บทที่ 7 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต บทที่ 7 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต Biology (40243) Miss Lampoei Puangmalai

บทที่ 7 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต บทที่ 7 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต 7.1 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว 7.2 การเคลื่อนที่ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง 7.3 การเคลื่อนที่ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. สืบค้นข้อมูล สำรวจตรวจสอบ และอธิบายการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง และสัตว์มีกระดูกสันหลัง

การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต การเคลื่อนที่ (Movement) หมายถึง การกระทำเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้า จัดเป็นสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งของสิ่งมีชีวิต ปรากฏชัดเจนในสัตว์ ซึ่งเกิดจากการทำงานของกล้ามเนื้อ ร่วมกับระบบประสาท และโครงกระดูก ทำให้สิ่งมีชีวิตหนีสิ่งที่ไม่ต้องการหรือเป็นอันตราย โดยการเคลื่อนที่หนี

7.1 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว Cytoskeleton เป็นโครงร่างค้ำจุนให้เซลล์คงรูปร่างอยู่ได้ ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวภายในเซลล์

http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lectf03am/lect06.htm

http://owensboro. kctcs http://owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat/Study%20Guide/API%20Study%20Guide%20D%20Cell%20Structures.htm

7.1 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว Amoeba - pseudopodium Euglena - flagella Paramecium - cilia

http://www. pinkmonkey http://www.pinkmonkey.com/studyguides/subjects/biology-edited/chap14/b1414201.asp

Amoeboid movement Ameoba ไม่มีโครงสร้างที่ใช้ในการเคลื่อนที่โดยเฉพาะ แต่เคลื่อนที่โดยการไหลของ cytoplasm เป็นเท้าเทียม (pseudopodium) Cytoplasm ใน ameoba cell แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ectoplasm มีสารกึ่งแข็งกึ่งเหลว เรียกว่า gel endoplasm มีสารค่อนข้างเหลว เรียกว่า sol เนื่องจากการรวมตัวและแยกตัวของ actin proteins เป็นส่วนประกอบของ microfilament ทำให้สมบัติของ cytoplasm เปลี่ยนจาก gel เป็น dol เกิดการไหลของ cytoplasm ไปในทิศทางที่เคลื่อนที่ไป เรียกการเคลื่อนที่แบบนี้ว่า ameoboid movement

Microfilament http://micro.magnet.fsu.edu/cells/microfilaments/microfilaments.html

Ameboid movement http://www.morris.umn.edu/~goochv/CellBio/lectures/euk/euk.html

Pseudopodium http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookglossPQ.html

Flagella , Cilia Microtubule 9 + 2 douplet pattern มีโปรตีน dynein เป็นเสมือนแขนเกาะกับ microtubule เรียกว่า dynein arm ทำให้ microtubule โค้งงอและสามารถพัดโบกได้

http://campus.queens.edu/faculty/jannr/bio103/helpPages/c05Cell.htm

http://www.uccs.edu/~rmelamed/MicroFall2002/Chapter%204/ch04.htm

When flagella or cilia change shape the cell moves http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/flagella-movement.html

http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/neuro/motors.htm

Dynein http://www.mol.biol.ethz.ch/groups/ishikawa_group/projects/dynein/index

dynein/dynactin-dependent interaction of microtubule tips with the cell cortex http://zellbio.web.med.uni-muenchen.de/C_pgs/Inh/CInh_Res_9.html

ถ้าตัด basal body ออกทำให้ Flagella , Cilia ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ บริเวณโคน Flagella , Cilia โครงสร้างภายในเซลล์ที่เรียกว่า basal body หรือ kinetosome ถ้าตัด basal body ออกทำให้ Flagella , Cilia ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbio/cellnot.html

http://www.nyu.edu/classes/ytchang/book/e003.html

การเคลื่อนไหวของโปรติสต์ โปรติสต์เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ที่ยังไม่มีอวัยวะที่ทำหน้าที่เฉพาะ มีการเคลื่อนไหว 2 แบบ คือ 1. การเคลื่อนไหวโดยอาศัยการไหลของไซโตพลาซึม (cytoplasmic streaming) พบใน อมีบา และราเมือก ลักษณะมี ectoplasm ที่ข้นเหนียวกว่า endoplasm ดันเยื่อหุ้มเซลล์ให้ยื่นออกไปเป็น Pseudopodium วิธีการเคลื่อนไหวเรียกว่า Amoeboid movement และ Cyclosis ในสาหร่ายหางกระรอกก็เกิดจากการไหลของ cytoplasm เช่นกัน 2. การเคลื่อนไหวโดยใช้ Flagellum หรือ Cilia พบใน Protozoa บางชนิด เช่น Euglena, Paramecium Planaria, ท่อนำไข่ และ หลอดลมของสัตว์ชั้นสูง sperm ของสัตว์ชั้นสูง พืชชั้นต่ำ โครงสร้างของ Flagellum หรือ Cilia ประกอบด้วย microtubule เรียบตัวแบบ 9+2 โดยมีส่วนโคนฝั่งอยู่ใน cell membrane เรียกว่า Basal body หรือ Kinetosome

7.2 การเคลื่อนที่ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง Hydra Jerry fish Mullusca Sea star Insect Earthworm

Phylum Cnidaria ; Hydras, jellyfish, sea anemones & corals Basic Body Plan : Has an outer epidermis Has an inner gastrodermis which forms a gastrovascular cavity Has a middle "jelly filled" layer called mesoglea

http://chsweb.lr.k12.nj.us/mstanley/outlines/animals/cnidaria/cnidarians.htm

http://www.mhhe.com/biosci/genbio/maderbiology7/graphics/mader07b/online_vrl/images/0579al.jpg

http://www.luciopesce.net/zoologia/cnidar.html

Earthworm Earthworm ประกอบด้วยกล้ามเนื้อ 2 ชุด คือ กล้ามเนื้อวง (circular muscle) กล้ามเนื้อตามยาว (longitudinal muscle) การเคลื่อนที่ของ earthworm ใช้เดือย (setea) จิกดินไว้ circular muscle ที่ด้านหัวจะหดตัว longitudinal muscle คลายตัว ทำให้เคลื่อนตัวไปข้างหน้า แล้วใช้ริมฝีปากยึดส่วนหัวไว้กับดิน แต่เมื่อ longitudinal muscle หดตัว circular muscle คลายตัว ทำให้ปล้องโป่งออก ดึงส่วนท้ายให้เคลื่อนที่ไปด้านหน้า การหดตัวของกล้ามเนื้อทั้ง 2 ชุด จะต่อเนื่องกันคล้ายระลอกคลื่น และทำงานตรงข้ามกัน ลักษณะนี้เรียกว่า สภาวะตรงกันข้าม (antagonism)

http://www.infovisual.info/02/007_en.html

Structure and function of a hydrostatic skeleton. http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookMUSSKEL.html

Structure and function of a hydrostatic skeleton. http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookMUSSKEL.html

การเคลื่อนที่ของ Invertebrate บางชนิด Sponge อาศัยแรงดันน้ำ Hydra ใช้กล้ามเนื้อและหนวด ช่วยในการตีลังกา Jerry fish ใช้การหดตัวของเนื้อเยื่อขอบกระดิ่งและบริเวณผนังลำตัว แล้วพ่นน้ำออกทางด้านล่าง ดันให้ตัวเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม Planaria มีกล้ามเนื้อ 3 ชุดร่วมทำงานกันแบบ antagonism ได้แก่ - กล้ามเนื้อวง (circular muscle) - กล้ามเนื้อตามยาว (longitudinal muscle) - กล้ามเนื้อบนล่าง (Dorsal-ventral muscle)         ช่วยให้เคลื่อนตัวพริ้วไปในน้ำและขณะอยู่บนผิวน้ำใช้cilia ที่อยู่ด้านล่างโบกไปมา Nematode มีแต่ longitudinal muscle ยืดหดตัวสลับไปมา Earthworm มีกล้ามเนื้อ 2 ชุดคือ กล้ามเนื้อวงและกล้ามเนื้อตามยาว ทำงานแบบ antagonism และมีปากใช้จิกดินร่วมกับเดือย (satae) ปล้องละ 2 คู่

การเคลื่อนที่ของหมึก 1. Siphon 2. Fin 3. Mantle http://www.okc.cc.ok.us/biologylabs/Documents/Mullusca/Squid_B.htm

การเคลื่อนที่ของหอย http://www.okc.cc.ok.us/biologylabs/Documents/Animals/Mollusca.htm

Sea star ดาวทะเลอาศัยการเคลื่อนที่โดยอาศัยแรงดันของน้ำ ระบบท่อน้ำของดาวทะเล ประกอบด้วย madreporite ampulla tube feet การเคลื่อนที่ของดาวทะเล (ดูในตาราง)

http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbios/surveybi04.html

การเคลื่อนที่ของ mullusca Snail ใช้กล้ามเนื้อส่วนท้องทำหน้าที่เป็น muscular foot Clam ใช้วิธีพ่นน้ำออกจาก siphon Octopus ใช้การหดตัวของกล้ามเนื้อที่คอ ร่วมกับวิธีพ่นน้ำออกจากท่อ siphon Sea star * จนเกิดแรงดันให้ลำตัวเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามใช้ Tube feet โดยอาศัยระบบน้ำทำหน้าที่เป็น muscular foot ดังนี้ น้ำเข้าทาง Madrepolits -> Stone canal -> Ring canal -> Radial canal -> Ampulla (กระเปาะ) บีบตัว -> Tube feet ถูกน้ำดันยืดตัวออก

All insects must have : 3 body parts 6 jointed legs a head, thorax abdomen 6 jointed legs 2 antennae to sense the world around them an exoskeleton (outside skeleton) http://www.ivyhall.district96.k12.il.us/4th/kkhp/1insects/buginfo.html

การเคลื่อนที่ของแมลง เกิดจากการทำงานของกล้ามเนื้อ 2 ชุด ในสภาวะตรงข้ามกัน Flexor muscle Extensor muscle Flexor muscle หดตัว Extensor muscle จะคลายตัว ทำให้ขางอเข้า แต่ Flexor muscle คลายตัว Extensor muscle จะหดตัว ทำให้ขาเหยียดออก

Exoskeleton of an insect and its relation to the muscular system. http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookMUSSKEL.html

กล้ามเนื้อยึดอก บน-ล่าง แมลงบินได้อย่างไร เพราะ แมลงมี กล้ามเนื้อที่ยึดเปลือกหุ้มส่วนอก กล้ามเนื้อตามยาวที่ยึดกับปีก ลักษณะการทำงาน กล้ามเนื้อยึดอก บน-ล่าง กล้ามเนื้อตามยาว ผลการทำงาน หด คลาย ยกปีกขึ้น กดปีกลง

Insects http://hannover.park.org/Canada/Museum/insects/evolution/indirect.html

http://www. kcl. ac. uk/ip/christerhogstrand/courses/hb0223/muscles http://www.kcl.ac.uk/ip/christerhogstrand/courses/hb0223/muscles.htm

7.3 การเคลื่อนที่ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง 1. การเคลื่อนที่ของปลา 2. การเคลื่อนที่ของนก 3. การเคลื่อนที่ของเสือชีต้า 4. โครงสร้างที่ใช้ในการเคลื่อนที่ของคน ระบบโครงกระดูก ระบบกล้ามเนื้อ

การเคลื่อนที่ของปลา 1. รูปร่างยาว , เรียว , แบน ช่วยลดพื้นที่ในการปะทะน้ำ 2. มีเมือก ช่วยลดแรงเสียดทาน 3. กล้ามเนื้อ 2 ข้างของกระดูกสันหลังทำงานแบบ antagonism 4. ครีบ (fin) ครีบคู่ - ครีบอก (pectoral fins) - ครีบอก (pelvic fins) ช่วยพยุงลำตัว และเคลื่อนที่ขึ้นลงตามแนวดิ่ง ครีบเดี่ยว - ครีบหลัง (dorsal fin) - ครีบหาง (caudal fin) - ครีบทวารหนัก (anal fin) ช่วยการทรงตัว และบังคับทิศทางในการเคลื่อนที่ 5. ปลากระดูกแข็งมีกระเพาะลมช่วยในการลอยตัว 6. มีสมอง cerebellum เจริญดี ควบคุมการทรงตัว

How do fish swim ? http://www.geocities.com/aquarium_fish/how_fish_swim.htm

การเคลื่อนที่ของสัตว์ที่เกี่ยวกับน้ำอื่น ๆ 1. แมวน้ำ , เต่าทะเล , สิงโตทะเล - มีรยางค์คู่หน้าเปลี่ยนเป็นใบพาย เรียกว่า flipper 2. วาฬ , โลมา - ตวัดหางซึ่งเรียวเล็กกว่า ส่วนลำตัวและหัวเป็นจังหวะขึ้นลง สลับกัน ช่วยให้เกิดแรงส่งให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า 3. เป็ด , กบ - มีพังผืดยึดระหว่างนิ้วเท้า เรียกว่า web

การเคลื่อนที่ของนก นกเคลื่อนที่ได้แบบ 3 มิติ มีโครงสร้างที่ช่วยในการเคลื่อนที่ ดังนี้ 1. ลักษณะของปีกเป็นแบบ airfoil ช่วยให้พยุงตัวลอยในอากาศได้ 2. กล้ามเนื้อ ทำงานแบบ antagonism 3. มีขนแบบ feather ช่วยกระพือลม 4. ถุงลม (ไม่ได้แลกเปลี่ยนแก๊ส) เป็นผู้ช่วยปอด เพราะเก็บอากาศให้ปอดใช้ และช่วยให้ปอดฟอกเลือดได้ 2 ครั้ง แทรกอยู่ในช่องว่างของลำตัว และกระดูก ทำให้ตัวเบาขึ้น ช่วยระบายความร้อน 5. มีสมอง cerebellum เจริญดี ช่วยควบคุมการทรงตัว

การเคลื่อนที่ของนก นกสามารถบินได้โดยอาศัยการทำงานของกล้ามเนื้อ 2 ชุด ที่ยึดระหว่างกระดูกโคนปีก (humerus) และ กระดูกอก (sternum) ได้แก่ กล้ามเนื้อยกปีก กล้ามเนื้อกดปีก ทำให้นกขยับปีกขึ้นลง --- บินได้

flight muscles http://www.nurseminerva.co.uk/adapt/bird.htm http://www.cals.ncsu.edu/course/zo150/mozley/fall/flightmuscle.jpg

flapping flight downstroke : the wing beats down and forwards, producing lift and propulsion. upstroke : the wing flexes in towards the body (largely due to a rotation of the humerus about its long axis) and then rises and extends ready for the next downstroke. http://www.nurseminerva.co.uk/adapt/bird.htm

Avian flight sc = scapula, cor = coracoid, furc = furcula, ster = sternum hum = humerus, r = radius, u = ulna, c = carpus, mc = metacarpus, I-III = numbered digits http://www.ucmp.berkeley.edu/vertebrates/flight/aves.html

การเคลื่อนที่ของเสือชีต้า (Cheetah) cheetah เป็นสัตว์ที่วิ่งเร็วที่สุดในโลก 110 km/hr จะเห็นว่าขณะวิ่งกระดูกสันหลังของมันจะเหมือนคันธนูที่โก่งงอเต็มที่ แล้วเหยียดออกเพิ่มประสิทธิภาพในการทะยานตัว บวกกับความแข็งแรงของกล้ามเนื้อทำให้มันวิ่งได้อย่างมีประสิทธิภาพ http://www.pbs.org/safarchive/4_class/45_pguides/pguide_704/4574_speed.html

Cheetah http://blue1.emerson.u98.k12.me.us/chaplinzoo/cheetah http://www.pbs.org/wnet/nature/bigcats/photoessay.html

References สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 3. กระทรวงศึกษาธิการ. กรุงเทพฯ : 2547. 156 หน้า. http://www.eduzones.com/vichakan/bio/bio5.html

Thank you Miss Lampoei Puangmalai Major of biology Department of science St. Louis College Chachoengsao