ជីវវិទ្យា: មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃជីវវិទ្យាទំនើប

មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃជីវវិទ្យាទំនើប 

ភាគច្រើននៃជីវវិទ្យាទំនើបត្រូវបានចូលរួមផ្សំក្នុងគោលការណ៍រួមប្រាំយ៉ាង៖ ទ្រឹស្ដីកោសិកា វិវត្តន៍ ពន្ធុវិទ្យា លំនឹងសទិសភាព និង ថាមពល ។

 ទ្រឹស្ដីកោសិកា 

thumb|left|កោសិកាក្នុងវប្បកម្ម ដាក់ពណ៌ឲ្យ ជាតិស្នែង (ក្រហម) និង ជ.ស.ដ. (បៃតង)
ទ្រឹស្ដីបទកោសិកា ថ្លែងថាកោសិកា គឺជាអង្គមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃជីវិត ហើយថាគ្រប់អ្វីៗទាំងអស់ដែលមានជីវិតគឺត្រូវផ្សំគ្នាពីកោសិកាមួយ ឬ ច្រើនកោសិកា ឬ ផលលាក់កំបាំងនៃកោសិកាទាំងនោះ (ឧ. ពួកសំបក) ។ កោសិកាទាំងអស់កើនឡើងពីកោសិកាដ៏ទៃៗទៀតតាមរយៈចំណែកកោសិកា ។ នៅក្នុងសារពាង្គកាយពហុកោសិកា គ្រប់កោសិកាក្នុងខ្លួនរបស់សារពាង្គកាយនោះមានកំណើតបំផុតមកពីកោសិកាតែមួយនៅក្នុងស៊ុតដែលអំណោយផល ។ កោសិកាក៏ត្រូវបានចាត់ទុកផងដែរ ជាអង្គសំខាន់ក្នុងដំណើរការខាងរោគសាស្ត្រ ។ ដោយបន្ថែម បាតុភូតនៃលំហូរថាមពលកើតឡើងក្នុងកោសិកាជាច្រើន ក្នុងដំណាក់កាលដែលគឺជាផ្នែកមួយនៃមុខងារដែលគេស្គាល់ថាជាការរំលាយអាហារ ។ ជាចុងក្រោយ កោសិកាទាំងអស់មានពត៌មានតំណពូជ (ជ.ស.ដ.) ដែលត្រូវបានផ្ទេរពីកោសិកាទៅកោសិកាកំឡុងពេលចំណែកកោសិកា ។

 វិវត្តន៍ 
thumb|right|300px|ជម្រើសធម្មជាតិនៃប្រជាជនដោយការដាក់ពណ៌ខ្មៅ ។ 

គំនិតដែលកំពុងតែរៀបចំជាស្នូលក្នុងជីវវិទ្យា គឺថាជីវិតផ្លាស់ប្ដូរ និង អភិវឌ្ឍតាមរយៈការវិវត្ត ហើយថាទម្រង់ជីវិតទាំងអស់ត្រូវបានដឹងថាមានដើមកំណើតទូទៅសាមញ្ញ ។ ដោយបានបញ្ចូលក្នុងសទ្ទានុក្រមវិទ្យាសាស្ត្រដោយ ហ្សង់-បាប់ទីសតឺ ដឺ ឡាម៉ាក (Jean-Baptiste de Lamarck) នៅឆ្នាំ១៨០៩  ហើយវិវត្តន៍ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ ឆាលឡិស ដាវីន (Charles Darwin) ហាបសិបឆ្នាំក្រោយមកទៀតក្លាយជាទ្រឹស្ដីស្ថិតស្ថេរមួយ នៅពេលដែលលោកបានធ្វើឲ្យច្បាស់ឡើងនូវកម្លាំងដែលកំពុងដំណើរការរបស់វា: ជម្រើសធម្មជាតិ ។The Complete Works of Darwin Online - Biography. darwin-online.org.uk. Retrieved on 2006-12-15As Darwinian scholar Joseph Carroll of the University of Missouri–St. Louis puts it in his introduction to a modern reprint of Darwin's work: "The Origin of Species has special claims on our attention. It is one of the two or three most significant works of all time—one of those works that fundamentally and permanently alter our vision of the world....It is argued with a singularly rigorous consistency but it is also eloquent, imaginatively evocative, and rhetorically compelling."  (អាល់ផ្វ្រេដ រូសសេល វលឡេនស៍ (Alfred Russel Wallace) ត្រូវបានគេទទួលស្គាល់តាមរបកគំហើញរួមគ្នា នៃគំនិតនេះពេលនោះលោកបានជួយស្រាវជ្រាវ និង ពិសោធន៍ជាមួយគំនិតនៃវិវត្តន៍ ។)Shermer p. 149. វិវត្តន៍ឥឡូវត្រូវបានប្រើដើម្បីពន្យល់ការផ្លាស់ប្ដូរដ៏ធំនៃជីវិត ដែលបានរកឃើញលើផែនដី ។

លោកដាវីនបានចេញទ្រឹស្ដីថាប្រភេទ និង ការបង្កាត់បានរីកចម្រើនតាមរយៈដំណើរការនៃជម្រើសធម្មជាតិ និង ជម្រើសសប្បនិមិត្ត ឬ ការបង្កាត់ជ្រើសរើស ។Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, 1st, John Murray សំណាត់ពន្ធុ ត្រូវបានក្រសោបជាយន្តការនៃការអភិវឌ្ឍន៍វិវត្តក្នុងសំយោគទំនើបនៃទ្រឹស្ដីបទនេះ ។

ប្រវត្តិការវិវត្តនៃប្រភេទ ដែលក្នុងនោះពិពណ៌នាលក្ខណៈនៃប្រភេទផ្សេងៗ មកពីក្នុងនោះវាបានជាប់ពូជរួមគ្នាជាមួយទំនាក់ទំនង ពង្សាវលីទៅគ្រប់ប្រភេទផ្សេងៗដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាសាខាពន្ធុ របស់វា ។ មធ្យោបាយផ្សេងៗដ៏ទូលំទូលាយជាច្រើន សម្រាប់ជីវវិទ្យាបង្កើតពត៌មានអំពីសាខាពន្ធុ ។ ទាំងនេះរួមមានការប្រៀបធៀបនៃលទ្ធផលជ.ស.ដ.ដែលបានប្រព្រឹត្តិជាមួយអណូជីវវិទ្យា ឬ បណ្ដុំពន្ធុវិទ្យា និង ការប្រៀបធៀបនៃបាសាណីភូត ឬ កំណត់ត្រាផ្សេងនៃភាវៈរស់ចំណាស់ៗក្នុងបាសាណីភូតវិទ្យា ។ ពួកអ្នកជីវវិទូរៀបចំ និង វិភាគទំនាក់ទំនងវិវត្ត តាមរយៈក្បួនវិធីសាស្ត្រផ្សេងៗ រួមមានសាខាពន្ធុវិទ្យា លក្ខណវិទ្យា និង មែកវិទ្យា ។ (ចំពោះការសង្ខេបនៃព្រឹត្តិការណ៍សំខាន់ៗក្នុងវិវត្តន៍ នៃជីវិតតាមដែលបានយល់ដឹងថ្មីៗដោយពួកអ្នកជីវវិទូ សូមមើល កាលប្បវត្តិវិវត្ត ។)

ទ្រឹស្ដីបទវិវត្តសន្មតថាគ្រប់សារពាង្គកាយទាំងអស់នៅលើផែនដី ទាំងមានជីវិត និង ផុតពូជ បានជាប់ខ្សែពីបុព្វបុរសទូទៅសាមញ្ញមួយ ឬ អាងពន្ធុនៃបុព្វបុរស ។ បុព្វបុរសនៃគ្រប់សារពាង្គកាយជាទូទៅ នៃចក្រវាឡចុងក្រោយនេះត្រូវបានគេជឿថាបានលេចរូបរាងឡើងប្រហែល៣.៥ដប់កោដិ (ទ្វេរលាន)ឆ្នាំកន្លងទៅហើយ ។ ពួកអ្នកជីវវិទូជាទូទៅចាត់ទុកចក្រវាឡភាព និង សព្វដ្ឋភាពនៃក្រមពន្ធុជាភស្តុតាង ដែលអនុគ្រោះដល់ទ្រឹស្ដីនៃខ្សែស្រឡាយទូទៅក្នុងចក្រវាឡគ្រប់វេត្រាណូ បោរាណាណូ និង ពួកសុធញ្ញទាំងអស់ (សូមមើល: ដើមកំណើតនៃជីវិត) ។

 ពន្ធុវិទ្យា 

left|thumb|ក្រឡាពុនណេត ដែលរៀបរាប់ការប្រសព្វរវាងដើមសណ្ដែក
បារាំងពីរ ដែលវិសទិសណ្ឌសម្រាប់ផ្កា
ពណ៌ ស្វាយ (ខ) 
 និង ពណ៌ស (ឃ)
ពន្ធុគឺជាអង្គសំខាន់ៗនៃទាយាទភាពក្នុងគ្រប់សារពាង្គកាយទាំងអស់ ។ ពន្ធុមួយគឺជាអង្គមួយនៃតំណពូជ ហើយស៊ីគ្នាទៅនឹងតំបន់មួយនៃជ.ស.ដ. (ADN) ដែលជះឥទ្ធិពលទម្រង់ ឬក៏ មុខងារនៃសរីរាង្គមួយនៅក្នុងរបៀបជាក់លាក់ជាច្រើន ។ គ្រប់សារពាង្គកាយទាំងអស់ ចាប់ពីវេត្រាណូរហូតដល់ពួកសត្វ ចែករំលែកនូវយន្តម័យ(ឬយន្តការ)គ្រឹះដែលចម្លង និង បកប្រែជ.ស.ដ. (ADN) ទៅជា ពួកមូលជាតិ (ប្រូតេអ៊ីន) ។ កោសិកាជាច្រើន កត់ក្រមពន្ធុជ.ស.ដ. (ADN) ទៅជាកំណែជ.ស.ស. (ARN) មួយ នៃពន្ធុ និង អង្គស្ករនយស្តិ (រីបូសូម) មួយក្រោយមកបកប្រែ ជ.ស.ស. (ARN) ទៅជាមូលជាតិ (ប្រូតេអ៊ីន) មួយ បន្តដោយពួកជំនូរអាមីន (អាស៊ីតអាមីណូ)។ ក្រមបំណកប្រែ ពីក្រមាណូ ជ.ស.ស.(ARN)ទៅជាជំនូរអាមីន (អាស៊ីតអាមីន) គឺដូចគ្នាចំពោះសារពាង្គកាយភាគច្រើន ប៉ុន្តែផ្សេងគ្នាតិចតួចចំពោះភាគខ្លះ ។ ជាឧទាហរណ៍ លទ្ធផលនៃជ.ស.ដ.(ADN)ដែលសរសេរក្រមសម្រាប់ទីបជាតិ (អាំងសូលីន) ក្នុងមនុស្សជាច្រើនក៏សរសេរក្រមសម្រាប់ទីបធាតុ នៅពេលបានបញ្ចូលទៅក្នុងសារពាង្គកាយផ្សេងៗ ដូចជារុក្ខជាតិជាច្រើន ។From SemBiosys, A New Kind Of Insulin INSIDE WALL STREET By Gene G. Marcial(AUGUST 13, 2007)http://www.i-sis.org.uk/gmSaffloweHumanPro-Insulin.php

ជ.ស.ដ.(ADN) កើតឡើងជាធម្មតាជាពួកវណ្ណាង្គ (ក្រូម៉ូសូម)ជាខ្សែបន្ទាត់នៅក្នុងសុធញ្ញ (អឺការីយ៉ូត) និង វណ្ណាង្គជារង្វង់មូលក្នុងពួកបុរេធញ្ញ (ប្រូការីយ៉ូត) ។ វណ្ណាង្គមួយគឺជារចនាសម្ព័ន្ធមួយដែលប្រកបដោយជ.ស.ដ. (ADN) និង ពួកហ៊ីស្តូន (histone) ។ ការកំណត់នៃពួកវណ្ណាង្គក្នុងកោសិកាមួយ និង ពត៌មានតំណពូជដទៃផ្សេងទៀតបានរកឃើញនៅក្នុង សូត្រគុលិកា (mitochondria) ខ្មហរិត (chloroplasts) ឬទីតាំងផ្សេងៗទៀតដែលគេស្គាល់ជាសំនុំថាបណ្ដុំពន្ធុរបស់វា ។ នៅក្នុងពួកសុធញ្ញ ជ.ស.ដ. (ADN)នៃបណ្ដុំពន្ធុត្រូវតាំងនៅក្នុងស្នូលកោសិកា រួមគ្នាជាមួយនឹងចំនួនជាច្រើនតូចៗក្នុង ពួកសូត្រគុលិកា (មីតូកុងទ្រី) និង ពួកខ្មហរិត (ក្លរ៉ូប្លាស) ។ នៅក្នុងពួកបុរេធញ្ញ ជ.ស.ដ. (ADN) ត្រូវបានចាប់យកក្នុងអង្គដែលមានរាងទៀងទាត់មួយនៅក្នុងកោសិកាបោ (ស៊ីតូប្លាស) ហៅថាស្នូលដូច (នុយក្លេអ៊ីត) ។ ពត៌មានពន្ធុក្នុងបណ្ដុំពន្ធុត្រូវចាប់បាននៅខាងក្នុងពួកពន្ធុ និង បង្គុំពេញលេញនៃពត៌មាននេះក្នុងសារពាង្គកាយមួយត្រូវបានគេហៅថាគំរូពន្ធុ (សែនណូទីប) ។

 លំនឹងសទិសភាព 

right|thumb|250pc| អធោវរក លាក់កំបាំងនូវ វ.ន.រ. ដែលដឹកនាំក្រពេញសេម្ហៈទៅលាក់វ.ន.ស.ជ. ។ ជាលំដាប់ វ.ន.ស.ជ. ដឹកនាំ ក្រសោមជិតវក្កំទៅលាក់ ស្តេរ៉ូលដូចស្រោបស្ករមធុរ ដូចជា តចមជ្ជៈ ។ ស.ស.ស. ក្រោយមកបានកាត់
បន្ថយអត្រានៃកំបាំងដោយ
អធោវរក និង ក្រពេញសេម្ហៈ 
ភ្លាមនោះចំនួនសមល្មមនៃស.ស.ស.
ត្រូវបានពន្លែង ។Raven, PH; Johnson, GB. Biology, Fifth Edition, Boston: Hill Companies, Inc. 1999. page 1058.
លំនឹងសទិសភាព គឺជាសមត្ថភាពនៃប្រព័ន្ធចំហមួយដើម្បីបន្ទៀងទាត់បរិស្ថានខាង ក្នុងរបស់ខ្លួនដើម្បីថែរក្សាលក្ខ័ណ្ឌនឹងនរដោយមធ្យោបាយខ្លះនៃការសម្របសម្រួលពហុថាមវន្តសមតាគ្រប់គ្រងដោយយន្តកម្មទៀងទាត់មួយចំនួនដែលប្រទាក់ទងគ្នា ។ គ្រប់ភាវៈរស់មានជីវិតទាំងអស់ មិនថាតែ ឯកកោសិកា ឬ ពហុកោសិកា បង្ហាញឲ្យឃើញនូវលំនឹងសទិសភាព ។Kelvin Rodolfo, Explanation of Homeostasis on scientificamerican.com. Retrieved Oct. 16, 2009.

ដើម្បីថែរក្សាថាមវន្តសមតា និង បន្តមុខងារខ្លះឲ្យមានប្រសិទ្ធភាព ប្រព័ន្ធមួយត្រូវតែលុប និង ឆ្លើយតបទៅនឹងវិបរិតជាច្រើន ។ បន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃវិបរិតមួយ ប្រព័ន្ធជីវវិទ្យាមួយឆ្លើយតបជាធម្មតាតាមរយៈតំនបអវិជ្ជមាន ។ នេះមានន័យថាលក្ខ័ណ្ឌដែលកំពុងតែបំនឹងតាមរយៈការកាត់បន្ថយ ឬ ការបង្កើននូវសកម្មភាពនៃសរីរាង្គឬប្រព័ន្ធមួយ ។ ឧទាហរណ៍មួយគឺជាការលែងនៃ មធុរធាតុ (glucagon)នៅពេលដែលកម្រិតស្ករមួយចំនួនទាបពេក ។

 ថាមពល 
thumb|240px|left|ទិដ្ឋភាពជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ ថាមពល និង ជីវិតមនុស្ស ។
ការរស់រាននៃភាវៈរស់មួយពឹងផ្អែកលើចំណូលបន្តនៃថាមពល ។ ប្រតិកម្មរសាយនៈ (គីមី)ដែលទទួលខុសត្រូវលើរចនាសម្ព័ន្ធ និង មុខងាររបស់វាត្រូវបានប្រគុំដើម្បីទាញយក ថាមពល ពីសារធាតុមួយចំនួនដែលដើរតួជាអាហាររបស់វា និង ប្រែរូបដើម្បីទៅជួយបង្កើតកោសិកាថ្មីៗ និង ទ្រទ្រង់កោសិកាទាំងនោះ ។ នៅក្នងដំណើរការនេះ ពួកអណូនៃក្រុមសារធាតុរសាយនៈ (គីមី) ដែលបង្កបង្កើតអាហារដើរតួពីរយ៉ាង ទីមួយ អាហារទាំងនោះប្រកបដោយថាមពល ដែលអាចត្រូវប្រែខ្លួនសម្រាប់ប្រតិកម្មរសាយនៈជាច្រើន ទីពីរ អាហារទាំងនោះចម្រើននូវរចនាសម្ព័ន្ធអណូថ្មីៗ ដែលបានបង្កើតឡើងនូវពួកជីវាណូ ។ 

សារពាង្គកាយជាច្រើនដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការបញ្ចូលនៃថាមពលទៅក្នុងនិវេសនប្រព័ន្ធមួយត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាពួកអ្នកផលិត ឬ ពួកស្វ័យជីព ។ ស្ទើរតែទាំងអស់នៃសារពាង្គកាយទាំងនេះទាញថាមពលពីព្រះអាទិត្យតាំងពីដើមរៀងមក ។ ពួករុក្ខជាតិ និង ពួករស្មីជីពដ៏ទៃទៀតប្រើថាមពលពន្លឺថ្ងៃឆ្លងកាត់ដំណើរការមួយ ដែលគេស្គាល់ថារស្មីសំយោគដើម្បីប្រែវត្ថុធាតុកម្រទៅជាពួកអណូសរីរាង្គ ដូចជា ជ.ត.រ. (ATP) ដែលចំណងរបស់សារធាតុនោះអាចត្រូវបែកខ្ញែកដើម្បីពន្លែងថាមពល ។ និវេសនប្រព័ន្ធ (បរិស្ថានប្រព័ន្ធ) ភាគតិចមួយ យ៉ាងណាក៏ដោយ ពឹងផ្អែកទាំងស្រុងលើថាមពលដែលបានទាញយកដោយពួក រសាយនជីពមកពីមេតាន ស្ពាន់ធ័រផ្គុំ ឬក៏ពួកប្រភពថាមពលគ្មានពន្លឺ ។Katrina Edwards. Microbiology of a Sediment Pond and the Underlying Young, Cold,
Hydrologically Active Ridge Flank. Woods Hole Oceanographic Institution.

ភាគខ្លះនៃថាមពលដែលចាប់បានត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតជីវៈដុលដើម្បីទ្រទ្រង់ជីវិត និង ផ្ដល់ថាមពលដើម្បីការលូតលាស់ និង ការអភិវឌ្ឍ ។ ភាគច្រើននៃថាមពលទាំងអស់នេះត្រូវបានបាត់បង់តាមកំដៅ និង អណូកាកសំណល់ជាច្រើន ។ ដំណើរការដ៏សំខាន់បំផុតសម្រាប់ការផ្ទេរថាមពលបានជាប់គាំង នៅក្នុងសារធាតុរសាយនៈជាច្រើនទៅជាថាមពលមានប្រយោជន៍ ដើម្បីទ្រទ្រង់ជីវិតគឺការរំលាយអាហារ និង ដំណកដង្ហើមកោសិកា ។Bartsch/Colvard, The Living Environment. (2009) New York State Prentice Hall Regents Review. Retrieved Oct. 16, 2009.