solution ($i=1$) in an open beaker (so pressure potential $\Psi_p=0$) at $25\,°\text{C}$ ($T=298\,\text{K}$, $R=0.0831\ \text{L}\cdot\text{bar/mol}\cdot\text{K}$): $\Psi_s=-iCRT=-(1)(0.1)(0.0831)(298)\approx-2.48\ \text{bar}$, so $\Psi\approx-2.48\ \text{bar}$. A plant cell whose interior is $\Psi=-1.0\ \text{bar}$ sits in this solution: since the solution is more negative, water moves out of the cell into the solution, and the cell loses turgor.

    ไทย
    เซลล์หัวหอมแดงในสารละลายไฮเปอร์โทนิค: เยื่อหุ้มเซลล์ดึงออกจากผนังเซลล์ (พลัสโมไลซิส)
    เซลล์หัวหอมแดงในสารละลายไฮเปอร์โทนิค: เยื่อหุ้มเซลล์ดึงออกจากผนังเซลล์ (พลัสโมไลซิส)

    การแพร่ของน้ำ (Osmosis) คือการแพร่ของน้ำข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ ความดันออสโมติก (Tonicity) เปรียบเทียบความเข้มข้นของสารละลาย: ใน สารละลายไฮโปโทนิค เซลล์จะรับน้ำเพิ่ม (อาจแตก); ใน ไฮเปอร์โทนิค จะสูญเสีย nước (เหี่ยว); และใน ไอโซโทนิค ไม่มีการเปลี่ยนแปลงสุทธิ ศักยภาพน้ำ (Water potential) คาดการณ์ทิศทางของการเคลื่อนที่ของน้ำ (น้ำเคลื่อนที่ไปยังจุดที่มีศักยภาพน้ำต่ำกว่า) และเป็นผลรวมของเทอมแรงดันและเทอมสารละลาย: $\Psi=\Psi_p+\Psi_s$, โดยที่ศักย์สารละลาย $\Psi_s=-iCRT$. การควบคุมสมดุลน้ำ (Osmoregulation) คือกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตรักษาสมดุลนี้

     cách tế bào thực vật và động vật phản ứng với các dung dịch có thế nước khác nhau
    การตอบสนองของเซลล์พืชและสัตว์ต่อสารละลายที่มีศักย์น้ำแตกต่างกัน

    ตัวอย่างวิธีทำ. สำหรับสารละลายน้ำตาลซูโครส $0.1\,\text{M}$ ($i=1$) ในถ้วยทดลองเปิด (ดังนั้นศักย์แรงดัน $\Psi_p=0$) ที่อุณหภูมิ $25\,°\text{C}$ ($T=298\,\text{K}$, $R=0.0831\ \text{L}\cdot\text{bar/mol}\cdot\text{K}$): $\Psi_s=-iCRT=-(1)(0.1)(0.0831)(298)\approx-2.48\ \text{bar}$, ดังนั้น $\Psi\approx-2.48\ \text{bar}$. เซลล์พืชที่มีค่าภายใน $\Psi=-1.0\ \text{bar}$ วางอยู่ในสารละลายนี้: เนื่องจากสารละลายมีค่า ลบมากกว่า น้ำจึงเคลื่อนที่ ออก จากเซลล์เข้าสู่สารละลาย ทำให้เซลล์สูญเสียความตึง

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Watch water move by osmosis · ⁨观察水通过渗透作用移动⁩

    Water moves across the membrane from high water potential to low, toward the more concentrated (hypertonic) side. Set the concentrations and watch which way the cell swells or shrinks. · ⁨水穿过膜从高水势流向低处,朝向更浓(高渗)的一侧。设置浓度并观察细胞膨胀还是收缩的方向。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Osmosis/ɒzˈməʊsɪs/ ออสโมซิส
    Tonicity/təˈnɪsɪti/ ความเข้มข้นของสารละลาย (Tonicity)
    hypotonic/ˌhaɪpəʊˈtɒnɪk/ ไฮโปโทนิก
    hypertonic/ˌhaɪpəˈtɒnɪk/ ไฮเพอร์โทนิก
    isotonic/ˌaɪsəˈtɒnɪk/ ไอโซโทนิก (isotonic)
    Water potential/ˈwɔːtə pəˈtenʃl/ ศักย์น้ำ
    Osmoregulation/ˌɒzmɔːɡjʊˈleɪʃn/ การควบคุมสมดุลน้ำ (Osmoregulation)
    2.8

    Mechanisms of Membrane Transport · ⁨กลไกการขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics (ENE): Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 2.8.A: Describe the processes that allow ions and other molecules to move across membranes.

    • 2.8.A.1 Metabolic energy (such as that from ATP) is required for active transport of molecules across the membrane and to establish and maintain electrochemical gradients.
      • i. Membrane proteins are necessary for active transport.
      • ii. The $\mathrm{Na^+}/\mathrm{K^+}$ pump and ATPase contribute to the maintenance of the membrane potential.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน (ENE): ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อเติบโต สืบพันธุ์ และรักษาสมดุลพลวัตภายใน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.8.A: อธิบายกระบวนการที่ทำให้ไอออนและโมเลกุลอื่นๆ เคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้

    • 2.8.A.1 พลังงานเมตาบอลิซึม (เช่น จาก ATP) จำเป็นสำหรับการขนส่งแบบใช้พลังงานผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และการสร้างและรักษา gradien อิเล็กโทรเคมี
      • i. โปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์จำเป็นสำหรับการขนส่งแบบใช้พลังงาน
      • ii. ปั๊ม $\mathrm{Na^+}/\mathrm{K^+}$ และ ATPase มีส่วนร่วมในการรักษากระแสไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Large materials move in bulk by vesicles: endocytosis 内吞 brings material in (the membrane engulfs it), and exocytosis 外排 sends material out (a vesicle fuses with the membrane). Both require energy and let cells import and secrete large molecules.

    ไทย

    วัสดุขนาดใหญ่เคลื่อนที่ในรูปแบบกลุ่มใหญ่โดย เวสิเคิล: เอนโดไซโทซิส (endocytosis) นำวัสดุนำเข้า (in) (เยื่อหุ้มเซลล์ห่อหุ้มไว้), และ เอกโซไซโทซิส (exocytosis) ส่งวัสดุนอก (out) (เวสิเคิล 융กับเยื่อหุ้มเซลล์) ทั้งสองกระบวนการต้องใช้พลังงานและช่วยให้เซลล์นำเข้าและหลั่งโมเลกุลขนาดใหญ่ได้

    เอนโดไซโทซิสนำวัสดุนำเข้า; เอกโซไซโทซิสปล่อยวัสดุนอก
    เอนโดไซโทซิสนำวัสดุนำเข้า; เอกโซไซโทซิสปล่อยวัสดุนอก
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    endocytosis/ˌendəʊsɪˈtəʊsɪs/ การกลืนเซลล์
    exocytosis/eɡˌzɒsɪˈtəʊsɪs/ การหลั่งออกนอกเซลล์
    2.9

    Compartmentalization Inside the Cell · ⁨การจัดแบ่งพื้นที่ภายในเซลล์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics (ENE): Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 2.9.A: Describe the membrane-bound structures of the eukaryotic cell.

    • 2.9.A.1 Membranes and membrane-bound organelles in eukaryotic cells compartmentalize intracellular metabolic processes and specific enzymatic reactions.

    Learning Objective 2.9.B: Explain how internal membranes and membrane-bound organelles contribute to compartmentalization of eukaryotic cell functions.

    • 2.9.B.1 Internal membranes facilitate cellular processes by minimizing competing interactions and by increasing the surface area where reactions can occur.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน (ENE): ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อเติบโต สืบพันธุ์ และรักษาสมดุลพลวัตภายใน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.9.A: อธิบายโครงสร้างที่มีเยื่อหุ้มของเซลล์ยูคาริโอต

    • 2.9.A.1 เยื่อหุ้มและออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มในเซลล์ยูคาริโอตทำหน้าที่แบ่งห้องเพื่อแยกกระบวนการเมตาบอลิซึมภายในเซลล์และปฏิกิริยาเอนไซม์เฉพาะอย่างออกจากกัน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 2.9.B: อธิบายว่าเยื่อหุ้มภายในและออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มมีผลต่อการแบ่งห้องของฟังก์ชันเซลล์ยูคาริโอตอย่างไร

    • 2.9.B.1 เยื่อหุ้มภายในช่วยให้เกิดกระบวนการทางเซลล์โดยลดการแทรกแซงที่แข่งขันกันและเพิ่มพื้นที่ผิวที่เกิดปฏิกิริยาได้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Membranes create separate compartments 区室 so incompatible reactions can run at once and conditions (pH, ion levels) can be tuned locally. This organization boosts efficiency – the internal membranes also add surface area for reactions.

    ไทย

    เยื่อหุ้มเซลล์สร้าง พื้นที่แยก (compartments) ที่แตกต่างกัน เพื่อให้ปฏิกิริยาที่ไม่เข้ากันสามารถเกิดขึ้นพร้อมกันได้ และปรับสภาพแวดล้อม (เช่น ค่า pH, ระดับไอออน) ได้เฉพาะจุด การจัดระเบียบนี้เพิ่มประสิทธิภาพ – เยื่อหุ้มภายในยังเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับปฏิกิริยาอีกด้วย

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    compartments/kəmˈpɑːtmənts/ ช่องแยก
    2.10

    The Origins of Cell Compartmentalization · ⁨ต้นกำเนิดของการจัดแบ่งพื้นที่ภายในเซลล์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 1 — Evolution (EVO): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 2.10.A: Describe similarities and/or differences in compartmentalization between prokaryotic and eukaryotic cells.

    • 2.10.A.1 Membrane-bound organelles such as mitochondria and chloroplasts evolved from once free-living prokaryotic cells via endosymbiosis.
    • 2.10.A.2 Prokaryotes typically lack internal membrane-bound organelles but have internal regions with specialized structures and functions.
    • 2.10.A.3 Eukaryotic cells maintain internal membranes that partition the cell into specialized regions.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 1 — วิวัฒนาการ (EVO): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของสิ่งมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 2.10.A: อธิบายความคล้ายคลึงกันและ/หรือความแตกต่างของการแบ่งส่วนภายในระหว่างเซลล์โปรคาริโอตและเอูคาริโอต

    • 2.10.A.1 ออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม เช่น ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ เกิดขึ้นจากเซลล์โปรคาริโอตที่เคยอิสระผ่านกระบวนการ endosymbiosis
    • 2.10.A.2 โปรคาริโอตโดยทั่วไปไม่มีออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มภายใน แต่มีพื้นที่ภายในที่มีโครงสร้างและหน้าที่เฉพาะ
    • 2.10.A.3 เซลล์เอูคาริโอตรักษาเยื่อหุ้มภายในที่แบ่งเซลล์ออกเป็นบริเวณที่มีหน้าที่เฉพาะ

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The endosymbiotic theory 内共生学说 explains mitochondria and chloroplasts: they arose when a larger cell engulfed free-living prokaryotes that then lived inside it. The evidence – their own circular DNA, their own ribosomes, and double membranes – supports this shared evolutionary origin.

    ไทย

    ทฤษฎีเอนโดซิมบิโอซิส (endosymbiotic theory) อธิบายไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์: เกิดขึ้นเมื่อเซลล์ที่ใหญ่กว่ากลืนโปรคาริโอตอิสระเข้าไป แล้วโปรคาริโอตเหล่านั้นอาศัยอยู่ภายในเซลล์ หลักฐาน เช่น DNA วงกลมของตัวเอง ribosomes ของตนเอง และเยื่อหุ้มสองชั้น – สนับสนุนแหล่งกำเนิดทางวิวัฒนาการร่วมกันนี้

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    organelles/ˌɔːɡəˈnelz/ ออร์แกเนลล์
    endomembrane system/ˈendəʊmembreɪn ˈsɪstəm/ ระบบเยื่อหุ้มภายใน
    nucleus/ˈnjuːklɪəs/ นิวเคลียส
    endoplasmic reticulum/ˌendəʊˈplæzmɪk reˈtɪkjʊləm/ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม
    Golgi/ˈɡɒlɡɪ/ กอลจิบอดี
    lysosomes/ˈlaɪsəsəʊmz/ ไลโซโซม
    Mitochondria/ˌmaɪtəˈkɒndrɪə/ ไมโทคอนเดรีย
    chloroplasts/ˈklɔːrəʊplæsts/ คลอโรพลาสต์
    Ribosomes/ˈrɪbəsəʊmz/ ไรโบโซม
    ribosomal RNA/ˈrɪbəsɒml ˌɑː en ˈeɪ/ rRNA ribosomal RNA
    messenger RNA/ˈmesɪndʒə ˌɑː en ˈeɪ/ messenger RNA
    The Golgi complex/ðə ˈɡɒlɡɪ ˈkɒmpleks/ คอมเพล็กซ์โกลจี
    glycosylation/ˌɡlaɪkəsɪˈleɪʃn/ การเติมหมู่คาร์โบไฮเดรต
    hydrolytic enzymes/ˌhaɪdrəˈlɪtɪk ˈenzaɪmz/ เอนไซม์ไฮโดรไลติก
    apoptosis/əpəpˈtəʊsɪs/ apoptosis
    Vacuoles/ˈvækjuːəʊlz/ แวคิวโอล
    surface-area-to-volume ratio/ˈsɜːfɪs ˈeərɪə tə ˈvɒljuːm ˈreɪʃɪəʊ/ อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตร
    phospholipid bilayer/ˈfɒsfəlɪpɪd ˈbɪleɪə/ phospholipid bilayer
    fluid mosaic model/ˈfluːɪd məˈseɪɪk ˈmɒdl/ fluid mosaic model
    endosymbiotic theory/ˌendəʊˌsɪmbaɪˈɒtɪk ˈθɪəri/ ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอซิส
    ribosomal RNA (rRNA)/ˈrɪbəsɒml ˌɑː en ˈeɪ/ rRNA ribosomal RNA
    2.10

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Use the two AP-formula skills: surface-area-to-volume ratio (why cells stay small) and water potential $\Psi=\Psi_p+\Psi_s$ ($\Psi_s=-iCRT$).
    • Water moves toward the lower (more negative) water potential; predict swelling or shrinking from tonicity (hypo/hyper/isotonic).
    • Passive transport and osmosis need no energy (down the gradient); active transport needs ATP (against the gradient).
    • Distinguish diffusion, facilitated diffusion (a channel/carrier protein), and active transport.
    • Explain membrane selectivity from the phospholipid bilayer — small non-polar molecules cross, large/charged ones need help.
    ไทย
    • ใช้ทักษะสูตร AP สองอย่าง: อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตร (เหตุผลที่เซลล์มีขนาดเล็ก) และ ศักยภาพน้ำ $\Psi=\Psi_p+\Psi_s$ ($\Psi_s=-iCRT$).
    • น้ำเคลื่อนที่ menuju ศักยภาพน้ำที่ต่ำกว่า (หรือเป็นลบมากขึ้น); คาดการณ์การบวมหรือหดตัวจากความดันออสโมติก (ไฮโป/ไฮเปอร์/ไอโซโทนิค).
    • การขนส่งแบบพาสซีฟและการแพร่ของน้ำไม่ต้องใช้พลังงาน (เคลื่อนที่ตาม gradien); การขนส่งแบบแอคทีฟ ต้องใช้ ATP (เคลื่อนที่สวนทางกับ gradien).
    • แยกแยะการแพร่, การแพร่แบบช่วย (โปรตีนช่อง/ตัวพา), และการขนส่งแบบแอคทีฟ.
    • อธิบายความจำเพาะของเยื่อหุ้มเซลล์จาก ไบเลเยอร์ฟอสโฟลิปิด – โมเลกุลไม่มีขั้วขนาดเล็กทะลุผ่านได้ ส่วนโมเลกุลขนาดใหญ่หรือมีประจุต้องอาศัยความช่วยเหลือ
  • 3

    Cellular Energetics · ⁨พลังงานในเซลล์⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    3.1

    Enzymes as Biological Catalysts · ⁨เอนไซม์ในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 3.1.A: Explain how enzymes affect the rate of biological reactions.

    • 3.1.A.1 The structure and function of enzymes contribute to the regulation of biological processes. Enzymes are proteins that are biological catalysts that facilitate chemical reactions in cells by lowering the activation energy.
    • 3.1.A.2 For an enzyme-mediated chemical reaction to occur, the shape and charge of the substrate must be compatible with the active site of the enzyme. This is illustrated by the enzyme-substrate complex model.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน: ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการรักษาสมดุลภายในแบบไดนามิก

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.1.A: อธิบายว่าเอนไซม์มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาทางชีวภาพอย่างไร

    • 3.1.A.1 โครงสร้างและหน้าที่ของเอนไซม์มีส่วนช่วยในการควบคุมกระบวนการทางชีวภาพ เอนไซม์เป็นโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ โดยช่วยเร่งปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ด้วยการลดพลังงานก่อกวน (activation energy)
    • 3.1.A.2 เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ขับเคลื่อนด้วยเอนไซม์ รูปร่างและประจุของสารตั้งต้นต้องเข้ากันได้กับตำแหน่งทำงานของเอนไซม์ สิ่งนี้แสดงด้วยแบบจำลองคอมเพล็กซ์เอนไซม์-สารตั้งต้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    An enzyme 酶 is a protein catalyst 催化剂 that speeds a reaction by lowering its activation energy 活化能, without being used up. Each enzyme has an active site 活性位点 that binds a specific substrate 底物 (the "lock and key" or induced fit), so enzymes are highly specific. They do not change whether a reaction is favorable – only how fast it goes.

    ไทย
    ผงซักฟอกชีวภาพใช้เอนไซม์ที่ทำงานได้ที่อุณหภูมิและ pH ปานกลาง
    ผงซักฟอกชีวภาพใช้เอนไซม์ที่ทำงานได้ที่อุณหภูมิและ pH ปานกลาง

    เอนไซม์ (enzyme) เป็นโปรตีน ตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) ที่เร่งปฏิกิริยาโดยการลด พลังงานกระตุ้น (activation energy) โดยไม่ถูกบริโภค Each enzyme มี ตำแหน่ง نشง (active site) ที่จับกับ สารตั้งต้น (substrate) เฉพาะ (แบบ "ลูกกุญแจ-รูล็อก" หรือ induced fit) ทำให้เอนไซม์มีความจำเพาะสูง They does not change whether a reaction is favorable – only how fast it goes.

    เอนไซม์ลดพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยา
    เอนไซม์ลดพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยา
    โมเดลลูกกุญแจ-รูล็อกและโมเดล induced-fit ของการทำงานของเอนไซม์
    โมเดลลูกกุญแจ-รูล็อกและโมเดล induced-fit ของการทำงานของเอนไซม์
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Raise substrate and watch the rate saturate · ⁨提高底物浓度并观察反应速率达到饱和⁩

    An enzyme speeds a reaction by lowering activation energy. As substrate rises the rate climbs, then levels off once every active site is busy (saturation). · ⁨酶通过降低活化能加速反应。随着底物增加,速率上升,直到所有活性位点都被占用(饱和)后趋于平稳。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    enzyme/ˈenzaɪm/ enzyme
    catalyst/ˈkætəlɪst/ catalyst
    activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ activation energy
    active site/ˈæktɪv saɪt/ active site
    substrate/ˈsʌbstreɪt/ substrate
    3.2

    Environmental Impacts on Enzyme Function · ⁨ผลกระทบของสิ่งแวดล้อมต่อการทำงานของเอนไซม์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 3.2.A: Explain how changes to the structure of an enzyme may affect its function.

    • 3.2.A.1 Change to the molecular structure of a component in an enzymatic system may result in a change to its function or efficiency.
      • i. Denaturation of proteins, such as enzymes, occurs when the protein structure is disrupted by a change in temperature, pH, or chemical environment, eliminating the ability to catalyze reactions.
      • ii. Environmental temperatures and pH outside the optimal range for a given enzyme will cause changes to its structure (by disrupting the hydrogen bonds), altering the efficiency with which it catalyzes reactions.
    • 3.2.A.2 In some cases, enzyme denaturation is reversible, allowing the enzyme to regain activity.

    Learning Objective 3.2.B: Explain how the cellular environment affects enzyme activity.

    • 3.2.B.1 The relative concentrations of substrates and products determine how efficiently an enzymatic reaction proceeds.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน: ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการรักษาสมดุลภายในแบบไดนามิก

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.2.A: อธิบายว่าการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเอนไซม์อาจส่งผลต่อการทำงานของมันได้อย่างไร

    • 3.2.A.1 การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างระดับโมเลกุลขององค์ประกอบใด ๆ ในระบบเอนไซม์อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในหน้าที่หรือประสิทธิภาพของมัน
      • i. การเสียสภาพของโปรตีน เช่น เอนไซม์ จะเกิดขึ้นเมื่อโครงสร้างโปรตีนถูกทำลายจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ pH หรือสภาพแวดล้อมทางเคมี ซึ่งจะทำให้ไม่สามารถเร่งปฏิกิริยาได้อีกต่อไป
      • ii. อุณหภูมิและ pH ของสิ่งแวดล้อมนอกช่วงที่เหมาะสมสำหรับเอนไซม์某一个 จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้าง由其 (โดยการทำลายพันธะไฮโดรเจน) ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาลดลง
    • 3.2.A.2 ในบางกรณี การเสียสภาพของเอนไซม์สามารถกลับคืนมาได้ ทำให้เอนไซม์สามารถกลับมาทำงานได้ใหม่

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.2.B: อธิบายว่าสภาพแวดล้อมภายในเซลล์มีผลต่อกิจกรรมของเอนไซม์อย่างไร

    • 3.2.B.1 ความเข้มข้นสัมพัทธ์ของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์กำหนดประสิทธิภาพของการดำเนินปฏิกิริยาเอนไซม์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Enzyme activity depends on conditions. Each enzyme has an optimal temperature and pH; beyond it, the protein denatures 变性 (loses shape) and stops working. Substrate concentration raises the rate until the enzyme saturates. Inhibitors 抑制剂 slow enzymes – competitive ones block the active site, noncompetitive ones bind elsewhere and change the shape.

    ไทย

    กิจกรรมของเอนไซม์ขึ้นอยู่กับสภาวะ Each enzyme มี อุณหภูมิและ pH ที่เหมาะสม (optimal) หากเกินไป โปรตีนจะ เสียสภาพ (denatures) (สูญเสียรูปร่าง) และหยุดทำงาน ความเข้มข้นของสารตั้งต้น เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาจนเอนไซม์อิ่มตัว ตัวยับยั้ง (Inhibitors) ชะลอเอนไซม์ – แบบ แข่งขัน (competitive) บล็อกตำแหน่ง نشง, แบบ ไม่แข่งขัน (noncompetitive) จับที่อื่นและเปลี่ยนรูปร่าง

    เอนไซม์แต่ละชนิดมี pH ที่เหมาะสม
    เอนไซม์แต่ละชนิดมี pH ที่เหมาะสม
    อัตราการเพิ่มขึ้นถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม แล้วลดลงเมื่อเอนไซม์เสียสภาพ
    อัตราการเพิ่มขึ้นถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม แล้วลดลงเมื่อเอนไซม์เสียสภาพ
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Change temperature and watch enzyme activity · ⁨改变温度并观察酶活性⁩

    Each enzyme has an optimum temperature and pH. Too cold is slow; too hot denatures the enzyme so its active site loses shape and activity crashes. · ⁨每种酶都有最适温度和pH值。太冷则反应慢;太热会变性酶,使其活性位点失去形状,活性急剧下降。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    denatures/ˈdenətʃəz/ denatures
    Inhibitors/ɪnˈhɪbɪtəz/ Inhibitors
    The first law/ðə fɜːst lɔː/ The first law
    The second law/ðə ˈsekənd lɔː/ The second law
    3.3

    Cellular Energy and ATP · ⁨พลังงานระดับเซลล์และ ATP⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 3.3.A: Describe the role of energy in living organisms.

    • 3.3.A.1 All living systems require an input of energy.
    • 3.3.A.2 Life requires a highly ordered system and does not violate the first and second laws of thermodynamics.
      • i. Energy input must exceed energy loss to maintain order and to power cellular processes.
      • ii. Cellular processes that release energy may be coupled with cellular processes that require energy.
      • iii. Significant loss of order or energy flow results in death.
      • Exclusion statement: Students will need to understand the concept of energy, but the equation for Gibbs free energy is beyond the scope of the AP Exam.
    • 3.3.A.3 Energy-related pathways in biological systems are sequential to allow for a more controlled transfer of energy. A product of a reaction in a metabolic pathway is typically the reactant for the subsequent step in the pathway.

    Learning Objective 3.3.B: Explain how shared, conserved, and fundamental processes and features support the concept of common ancestry for all organisms.

    • 3.3.B.1 Core metabolic pathways (e.g., glycolysis, oxidative phosphorylation) are conserved across all currently recognized domains (Archaea, Bacteria, and Eukarya).
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน: ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการรักษาสมดุลภายในแบบไดนามิก

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.3.A: อธิบายบทบาทของพลังงานในสิ่งมีชีวิต

    • 3.3.A.1 ระบบชีวิตทั้งหมดต้องการพลังงานเข้ามา
    • 3.3.A.2 ชีวิตต้องการระบบที่มีความเป็นระเบียบสูงและไม่ขัดแย้งกับกฎข้อที่หนึ่งและสองของอุณหพลศาสตร์
      • i. พลังงานที่เข้ามาต้องมากกว่าพลังงานที่สูญเสียไปเพื่อรักษาความเป็นระเบียบและขับเคลื่อนกระบวนการในเซลล์
      • ii. กระบวนการในเซลล์ที่ปล่อยพลังงานอาจถูกจับคู่กับกระบวนการในเซลล์ที่ต้องการพลังงาน
      • iii. การสูญเสียความเป็นระเบียบหรือการไหลเวียนของพลังงานอย่างมากจะนำไปสู่ความตาย
      • ข้อยกเว้น: นักเรียนจำเป็นต้องเข้าใจแนวคิดของพลังงาน แต่สมการของพลังงานอิสระของ吉布斯超出了 AP Exam的范围。
    • 3.3.A.3 เส้นทางที่เกี่ยวข้องกับพลังงานในระบบชีวภาพเป็นลำดับขั้นตอนเพื่อให้สามารถถ่ายโอนพลังงานได้อย่างควบคุมมากขึ้น ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาหนึ่งในเส้นทางเมตาบอลิซึมมักจะเป็นสารตั้งต้นสำหรับขั้นตอนถัดไปในเส้นทางนั้น

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.3.B: อธิบายว่ากระบวนการและลักษณะร่วมที่อนุรักษ์ไว้และพื้นฐานรองรับแนวคิดบรรพบุรุษร่วมกันของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดได้อย่างไร

    • 3.3.B.1 เส้นทางเมตาบอลิซึมหลัก (เช่น ไกลโคไลซิส, การฟอสฟอริเลชั่นแบบออกซิเดทีฟ) ถูกอนุรักษ์ไว้Across所有currently recognized domains (Archaea, Bacteria, and Eukarya)。

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    ATP (adenosine triphosphate) is the cell's energy currency. Energy is stored in its phosphate bonds; breaking off a phosphate (ATP → ADP) releases energy to power cellular work, and reattaching one stores energy. Cells constantly recycle ATP, coupling energy-releasing reactions to energy-requiring ones.

    Life and the laws of thermodynamics

    A living cell is highly ordered, and that order is often mistaken for a violation of physics. It is not.

    • The first law 热力学第一定律 says energy is conserved: it changes form but is never created or destroyed. A cell does not make energy — it transforms the chemical energy of glucose, or the light energy of the Sun, into the chemical energy of ATP.
    • The second law 热力学第二定律 says that in any energy transfer, some energy is lost as heat and the entropy 熵 of the universe increases. A cell builds order inside itself, but only by releasing more disorder to its surroundings, mostly as heat.

    So life requires a constant input of free energy 自由能 from outside. This is why an organism cut off from its energy source dies: maintaining order is not free, and the moment the input stops, the ordered system runs down.

    ไทย

    ATP (อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต) เป็นสกุลเงินพลังงานของเซลล์ พลังงานเก็บอยู่ในพันธะฟอสเฟต การตัดฟอสเฟตออก (ATP → ADP) ปล่อย พลังงานมาขับเคลื่อนงานระดับเซลล์ และการเชื่อมกลับเก็บพลังงาน เซลล์หมุนเวียน ATP อย่างต่อเนื่อง โดยจับคู่ปฏิกิริยาที่ปล่อยพลังงานเข้ากับปฏิกิริยาที่ต้องการพลังงาน

    วงจร ATP-ADP เก็บและปล่อยพลังงาน
    วงจร ATP-ADP เก็บและปล่อยพลังงาน

    ชีวิตกับกฎเทอร์โมไดนามิกส์

    เซลล์มีชีวิตมีการจัดระเบียบสูงมาก และความ ordering นี้มักถูกเข้าใจผิดว่าเป็นการละเมิดหลักฟิสิกส์ แต่ไม่ใช่

    • กฎข้อแรก กล่าวว่าพลังงานถูกอนุรักษ์: เปลี่ยนรูปแต่ไม่ถูกสร้างหรือทำลาย เซลล์ไม่ได้สร้างพลังงาน — แต่ แปลง พลังงานเคมีของกลูโคส หรือพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์ ให้เป็นพลังงานเคมีของ ATP
    • กฎข้อที่สอง กล่าวว่าในการถ่ายโอนพลังงานใด ๆ มีพลังงานบางส่วนสูญเสียเป็นความร้อนและ เอนโทรปี (entropy) ของจักรวาลเพิ่มขึ้น เซลล์สร้างความเป็นระเบียบภายในตัวเอง แต่ทำได้โดยการปล่อยความไม่เป็นระเบียบไปสู่สิ่งแวดล้อมมากกว่า ซึ่งส่วนใหญ่เป็นความร้อน

    ดังนั้น ชีวิตต้องการ การป้อนพลังงานอิสระอย่างต่อเนื่องจากภายนอก นี่คือเหตุผลว่าทำไมสิ่งมีชีวิตที่ถูกตัดขาดจากแหล่งพลังงานจึงตาย: การรักษาความเป็นระเบียบไม่ใช่เรื่องฟรี และทันทีที่การป้อนพลังงานหยุดลง ระบบที่เป็นระเบียบก็จะเสื่อมสภาพ

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    entropy/ˈentrəpi/ entropy
    constant input of free energy/ˈkɒnstənt ˈɪnpʊt ɒv friː ˈenədʒi/ constant input of free energy
    Photosynthesis/ˌfəʊtəʊˈsɪnθəsɪs/ Photosynthesis
    Calvin cycle/ˈkælvɪn ˈsaɪkl/ Calvin cycle
    prokaryotes/ˈprɒkərɪəʊts/ prokaryotes
    cyanobacteria/ˌsaɪəˌnɒbəkˈtɪərɪə/ cyanobacteria
    oxygenated atmosphere/ˈɒksɪdʒeneɪtɪd ˈætməsfɪə/ oxygenated atmosphere
    banded iron formations/ˈbændɪd ˈaɪən fɔːˈmeɪʃnz/ banded iron formations
    Cellular respiration/ˈseljʊlə ˌrespɪˈreɪʃn/ Cellular respiration
    Glycolysis/ɡlaɪˈkɒləsɪs/ Glycolysis
    Krebs cycle/krebz ˈsaɪkl/ Krebs cycle
    electron transport chain/ɪˈlektrɒn ˈtrænspɔːt tʃeɪn/ electron transport chain
    fermentation/fɜːmənˈteɪʃn/ fermentation
    3.4

    Photosynthesis · ⁨การสังเคราะห์ด้วยแสง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 3.4.A: Describe the photosynthetic processes and structural features of the chloroplast that allow organisms to capture and store energy.

    • 3.4.A.1 Photosynthesis is the series of reactions that use carbon dioxide $(\mathrm{CO_2})$, water $(\mathrm{H_2O})$, and light energy to make carbohydrates and oxygen $(\mathrm{O_2})$.
      • i. Photosynthetic organisms capture energy from the sun and produce sugars that can be used in biological processes or stored.
      • ii. Photosynthesis first evolved in prokaryotic organisms.
      • iii. Scientific evidence supports the claim that prokaryotic (cyanobacterial) photosynthesis was responsible for the production of an oxygenated atmosphere.
      • iv. Prokaryotic photosynthetic pathways were the foundation of eukaryotic photosynthesis.
      • Exclusion statement: Memorization of the steps in the Calvin cycle, the structure of the molecules, and the names of the enzymes involved, with the exception of ATP synthase, is beyond the scope of the AP Exam.
    • 3.4.A.2 Stroma and thylakoids are found within the chloroplast.
      • i. The stroma is the fluid within the inner chloroplast membrane and outside the thylakoid. The carbon fixation (Calvin cycle) reactions of photosynthesis occur in the stroma.
      • ii. The thylakoid membranes contain chlorophyll pigments organized into two photosystems, as well as electron transport proteins.
      • iii. Thylakoids are organized in stacks called grana. The light reactions of photosynthesis occur in the grana.
    • 3.4.A.3 The light reactions of photosynthesis in eukaryotes involve a series of coordinated reaction pathways that capture energy present in light to yield ATP and NADPH, which power the production of organic molecules in the Calvin cycle. This provides energy for metabolic processes.

    Learning Objective 3.4.B: Explain how cells capture energy from light and transfer it to biological molecules for storage and use.

    • 3.4.B.1 Electron transport chain (ETC) reactions occur in chloroplasts, in mitochondria, and across prokaryotic plasma membranes. In photosynthesis, electrons that pass through the thylakoid membrane are picked up and ultimately transferred to $\mathrm{NADP^+}$ reducing it to NADPH in photosystem I.
      • Exclusion statement: The full names of the specific electron carriers in the electron transport chain are beyond the scope of the AP Exam.
      • Exclusion statement: Specific steps, names of enzymes, and intermediates of the pathways for these processes are beyond the scope of this course and the AP Exam.
    • 3.4.B.2 During photosynthesis, chlorophylls absorb energy from light, boosting electrons to a higher energy level in photosystems I and II. Water then splits, supplying electrons to replace those lost from photosystem II.
    • 3.4.B.3 Photosystems I and II are embedded in the thylakoid membranes of chloroplasts and are connected by the transfer of electrons through an ETC.
    • 3.4.B.4 When electrons are transferred between molecules in a series of oxidation/reduction reactions as they pass through the ETC, an electrochemical gradient of protons (hydrogen ions) is established across the thylakoid membrane. The membrane separates a region of low proton concentration outside the thylakoid membrane from a region of high proton concentration inside the thylakoid membrane.
    • 3.4.B.5 The formation of the proton gradient is linked to the synthesis of ATP from ADP and inorganic phosphate via ATP synthase. The flow of protons back through membrane-bound ATP synthase by chemiosmosis drives the formation of ATP from ADP and inorganic phosphate; this is known as photophosphorylation.
    • 3.4.B.6 The energy captured in the light reactions and transferred to ATP and NADPH powers the production of carbohydrates from carbon dioxide in the Calvin cycle. This occurs in the stroma of the chloroplast.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน: ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการรักษาสมดุลภายในแบบไดนามิก

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 3.4.A: อธิบายกระบวนการสังเคราะห์แสงและลักษณะโครงสร้างของคลอโรพลาสต์ที่ทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถจับและจัดเก็บพลังงานได้

    • 3.4.A.1 การสังเคราะห์แสงคือ سلسلةปฏิกิริยาที่ใช้คาร์บอนไดออกไซด์ $(\mathrm{CO_2})$, น้ำ $(\mathrm{H_2O})$, และพลังงานแสงเพื่อสร้างคาร์โบไฮเดรตและออกซิเจน $(\mathrm{O_2})$。
      • i。 สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงจับพลังงานจากดวงอาทิตย์และผลิตน้ำตาลที่สามารถใช้ในกระบวนการทางชีวภาพหรือจัดเก็บไว้
      • ii。 การสังเคราะห์แสงวิวัฒนาการขึ้นครั้งแรกในสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต
      • iii. หลักฐานทางวิทยาศาสตร์สนับสนุนข้ออ้างว่ากระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบโปรคาริโอต (ไซανοแบคทีเรีย) เป็นสาเหตุในการเกิดบรรยากาศที่มีออกซิเจน
      • iv. เส้นทางสังเคราะห์ด้วยแสงแบบโปรคาริโอตเป็นรากฐานของการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบยูคาริโอต
      • ข้อความยกเว้น: การท่องจำขั้นตอนในวงจรคาลวิน โครงสร้างของโมเลกุล และชื่อเอนไซม์ที่เกี่ยวข้อง ยกเว้น ATP synthase超出了 AP Exam的范围。
    • 3.4.A.2 สตรอมาและไทลาคอยด์พบอยู่ภายในคลอโรพลาสต์
      • i. สโตรมาคือของเหลวภายในเยื่อหุ้มคลอโรพลาสต์ชั้นในและภายนอกไทลาคอยด์ ปฏิกิริยาการตรึงคาร์บอน (วงจรคาลวิน) ของการสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นในสโตรมา
      • ii. เยื่อหุ้มไทลาคอยด์ประกอบด้วยสารสีคลอโรฟิลล์ที่จัดเรียงอยู่ในระบบแสงสองชนิด รวมถึงโปรตีนที่ขนส่งอิเล็กตรอน
      • iii. ไทลาคอยด์ถูกจัดเรียงเป็นกองที่เรียกว่า กรานา ปฏิกิริยาที่ใช้แสงของการสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นในกรานา
    • 3.4.A.3 ปฏิกิริยาที่ใช้แสงของการสังเคราะห์แสงในยูคาริโอตเกี่ยวข้องกับชุดเส้นทางปฏิกิริยาที่ประสานกันเพื่อจับพลังงานที่มีอยู่ในแสงเพื่อผลิต ATP และ NADPH ซึ่งใช้ขับเคลื่อนการผลิตโมเลกุลอินทรีย์ในวัฏจักรคาลวิน สิ่งนี้ให้พลังงานสำหรับกระบวนการเมตาบอลิซึม

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 3.4.B: อธิบายว่าเซลล์จับพลังงานจากแสงและถ่ายโอนไปยังโมเลกุลชีวภาพเพื่อจัดเก็บและใช้งานได้อย่างไร

    • 3.4.B.1 ปฏิกิริยาสายการขนส่งอิเล็กตรอน (ETC) เกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ ไมโทคอนเดรีย และผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของโปรคาริโอต ในการสังเคราะห์แสง อิเล็กตรอนที่ผ่านเยื่อหุ้มไทลาคอยด์จะถูกจับและ最終ถูกถ่ายโอนไปหา $\mathrm{NADP^+}$ เพื่อลดรูปเป็น NADPH ในระบบแสง I
      • ข้อความยกเว้น: ชื่อเต็มของตัวนำอิเล็กตรอนเฉพาะในสายการขนส่งอิเล็กตรอน超出了 AP Exam范围。
      • ข้อความยกเว้น: ขั้นตอนเฉพาะ ชื่อเอนไซม์ และสารกลางของเส้นทางสำหรับกระบวนการเหล่านี้超出了该课程和AP Exam范围。
    • 3.4.B.2 ระหว่างการสังเคราะห์แสง คลอโรฟิลล์ดูดซับพลังงานจากแสง กระตุ้นอิเล็กตรอนขึ้นไปสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้นในระบบแสง I และ II จากนั้นน้ำจะแตกตัว ให้ إلكترونมาทดแทนอิเล็กตรอนที่สูญเสียจากระบบแสง II
    • 3.4.B.3 ระบบแสง I และ IIฝังอยู่ในเยื่อหุ้มไทลาคอยด์ของคลอโรพลาสต์และเชื่อมต่อกันโดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอนผ่าน ETC
    • 3.4.B.4 เมื่ออิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนระหว่างโมเลกุลใน سلسلةปฏิกิริยาออกซิเดชัน/รีดักชัน ขณะผ่าน ETC จะเกิดเกรดิเอนต์อิเล็กโทรเคมีของโปรตอน (ไอออนไฮโดรเจน) ผ่านเยื่อหุ้มไทลาคอยด์ เยื่อหุ้มนั้นแบ่งพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของโปรตอนต่ำภายนอกเยื่อหุ้มไทลาคอยด์ออกจากพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของโปรตอนสูงภายในเยื่อหุ้มไทลาคอยด์
    • 3.4.B.5 การเกิดเกรดิเอนต์ของโปรตอนเชื่อมโยงกับการสังเคราะห์ ATP จาก ADP และฟอสเฟตอนออร์แกนิกผ่าน ATP synthase การไหลย้อนกลับของโปรตอนผ่าน ATP synthase ที่ติดเยื่อหุ้มโดย chemiosmosis ขับเคลื่อนการสร้าง ATP จาก ADP และฟอสเฟตอนออร์แกนิก กระบวนการนี้เรียกว่า photophosphorylation
    • 3.4.B.6 พลังงานที่ถูกจับในปฏิกิริยาที่ใช้แสงและถ่ายโอนไปยัง ATP และ NADPH ใช้ขับเคลื่อนการผลิตคาร์โบไฮเดรตจากคาร์บอนไดออกไซด์ในวัฏจักรคาลวิน สิ่งนี้เกิดขึ้นในสตรอมาของคลอโรพลาสต์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Photosynthesis 光合作用 captures light energy to build sugar from $\text{CO}_2$ and water, releasing $\text{O}_2$. It has two stages:

    • The light reactions (in the thylakoid membranes) use light to make ATP and NADPH and split water, releasing oxygen.
    • The Calvin cycle 卡尔文循环 (in the stroma) uses that ATP and NADPH to fix $\text{CO}_2$ into sugar.

    So light energy becomes chemical energy stored in glucose.

    Where the oxygen in the air came from

    Photosynthesis did not only feed the first organisms; it changed the planet. Scientific evidence supports the claim that photosynthesis by prokaryotes 原核生物 — specifically cyanobacteria 蓝细菌 — produced the oxygen that built Earth's oxygenated atmosphere 含氧大气.

    The evidence is physical: banded iron formations 条带状铁建造 in rocks about 2.4 billion years old record iron dissolved in the ocean being oxidised and precipitating out, which needs free oxygen. Before that event, called the Great Oxidation Event, the atmosphere held almost none.

    Two consequences matter for the rest of the course. Free oxygen made aerobic respiration possible, which releases far more ATP per glucose than anaerobic pathways do. And it was lethal to much of the anaerobic life already present, so it counts as one of the largest extinction events in Earth's history — an early example of organisms changing their own environment.

    ไทย
    คลอโรพลาสต์เต็มไปหมดในเซลล์เมโซฟิลล์ของพืช — ออร์แกเนลล์ของการสังเคราะห์ด้วยแสง
    คลอโรพลาสต์เต็มไปหมดในเซลล์เมโซฟิลล์ของพืช — ออร์แกเนลล์ของการสังเคราะห์ด้วยแสง

    การสังเคราะห์ด้วยแสง ดักจับพลังงานแสงเพื่อสร้างน้ำตาลจาก $\text{CO}_2$ และน้ำ โดยปล่อย $\text{O}_2$ ออกมา มีสองขั้นตอน:

    ขั้นตอนทั้งสองของการสังเคราะห์ด้วยแสงเชื่อมโยงกันโดย ATP และ NADPH
    ขั้นตอนทั้งสองของการสังเคราะห์ด้วยแสงเชื่อมโยงกันโดย ATP และ NADPH
    • ปฏิกิริยาที่ใช้แสง (发生在 thylakoid membranes) ใช้แสงสร้าง ATP และ NADPH以及分裂水,释放氧气。
    • วัฏจักรคาลวิน (发生在 stroma) ใช้ ATP และ NADPH เหล่านี้ในการตรึง $\text{CO}_2$ เป็นน้ำตาล

    ดังนั้น พลังงานแสงจึงกลายเป็นพลังงานเคมีที่เก็บไว้ในกลูโคส

    ที่มาของออกซิเจนในอากาศ

    การสังเคราะห์ด้วยแสงไม่ได้มีไว้เพียงเลี้ยงสิ่งมีชีวิตแรกเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงโลกด้วย หลักฐานทางวิทยาศาสตร์สนับสนุนข้ออ้างว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงของ โปรคาริโอต — โดยเฉพาะ ไซานోแบคทีเรีย — สร้างออกซิเจนที่ทำให้เกิด บรรยากาศที่มีออกซิเจน ของโลก

    หลักฐานนั้นเป็นเชิงกายภาพ: ** formation ของเหล็กชั้น** ในหินอายุประมาณ 2.4 พันล้านปีบันทึกว่าเหล็กละลายในมหาสมุทรถูกออกซิไดซ์และตกตะกอนออกมา ซึ่งจำเป็นต้องใช้ออกซิเจนอิสระ ก่อนเหตุการณ์นี้称为 Great Oxidation Event, บรรยากาศเกือบไม่มีออกซิเจนเลย

    ผลกระทบสองประการมีความสำคัญสำหรับส่วนที่เหลือของหลักสูตร: ออกซิเจนอิสระทำให้ การหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน เป็นไปได้ ซึ่งปล่อย ATP มากกว่ามากต่อหนึ่งโมเลกุลกลูโคสเมื่อเทียบกับเส้นทางแบบไม่ใช้ออกซิเจน และมันเป็นอันตรายต่อชีวิตแบบไม่ใช้ออกซิเจนจำนวนมากที่มีอยู่เดิม ดังนั้นจึงถือเป็นหนึ่งในเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์โลก — ตัวอย่าง مبكرของการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม由其由生物体自身

    3.5

    Cellular Respiration · ⁨การหายใจระดับเซลล์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 3.5.A: Describe the processes and structural features of mitochondria that allow organisms to use energy stored in biological macromolecules.

    • 3.5.A.1 Cellular respiration uses energy from biological macromolecules to synthesize ATP. Respiration and fermentation are characteristic of all forms of life.
    • 3.5.A.2 Aerobic cellular respiration in eukaryotes involves a series of coordinated enzyme-catalyzed reactions that capture energy from biological macromolecules.
    • 3.5.A.3 The ETC transfers electrons in a series of oxidation-reduction reactions that establish an electrochemical gradient across membranes.
      • i. In cellular respiration, electrons delivered by NADH and $\mathrm{FADH_2}$ are passed to a series of electron acceptors as they move toward the terminal electron acceptor, oxygen. Aerobic prokaryotes use oxygen as a terminal electron acceptor, while anaerobic prokaryotes use other molecules.
      • ii. The transfer of electrons, through the ETC, is accompanied by the formation of a proton gradient across the inner mitochondrial membrane, with the membrane(s) separating a region of high proton concentration outside the membrane from a region of low proton concentration inside the membrane. The folding of the inner membrane increases the surface area, which allows for more ATP to be synthesized. In prokaryotes, the passage of electrons is accompanied by the movement of protons across the plasma membrane.
      • iii. The flow of protons back through membrane-bound ATP synthase by chemiosmosis drives the formation of ATP from ADP and inorganic phosphate. This is known as oxidative phosphorylation in aerobic cellular respiration.
      • iv. In aerobic cellular respiration, decoupling oxidative phosphorylation from electron transport generates heat. This heat can be used by endothermic organisms to regulate body temperature.
      • Exclusion statement: The full names of the specific electron carriers in the electron transport chain are beyond the scope of the AP Exam.
      • Exclusion statement: Specific steps, names of enzymes, and intermediates of the pathways for these processes are beyond the scope of this course and the AP Exam.

    Learning Objective 3.5.B: Explain how cells obtain energy from biological macromolecules in order to power cellular functions.

    • 3.5.B.1 Glycolysis is a biochemical pathway that releases the energy in glucose molecules to form ATP (from ADP and inorganic phosphate), NADH (from $\mathrm{NAD^+}$), and pyruvate.
    • 3.5.B.2 Pyruvate is transported from the cytosol to the mitochondrion where oxidation occurs. This process releases electrons during the Krebs (citric acid) cycle, reducing $\mathrm{NAD^+}$ to NADH and FAD to $\mathrm{FADH_2}$, and releasing $\mathrm{CO_2}$.
    • 3.5.B.3 The Krebs cycle takes place in the mitochondrial matrix. During the Krebs cycle, carbon dioxide is released from organic intermediates, ATP is synthesized from ADP and inorganic phosphate, and electrons are transferred by the coenzymes $\mathrm{NAD^+}$ and FAD.
    • 3.5.B.4 Electrons extracted in glycolysis and Krebs cycle reactions are transferred by NADH and $\mathrm{FADH_2}$ to the ETC in the inner mitochondrial membrane.
    • 3.5.B.5 When electrons are transferred between molecules in a sequence of reactions as they pass through the ETC, an electrochemical gradient of protons (hydrogen ions) across the inner mitochondrial membrane is established. The pH inside the mitochondrial matrix is higher than in the intermembrane space.
    • 3.5.B.6 Fermentation allows glycolysis to proceed in the absence of oxygen and produces organic molecules such as alcohol and lactic acid.
      • Exclusion statement: Memorization of the steps in glycolysis and the Krebs cycle, and of the structures of the molecules and the names of the enzymes involved, is beyond the scope of this course and the AP Exam.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน: ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการรักษาสมดุลภายในแบบไดนามิก

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 3.5.A: อธิบายกระบวนการและลักษณะโครงสร้างของไมโทคอนเดรียที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตสามารถใช้พลังงานที่เก็บไว้ในโมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่ได้

    • 3.5.A.1 การหายใจระดับเซลล์ใช้พลังงานจากโมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่เพื่อสังเคราะห์ ATP การหายใจและการหมักเป็นลักษณะของทุกรูปแบบของชีวิต
    • 3.5.A.2 การหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจนในยูคาริโอตเกี่ยวข้องกับชุดปฏิกิริยาที่เร่งด้วยเอนไซม์ที่ประสานกันเพื่อจับพลังงานจากโมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่
    • 3.5.A.3 ETC ถ่ายโอนอิเล็กตรอนในชุดปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันที่สร้างเกรดิเอนต์อิเล็กโทรเคมีผ่านเยื่อหุ้ม
      • i. ในการหายใจระดับเซลล์ อิเล็กตรอนที่ส่งโดย NADH และ $\mathrm{FADH_2}$ ถูกส่งต่อไปยังชุดตัวรับอิเล็กตรอนขณะเคลื่อนที่ไปสู่ตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้ายคือออกซิเจน โปรคาริโอตแบบใช้ออกซิเจนใช้ออกซิเจนเป็นตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้าย ในขณะที่โปรคาริโอตแบบไม่ใช้ออกซิเจนใช้โมเลกุลอื่น
      • ii. การถ่ายโอนอิเล็กตรอนผ่าน ETC伴随着การสร้างเกรดิเอนต์ของโปรตอนผ่านเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรีย โดยเยื่อหุ้มนั้นแบ่งพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของโปรตอนสูงภายนอกเยื่อหุ้มออกจากพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของโปรตอนต่ำภายในเยื่อหุ้ม การพับของเยื่อหุ้มชั้นในเพิ่มพื้นที่ผิว ซึ่งทำให้สามารถสังเคราะห์ ATP ได้มากขึ้น ในโปรคาริโอต การผ่านของอิเล็กตรอน.userIdด้วยการเคลื่อนที่ของโปรตอนข้ามเยื่อหุ้มเซลล์
      • iii. การไหลย้อนกลับของโปรตอนผ่าน ATP synthase ที่ติดเยื่อหุ้มโดย chemiosmosis ขับเคลื่อนการสร้าง ATP จาก ADP และฟอสเฟตอนออร์แกนิก กระบวนการนี้เรียกว่า oxidative phosphorylation ในการหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน
      • iv. ในการหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน การแยกออกซิเดทีฟโฟสโฟริลเลชั่นออกจากสายการขนส่งอิเล็กตรอนจะสร้างความร้อน ความร้อนนี้สามารถUsedโดยสัตว์เลือดอุ่นเพื่อปรับอุณหภูมิร่างกาย
      • ข้อความยกเว้น: ชื่อเต็มของตัวนำอิเล็กตรอนเฉพาะในสายการขนส่งอิเล็กตรอน超出了 AP Exam范围。
      • ข้อความยกเว้น: ขั้นตอนเฉพาะ ชื่อเอนไซม์ และสารกลางของเส้นทางสำหรับกระบวนการเหล่านี้超出了该课程和AP Exam范围。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 3.5.B: อธิบายว่าเซลล์ได้รับพลังงานจากโมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่อย่างไรเพื่อขับเคลื่อนฟังก์ชันของเซลล์

    • 3.5.B.1 Glycolysis เป็นเส้นทางชีวเคมีที่ปล่อยพลังงานจากโมเลกุลกลูโคสเพื่อสร้าง ATP (จาก ADP และฟอสเฟตอนออร์แกนิก), NADH (จาก $\mathrm{NAD^+}$) และ pyruvate
    • 3.5.B.2 Pyruvate ถูกขนส่งจากไซโทพลาซึมไปยังไมโทคอนเดรีย发生了氧化作用。กระบวนการนี้ปล่อยอิเล็กตรอนระหว่างวัฏจักร Krebs (วัฏจักรกรดซิตริก) โดยลด $\mathrm{NAD^+}$ ให้เป็น NADH และลด FAD ให้เป็น $\mathrm{FADH_2}$ และปล่อย $\mathrm{CO_2}$出来。
    • 3.5.B.3 วัฏจักร Krebs เกิดขึ้นในแมทริกซ์ของไมโทคอนเดรีย ระหว่างวัฏจักร Krebs คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกปล่อยออกจากอินเทอร์เมเดียตอินทรีย์ ATP จะถูกสังเคราะห์จาก ADP และฟอสเฟตอนออร์แกนิก และอิเล็กตรอนจะถูกถ่ายโอนโดยโคเอนไซม์ $\mathrm{NAD^+}$ และ FAD。
    • 3.5.B.4 อิเล็กตรอนที่ถูกสกัดจากการเกิดปฏิกิริยาใน glycolysis และวัฏจักร Krebs จะถูกถ่ายโอนโดย NADH และ $\mathrm{FADH_2}$ ไปยัง ETC ในเยื่อหุ้มภายในของไมโทคอนเดรีย。
    • 3.5.B.5 เมื่ออิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนระหว่างโมเลกุลตามลำดับปฏิกิริยาขณะผ่าน ETC จะเกิดเกรดิเอนต์ไฟฟ้าเคมีของโปรตอน (ไอออนไฮโดรเจน) ข้ามเยื่อหุ้มภายในของไมโทคอนเดรีย pH ภายในแมทริกซ์ของไมโทคอนเดรียจะสูงกว่าในช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้ม。
    • 3.5.B.6 การหมักช่วยให้ glycolysis ดำเนินต่อไปได้โดยไม่ใช้ออกซิเจนและผลิตสารอินทรีย์ เช่น แอลกอฮอล์และกรดแลคติก。
      • คำ声明: การท่องจำขั้นตอนใน glycolysis และวัฏจักร Krebs รวมถึงโครงสร้างของโมเลกุลและชื่อของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้อง อยู่นอกขอบเขตของหลักสูตรนี้และการสอบ AP。

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Cellular respiration 细胞呼吸 releases the energy in glucose to make ATP, mostly using oxygen. Its stages:

    • Glycolysis 糖酵解 (in the cytoplasm) splits glucose, making a little ATP.
    • The Krebs cycle 克雷布斯循环 (mitochondrial matrix) releases $\text{CO}_2$ and loads electron carriers.
    • The electron transport chain 电子传递链 (inner membrane) uses those electrons to pump protons and make most of the ATP, with oxygen as the final electron acceptor.

    Without oxygen, cells use fermentation 发酵 to keep glycolysis running, making far less ATP. Photosynthesis and respiration are complementary – the products of one are the reactants of the other.

    Worked example. Aerobic respiration of one glucose nets about 2 ATP from glycolysis, 2 ATP from the Krebs cycle, and about 28 ATP from oxidative phosphorylation, for $\approx$ 32 ATP total. With no oxygen only glycolysis runs, so fermentation nets just 2 ATP per glucose — roughly 16 times less energy, which is why aerobic pathways dominate in oxygen-rich cells.

    ไทย
    TEM ของไมโทคอนเดรีย: เยื่อหุ้มภายในพับ (cristae) เพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการหายใจ
    TEM ของไมโทคอนเดรีย: เยื่อหุ้มภายในพับ (cristae) เพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการหายใจ

    การหายใจระดับเซลล์ ปลดปล่อยพลังงานจากกลูโคสเพื่อสร้าง ATP ส่วนใหญ่ใช้ออกซิเจน ขั้นตอนของมัน:

    ขั้นตอนของการหายใจแบบใช้ออกซิเจนและตำแหน่งที่เกิดขึ้นในเซลล์
    ขั้นตอนของการหายใจแบบใช้ออกซิเจนและตำแหน่งที่เกิดขึ้นในเซลล์
    • ไกลโกลีซิส (发生在 cytoplasm) แตกกลูโคส สร้าง ATP เล็กน้อย
    • วัฏจักรเครบส์ (mitochondrial matrix) ปล่อย $\text{CO}_2$ และโหลดตัวพาอิเล็กตรอน
    • ระบบขนส่งอิเล็กตรอน (inner membrane) ใช้อิเล็กตรอนเหล่านั้นในการปั๊มโปรตอนและสร้าง ATP ส่วนใหญ่ โดยมีออกซิเจนเป็นตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้าย

    หากไม่มีออกซิเจน เซลล์จะใช้ การหมัก เพื่อรักษาการทำงานของไกลโกลีซิสต่อไป โดยสร้าง ATP น้อยกว่ามาก การสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจเป็นสิ่งที่เสริมกัน — ผลิตภัณฑ์ของอย่างหนึ่งคือสารตั้งต้นของอีกอย่างหนึ่ง

    ตัวอย่างวิธีทำ. การหายใจแบบใช้ออกซิเจนของกลูโคสหนึ่งโมเลกุลให้ผลสุทธิประมาณ ATP 2 ตัว จากไกลโกลีซิส, ATP 2 ตัว จากวัฏจักรเครบส์, และประมาณ ATP 28 ตัว จากการฟอสฟอรีเลชันแบบออกซิเดทีฟ รวมเป็น $\approx$ ATP 32 ตัว. หากไม่มีออกซิเจน จะมีเพียงไกลโกลีซิสที่ทำงานได้ ดังนั้นการหมักจึงให้ผลสุทธิแค่ ATP 2 ตัว ต่อกลูโคส — ค่อนข้างน้อยลงถึง 16 เท่า ซึ่งเป็นเหตุผลที่เส้นทางแบบใช้ออกซิเจนครอบงำในเซลล์ที่มีออกซิเจนสูง

    3.5

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • An enzyme lowers the activation energy and is not used up; its active site is specific to one substrate (lock and key).
    • Rate rises with temperature only up to the optimum — beyond it the enzyme denatures and the rate falls (unlike an ordinary reaction).
    • Know the ATP↔ADP cycle: breaking a phosphate releases energy to power the cell.
    • Write the overall equations: photosynthesis stores energy (builds glucose); respiration releases it (breaks glucose down) — they are opposites.
    • Match each stage to its location and whether it needs oxygen.
    ไทย
    • เอนไซม์ลดพลังงานกระตุ้น และไม่ถูกใช้สิ้นไป; ** active site** ของมันจำเพาะกับสารตั้งต้นชนิดใดชนิดหนึ่ง (lock and key).
    • อัตราเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิเพียงจนถึงจุด optimum — เกินจุดนั้นเอนไซม์จะ denature และอัตราจะลดลง (ต่างจากการ反応ทั่วไป)
    • รู้จักวงจร ATP↔ADP: การแตกพันธะ phosphate ปลดปล่อย พลังงานเพื่อขับเคลื่อนเซลล์
    • เขียนสมการรวม: การสังเคราะห์ด้วยแสง เก็บ พลังงาน (สร้างกลูโคส); การหายใจ ปล่อย พลังงาน (ย่อยสลายกลูโคส) —它们是反义词
    • จับคู่แต่ละขั้นตอนกับตำแหน่งและว่าต้องการออกซิเจนหรือไม่
  • 4

    Cell Communication and Cell Cycle · ⁨การสื่อสารของเซลล์และรอบเซลล์⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    4.1

    Cell Communication · ⁨การสื่อสารระหว่างเซลล์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 4.1.A: Describe the ways that cells can communicate with one another.

    • 4.1.A.1 Cells communicate with one another through direct contact with other cells or from a distance via chemical signaling.
      • Illustrative examples for 4.1.A.1:
        • Immune cells interact through cell-to-cell contact, antigen-presenting cells (APCs), helper T-cells, and killer T-cells.

    Learning Objective 4.1.B: Explain how cells communicate with one another over short and long distances.

    • 4.1.B.1 Cells communicate over short distances by using local regulators that target cells in the vicinity of the signal-emitting cell.
      • Illustrative examples for 4.1.B.1:
        • Neurotransmitters
        • Plant immune response
        • Quorum sensing in bacteria
        • Morphogens in embryonic development
    • 4.1.B.2 Signals released by one cell type can travel long distances to target cells of another type.
      • Illustrative examples for 4.1.B.2:
        • Insulin
        • Human growth hormone
        • Thyroid hormones
        • Testosterone
        • Estrogen
    ไทย

    แนวคิดหลักที่ 3 — การจัดเก็บและการส่งต่อข้อมูล: ระบบชีวภาพจัดเก็บ ดึงข้อมูล ส่งต่อ และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.1.A: อธิบายวิธีการที่เซลล์สามารถสื่อสารกันได้

    • 4.1.A.1 เซลล์สื่อสารกันโดยการสัมผัสโดยตรงกับเซลล์อื่นหรือระยะไกลผ่านการส่งสัญญาณทางเคมี
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 4.1.A.1:
        • เซลล์ภูมิคุ้มกันมีปฏิสัมพันธ์ด้วยการสัมผัสระหว่างเซลล์ เซลล์นำเสนอแอนติเจน (APCs), helper T-cells, และ killer T-cells。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.1.B: อธิบายวิธีการที่เซลล์สื่อสารกันในระยะสั้นและระยะไกล

    • 4.1.B.1 เซลล์สื่อสารในระยะสั้นโดยใช้ตัวปรับสภาพท้องถิ่น (local regulators) ที่กำหนดเป้าหมายไปที่เซลล์บริเวณใกล้เคียงกับเซลล์ผู้ส่งสัญญาณ
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 4.1.B.1:
        • Neurotransmitters
        • การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของพืช
        • Quorum sensing ในแบคทีเรีย
        • Morphogens ในการพัฒนาของเอ็มบริโอ
    • 4.1.B.2 สัญญาณที่ปล่อยโดยเซลล์ชนิดหนึ่งสามารถเดินทางไกลไปยังเซลล์เป้าหมายของอีกชนิดหนึ่ง
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 4.1.B.2:
        • Insulin
        • Human growth hormone
        • Thyroid hormones
        • Testosterone
        • Estrogen

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Cells coordinate by sending and receiving chemical signals 信号. A signaling cell releases a ligand 配体 that binds a receptor 受体 on a target cell. Signals travel over different ranges: direct contact (cell junctions), local signaling (nearby cells, like neurotransmitters), and long-distance signaling (hormones 激素 through the blood).

    ไทย

    เซลล์ประสานงานโดยการส่งและรับ สัญญาณ ทางเคมี เซลล์ผู้ส่งปล่อย ligand ที่จับกับ receptor บนเซลล์เป้าหมาย สัญญาณเดินทางในระยะต่างๆ: การสัมผัสโดยตรง (cell junctions), สัญญาณระยะใกล้ (nearby cells, เช่น neurotransmitters), และ สัญญาณระยะไกล (hormones ผ่านเลือด)

    โมเลกุลสัญญาณ (ligand) จับกับ receptor ที่ตรงกันบนเซลล์เป้าหมาย
    โมเลกุลสัญญาณ (ligand) จับกับ receptor ที่ตรงกันบนเซลล์เป้าหมาย
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    signals/ˈsɪɡnlz/ สัญญาณ
    ligand/ˈlɪɡænd/ ลิแกนด์
    receptor/rɪˈseptə/ ตัวรับ (receptor)
    hormones/ˈhɔːməʊnz/ ฮอร์โมน (hormones)
    4.2

    Introduction to Signal Transduction · ⁨บทนำสู่การส่งผ่านสัญญาณ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 4.2.A: Describe the components of a signal transduction pathway.

    • 4.2.A.1 Signal transduction pathways link signal receptions with cellular responses.
    • 4.2.A.2 Many signal transduction pathways include protein modifications and involve phosphorylation cascades.

    Learning Objective 4.2.B: Describe the role of components of a signal transduction pathway in producing a cellular response.

    • 4.2.B.1 Signaling begins with the recognition of a chemical messenger—a ligand—by a receptor protein in a target cell.
      • i. The ligand-binding domain of a receptor recognizes a specific chemical messenger, which can be a peptide (protein) or a small molecule.
      • ii. G protein-coupled receptors are an example of a receptor protein in eukaryotes.
      • iii. Receptors may be located on the surface of a target cell or in the cytoplasm or nucleus of the target cell.
    • 4.2.B.2 Signaling cascades relay signals from receptors to cell targets, often amplifying the incoming signals, resulting in the appropriate responses by the cell. Responses could include cell growth, secretion of molecules, or gene expression.
      • i. After the ligand binds, the intracellular domain of a receptor protein changes shape, initiating transduction of the signal.
      • ii. Enzymes and second messengers such as cyclic AMP (cAMP) relay and amplify the intracellular signal.
      • iii. Hormones are an example of a signaling messenger that can travel long distances in the bloodstream.
      • iv. The binding of ligands to ligand-gated channels can cause the channel to open or close.
    ไทย

    แนวคิดหลักที่ 3 — การจัดเก็บและการส่งต่อข้อมูล: ระบบชีวภาพจัดเก็บ ดึงข้อมูล ส่งต่อ และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.2.A: อธิบายองค์ประกอบของเส้นทางส่งต่อสัญญาณ

    • 4.2.A.1 เส้นทางส่งต่อสัญญาณเชื่อมโยงการรับสัญญาณกับการตอบสนองของเซลล์
    • 4.2.A.2 เส้นทางส่งต่อสัญญาณหลายประเภทรวมถึงการดัดแปลงโปรตีนและมีส่วนร่วมในการ cascade ของการฟอสโฟริเลชัน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.2.B: อธิบายบทบาทขององค์ประกอบของเส้นทางส่งต่อสัญญาณในการสร้างการตอบสนองของเซลล์

    • 4.2.B.1 การส่งสัญญาณเริ่มต้นด้วยการจดจำสารสื่อเคมี—a ligand—โดยโปรตีนรีเซปเตอร์ในเซลล์เป้าหมาย
      • i. Domain การจับ ligand ของรีเซปเตอร์จะจดจำสารสื่อเคมีเฉพาะ ซึ่งอาจเป็นเพปไทด์ (โปรตีน) หรือโมเลกุลขนาดเล็ก
      • ii. G protein-coupled receptors เป็นตัวอย่างของโปรตีนรีเซปเตอร์ในยูเคาริโอต
      • iii. รีเซปเตอร์อาจอยู่บนพื้นผิวของเซลล์เป้าหมายหรือในไซโทพลาซึมหรือนิวเคลียสของเซลล์เป้าหมาย
    • 4.2.B.2的信号 cascades ส่งต่อสัญญาณจากรีเซปเตอร์ไปยังเป้าหมายของเซลล์ มักจะขยายสัญญาณขาเข้า ทำให้เกิดการตอบสนองที่เหมาะสมของเซลล์ การตอบสนองอาจรวมถึงการเติบโตของเซลล์ การหลั่งโมเลกุล หรือการแสดงออกของยีน
      • i. หลังจาก ligand จับแล้ว domestic domain ของโปรตีนรีเซปเตอร์จะเปลี่ยนรูปร่าง เริ่มการส่งต่อสัญญาณ
      • ii. เอนไซม์และ second messengers เช่น cyclic AMP (cAMP) ส่งต่อและขยายสัญญาณภายในเซลล์
      • iii. Hormones เป็นตัวอย่างของสารสื่อสัญญาณที่สามารถเดินทางไกลในกระแสเลือด
      • iv. การจับของ ligands กับargo-gated channels สามารถทำให้ channel เปิดหรือปิด

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Signal transduction 信号转导 converts an outside signal into a cellular response in three stages: reception (ligand binds receptor), transduction (a relay of molecules inside the cell), and response (a change in the cell's activity, such as switching on a gene). Receptors are specific, so a cell only responds to signals it can receive.

    ไทย

    การส่งผ่านสัญญาณ เปลี่ยนสัญญาณภายนอกให้เป็นคำตอบของเซลล์ในสามขั้นตอน: การรับ (ligand จับ receptor), การส่งผ่าน (a relay of molecules ภายในเซลล์), และ คำตอบ (การเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของเซลล์ เช่น การเปิดใช้งาน gene) Receptors มีความจำเพาะ ดังนั้นเซลล์จะตอบสนองต่อสัญญาณที่มันสามารถรับได้เท่านั้น

    Chemical synapse: signal transduction ส่งข้อความข้ามช่องว่างด้วย ligand และ receptor
    Chemical synapse: signal transduction ส่งข้อความข้ามช่องว่างด้วย ligand และ receptor
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Signal transduction/ˈsɪɡnl trænsˈdʌkʃn/ การส่งผ่านสัญญาณ
    4.3

    Signal Transduction Pathways · ⁨เส้นทางส่งผ่านสัญญาณ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 4.3.A: Describe the different types of cellular responses elicited by a signal transduction pathway.

    • 4.3.A.1 Signal transduction may result in changes in gene expressions and cell function, which may alter phenotype or result in programmed cell death (apoptosis).
      • Illustrative examples for 4.3.A.1:
        • Use of chemical messengers by microbes to communicate with other nearby cells and to regulate specific pathways in response to population density (quorum sensing)
        • Epinephrine stimulation of glycogen breakdown in mammals

    Learning Objective 4.3.B: Explain how a change in the structure of any signaling molecule affects the activity of the signaling pathway.

    • 4.3.B.1 Changes in signal transduction pathways can alter cellular responses. Mutations in any domain of the receptor protein or in any component of the signaling pathway may affect the downstream components by altering the subsequent transduction of the signal.
      • Illustrative examples for 4.3.B.1:
        • Cytokines regulate gene expression to allow for cell replication and division.
        • Mating pheromones in yeast trigger mating gene expression.
        • Ethylene levels cause changes in the production of different enzymes allowing fruits to ripen.
        • HOX genes regulate animal body plans during embryonic development.
    • 4.3.B.2 Chemicals that interact with any component of the signaling pathway may activate or inhibit the pathway.
    ไทย

    แนวคิดหลักที่ 3 — การจัดเก็บและการส่งต่อข้อมูล: ระบบชีวภาพจัดเก็บ ดึงข้อมูล ส่งต่อ และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.3.A: อธิบายประเภทต่างๆ ของการตอบสนองของเซลล์ที่เกิดจากเส้นทางส่งต่อสัญญาณ

    • 4.3.A.1 Signal transduction อาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนและการทำงานของเซลล์ ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลง phenotype หรือนำไปสู่ programmed cell death (apoptosis)。
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 4.3.A.1:
        • การใช้สารสื่อเคมีโดยจุลินทรีย์เพื่อสื่อสารกับเซลล์ใกล้เคียงอื่นๆ และควบคุมเส้นทางเฉพาะเพื่อตอบสนองต่อความหนาแน่นของประชากร (quorum sensing)
        • การกระตุ้นด้วย Epinephrine เพื่อการสลาย glycogen ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.3.B: อธิบายว่ามีการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของโมเลกุลส่งสัญญาณใด ๆ ส่งผลต่อกิจกรรมของเส้นทางส่งสัญญาณอย่างไร

    • 4.3.B.1 การเปลี่ยนแปลงในเส้นทางส่งต่อสัญญาณสามารถเปลี่ยนแปลงการตอบสนองของเซลล์ การกลายพันธุ์ในโดเมนใด ๆ ของโปรตีนรีเซปเตอร์หรือองค์ประกอบใด ๆ ของเส้นทางส่งสัญญาณอาจส่งผลต่อองค์ประกอบ downstream โดยการเปลี่ยนแปลงการส่งต่อสัญญาณถัดไป
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 4.3.B.1:
        • Cytokines ควบคุมการแสดงออกของยีนเพื่อให้สามารถจำลองและแบ่งเซลล์ได้
        • Mating pheromones ในยีสต์กระตุ้นการแสดงออกของยีนการผสมพันธุ์
        • ระดับ Ethylene ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการผลิตเอนไซม์ที่แตกต่างกันเพื่อให้ผลไม้สุก
        • HOX genes ควบคุมแผนร่างกายของสัตว์ระหว่างการพัฒนาของเอ็มบริโอ
    • 4.3.B.2 สารเคมีที่มีปฏิกิริยากับองค์ประกอบใดๆ ของเส้นทางส่งสัญญาณอาจกระตุ้นหรือยับยั้งเส้นทางนั้นได้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    In the transduction stage, the signal passes through a pathway – often a cascade of proteins that activate one another, frequently amplifying the signal so a few ligands trigger a large response. Second messengers (like cyclic AMP or calcium ions) spread the signal quickly through the cell. A change in one step can alter the whole outcome.

    ไทย

    ในช่วงการส่งผ่าน สัญญาณจะผ่าน pathway – มักจะเป็น cascade ของโปรตีนที่กระตุ้นกันเอง บ่อยครั้งเพิ่มกำลังสัญญาณเพื่อให้ ligand เพียงเล็กน้อยกระตุ้นคำตอบขนาดใหญ่ Second messengers (เช่น cyclic AMP หรือ calcium ions) กระจายสัญญาณอย่างรวดเร็วทั่วเซลล์ การเปลี่ยนแปลงในขั้นตอนหนึ่งอาจเปลี่ยนผลลัพธ์ทั้งหมด

    A signalling cascade amplify.signal message inside the cell *การส่งต่อสัญญาณ (signalling cascade) ช่วยขยายสัญญาณภายในเซลล์

    4.4

    Feedback · ⁨การตอบกลับ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 4.4.A: Explain how positive and negative feedback helps maintain homeostasis.

    • 4.4.A.1 Organisms use feedback mechanisms to maintain their internal environments in response to internal and external changes.
      • i. Negative feedback mechanisms maintain homeostasis by reducing the initial stimulus to regulate physiological processes. If a system is perturbed or disrupted, negative feedback mechanisms return the system back to its target set point. These processes operate at the molecular, cellular, and organismal levels.
        • Illustrative examples for 4.4.A.1.i:
          • Blood sugar regulation by insulin/glucagon
      • ii. Positive feedback mechanisms amplify responses and processes in biological organisms. The variable initiating the response is moved further away from the initial set point. Amplification occurs when the stimulus is further intensified, which, in turn, initiates an additional response that produces system change.
        • Illustrative examples for 4.4.A.1.ii:
          • Lactation in mammals
          • Onset of labor in childbirth
          • Ripening of fruit
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน: ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการรักษาสมดุลภายในแบบไดนามิก

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.4.A: อธิบายว่ากลไกการตอบกลับแบบบวกและลบช่วยรักษาสมดุลภายในร่างกายได้อย่างไร

    • 4.4.A.1 สิ่งมีชีวิตใช้กลไกการตอบกลับเพื่อรักษาสภาวะภายในให้คงที่ ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงทั้งภายในและภายนอก
      • i. กลไกการตอบกลับแบบลบรักษาสมดุลภายในโดยลดการกระตุ้นเริ่มต้นเพื่อควบคุมกระบวนการทางสรีรวิทยา หากระบบถูกรบกวน กลไกการตอบกลับแบบลบจะนำระบบกลับสู่จุดตั้งต้นเดิม กระบวนการเหล่านี้ทำงานในระดับโมเลกุล เซลล์ และระดับสิ่งมีชีวิต
        • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 4.4.A.1.i:
          • การควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดโดยอินซูลิน/กลูคาگون
      • ii. กลไกการตอบกลับแบบบวกขยายผลตอบสนองและกระบวนการในสิ่งมีชีวิต ตัวแปรที่เริ่มการตอบสนองจะถูกย้ายออกไปจากจุดตั้งต้นเดิม การขยายผลเกิดขึ้นเมื่อมีการเพิ่มแรงกระตุ้นมากขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่การเกิดตอบสนองเพิ่มเติมที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของระบบ
        • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 4.4.A.1.ii:
          • การหลั่งน้ำนมในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
          • การเริ่มคลอดบุตร
          • การสุกของผลไม้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Feedback 反馈 keeps systems balanced:

    • Negative feedback 负反馈 counteracts a change to restore a set point (like a thermostat) – it maintains homeostasis 稳态.
    • Positive feedback 正反馈 amplifies a change to push a process to completion (like childbirth contractions or blood clotting).
    ไทย

    Feedback รักษาสมดุลของระบบ:

    Negative feedback ตรวจจับและแก้ไขการเปลี่ยนแปลง
    Negative feedback ตรวจจับและแก้ไขการเปลี่ยนแปลง
    • Negative feedback ต้านทานการเปลี่ยนแปลงเพื่อคืนค่าที่กำหนดไว้ (ule thermostat) – มันรักษาสภาวะ homeostasis
    • ปฏิกิริยาลูกโซ่เชิงบวก (Positive feedback) เพิ่มการเปลี่ยนแปลงเพื่อผลักดันกระบวนการให้เสร็จสมบูรณ์ (เช่น การหดตัวของมดลูกในขณะคลอด หรือการแข็งตัวของเลือด)
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Negative feedback keeps things steady · ⁨负反馈维持稳定⁩

    Negative feedback senses a change and reverses it, holding a variable (like blood glucose) near a set point. Push it away and watch the system correct. · ⁨负反馈感知变化并将其逆转,使变量(如血糖)保持在设定点附近。将其推离设定点并观察系统如何纠正。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Feedback/ˈfiːdbæk/ คำติชม
    Negative feedback/ˈneɡətɪv ˈfiːdbæk/ ฟีดแบ็กเชิงลบ
    homeostasis/ˌhəʊmiːəˈstɑːsiz/ homeostasis
    Positive feedback/ˈpɒzɪtɪv ˈfiːdbæk/ ปฏิกิริยาลูกโซ่เชิงบวก
    4.5

    Cell Cycle · ⁨วัฏจักรเซลล์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 4.5.A: Describe the events that occur in the cell cycle.

    • 4.5.A.1 The cell cycle is a highly regulated series of events that controls the growth and reproduction of eukaryotic cells.
      • i. The cell cycle consists of sequential stages of interphase (G1, S, G2), mitosis, and cytokinesis.
      • ii. G1 phase: The cell is metabolically active, duplicating organelles and cytosolic components.
      • iii. S phase: DNA is in the form of chromatin and replicates to form two sister chromatids connected at a centromere.
      • iv. G2 phase: Protein synthesis occurs, ATP is produced in large quantities, and centrosomes replicate.
      • v. A cell can enter a stage (G0) in which it no longer divides, but it can reenter the cell cycle in response to appropriate cues.
      • vi. Nondividing cells may exit the cell cycle or be held at a particular stage in the cell cycle.

    Learning Objective 4.5.B: Explain how mitosis results in the transmission of chromosomes from one generation of cells to the next.

    • 4.5.B.1 Mitosis is a process that ensures the transfer of a complete genome from a parent cell to two genetically identical daughter cells in eukaryotes.
      • i. Mitosis plays a role in growth, tissue repair, and asexual reproduction.
      • ii. Mitosis occurs in sequential steps (prophase, metaphase, anaphase, telophase) and alternates with interphase in the cell cycle.
      • iii. Prophase: Sister chromatids condense, mitotic spindle begins to form, and centrosomes move to opposite poles of the cell.
      • iv. Metaphase: Spindle fibers align chromosomes along the equator of the cell.
      • v. Anaphase: Paired sister chromatids separate as spindle fibers pull chromatids toward poles.
      • vi. Telophase: Mitotic spindle breaks down, a new nuclear envelope develops, and then the cytoplasm divides.
      • vii. Cytokinesis: A cleavage furrow forms in animal cells or a cell plate forms in plant cells, resulting in two new daughter cells.
    ไทย

    แนวคิดหลักที่ 3 — การจัดเก็บและการส่งต่อข้อมูล: ระบบชีวภาพจัดเก็บ ดึงข้อมูล ส่งต่อ และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.5.A: อธิบายเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในรอบเซลล์

    • 4.5.A.1 รอบเซลล์เป็นลำดับเหตุการณ์ที่ถูกควบคุมอย่างเข้มงวด เพื่อควบคุมการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของเซลล์ยูคาริโอต
      • i. รอบเซลล์ประกอบด้วยขั้นตอนที่ต่อเนื่องกัน ได้แก่ ระยะอินเตอร์เฟส (G1, S, G2), ไมโทซิส และการแบ่งไซโตพลาซึม
      • ii. ระยะ G1: เซลล์มีกิจกรรมทางเมตาบอลิซึมสูง ทำการ duplication ออร์แกเนลล์และองค์ประกอบในไซโทพลาซึม
      • iii. ระยะ S: DNA อยู่ในรูปของโครมาตินและทำ replication เพื่อสร้าง姐妹染色单体 (sister chromatids) สองเส้นที่เชื่อมต่อกันที่ centromere
      • iv. ระยะ G2: เกิดการสังเคราะห์โปรตีน ผลิต ATP ในปริมาณมาก และ centrosomes ทำการ duplication
      • v. เซลล์สามารถเข้าสู่ระยะ (G0) ที่ไม่มีการแบ่งอีกต่อไป แต่สามารถกลับเข้าสู่รอบเซลล์ได้อีกครั้งเมื่อได้รับสัญญาณที่เหมาะสม
      • vi. เซลล์ที่ไม่แบ่งตัวอาจออกจากรอบเซลล์ หรือถูกหยุดไว้ที่ขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งในรอบเซลล์

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.5.B: อธิบายว่าไมโทซิสส่งผลให้เกิดการถ่ายทอดโครโมโซมจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นถัดไปได้อย่างไร

    • 4.5.B.1 ไมโทซิสคือกระบวนการที่มั่นใจว่าการถ่ายทอดจีโนมที่สมบูรณ์จากเซลล์แม่ไปยังเซลล์ลูกสองเซลล์ที่มีพันธุกรรมเหมือนกันในยูคาริโอต
      • i. ไมโทซิสมีบทบาทในการเจริญเติบโต การซ่อมแซมเนื้อเยื่อ และการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ
      • ii. ไมโทซิสเกิดขึ้นตามขั้นตอนที่ต่อเนื่องกัน (prophase, metaphase, anaphase, telophase) และสลับกับระยะอินเตอร์เฟสในรอบเซลล์
      • iii. Prophase:姐妹染色单体 (sister chromatids) ขดตัวแน่น spindle微管 (mitotic spindle) เริ่มก่อตัวขึ้น และ centrosomes เคลื่อนที่ไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์
      • iv. Metaphase: Spindle fibers จัดเรียงโครโมโซสตามแนว赤道板 (equator) ของเซลล์
      • v. Anaphase:姐妹染色单体 (sister chromatids) คู่แยกออกจากกัน เมื่อ spindle fibers ดึง姐妹染色单体 ไปยังขั้วเซลล์
      • vi. Telophase: Mitotic spindle แตกสลาย เยื่อหุ้มนิวเคลียสใหม่พัฒนาขึ้น จากนั้นไซโทพลาซึมจะแบ่งออก
      • vii. Cytokinesis: Cleavage furrow ก่อตัวขึ้นในเซลล์สัตว์ หรือ cell plate ก่อตัวขึ้นในเซลล์พืช ส่งผลให้เกิดเซลล์ลูกใหม่สองเซลล์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The cell cycle 细胞周期 is the life of a cell from one division to the next: interphase 间期 (G1 growth, S DNA replication, G2 preparation) followed by mitosis 有丝分裂 (M) and cytokinesis, which produce two identical daughter cells. Interphase takes most of the time; DNA is copied only in S phase.

    ไทย
    เซลล์ปลายรากหัวหอมในระยะต่างๆ ของ mitosis (ภาพจุลทรรศน์แสง)
    เซลล์ปลายรากหัวหอมในระยะต่างๆ ของ mitosis (ภาพจุลทรรศน์แสง)

    วัฏจักรเซลล์ คือชีวิตของเซลล์ตั้งแต่การแบ่งครั้งหนึ่งไปจนถึงอีกครั้ง: ระยะระหว่าง division (G1 เติบโต, S สำเนา DNA, G2 เตรียมพร้อม) ตามด้วย mitosis (M) และ cytokinesis ซึ่งผลิตเซลล์ลูกที่เหมือนกันสองเซลล์ ระยะระหว่าง division ใช้เวลาส่วนใหญ่; DNA ถูกคัดลอกเฉพาะในระยะ S เท่านั้น

    วัฏจักรเซลล์: ระยะระหว่าง division, แล้วตามด้วย mitosis และ cytokinesis
    วัฏจักรเซลล์: ระยะระหว่าง division, แล้วตามด้วย mitosis และ cytokinesis
    เซลล์ fibroblast กำลังแบ่ง: cytokinesis แยกเซลล์เดียวออกเป็นสองเซลล์หลังจาก mitosis สิ้นสุด
    เซลล์ fibroblast กำลังแบ่ง: cytokinesis แยกเซลล์เดียวออกเป็นสองเซลล์หลังจาก mitosis สิ้นสุด
    ปลายรากหัวหอมในระยะ metaphase: โครโมโซมเรียงตัวก่อนที่ sister chromatids จะแยกจากกัน
    ปลายรากหัวหอมในระยะ metaphase: โครโมโซมเรียงตัวก่อนที่ sister chromatids จะแยกจากกัน
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Step through the cell cycle · ⁨逐步浏览细胞周期⁩

    The cell cycle copies the DNA (S phase) then splits it evenly in mitosis, producing two identical cells. Step through the stages. · ⁨细胞周期复制DNA(S期),然后在有丝分裂中平均分配,产生两个相同的细胞。逐步浏览各个阶段。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    cell cycle/sel ˈsaɪkl/ รอบเซลล์
    interphase/ˌɪntəˈfeɪz/ interphase
    mitosis/maɪˈtəʊsɪs/ mitosis
    checkpoints/ˈtʃekpɔɪnts/ จุดตรวจสอบ
    cancer/ˈkænsə/ cancer
    4.6

    Regulation of Cell Cycle · ⁨การควบคุมวัฏจักรเซลล์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 4.6.A: Describe the role of checkpoints in regulating the cell cycle.

    • 4.6.A.1 A number of internal controls or checkpoints regulate progression through the cell cycle.
    • 4.6.A.2 Interactions between cyclins and cyclin-dependent kinases control the cell cycle.
      • Exclusion statement: Knowledge of specific cyclin-CdK pairs or growth factors is beyond the scope of the AP Exam.

    Learning Objective 4.6.B: Describe the effects of disruptions to the cell cycle on the cell or organism.

    • 4.6.B.1 Disruptions to the cell cycle may result in cancer or apoptosis (programmed cell death).
    ไทย

    แนวคิดหลักที่ 3 — การจัดเก็บและการส่งต่อข้อมูล: ระบบชีวภาพจัดเก็บ ดึงข้อมูล ส่งต่อ และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.6.A: อธิบายบทบาทของจุดตรวจสอบ (checkpoints) ในการควบคุมรอบเซลล์

    • 4.6.A.1 มีการควบคุมภายในหรือจุดตรวจสอบหลายแห่งเพื่อควบคุมความก้าวหน้าผ่านรอบเซลล์
    • 4.6.A.2 ปฏิกิริยาระหว่าง cyclins และ cyclin-dependent kinases ควบคุมรอบเซลล์
      • ข้อจำกัดเนื้อหา: ความรู้เกี่ยวกับคู่ cyclin-CdK เฉพาะเจาะจงหรือ growth factors ไม่อยู่ในขอบเขตของข้อสอบ AP

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.6.B: อธิบายผลกระทบของการรบกวนรอบเซลล์ต่อเซลล์หรือสิ่งมีชีวิต

    • 4.6.B.1 การรบกวนรอบเซลล์อาจนำไปสู่มะเร็งหรือ apoptosis (การตายของเซลล์แบบกำหนดเอง)

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The cycle is controlled at checkpoints 检查点 that verify conditions before proceeding (Is the DNA intact? Are chromosomes attached?). Internal signals (cyclins and their kinases) and external signals drive the cycle forward. When this control fails – for example, a mutation that ignores a checkpoint – cells divide uncontrollably, which underlies cancer 癌症.

    Worked example. Signal amplification in a cascade: one hormone activates one receptor, which switches on about 100 relay proteins, and each of those makes about 1,000 second-messenger molecules — so a single signal produces roughly $100 \times 1000 = 10^{5}$ product molecules. This is why a hormone concentration as low as $10^{-9}\,\text{M}$ can trigger a large cellular response.

    ไทย

    วัฏจักรถูกควบคุมที่ จุดตรวจสอบ ที่ยืนยันสภาพก่อนจะดำเนินการต่อไป (DNA สมบูรณ์หรือไม่? โครโมโซมติดกับ spindle แล้วหรือยัง?) สัญญาณภายใน (cyclins และ kinases ของพวกมัน) และสัญญาณภายนอกขับเคลื่อนวัฏจักรไปข้างหน้า เมื่อการควบคุมนี้ล้มเหลว – ตัวอย่างเช่น การกลายพันธุ์ที่ละเลยจุดตรวจสอบ – เซลล์จะแบ่งตัวอย่างไม่ควบคุม ซึ่งเป็นพื้นฐานของ มะเร็ง

    การแบ่งตัวที่ไม่ควบคุมได้จากการล้มเหลวของจุดตรวจสอบสร้างเนื้องอก
    การแบ่งตัวที่ไม่ควบคุมได้จากการล้มเหลวของจุดตรวจสอบสร้างเนื้องอก

    ตัวอย่างฝึกหัด. การขยายสัญญาณในลูกโซ่: هرمोनหนึ่งตัวกระตุ้นรีเซพเตอร์หนึ่งตัว ซึ่งจะเปิด relay proteins ประมาณ 100 ตัว และแต่ละตัวสร้าง second-messenger molecules ประมาณ 1,000 โมเลกุล – ดังนั้นสัญญาณเดียวจึงผลิตผลิตภัณฑ์ประมาณ $100 \times 1000 = 10^{5}$ โมเลกุล นี่คือเหตุผลว่าทำไมความเข้มข้นของฮอร์โมนต่ำเพียง $10^{-9}\,\text{M}$ จึงสามารถกระตุ้นการตอบสนองระดับเซลล์ขนาดใหญ่ได้

    4.6

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • In signal transduction name the three stages: reception → transduction → response.
    • Negative feedback reverses a change to keep conditions steady (homeostasis); positive feedback amplifies a change to completion (childbirth, clotting).
    • Order the cell cycle: interphase (grow, copy DNA in S phase) then mitosis → two identical daughter cells.
    • The DNA is copied once, in S phase, so each daughter gets a full copy.
    • Failed checkpoints allow uncontrolled division → cancer.
    ไทย
    • ในการส่งผ่านสัญญาณ ระบุสามขั้นตอน: การรับ → การส่งผ่าน → การตอบสนอง
    • ปฏิกิริยาลูกโซ่เชิงลบ (Negative feedback) เปลี่ยนทิศทางของการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้สภาวะคงที่ (homeostasis); ปฏิกิริยาลูกโซ่เชิงบวก เพิ่มการเปลี่ยนแปลงให้直至เสร็จสมบูรณ์ (การคลอดบุตร, การแข็งตัวของเลือด)
    • เรียงลำดับ วัฏจักรเซลล์: ระยะระหว่าง division (เติบโต, คัดลอก DNA ในระยะ S) แล้วตามด้วย mitosis → เซลล์ลูก ** identical ** สองเซลล์
    • DNA ถูกคัดลอก หนึ่งครั้ง ในระยะ S ดังนั้นแต่ละเซลล์ลูกจะได้รับสำเนาเต็มชุด
    • จุดตรวจสอบ ล้มเหลว อนุญาตให้แบ่งตัวโดยไม่ควบคุม → มะเร็ง
  • 5

    Heredity · ⁨พันธุกรรม⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    5.1

    Meiosis

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    Big IdeaLearning ObjectiveEssential Knowledge

    Big Idea 3 — Information Storage and Transmission
    Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    5.1.A
    Explain how meiosis results in the transmission of chromosomes from one generation to the next.

    • 5.1.A.1 Meiosis is a process that ensures the formation of haploid gamete cells, sometimes referred to as daughter cells, in sexually reproducing diploid organisms.
    • 5.1.A.2 Meiosis I involves the following steps:
      • i. Prophase I: Homologous chromosomes pair up and condense, synapsis occurs and then chiasmata may form, meiotic spindle begins to form, centrosomes move to opposite poles of the cell, and the nuclear envelope breaks down.
      • ii. Metaphase I: Meiotic spindle fibers align homologous pairs of chromosomes along the equator of the cell at the metaphase plate.
      • iii. Anaphase I: Homologous chromosomes separate, while sister chromatids remain attached, as meiotic spindle fibers pull chromosomes toward poles.
      • iv. Telophase I: Meiotic spindle breaks down, a new nuclear envelope develops, a cleavage furrow (animal cell) or cell plate (plant cell) forms, and cytokinesis occurs. Two haploid daughter cells are formed (at the end of meiosis I).
    • 5.1.A.3 Meiosis II involves the following steps:
      • i. Prophase II: Meiotic spindle forms; sister chromatids connected at the centromere attach to meiotic spindle.
      • ii. Metaphase II: Chromosomes align along the metaphase plate; the kinetochore of each chromatid is attached to a microtubule extending from the poles.
      • iii. Anaphase II: Proteins at the centromeres break down, and sister chromatids are pulled apart and toward opposite poles in the cell.
      • iv. Telophase II: Meiotic spindle breaks down, a new nuclear envelope develops, a cleavage furrow (animal cell) or a cell plate (plant cell) forms, chromatids begin to decondense, and cytokinesis occurs. Four haploid daughter cells are formed, each with an unduplicated chromatid.

    5.1.B
    Describe similarities and differences between the phases and outcomes of mitosis and meiosis.

    • 5.1.B.1 Mitosis and meiosis are similar in the use of a spindle apparatus to move chromosomes but differ in the number of cells produced and the genetic content of the daughter cells.

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Meiosis 减数分裂 makes gametes 配子 (eggs and sperm) with half the chromosome number, so fertilization restores the full set. One diploid cell divides twice to give four haploid cells. Meiosis I separates homologous chromosomes 同源染色体 (reducing the number); meiosis II separates sister chromatids (like mitosis).

    ไทย
    Karyotype ของมนุษย์: 22 คู่ของ autosome plus sex chromosomes
    Karyotype ของมนุษย์: 22 คู่ของ autosome plus sex chromosomes

    Meiosis สร้าง ** gametes** (ไข่และอสุจิ) ที่มีจำนวนโครโมโซม ครึ่งหนึ่ง เพื่อให้การปฏิสนธิคืนจำนวนเต็มชุด เซลล์ diploid หนึ่งเซลล์แบ่ง สองครั้ง เพื่อให้เกิด haploid cells สี่เซลล์ Meiosis I แยก homologous chromosomes (ลดจำนวน); Meiosis II แยก sister chromatids (เหมือน mitosis)

    Meiosis ลดจำนวนโครโมโซมลงครึ่งหนึ่งในสองรอบการแบ่ง
    Meiosis ลดจำนวนโครโมโซมลงครึ่งหนึ่งในสองรอบการแบ่ง
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Divide a cell's chromosomes · ⁨分离细胞的染色体⁩

    Meiosis halves the chromosome number and shuffles genes, making four genetically varied gametes. Step through to see the divisions. · ⁨减数分裂减半染色体数量并重新组合基因,产生四个遗传上多样的配子。逐步浏览以查看分裂过程。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Meiosis/meɪˈəʊsɪs/ Meiosis
    gametes/ˈɡæmiːts/ 配子
    homologous chromosomes/həˈmɒləɡəs ˈkrəʊməsəʊmz/ โครโมโซมโฮโมโลกัส
    5.2

    Meiosis and Genetic Diversity · ⁨Meiosis และความหลากหลายทางพันธุกรรม⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 5.2.A: Explain how the process of meiosis generates genetic diversity.

    • 5.2.A.1 Correct separation of the homologous chromosomes in meiosis I and sister chromatids in meiosis II ensures that each gamete receives a haploid (1n) set of chromosomes that comprises an assortment of both maternal and paternal chromosomes. When incorrect separation occurs (nondisjunction), gametes are no longer haploid.
    • 5.2.A.2 During prophase I of meiosis, non-sister chromatids exchange genetic material via a process called crossing over (recombination), which increases genetic diversity among the resultant gametes.
    • 5.2.A.3 Sexual reproduction in eukaryotes increases genetic variation, including crossing over, random assortment of chromosomes during meiosis, and subsequent fertilization of gametes.
      • Exclusion statement: Knowledge of the details of sexual reproduction cycles in various plants and animals is beyond the scope of the AP Exam.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 5.2.A: อธิบายว่ากระบวนการไมโอซิสสร้างความหลากหลายทางพันธุกรรมได้อย่างไร

    • 5.2.A.1 การแยกโครโมโซมโฮโมโลกัสในไมโอซิส I และโครมาทิดพี่น้องในไมโอซิส II อย่างถูกต้อง ทำให้มั่นใจได้ว่า GAMETE แต่ละตัวจะได้รับชุดโครโมโซมเฮปอยด์ (1n) ที่ประกอบด้วยชุดผสมผสานของโครโมโซมจากทั้งแม่และพ่อ เมื่อเกิดการแยกไม่ถูกต้อง (nondisjunction) GAMETE จะ不再是เฮปอยด์
    • 5.2.A.2 ในช่วงโพรเฟส I ของไมโอซิส โครมาทิดที่ไม่ใช่พี่น้องแลกเปลี่ยนวัสดุทางพันธุกรรมผ่านกระบวนการที่เรียกว่า crossing over (recombination) ซึ่งเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมใน GAMETE ที่เกิดขึ้นใหม่
    • 5.2.A.3 การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในสิ่งมีชีวิตมีนิวเคลียสเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรม ซึ่งรวมถึงการแลกเปลี่ยนส่วนยีนระหว่างโครโมโซม (crossing over), การจัดเรียงโครโมโซมแบบสุ่มduring meiosis และการผสมพันธุ์ของเซลล์สืบพันธุ์ต่อไป
      • ข้อจำกัด: ความรู้รายละเอียดเกี่ยวกับวงจรการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในพืชและสัตว์ต่างๆ อยู่เหนือขอบเขตของข้อสอบ AP

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Meiosis shuffles genes three ways, so offspring differ from parents and each other:

    • Crossing over 交叉互换: homologous chromosomes swap segments in meiosis I.
    • Independent assortment 自由组合: each homologous pair lines up and separates randomly.
    • Random fertilization: any sperm can meet any egg.

    Together these create enormous variation – the raw material for evolution.

    ไทย

    Meiosis จัดเรียง.splice genes สามวิธี ทำให้ลูกหลานแตกต่างจากพ่อแม่และ друг друг:

    Independent assortment ผลิต gamete combinations หลายรูปแบบ
    Independent assortment ผลิต gamete combinations หลายรูปแบบ
    Crossing over สลับ fragments ระหว่าง homologous chromosomes
    Crossing over สลับ fragments ระหว่าง homologous chromosomes
    • Crossing over: homologous chromosomes สลับ fragments ใน meiosis I
    • Independent assortment: แต่ละ homologous pair เรียงตัวและแยกอย่างสุ่ม
    • Random fertilization: อสุจิตัวใดก็พบไข่ตัวใดก็ได้

    ทั้งหมดนี้สร้างความหลากหลายมหาศาล – วัตถุดิบสำหรับการวิวัฒนาการ

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Crossing over/ˈkrɒsɪŋ ˈəʊvə/ Crossing over
    Independent assortment/ˌɪndɪˈpendənt əˈsɔːtmənt/ Independent assortment
    5.3

    Mendelian Genetics · ⁨พันธุศาสตร์ของเมนเดล⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 5.3.A: Explain the inheritance of genes and traits as described by Mendel's laws.

    • 5.3.A.1 Mendel's laws of segregation and independent assortment can be applied to genes that are on different chromosomes.
    • 5.3.A.2 In most cases, fertilization involves the fusion of two haploid gametes, restoring the diploid number of chromosomes and increasing genetic variation in populations by creating new combinations of alleles in the zygote.
      • i. Rules of probability can be applied to analyze the passing of single-gene traits from parent to offspring.
      • ii. Monohybrid, dihybrid, and test crosses can be used to determine whether alleles are dominant or recessive.
      • iii. An organism's genotype is the set of alleles inherited for one or more genes by an individual organism. An organism's genotype can be homozygous or heterozygous for each gene.
      • iv. An organism's phenotype is the observable expression of the inherited traits.
      • v. Patterns of inheritance (autosomal, genetically linked, sex-linked) and whether an allele is dominant or recessive can often be predicted from data, including pedigrees. Punnett squares can be used to predict the genotypes and phenotypes of parents and offspring.
      • Equation (Laws of Probability): If $A$ and $B$ are mutually exclusive, then: $P(A \text{ or } B) = P(A) + P(B)$
      • Equation (Laws of Probability): If $A$ and $B$ are independent, then: $P(A \text{ and } B) = P(A) \times P(B)$
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 5.3.A: อธิบายการถ่ายทอดยีนและลักษณะตามกฎของเมนเดล

    • 5.3.A.1 กฎการแยกตัวของเมนเดลและการจัดกลุ่มอิสระสามารถนำไปใช้กับยีนที่อยู่บนโครโมโซมที่ต่างกันได้
    • 5.3.A.2 ในส่วนใหญ่แล้ว การผสมพันธุ์เกี่ยวข้องกับการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์ haploid สองเซลล์ ซึ่งคืนค่าจำนวนโครโมโซมเป็น diploid และเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรโดยการสร้างชุดอัลลีลใหม่ใน zygotе
      • i. กฎของความน่าจะเป็นสามารถนำไปใช้วิเคราะห์การถ่ายทอดลักษณะจากยีนเดี่ยวจากผู้ปกครองไปยังลูกหลานได้
      • ii. การข้ามสายพันธุ์ monohybrid, dihybrid และการทดสอบ (test cross) สามารถใช้เพื่อบอกได้ว่าอัลลีลนั้นเป็นดอமிแนนต์หรือรีเซสซีฟ
      • iii. จีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตคือชุดของอัลลีลที่ถูกถ่ายทอดมาสำหรับยีนหนึ่งหรือมากกว่าโดยสิ่งมีชีวิตหนึ่งๆ จีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตอาจเป็นโฮโมไซกัสหรือเฮเทอโรไซกัสสำหรับแต่ละยีน
      • iv. Phenotype ของสิ่งมีชีวิตคือการแสดงออกที่สังเกตได้จากลักษณะที่ถูกถ่ายทอดมา
      • v. รูปแบบการถ่ายทอด (autosomal, genetic linkage, sex-linked) และว่าอัลลีลใดเป็นดอமிแนนต์หรือรีเซสซีฟ มักจะคาดการณ์ได้จากข้อมูล รวมถึงแผนภูมิต้นไม้ (pedigrees) ตารางพันต์ (Punnett squares) สามารถใช้เพื่อทำนายจีโนไทป์และฟีโนไทป์ของผู้ปกครองและลูกหลาน
      • สมการ (กฎของความน่าจะเป็น): หาก $A$ และ $B$ เป็น mutually exclusive แล้ว: $P(A \text{ or } B) = P(A) + P(B)$
      • สมการ (กฎของความน่าจะเป็น): หาก $A$ และ $B$ เป็น independent แล้ว: $P(A \text{ and } B) = P(A) \times P(B)$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A gene's alternative versions are alleles 等位基因. An organism's genotype 基因型 (its alleles) produces its phenotype 表型 (its traits). Mendel's rules: a dominant 显性 allele masks a recessive 隐性 one; the two alleles segregate into different gametes (law of segregation); genes for different traits assort independently. A Punnett square 庞纳特方格 predicts offspring ratios (a heterozygous cross gives 3:1). Homozygous 纯合 means two identical alleles; heterozygous 杂合 means two different.

    Worked example. For a dihybrid cross of two independent genes, $AaBb\times AaBb$, use the multiplication rule instead of a $16$-box square. Each gene alone gives $\tfrac34$ dominant, so the chance an offspring shows both dominant traits is $\tfrac34\times\tfrac34=\tfrac{9}{16}$, and the chance of the fully recessive $aabb$ is $\tfrac14\times\tfrac14=\tfrac{1}{16}$. Multiplying two independent $3{:}1$ ratios is what produces the classic $9{:}3{:}3{:}1$ pattern.

    ไทย
    ความแปรปรวนตามธรรมชาติในการลายเส้นเปลือกหอยทาก – ความแตกต่างที่สืบทอด下来 selection สามารถกระทำต่อได้
    ความแปรปรวนตามธรรมชาติในการลายเส้นเปลือกหอยทาก – ความแตกต่างที่สืบทอด下来 selection สามารถกระทำต่อได้

    เวอร์ชันทางเลือกของ gene คือ alleles. Genotype ของสิ่งมีชีวิต (alleles ของมัน) ผลิต phenotype (ลักษณะของ nó). กฎของเมนเดล: dominant allele บดบัง recessive allele; alleles ทั้งสอง segregate เข้า gametes ที่แตกต่างกัน (กฎของการ segregate); genes สำหรับลักษณะต่างๆ assortment independently. Punnett square ทำนายอัตราส่วนลูก (การ cross ของ heterozygous ให้ 3:1). Homozygous หมายความว่า alleles สองตัวเหมือนกัน; heterozygous หมายความว่าสองตัวต่างกัน

    Punnett square แบบ monohybrid ให้ ratio 3:1
    Punnett square แบบ monohybrid ให้ ratio 3:1

    ตัวอย่างฝึกหัด. สำหรับ dihybrid cross ของ two independent genes, $AaBb\times AaBb$, ใช้ multiplication rule แทน $16$-box square. Each gene alone ให้ $\tfrac34$ dominant, ดังนั้นโอกาสที่ลูกจะแสดง both dominant traits คือ $\tfrac34\times\tfrac34=\tfrac{9}{16}$, และโอกาสของ fully recessive $aabb$ คือ $\tfrac14\times\tfrac14=\tfrac{1}{16}$. การคูณสอง independent $3{:}1$ ratios คือสิ่งที่ผลิต classic $9{:}3{:}3{:}1$ pattern

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Cross two parents · ⁨杂交两个亲本⁩

    A Punnett square combines each parent's alleles to predict the offspring ratios. Set the parent genotypes and read off the expected proportions. · ⁨庞尼特方格结合每个亲本的等位基因以预测后代比例。设置亲本基因型并读取预期比例。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    alleles/əˈliːlz/ อัลลีล
    genotype/ˈdʒenətaɪp/ genotype
    phenotype/ˈfenətaɪp/ phenotype
    dominant/ˈdɒmɪnənt/ หลัก (dominant)
    recessive/rɪˈsesɪv/ recessive
    Punnett square/ˈpʌnɪt skweə/ ตารางพันเนต
    Homozygous/ˌhɒməˈzɪɡəs/ โฮโมไซกัส
    heterozygous/ˌhetrəˈzɪɡəs/ เฮเทอโรไซกัส
    5.4

    Non-Mendelian Genetics · ⁨พันธุศาสตร์นอกเหนือจากเมนเดล⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 5.4.A: Explain deviations from Mendel's model of the inheritance of traits.

    • 5.4.A.1 Patterns of inheritance of many traits do not follow the ratios predicted by Mendel's laws and can be identified by quantitative analysis, when the observed phenotypic ratios statistically differ from the predicted ratios.
      • i. Genes located on the same chromosome are referred to as being genetically linked. The probability that these linked genes segregate together during meiosis can be used to calculate the map distance (or map units) between them on a chromosome. This calculation is called gene or genetic mapping.
      • ii. Codominance occurs when the phenotype from both alleles is expressed such that the heterozygote would have a different phenotype than either homozygote.
      • iii. Incomplete dominance occurs when neither allele of a gene can mask the other, so the phenotype of the heterozygote is a blended version of the dominant and recessive phenotypes.
    • 5.4.A.2 Some traits, known as sex-linked traits (X- or Y-linked), are determined by genes on sex chromosomes. The pattern of inheritance of sex-linked traits can often be predicted from data, including pedigrees, indicating the genotypes and phenotypes of both parents and offspring.
      • Illustrative examples for EK 5.4.A.2:
        • Sex-linked traits (X- or Y-linked) reside on sex chromosomes.
        • Sex-linked traits (X- or Y-linked) are inherited at higher rates in XY individuals than they are in XX individuals.
        • In certain species, the chromosomal basis of sex determination is not based on X and Y chromosomes (e.g., ZW in birds, haplodiploidy in bees).
    • 5.4.A.3 Pleiotropy is a phenomenon in which the expression of a single gene results in multiple traits or effects; these traits therefore do not segregate independently.
    • 5.4.A.4 Some traits result from non-nuclear inheritance.
      • i. Chloroplasts and mitochondria are randomly assorted to gametes and daughter cells; thus, traits determined by chloroplast and mitochondrial DNA do not follow simple Mendelian rules.
      • ii. In animals, mitochondria are usually transmitted by the egg and not by sperm; thus, traits determined by the mitochondrial DNA are typically maternally inherited.
      • iii. In plants, mitochondria and chloroplasts are transmitted in the ovule and not in the pollen; as such, mitochondria-determined and chloroplast-determined traits are typically maternally inherited.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 5.4.A: อธิบายความเบี่ยงเบนจากโมเดลการถ่ายทอดลักษณะตามแนวคิดของเมนเดล

    • 5.4.A.1 รูปแบบการถ่ายทอดของหลายลักษณะไม่สอดคล้องกับอัตราส่วนที่กฎของเมนเดลทำนายไว้ และสามารถระบุได้จากการวิเคราะห์เชิงปริมาณ เมื่ออัตราส่วน phenotype ที่สังเกตพบแตกต่างจากอัตราส่วนที่คาดไว้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ
      • i. ยีนที่อยู่บนโครโมโซมเดียวกันเรียกว่ามีการเชื่อมโยงทางพันธุกรรม (genetically linked) ความน่าจะเป็นที่ยีนเหล่านี้จะแยกตัวออกจากกันพร้อมกันในระหว่าง meiosis สามารถใช้คำนวณระยะห่างบนแผนที่ (map distance หรือ map units) ระหว่างพวกมันบนโครโมโซม การคำนวณนี้เรียกว่าการทำแผนที่ยีนหรือการทำแผนที่พันธุกรรม
      • ii. Codominance เกิดขึ้นเมื่อ phenotype จากอัลลีลทั้งสองถูกแสดงออก ทำให้เฮเทอโรไซกัสมี phenotype ที่ต่างจากโฮโมไซกัสทั้งสองข้าง
      • iii. Incomplete dominance เกิดขึ้นเมื่อไม่มีอัลลีลใดของยีนที่สามารถบดบังอีกอัลลีลหนึ่งได้ ดังนั้น phenotype ของเฮเทอโรไซกัสจึงเป็นการผสมผสานของ phenotype ดอமிแนนต์และรีเซสซีฟ
    • 5.4.A.2 ลักษณะบางอย่างที่เรียกว่าลักษณะที่ LINK กับเพศ (X-linked หรือ Y-linked) ถูกกำหนดโดยยีนบนโครโมโซมเพศ รูปแบบการสืบทอดลักษณะที่ LINK กับเพศสามารถทำนายได้จากข้อมูลต่างๆ รวมถึงแผนภูมิต้นไม้ ซึ่งแสดงเจนotyep และฟีโนไทป์ของทั้งผู้ปกครองและลูกหลาน
      • ตัวอย่างสำหรับ EK 5.4.A.2:
        • ลักษณะที่ LINK กับเพศ (X-linked หรือ Y-linked) อยู่บนโครโมโซมเพศ
        • ลักษณะที่ LINK กับเพศ (X-linked หรือ Y-linked) สืบทอดในอัตราที่สูงกว่าในบุคคล XY เมื่อเทียบกับบุคคล XX
        • ในบางชนิด ความพื้นฐานทางโครโมโซมของการกำหนดเพศไม่ได้ขึ้นอยู่กับโครโมโซม X และ Y (เช่น ZW ในนก, haplodiploidy ในผึ้ง)
    • 5.4.A.3 Phenomenon ที่เรียกว่า Pleiotropy เกิดขึ้นเมื่อการแสดงออกของยีนตัวเดียวส่งผลให้เกิดหลายลักษณะหรือผลกระทบ؛ ดังนั้นลักษณะเหล่านี้จึงไม่แยกตัวอย่างอิสระ
    • 5.4.A.4 บางลักษณะเกิดจากการสืบทอดที่ไม่ใช่จากนิวเคลียส
      • i. คลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรียถูกจัดสรรแบบสุ่มไปยังแกมีตและเซลล์ลูก; ดังนั้นลักษณะที่กำหนดโดย DNA ของคลอโรพlasต์และไมโทคอนเดรียจึงไม่เป็นไปตามกฎเมนเดลแบบง่าย
      • ii. ในสัตว์ ไมโทคอนเดรียจะถูกส่งต่อโดยไข่ส่วนใหญ่และไม่ถูกส่งต่อโดยสเปิร์ม ดังนั้นลักษณะที่กำหนดโดยดีเอ็นเอในไมโทคอนเดรียจึงมักถูกสืบทอดทางฝ่ายแม่
      • iii. ในพืช ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์จะถูกส่งต่อไปยังผลไม่แต่ไม่ถูกส่งต่อไปยังเกสร เมื่อเป็นเช่นนี้ ลักษณะที่กำหนดโดยไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์จึงมักถูกสืบทอดทางฝ่ายแม่

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Many traits do not follow simple dominance:

    • Incomplete dominance 不完全显性: heterozygotes are a blend (red × white → pink).
    • Codominance 共显性: both alleles show fully (AB blood type).
    • Multiple alleles, polygenic 多基因 traits (many genes, like height), pleiotropy (one gene, many effects), and sex-linked 伴性 genes (on the X chromosome) all give more complex ratios.

    Worked example (chi-square test). To check whether real data fit a predicted ratio, use $\chi^2=\sum\dfrac{(o-e)^2}{e}$. A monohybrid cross predicts $3{:}1$, so of $80$ offspring you expect $60$ dominant and $20$ recessive, but you observe $55$ and $25$. Then $\chi^2=\dfrac{(55-60)^2}{60}+\dfrac{(25-20)^2}{20}=\dfrac{25}{60}+\dfrac{25}{20}=0.42+1.25=1.67$. With $1$ degree of freedom the critical value at $p=0.05$ is $3.84$; since $1.67<3.84$, we fail to reject the null hypothesis – the deviation is within chance.

    ไทย

    หลายลักษณะไม่ได้遵循 simple dominance:

    Sex linkage ให้ผลลัพธ์ต่าง дляลูกชายและลูกสาว
    Sex linkage ให้ผลลัพธ์ต่างสำหรับลูกชายและลูกสาว
    • Incomplete dominance: heterozygotes เป็นผสม (red × white → pink)
    • Codominance: alleles ทั้งสองแสดงออกเต็มที่ (AB blood type)
    • Multiple alleles, polygenic traits (many genes, เช่น ส่วนสูง), pleiotropy (one gene, many effects), และ sex-linked genes (on the X chromosome) ทั้งหมดให้ ratios ที่ซับซ้อนมากขึ้น

    ตัวอย่างวิธีทำ (การทดสอบ chi-square). เพื่อตรวจสอบว่าข้อมูลจริงสอดคล้องกับอัตราส่วนที่คาดไว้หรือไม่ ให้ใช้ $\chi^2=\sum\dfrac{(o-e)^2}{e}$ การผสมพันธุ์แบบ monohybrid คาดหวัง $3{:}1$ ดังนั้นจาก $80$ ลูกหลาน คุณคาดว่าจะเห็น $60$ แบบเด่นและ $20$ แบบด้อย แต่ในความเป็นจริงพบ $55$ และ $25$ จากนั้น $\chi^2=\dfrac{(55-60)^2}{60}+\dfrac{(25-20)^2}{20}=\dfrac{25}{60}+\dfrac{25}{20}=0.42+1.25=1.67$ ด้วย $1$ องศาอิสรภาพ ค่าวิกฤตที่ $p=0.05$ คือ $3.84$; เนื่องจาก $1.67<3.84$ เรา ไม่ปฏิเสธ สมมติฐานศูนย์ – ความเบี่ยงเบนอยู่ในขอบเขตของความบังเอิญ

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Incomplete dominance/ɪŋkəmˈpliːt ˈdɒmɪnəns/ การไม่สมบูรณ์ในการแสดงออก
    Codominance/ˈkəʊdəmɪnəns/ การแสดงออกของอัลลีลคู่
    polygenic/ˌpɒlɪˈdʒenɪk/ หลายยีน
    sex-linked/seks lɪŋkt/ ติดกับเพศ
    5.5

    Environmental Effects on Phenotype · ⁨ผลกระทบของสิ่งแวดล้อมต่อฟีโนไทป์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 4 — Systems Interactions): Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 5.5.A: Explain how the same genotype can result in multiple phenotypes under different environmental conditions.

    • 5.5.A.1 Environmental conditions influence gene expression and can lead to phenotypic plasticity (e.g., the ability of individual genotypes to produce different phenotypes).
      • Illustrative examples for EK 5.5.A.1:
        • Height and weight in humans
        • Flower color based on soil pH
        • Seasonal fur color in arctic animals
        • Sex determination in reptiles
        • Effect of increased UV on melanin production in animals
        • Presence of the opposite mating type on pheromone production in yeast and other fungi
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 4 — การมีปฏิสัมพันธ์ของระบบ): ระบบชีวภาพมีการมีปฏิสัมพันธ์กัน และระบบเหล่านี้พร้อมทั้งการมีปฏิสัมพันธ์将它们展现出复杂的性质。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 5.5.A: อธิบายว่าจีโนไทป์เดียวกันสามารถสร้างฟีโนไทป์ที่หลากหลายภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันได้อย่างไร

    • 5.5.A.1 สภาพแวดล้อมมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีนและอาจนำไปสู่ความยืดหยุ่นของฟีโนไทป์ (เช่น ความสามารถในการผลิตฟีโนไทป์ที่แตกต่างกันของจีโนไทป์แต่ละตัว)
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ EK 5.5.A.1:
        • ส่วนสูงและน้ำหนักในมนุษย์
        • สีของดอกไม้ขึ้นอยู่กับค่า pH ของดิน
        • สีขนตามฤดูกาลในสัตว์ขั้วโลก
        • การกำหนดเพศในสัตว์เลื้อยคลาน
        • ผลของการเพิ่มขึ้นของรังสี UV ต่อการผลิตเมลานินในสัตว์
        • การมีอยู่ของประเภทการจับคู่ที่ตรงข้ามในการผลิตฟีโรโมนในยีสต์และเชื้อราอื่นๆ

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Phenotype is not set by genes alone – the environment also matters. Temperature, nutrition, and other factors can change how genes are expressed (a Himalayan rabbit's dark fur where it is cold, a plant's height with more sunlight). So identical genotypes can give different phenotypes in different conditions.

    ไทย

    ฟีโนไทป์ไม่ได้กำหนดโดยยีนเพียงอย่างเดียว – สิ่งแวดล้อม ก็มีความสำคัญเช่นกัน อุณหภูมิ อาหาร และปัจจัยอื่นๆ สามารถเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีน (ขนสีเข้มของกระต่ายหิมาลัยในพื้นที่หนาว, ความสูงของพืชเมื่อได้รับแสงแดดมากขึ้น) ดังนั้นจีโนไทป์ที่เหมือนกันอาจให้ฟีโนไทป์ที่แตกต่างกันในสภาวะแวดล้อมที่ต่างกัน

    5.5

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Contrast mitosis (2 identical, full chromosome number) with meiosis (4 non-identical gametes, half the number).
    • Explain variation from crossing over, independent assortment, and random fertilisation.
    • Use the multiplication rule for dihybrid crosses (each gene's $3{:}1$ multiplied), and a chi-square test ($\chi^2=\sum\frac{(o-e)^2}{e}$) to judge observed vs expected ratios.
    • Keep genotype (the alleles) separate from phenotype (what you see) — $AA$ and $Aa$ can look the same.
    • Recognise non-Mendelian patterns: incomplete dominance, codominance, and sex linkage.
    ไทย
    • เปรียบเทียบ mitosis (2 เซลล์ identical, จำนวนโครโมโซมเต็มจำนวน) กับ meiosis (4 gametes ไม่ identical, จำนวนครึ่งหนึ่ง)
    • อธิบายความแปรปรวนจาก crossing over, independent assortment และ random fertilisation
    • ใช้กฎการคูณสำหรับการผสมพันธุ์แบบ dihybrid (multiply $3{:}1$ ของแต่ละยีน), และการทดสอบ chi-square ($\chi^2=\sum\frac{(o-e)^2}{e}$) เพื่อตัดสินอัตราส่วนที่สังเกตได้เทียบกับที่คาดหวัง
    • แยก genotype (อัลลีล) ออกจาก phenotype (สิ่งที่มองเห็น) — $AA$ และ $Aa$ อาจดูเหมือนกัน
    • รับรู้รูปแบบที่ไม่เป็น Mendelian: incomplete dominance, codominance และ sex linkage
  • 6

    Gene Expression and Regulation · ⁨การแสดงออกและการควบคุมยีน⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    6.1

    DNA and RNA Structure · ⁨โครงสร้างของ DNA และ RNA⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 6.1.A: Describe the structures involved in passing hereditary information from one generation to the next.

    • 6.1.A.1 Genetic information is stored in and passed to subsequent generations through DNA molecules and, in some cases, RNA molecules.
      • 6.1.A.1.i Prokaryotic organisms typically have circular chromosomes.
      • 6.1.A.1.ii Eukaryotic organisms typically have multiple linear chromosomes that are comprised of DNA. These chromosomes are condensed using histones and associated proteins.
    • 6.1.A.2 Prokaryotes and eukaryotes can contain plasmids, which are extra-chromosomal circular molecules of DNA.

    Learning Objective 6.1.B: Describe the characteristics of DNA that allow it to be used as hereditary material.

    • 6.1.B.1 Nucleic acids exhibit specific nucleotide base pairing that is conserved through evolution.
      • 6.1.B.1.i Purines (guanine and adenine) have a double ring structure.
      • 6.1.B.1.ii Pyrimidines (cytosine, thymine, and uracil) have a single ring structure.
      • 6.1.B.1.iii Purines pair with pyrimidines: adenine with thymine (or uracil in RNA) and guanine with cytosine.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 6.1.A: อธิบายโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการส่งต่อข้อมูลทางพันธุกรรมจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นถัดไป

    • 6.1.A.1 ข้อมูลทางพันธุกรรมถูกจัดเก็บและส่งต่อไปยังรุ่นถัดผ่านโมเลกุลของ DNA และในบางกรณีคือโมเลกุลของ RNA
      • 6.1.A.1.i สิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตมักมีโครโมโซมแบบวงกลม
      • 6.1.A.1.ii สิ่งมีชีวิตยูเคาริโอตมักมีโครโมโซมเชิงเส้นหลายชนิดซึ่งประกอบด้วย DNA โครโมโซมเหล่านี้จะแน่นตัวด้วยฮิสโตนและโปรตีนที่เกี่ยวข้อง
    • 6.1.A.2 โปรคาริโอตและยูเคาริโอตสามารถมีพลสมิด ซึ่งเป็นโมเลกุล DNA แบบวงกลมนอกโครโมโซม

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 6.1.B: อธิบายคุณลักษณะของ DNA ที่ทำให้สามารถใช้เป็นวัสดุทางพันธุกรรมได้

    • 6.1.B.1 กรดนิวคลีอิกแสดงการจับคู่เบสนิวคลีโอไทด์เฉพาะเจาะจงซึ่งถูกคงไว้ตลอดกระบวนการวิวัฒนาการ
      • 6.1.B.1.i พิวรีน (กัวanine และอะดีนีน) มีโครงสร้างวงแหวนคู่
      • 6.1.B.1.ii พิริมิดีน (ไซโตซีน ไทมีน และยูเรซิล) มีโครงสร้างวงแหวนเดี่ยว
      • 6.1.B.1.iii พิวรีนจับคู่กับพิริมิดีน: อะดีนีนกับไทมีน (หรือยูเรซิลใน RNA) และกัวanineกับไซโตซีน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    DNA carries genetic information as a double helix 双螺旋 of two strands. Its nucleotides 核苷酸 pair by rule – A with T, G with C (complementary base pairing 互补配对) – so one strand specifies the other. The strands run antiparallel 反平行. RNA is single-stranded, uses uracil (U) instead of thymine, and has ribose sugar.

    How the DNA is packaged differs between the domains, and the CED asks for both.

    • Prokaryotic organisms typically have a single circular chromosome 环状染色体 in the cytoplasm, often with extra small circles called plasmids.
    • Eukaryotic organisms typically have multiple linear chromosomes 线性染色体, and each is condensed by wrapping around proteins called histones 组蛋白. That packing is what fits two metres of DNA into a nucleus a few micrometres across — and because a tightly wound region is hard for the transcription machinery to reach, the packing is itself a level of gene regulation.
    ไทย
    การม้วน DNA ที่ตกตะกอนจากสารสกัดเซลล์ — DNA เป็นโมเลกุลจริงที่มองเห็นได้
    การม้วน DNA ที่ตกตะกอนจากสารสกัดเซลล์ — DNA เป็นโมเลกุลจริงที่มองเห็นได้

    DNA ขนส่งข้อมูลทางพันธุกรรมในรูปแบบ double helix ของสองสาย Its nucleotides จับคู่ตามกฎ – A กับ T, G กับ C (complementary base pairing) – sehingga one strand specifies the other. สายทั้งสองวิ่ง antiparallel. RNA เป็น single-stranded, ใช้ uracil (U) แทน thymine และมี ribose sugar

    DNA: สายคู่สองสายที่วางตัวตรงข้ามกัน (antiparallel) เชื่อมต่อกันด้วยคู่เบสที่เข้ากันได้ (complementary base pairs)
    DNA: สายคู่สองสายที่วางตัวตรงข้ามกัน (antiparallel) เชื่อมต่อกันด้วยคู่เบสที่เข้ากันได้ (complementary base pairs)

    วิธีการแพ็ค DNA แตกต่างกันระหว่างโดเมน และ CED ต้องการทราบทั้งสอง

    • สิ่งมีชีวิต Prokaryotic มักจะมี single circular chromosome ใน cytoplasm, มักจะมีวงกลมเล็กๆ เพิ่มเติมที่เรียกว่า plasmids
    • สิ่งมีชีวิต Eukaryotic มักจะมี multiple linear chromosomes, และแต่ละอันจะ condensed โดยพันรอบโปรตีนที่เรียกว่า histones. การแพ็คนี้คือสิ่งที่ทำให้ DNA ยาวสองเมตรเข้าอยู่ในนิวเคลียสที่มีขนาดไมโครเมตรเท่านั้น – และเนื่องจากบริเวณที่พันแน่นนั้นเข้าถึงยากสำหรับ transcription machinery, การแพ็คนี้จึงเป็นระดับหนึ่งของการควบคุมยีน
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    double helix/ˈdʌbl ˈhiːlɪks/ ดับเบิ้ลเฮล็กซ์
    nucleotides/ˈnjuːklɪɒtaɪdz/ นิวคลีโอไทด์
    complementary base pairing/ˌkɒmplɪˈmentəri beɪs ˈpeərɪŋ/ complementary base pairing
    antiparallel/ˌæntɪˈpærəlel/ antiparallel
    single circular chromosome/ˈsɪŋɡl ˈsɜːkjʊlə ˈkrəʊməsəʊm/ โครโมโซมวงกลมเดี่ยว
    multiple linear chromosomes/ˈmʌltɪpl ˈlɪnɪə ˈkrəʊməsəʊmz/ โครโมโซมเชิงเส้นหลายอัน
    condensed by wrapping around proteins called histones/kənˈdenst baɪ ˈræpɪŋ əˈraʊnd ˈprəʊtiːnz kɔːld ˈhɪstəʊnz/ หนาแน่นโดยการพันรอบโปรตีนที่เรียกว่าฮิสโทน
    Transcription/trænˈskrɪpʃn/ 转录
    6.2

    DNA Replication · ⁨การจำลอง DNA⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 6.2.A: Describe the mechanisms by which genetic information is copied for transmission between generations.

    • 6.2.A.1 DNA replication ensures continuity of hereditary information.
      • 6.2.A.1.i DNA is synthesized in the 5' to 3' direction.
      • 6.2.A.1.ii Replication is a semiconservative process, meaning one strand of DNA serves as the template for a new strand of complementary DNA.
      • 6.2.A.1.iii Helicase unwinds the DNA strands.
      • 6.2.A.1.iv Topoisomerase relaxes supercoiling in front of the replication fork.
      • 6.2.A.1.v DNA polymerase requires RNA primers to initiate DNA synthesis.
      • 6.2.A.1.vi DNA polymerase synthesizes new strands of DNA continuously on the leading strand and discontinuously on the lagging strand.
      • 6.2.A.1.vii Ligase joins the fragments on the lagging strand.
      • Exclusion statement: The names of the steps and particular enzymes involved, excluding DNA polymerase, ligase, RNA polymerase, helicase, and topoisomerase, are beyond the scope of the AP Exam.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 6.2.A: อธิบายกลไกที่ข้อมูลทางพันธุกรรมถูกคัดลอกเพื่อส่งต่อระหว่างรุ่น

    • 6.2.A.1 การจำลอง DNA รับประกันความต่อเนื่องของข้อมูลทางพันธุกรรม
      • 6.2.A.1.i DNA ถูกสังเคราะห์ในทิศทางจาก 5' ไป 3'
      • 6.2.A.1.ii การจำลองเป็นกระบวนการกึ่งอนุรักษ์ หมายความว่าสาย DNA的一条充当新互补DNA链的模板。
      • 6.2.A.1.iii เฮลิเคสคลายเกลียวสาย DNA
      • 6.2.A.1.iv拓扑异构酶缓解复制叉前方的超螺旋结构。
      • 6.2.A.1.v DNA โพลิเมอเรสต้องการพไรเมอร์ RNA เพื่อเริ่มต้นการสังเคราะห์ DNA
      • 6.2.A.1.vi DNA โพลิเมอเรสสังเคราะห์สาย DNA ใหม่อย่างต่อเนื่องบนสายนำและไม่ต่อเนื่องบนสายตาม
      • 6.2.A.1.vii Ligase เชื่อมต่อก้อนส่วนบนสายตาม
      • คำยกเว้น: ชื่อขั้นตอนและเอนไซม์เฉพาะที่เกี่ยวข้อง ซึ่งไม่รวม DNA โพลิเมอเรส Ligase RNA โพลิเมอเรส เฮลิเคส และ拓扑异构酶,超出了AP考试的范畴。

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Before a cell divides, DNA is copied semiconservatively 半保留复制: the helix unwinds and each old strand templates a new one, so each daughter helix has one old and one new strand. DNA polymerase 聚合酶 adds nucleotides following base-pairing rules, building the new strand and proofreading as it goes.

    ไทย

    ก่อนเซลล์แบ่งตัว DNA จะถูกคัดลอกแบบ semiconservatively: helixคลายออกและแต่ละสายเก่าจะเป็น template สำหรับสายใหม่, sehingga each daughter helix มีหนึ่งสายเก่าและหนึ่งสายใหม่. DNA polymerase เพิ่ม nucleotides ตามกฎการจับคู่ฐาน, สร้างสายใหม่และ proofread ระหว่างทาง

    Semi-conservative DNA replication at a replication fork
    Semi-conservative DNA replication at a replication fork
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    semiconservatively/ˌsemɪkənˈsɜːvətɪvli/ กึ่งอนุรักษ์
    DNA polymerase/ˌdiː en ˈeɪ ˌpɒlɪməˈreɪz/ DNA聚合酶
    6.3

    Transcription and RNA Processing · ⁨Transcription และ RNA Processing⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 6.3.A: Describe the mechanisms by which genetic information flows from DNA to RNA to protein.

    • 6.3.A.1 The sequence of the RNA bases, together with the structure of the RNA molecule, determines RNA function.
      • 6.3.A.1.i Messenger RNA (mRNA) molecules carry information from DNA in the nucleus to the ribosome in the cytoplasm.
      • 6.3.A.1.ii Distinct transfer RNA (tRNA) molecules bind specific amino acids and have anticodon sequences that base pair with the codons of mRNA. tRNA is recruited to the ribosome during translation to generate the primary peptide sequence based on the mRNA sequence.
      • 6.3.A.1.iii Ribosomal RNA (rRNA) molecules are functional building blocks of ribosomes.
    • 6.3.A.2 RNA polymerases use a single template strand of DNA to direct the inclusion of bases in the newly formed RNA molecule. This process is known as transcription.
    • 6.3.A.3 The enzyme RNA polymerase synthesizes mRNA molecules in the 5' to 3' direction by reading the template DNA strand in the 3' to 5' direction.
    • 6.3.A.4 In eukaryotic cells the mRNA transcript undergoes a series of enzyme-mediated modifications.
      • 6.3.A.4.i The addition of a poly-A tail makes mRNA more stable.
      • 6.3.A.4.ii The addition of a GTP cap helps with ribosomal recognition.
      • 6.3.A.4.iii The excision of introns, along with the splicing and retention of exons, generates different versions of the resulting mature mRNA molecule. This process is known as alternative splicing.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 6.3.A: อธิบายกลไกที่ข้อมูลทางพันธุกรรมไหลจาก DNA ไปยัง RNA ไปยังโปรตีน

    • 6.3.A.1 ลำดับของเบส RNA连同RNA分子的结构,决定了RNA的功能。
      • 6.3.A.1.i โมเลกุล messenger RNA (mRNA) นำข้อมูลจาก DNA ในนิวเคลียสไปยังไรโบโซมในไซโทพลาซึม
      • 6.3.A.1.ii โมเลกุล transfer RNA (tRNA) ที่แตกต่างกันจะจับกรดอะมิโนเฉพาะและมีลำดับแอนติโคดอนที่จับคู่กับโคดอนของ mRNA tRNA จะถูกเรียกเข้าไรโบโซมระหว่างการแปลเพื่อสร้างลำดับเปปไทด์แรกเริ่มตามลำดับ mRNA
      • 6.3.A.1.iii โมเลกุล ribosomal RNA (rRNA) เป็นหน่วยสร้างฟังก์ชันของไรโบโซม
    • 6.3.A.2 RNA โพลิเมอเรสใช้สายเทมเพลตเดียวของ DNA เพื่อوجيهการใส่เบสลงในโมเลกุล RNA ที่เพิ่งเกิดขึ้น กระบวนการนี้เรียกว่าการถอดรหัส
    • 6.3.A.3 เอนไซม์ RNA โพลิเมอเรสสังเคราะห์โมเลกุล mRNA ในทิศทางจาก 5' ไป 3' โดยอ่านสายเทมเพลต DNA ในทิศทางจาก 3' ไป 5'
    • 6.3.A.4 ในเซลล์ยูเคาริโอต转录本经历一系列酶介导的修饰。
      • 6.3.A.4.i การเพิ่มหาง poly-A ทำให้ mRNA มีความเสถียรมากขึ้น
      • 6.3.A.4.ii การเพิ่มModified GTP cap helps with ribosomal recognition。
      • 6.3.A.4.iii การตัด out introns, along with the splicing and retention of exons, generates different versions of the resulting mature mRNA molecule. This process is known as alternative splicing。

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Transcription 转录 copies a gene's DNA into messenger RNA 信使RNA (mRNA). RNA polymerase reads the template strand and builds a complementary RNA. In eukaryotes the mRNA is then processed: a cap and tail are added, and introns 内含子 (non-coding parts) are spliced out, leaving the exons 外显子.

    The 5′ cap added during processing is a modified guanine nucleotide — a GTP cap — and its job is recognition: it helps the ribosome recognise and bind the mRNA, as well as protecting the transcript from degradation as it leaves the nucleus.

    ไทย

    Transcription คัดลอก DNA ของยีนเข้าไปใน messenger RNARNA (mRNA). RNA polymerase อ่าน(template strand) และสร้าง RNA ที่ complementary. ใน eukaryotes mRNAจะถูก processed ต่อ: เพิ่ม cap และ tail, และ introns (non-coding parts) ถูก splicing ออก, ทิ้งไว้เฉพาะ exons

    อินตรอนถูกตัดออกและเอ็กซอนถูกเชื่อมต่อกันเพื่อสร้าง mRNA ที่สุกแล้ว (mature mRNA)
    อินตรอนถูกตัดออกและเอ็กซอนถูกเชื่อมต่อกันเพื่อสร้าง mRNA ที่สุกแล้ว (mature mRNA)

    5′ cap ที่เพิ่มเข้ามาduring processing เป็น modified guanine nucleotide — GTP cap — และหน้าที่ของมันคือการจดจำ: มัน ช่วย ribosome จดจำและจับกับ mRNA, รวมถึงปกป้อง transcript จากการย่อยสลายขณะออกจากนิวเคลียส

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Transcribe DNA into messenger RNA · ⁨转录DNA生成信使RNA⁩

    Transcription copies a DNA template into mRNA, pairing A→U, T→A, C→G, G→C. Step through to build the RNA strand base by base. · ⁨转录将DNA模板复制为mRNA,遵循A→U,T→A,C→G,G→C配对。逐步浏览以逐个碱基构建RNA链。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    messenger RNA/ˈmesɪndʒə ˌɑː en ˈeɪ/ messenger RNA
    introns/ɪnˈtrɒnz/ 内含子
    exons/eɡˈzɒnz/ 外显子
    ribosome/ˈriːbəʊsəʊm/ ไรโบโซม
    6.4

    Translation

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 6.4.A: Explain how the phenotype of an organism is determined by its genotype.

    • 6.4.A.1 Translation of the mRNA to generate a polypeptide occurs on ribosomes that are present in the cytoplasm of both prokaryotic and eukaryotic cells, as well as the cytoplasmic surface of the rough ER of eukaryotic cells.
    • 6.4.A.2 In prokaryotic organisms, translation of the mRNA molecule occurs while it is being transcribed.
    • 6.4.A.3 Translation involves many sequential steps, including initiation, elongation, and termination. The salient features of translation include:
      • 6.4.A.3.i Translation is initiated when the rRNA in the ribosome interacts with the mRNA at the start codon (AUG, coding for the amino acid methionine).
      • 6.4.A.3.ii The sequence of nucleotides on the mRNA is read in triplets, called codons.
      • 6.4.A.3.iii Each codon encodes a specific amino acid, which can be deduced by using a genetic code chart. Many amino acids are encoded by more than one codon.
      • 6.4.A.3.iv Nearly all living organisms use the same genetic code, which is evidence for the common ancestry of all living organisms.
      • 6.4.A.3.v tRNA brings the correct amino acid to the place specified by the codon on the mRNA.
      • 6.4.A.3.vi The amino acid is transferred to the growing polypeptide chain.
      • 6.4.A.3.vii The process continues along the mRNA until a stop codon is reached.
      • 6.4.A.3.viii Translation terminates with the release of the newly synthesized protein.
      • Exclusion statement: The details and names of the enzymes and factors involved in each of these steps are beyond the scope of the AP Exam.
      • Exclusion statement: Memorization of the genetic code, with the exception of the start codon AUG, is beyond the scope of the AP Exam.
    • 6.4.A.4 Genetic information in retroviruses is a special case and has an alternate flow of information: from RNA to DNA, made possible by reverse transcriptase, an enzyme that copies the viral RNA genome into DNA. This DNA integrates into the host genome and is transcribed and translated for the assembly of new viral progeny.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 6.4.A: อธิบายว่าฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตถูกกำหนดโดยจีโนไทป์ของมันอย่างไร

    • 6.4.A.1 การแปล mRNA เพื่อสร้างโพลีเปปไทด์เกิดขึ้นบนไรโบโซมที่มีอยู่ในไซโทพลาซึมของเซลล์โปรคาริโอตและยูเคาริโอต รวมถึงพื้นผิวไซโทพลาซึมของ ER แบบหยาบของเซลล์ยูเคาริโอต
    • 6.4.A.2 ในสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต การแปลโมเลกุล mRNA เกิดขึ้นในขณะที่กำลังถูกถอดรหัส
    • 6.4.A.3 การแปลรหัสเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อเนื่องหลายขั้นตอน ได้แก่ การเริ่มต้น การยืด และการหยุดยั้ง คุณสมบัติเด่นของการแปลรหัสได้แก่:
      • 6.4.A.3.i การแปลรหัสเริ่มขึ้นเมื่อ rRNA ในไรโบโซมมีปฏิสัมพันธ์กับ mRNA ที่คอดอนเริ่มต้น (AUG, which codes for the amino acid methionine).
      • 6.4.A.3.ii ลำดับของนิวคลีโอไทด์บน mRNA ถูกอ่านเป็นชุดสามตัว ซึ่งเรียกว่า คอดอน.
      • 6.4.A.3.iii แต่ละคอดอนเข้ารหัสกรดอะมิโนที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งสามารถระบุได้โดยใช้ตารางรหัสพันธุกรรม กรดอะมิโนหลายชนิดถูกเข้ารหัสด้วยคอดอนมากกว่าหนึ่งชนิด
      • 6.4.A.3.iv สิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิดใช้รหัสพันธุกรรมเดียวกัน ซึ่งเป็นหลักฐานสนับสนุนว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีบรรพบุรุษร่วมกัน
      • 6.4.A.3.v tRNA นำกรดอะมิโนที่ถูกต้องไปยังตำแหน่งที่กำหนดโดยคอดอนบน mRNA
      • 6.4.A.3.vi กรดอะมิโนจะถูกถ่ายโอนไปยังโพลีเปปไทด์ chaîne ที่กำลังเติบโต
      • 6.4.A.3.vii กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปตามลำดับ mRNA จนกว่าจะพบคอดอนหยุด
      • 6.4.A.3.viii การแปลรหัสจะสิ้นสุดด้วยการปลดปล่อยโปรตีนที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่
      • ข้อจำกัด: รายละเอียดและชื่อของเอนไซม์และปัจจัยที่เกี่ยวข้องในแต่ละขั้นตอนเหล่านี้ไม่อยู่ในขอบเขตของข้อสอบ AP
      • ข้อจำกัด: การท่องจำรหัสพันธุกรรม ยกเว้นคอดอนเริ่มต้น AUG ไม่อยู่ในขอบเขตของข้อสอบ AP
    • 6.4.A.4 ข้อมูลทางพันธุกรรมในไวรัสรีโทรมีความพิเศษและเป็นกรณีพิเศษของการไหลของข้อมูล: จาก RNA ไปยัง DNA ซึ่งเกิดจาก reverse transcriptase เอนไซม์ที่ทำหน้าที่คัดลอกจีโนมไวรัสเป็น DNA DNA นี้จะรวมเข้ากับจีโฮสต์และถูกถอดรหัสและแปลรหัสเพื่อประกอบตัวลูกไวรัสใหม่

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Translation 翻译 builds a protein from the mRNA at the ribosome 核糖体. The mRNA is read in three-base codons 密码子, each specifying one amino acid (the genetic code). Transfer RNA 转运RNA brings the matching amino acid, and the ribosome links them into a polypeptide until a stop codon ends it. This is the "central dogma": DNA → RNA → protein.

    ไทย

    Translation สร้างโปรตีนจาก mRNA ที่ ribosome. mRNA ถูกอ่านเป็นสามฐาน codons, แต่ละอันระบุ amino acid หนึ่งชนิด (the genetic code). Transfer RNARNA นำ amino acid ที่ตรงกันมา, และ ribosome เชื่อมต่อกันเป็น polypeptide จนกว่า stop codon จะจบลง นี่คือ "central dogma": DNA → RNA → โปรตีน

    mRNA ถูกอ่านโดยไรโบโซมเพื่อสร้างโปรตีนจากกรดอะมิโน
    mRNA ถูกอ่านโดยไรโบโซมเพื่อสร้างโปรตีนจากกรดอะมิโน
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Translation/trænˈsleɪʃn/ Translation
    codons/ˈkəʊdɒnz/ codons
    Transfer RNA/ˈtrænsfɜː ˌɑː en ˈeɪ/ tRNA Transfer RNA
    6.5

    Regulation of Gene Expression · ⁨การควบคุมการแสดงออกของยีน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 6.5.A: Describe the types of interactions that regulate gene expression.

    • 6.5.A.1 Regulatory sequences are stretches of DNA that interact with regulatory proteins to control transcription. Some genes are constitutively expressed, and others are inducible.
    • 6.5.A.2 Epigenetic changes can affect gene expression through reversible modifications of DNA or histones.
    • 6.5.A.3 The phenotype of a cell or an organism is determined by the combination of genes that are expressed and the levels at which they are expressed.
      • 6.5.A.3.i Observable cell differentiation results from the expression of genes for tissue-specific proteins.
      • 6.5.A.3.ii Induction of transcription factors during development results in sequential gene expression.
      • 6.5.A.3.iii The function and amount of gene products determine the phenotype of organisms.

    Learning Objective 6.5.B: Explain how the location of regulatory sequences relates to their function.

    • 6.5.B.1 Both prokaryotes and eukaryotes have groups of genes that are coordinately regulated.
      • 6.5.B.1.i Prokaryotes regulate operons in an inducible or repressible system.
      • 6.5.B.1.ii In eukaryotes, groups of genes may be influenced by the same transcription factors to coordinately regulate expression.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 6.5.A: อธิบายประเภทของการมีปฏิสัมพันธ์ที่ควบคุมการแสดงออกของยีน

    • 6.5.A.1 ลำดับควบคุมคือช่วงของ DNA ที่มีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนควบคุมเพื่อควบคุมการถอดรหัส บางยีนถูกแสดงออกอย่างต่อเนื่อง และบางยีนถูกเหนี่ยวนำให้แสดงออก
    • 6.5.A.2 การเปลี่ยนแปลงทางออีพิเจเนติกสามารถส่งผลต่อการแสดงออกของยีนผ่านการดัดแปลง DNA หรือฮิสโทนแบบย้อนกลับได้
    • 6.5.A.3 Phenotype ของเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตถูกกำหนดโดยชุดยีนที่ถูกแสดงออกและระดับของการแสดงออกนั้น
      • 6.5.A.3.i การแบ่งแยกเซลล์ที่สังเกตได้เกิดจากการแสดงออกของยีนสำหรับโปรตีนเฉพาะเนื้อเยื่อ
      • 6.5.A.3.ii การเหนี่ยวนำ transcription factors ระหว่างการพัฒนาทำให้มีการแสดงออกของยีนตามลำดับ
      • 6.5.A.3.iii ฟังก์ชันและปริมาณของผลิตภัณฑ์ยีนกำหนด phenotype ของสิ่งมีชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 6.5.B: อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งของลำดับควบคุมกับหน้าที่ของมัน

    • 6.5.B.1 ทั้ง prokaryotes และ eukaryotes มีกลุ่มยีนที่ถูกควบคุมแบบประสานกัน
      • 6.5.B.1.i Prokaryotes ควบคุม operons ในระบบที่เหนี่ยวนำได้หรือถูกยับยั้งได้
      • 6.5.B.1.ii ใน eukaryotes กลุ่มยีนอาจได้รับอิทธิพลจาก transcription factors เดียวกันเพื่อควบคุมการแสดงออกแบบประสานกัน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Cells control which genes are expressed and when. In prokaryotes, operons 操纵子 switch groups of genes on or off. In eukaryotes, regulation happens at many levels – which genes are transcribed (transcription factors, promoters, enhancers), RNA processing, and after translation. This lets a cell respond to its environment without changing its DNA.

    ไทย

    เซลล์ควบคุม ยีนใด被แสดงออกและ เมื่อไหร่. ใน prokaryotes, operons เปิดหรือปิดกลุ่มยีน. ใน eukaryotes, การควบคุมเกิดขึ้นหลายระดับ – ยีน哪些被 transcribed (transcription factors, promoters, enhancers), RNA processing, และหลัง translation. สิ่งนี้ช่วยให้เซลล์ตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมโดยไม่เปลี่ยน DNA ของมัน

    โอเปรอนแลคเปิดใช้งานยีนก็ต่อเมื่อมีแลคโตสเท่านั้น
    โอเปรอนแลคเปิดใช้งานยีนก็ต่อเมื่อมีแลคโตสเท่านั้น
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    operons/ˈɒpərənz/ โอเปอรอน
    6.6

    Gene Expression and Cell Specialization · ⁨การแสดงออกของยีนและการจำเพาะของเซลล์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 6.6.A: Explain how the binding of transcription factors to promoter regions affects gene expression and the phenotype of the organism.

    • 6.6.A.1 RNA polymerase and transcription factors bind to promoter or enhancer DNA sequences to initiate transcription. These sequences can be upstream or downstream of the transcription start site.
    • 6.6.A.2 Negative regulatory molecules inhibit gene expression by binding to DNA and blocking transcription.

    Learning Objective 6.6.B: Explain the connection between the regulation of gene expression and phenotypic differences in cells and organisms.

    • 6.6.B.1 Gene regulation results in differential gene expression and influences cell products and functions.
    • 6.6.B.2 Certain small RNA molecules have roles in regulating gene expression.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 6.6.A: อธิบายว่าการจับของ transcription factors กับ promoter regions ส่งผลต่อการแสดงออกของยีนและ phenotype ของสิ่งมีชีวิตอย่างไร

    • 6.6.A.1 RNA polymerase และ transcription factors จับกับลำดับ DNA แบบ promoter หรือ enhancer เพื่อเริ่มต้นการถอดรหัส ลำดับเหล่านี้สามารถอยู่ upstream หรือ downstream ของตำแหน่งเริ่มต้นการถอดรหัส
    • 6.6.A.2 โมเลกุลควบคุมเชิงลบยับยั้งการแสดงออกของยีนโดยการจับกับ DNA และขัดขวางการถอดรหัส

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 6.6.B: อธิบายความเชื่อมโยงระหว่างการควบคุมการแสดงออกของยีนกับความแตกต่างของ phenotype ในเซลล์และสิ่งมีชีวิต

    • 6.6.B.1 การควบคุมยีนนำไปสู่การแสดงออกของยีนที่แตกต่างกันและส่งผลต่อผลิตภัณฑ์และฟังก์ชันของเซลล์
    • 6.6.B.2 โมเลกุล RNA ขนาดเล็กบางชนิดมีบทบาทในการควบคุมการแสดงออกของยีน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Every cell in a body has the same DNA, yet cells differ because they express different genes – differential gene expression 差异表达. This is how one fertilized egg produces many specialized cell types (muscle, nerve, skin); signals during development turn specific genes on and off.

    ไทย

    ทุกเซลล์ในร่างกายมี DNA เหมือนกัน, แต่เซลล์แตกต่างกันเพราะพวกมันแสดงออก ยีนที่ต่างกัน – differential gene expression. นี่คือวิธีที่ไข่ที่受的 fertilization หนึ่งตัวผลิตเซลล์ประเภทที่เชี่ยวชาญได้มากมาย (กล้ามเนื้อ,ประสาท,ผิวหนัง); สัญญาณ during development เปิดและปิดยีนเฉพาะเจาะจง

    A stem cell differentiates into specialised cell types
    A stem cell differentiates into specialised cell types
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    differential gene expression/ˌdɪfəˈrenʃl dʒiːn ekˈspreʃn/ การแสดงออกของยีนที่ต่างกัน
    6.7

    Mutations · ⁨การกลายพันธุ์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 6.7.A: Describe the various types of mutation.

    • 6.7.A.1 Alterations in a DNA sequence are mutations that can cause changes in the type or amount of the protein produced and the consequent phenotype. DNA mutations can be beneficial, detrimental, or neutral based on the effect or the lack of effect they have on the resulting nucleic acid or protein and the phenotypes that are conferred by the protein.
      • 6.7.A.1.i Point mutations occur when one nucleotide has been substituted for a different nucleotide.
      • 6.7.A.1.ii Frameshift mutations occur when one or more nucleotides are inserted or deleted, causing the reading frame to be shifted.
      • 6.7.A.1.iii Nonsense mutations occur when there is a point mutation that causes a premature stop.
      • 6.7.A.1.iv Silent mutations occur when the change in the nucleotide sequence has no effect on the amino acid sequence.
      • Illustrative examples for 6.7.A.1:
        • Mutations in the CFTR gene disrupt ion transport and result in cystic fibrosis.
        • Mutations in the MC1R gene give adaptive melanism in pocket mice.
      • Exclusion statement: Knowledge of specific mutations and their effects is beyond the scope of the AP Exam.

    Learning Objective 6.7.B: Explain how changes in genotype may result in changes in phenotype.

    • 6.7.B.1 Errors in DNA replication or DNA repair mechanisms as well as external factors, including radiation and reactive chemicals, can cause random mutations in the DNA.
      • 6.7.B.1.i Whether a mutation is beneficial, detrimental, or neutral depends on the environmental context.
      • 6.7.B.1.ii Mutations are a source of genetic variation.
    • 6.7.B.2 Errors in mitosis or meiosis can result in changes in phenotype.
      • 6.7.B.2.i Changes in chromosome number resulting from nondisjunction often result in new phenotypes caused by triploidy (aneuploidy).
      • 6.7.B.2.ii Changes in chromosome number often result in disorders with developmental limitations.
      • 6.7.B.2.iii Alterations in chromosome structure lead to genetic disorders.
      • Exclusion statement: Knowledge of specific disorders related to changes in chromosome number is beyond the scope of the AP Exam.

    Learning Objective 6.7.C: Explain how alterations in DNA sequences contribute to variation that can be subject to natural selection.

    • 6.7.C.1 Changes in genotype may affect phenotypes that are subject to natural selection. Genetic changes that enhance survival and reproduction can be selected for by environmental conditions.
      • 6.7.C.1.i The horizontal acquisitions of genetic information in prokaryotes via transformation (uptake of DNA), transduction (viral transmission of genetic information), conjugation (cell-to-cell transfer of DNA), and transposition (movement of DNA segments within and between DNA molecules) increase genetic variation.
      • 6.7.C.1.ii Related viruses can recombine genetic information if they infect the same host cell.
      • 6.7.C.1.iii Reproductive processes that increase genetic variation are evolutionarily conserved and are shared by various organisms.
      • Illustrative examples for 6.7.C.1: Sickle cell anemia
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 6.7.A: อธิบายประเภทต่างๆ ของการกลายพันธุ์

    • 6.7.A.1 การเปลี่ยนแปลงในลำดับ DNA คือการกลายพันธุ์ซึ่งสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในประเภทหรือปริมาณของโปรตีนที่ผลิต出来และ phenotype ตามมา การกลายพันธุ์ของ DNA อาจเป็นประโยชน์ เป็นอันตราย หรือเป็นกลาง ขึ้นอยู่กับผลหรือขาดผลที่มีต่อยีนหรือนิวคลีอิกแอซิดหรือโปรตีนที่เกิดขึ้นและ phenotypes ที่โปรตีนนั้นมอบให้
      • 6.7.A.1.i Point mutations เกิดขึ้นเมื่อนิวคลีโอไทด์หนึ่งถูกแทนที่ด้วยนิวคลีโอไทด์อื่น
      • 6.7.A.1.ii Frameshift mutations เกิดขึ้นเมื่อนิวคลีโอไทด์หนึ่งหรือมากกว่าถูกแทรกเข้าหรือถูกลบออก ทำให้กรอบการอ่านเปลี่ยนไป
      • 6.7.A.1.iii Nonsense mutations เกิดขึ้นเมื่อมี point mutation ที่ทำให้มีการหยุดก่อนกำหนด
      • 6.7.A.1.iv Silent mutations เกิดขึ้นเมื่อการเปลี่ยนแปลงในลำดับนิวคลีโอไทด์ไม่มีผลต่อลำดับกรดอะมิโน
      • ตัวอย่างสำหรับการ 6.7.A.1:
        • การกลายพันธุ์ในยีน CFTR รบกวนการขนส่งไอออนและนำไปสู่โรค cystic fibrosis
        • การกลายพันธุ์ในยีน MC1R ให้ adaptive melanism ใน pocket mice
      • ข้อจำกัด: ความรู้เกี่ยวกับการกลายพันธุ์เฉพาะและผลกระทบ thereof ไม่อยู่ในขอบเขตของข้อสอบ AP

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 6.7.B: อธิบายว่าการเปลี่ยนแปลงใน genotype อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงใน phenotype ได้อย่างไร

    • 6.7.B.1 ข้อผิดพลาดในการจำลอง DNA หรือกลไกการซ่อมแซม DNA รวมถึงปัจจัยภายนอก เช่นรังสีและสารเคมีที่มีปฏิกิริยาสูง สามารถ causing random mutations in the DNA
      • 6.7.B.1.i whether a mutation is beneficial, detrimental, or neutral depends on the environmental context.
      • 6.7.B.1.ii การกลายพันธุ์เป็นแหล่งกำเนิดของความหลากหลายทางพันธุกรรม
    • 6.7.B.2 ความผิดพลาดในการแบ่งเซลล์ไมโทซิสหรือไมโอซิสอาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในฟีโนไทป์
      • 6.7.B.2.i การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมซึ่งเกิดจากการไม่แยกตัว (nondisjunction) มักนำไปสู่ฟีโนไทป์ใหม่ที่เกิดจากไตรพลอยดี (aneuploidy)
      • 6.7.B.2.ii การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมมักนำไปสู่ความผิดปกติที่มีข้อจำกัดในการพัฒนา
      • 6.7.B.2.iii การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโครโมโซมนำไปสู่ความผิดปกติทางพันธุกรรม
      • ข้อความยกเว้น: ความรู้เกี่ยวกับความผิดปกติเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมอยู่นอกขอบเขตของการสอบ AP

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 6.7.C: อธิบายว่าความเปลี่ยนแปลงในลำดับ DNA มีส่วนช่วยสร้างความหลากหลายที่สามารถถูกเลือกโดยธรรมชาติอย่างไร

    • 6.7.C.1 การเปลี่ยนแปลง genotype อาจส่งผลต่อฟีโนไทป์ที่ถูกเลือกโดยธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่ช่วยเพิ่มการอยู่รอดและการสืบพันธุ์สามารถถูกเลือกโดยสภาพแวดล้อมได้
      • 6.7.C.1.i การรับข้อมูลทางพันธุกรรมแบบแนวราบในโปรคาริโอตผ่านกระบวนการ transformation (การดูดซับ DNA), transduction (การถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมโดยไวรัส), conjugation (การถ่ายโอน DNA ระหว่างเซลล์), และ transposition (การเคลื่อนย้าย片段 DNA ภายในและระหว่างโมเลกุล DNA) ช่วยเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรม
      • 6.7.C.1.ii ไวรัสที่เกี่ยวข้องกันสามารถรวมข้อมูลทางพันธุกรรมเข้าด้วยกันหากติดเชื้อในเซลล์เจ้าบ้านเดียวกัน
      • 6.7.C.1.iii กระบวนการสืบพันธุ์ที่สร้างความหลากหลายทางพันธุกรรมมีการอนุรักษ์มาอย่างยาวนานในระดับวิวัฒนาการและเป็นที่ยอมรับโดยสิ่งมีชีวิตหลายชนิด
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 6.7.C.1: โรคเม็ดเลือดแดงรูปเคียว

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A mutation 突变 is a change in the DNA sequence. Point mutations change one base (silent, missense, or nonsense); insertions/deletions can cause a frameshift 移码 that garbles everything downstream. Mutations in gametes are heritable; they may be harmful, neutral, or beneficial – and beneficial ones supply the variation for natural selection.

    Whole-chromosome errors change the phenotype too. Mutation is not only a change of base: errors in mitosis or meiosis can result in changes in phenotype. If chromosomes fail to separate — nondisjunction 不分离 — a gamete receives an extra copy or none, and the resulting zygote has an abnormal chromosome number (aneuploidy 非整倍性). Trisomy 21 is the familiar example. Because a whole chromosome carries hundreds of genes, the phenotypic effect is far broader than a point mutation's.

    ไทย

    Mutation คือการเปลี่ยนแปลงในลำดับ DNA. Point mutations เปลี่ยนหนึ่งฐาน (silent, missense, หรือ nonsense); insertions/deletions อาจทำให้เกิด frameshift ที่ทำให้ข้อมูล downstream บดบิด. Mutations ใน gametes สามารถถ่ายทอดได้; พวกเขาอาจเป็นอันตราย, เป็นกลาง, หรือเป็นประโยชน์ – และสิ่งที่เป็นประโยชน์将那提供 variation for natural selection

    การกลายพันธุ์แบบแทนที่, การลบ และการเพิ่ม
    การกลายพันธุ์แบบแทนที่, การลบ และการเพิ่ม

    ความผิดพลาดของโครโมโซมทั้งแท่งก็เปลี่ยนฟีโนไทป์ได้เช่นกัน การกลายพันธุ์ไม่ใช่แค่การเปลี่ยนเบสเท่านั้น: ความผิดพลาดในการแบ่งเซลล์ไมโทซิสหรือไมโอซิสสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในฟีโนไทป์ได้ หากโครโมโซมแยกตัวไม่ออก — nondisjunction — เซลล์สืบพันธุ์จะได้รับสำเนาเพิ่มมาอีกหนึ่งชุดหรือไม่ได้รับเลย และไซกوتที่เกิดขึ้นจะมีจำนวนโครโมโซมผิดปกติ (aneuploidy) Trisomy 21 เป็นตัวอย่างที่คุ้นเคย เนื่องจากโครโมโซมทั้งแท่งมียีนนับร้อยยีน ผลกระทบต่อฟีโนไทป์จึงกว้างขวางมากกว่าการกลายพันธุ์จุด (point mutation) มาก

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    mutation/mjuːˈteɪʃn/ mutation
    frameshift/ˈfreɪmʃɪft/ frameshift
    nondisjunction/ˌnɒndɪsˈdʒʌŋkʃn/ การไม่แยกตัว
    aneuploidy/ˈeɪnəplɔɪdi/ จำนวนโครโมโซมผิดปกติ
    Biotechnology/ˌbaɪəʊtekˈnɒlədʒi/ เทคโนโลยีชีวภาพ
    6.8

    Biotechnology · ⁨เทคโนโลยีชีวภาพ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 6.8.A: Explain the use of genetic engineering techniques in analyzing or manipulating DNA.

    • 6.8.A.1 Genetic engineering techniques can be used to analyze and manipulate DNA and RNA.
      • 6.8.A.1.i Gel electrophoresis is a process that separates DNA fragments by size and charge.
      • 6.8.A.1.ii During polymerase chain reaction (PCR), DNA fragments are amplified by denaturing DNA, annealing primers to the original strand, and extending the new DNA molecule.
      • 6.8.A.1.iii Bacterial transformation introduces foreign DNA into bacterial cells.
      • 6.8.A.1.iv DNA sequencing technology determines the order of nucleotides in a DNA molecule. Typically, these techniques result in a DNA fingerprint that allows for the comparison of DNA sequences from various samples.
      • Illustrative examples for 6.8.A.1:
        • Amplified DNA fragments can be used to identify organisms and perform phylogenetic analysis.
        • Analysis of DNA can be used for forensic identification.
        • Genetically modified organisms include transgenic animals.
        • Gene cloning allows propagation of DNA fragments.
      • Exclusion statement: Knowledge of the details of each of these genetic engineering techniques is beyond the scope of the AP Exam.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 3 — การจัดเก็บและการถ่ายทอดข้อมูล): ระบบชีวภาพจัดเก็บ รื้อค้น ถ่ายทอด และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการดำรงชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 6.8.A: อธิบายการใช้เทคนิควิศวกรรมพันธุกรรมในการวิเคราะห์หรือดัดแปลง DNA

    • 6.8.A.1 เทคนิควิศวกรรมพันธุกรรมสามารถใช้เพื่อวิเคราะห์และดัดแปลง DNA และ RNA ได้
      • 6.8.A.1.i Gel electrophoresis เป็นกระบวนการแยก展開 DNA ตามขนาดและประจุ
      • 6.8.A.1.ii ในระหว่างปฏิกิริยา chaîne โพลีเมอเรส (PCR) fragment DNA จะถูกเพิ่มจำนวนโดยการทำให้ DNA แยกสาย (denaturing), การจับพรีเมอร์เข้ากับสายเดิม (annealing primers), และการสร้างสาย DNA ใหม่ (extending)
      • 6.8.A.1.iii การแปลงแบคทีเรีย (bacterial transformation) นำ DNA จากภายนอกเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย
      • 6.8.A.1.iv เทคโนโลยีการหาลำดับเบส (DNA sequencing) กำหนดลำดับนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุล DNA โดยทั่วไปเทคนิคเหล่านี้จะสร้างลายนิ้วมือ DNA ที่ช่วยให้เปรียบเทียบลำดับ DNA จากตัวอย่างต่างๆ ได้
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 6.8.A.1:
        • fragment DNA ที่เพิ่มจำนวนแล้วสามารถใช้ระบุชนิดของสิ่งมีชีวิตและทำการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ (phylogenetic analysis)
        • การวิเคราะห์ DNA สามารถใช้สำหรับการระบุตัวตนทางนิติวิทยาศาสตร์
        • สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม รวมถึงสัตว์ทรานส์เจนิก
        • การโคลนยีน (Gene cloning) ช่วยในการขยายผล fragment DNA
      • ข้อความยกเว้น: ความรู้รายละเอียดของแต่ละเทคนิควิศวกรรมพันธุกรรมเหล่านี้อยู่นอกขอบเขตของการสอบ AP

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Biotechnology 生物技术 tools manipulate genetic material: PCR 聚合酶链反应 copies DNA, gel electrophoresis 凝胶电泳 separates DNA fragments by size, restriction enzymes and cloning move genes between organisms, and CRISPR edits sequences. These techniques enable genetic testing, engineered organisms, and medical treatments.

    Worked example. A template DNA strand 3'-TAC GGA TTC-5' is transcribed into mRNA 5'-AUG CCU AAG-3'. A ribosome reads three codons: AUG = Met (start), CCU = Pro, AAG = Lys — coding for Met–Pro–Lys. Changing the third base of a codon often gives the same amino acid, because the genetic code is degenerate, which softens the effect of many mutations.

    Reading DNA identifies individuals. Because the number of repeats at certain non-coding loci varies from person to person, analysis of DNA can be used for forensic identification: amplify those regions by PCR, separate the fragments by gel electrophoresis, and compare the pattern of band positions with a reference sample. A match is a statement about probability rather than certainty, which is why several loci are tested rather than one.

    ไทย
    เครื่อง thermal cycler ทำร้อนและเย็นตัวอย่างซ้ำๆ เพื่อเพิ่มปริมาณ DNA (PCR)
    เครื่อง thermal cycler ทำร้อนและเย็นตัวอย่างซ้ำๆ เพื่อเพิ่มปริมาณ DNA (PCR)
    เจลอะกาโรสภายใต้แสง UV: ชิ้นส่วน DNA แยกตามขนาดเป็นแถบสว่าง
    เจลอะกาโรสภายใต้แสง UV: ชิ้นส่วน DNA แยกตามขนาดเป็นแถบสว่าง

    เครื่องมือทางชีวเทคโนโลยี ใช้จัดการกับสารพันธุกรรม: PCR ทำสำเนา DNA, เจลอิเล็กโทรโฟเรซิส แยก fragments ของ DNA ตามขนาด, เอนไซม์จำกัด และการโคลนนิ่งย้ายยีนระหว่างสิ่งมีชีวิต และ CRISPR แก้ไขลำดับเบส เทคนิคเหล่านี้ช่วยให้สามารถทดสอบทางพันธุกรรม สร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม และพัฒนาการรักษาทางการแพทย์ได้

    Gel electrophoresis แยกชิ้นส่วน DNA ตามความยาว
    Gel electrophoresis แยกชิ้นส่วน DNA ตามความยาว
    ปฏิกิริยา chaîne โพลีเมอเรส (PCR) เพิ่มปริมาณ DNA เป็นสองเท่าในแต่ละรอบ
    ปฏิกิริยา chain โพลีเมอเรส (PCR) เพิ่มปริมาณ DNA เป็นสองเท่าในแต่ละรอบ

    ตัวอย่างวิธีทำ สายดีเอ็นเอแม่แบบ 3'-TAC GGA TTC-5' ถูกถอดรหัสเป็น mRNA 5'-AUG CCU AAG-3' ไรโบโซมอ่านสามคอดอน: AUG = Met (เริ่มต้น), CCU = Pro, AAG = Lys — โคดิ้งสำหรับ Met–Pro–Lys การเปลี่ยนเบสที่สามของคอดอนมักให้กรดอะมิโนเดียวกัน เพราะรหัสพันธุกรรมมีลักษณะ degenerate ซึ่งช่วยลดผลกระทบของการกลายพันธุ์หลายชนิดลง

    การอ่าน DNA ช่วยระบุตัวตนบุคคล เนื่องจากจำนวนครั้งซ้ำ (repeats) ที่ตำแหน่งที่ไม่โคดิ้งบางแห่งแตกต่างกันไปจากบุคคลสู่บุคคล การวิเคราะห์ DNA จึงสามารถใช้สำหรับการระบุตัวทางนิติวิทยาศาสตร์: เพิ่มบริเวณดังกล่าวด้วย PCR, แยกชิ้นส่วนด้วย gel electrophoresis, และเปรียบเทียบรูปแบบตำแหน่งแถบกับตัวอย่างอ้างอิง ความตรงกันเป็นการบอกเกี่ยวกับความน่าจะเป็นมากกว่าความแน่นอน ดังนั้นจึงมีการทดสอบหลายตำแหน่งแทนที่จะใช้เพียงตำแหน่งเดียว

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    PCR/ˌpiː siː ˈɑː/ PCR
    gel electrophoresis/dʒel ɪˌlektrəʊfɔːˈriːsɪs/ เจลอิเล็กโทรฟอเรซิส
    6.8

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Know the central dogma DNA → RNA → protein: transcription makes mRNA, translation reads it in three-base codons at the ribosome.
    • Remember RNA is single-stranded and uses U instead of T; replication is semiconservative.
    • Every cell has the same DNA — cells differ because they express different genes (differential gene expression).
    • A mutation is a change in the DNA sequence and may be harmful, neutral, or beneficial (the raw material for selection).
    • Link biotech tools to their jobs: PCR copies DNA; gel electrophoresis separates fragments by size.
    ไทย
    • จำ central dogma DNA → RNA → protein: transcription สร้าง mRNA, translation อ่านมันในรูป codons สามเบสที่ไรโบโซม
    • จำไว้ว่า RNA เป็นสายเดี่ยวและใช้ U แทน T; replication เป็นแบบ semiconservative
    • ทุกเซลล์มี DNA เหมือนกัน — เซลล์แตกต่างกันเพราะพวกมันแสดงออก ยีนที่แตกต่างกัน (differential gene expression)
    • Mutation คือการเปลี่ยนแปลงในลำดับ DNA และอาจเป็นอันตราย เป็นกลาง หรือเป็นประโยชน์ (วัตถุดิบสำหรับการคัดเลือก)
    • เชื่อมโยงเครื่องมือทาง biotech เข้ากับหน้าที่: PCR ทำสำเนา DNA; gel electrophoresis แยกชิ้นส่วนตามขนาด
  • 7

    Natural Selection · ⁨การคัดเลือกโดยธรรมชาติ⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    7.1

    Introduction to Natural Selection · ⁨บทนำเรื่อง Selection โดยธรรมชาติ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 7.1.A: Describe the causes of natural selection.

    • 7.1.A.1 Natural selection is a major mechanism of evolution.
    • 7.1.A.2 According to Darwin's theory of natural selection, competition for limited resources results in differential survival. Individuals with more favorable phenotypes are more likely to survive and produce more offspring, thus passing on those favorable traits to subsequent generations.

    Learning Objective 7.1.B: Explain how natural selection affects populations.

    • 7.1.B.1 Evolutionary fitness is measured by reproductive success.
    • 7.1.B.2 Biotic and abiotic environments can fluctuate, affecting the rate and direction of evolution. Different genetic variations can be selected in each generation.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.1.A: อธิบายสาเหตุของการเลือกตามธรรมชาติ

    • 7.1.A.1 การเลือกตามธรรมชาติเป็นกลไกสำคัญแห่งวิวัฒนาการ
    • 7.1.A.2 ตามทฤษฎีการเลือกตามธรรมชาติของheardwin การแข่งขันเพื่อทรัพยากรที่จำกัดนำไปสู่การอยู่รอดที่แตกต่างกัน Individuals ที่มีฟีโนไทป์ที่เป็นประโยชน์มากกว่ามีแนวโน้มที่จะอยู่รอดและผลิตลูกหลานได้มากขึ้น จึงส่งต่อลักษณะเหล่านั้นไปยังรุ่นถัดไป

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.1.B: อธิบายว่าการเลือกตามธรรมชาติส่งผลต่อประชากรอย่างไร

    • 7.1.B.1 ความเหมาะสมทางวิวัฒนาการ (Evolutionary fitness) วัดจากความสำเร็จในการสืบพันธุ์
    • 7.1.B.2 สภาพแวดล้อมทั้งเชิงชีวภาพและไม่เชิงชีวภาพสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ส่งผลต่ออัตราการและทิศทางของวิวัฒนาการ ความหลากหลายทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันอาจถูกเลือกในแต่ละรุ่น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Evolution 进化 is a change in the heritable traits of a population over generations. Natural selection 自然选择 is its main driver: individuals vary, some variations are heritable, more offspring are produced than survive, and those with traits better suited to the environment survive and reproduce more. Over time, helpful traits become more common.

    ไทย

    Evolution คือการเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่สืบทอด下来的ของประชากรตลอดหลายรุ่น Natural selection เป็นแรงขับเคลื่อนหลัก: บุคคลมีความหลากหลาย บางลักษณะสามารถสืบทอด下来的ได้ มีลูกหลานผลิตออกมามากกว่าที่จะรอดชีวิต และ Individuals ที่มีลักษณะที่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมกว่าจะรอดและสืบพันธุ์มากขึ้น ในระยะยาว ลักษณะที่เป็นประโยชน์จะพบได้บ่อยขึ้น

    Natural selection: ผู้ที่ปรับตัวได้ดีที่สุดจะรอด สืบพันธุ์ และส่งต่ออัลลีลของตน
    Natural selection: ผู้ที่ปรับตัวได้ดีที่สุดจะรอด สืบพันธุ์ และส่งต่ออัลลีลของตน
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Evolution/ɪvəˈluːʃn/ วิวัฒนาการ
    Natural selection/ˈnætʃərəl sɪˈlekʃn/ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
    7.2

    Natural Selection

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 7.2.A: Describe the importance of phenotypic variation in a population.

    • 7.2.A.1 Natural selection acts on phenotypic variations in populations.
    • 7.2.A.2 Environments change and apply selective pressures to populations.
      • Illustrative examples for 7.2.A.2: Flowering time in relation to global climate change
    • 7.2.A.3 Some phenotypic variations can increase or decrease the fitness of an organism in particular environments.
      • Illustrative examples for 7.2.A.3: Sickle cell anemia; DDT resistance in insects

    Learning Objective 7.2.B: Explain how variation in molecules within cells connects to the fitness of an organism.

    • 7.2.B.1 Variation in the number and types of molecules within cells can provide populations a greater ability to survive and reproduce in different environments.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 7.2.A: อธิบายความสำคัญของความแปรปรวนของฟีโนไทป์ในประชากร

    • 7.2.A.1 การคัดเลือกโดยธรรมชาติกระทำต่อความแปรปรวนของฟีโนไทป์ในประชากร
    • 7.2.A.2 สิ่งแวดล้อมเปลี่ยนแปลงและ exert selective pressures ต่อประชากร
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 7.2.A.2: เวลาออกดอกที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทั่วโลก
    • 7.2.A.3 บางความแปรปรวนของฟีโนไทป์สามารถเพิ่มหรือลด fitness ของสิ่งมีชีวิตในสิ่งแวดล้อมเฉพาะบางชนิด
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 7.2.A.3: โรคโลหิตจางเซลล์镰刀形; ความต้านทาน DDT ในแมลง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 7.2.B: อธิบายความเชื่อมโยงระหว่างความแปรปรวนของโมเลกุลภายในเซลล์กับ fitness ของสิ่งมีชีวิต

    • 7.2.B.1 ความแปรปรวนในจำนวนและประเภทของโมเลกุลภายในเซลล์สามารถช่วยให้ประชากรมีความสามารถในการอยู่รอดและสืบพันธุ์ในสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกันมากขึ้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Selection acts on variation 变异. Fitness 适合度 means reproductive success, not strength. Selection comes in modes: directional (favors one extreme), stabilizing (favors the average), and disruptive (favors both extremes). The environment does the "selecting," so a trait that helps in one setting may not in another. Well-suited traits are adaptations 适应.

    ไทย
    Peppered moth รูปแบบสีเข้ม (carbonaria) — industrial melanism เป็นกรณีศึกษาคลาสสิกของ natural selection
    Peppered moth รูปแบบสีเข้ม (carbonaria) — industrial melanism เป็นกรณีศึกษาคลาสสิกของ natural selection

    Selection กระทำต่อ variation Fitness หมายถึงความสำเร็จในการสืบพันธุ์ ไม่ใช่ความแข็งแรง Selection มาในรูปแบบต่างๆ: directional (สนับสนุน extreme ฝั่งใดฝั่งหนึ่ง), stabilizing (สนับสนุนค่าเฉลี่ย), และ disruptive (สนับสนุนทั้งสอง extreme) สิ่งแวดล้อมเป็นผู้ "เลือก" ดังนั้นลักษณะที่ช่วยได้ในสภาพหนึ่งอาจไม่ช่วยในอีกสภาพหนึ่ง ลักษณะที่เหมาะสมคือ adaptations

    Stabilising, directional, และ disruptive selection
    Stabilising, directional, และ disruptive selection
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Watch selection shift a population · ⁨观察自然选择如何改变种群⁩

    Natural selection: individuals better suited to the environment survive and reproduce more, so helpful traits spread. Change the environment and watch the population adapt. · ⁨自然选择:适应环境的个体生存和繁殖更多,使有益性状扩散。改变环境并观察种群如何适应。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    variation/ˌveərɪˈeɪʃn/ ความหลากหลาย (Variation)
    Fitness/ˈfɪtnəs/ ความเหมาะสม
    adaptations/ˌædæpˈteɪʃnz/ การปรับตัว
    7.3

    Artificial Selection

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 7.3.A: Explain how humans can affect diversity within a population.

    • 7.3.A.1 Through artificial selection, humans affect variation in other species.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 7.3.A: อธิบายว่ามนุษย์มีผลต่อความหลากหลายภายในประชากรได้อย่างไร

    • 7.3.A.1 ผ่านการคัดเลือกโดยมนุษย์ มนุษย์มีผลต่อความแปรปรวนในสปีชีส์อื่น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    In artificial selection 人工选择, humans – not nature – choose which individuals breed, selecting for desired traits (crops, livestock, dogs). It works the same way as natural selection and, being fast and visible, is strong evidence that selection can reshape populations.

    ไทย

    ใน artificial selection, มนุษย์ — ไม่ใช่ธรรมชาติ — เลือกว่าใครควรสืบพันธุ์ โดยเลือกเพื่อลักษณะที่ต้องการ (พืชผล, สัตว์เลี้ยง, สุนัข) มันทำงานเหมือน natural selection และเนื่องจากเร็วและมองเห็นได้ชัดเจน จึงเป็นหลักฐานที่แข็งแกร่งว่า selection สามารถ重塑 populations ได้

    Selective breeding ทำให้คุณลักษณะที่ต้องการพบบ่อยขึ้นตลอดหลายรุ่น
    Selective breeding ทำให้คุณลักษณะที่ต้องการพบบ่อยขึ้นตลอดหลายรุ่น
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    artificial selection/ˌɑːtɪˈfɪʃl sɪˈlekʃn/ artificial selection
    7.4

    Population Genetics

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 7.4.A: Explain how random occurrences affect the genetic makeup of a population.

    • 7.4.A.1 Evolution is also driven by random occurrences.
      • i. Mutation is a random process that adds new genetic variation to a population.
      • ii. Genetic drift is a change in allele frequencies attributable to a nonselective process occurring in small populations.
      • iii. The bottleneck effect is a type of genetic drift that occurs when a population size is reduced to a small number of individuals for at least one generation.
      • iv. The founder effect is a type of genetic drift that occurs when a population is separated from other members of the population. The frequency of genes and traits will shift based on the genes in this new founder population.
      • v. Migration can result in gene flow (the addition or removal of alleles from a population).

    Learning Objective 7.4.B: Describe the role of random processes in the evolution of specific populations.

    • 7.4.B.1 Random processes can lead to changes in allele frequencies in a population.
      • i. Mutations result in genetic variation, which provides phenotypes on which natural selection acts.
      • ii. Genetic drift can allow a small population to diverge from other populations of the same species.
      • iii. Gene flow between two populations prevents them from diverging into separate species.

    Learning Objective 7.4.C: Describe the change in the genetic makeup of a population over time.

    • 7.4.C.1 Changes in allele frequencies provide evidence for the occurrence of evolution in a population.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 7.4.A: อธิบายว่าเหตุการณ์สุ่มมีผลต่อองค์ประกอบทางพันธุกรรมของประชากรอย่างไร

    • 7.4.A.1 วิวัฒนาการถูกขับเคลื่อนด้วยเหตุการณ์สุ่มHEADER
      • i. Mutation เป็นกระบวนการสุ่มที่เพิ่ม genetic variation ใหม่เข้าสู่ประชากร
      • ii. Genetic drift คือการเปลี่ยนแปลงใน allele frequencies ที่เกิดจากกระบวนการที่ไม่เลือกซึ่งเกิดขึ้นในประชากรขนาดเล็ก
      • iii. The bottleneck effect เป็นประเภทหนึ่งของ genetic drift ที่เกิดขึ้นเมื่อขนาดประชากรลดลงเหลือจำนวนน้อยเพียงไม่กี่ตัวอย่างน้อยหนึ่งรุ่น
      • iv. The founder effect เป็นประเภทหนึ่งของ genetic drift ที่เกิดขึ้นเมื่อประชากรถูกแยกออกจากสมาชิกของประชากรอื่นๆ ความถี่ของยีนและลักษณะ akan shift ตาม基因ใน-founder population ใหม่นี้
      • v. Migration สามารถนำไปสู่ gene flow (การเพิ่มหรือลบ alleles จากประชากร)

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 7.4.B: อธิบายบทบาทของกระบวนการสุ่มในการวิวัฒนาการของประชากรเฉพาะ

    • 7.4.B.1 กระบวนการสุ่มสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงใน allele frequencies ในประชากร
      • i. Mutations ส่งผลให้เกิด genetic variation ซึ่งให้ phenotypes ที่ natural selection作用于
      • ii. Genetic drift สามารถทำให้ประชากรขนาดเล็ก diverge จากประชากรอื่นของสปีชีส์เดียวกัน
      • iii. Gene flow ระหว่างสองประชากรป้องกันไม่ให้ mereka diverge เป็น species แยกต่างหาก

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 7.4.C: อธิบายการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบทางพันธุกรรมของประชากรตามเวลา

    • 7.4.C.1 การเปลี่ยนแปลงใน allele frequencies เป็นหลักฐานของการเกิดขึ้นของ evolution ในประชากร

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Population genetics 群体遗传学 studies the pool of alleles in a population. Evolution is a change in allele frequencies 等位基因频率 over time. Besides natural selection, allele frequencies change through mutation (new alleles), gene flow 基因流 (migration), and genetic drift 遗传漂变 (random change, strongest in small populations – the bottleneck and founder effects).

    ไทย

    Population genetics ศึกษา pool ของอัลลีลในประชากร Evolution คือการเปลี่ยนแปลงใน allele frequencies ตลอดเวลา นอกเหนือจาก natural selection, allele frequencies เปลี่ยนผ่าน mutation (อัลลีลใหม่), gene flow (migration), และ genetic drift (การเปลี่ยนแปลงแบบสุ่ม, แรงสุดในประชากรเล็ก — bottleneck และ founder effects)

    A population bottleneck ลดความหลากหลายทางพันธุกรรม
    A population bottleneck ลดความหลากหลายทางพันธุกรรม
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Population genetics/ˌpɒpjʊˈleɪʃn dʒɪˈnetɪks/ พันธุศาสตร์ประชากร
    allele frequencies/əˈliːl ˈfriːkwənsiz/ ความถี่อัลลีล
    gene flow/dʒiːn fləʊ/ การไหลของยีน
    genetic drift/dʒɪˈnetɪk drɪft/ การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม (Genetic drift)
    7.5

    Hardy-Weinberg Equilibrium

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 7.5.A: Describe the conditions under which allele and genotype frequencies will change in populations.

    • 7.5.A.1 The Hardy–Weinberg Equilibrium is a model for describing and predicting allele frequencies in a non-evolving population. Conditions for a population or an allele to be in Hardy–Weinberg equilibrium are:

      • i. A large population size
      • ii. No migration
      • iii. No new mutations
      • iv. Random mating
      • v. No natural selection

      These conditions are never met, but they provide a valuable null hypothesis.

    • 7.5.A.2 Allele frequencies in a nonevolving population can be calculated from genotype frequencies.

      • Equation: Hardy–Weinberg Equation— $p^2 + 2pq + q^2 = 1$; $p + q = 1$, where: $p$ = frequency of allele 1 in the population; $q$ = frequency of allele 2 in the population
      • Illustrative examples for 7.5.A.2: Graphic analysis of allele frequencies in a population
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 7.5.A: อธิบายเงื่อนไขภายใต้ which allele และ genotype frequencies จะเปลี่ยนในประชากร

    • 7.5.A.1 Hardy–Weinberg Equilibrium เป็น model用于描述和预测non-evolving population中的allele frequencies。Population หรือ allele เพื่ออยู่ในHardy–Weinberg equilibrium条件是:

      • i. ขนาดประชากรใหญ่
      • ii. ไม่มีการ migrate
      • iii. ไม่มีการ mutate ใหม่
      • iv. Mating แบบสุ่ม
      • v. ไม่มีการ natural selection

      เงื่อนไขเหล่านี้ไม่เคยเป็นจริง แต่ให้ null hypothesis ที่มีค่า

    • 7.5.A.2 Allele frequencies ใน nonevolving population สามารถคำนวณได้จาก genotype frequencies

      • สมการ: สมการ Hardy–Weinberg— $p^2 + 2pq + q^2 = 1$; $p + q = 1$, โดยที่: $p$ = frequency of allele 1 ในประชากร; $q$ = frequency of allele 2 ในประชากร
      • ตัวอย่างสำหรับ 7.5.A.2: การวิเคราะห์กราฟของความถี่อัลลีลในประชากร

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The Hardy–Weinberg 哈迪-温伯格 model gives the allele and genotype frequencies expected when a population is not evolving. With allele frequencies $p$ and $q$ ($p+q=1$):

    $$p^2 + 2pq + q^2 = 1,$$
    where $p^2$ and $q^2$ are the homozygotes and $2pq$ the heterozygotes. It holds only under five conditions (no selection, no mutation, no migration, random mating, large population); when real data differ from the prediction, the population is evolving.

    Worked example. In a population, $16\%$ of individuals show the recessive phenotype, so $q^2=0.16$ and $q=\sqrt{0.16}=0.4$. Then $p=1-q=0.6$. The predicted carrier frequency (heterozygotes) is $2pq=2(0.6)(0.4)=0.48$, i.e. $48\%$, and the homozygous dominants are $p^2=0.6^2=0.36$, i.e. $36\%$. As a check, $0.36+0.48+0.16=1$. This is the standard route: recessive phenotype $\to q^2\to q\to p\to$ everything else.

    ไทย

    Hardy–Weinberg- model ให้ allele และ genotype frequencies ที่คาดหวังเมื่อประชากร ไม่ได้_fname With allele frequencies $p$ and $q$ ($p+q=1$):

    $$p^2 + 2pq + q^2 = 1,$$
    โดยที่ $p^2$ และ $q^2$ คือ homozygotes และ $2pq$ คือ heterozygotes มันใช้ได้เฉพาะภายใต้เงื่อนไขห้าประการ (ไม่มี selection, ไม่มี mutation, ไม่มี migration, mating แบบสุ่ม, ประชากรใหญ่); เมื่อข้อมูลจริงแตกต่างจากการคาดการณ์ ประชากร กำลัง evolving

    ตัวอย่างวิธีทำ ในประชากร $16\%$ ของบุคคลแสดงฟีโนไทป์แบบด้อย $q^2=0.16$ และ $q=\sqrt{0.16}=0.4$ ดังนั้น $p=1-q=0.6$ ความถี่ของ พาหะ (เฮเทอโรไซกัส) ที่คาดการณ์ไว้คือ $2pq=2(0.6)(0.4)=0.48$ นั่นคือ $48\%$ และโฮโมไซกัสโดมิแนนต์มีค่า $p^2=0.6^2=0.36$ นั่นคือ $36\%$ เพื่อตรวจสอบ $0.36+0.48+0.16=1$ นี่คือขั้นตอนมาตรฐาน: ฟีโนไทป์แบบด้อย $\to q^2\to q\to p\to$ ส่วนที่เหลือทั้งหมด

    ฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก: ความถี่ของอัลลีล p และ q ให้ความถี่ของจีโนไทป์ p², 2pq, q²
    ฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก: ความถี่ของอัลลีล p และ q ให้ความถี่ของจีโนไทป์ p², 2pq, q²
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Allele frequencies across a cross · ⁨杂交中的等位基因频率⁩

    Hardy-Weinberg predicts genotype frequencies ($p^2+2pq+q^2$) in a population that isn't evolving. A Punnett square shows the same allele combining at the population scale. · ⁨哈迪-温伯格定律预测未进化种群的基因型频率($p^2+2pq+q^2$)。庞尼特方格在种群尺度上展示了相同的等位基因组合。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Hardy–Weinberg/ˈhɑːdi ˈwaɪnbɜːɡ/ ฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก
    fossil record/ˈfɒsl ˈrekɔːd/ บันทึกฟอสซิล
    7.6

    Evidence of Evolution · ⁨หลักฐานของการวิวัฒนาการ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 7.6.A: Describe the types of data that provide evidence for evolution.

    • 7.6.A.1 Evolution is supported by scientific evidence from many disciplines (geographical, geological, physical, biochemical, and mathematical data).

    Learning Objective 7.6.B: Explain how morphological, biochemical, and geological data provide evidence that organisms have changed over time.

    • 7.6.B.1 Molecular, morphological, and genetic evidence from extant and extinct organisms adds to our understanding of evolution.
      • i. Fossils can be dated by a variety of methods. These include 1) the age of the rocks where a fossil is found; 2) the rate of decay of isotopes including carbon-14; and 3) geographical data.
      • ii. Morphological homologies, including vestigial structures, provide evidence of common ancestry.
    • 7.6.B.2 A comparison of DNA nucleotide sequences and protein amino acid sequences provides evidence for evolution and common ancestry.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.6.A: อธิบายประเภทของข้อมูลที่เป็นหลักฐานสนับสนุนการวิวัฒนาการ

    • 7.6.A.1 การวิวัฒนาการได้รับการสนับสนุนด้วยหลักฐานทางวิทยาศาสตร์จากหลายสาขา (ข้อมูลด้านภูมิศาสตร์, จีولوجิ, ฟิสิกส์, ไบโอเคมี และคณิตศาสตร์)

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.6.B: อธิบายว่าข้อมูลด้านสัณฐานวิทยา, ไบโอเคมี และจีولوجิ ให้หลักฐานอย่างไรว่าสิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา

    • 7.6.B.1 หลักฐานด้านโมเลกุล สัณฐานวิทยา และพันธุกรรมจากสิ่งมีชีวิตทั้งที่มีชีวิตอยู่และสูญพันธุ์ ช่วยเพิ่มความรู้ความเข้าใจเรื่องการวิวัฒนาการ
      • i. ฟอสซิลสามารถกำหนดอายุได้ด้วยวิธีต่างๆ รวมถึง 1) อายุของหินที่พบฟอสซิล; 2) อัตราการสลายตัวของไอโซโทป بماรวมถึงคาร์บอน-14; และ 3) ข้อมูลทางภูมิศาสตร์
      • ii. ความคล้ายคลึงกันทางสัณฐานวิทยา (homologies) รวมถึงอวัยวะลดทอน เป็นหลักฐานของบรรพบุรุษร่วมกัน
    • 7.6.B.2 การเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์ของ DNA และลำดับกรดอะมิโนของโปรตีน ให้หลักฐานรองรับการวิวัฒนาการและบรรพบุรุษร่วมกัน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Multiple independent lines support evolution: the fossil record 化石记录, homologous structures 同源结构 (shared anatomy from common ancestry), vestigial structures 痕迹器官, shared embryology, and molecular evidence – the near-universal genetic code and matching DNA/protein sequences.

    ไทย
    ซากฟอสซิลอาร์คีออพเทริกซ์: ขนรวมกับลักษณะของสัตว์เลื้อยคลาน — หลักฐานแห่งบรรพบุรุษร่วมกัน
    ซากฟอสซิลอาร์คีออพเทริกซ์: ขนรวมกับลักษณะของสัตว์เลื้อยคลาน — หลักฐานแห่งบรรพบุรุษร่วมกัน

    หลายเส้นทางการสนับสนุนการวิวัฒนาการอย่างอิสระ: บันทึกฟอสซิล, โครงสร้าง homologous (อณatomy ร่วมกันจากบรรพบุรุษ), โครงสร้าง vestigial, ** embryology** ร่วมกัน และหลักฐานระดับโมเลกุล — รหัสพันธุกรรมที่เกือบสากลและลำดับ DNA/โปรตีนที่ตรงกัน

    7.7

    Common Ancestry · ⁨บรรพบุรุษร่วมกัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 7.7.A: Describe structural and functional evidence on cellular and molecular levels that provides evidence for the common ancestry of all eukaryotes.

    • 7.7.A.1 Structural and functional evidence indicates common ancestry of all eukaryotes. This evidence includes:
      • i. Membrane-bound organelles
      • ii. Linear chromosomes
      • iii. Genes that contain introns
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.7.A: อธิบายหลักฐานด้านโครงสร้างและหน้าที่ในระดับเซลล์และโมเลกุล ที่แสดงถึงการมีบรรพบุรุษร่วมกันของยูคาริโอตทั้งหมด

    • 7.7.A.1 หลักฐานด้านโครงสร้างและหน้าที่ชี้ให้เห็นถึงบรรพบุรุษร่วมกันของยูคาริโอตทั้งหมด หลักฐานเหล่านี้ประกอบด้วย:
      • i. ออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม
      • ii. โครโมโซมแบบเส้นตรง
      • iii. ยีนที่มีอินตรอน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    All life shares a common ancestor 共同祖先, shown by universal features: the same DNA/RNA machinery, the same genetic code, ribosomes, and core metabolic pathways in all organisms. The more features and sequences two species share, the more recently they diverged.

    ไทย

    สิ่งมีชีวิตทั้งหมดมี บรรพบุรุษร่วมกัน ซึ่งปรากฏผ่านคุณสมบัติสากล: เครื่องมือ DNA/RNA เดียวกัน, รหัสพันธุกรรมเดียวกัน, ไรโบโซม และเส้นทางเมตาบอลิซึมพื้นฐานในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ยิ่งสองสปีชีส์มีคุณสมบัติและลำดับที่เหมือนกันมากเท่าไร ย่อมแยกสายพันธุ์ออกจากกันเมื่อไม่นานมานี้เท่านั้น

    อาร์คีออพเทริกซ์: ฟอสซิลกลางเชื่อมกลุ่มหลักและสนับสนุนบรรพบุรุษร่วมกัน
    อาร์คีออพเทริกซ์: ฟอสซิลกลางเชื่อมกลุ่มหลักและสนับสนุนบรรพบุรุษร่วมกัน
    7.8

    Continuing Evolution · ⁨การวิวัฒนาการที่ยังคงดำเนินอยู่⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 7.8.A: Explain how evolution is an ongoing process in all living organisms.

    • 7.8.A.1 All species have evolved and continue to evolve. Examples include:
      • i. Genomic changes over time
      • ii. Continuous change in the fossil record
      • iii. Evolution of resistance to antibiotics, pesticides, herbicides, or chemotherapy drugs
      • iv. Pathogens evolving and causing emergent diseases
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.8.A: อธิบายว่าการวิวัฒนาการเป็นกระบวนการที่กำลังดำเนินอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

    • 7.8.A.1 ทุกสปีชีส์ได้วิวัฒนาการไปและยังคงวิวัฒนาการต่อไป ตัวอย่างเช่น:
      • i. การเปลี่ยนแปลงของจีโนมตามกาลเวลา
      • ii. การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในบันทึกฟอสซิล
      • iii. การวิวัฒนาการของความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ สารกำจัดศัตรูพืช ยาฆ่าหญ้า หรือยาเคมีบำบัด
      • iv. เชื้อโรคที่วิวัฒนาการและก่อให้เกิดโรคอุบัติใหม่

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Evolution is ongoing and observable: antibiotic-resistant bacteria, pesticide-resistant insects, and rapid changes in fast-breeding species. Because environments keep changing, selection keeps acting – evolution has no endpoint.

    ไทย
    จานทดสอบความไวต่อสารต้านจุลชีพ: เขตใสแสดงว่าสารต้านจุลชีพตัวใดฆ่าแบคทีเรียได้
    จานทดสอบความไวต่อสารต้านจุลชีพ: เขตใสแสดงว่าสารต้านจุลชีพตัวใดฆ่าแบคทีเรียได้

    การวิวัฒนาการยังคงดำเนินอยู่และสังเกตได้: แบคทีเรียดื้อยา, แมลงดื้อยาฆ่าแมลง และการเปลี่ยนแปลงรวดเร็วในสปีชีส์ที่มีอัตราการสืบพันธุ์สูง เนื่องจากสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนไปอย่างต่อเนื่อง การคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงกระทำต่อเนื่อง — การวิวัฒนาการไม่มีจุดสิ้นสุด

    วิธีการที่ความดื้อยาแพร่กระจายในประชากรผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
    วิธีการที่ความดื้อยาแพร่กระจายในประชากรผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
    7.9

    Phylogeny · ⁨วิวัฒนาการทางพันธุกรรม⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 7.9.A: Describe the types of evidence that can be used to infer an evolutionary relationship.

    • 7.9.A.1 Phylogenetic trees and cladograms show hypothetical evolutionary relationships among lineages that can be tested.
    • 7.9.A.2 Phylogenetic trees show the amount of change over time calibrated by fossils or a molecular clock, whereas cladograms do not show time scale or the evolutionary difference between groups.
    • 7.9.A.3 Traits that are either gained or lost during evolution can be used to construct phylogenetic trees and cladograms. The out-group represents the lineage that is least closely related to the remainder of the organisms in the phylogenetic tree or cladogram.
      • i. Shared derived characters can be present in more than one lineage and indicate common ancestry. These are informative for the construction of phylogenetic trees and cladograms.
      • ii. Molecular data typically provide more accurate and reliable evidence than morphological traits in the construction of phylogenetic trees or cladograms.

    Learning Objective 7.9.B: Explain how phylogenetic trees and cladograms can be used to infer evolutionary relatedness.

    • 7.9.B.1 Phylogenetic trees and cladograms can be used to illustrate speciation that has occurred. The nodes on a tree represent the most recent common ancestor of any two groups or lineages.
    • 7.9.B.2 Phylogenetic trees and cladograms can be constructed from morphological similarities of living or fossil species and from DNA and protein sequence similarities.
    • 7.9.B.3 Phylogenetic trees and cladograms represent hypotheses that are constantly being revised based on evidence.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.9.A: อธิบายประเภทของหลักฐานที่สามารถใช้เพื่ออนุมานความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ

    • 7.9.A.1 ต้นไม้พันธุ演化 (phylogenetic trees) และคลาดโคม (cladograms) แสดงความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการที่เป็นสมมติฐานระหว่างสายพันธุ์ ซึ่งสามารถทดสอบได้
    • 7.9.A.2 ต้นไม้พันธุ演化แสดงปริมาณการเปลี่ยนแปลงตามเวลาที่ปรับเทียบด้วยฟอสซิลหรือนาฬิกาโมเลกุล ในขณะที่คลาดโคมไม่แสดงมาตราส่วนเวลาหรือความแตกต่างทางวิวัฒนาการระหว่างกลุ่ม
    • 7.9.A.3 ลักษณะที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงระหว่างการวิวัฒนาการสามารถใช้สร้างต้นไม้พันธุ演化และคลาดโคม กลุ่มภายนอก (out-group) แทนสายพันธุ์ที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดน้อยที่สุดกับสิ่งมีชีวิตที่เหลืออยู่ในต้นไม้พันธุ演化หรือคลาดโคม
      • i. ลักษณะร่วมที่พัฒนาขึ้น (shared derived characters) สามารถพบได้ในหลายสายพันธุ์และบ่งบอกถึงบรรพบุรุษร่วมกัน ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการสร้างต้นไม้พันธุ演化และคลาดโคม
      • ii. ข้อมูลด้านโมเลกุลมักให้หลักฐานที่แม่นยำและเชื่อถือได้มากกว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาในการสร้างต้นไม้พันธุ演化หรือคลาดโคม

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.9.B: อธิบายการใช้ต้นไม้พันธุ演化และคลาดโคมในการอนุมานความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ

    • 7.9.B.1 ต้นไม้พันธุ演化และคลาดโคมสามารถใช้แสดงการเกิดสปีชีส์ใหม่ (speciation) ที่เกิดขึ้น จุดยอด (nodes) บนต้นไม้แทนบรรพบุรุษร่วมล่าสุดของสองกลุ่มหรือสายพันธุ์ใด ๆ
    • 7.9.B.2 ต้นไม้พันธุ演化และคลาดโคมสามารถสร้างจากความคล้ายคลึงกันทางสัณฐานวิทยาของสปีชีส์ที่มีชีวิตหรือฟอสซิล และความคล้ายคลึงกันของลำดับ DNA และโปรตีน
    • 7.9.B.3 ต้นไม้พันธุ演化และคลาดโคมเป็นสมมติฐานที่ถูกปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตามหลักฐานใหม่

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A phylogenetic tree 系统发育树 (cladogram) diagrams evolutionary relationships, with branch points marking common ancestors and shared derived traits grouping related species. Trees are hypotheses, revised as new (especially molecular) data arrive.

    ไทย

    ต้นไม้วิวัฒนาการ ( cladogram) แสดงความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการ โดยจุดกิ่งบ่งบอกบรรพบุรุษร่วมและคุณลักษณะที่พัฒนาขึ้นใหม่ร่วมกันจัดกลุ่มสปีชีส์ที่เกี่ยวข้อง ต้นไม้เป็นสมมติฐานที่จะถูกปรับปรุงเมื่อมีข้อมูลใหม่เข้ามา โดยเฉพาะข้อมูลระดับโมเลกุล

    ต้นไม้แห่งชีวิต: วิวัฒนาการทางพันธุกรรมจัดกลุ่มสิ่งมีชีวิตตามบรรพบุรุษร่วมกันจากต้นกำเนิดเดียวกัน
    ต้นไม้แห่งชีวิต: วิวัฒนาการทางพันธุกรรมจัดกลุ่มสิ่งมีชีวิตตามบรรพบุรุษร่วมกันจากต้นกำเนิดเดียวกัน
    7.10

    Speciation · ⁨การเกิดสปีชีส์ใหม่⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 7.10.A: Describe the conditions under which new species may arise.

    • 7.10.A.1 Speciation occurs when two populations become reproductively isolated from each other.
    • 7.10.A.2 The biological species concept provides a commonly used definition of a species for sexually reproducing organisms. It states that species can be defined as a group capable of interbreeding and exchanging genetic information to produce viable, fertile offspring.

    Learning Objective 7.10.B: Describe the rate of evolution and speciation under different ecological conditions.

    • 7.10.B.1 Punctuated equilibrium is when evolution occurs rapidly after a long period of stasis. Gradualism is when evolution occurs slowly over hundreds of thousands or millions of years.
    • 7.10.B.2 Divergent evolution occurs when adaptation to new habitats results in phenotypic diversification. Speciation rates can be especially rapid during times of adaptive radiation as new habitats become available.
    • 7.10.B.3 Convergent evolution occurs when similar selective pressures result in similar phenotypic adaptations in different populations or species.

    Learning Objective 7.10.C: Explain the processes and mechanisms that drive speciation.

    • 7.10.C.1 Sympatric speciation occurs in populations with geographic overlap. Allopatric speciation occurs in populations that are geographically isolated.
    • 7.10.C.2 Various pre-zygotic and post-zygotic mechanisms can maintain reproductive isolation and prevent gene flow between populations.
    • Illustrative examples for 7.10.C: Hawaiian Drosophila; Caribbean Anolis; Apple maggot Rhagoletis
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 1 — วิวัฒนาการ): กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความสามัคคีของชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.10.A: อธิบายเงื่อนไขภายใต้ซึ่งชนิดใหม่อาจเกิดขึ้น

    • 7.10.A.1 การก่อตัวของชนิดใหม่ (Speciation) เกิดขึ้นเมื่อสองประชากรเกิดการแยกการสืบพันธุ์ออกจากกัน
    • 7.10.A.2 แนวคิดชนิดทางชีวภาพ (Biological species concept) ให้คำจำกัดความของชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบเพศ它能够กำหนดชนิดว่าเป็นกลุ่มที่มี khả năngผสมพันธุ์และแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมเพื่อผลิตลูกหลานที่มีชีวิตและเจริญเติบโตได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.10.B: อธิบายอัตราการวิวัฒนาการและการก่อตัวของชนิดภายใต้สภาวะนิเวศวิทยาที่ต่างกัน

    • 7.10.B.1 สภาวะสมดุลแบบฉับพลัน (Punctuated equilibrium) คือเมื่อวิวัฒนาการเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากช่วงเวลาหยุดนิ่งยาวนาน Gradualism คือเมื่อวิวัฒนาการเกิดขึ้นช้าๆ ตลอดหลายแสนหรือหลายล้านปี
    • 7.10.B.2 วิวัฒนาการแบบแยกสาย (Divergent evolution) เกิดขึ้นเมื่อการปรับตัวต่อถิ่นที่อยู่ใหม่นำไปสู่การกระจายตัวของฟีโนไทป์ อัตราการก่อชนิดใหม่อาจเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษในช่วงของการแผ่กระจายทางปรับตัว (adaptive radiation) เมื่อถิ่นที่อยู่ใหม่เปิดกว้าง
    • 7.10.B.3 วิวัฒนาการแบบรวมสาย (Convergent evolution) เกิดขึ้นเมื่อแรงกดดันการเลือกที่คล้ายกันนำไปสู่การปรับตัวทางฟีโนไทป์ที่คล้ายกันในประชากรหรือชนิดที่ต่างกัน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.10.C: อธิบายกระบวนการและกลไกที่ขับเคลื่อนการก่อตัวของชนิดใหม่

    • 7.10.C.1 การก่อชนิดภายในพื้นที่ (Sympatric speciation) เกิดขึ้นในประชากรที่มีพื้นที่อาศัยทับซ้อนกัน การก่อชนิดต่างพื้นที่ (Allopatric speciation) เกิดขึ้นในประชากรที่ถูกแยกทางภูมิศาสตร์
    • 7.10.C.2 กลไกก่อน合子 (pre-zygotic) และหลัง合子 (post-zygotic) หลากหลายประเภทสามารถรักษาการแยกการสืบพันธุ์และป้องกันกระแส基因ระหว่างประชากรได้
    • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 7.10.C: Hawaiian Drosophila; Caribbean Anolis; Apple maggot Rhagoletis

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Speciation 物种形成 is the origin of new species, usually when populations become reproductively isolated 生殖隔离 and diverge. Allopatric speciation follows a geographic split; sympatric speciation happens without one. Once populations can no longer interbreed, they are separate species.

    ไทย

    การเกิดสปีชีส์ใหม่ คือการกำเนิดของสปีชีส์ใหม่ โดยปกติเกิดขึ้นเมื่อประชากรเกิด การแยกการสืบพันธุ์ และแยกสายพันธุ์ Allopatric เกิดจากการแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์; sympatric เกิดขึ้นโดยไม่มีการแบ่งแยก เมื่อประชากรไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้อีกต่อไป พวกเขาจะกลายเป็นสปีชีส์ที่แยกออกจากกัน

    Allopatric และ sympatric speciation
    Allopatric และ sympatric speciation
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Speciation/ˌspiːʃɪˈeɪʃn/ การเกิดสปีชีส์ใหม่
    reproductively isolated/rɪprəˈdʌktɪvli ˈaɪsəleɪtɪd/ reproductively isolated
    diversity/daɪˈvɜːsɪti/ ความหลากหลาย
    7.11

    Variations in Populations · ⁨ความหลากหลายในประชากร⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 4 — Systems Interactions): Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 7.11.A: Explain how the genetic diversity of a species or population affects its ability to withstand environmental pressures.

    • 7.11.A.1 The level of variation in a population affects population dynamics.
      • i. The ability of a population to respond to changes in the environment is influenced by genetic diversity. Species and populations with little genetic diversity are at risk of decline or extinction.
      • ii. Genetically diverse populations are more resilient to environmental perturbation because they are more likely to contain individuals that can withstand the environmental pressure.
      • iii. Alleles that are adaptive in one environmental condition may be deleterious in another because of different selective pressures.
      • Illustrative examples for 7.11.A.1: California condors; Black-footed ferrets; Prairie chickens; Potato blight; Corn rust; Genetic diversity and selective pressures; Antibiotic resistance in bacteria (not all individuals in a diverse population are susceptible to a disease outbreak)
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 4 — การมีปฏิสัมพันธ์ของระบบ): ระบบชีวภาพมีการมีปฏิสัมพันธ์กัน และระบบเหล่านี้พร้อมทั้งการมีปฏิสัมพันธ์将它们展现出复杂的性质。

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 7.11.A: อธิบายว่าความหลากหลายทางพันธุกรรมของชนิดหรือประชากรส่งผลต่อความสามารถในการทนต่อแรงกดดันทางสิ่งแวดล้อมอย่างไร

    • 7.11.A.1 ระดับความแปรปรวนในประชากรมีผลต่อพลวัตของประชากร
      • i. ความสามารถในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมของประชากรขึ้นอยู่กับความหลากหลายทางพันธุกรรม สปีชีส์และประชากรที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำมีความเสี่ยงต่อการลดลงหรือสูญพันธุ์
      • ii. ประชากรที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมสูงจะทนทานต่อการรบกวนจากสิ่งแวดล้อมได้ดีกว่าเนื่องจากมีโอกาสสูงที่จะมีบุคคลที่ทนต่อแรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมได้
      • iii. อัลลีลที่เป็นประโยชน์ในสภาวะแวดล้อมหนึ่งอาจเป็นอันตรายในอีกสภาวะหนึ่งเนื่องจากแรงกดดันในการคัดเลือกที่แตกต่างกัน
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 7.11.A.1: นกอินทรีแคลิฟอร์เนีย; เฟอร์เรต์เท้าดำ; ไก่ปราเรีย; โรคใบไหม้มันฝรั่ง; โรคสนิมข้าวโพด; ความหลากหลายทางพันธุกรรมและแรงกดดันในการคัดเลือก; ความต้านทานยาปฏิชีวนะในแบคทีเรีย (ไม่ใช่นักการทั้งหมดในประชากรที่หลากหลายจะอ่อนแอต่อการระบาดของโรค)

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Genetic diversity 多样性 helps a population survive change – if conditions shift, some variants may already be suited to them. Low diversity (as in an endangered species) leaves a population vulnerable. Variation arises from mutation and the reshuffling of meiosis and sexual reproduction.

    ไทย

    ความหลากหลายทางพันธุกรรมช่วยให้ประชากรรอดจากการเปลี่ยนแปลง — หากสภาพแวดล้อมเปลี่ยนไป บางรูปแบบอาจ适应了与之相适应อยู่แล้ว ความหลากหลายต่ำ (เช่นในสัตว์ใกล้สูญพันธุ์) ทำให้ประชากรเสี่ยงต่อการสูญเสีย ความหลากหลายเกิดขึ้นจากการกลายพันธุ์และการจัดเรียงใหม่ของ meiosis และการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

    ความแปรปรวนแบบไม่ต่อเนื่องและต่อเนื่อง
    ความแปรปรวนแบบไม่ต่อเนื่องและต่อเนื่อง
    7.12

    Origins of Life on Earth · ⁨ต้นกำเนิดของชีวิตบนโลก⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (BIG IDEA 4 — Systems Interactions): Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 7.12.A: Describe the scientific evidence that supports models of the origin of life on Earth.

    • 7.12.A.1 The origin of life on Earth is supported by scientific evidence.
      • i. Geological evidence reinforces models of the origin of life on Earth.
      • ii. Earth formed approximately 4.6 billion years ago (bya). The environment was too hostile for life until about 3.9 bya, and the earliest fossil evidence for life dates to 3.5 bya. Taken together, this evidence provides a plausible range of dates for the origin of life.
    • 7.12.A.2 The RNA world hypothesis proposes that RNA could have been the earliest genetic material. There are three assumptions:
      • i. At some point in time, genetic continuity was assured by the replication of RNA.
      • ii. Base-pairing is necessary for replication.
      • iii. Genetically encoded proteins were not involved as catalysts.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (BIG IDEA 4 — การมีปฏิสัมพันธ์ของระบบ): ระบบชีวภาพมีการมีปฏิสัมพันธ์กัน และระบบเหล่านี้พร้อมทั้งการมีปฏิสัมพันธ์将它们展现出复杂的性质。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 7.12.A: อธิบายหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่สนับสนุนแบบจำลองการกำเนิดชีวิตบนโลก

    • 7.12.A.1 การกำเนิดชีวิตบนโลกได้รับการสนับสนุนด้วยหลักฐานทางวิทยาศาสตร์
      • i. หลักฐานทางธรณีวิทยาเสริมสร้างแบบจำลองการกำเนิดชีวิตบนโลก
      • ii. โลกก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน (bp) สภาพแวดล้อมยังรุนแรงเกินไปสำหรับชีวิตจนกระทั่งประมาณ 3.9 bp และหลักฐานฟอสซิล earliest สำหรับชีวิตมีอายุประมาณ 3.5 bp เมื่อรวมกันแล้ว หลักฐานเหล่านี้ให้ช่วงเวลาที่สมเหตุสมผลสำหรับการกำเนิดชีวิต
    • 7.12.A.2 สมมติฐานโลกแห่ง RNA เสนอว่า RNA อาจ曾是最早的遗传物质。有三个假设:
      • i. ในช่วงเวลาหนึ่ง ความต่อเนื่องทางพันธุกรรมได้รับการรับประกันโดยการISTRN复制RNA。
      • ii. การจับคู่เบสจำเป็นสำหรับการISTRN复制。
      • iii. โปรตีนที่ถูกเข้ารหัสทางพันธุกรรมไม่ได้ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ catalysis。

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Evidence suggests early Earth's conditions could form simple organic molecules (the Miller–Urey type experiments), which assembled into polymers, then self-replicating RNA (the "RNA world"), and eventually membrane-bound cells. The first cells were prokaryotes; eukaryotes arose later through endosymbiosis 内共生.

    ไทย

    หลักฐานชี้ให้เห็นว่าสภาวะของโลกยุคแรกสามารถสร้างโมเลกุลอินทรีย์เรียบง่าย (การทดลองแบบ Miller–Urey) ซึ่งประกอบเป็นโพลิเมอร์ จากนั้นเป็น RNA ที่สามารถทำซ้ำตัวเองได้ ("โลกของ RNA") และในที่สุดก็เกิดเซลล์ที่มีเยื่อหุ้มเซลล์ เซลล์แรกเป็นโปรคาริโอต; ยูคาริโอตเกิดขึ้นภายหลังผ่าน endosymbiosis

    Stromatolites: แผ่นไมโครเบียลชั้นebp เป็นหนึ่งในหลักฐาน oldest ของชีวิตบนโลก
    Stromatolites: แผ่นไมโครเบียลชั้นebp เป็นหนึ่งในหลักฐาน oldest ของชีวิตบนโลก
    แหล่งน้ำร้อนใต้ดิน: น้ำร้อนที่มีสารเคมีอาจเป็นพลังงานให้ metabolism แรกเริ่มduring origin of life
    แหล่งน้ำร้อนใต้ดิน: น้ำร้อนที่มีสารเคมีอาจเป็นพลังงานให้ metabolism แรกเริ่มduring origin of life
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    endosymbiosis/ˌendəʊˌsɪmbaɪˈəʊsɪs/ เอนโดซิมไบโอซิส
    7.12

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • State natural selection cleanly: variation → differential survival and reproduction → helpful traits become common.
    • Fitness = reproductive success, not strength or health.
    • Evolution is a change in allele frequencies in a population — individuals do not evolve.
    • Use Hardy–Weinberg ($p^2+2pq+q^2=1$): start from the recessive phenotype $q^2\to q\to p$.
    • Cite independent evidence (fossils, homologous structures, DNA) and explain speciation via reproductive isolation.
    ไทย
    • ระบุการคัดเลือกโดยธรรมชาติอย่างชัดเจน: ความแปรปรวน → การรอดชีวิตและการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน → ลักษณะที่เป็นประโยชน์กลายเป็นเรื่องปกติ
    • Fitness = ความสำเร็จในการสืบพันธุ์ ไม่ใช่ความแข็งแรงหรือสุขภาพดี
    • การวิวัฒนาการคือการเปลี่ยนแปลงใน ความถี่ของ allele ใน ประชากร — ตัวบุคคลไม่วิวัฒนาการ
    • ใช้ Hardy–Weinberg ($p^2+2pq+q^2=1$): เริ่มจาก phenotype แบบ recessive $q^2\to q\to p$
    • อ้างอิง evidence ที่เป็นอิสระ (fossils, homologous structures, DNA) และอธิบาย speciation ผ่าน reproductive isolation
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    homologous structures/həˈmɒləɡəs ˈstrʌktʃəz/ homologous structures
    vestigial structures/ˈvestɪdʒl ˈstrʌktʃəz/ โครงสร้างตกค้าง
    common ancestor/ˈkɒmən ˈænsestə/ บรรพบุรุษร่วม
    phylogenetic tree/ˌfaɪləʊdʒˈnetɪk triː/ ต้นไม้วิวัฒนาการ
  • 8

    Ecology · ⁨นิเวศวิทยา⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    8.1

    Responses to the Environment · ⁨การตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 8.1.A: Explain how the behavioral and physiological response of an organism is related to changes in internal or external environment.

    • 8.1.A.1 Organisms respond to changes in their environment through behavioral and physiological mechanisms.
      • Exclusion statement: Knowledge of specific behavioral or physiological mechanisms is beyond the scope of the AP Exam.
      • Illustrative examples for 8.1.A.1:
        • Photoperiodism and phototropism in plants
        • Taxis and kinesis in animals
        • Nocturnal and diurnal activity
    • 8.1.A.2 Organisms exchange information with one another in response to internal changes and external cues, which can change behavior.
      • Illustrative examples for 8.1.A.2:
        • Fight-or-flight response
        • Predator warnings
        • Plant responses to herbivory

    Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 8.1.B: Explain how the behavioral responses of organisms affect their overall fitness and may contribute to the success of a population.

    • 8.1.B.1 Organisms communicate through various mechanisms (visual, audible, tactile, electrical, and/or chemical signals).
      • i. Organisms have a variety of signaling behaviors that produce changes in the behavior of other organisms and can result in differential reproductive success.
      • ii. Animals use signals to indicate dominance, find food, establish territory, and ensure reproductive success.
      • Exclusion statement: Knowledge of specific mechanisms of communication is beyond the scope of the AP Exam.
      • Illustrative examples for 8.1.B.1:
        • Territorial marking in mammals
        • Coloration in flowering plants and animals
        • Bird songs
        • Pack behaviors in animals
        • Predatory warnings
    • 8.1.B.2 Responses to information and communication of information are vital to natural selection and evolution.
      • i. Fitness favors innate and learned behaviors that increase survival and reproductive success.
      • ii. Cooperative behavior tends to increase the fitness of the individual and the survival of the population.
      • Exclusion statement: The details of the various communications and community behavioral systems are beyond the scope of the AP Exam.
      • Illustrative examples for 8.1.B.2.i:
        • Parent and offspring interactions
        • Courtship and mating behaviors
        • Foraging by bees and other animals
      • Illustrative examples for 8.1.B.2.ii:
        • Pack behavior in animals
        • Herd, flock, and schooling behavior in animals
        • Predator warnings
        • Colony and swarming behavior in insects
        • Kin selection
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน: ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการรักษาสมดุลภายในแบบไดนามิก

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 8.1.A: อธิบายว่ากลไกการตอบสนองทางพฤติกรรมและสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิตมีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมภายในหรือภายนอกอย่างไร

    • 8.1.A.1 สิ่งมีชีวิตตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมผ่านกลไกทางพฤติกรรมและสรีรวิทยา
      • ข้อยกเว้น: ความรู้เกี่ยวกับกลไกเฉพาะทางพฤติกรรมหรือสรีรولوج์อยู่นอกขอบเขตของข้อสอบ AP
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 8.1.A.1:
        • Photoperiodism และ phototropism ในพืช
        • Taxis และ kinesis ในสัตว์
        • พฤติกรรมกลางคืนและกลางวัน
    • 8.1.A.2 สิ่งมีชีวิตแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงภายในและสัญญาณภายนอก ซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรม
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 8.1.A.2:
        • การตอบสนองแบบต่อสู้หรือหนี (fight-or-flight response)
        • สัญญาณเตือนภัยจากนักล่า
        • การตอบสนองของพืชต่อการถูกกินใบ

    แนวคิดหลักที่ 3 — การจัดเก็บและการส่งต่อข้อมูล: ระบบชีวภาพจัดเก็บ ดึงข้อมูล ส่งต่อ และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการมีชีวิต

    จุดประสงค์การเรียนรู้ 8.1.B: อธิบายว่าพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตส่งผลต่อความสามารถในการอยู่รอดและสืบพันธุ์ (fitness) ของมันอย่างไร และอาจมีส่วนร่วมในความสำเร็จของประชากร

    • 8.1.B.1 สิ่งมีชีวิตสื่อสารกันผ่านกลไกต่าง ๆ (สัญญาณภาพ เสียง สัมผัส ไฟฟ้า และ/หรือสารเคมี)
      • i. สิ่งมีชีวิตมีพฤติกรรมการส่งสัญญาณหลากหลายชนิดที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตอื่นและอาจนำไปสู่ความสำเร็จในการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน
      • ii. สัตว์ใช้สัญญาณเพื่อแสดงความเหนือกว่า หาอาหาร确立ดินแดน และรับประกันความสำเร็จในการสืบพันธุ์
      • ข้อยกเว้น: ความรู้เกี่ยวกับกลไกการสื่อสารเฉพาะอยู่นอกขอบเขตของข้อสอบ AP
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 8.1.B.1:
        • การทำเครื่องหมายดินแดนในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
        • สีในพืชดอกและสัตว์
        • เพลงนก
        • พฤติกรรมในฝูงสัตว์
        • สัญญาณเตือนภัยจากนักล่า
    • 8.1.B.2 การตอบสนองต่อข้อมูลและการสื่อสารข้อมูลมีความสำคัญต่อการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการวิวัฒนาการ
      • i. ความเหมาะสมทางชีวภาพ (Fitness) favorets พฤติกรรมตามสัญชาตญาณและพฤติกรรมที่เรียนรู้ซึ่งช่วยเพิ่มการรอดชีวิตและความสำเร็จในการสืบพันธุ์
      • ii. พฤติกรรมความร่วมมือมีแนวโน้มที่จะเพิ่มfitnessของบุคคลและเพิ่มการรอดชีวิตของประชากร
      • ข้อความยกเว้น: รายละเอียดของการสื่อสารต่างๆ และระบบพฤติกรรมชุมชนอยู่นอกขอบเขตของข้อสอบ AP
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 8.1.B.2.i:
        • ปฏิสัมพันธ์ระหว่างพ่อแม่และลูก
        • พฤติกรรมการ COURTSHIP และการผสมพันธุ์
        • การหาอาหารของผึ้งและสัตว์อื่นๆ
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 8.1.B.2.ii:
        • พฤติกรรมกลุ่มในสัตว์
        • พฤติกรรมฝูง ฟlocking และ Schooling ในสัตว์
        • สัญญาณเตือนภัยจากนักล่า
        • พฤติกรรมอาณานิคมและ Swarming ในแมลง
        • การเลือกเครือญาติ (Kin selection)

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Organisms sense and respond to their surroundings in ways that aid survival and reproduction. Behaviors may be innate (inherited, like reflexes and instincts) or learned. Responses such as migration, hibernation, and phototropism, and signals between organisms, are shaped by natural selection because they improve fitness.

    The behaviours the CED lists by name

    These are the illustrative behaviours an exam question builds its scenario from, so learn what each one is and what it buys the organism:

    Behaviour What it is Why it aids fitness
    taxis 趋性 movement directed towards or away from a stimulus reaches food, light or moisture, or escapes a hazard
    kinesis 动性 a change in the rate of random movement, with no direction keeps the animal in favourable conditions by moving less there and more elsewhere
    nocturnal and diurnal activity 夜行性与昼行性 being active at night, or by day avoids predators or heat, and matches activity to when food is available
    territorial marking 领域标记 scent, sound or visual marks that claim an area secures food, nesting sites and mates without repeated fighting
    coloration 体色 pigmentation in animals and flowering plants warning, camouflage, mate attraction — and in flowers, attracting pollinators
    foraging 觅食 by bees and others searching for and collecting food efficient foraging returns more energy than it costs, which is what selection acts on

    ⚠️ Taxis and kinesis are the pair most often confused. Taxis has a direction: the woodlouse walks towards the damp. Kinesis has only a rate: the woodlouse moves quickly and turns often in dry air and slows down in damp air, so it ends up in the damp without ever steering there.

    Life-history strategy 生活史策略 is the pattern of when an organism grows, reproduces and dies, and it too is shaped by selection: a biennial plant stores resources in its first year and flowers in its second; reproductive diapause pauses development until conditions improve, so offspring arrive when they can survive. Both trade the timing of reproduction against the chance that it succeeds.

    ไทย

    สิ่งมีชีวิตรับรู้และตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมในวิธีที่ช่วยในการรอดชีวิตและการสืบพันธุ์ พฤติกรรม อาจเป็น innate (สืบทอดมา เช่น Reflexes และ instincts) หรือ learned การตอบสนองเช่น Migration, Hibernation และ Phototropism รวมถึงสัญญาณระหว่างสิ่งมีชีวิต ถูก shaped โดย natural selection เพราะเพิ่ม fitness

    ดอกทานตะวันหันเข้าหาแสง: สิ่งมีชีวิตตรวจจับและตอบสนองต่อ environmental stimuli
    ดอกทานตะวันหันเข้าหาแสง: สิ่งมีชีวิตตรวจจับและตอบสนองต่อ environmental stimuli

    พฤติกรรมที่ CEDระบุชื่อ

    นี่คือพฤติกรรมที่เป็นตัวอย่างที่ข้อสอบใช้สร้างสถานการณ์所以需要 learn what each one is and what it buys the organism:

    Behavior What it is Why it aids fitness
    taxis movement directed towards or away from a stimulus reaches food, light or moisture, or escapes a hazard
    kinesis a change in the rate of random movement, with no direction keeps the animal in favourable conditions by moving less there and more elsewhere
    nocturnal and diurnal activity being active at night, or by day avoids predators or heat, and matches activity to when food is available
    การทำเครื่องหมายเขตแดน สัญญาณกลิ่น เสียง หรือภาพที่บ่งบอกการครอบครองพื้นที่ ช่วยรับประกันอาหาร สถานที่ทำรัง และคู่ผสมโดยไม่จำเป็นต้องต่อสู้กันซ้ำซาก
    สีผิว/ลวดลาย การสร้างเม็ดสีในสัตว์และพืชมีดอก 用于เตือนภัย, ล่องหน, ดึงดูดคู่ผสม — และในดอกไม้ คือการดึงดูดผู้ช่วยผสมเกสร
    การหาอาหาร ของผึ้งและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ การค้นหาและเก็บรวบรวมอาหาร การหาอาหารที่มีประสิทธิภาพจะคืนพลังงานได้มากกว่าที่เสียไป ซึ่งเป็นสิ่งที่ Selection กระทำต่อ

    ⚠️ Taxis และ kinesis เป็นคู่ที่มักสับสนที่สุด Taxis มี ทิศทาง: แมงป่องเดินเข้าหาที่ชื้น Kinesis มีเพียง อัตรา: แมงป่องเคลื่อนที่เร็วและหมุนตัวบ่อยในอากาศแห้ง และช้าลงในอากาศชื้น จึงจบลงอยู่ที่พื้นที่ชื้นโดยไม่เคยกำหนดทิศทางไปตรงนั้นเลย

    กลยุทธ์ประวัติศาสตร์ชีวิต คือรูปแบบของเวลาที่สิ่งมีชีวิตเติบโต สืบพันธุ์ และตาย ซึ่งถูกกำหนดด้วยการเลือกด้วยเช่นกัน: พืช biennial เก็บสะสมทรัพยากรในปีแรกและออกดอกในปีที่สอง; reproductive diapause หยุดการพัฒนาจนกว่าสภาพจะดีขึ้น เพื่อให้ลูกหลานเกิดมาในเวลาที่ยังสามารถอยู่รอดได้ ทั้งสองกรณีเป็นการแลกเปลี่ยนเวลาของการสืบพันธุ์กับความน่าที่จะสำเร็จ

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    taxis/ˈtæksiz/ taxis
    kinesis/kəˈniːsɪs/ คิเนส
    nocturnal and diurnal activity/nɒkˈtɜːnl ænd ˈdɪɜːnl ækˈtɪvɪti/ กิจกรรมกลางคืนและกลางวัน
    territorial marking/ˌterɪˈtɔːrɪəl ˈmɑːkɪŋ/ การทำเครื่องหมายอาณาเขต
    coloration/ˌkʌləˈreɪʃn/ สีสัน
    foraging/ˈfɒrɪdʒɪŋ/ การหาอาหาร
    Life-history strategy/laɪf ˈhɪstəri ˈstrætədʒi/ กลยุทธ์ชีวิต
    ecosystems/ˈiːkəʊsɪstəmz/ ระบบนิเวศ (ecosystems)
    producers/prəˈdjuːsəz/ ผู้ผลิต
    consumers/kənˈsuːməz/ ผู้บริโภคหลัก
    8.2

    Energy Flow Through Ecosystems · ⁨การไหลของพลังงานผ่านระบบนิเวศ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 8.2.A: Describe the strategies organisms use to acquire and use energy.

    • 8.2.A.1 Organisms use energy to organize, grow, reproduce, and maintain homeostasis.
      • i. Organisms use different strategies to regulate body temperature and metabolism. Endotherms use thermal energy generated by metabolism to maintain homeostatic body temperatures. Ectotherms lack efficient internal mechanisms for maintaining body temperature, although they may regulate their temperature behaviorally by moving into the sun or shade or by aggregating with other individuals.
      • ii. A net gain in energy results in energy storage, the growth of an organism, and increased reproductive output.
      • iii. A net loss of energy results in loss of mass, a decrease in reproductive output, and, eventually, the death of an organism.
    • 8.2.A.2 Different organisms use various reproductive strategies in response to energy availability. Some organisms alternate between asexual and sexual reproduction in response to energy availability.
      • Illustrative examples for 8.2.A:
        • Seasonal reproduction in animals and plants
        • Life-history strategy (biennial plants, reproductive diapause)

    Learning Objective 8.2.B: Explain how energy flows and matter cycles through trophic levels.

    • 8.2.B.1 Ecological levels of organization include populations, communities, ecosystems, and biomes.
    • 8.2.B.2 Energy flows through ecosystems, while matter and nutrients cycle between the environment and organisms via biogeochemical cycles. The cycles are essential for life, and each cycle demonstrates the conservation of matter. The cycles are interdependent.
    • 8.2.B.3 Biogeochemical cycles include abiotic and biotic reservoirs, as well as processes that cycle matter between reservoirs.
    • 8.2.B.4 The hydrologic (water) cycle involves water movement and storage within the hydrosphere. Reservoirs include oceans, surface water, the atmosphere, and living organisms. Processes include evaporation, condensation, precipitation, and transpiration.
    • 8.2.B.5 The carbon cycle involves recycling carbon atoms through Earth's biosphere into organisms as carbohydrates and back into the atmosphere as carbon dioxide $\left(\mathrm{CO_2}\right)$. At the highest levels of organization, the carbon cycle can be simplified into four parts: photosynthesis, cellular respiration, decomposition, and combustion.
    • 8.2.B.6 The nitrogen cycle involves several steps, including nitrogen fixation, assimilation, ammonification, nitrification, and denitrification. These steps are performed by microorganisms in the soil. The largest reservoir of nitrogen is the atmosphere. In nitrogen fixation, nitrogen gas $\left(\mathrm{N_2}\right)$ is fixed into ammonia $\left(\mathrm{NH_3}\right)$, which ionizes to ammonium $\left(\mathrm{NH_4^+}\right)$ by acquiring hydrogen ions from the soil solution.
    • 8.2.B.7 The phosphorus cycle involves weathering rocks releasing phosphate $\left(\mathrm{PO_4^{3-}}\right)$ into soil and groundwater. Producers take in phosphate, which is incorporated into biological molecules; consumers eat producers, transferring phosphate to animals. Phosphorus returns to the soil via decomposition of biomass, or excretion. Phosphate can also be incorporated back into the environment via decomposition of decaying organic matter.

    Learning Objective 8.2.C: Explain how changes in energy availability affect populations, communities, and ecosystems.

    • 8.2.C.1 Changes in energy availability can result in changes in population size.
    • 8.2.C.2 Changes in energy availability can result in disruptions to an ecosystem.
      • i. A change in energy resources such as sunlight can affect the number and size of the trophic levels. Trophic levels include producers; primary, secondary, tertiary, and quaternary consumers; and decomposers.
      • ii. A change in the biomass or number of producers in a given geographic area can affect the number and size of other trophic levels.

    Learning Objective 8.2.D: Explain how the activities of autotrophs and heterotrophs enable the flow of energy within an ecosystem.

    • 8.2.D.1 Autotrophs capture energy from physical or chemical sources in the environment.
      • i. Photosynthetic organisms capture energy present in sunlight contributing to primary productivity.
      • ii. Chemosynthetic organisms capture energy from small inorganic molecules present in their environment, which can occur in the absence of oxygen.
    • 8.2.D.2 Heterotrophs, which include carnivores, herbivores, omnivores, decomposers, and scavengers, metabolize carbohydrates, lipids, and proteins as sources of energy. Heterotrophs capture the energy present in carbon compounds by consuming organic matter derived from autotrophs incorporating matter into their tissues.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน: ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการรักษาสมดุลภายในแบบไดนามิก

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.2.A: อธิบายกลยุทธ์ที่สิ่งมีชีวิตใช้เพื่อ獲取และใช้พลังงาน

    • 8.2.A.1 สิ่งมีชีวิตใช้พลังงานในการจัดระเบียบ เติบโต สืบพันธุ์ และรักษาสมดุลภายในร่างกาย (Homeostasis)
      • i. สิ่งมีชีวิตใช้กลยุทธ์ต่างกันในการควบคุมอุณหภูมิร่างกายและเมตาบอลิซึม สัตว์ Endotherms ใช้พลังงานความร้อนที่เกิดจาก Metabolism เพื่อรักษาระดับอุณหภูมิร่างกายให้คงที่ สัตว์ Ectotherms ขาดกลไกภายในที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรักษาอุณหภูมิร่างกาย แต่อาจปรับอุณหภูมิด้านพฤติกรรมโดยการเคลื่อนที่เข้าใต้แสงแดดหรือร่มเงา หรือรวมตัวกับบุคคลอื่น
      • ii. การได้พลังงานสุทธิ (Net gain) ส่งผลให้เกิดการสะสมพลังงาน การเติบโตของสิ่งมีชีวิต และการเพิ่มผลผลิตในการสืบพันธุ์
      • iii. การสูญเสียพลังงานสุทธิ (Net loss) ส่งผลต่อการสูญเสียมวลกาย ลดผลผลิตในการสืบพันธุ์ และในที่สุดจะนำไปสู่ความตายของสิ่งมีชีวิต
    • 8.2.A.2 สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดใช้กลยุทธ์การสืบพันธุ์ที่หลากหลายตามการมีอยู่ของพลังงาน บางชนิดสลับระหว่างการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศและอาศัยเพศตามการมีอยู่ของพลังงาน
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 8.2.A:
        • การสืบพันธุ์ตามฤดูกาลในสัตว์และพืช
        • กลยุทธ์ประวัติชีวิต (พืชสองปี, การหยุดการสืบพันธุ์ตามฤดูกาล)

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.2.B: อธิบายการไหลเวียนของพลังงานและการหมุนเวียนของมวลสารผ่านระดับโภชนาการ

    • 8.2.B.1 ระดับการจัดระเบียบทางนิเวศวิทยาประกอบด้วย ประชากร ชุมชน ระบบนิเวศ และ Biomes
    • 8.2.B.2 พลังงานไหลผ่านระบบนิเวศ ในขณะที่มวลสารและสารอาหารหมุนเวียนระหว่างสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตผ่านวงจร biogeochemical วงจรเหล่านี้จำเป็นต่อชีวิต และแต่ละวงจรแสดงถึงการอนุรักษ์มวลสาร วงจรเหล่านี้ขึ้นอยู่กับกันและกัน
    • 8.2.B.3 วงจร biogeochemical รวมถึงแหล่งกักเก็บทั้ง Abiotic และ Biotic รวมถึงกระบวนการที่หมุนเวียนมวลสารระหว่างแหล่งกักเก็บ
    • 8.2.B.4 วงจรน้ำ (Hydrologic cycle) เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่และเก็บกักน้ำwithin Hydrosphere แหล่งกักเก็บรวมถึงมหาสมุทร น้ำผิวดิน บรรยากาศ และสิ่งมีชีวิต กระบวนการรวมถึงการระเหย การควบแน่น การตกของฝน และการคายน้ำ (Transpiration)
    • 8.2.B.5 วงจรคาร์บอนเกี่ยวข้องกับการรีไซเคิลอะตอมคาร์บอนผ่าน Biosphere ของโลกเข้าสู่สิ่งมีชีวิตในรูปแบบคาร์โบไฮเดรตและกลับสู่บรรยากาศในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์ $\left(\mathrm{CO_2}\right)$ ในระดับการจัดระเบียบสูงสุด วงจรคาร์บอนสามารถสรุปเป็นสี่ส่วน: การสังเคราะห์ด้วยแสง การหายใจระดับเซลล์ การย่อยสลาย และการเผาไหม้
    • 8.2.B.6 วงจรไนโตรเจนเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอน ได้แก่ การตรึงไนโตรเจน การดูดซึม (Assimilation) การทำ Ammonification การทำ Nitrification และการทำ Denitrification ขั้นตอนเหล่านี้ดำเนินการโดยจุลินทรีย์ในดิน แหล่งกักเก็บไนโตรเจนที่ใหญ่ที่สุดคือบรรยากาศ ในการตรึงไนโตรเจน ไนโตรเจนแก๊ส $\left(\mathrm{N_2}\right)$ ถูกตรึงให้เป็นแอมโมเนีย $\left(\mathrm{NH_3}\right)$ ซึ่งไอออนไนซ์เป็น Ammonium $\left(\mathrm{NH_4^+}\right)$ โดยรับไฮโดรเจนไอออนจากสารละลายในดิน
    • 8.2.B.7 วงจรฟอสฟอรัสเกี่ยวข้องกับการผุตัวของหินปล่อย Phosphate $\left(\mathrm{PO_4^{3-}}\right)$ เข้าไปในดินและน้ำใต้ดิน ผู้ผลิตดูดซับ Phosphate ซึ่งถูกนำเข้าไปในโมเลกุลทางชีวภาพ ผู้บริโภคกินผู้ผลิต ทำให้ Phosphate转移到สัตว์ ฟอสฟอรัสกลับสู่ดินผ่านการย่อยสลายของ Biomass หรือการขับถ่าย Phosphateยังสามารถถูกนำกลับสู่สิ่งแวดล้อมผ่านการย่อยสลายของสารอินทรีย์ที่เน่าเปื่อย

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.2.C: อธิบายว่าความเปลี่ยนแปลงในการมีอยู่ของพลังงานส่งผลต่อประชากร ชุมชน และระบบนิเวศอย่างไร

    • 8.2.C.1 การเปลี่ยนแปลงในการมีอยู่ของพลังงานอาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงขนาดประชากร
    • 8.2.C.2 การเปลี่ยนแปลงในการมีอยู่ของพลังงานอาจส่งผลต่อการรบกวนระบบนิเวศ
      • i. การเปลี่ยนแปลงในทรัพยากรพลังงานเช่นแสงอาทิตย์สามารถส่งผลต่อจำนวนและขนาดของระดับโภชนาการ ระดับโภชนาการประกอบด้วย ผู้ผลิต ผู้บริโภคระดับต้น ระดับที่สอง ระดับที่สาม และระดับที่ چهار และผู้ย่อยสลาย
      • ii. การเปลี่ยนแปลงใน Biomass หรือจำนวนของผู้ผลิตในพื้นที่ภูมิศาสตร์หนึ่งๆ สามารถส่งผลต่อจำนวนและขนาดของระดับโภชนาการอื่นๆ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.2.D: อธิบายว่ากิจกรรมของ Autotrophs และ Heterotrophs ช่วยให้การไหลเวียนของพลังงานในระบบนิเวศเกิดขึ้นได้อย่างไร

    • 8.2.D.1 Autotrophs จับพลังงานจากแหล่งทางกายภาพหรือเคมีในสิ่งแวดล้อม
      • i. สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์ด้วยแสงจับพลังงานที่มีอยู่ในแสงอาทิตย์ contributing ต่อ Primary productivity
      • ii. สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์ด้วยเคมีจับพลังงานจากโมเลกุลอนอินทรีย์ขนาดเล็กที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อม ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในสภาวะขาดออกซิเจน
    • 8.2.D.2 Heterotrophs ซึ่งรวมถึงสัตว์กินเนื้อ สัตว์กินพืช สัตว์กินทั้งพืชและสัตว์ ผู้ย่อยสลาย และสัตว์กินซาก ใช้ Carbohydrates ไขมัน และโปรตีนเป็นแหล่งพลังงาน Heterotrophs จับพลังงานที่มีอยู่ในสารประกอบคาร์บอน bằng cáchบริโภคสารอินทรีย์ที่ได้จาก Autotrophs และนำมวลสารไปรวมอยู่ในเนื้อเยื่อของตนเอง

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Energy enters most ecosystems 生态系统 as sunlight, is captured by producers 生产者 (photosynthesizers), and passes to consumers 消费者 along a food chain 食物链. Each level is a trophic level 营养级. Only about 10% of energy transfers up each level (the rest is lost as heat), so food chains are short and producers are the most abundant. Energy flows through and is lost, while matter (carbon, nitrogen) cycles.

    Worked example. Suppose producers capture $10{,}000\ \text{kcal}$. Applying the $10\%$ rule, primary consumers receive about $1{,}000\ \text{kcal}$, secondary consumers $100\ \text{kcal}$, and tertiary consumers only $10\ \text{kcal}$. Losing $90\%$ as heat at every step is exactly why food chains rarely exceed four or five levels – there is too little energy left to support another.

    ไทย

    พลังงานเข้าสู่ ระบบนิเวศ ส่วนใหญ่ในรูปแบบแสงอาทิตย์ ถูกจับโดย ผู้ผลิต (สิ่งสังเคราะห์แสง) และส่งต่อไปยัง ผู้บริโภค ตาม สายโซ่อาหาร แต่ละระดับคือ ระดับโภชนาการ มีพลังงานประมาณ 10% ที่ถ่ายโอนขึ้นไปยังระดับถัดไป (ส่วนที่เหลือสูญเสียเป็นความร้อน) ดังนั้นสายโซ่อาหารจึงสั้นและผู้ผลิตมีจำนวนมากที่สุด พลังงาน ไหลผ่าน และสูญเสีย ในขณะที่สสาร (คาร์บอน ไนโตรเจน) หมุนเวียน

    มีเพียงประมาณ 10% ของพลังงานที่ส่งต่อไปยัง trophic level ถัดไป
    มีเพียงประมาณ 10% ของพลังงานที่ส่งต่อไปยัง trophic level ถัดไป

    ตัวอย่างวิธีทำ. สมมติว่าผู้ผลิตจับพลังงานได้ $10{,}000\ \text{kcal}$. เมื่อใช้ $10\%$ rule, ผู้บริโภคต้นรับพลังงานประมาณ $1{,}000\ \text{kcal}$, ผู้บริโภคชั้นสอง $100\ \text{kcal}$, และผู้บริโภคชั้นสามเพียง $10\ \text{kcal}$. การสูญเสีย $90\%$ เป็นความร้อนในทุกขั้นตอนคือเหตุผลที่สายโซ่อาหาร jarangเกินสี่หรือห้าระดับ – เพราะพลังงานที่เหลือไม่เพียงพอต่อการรองรับอีก

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Energy up a food chain · ⁨能量沿食物链传递⁩

    Only about 10% of energy passes to the next trophic level; the rest is lost as heat. That's why food chains are short and top predators are few. · ⁨只有约**10%**的能量传递到下一个营养级;其余部分以热量形式散失。这就是为什么食物链较短且顶级捕食者较少的原因。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    trophic level/ˈtrəʊfɪk ˈlevl/ ระดับโภชนาการ
    8.3

    Population Ecology · ⁨ภูมิศาสตร์ประชากร (Population Ecology)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

    Learning Objective 8.3.A: Describe factors that influence growth dynamics of populations.

    • 8.3.A.1 Populations comprise individual organisms of the same species that interact with one another and with the environment in complex ways.
    • 8.3.A.2 Many adaptations in organisms are related to obtaining and using energy and matter in a particular environment.
      • i. Population growth dynamics depend on birth rate, death rate, and population size.
        • Equation: Population Growth — $\dfrac{dN}{dt} = B - D$ where $dt$ = chage in time; $B$ = birth rate; $D$ = death rate; $N$ = population size; $dN$ = change in population size
      • ii. Reproduction without constraints results in the exponential growth of a population.
        • Equation: Exponential Growth — $\dfrac{dN}{dt} = r_{max} N$ where $dt$ = change in time; $N$ = population size; $dN$ = change in population size; $r_{max}$ = maximum per capita growth rate of population
    ไทย

    แนวคิดหลักที่ 3 — การจัดเก็บและการส่งต่อข้อมูล: ระบบชีวภาพจัดเก็บ ดึงข้อมูล ส่งต่อ และตอบสนองต่อข้อมูลที่จำเป็นต่อกระบวนการมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.3.A: อธิบายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อพลวัตการเติบโตของประชากร

    • 8.3.A.1 ประชากรประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวในสปีชีส์เดียวกันที่มีปฏิสัมพันธ์กันและกับสิ่งแวดล้อมอย่างซับซ้อน
    • 8.3.A.2 การปรับตัวหลายรูปแบบในสิ่งมีชีวิตเกี่ยวข้องกับการได้มาและใช้พลังงานและสารในสิ่งแวดล้อมเฉพาะทาง
      • i. พลวัตการเติบโตของประชากรขึ้นอยู่กับอัตราการเกิด อัตราการตาย และขนาดของประชากร
        • สมการ: การเติบโตของประชากร — $\dfrac{dN}{dt} = B - D$ โดยที่ $dt$ = การเปลี่ยนแปลงของเวลา; $B$ = อัตราการเกิด; $D$ = อัตราการตาย; $N$ = ขนาดของประชากร; $dN$ = การเปลี่ยนแปลงของขนาดประชากร
      • ii. การสืบพันธุ์โดยไม่ถูกจำกัดจะนำไปสู่การเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลของประชากร
        • สมการ: การเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล — $\dfrac{dN}{dt} = r_{max} N$ โดยที่ $dt$ = การเปลี่ยนแปลงของเวลา; $N$ = ขนาดของประชากร; $dN$ = การเปลี่ยนแปลงของขนาดประชากร; $r_{max}$ = อัตราการเติบโตสูงสุดต่อหัวของประชากร

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A population 种群 is the individuals of one species in an area. Its growth depends on birth, death, immigration, and emigration. Exponential growth 指数增长 ($J$-shaped) happens with unlimited resources; logistic growth 逻辑斯蒂增长 ($S$-shaped) levels off at the carrying capacity 环境容纳量 $K$ – the maximum the environment can sustain – following $\dfrac{dN}{dt}=r_{\max}N\dfrac{K-N}{K}$.

    Worked example. A population has $r_{\max}=0.5\ \text{yr}^{-1}$, carrying capacity $K=1000$, and current size $N=400$. Then $\dfrac{dN}{dt}=0.5\times400\times\dfrac{1000-400}{1000}=0.5\times400\times0.6=120$ individuals per year. The $\frac{K-N}{K}$ term is why growth is fastest near $N=K/2$ and slows toward zero as $N$ approaches $K$.

    ไทย

    ประชากร คือบุคคลของชนิดเดียวกันในพื้นที่หนึ่ง การเติบโตของมันขึ้นอยู่กับอัตราการเกิด การตาย การอพยพเข้า และการอพยพออก การเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล (รูป $J$) เกิดขึ้นเมื่อมีทรัพยากรไม่จำกัด; การเติบโตแบบลอจิสติก (รูป $S$) จะชะลอตัวลงที่ ความจุรองรับ $K$ – ซึ่งเป็นจำนวนสูงสุดที่สิ่งแวดล้อมสามารถรองรับได้ – หลัง遵循 $\dfrac{dN}{dt}=r_{\max}N\dfrac{K-N}{K}$.

    การเติบโตของประชากร: lag, exponential, แล้ว plateau ที่ carrying capacity
    การเติบโตของประชากร: lag, exponential, แล้ว plateau ที่ carrying capacity

    ตัวอย่างวิธีทำ. ประชากรมี $r_{\max}=0.5\ \text{yr}^{-1}$, ความจุรองรับ $K=1000$, และขนาดปัจจุบัน $N=400$. ดังนั้น $\dfrac{dN}{dt}=0.5\times400\times\dfrac{1000-400}{1000}=0.5\times400\times0.6=120$ ตัวต่อปี. พจน์ $\frac{K-N}{K}$ เป็นเหตุผลที่การเติบโตเร็วที่สุดใกล้ $N=K/2$ และช้าลงเป็นศูนย์เมื่อ $N$ เข้าใกล้ $K$.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Grow a population to carrying capacity · ⁨让种群增长至环境容纳量⁩

    A population grows fast when small, then slows as it nears its carrying capacity $K$ — logistic growth. Raise the growth rate and watch it level off. · ⁨种群在较小时快速增长,随后接近其环境容纳量$K$时增速放缓——这是逻辑斯谛增长。提高增长率并观察其趋于平稳。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    population/ˌpɒpjʊˈleɪʃn/ ประชากร
    Exponential growth/ˌekspəˈnenʃl ɡrəʊθ/ การเติบโตแบบเอกซ์โพเนนเชียล
    logistic growth/ləˈdʒɪstɪk ɡrəʊθ/ การเติบโตแบบลอจิสติก
    carrying capacity/ˈkæriɪŋ kəˈpæsɪti/ ความจุการรองรับ
    8.4

    Effect of Density on Populations · ⁨ผลกระทบของความหนาแน่นต่อประชากร⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 4 — Systems Interactions: Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 8.4.A: Explain how the density of a population affects and is determined by resource availability in the environment.

    • 8.4.A.1 Carrying capacity is the sustainable abundance of a species that can be supported by the ecosystem's total available resources.
    • 8.4.A.2 As limits to growth attributable to density-dependent and density-independent factors are imposed, a logistic growth model typically ensues.
      • Equation: Logistical Growth — $\dfrac{dN}{dt} = r_{max} N \left( \dfrac{K - N}{K} \right)$ where $dt$ = change in time; $N$ = population size; $dN$ = change in population size; $r_{max}$ = maximum per capita growth rate of population; $K$ = carrying capacity
    ไทย

    แนวคิดหลัก 4 — ระบบและปฏิสัมพันธ์: ระบบชีวภาพมีปฏิสัมพันธ์กัน และระบบเหล่านี้พร้อมทั้งปฏิสัมพันธ์将它们 exhibits的性质 exhibiting 复杂性质。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.4.A: อธิบายว่าความหนาแน่นของประชากรมีผลต่อและถูกกำหนดโดยความพร้อมใช้งานของทรัพยากรในสิ่งแวดล้อมอย่างไร

    • 8.4.A.1 ความจุในการรองรับ (Carrying capacity) คือปริมาณที่ยั่งยืนของสปีชีส์ซึ่งสามารถรองรับได้ด้วยทรัพยากรทั้งหมดที่มีอยู่ในระบบนิเวศ
    • 8.4.A.2 เมื่อมีข้อจำกัดต่อการเติบโตจากปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับความหนาแน่นและปัจจัยที่ไม่เกี่ยวข้องกับความหนาแน่นถูกนำมาใช้ จะเกิดโมเดลการเติบโตแบบโลจิสติกส์ขึ้นโดยทั่วไป
      • สมการ: การเติบโตแบบโลจิสติกส์ — $\dfrac{dN}{dt} = r_{max} N \left( \dfrac{K - N}{K} \right)$ โดยที่ $dt$ = การเปลี่ยนแปลงของเวลา; $N$ = ขนาดของประชากร; $dN$ = การเปลี่ยนแปลงของขนาดประชากร; $r_{max}$ = อัตราการเติบโตสูงสุดต่อหัวของประชากร; $K$ = ความจุในการรองรับ

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Some factors depend on crowding, others do not:

    • Density-dependent 密度制约 factors intensify as a population grows – competition, predation, disease.
    • Density-independent 非密度制约 factors act regardless of density – weather, natural disasters.

    These factors regulate population size around the carrying capacity.

    ไทย

    ปัจจัยบางอย่างเป็นไปตามความแออัด บางอย่างไม่ใช่:

    • ปัจจัยที่ขึ้นกับความหนาแน่น: ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นเมื่อประชากรเติบโต – การแข่งขัน การล่าเหยื่อ โรคระบาด
    • ปัจจัยที่ไม่ขึ้นกับความหนาแน่น: ทำงานโดยไม่คำนึงถึงความหนาแน่น – สภาพอากาศ ภัยธรรมชาติ

    ปัจจัยเหล่านี้ควบคุมขนาดประชากรรอบๆ ความจุรองรับ

    ฝูงกวางหนาแน่น: density-dependent factors เช่นโรคและการแข่งขันอาหาร intensified เมื่อจำนวนเพิ่มขึ้น
    ฝูงกวางหนาแน่น: density-dependent factors เช่นโรคและการแข่งขันอาหาร intensified เมื่อจำนวนเพิ่มขึ้น
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Density-dependent/ˈdensɪti dɪˈpendənt/ ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น
    Density-independent/ˈdensɪti ˌɪndɪˈpendənt/ ไม่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น
    community/kəˈmjuːnɪti/ ชุมชน
    competition/ˌkɒmpəˈtɪʃn/ การแข่งขัน
    predation/prɪˈdeɪʃn/ predation
    8.5

    Community Ecology · ⁨ภูมิศาสตร์ชุมชน (Community Ecology)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

    Learning Objective 8.5.A: Describe the structure of a community according to its species composition and diversity.

    • 8.5.A.1 The structure of a community is measured and described in terms of species composition and species diversity.
      • Equation: Simpson's Diversity Index — $\text{Diversity Index} = 1 - \sum \left( \dfrac{n}{N} \right)^2$ where $n$ = total number of organisms of a particular species; $N$ = total number of organisms of all species

    Learning Objective 8.5.B: Explain how interactions within and among populations influence community structure.

    • 8.5.B.1 Communities are groups of interacting populations of different species that change over time based on the interactions between those populations.
    • 8.5.B.2 Interactions among populations determine how they access energy and matter within a community.
    • 8.5.B.3 Relationships among interacting populations can be characterized by positive and negative effects and can be modeled. Examples include predator/prey interactions, cooperation, trophic cascades, and niche partitioning.
    • 8.5.B.4 Competition, predation, and symbioses, including parasitism, mutualism, and commensalism, can drive population dynamics.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 2 — พลังงาน: ระบบชีวภาพใช้พลังงานและหน่วยสร้างโมเลกุลเพื่อการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการรักษาสมดุลภายในแบบไดนามิก

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.5.A: อธิบายโครงสร้างของชุมชนตามองค์ประกอบและความหลากหลายของสปีชีส์

    • 8.5.A.1 โครงสร้างของชุมชนถูกวัดและอธิบายโดยองค์ประกอบของสปีชีส์และความหลากหลายของสปีชีส์
      • สมการ: ดัชนีความหลากหลายของซิมป์สัน — $\text{Diversity Index} = 1 - \sum \left( \dfrac{n}{N} \right)^2$ โดยที่ $n$ = จำนวนรวมของสิ่งมีชีวิตในสปีชีส์หนึ่ง; $N$ = จำนวนรวมของสิ่งมีชีวิตในทุกสปีชีส์

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.5.B: อธิบายว่าปฏิสัมพันธ์ภายในและระหว่างประชากรมีผลต่อโครงสร้างของชุมชนอย่างไร

    • 8.5.B.1 ชุมชนคือกลุ่มของประชากรที่ต่างกันชนิดซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กัน เปลี่ยนแปลงไปตามเวลาโดยขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากรเหล่านั้น
    • 8.5.B.2 ปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากรกำหนดวิธีการเข้าถึงพลังงานและสารภายในชุมชน
    • 8.5.B.3 ความสัมพันธ์ระหว่างประชากรที่มีปฏิสัมพันธ์กันสามารถจำแนกโดยผลกระทบเชิงบวกและลบ และสามารถจำลองเป็นแบบจำลองได้ ตัวอย่างเช่น ปฏิสัมพันธ์ผู้ล่า/เหยื่อ การร่วมมือกัน การ CASCADE Trophic และการแบ่งแยกนิช
    • 8.5.B.4 การแข่งขัน การล่า และความสัมพันธ์แบบ symbiosis รวมถึง parasitism mutualism และ commensalism สามารถขับเคลื่อนพลวัตของประชากร

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A community 群落 is all the interacting populations in an area. Key interactions: competition 竞争 (for shared resources), predation 捕食, symbiosis 共生 – mutualism (both benefit), commensalism (one benefits, other unaffected), and parasitism (one benefits, other harmed). These relationships shape which species coexist.

    ไทย
    ปลากระดองใน Tentacles ของแมงกะพรุนทะเล — Mutualism แบบหนังสือเรียน
    ปลากระดองใน Tentacles ของแมงกะพรุนทะเล — Mutualism แบบหนังสือเรียน

    ชุมชน คือทุกประชากรที่สัมพันธ์กันในพื้นที่หนึ่ง การสัมพันธ์ที่สำคัญ: การแข่งขัน (เพื่อทรัพยากรร่วมกัน), การล่าเหยื่อ, symbiosis – mutualism (ทั้งสองฝ่ายได้รับประโยชน์), commensalism (ฝ่ายหนึ่งได้รับประโยชน์ อีกฝ่ายไม่ได้รับผลกระทบ), และ parasitism (ฝ่ายหนึ่งได้รับประโยชน์ อีกฝ่ายเสียหาย) ความสัมพันธ์เหล่านี้กำหนดว่าชนิดใดอยู่ร่วมกันได้

    Food web เชื่อมต่อหลาย food chains เข้าด้วยกัน
    Food web เชื่อมต่อหลาย food chains เข้าด้วยกัน
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    food chain/fuːd tʃeɪn/ ห่วงโซ่อาหาร
    symbiosis/ˌsɪmbaɪˈəʊsɪs/ การอยู่ร่วมกัน
    8.6

    Biodiversity · ⁨ความหลากหลายทางชีวภาพ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 4 — Systems Interactions: Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 8.6.A: Describe the relationship between ecosystem diversity and its resilience to changes in the environment.

    • 8.6.A.1 Natural and artificial ecosystems with fewer component parts, and with little diversity among the parts, are often less resilient to changes in the environment.
    • 8.6.A.2 Keystone species, producers, and essential abiotic and biotic factors contribute to maintaining the diversity of an ecosystem.

    Learning Objective 8.6.B: Explain how the addition or removal of any component of an ecosystem will affect its overall short-term and long-term structure.

    • 8.6.B.1 The effects of keystone species on the ecosystem are disproportionate relative to their abundance in the ecosystem. When they are removed from the ecosystem, it often collapses.
    ไทย

    แนวคิดหลัก 4 — ระบบและปฏิสัมพันธ์: ระบบชีวภาพมีปฏิสัมพันธ์กัน และระบบเหล่านี้พร้อมทั้งปฏิสัมพันธ์将它们 exhibits的性质 exhibiting 复杂性质。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.6.A: อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความหลากหลายของระบบนิเวศและความสามารถในการฟื้นตัวจากการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อม

    • 8.6.A.1 ระบบนิเวศธรรมชาติและระบบนิเวศประดิษฐ์ที่มีส่วนประกอบน้อยลง และความหลากหลายระหว่างส่วนประกอบต่ำ มักมีความสามารถในการฟื้นตัวจากการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า
    • 8.6.A.2 สปีชีส์หลัก ผู้ผลิต และปัจจัย abiotic และ biotic ที่จำเป็น ช่วยในการรักษาความหลากหลายของระบบนิเวศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.6.B: อธิบายว่าการเพิ่มหรือการกำจัดส่วนประกอบใด ๆ ของระบบนิเวศจะมีผลต่อโครงสร้างระยะสั้นและระยะยาวโดยรวมอย่างไร

    • 8.6.B.1 ผลกระทบของสปีชีส์หลักต่อระบบนิเวศมีมากเมื่อเทียบกับจำนวน它们在ระบบนิเวศ เมื่อถูกกำจัดออกจากระบบนิเวศ ระบบนิเวศมักจะล่มสลาย

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Biodiversity 生物多样性 is the variety of life – genes, species, and ecosystems. Higher diversity generally makes a community more resilient 有韧性, better able to withstand and recover from disturbance. A keystone species 关键种 has an outsized effect, so losing it can collapse the community.

    ไทย
    Coral reef outcrop: Biodiversity สูงในระบบนิเวศทางทะเลที่มี Productivity สูง
    Coral reef outcrop: Biodiversity สูงในระบบนิเวศทางทะเลที่มี Productivity สูง

    ความหลากหลายทางชีวภาพ คือความหลากหลายของชีวิต – ยีน ชนิด และระบบนิเวศ ความหลากหลายที่สูงขึ้นมักทำให้ชุมชนมีความ ยืดหยุ่น มากขึ้น สามารถทนทานและฟื้นตัวจากการรบกวนได้ดี species หลัก มีอิทธิพลอย่างมาก ดังนั้นการสูญเสียมันอาจทำให้ชุมชนพังทลายได้

    Biodiversity ที่สามระดับ: Genetic, Species, และ Habitat
    Biodiversity ที่สามระดับ: Genetic, Species, และ Habitat
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Biodiversity/ˌbaɪəʊdaɪˈvɜːsɪti/ ความหลากหลายทางชีวภาพ
    resilient/rɪˈsɪlɪənt/ ยืดหยุ่น (resilient)
    keystone species/ˈkiːstəʊn ˈspiːsiːz/ สปีชีส์สำคัญ
    8.7

    Disruptions in Ecosystems · ⁨ความรบกวนในระบบนิเวศ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Big Idea 1 — Evolution: The process of evolution drives the diversity and unity of life.

    Learning Objective 8.7.A: Explain the interaction between the environment and random or preexisting variations in populations.

    • 8.7.A.1 An adaptation is a genetic variation that is favored by selection and manifests as a trait that provides an advantage to an organism in a particular environment.
    • 8.7.A.2 Heterozygote advantage is when the heterozygous genotype has a higher relative fitness than either the homozygous dominant or homozygous recessive genotype.
    • 8.7.A.3 Mutations are not directed by specific environmental pressures.

    Big Idea 4 — Systems Interactions: Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

    Learning Objective 8.7.B: Explain how invasive species affect ecosystem dynamics.

    • 8.7.B.1 The intentional or unintentional introduction of an invasive species can allow the species to exploit a new niche free of predators or competitors or to outcompete native species for resources.
      • Illustrative examples for 8.7.B.1:
        • Kudzu
        • Zebra mussels

    Learning Objective 8.7.C: Describe human activities that lead to changes in ecosystem structure and dynamics.

    • 8.7.C.1 Human impact accelerates changes at local and global levels. These activities can drive changes in ecosystems, such as the following, that cause extinctions to occur:
      • i. Biomagnification
      • ii. Eutrophication
      • Illustrative examples for 8.7.C.1:
        • Dutch elm disease
        • Potato blight

    Learning Objective 8.7.D: Explain how geological and meteorological activity leads to changes in ecosystem structure and dynamics.

    • 8.7.D.1 Geological and meteorological events affect habitat change and ecosystem distribution. Biogeographical studies illustrate these changes.
      • Illustrative examples for 8.7.D.1:
        • Global climate change
        • Logging
        • Urbanization
        • Monocropping
        • El Nino
        • Continental drift
        • Meteor impact on dinosaurs
    ไทย

    แนวคิดใหญ่ 1 — วิวัฒนาการ: กระบวนการวิวัฒนาการขับเคลื่อนความหลากหลายและความเป็นเอกภาพของชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.7.A: อธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งแวดล้อมกับความแปรปรวนแบบสุ่มหรือความแปรปรวนที่มีอยู่เดิมในประชากร

    • 8.7.A.1 การปรับตัวคือการแปรผันทางพันธุกรรมที่ถูกเลือกสรรสนับสนุนและแสดงออก sebagaiลักษณะที่ให้ข้อดีแก่สิ่งมีชีวิตในสิ่งแวดล้อมเฉพาะทาง
    • 8.7.A.2 ข้อได้เปรียบของ heterozygote คือเมื่อ genotypes แบบ heterozygous มี relative fitness สูงกว่า genotype แบบ homozygous dominant หรือ homozygous recessive อย่างใดอย่างหนึ่ง
    • 8.7.A.3 การกลายพันธุ์ไม่ได้ถูกชี้แนะโดยแรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมเฉพาะทาง

    แนวคิดหลัก 4 — ระบบและปฏิสัมพันธ์: ระบบชีวภาพมีปฏิสัมพันธ์กัน และระบบเหล่านี้พร้อมทั้งปฏิสัมพันธ์将它们 exhibits的性质 exhibiting 复杂性质。

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.7.B: อธิบายว่าสปีชีส์รุกรานมีผลต่อพลวัตของระบบนิเวศอย่างไร

    • 8.7.B.1 การนำสปีชีส์รุกรานเข้ามาทั้งอย่างตั้งใจหรือไม่ตั้งใจอาจทำให้สปีชีส์นั้นใช้ประโยชน์จาก niche ใหม่ที่ไม่มีผู้ล่าหรือคู่แข่ง หรือแย่งชิงทรัพยากรกับสปีชีส์พื้นเมืองได้
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 8.7.B.1:
        • Kudzu
        • Zebra mussels

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.7.C: อธิบายกิจกรรมของมนุษย์ที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและพลวัตของระบบนิเวศ

    • 8.7.C.1 ผลกระทบของมนุษย์เร่งการเปลี่ยนแปลงในระดับท้องถิ่นและระดับโลก กิจกรรมเหล่านี้สามารถขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศ เช่น ต่อไปนี้ ซึ่งทำให้เกิดการสูญพันธุ์:
      • i. Biomagnification
      • ii. Eutrophication
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 8.7.C.1:
        • Dutch elm disease
        • Potato blight

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ 8.7.D: อธิบายว่ากิจกรรมทางธรณีวิทยาและอุตุนิยมวิทยาส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและพลวัตของระบบนิเวศได้อย่างไร

    • 8.7.D.1 เหตุการณ์ทางธรณีวิทยาและอุตุนิยมวิทยามีผลต่อการเปลี่ยนแปลงแหล่งอาศัยและการกระจายตัวของระบบนิเวศ การศึกษา biogeographical แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ 8.7.D.1:
        • การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก
        • การตัดไม้ทำลายป่า
        • การขยายตัวของเมือง
        • การปลูกพืชชนิดเดียวซ้ำๆ
        • ปรากฏการณ์เอลนิ뇨
        • การเคลื่อนตัวของทวีป
        • การชนของอุกกาบาตกับไดโนเสาร์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Ecosystems change from natural and human causes – climate shifts, invasive species, habitat loss, and pollution. A disturbance can trigger ecological succession 生态演替 (the community rebuilds over time). Because species are interconnected, a change to one – especially a keystone or a trophic level – can ripple through the whole ecosystem.

    ไทย
    ภูมิทัศน์ที่ถูกตัดไม้ – การสูญเสียที่อยู่อาศัยคือการรบกวนสำคัญต่อระบบนิเวศ
    ภูมิทัศน์ที่ถูกตัดไม้ – การสูญเสียที่อยู่อาศัยคือการรบกวนสำคัญต่อระบบนิเวศ

    ระบบนิเวศเปลี่ยนแปลงทั้งจากสาเหตุทางธรรมชาติและมนุษย์ – การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ species กบฏ การสูญเสียแหล่งอาศัย และมลพิษ การรบกวนสามารถกระตุ้น ecological succession (ชุมชนสร้างใหม่ตามเวลา) เนื่องจาก species มีความเชื่อมโยงกัน การเปลี่ยนแปลงที่จุดใดจุดหนึ่ง – โดยเฉพาะ species หลัก หรือระดับโภชนาการ – สามารถส่งผลกระทบเป็นคลื่นผ่านทั้งระบบนิเวศ

    การตัดไม้ลด Biodiversity และทำให้เกิดการกัดเซาะ น้ำท่วม, และ CO2 สูงขึ้น
    การตัดไม้ลด Biodiversity และทำให้เกิดการกัดเซาะ น้ำท่วม, และ CO2 สูงขึ้น
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    ecological succession/ˌekəˈlɒdʒɪkl səkˈseʃn/ การเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยา (ecological succession)
    8.7

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Apply the 10% rule: about 90% of energy is lost at each trophic level, so food chains are short.
    • Distinguish exponential ($J$) from logistic ($S$) growth; the latter levels off at the carrying capacity ($\frac{dN}{dt}=r_{\max}N\frac{K-N}{K}$).
    • Separate density-dependent (competition, disease, predation) from density-independent (weather) limiting factors.
    • Name community interactions (competition, predation, symbiosis) and the effect of a keystone species.
    • Explain how disturbing one species — especially a keystone or a whole trophic level — ripples through the ecosystem.
    ไทย
    • ใช้ 10% rule: ประมาณ 90% ของพลังงานสูญเสีย在每个ระดับโภชนาการ, ดังนั้นสายโซ่อาหารจึงสั้น
    • แยกแยะการเติบโตแบบ เอ็กซ์โพเนนเชียล ($J$) ออกจากการเติบโตแบบ โลจิสติก ($S$); แบบหลังจะเข้าสู่สภาวะสมดุลที่ ความจุรองรับ ($\frac{dN}{dt}=r_{\max}N\frac{K-N}{K}$).
    • แยกแยะปัจจัยจำกัดแบบ ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น (การแข่งขัน, โรค, การล่า) ออกจากปัจจัยจำกัดแบบ ไม่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น (สภาพอากาศ)
    • ชื่อกิจกรรมของชุมชน (การแข่งขัน, การล่า, ความสัมพันธ์ทางชีวภาพ) และผลกระทบของ สปีชีส์หลัก
    • อธิบายว่าเมื่อรบกวนสปีชีส์หนึ่ง โดยเฉพาะสปีชีส์หลักหรือระดับอาหารทั้งหมด จะเกิดคลื่นกระทบผ่านระบบนิเวศได้อย่างไร

Log in or create account · ⁨เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี⁩

IGCSE, A-Level & AP