การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต

การรักษาด ุลยภาพของสิ่งมีชีวิต พรรณิภา พิมพ์ทอง วิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ (ว31101) หน่วยการเรียนรู้ที่ 2

1. บอกโครงสร้างและส่วนประกอบต่าง ๆ ของเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ได้(K) 2. บอกความส าคัญของส่วนประกอบต่าง ๆ ของเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ได้(K) 3. เปรียบเทียบโครงสร้างและหน้าที่ของส่วนประกอบต่าง ๆ ของเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ได้(P) 4. เป็นผู้มีวินัย ใฝ่รู้ มุ่งมั่นในการท างานและมีความรับผิดชอบ (A)

1. โครงสร้างและหน้าที่ของส่วนประกอบต่าง ๆ ของเซลล์สัตว์และเซลล์พืช ▪ เซลล์ (CELL) คือ หน่วยพื้นฐานที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต ▪ เซลล์มีขนาด 10-100 ไมโครเมตร ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ต้องอาศัยอุปกรณ์ ในการศึกษารูปร่าง และลักษณะ ได้แก่ กล้องจุลทรรศน์ ▪ แบ่งโครงสร้างพื้นฐานของเซลล์ได้ 3 ส่วน ได้แก่ ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ ไซโทพลาซึม นิวเคลียส ซึ่งเซลล์หมือนกันทั้งในพืชและในสัตว์ แต่รายละเอียดแตกต่างกันบ้าง ดังนี้

เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) ส่วนประกอบของเซลล์สัตว์ เยื่อหุ้มเซลล์ พบในเซลล์สิ่งมีชีวิตทุกชนิด ยกเว้นไวรัส ท าหน้าที่ ห่อหุ้ม เซลล์และเป็นเยื่อเลือกผ่าน ควบคุมปริมาณและชนิดของสารที่ผ่าน เข้าออกเซลล์ นิวเคลียส (nucleus) มีลักษณะค่อนข้างกลม อยู่บริเวณกลางเซลล์ ประกอบด้วย เยื่อหุ้มนิวเคลียส โครมาทิน และนิวคลีโอลัส นิวเคลียส ท าหน้าที่ ควบคุมการท างานต่าง ๆ ภายในเซลล์ การแบ่งเซลล์ และบรรจุสาร พันธุกรรม DNA

ส่วนประกอบของเซลล์สัตว์ เซนทริโอล (centriole) ไรโบโซม (ribosome) ออร์แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม เป็นแหล่งสร้างโปรตีนมี ลักษณะเป็นเม็ดเล็ก ๆ ล่องลอยอยู่ภายในเซลล์ และท า หน้าที่สังเคราะห์โปรตีนที่ใช้ในเซลล์/ออร์แกเนลล์ เป็นออร์แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม มีลักษณะเป็นแท่งรูปทรงกระบอก ภายในกลวง ประกอบด้วยหลอดเล็ก ๆ ที่เชื่อมต่อกัน เรียกว่า ไมโคร ทิวบูล (microtubule) เป็นแหล่งก าเนิดเส้นใยสปินเดิล ท าหน้าที่ดึง โครมาทิดให้แยกจากกันให้เซลล์มีการแบ่งตัว

โครงร่างของเซลล์ (cytoskeleton) ส่วนประกอบของเซลล์สัตว์ ร่างแหเอนโดพลาซึม (endoplasmic reticulum) ร่างแหเอนโดพลาซึมแบบขรุขระ (rough endoplasmic reticulum : RER) ชนิดที่มีไรโบโซมเกาะอยู่ ท าหน้าที่ สังเคราะห์โปรตีนที่ส่งออกนอก เซลล์ พบมาในตับอ่อน, กระเพาะอาหาร ร่างแหเอนโดพลาซึมแบบเรียบ (smooth endoplasmic reticulum: SER) ชนิดที่ไม่มีไรโบโซมเกาะอยู่ ท าหน้าที่ สังเคราะห์ไขมันและก าจัดสารพิษ พบมาก ในอัณฑะ, รังไข่, ต่อมหมวกไต, ตับ โครงสร้างที่ช่วยค้ าจุนเซลล์ เป็นเส้นใย ท าหน้าที่คงรูปร่างของเซลล์ มี 3 ชนิด คือ 1. ไมโครฟิลาเมนต์(microfilament) 2. อินเทอร์มีเดียฟิลา เมนต์(intermediate filament) 3. ไมโครทิวบลู(microtubule)

กอลจิคอมเพลกซ์ (golgi complex) หรือ กอลจิบอดี (golgi body) ส่วนประกอบของเซลล์สัตว์ ไลโซโซม (lysosome) มีลักษณะเป็นถุงแบน ๆ วางซ้อนกัน ท าหน้าที่ รับสาร เก็บสาร ต่าง ๆ ภายใน ตัดแต่งหรือต่อเติมโปรตีนให้สมบูรณ์ แล้วเคลื่อนย้าย ไปสู่จุดหมายปลายทางต่าง ๆ ทั้งภายในเซลล์และภายนอกเซลล์ เป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มเพียงชั้นเดียว มีลักษณะเป็นถุง ท าหน้าที่ ย่อยสลายอนุภาคและโมเลกุลสารอาหารภายในเซลล์ ท าลายเชื้อโรคและ สิ่งแปลกปลอมที่เข้าสู่เซลล์ และท าลายเซลล์ที่ตายแล้ว พบมากในเซลล์ เม็ดเลือดขาว

เพอรอกซิโซม (peroxisome) ส่วนประกอบของเซลล์สัตว์ ไมโทรคอนเดรีย (mitochondria) เป็นถุงที่บรรจุเอนไซม์ oxidative enzyme ท าลายสารพิษ พบมากที่เซลล์ตับ เป็นแหล่งผลิตสารพลังงานสูง คือ ATP เกี่ยวข้องกับการสลายอาหาร หรือการหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน เป็นออร์แกเนลล์มีไรโบโซมเป็น ของตัวเอง เซลล์ตับมี mitochondria มากที่สุด

ผนังเซลล์ (cell wall) ส่วนประกอบของเซลล์พืช เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) ผนังเซลล์ เป็นส่วนที่อยู่ชั้นนอกสุดของเซลล์ จะพบในเซลล์พืช เป็น โครงสร้างที่ก าหนดขอบเขตและรูปร่างของสิ่งมีชีวิต มีหน้าที่เพิ่มความ แข็งแรงให้แก่เซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด (Phospholipid bilayer) และโปรตีน เป็นส่วนมาก ท าหน้าที่ ห่อหุ้มส่วนที่เป็นของเหลวและออร์แกเนลล์ภายใน

แวคิวโอล (vacuole) ส่วนประกอบของเซลล์พืช คลอโรพลาสต์ (choloplast) แวคิวโอล พบเฉพาะในเซลล์พืช มีสีเขียวเพราะมีพลาสติดที่สะสมรงควัตถุ สีเขียวอยู่ภายใน นั่นคือคลอโรฟีล (Chloroohyll) ท าหน้าที่ช่วยใน การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช เป็นถุงขนาดใหญ่ มีเยื่อหุ้มเพียงชั้นเดียว โดยจ าแนกได้ 3 ชนิด ได้แก่ 1. food vacuole : เก็บสะสมอาหาร 2. contractile vacuole : ควบคุมสมดุลน้ า 3. sap vacuole : เก็บสะสมน้ า อาหารให้กับพืช

โครงสร้าง เซลล์สัตว์ เซลล์พืช 1. ผนังเซลล์2. เยื่อหุ้มเซลล์3. นิวเคลียส4. ไซโทพลาซึม5. คลอโรพลาสต์6. ไลโซโซม7. เซนทริโอล มี มี มี มี มี มี มี มี มี มี ไม่มี ไม่มี ไม่มี ไม่มี

ค าถามทบทวน 1. โครงสร้างที่ท าหน้าที่ในการห่อหุ้มเซลล์ที่พบในเซลล์พืชแต่ไม่พบในเซลล์สัตว์ ได้แก่ โครงสร้างใด 2. โครงสร้างที่ท าหน้าที่ในการควบคุมการท างานของเซลล์ ได้แก่โครงสร้างใด 3. ของเหลวที่อยู่รอบๆนิวเคลียสซึ่งเป็นที่อยู่ของออร์แกเนลล์ต่างๆเรียกว่าอะไร 4. ออร์แกเนลล์ใดบ้างที่พบในเซลล์พืชแต่ไม่พบในเซลล์สัตว์ 5. ออร์แกเนลล์ใดบ้างที่พบในเซลล์สัตว์แต่ไม่พบในเซลล์พืช

) • กล้องจุลทรรศน์ยังคงมีการพัฒนาอย่าง ต่อเนื่อง จนถึงปัจจุบัน เพื่อให้ได้กล้องจุลทรรศน์ที่ มีประสิทธิภาพสูงส าหรับใช้ศึกษาองค์ความรู้ต่างๆ ทางด้านชีววิทยา กล้องจุลทรรศน์จ าแนกได้เป็น 2 ชนิด คือ กล้องจุลทรรศน์ใช้แสง (light microscope) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (electron microscope ) ซึ่งมีประสิทธิภาพใน การใช้งานที่แตกต่างกัน

1. กล้อ งจุลท ร รศน์ใช้แส งเชิ งป ร ะกอบ (compround microscope) - เป็นกล้องชนิดเลนส์ประกอบ - นิยมใช้ศึกษาโครงสร้างภายในของสิ่งมีชีวิตระดับเนื้อเยื่อ และเซลล์ รวมถึงลักษณะและการจัดเรียงตัวของเซลล์ - ภาพที่เกิดขึ้นเป็นภาพเสมือนหัวกลับและกลับซ้ายเป็น ขวา โดยทั่วไปมีก าลังขยายประมาณ 1,000 เท่า **ศึกษาที่เว็บ : http://www.ncbionetwork.org/iet/microscope/

ซ้าย : ก าลังขยาย 4x กลาง : ก าลังขยาย 10x ขวา : ก าลังขยาย 40x สาหร่ายหางกระรอกภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่ก าลังขยายต่างๆ

1. การจับกล้องและเคลื่อนย้ายกล้อง ต้องใช้มือหนึ่งจับที่แขนและอีกมือหนึ่งรองที่ฐานของกล้อง 2. ตั้งล ากล้องให้ตรง 3. เปิดไฟเพื่อให้แสงเข้าล ากล้องได้เต็มที่ 4. หมุนเลนส์ใกล้วัตถุ ให้เลนส์ที่มีก าลังขยายต่ าสุดอยู่ในต าแหน่งแนวของล ากล้อง 5. น าสไลด์ที่จะศึกษามาวางบนแท่นวางวัตถุ โดยปรับให้อยู่กลางบริเวณที่แสงผ่าน 6. ค่อย ๆ หมุนปุ่มปรับภาพหยาบให้กล้องเลื่อนขึ้นช้า ๆ เพื่อหาระยะภาพ แต่ต้องระวังไม่ให้เลนส์ใกล้วัตถุกระทบ กับสไลด์ตัวอย่าง เพราะจะท าให้เลนส์แตกได้ 7. ปรับภาพให้ชัดเจนขึ้นด้วยปุ่มปรับภาพละเอียด ถ้าวัตถุที่ศึกษาไม่อยู่ตรงกลางให้เลื่อนสไลด์ให้มาอยู่ตรงกลาง 8. ถ้าต้องการให้ภาพขยายใหญ่ขึ้นให้หมุนเลนส์ใกล้วัตถุที่มีก าลังขยายสูงกว่าเดิมมาอยู่ในต าแหน่งแนวของล ากล้อง จากนั้นปรับภาพให้ชัดเจนด้วยปุ่มปรับภาพละเอียดเท่านั้น ห้ามปรับภาพด้วยปุ่มปรับภาพหยาบเพราะจะท าให้ ระยะของภาพ หรือจุดโฟกัสของภาพเปลี่ยนไป 9. บันทึกก าลังขยายโดยหาได้จากผลคูณของก าลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุกับก าลังขยายของเลนส์ใกล้ตา

2) ก ล้ อ ง จุ ล ท ร ร ศ น์ ใ ช้ แ ส ง แ บ บ ส เ ต อ ริ โ อ (stereoscopic microscope) เป็นกล้องชนิดเลนส์ประกอบ สามารถใช้ศึกษาโครงสร้าง ภายนอกของวัตถุทึบแสง มีก าลังขยายต่ ากว่ากล้อง จุลทรรศน์ใช้แสงเชิงประกอบ ซึ่งภาพที่เกิดขึ้นเป็นภาพ 3 มิติ และภาพเสมือนหัวตั้งไม่กลับซ้ายขวา โดยทั่วไปมี ก าลังขยายประมาณ 30-40 เท่า มีการน าไปใช้ผ่าตัดสัตว์ หรือสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก

2. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (Electron microscope) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน Transmission electron microscope: TEM) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด Scanning electron microscope: SEM)

1. บอกความหมายของการแพร่และสมดุลของการแพร่ได้ (K) 2. ทดสอบการเคลื่อนที่ของโมเลกุลสารเกี่ยวกับการแพร่ได้ (K) 3. เปรียบเทียบข้อแตกต่างของการล าเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้(P) 4. นักเรียนปฏิบัติกิจกรรมที่ 2.1 การเคลื่อนที่ของโมเลกุลสารได้ (P) 5. นักเรียนมีความสนใจใฝ่รู้ กระตือรือร้น และมีความรับผิดชอบในการท างาน (A)

เยื่อหุ้มเซลล์ เป็นเยื่อหุ้มที่ห่อหุ้มเซลล์เอาไว้ มีโครงสร้าง ประกอบด้วยชั้นไขมันเรียงตัวกัน 2 ชั้น (Phospholipid bilayer) มีโครงสร้าง 2 ส่วน คือ ส่วนหัวและส่วนหาง - ส่วนหัว (polar head) ซึ่งมีคุณสมบัติชอบน้ า (hydrophilic) หันออกด้านนอกเพื่อสัมผัสกับน้ าที่อยู่ภายนอกเซลล์ - ส่วนหาง (tail) ซึ่งมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ า (hydropho bic) หันเข้าด้านใน ระหว่างชั้นไขมัน 2 ชั้นจะมีโมเลกุลอื่น ๆ เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรต แทรกอยู่เป็นระยะๆ เยื่อหุ้มเซลล์ ท าหน้าที่ เป็นแนวกั้นระหว่างสารที่อยู่ภายใน และภายนอก เซลล์และควบคุมชนิดปริมาณของสารที่ผ่านเข้าและออกจากเซลล์

• สมบัติส าคัญที่สุดประการหนึ่งของเซลล์สิ่งมีชีวิต คือ “สามารถควบคุมหรือคัดเลือกสาร” ผ่านเข้า ออกเยื่อหุ้มเซลล์ เซลล์สิ่งมีชีวิตจึงด ารงอยู่ได้ โดย มีองค์ประกอบเคมีภายในและภายนอกเซลล์ที่ แตกต่างกัน • เซลล์มีการแลกเปลี่ยนสารกับสิ่งแวดล้อมแบบ คัดเลือกได้เช่นนี้เพราะเยื่อหุ้มเซลล์มีสมบัติเป็น เยื่อเลือกผ่าน (Semipermeable membrane) การล าเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์

การล าเลียงสารเข้า - ออกเซลล์ การล าเลียงโดยผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ การล าเลียงโดยการสร้างถุงเวสิเคิล ไม่ใช้พลังงาน (passive transport) การแพร่แบบธรรมดา (simple diffusion) ออสโมซิส (osmosis) การแพร่แบบฟาซิลิเทต (facilitated diffusion) ใช้พลังงาน (active transport) การน าสารเข้าเซลล์ (endocytosis) การน าสารออกนอกเซลล์ (exocytosis) ฟาโกไซโทซิส (phagocytosis) พิโนไซโทซิส (pinocytosis) การล าเลียงสารเข้าเซลล์โดยอาศัยตัวรับ (receptor-mediated endocytosis)

2. ในการด ารงชีวิตของสิ่งมีชีวิต หน่วยเล็ก ๆ เช่น เซลล์ จ าเป็นต้องรับสารที่มีประโยชน์จากภายนอก เข้าสู่ภายในเซลล์และก าจัดสารที่ไม่มีประโยชน์ออกจากเซลล์ เพื่อรักษาสภาพของเซลล์ให้เหมาะสม 1. การแพร่ การเคลื่อนที่ของสารโดยอาศัยพลังงานจลน์ในตัวเอง 2. ออสโมซิส การเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ า

• การเคลื่อนที่ของอนุภาคของสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารละลายสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของ สารละลายต่ า • กรดไขมัน รวมทั้งวิตามิน A D E และ K และสารขนาดเล็กบางชนิด เช่น แก๊สออกซิเจน แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ • บริเวณทั้งสองจะมีความเข้มข้นเท่ากัน ซึ่งเรียกว่า จุดสมดุลของการแพร่ ณ จุดนี้ อัตราการแพร่ไปและกลับมีค่า เท่ากัน จึงมีลักษณะเป็น “สมดุลจลน์ (Dynamic equilibrium)” การแพร่ของอนุภาคของสารกระจายไปจนทั่วภาชนะ การแพร่แบบธรรมดาของแก๊สออกซิเจน จากพลาสมาเข้าสู่เซลล์เม็ดเลือดแดง

กิจกรรมที่ 2.1 การเคลื่อนที่ของโมเลกุลสาร วัสดุอุปกรณ์ 1.บีกเกอร์ขนาด 250 ลูกบาศก์เซนติเมตร 1 ใบ 2.น้ ากลั้น 200 ลูกบาศก์เซนติเมตร 3.เกล็ดด่างทับทิม 3-4 เกล็ด วิธีท า 1. แบ่งกลุ่ม แต่ละกลุ่มร่วมกันท ากิจกรรมโดยใส่น้ ากลั่น 200 ลูกบาศก์เซนติเมตร ลงใน บีกเกอร์ ขนาด 250 ลูกบาศก์เซนติเมตร 2. ใส่เกล็ดด่างทับทิมลงในน้ า 3-4 เกล็ด 3. สังเกตสีของน้ ากลั่นหลังจากใส่เกล็ดด่างทับทิมแล้วทุกนาทีเป็นเวลา 5 นาทีแล้วบันทึกผล

กิจกรรมที่ 2.1 การเคลื่อนที่ของโมเลกุลสาร ตัวอย่างตารางบันทึกผล ตาราง การเปลี่ยนสีของน้ ากลั่นเมื่อใส่เกล็ดด่างทับทิม เป็นเวลา 5 นาที **สรุปผลการทดลองนี้ได้อย่างไร

กิจกรรมที่ 2.1 การเคลื่อนที่ของโมเลกุลสาร เมื่อใส่ด่างทับทิมที่เป็นสารอนินทรีย์ลงไปในบีกเกอร์ที่มีน้ าอยู่ ด่างทับทิม จะละลายน้ า บริเวณก้นภาชนะมีความหนาแน่นของสารมากกว่าบริเวณอื่น ๆ สังเกตได้จากสีม่วงเข้มของด่างทับทิม อนุภาคของสารมีพลังงานจลน์ซึ่งไม่อยู่นิ่ง จึงเกิดการกระทบกันของอนุภาค ท าให้อนุภาคของสารเคลื่อนที่กระจายไปใน ตัวกลางทุกทิศทาง โดยเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารนั้น มากกว่าไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารนั้นน้อยกว่า เรียกว่า การแพร่ (diffusion) การแพร่จะด าเนินไปจนทุกบริเวณมีความเข้มข้นของสารเท่ากัน สังเกตจากสีของสารละลายในบีกเกอร์จะสม่ าเสมอกันทั้งภาชนะ เรียกสภาวะนี้ ว่า สมดุลของการแพร่ (dynamic equilibrium) ในสภาวะนี้ อนุภาคของสาร ยังเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาแต่ความเข้มข้นโดยเฉลี่ยจะเท่ากันทุกบริเวณ ดังนั้น การเคลื่อนที่ของสารจึงเกิดจากพลังงานจลน์ซึ่งมีอยู่ในโมเลกุลของสารนั้น สรุปผลการทดลอง

• การออสโมซิส คือ การแพร่ของน้ าผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ • แพร่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารละลายต่ า (น้ ามาก) ไปบริเวณที่มีความเข้มข้นของ สารละลายสูง (น้ าน้อย) • แรงดันออสโมติก (osmotic pressure) เกิดจากการออสโมซิสของน้ า เป็นแรงดันของสารละลายที่ ป้องกันการไหลของน้ าผ่านเยื่อเลือกผ่าน •ในสารละลายทีทมีความเข้มข้นสูงจะมีแรงดันออสโมติกสูง เนื่องจากเกิดแรงต้านการไหลของ น้ า ดังนั้นน้ าบริสุทธิ์จึงมีค่าแรงดันออสโมติกต่ าสุด (แรงดันออสโมติกแปรผันตามความเข้มข้น ของสารละลาย)

• ตัวอย่าง การน าหลักการออสโมซิสมาใช้ในชีวิตประจ าวัน เช่น การถนอมอาหารในน้ าเกลือหรือน้ าตาล ความเข้มข้นสูง การเก็บรักษาพืชผักไม่ให้เหี่ยวโดยการแช่น้ า

ความแตกต่างของออสโมซิสกับการแพร่ ➢แตกต่างกัน ออสโมซิส หมายถึง การเคลื่อนที่ของโมเลกุลของน้ าจากบริเวณที่มีความหนาแน่น ของโมเลกุลมากกว่าไปยังบริเวณที่มีความหนาแน่นของโมเลกุลน้อยกว่า โดยผ่านเยื่อ เลือกผ่าน การแพร่ หมายถึง การเคลื่อนที่ของโมเลกุลสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสาร นั้นมากกว่าไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารนั้นน้อยกว่าโดยผ่านหรือไม่ผ่านเยื่อ เลือกผ่านก็ได้

เซลล์สัตว์และเซลล์พืชใน เซลล์สัตว์และเซลล์พืชใน สารละลายที่มีความเข้มข้นของสารละลาย มากกว่าภายในเซลล์ น้ าเคลื่อนที่ออกจากเซลล์ →

เซลล์สัตว์และเซลล์พืชใน เซลล์สัตว์และเซลล์พืชใน สารละลายที่มีความเข้มข้นของสาร น้อยกว่าภายในเซลล์ น้ าเคลื่อนที่เข้าเซลล์ → เพราะผนังเซลล์แข็งแรง

เซลล์สัตว์และเซลล์พืชใน เซลล์สัตว์และเซลล์พืชใน สารละลายที่มีความเข้มข้นของสารภายนอก เท่ากับภายในเซลล์ น้ าเคลื่อนเข้าออกจากเซลล์เท่ากัน → และ ยังคงรูปอยู่

วัสดุ อุปกรณ์ 7 ไขไก่เบอร์ 0 หลอดแบบใส

2 1. เพื่อไดศึกษาและเขาใจในเรื่องของกระบวนการออสโมซิส 2. เพื่อศึกษาปจจัยที่สงผลใหเกิดการออสโมซิส 3. เพื่อน าผลการทดลองไปประยุกตใชในชีวิตประจ าวัน วัตถุประสงค์

ผลการทดลอง

สรุปผลการทดลอง จากการทดลองการออสโมซิส จะเห็นวาเนื้อไขไกจะขึ้นตามหลอดซึ่งเกิดจาก การออสโมซิสจากความเขมขนมากไปยังความเขมขนนอย โดยผานเยื่อหุ้มเซลลของ ไขไก จึงท าใหเกิดการกระจายตัวของโมเลกุลน้ าจากบริเวณน้ ามากไปสูบริเวณที่มีน้ า น้อย สงผลท าใหเกิดแรงดันของเนื้อไขท าใหดันขึ้นไปบนหลอดเรื่อย ๆ จากการปฏิบัติผลการทดลองออสโมซิสอยางงาย แรงดันเตงวัดไดระดับของ ของเหลวที่ถูกดันขึ้นไปในหลอด เมื่อน้ าแพรเขาไปในไข แรงดันเตงจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ แตเมื่อน้ าแพรเขาสูถึงจุดสมดุลของการแพรระดับน้ าในหลอดจะคงที่ จะไดวา แรงดัน เตงสูงสุด = แรงดันออสโมติกของสารละลาย ที่สภาวะสมดุลของการแพร น้ าจาก ภายนอกไขแพรเขาสูภายในไขเทากับน้ าภายในไขแพรออกสูภายนอกไข

1. นักเรียนเปรียบเทียบการล าเลียงสารแบบแอกทีฟทรานสปอร์ตกับการแพร่แบบฟาซิลิเทตและ การแพร่แบบธรรมดาได้ (K) 2. นักเรียนสามารถเขียนวิธีการล าเลียงสารในรูปแบบต่าง ๆ ได้ (P) 3. นักเรียนมีความสนใจใฝ่รู้ กระตือรือร้น และมีความรับผิดชอบในการท างาน (A)

3. 1. การล าเลียงสารแบบฟาซิลิเทต (Facilitated Diffusion) การล าเลียงสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นมากไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารน้อยกว่า โดยมี เกิดได้เร็วกว่าการแพร่ธรรมดาและไม่ใช้พลังงาน • เช่น การล าเลียงกลูโคสเข้าสู่เซลล์เม็ดเลือดแดงโดยการแพร่แบบฟาซิลิเทต การล าเลียงสารที่เซลล์ตับและ • เซลล์บุผิวล าไส้เล็ก การแพร่แบบนี้เกิดในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น การแพร่แบบฟาซิลิเทต

2. การล าเลียงสารแบบใช้พลังงาน (Active transport) • การล าเลียงสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นน้อยไปยังบริเวณที่มี ความเข้มข้นของสารมากกว่าโดยใช้พลังงานจากเซลล์ซึ่งเก็บไว้ ในรูปของ ATP (adenosine triphosphate) โดยผ่านเยื่อเลือก ผ่าน และต้องใช้พลังงานจากเซลล์ • กระบวนการนี้นับได้ว่ามีความส าคัญมากอย่างหนึ่งที่ท าให้เซลล์ สามารถรักษาสภาวะสมดุลอยู่ได้ • เช่น การดูดธาตุอาหารเข้าสู่รากพืช การดูดซึมอาหาร เช่น กลูโคส กรดอะมิโนที่ล าไส้เล็ก การล าเลียงสารโดยวิธีแอกทีฟทรานสปอร์ต

– การดูดกลับสารที่ท่อของหน่วยไต – การสะสมกลูโคสเพื่อเปลี่ยนรูปเป็นไกลโคเจนของเซลล์ตับ – การดูดซึมสารอาหารของเซลล์เยื่อบุผนังล าไส้เล็กเมื่อความ เข้มข้นของสารอาหารต่ ากว่า – กระบวนการ Na+ -K + pump ในเซลล์ประสาท – การล าเลียงแร่ธาตุของเซลล์รากพืชเมื่อความเข้มข้นของแร่ ธาตุในดินต่ ากว่าของเซลล์ราก ตัวอย่างการล าเลียงสารแบบใช้พลังงาน 2. การล าเลียงสารแบบใช้พลังงาน (Active transport)

เปรียบเทียบการล าเลียงสาร กับการล าเลียงสารโดย การล าเลียงสารโดยวิธีแอกทีฟทรานสปอร์ต

4. เยื่อหุ้มเซลล์มีคุณสมบัติพิเศษ คือ สามารถล าเลียงสารโมเลกุลขนาดใหญ่ให้ผ่านเข้าออก เซลล์ได้ แบ่งได้ 2 ชนิด คือ เอกโซไซโทซิส (exocytosis) และเอนโดไซโทซิส (endocytosis) ล าเลียง โดยบรรจุใน เวสิเคิล (vesicle) เวสิเคิลรวมกับเยื่อหุ้มเซลล์ ปล่อยสารออกนอกเซลล์ เช่น การหลั่งเอนไซม์จากเยื่อบุกระเพาะอาหาร การหลั่ง ฮอร์โมนอินซูลินจากเซลล์ในตับอ่อนเข้าสู่กระแสเลือด การน าของเสียออกจากเซลล์ของอะมีบา 1. เอกโซไซโทซิส (Exocytosis) การล าเลียงสารออกจากเซลล์ หรือการล าเลียงแบบเอกโซไซโทซิส

4. ล าเลียง เยื่อหุ้มเซลล์ล้อมรอบสารเว้าเป็นถุงและหลุดออกจากเยื่อ หุ้มเซลล์ในรูปของเวสิเคิลเข้าสู่ไซโทพลาซึมภายในเซลล์ สามารถเกิดขึ้นได้ 3 รูปแบบ 2. เอนโดไซโทซิส (Endocytosis) การล าเลียงสารเข้าภายในเซลล์หรือการ ล าเลียงแบบเอนโดไซโทซิส

4. เอนโดไซโทซิส (Endocytosis) 1. ฟาโกไซโตซิส (Phagocytosis หรือ Cell Eating) เป็นการน าสารโมเลกุลใหญ่ที่เป็นของแข็งเข้าสู่เซลล์ หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า “การกินของเซลล์” โดยการยื่น เท้าเทียม (Pseudopodium) ออกไปโอบล้อมสารเหล่านั้น ไว้จนกลายเป็นถุงเล็ก ๆ หรือเวสิเคิลในไซโทพลาซึม เรียกว่า “Phagosome” จากนั้นถุงเล็ก ๆ เหล่านี้ อาจ รวมตัวกับไลโซโซมภายในเซลล์และมีการย่อยสลายสาร เหล่านี้เกิดขึ้น การล าเลียงสารเข้าสู่เซลล์โดยวิธีนี้พบในเซลล์ บางชนิด เช่น การเขมือบเชื้อโรคของเซลล์เม็ดเลือดขาว การกินอาหารของเซลล์อะมีบา เป็นต้น