บทที่ 3 เซลล์ของสิ่งมีชีวิต ชีววิทยา เล่ม 1 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี เนื้อหาสาระ เซลล์และทฤษฎีของเซลล์ เซลล์พืชและเซลล์สัตว์ การศึกษาโครงสร้างของเซลล์ผ่านกล้องจุลทรรศน์ คำถามท้ายบทที่ 3 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี ผลการเรียนรู้ สืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ อภิปราย และสรุปเกี่ยวกับทฤษฎีของเซลล์ สืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ อภิบาย และสรุปเกี่ยวกับเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ สืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ อภิปราย และสรุปเกี่ยวกับโครงสร้างของเซลล์โดยการสังเกตจากการใช้กล้องจุลทรรศน์ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

3.1 เซลล์และทฤษฏีของเซลล์

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.1 นักเรียนได้ทราบมาแล้วว่าร่างกายของคนดำรงชีวิตอยู่ได้ด้วยการทำงานของระบบต่างๆ เช่น ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบขับถ่าย ระบบย่อยอาหาร เป็นต้น ระบบย่อยอาหารยังประกอบด้วยอวัยวะต่างๆ เช่น ปาก หลอดอาหร กระเพาะอาหาร ลำไส้เล็ก ลำไส้ใหญ่ เป็นต้น และอวัยวะดังกล่าวเกิดจากเนื้อเยื่อ(tissue)ที่ประกอบด้วยหน่วยย่อยเล็กๆลงไปลงไปอีก หน่วยย่อยเหล่านี้เรียกว่า เซลล์(cell)จึงกล่าวได้ว่า เซลล์เป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐานเล็กที่สุด ดังนั้นการที่จะทำความเข้าใจสมบัติของสิ่งชีวิตให้ได้อย่างลึกซึ้งจึงต้องอาศัยความรู้จากการศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของส่วนประกอบของเซลล์ นักเรียนได้ศึกษาโครงสร้างและส่วนประกอบของกล้องจุลทรรศน์ในรายวิชาพื้นฐานชีววิทยามาแล้ว จะเห็นว่าถ้ากล้องจุลทรรศน์นั้นมีกำลังขยายสูงก็จะสามารถเห็นรายละเอียดของสิ่งที่ต้องการสังเกตมากขึ้น เซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีรูปร่างและโครงสร้างภายในแตกต่างกันอย่างไรจะศึกษาได้จากกิจกรรมต่อไปนี้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.1 กิจกรรมที่ 3.1 การศึกษาเซลล์ของสิ่งมีชวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์ใช้แสง วัสดุอุปกรณ์ กล้องจุลทรรศน์พร้อมสไลด์และกระจกปิดสไลด์ 12. เยื่อบุข้างแก้ม เข็มเขี่ย 13. สาหร่ายหางกระรอก หลอดหยอด 14. แหล่งน้ำที่มีสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ใบมีดโกน ไม้จิ้มฟัน กระดาษเยื่อ น้ำ สารละลายไอโอดีน ความเข้มข้น 2% สารละลายโซเดียมคลอไรด์ ความเข้มข้น 0.85% และ 2% เอทิลแอลกอฮอล์ 70% หัวหอม ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.1 วิธีการทดลอง ตอนที่ 1 ให้ศึกษาโครงสร้างภายในของเซลล์ต่างๆดังนี้ 1.1 ศึกษาเซลล์ของพืชโดยลอกเซลล์กลับด้านในของเยื่อหอมมาศึกษา หรือนำใบสาหร่ายหางกระรอกทั้งใบอ่อน และใบแก่มาศึกษาภายใต้กล้องจุลทรรศน์ 1.2 ศึกษาเซลล์โดยใช้ไม้จิ้มฟันขูดเบาๆที่เยื่อบุข้างแก้มแล้วนำมาศึกษาภายใต้กล้องจุลทรรศน์ 1.3 ศึกษาสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว โดยนำตัวอย่างจากแหล่งน้ำมาศึกษา 2. บันทึกภาพลายเส้นของเซลล์เหล่านั้นที่พบ ชี้ส่วนต่างๆของโครงสร้างและบันทึกกำลังขยายไว้ใต้ภาพด้วย 3. ให้แต่ละกลุ่มเปรียบเทียบลักษณะ ขนาดและโครงสร้างภายในเซลล์ที่ศึกษา และนำเสนอในชั้นเรียน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.1 -โครงสร้างของเซลล์ที่นักเรียนศึกษาเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร -เซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันมีขนาดเท่ากันหรือไม่ นักเรียนสามารถหาขนาดโดยประมาณของเซลล์เยื่อหอมได้หรือไม่ -เปรียบเทียบปรากฏการณ์ที่พบในไซโทรพลาซึมของใบอ่อนกับใบแก่ของสาหร่ายหางกระรอก ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.1 ตอนที่ 2 หยดน้ำกลั่น 1 หยดบนสไลด์แผ่นแรก และหยอดสารละลายโซเดียมคลอไรด์ความเข้มข้น 2% บนสไลด์แผ่นที่สอง ลอกเยื่อหัวหอมด้านใน แล้วตัดแบ่งเป็น 2 ชิ้น แต่ละชิ้นมีขนาดประมาณ 0.5 x 0.5 cm2 วางบนสไลด์ที่มีหยดน้ำและสารละลายโซเดียมคลอไรด์ ทิ้งไว้ประมาน 3-5 นาที นำสไลด์ทั้ง 2 แผ่นไปศึกษาภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงของไซโทพลาซึม ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.1 -จากการทดลองนี้ พบโครงสร้างใดของพืนที่ชัดเจนขึ้น -ไซโทพลาซึมของเซลล์ในสไลด์ทั้งสองมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

3.1 จากกิจกรรมที่ 3.1 จะเห็นได้ว่าสิ่งมีชีวิตบางชนิดประกอบด้วยเซลล์เพียงเซลล์เดียวก็สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ และสิ่งมีชีวิตบางชนิดประกอบด้วยเซลล์หลายเซลล์ เซลล์เหล่านี้มีโครงสร้างบางอย่างที่เหมือนกันและบางอย่างที่แตกต่างกัน โครงสร้างที่พบในเซลล์ทุกชนิดที่ศึกษา ได้แก่ เยื่อหุ้มเซลล์ ไซโทพลาซึม และนิวเคลียส ในเซลล์พืชมีคลอโรพลาสและผนังเซลล์ ในเซลล์บางชนิดที่อายุยังน้อยจะพบการไหลของไซโทพลาซึมเรียกว่า ไซโคลซิส (cyclosis) นอกจากเซลล์ที่ได้ศึกษาในกิจกรรมนี้แล้ว ยังมีเซลล์อื่นๆ ที่มีรูปร่างแตกต่างไปอีกดังภาพที่ 3-1 จากกิจกรรมที่ 3.1 ที่นักเรียนได้ศึกษาจะเห็นได้ว่า เซลล์แต่ละชนิดมีขนาดและรูปร่างแตกต่างกัน นักเรียนทราบหรือไม่ว่าการหาขนาดของเซลล์ทำได้อย่างไร ซึ่งนักเรียนจะศึกษาได้จากกิจกรรมต่อไปนี้

3.1

7.2 โครงสร้างของเซลล์ที่ศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2 กิจกรรมที่ 3.2 การคำนวณหากำลังขยายของภาพ และขนาดของวัตถุจากกล้องจุลทรรศน์ วัสดุอุปกรณ์ 1.กล้องจุลทรรศน์ 2.ไม้บรรทัดพลาสติกใส วิธีการทดลอง ตอนที่ 1 การคำนวณหากำลังขยายของภาพจากกล้องจุลทรรศน์ 1.อ่านค่ากำลังขยายของเลนส์ใกล้ตา และเลนส์ใกล้วัตถุ 2.คำนวณกำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์โดยคิดจาก ผลคูณระหว่างกำลังขยายของเลนส์ใกล้ตากับเลนส์ใกล้วัตถุ 3.วางไม้บรรทัดพลาสติกใสอย่างบางโดยที่ด้านเซนติเมตร (cm) อยู่ตรงช่องกลมของแท่นวางวัตถุของกล้องจุลทรรศน์ ปรับให้มองเห็นสเกลชัดเจนด้วยกำลังขยายต่ำดังภาพนับจำนวนมิลลิเมตร (mm) จากขอบด้านหนึ่งจนถึงด้านหนึ่งจากภาพที่มองเห็นภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ซึ่งก็คือความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางของจอภาพจากกล้องจุลทรรศน์ ขณะที่ใช้กำลังขยายต่ำ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.2.2 หมึก 3.2 4. บันทึกค่าที่ได้ในตาราง กำลังขยายของเลนส์ใกล้ตา กำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์ เส้นผ่านศูนย์กลางของจอภาพ(mn) ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2 ตอนที่ 2 การคำนวณหาขนาดของวัตถุ หรือขนาดของภาพจากกล้องจุลทรรศน์ 1.การหาขนาดของวัตถุจากกำลังขยายของภาพ 1.1 ถ้าขนาดของพารามีเซียมวัดได้ 100 ไมโครเมตร เมื่อนำไปศึกษาขนาดของวัตถุที่เลนส์ใกล้ตา 10x และกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ 10x นักเรียนจะเห็นภาพพารามีเซียมมีความยาวเพิ่มขึ้นกี่เท่าและภาพของพารามีเซียมมีความยาวกี่เซนติเมตร 1.2 ถ้าวัตถุมีความยาว 4 ไมโครเมตร เมื่อนำมาศึกษาภายใต้กล้องจุลทรรศน์ จะมีความยาวประมาณ 4 เซนติเมตร กล้องนี้มีกำลังขยายเท่าไร สูตรหากำลังขยาย = ขนาดของภาพ _______________ ขนาดของวัตถุ 2. การหาขนาดของวัตถุจากเส้นผ่านศูนย์กลางของภาพ 2.1 จากสูตรการหาเส้นผ่านศูนย์กลางของภาพ (ขณะกำลังศึกษา) =กำลังขยายของภาพเลนส์ต่ำสุด x เส้นผ่านศูนย์กลางของจอภาพที่กำลังขยายต่ำสุด _____________________________________ กำลังขยายของเลนส์ ถ้ากล้องขุลทรรศน์ที่ใช้มีกำลังขยายเป็น 40x 100x และ 400x เมื่อใช้ไม้บรรทัดวัดเส้นผ่านศูนย์กลางกำลังขยายต่ำได้ 40x ได้ 2.5 mm อยากทราบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของจอภาพ เมื่อกำลังขยายของกล้องเป็น 100x และ 400x เท่ากับเท่าใด เมื่อนำสาหร่ายหางกระรอกไปตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของจอภาพประมาณ 1.6mm ปรากฎว่าพบเซลล์หางกระรอกเกิดการเรียงต่อกัน 8 เซลล์ จงคำนาณหาความยาวของเซลล์หางกระรอก 1 เซลล์ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2 นักเรียนคงได้รู้จักเซลล์ของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆมากขึ้น และได้ทราบว่าพืชและสัตว์ต่างประกอบด้วยโครงสร้างเล็กๆคือ เซลล์ ก่อนหน้านี้เมื่อประมาณ พ.ศ.2381 มัตทีอัส ยาคอบ ชไลเดน (Matthias Jakob Schleiden) นักพฤกษาศาสตร์ชาวเยอีมันได้ค้นพบว่า พืชทั้งหลายต่างๆเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีหลายเซลล์ และในปีถัดมา พ.ศ.2382 เทโอดอร์ ชวันน์ (Theodor schwann) นักสัตววิทยาชาวเยอรมัน ได้ค้นพบต่อไปอีกว่าสัตว์ทั้งหลายต่างๆก็มีเซลล์เป็นองค์ประกอบ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ทั้ง 2 คนจึงได้ร่วมกันตั้งทฤษฎีเซลล์(cell theory)มีใจความว่า สิ่งมีชีวิตทั้งหลายประกอบด้วยเซลล์และเซลล์คือหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ทฤษฎีเซลล์ในปัจจุบันครอบคลุมถึงใจความที่สำคัญ 3 ประการ คือ 1.สิ่งมีชีวิตทั้งหลายอาจมีเพียงเซลล์เดียว หรือหลายเซลล์ ซึ่งภายในเซลล์มีสารพันธุกรรมและมีกระบวนการเมแทบลิซึม ทำให้สิ่งมีชีวิตดำรงชีวิตอยู่ได้ 2.เซลล์เป็นเป็นหน่วยพื้นฐานที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิตที่มีการจัดระบบการทำงานภายในโครงสร้างของเซลล์ 3.เซลล์มีกำเนิดมาจากเซลล์แรกเริ่ม เซลล์เกิดจากการแบ่งตัวของเซลล์เดิม แม้ว่าชีวิตแรกเริ่มจะมีวิวัฒนาการมาจากสื่งไม่มีชีวิต แต่นักชีววิทยายังคงถือว่าการเพิ่มขึ้นของจำนวนเซลล์เป็นผลสืบเนื่องมาจากเซลล์รุ่นก่อน จึงเป็นที่น่าสงสัยว่า นอกจากโครงสร้างที่พบด้วยกล้องจุลทรรศน์ใช้แสง ในเซลล์ยังมีโครงสร้างอื่นๆอีกหรือไม่ และโครงสร้างเหล่านี้ช่วยในการดำรงชีวิตของเซลล์อย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2 มัททีอัส จาคอบ ชไลเดน ทีโอดอร์ ชวันน์ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2 จากที่นักเรียนได้ศึกษาเซลล์ชนิดต่างๆมาแล้ว จะพบว่าเซลล์ของสิ่งมีชีวิต มีรูปร่าง ขนาด และโครงสร้างแตกต่างกัน แต่ก็มีส่วนที่เหมือนกัน ได้แก่ ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ “ไซโทพลาซึม และนิวเคลียส นักชีววิทยาได้ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนศึกษาเซลล์ของสิ่งมีชีวิต พบว่าในไซโทพลาซึมมีโครงสร้างขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เฉพาะเรียกว่า ออร์แกเนลล์ (organelle) ซึ่งมีหลายชนิด มีขนาด รูปร่าง จำนวน และหน้าที่ต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2 เซลล์สัตว์ ภาพที่ 3-2 แผนภาพแสดงโครงสร้างของเซลล์สัตว์ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2 เซลล์พืช ภาพที่ 3-3 แผนภาพแสดงโครงสร้างของเซลล์พืช ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2 -เซลล์พืชและเซลล์สัตว์ในภาพที่ 3-2,3-3 แตกต่างจากเซลล์ที่นักเรียนศึกษาในกิจกรรมที่ 3.1 อย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2.1 ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ สิ่งที่น่าสนใจคือ ออร์แกเนลล์เหล่านี้มีอะไรบ้าง และมีโครงสร้างและหน้าที่อย่างไร การศึกษาโครงสร้างของเซลล์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนอาจแบ่งโครงสร้างพื้นฐานของเซลล์ยูคาริโอตเป็น 3 ส่วน คือ ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ ไซโทพลาสซึม และนิวเครียส 3.2.1 ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ หมายถึง โครงสร้างที่ห่อหุ้มไซโทพลาสซึมของเซลล์ให้คงรูปร่างและแสดงขอบเขตของเซลล์ ได้แก่ ผนังเซลล์ และเยื่อหุ้มเซลล์ ผนังเซลล์ (cell wall)เป็นส่วนที่อยู่ด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์พืช สาหร่าย โพรโทซัว แบคทีเรียและเห็ดรา แต่ไม่พบในเซลล์สัตว์ ผนังเซลล์มีหน้าที่เพิ่มความแข็งแรงให้แก่เซลล์ ผนังเซลล์มีหน้าที่เพิ่มความแข็งแรงให้แก่เซลล์ ผนังเซลล์ของเซลล์พืชเป็นเส้นใยที่ประกอบด้วยเซลลูโลส เส้นใยเหล่านี้จัดเรียงตัวเป็นชั้นไขว้กันดังภาพ ที่ 3-4 ก. นอกจากนี้เซลล์ที่มีอายุมากขึ้นอาจมีสารอื่นมาสะสมบนเส้นใยเซลลูโลสเพิ่มมากเพิ่มขึ้น เช่น เฮมิเซลลูโลส (hemicellulose) เพกทิน (pectin)ซูเบอริน (suberin)คิวทิน(cutin)และลิกนิน (lignin)เป็นต้น ผนังเซลล์บางแห่งจะมีช่องเล็กๆเป็นทางสำหรับให้ไซโทพลาสซึมจากเซลล์หนึ่งติดต่อกับไซโทพลาสซึมของเซลล์ข้างเคียง เรียกบริเวณนี้ว่า พลาสโมเดสมาตา (plasmodesmata) ดังภาพที่ 3-4 ข. ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2.1 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2 เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane หรือ plasma membrane หรือ plasmalemma) เป็นเยื่อบางๆ ล้อมรอบไซโทพลาซึมพบในเซลล์ทุกชนิด มีความหนาประมาณ 8.5-10 นาโนเมตรกั้นสารที่อยู่ภายในกับภายนอกเซลล์และรักษาสมดุลของสารภายในเซลล์โดยควบคุมการผ่านเข้าออกของสารระหว่างเซลล์กับสิ่งแวดล้อมภายนอก เยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิดจัดเรียงตัวเป็น 2 ชั้น(lipid bilayer) โดยการหันด้านที่มีขั้ว(polar head)มีสมบัติชอบน้ำออกด้านนอก และยังมีคอเลสเตอรอล ไกลโคลิพิด และไกลโคโปรตีนเป็นส่วนประกอบอยู่ด้วยเรียกลักษณะการจัดเรียงตัวแบบนี้ว่า ฟลูอิโมเซอิกโมเดล (fluid mosaic model) ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2.1 ภาพที่ 3-5 โครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 3.2.1 เยื่อหุ้มเซลล์มีสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน(selectively per meable membrane หรือ differentially permeable membrane หรือ semipermeable membrane) เนื่องจากเยื่อบางๆ ของเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์ มีลักษณะคล้ายคลึงกันประกอบด้วยส่วนประกอบของลิพิดซึ่งเหลวจึงสามารถหลุดขาดออกจากกันและเชื่อมต่อกันได้ เช่น การเกิดเวสิเคิล ไลโซโซม การสร้างแวคิวโอล เป็นต้าน ก่อให้เกิดการลำเลียงสารขนาดใหญ่เข้าและออกจากเซลล์ รวมทั้งการย่อยอาหารและสิ่งแปลกปลอมในเซลล์ดังที่รักเรียนได้ศึกษามาแล้ว ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

3.2.2 ไซโทพลาซึม ไซโทพลาสซึม (cytoplasm)เป็นส่วนที่ล้อมรอบนิวเคลียสอยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ ไซโทพลาซึม ประกอบด้วยส่วนที่สำคัญ 2 ส่วน คือ ออร์แกเนลล์ และ ไซโทซอล (cytosl) ออร์แกเนลล์มีหลายชนิด กระจายอยู่ตามตำแหน่งต่างๆในไซโทพลาซึม บางชนิดมีเยื่อหุ้มที่มีองค์ประกอบคล้ายเยื่อหุ้มเซลล์ ออร์แกเนลล์แต่ละชนิดมีโครงสร้างและหน้าที่ต่างกัน ดังจะได้ศึกษาต่อไปนี้ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม(endoplasmicreticulum:ER) มีลักษณะเป็นท่อแบนใหญ่หรือกลม บางบริเวณโป่งออกเป็นถุงเรียงขยายและซ้อนกันเป็นชั้นๆแบะมีท่อเชื่อมถึงกันเป็นร่างแหอยู่ล้อมรอบนิวเครียสและเชื่อมกับเยื่อหุ้มนิวเคลียส เรียกว่า เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบผิวขรุขระ บางบริเวณไม่มีไรโบโซมเกาะอยู่เรียกว่า เอนโดพลาสมกเรติคูลัมแบบผิวเรียบ

3.2.2 ไซโทพลาซึม

3.2.2 ไซโทพลาซึม เอนโดนพลาสติกเรติคูลัมแบบผิวขรุขระเป็นบริเวณที่ไรโบโซมเดาะอยู่ ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีน โดยโปรตีนที่ไรโบโซมสังเคราะห์จะเข้าสู่เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและถูกห่อหุ้มในเวสิเคิลและมีการส่งต่อไปยังกอลจิคอมแพล็กซ์จากนั้นจะลำเลียง หรือไปเป็นส่วนประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ เป็นต้น เซลล์ที่มี RER มากคือ เซลล์ที่ผลิตโปรตีนสำหรับ ใช้นอกเซลล์ เช่น เซลล์ตับออ่นที่ทำหน้าที่สร้างเอนไซม์ย่อยสารอาหารต่างๆ เอนโดพลาสติกเรติคูลัมแบบผิวเรียบ มีลักษณะเป็นท่อกลมหรือท่อแบบ RER ทำหน้าที่สังเคราะห์ลิพิด เช่น เซลล์ สาสเตอรอยด์ พวกฮอร์โมนเพศ นอกจากนี้ SER ยังทำหน้าที่ในการกำจัดสารพิษและเป็นแหล่งสะสมแคลเซียมไอออนในเซลล์ต่างๆ โดยเฉพาะเซลล์กล้ามเนื้อยึดกระดูกและเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์ที่มี SER เช่น ตับ สมอง ต่อมหมวกไต อัณทะ และรังไข่เป็นต้น

3.2.2 ไซโทพลาซึม ถ้าในเซลล์ไม่มีเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมจะมีผลอย่างไร

3.2.2 ไซโทพลาซึม ไรโบโซม (ribosome) เป็นออร์แกเนลล์ ขนาดเล็กที่ไม่มีเยื่อหุ้ม ประกอบด้วยหน่วยย่อย 2 หน่วย คือ หน่วยย่อยขนาดเล็กขนาดใหญ่มีรูปร่างเป็นก้อน ดังภาพที่ 3-7 ไรโบโซมประกอบด้วยโปรตีนและ RNAที่มีสัดส่วนใกล้เคียงกันโดยน้ำหนัก ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีน หน่วยย่อยทั้งสองชนิดของไรโบโชมอยู่แยกกันและจะมาติดกันขณะที่มีการสังเคราะห์โปรตีน ไรโบโซมที่เกาะติดอยู่ที่ผิวนอกของ ER ทำหน้าที่เป็นแหล่งสร้างโปรตีนที่ใช้เป็นองค์ประกอบของ เยื่อหุ้มเซลล์และส่งออกนอกเซลล์ นอกจากนี้ยังมีไรโบโซมอิสระที่นอกเซลล์ ER แค่กระจายอยู่ในไซโทซอลทำหน้าที่สร้างโปรตีนสำหรับใช้ภายในเซลล์พบมากในเซลล์เม็ดเลือดแกงที่มีอายุน้อยทำหน้าที่สร้างฮีโมโกลบิน

3.2.2 ไซโทพลาซึม กอลจิคอมเพล็กซ์ หรือ กอลจิบอดี หรือ กอลจิแอพพาราตัส (Golgi complex หรือ Golgi body หรือ Golgi apparatus) เป็นกลุ่มของถุงกลมแบนขนาดใหญ่ บริเวณตรงขอบโป่งพองใหญ่ขึ้น กอลจิคอมเพล็กซ์มักพบอยู่ใกล้กับ ER มีในเซลล์สืบพันธุ์ของสัตว์ชั้นสูงเกือบทุกชนิด ทำหน้าที่เติมกลุ่มคาร์โบไฮเดรตให้กับโปรตีนหรือลิพิดที่ส่งมาจาก ER เกิดเป็นไกลโคโปรตีนและไกลโคลิพิด แล้วสร้างเวสิเคิลบรรจุสารเหล่านี้ไว้เพื่อส่งออกไปยังภายนอกเซลล์หรือเก็บไว้ใช้ภายในเซลล์ ดังนั้นเวสิเคิลจึงเป็นส่วนหนึ่งของกอลจิคอมเพล็กซ์ที่สร้างเป็นถุงออกมา ไลโซโซม (lysosome) เป็นเวสิเคิลที่สร้างมาจากกอลจิคอมเพล็กซ์ มีลักษณะเป็นถุงกลม มีเยื่อหุ้มชั้นเดียว พบในเซลล์สัตว์เกือบทักชนิดรวมทั้งพบในเซลล์พืชและโพรทิสต์บางชนิดด้วย ในไลโซโซมมีเอมไซน์สำหรับย่อยอาหารอยู่ภายในและทำการย่อย นอกจากนี้ไลโซโซมของสัตว์มีกระดูกสันหลังยังมีเอมไซน์ทำลายสิ่งแปลกปลอม เช่น ไลโซโซมในเซลล์ตับ และเซลล์เยื่อบุผนังท่อไตส่วนต้น โดยไปรวมกับเวสิเคิลที่มีส่รแปลกปลอม เมื่อเซลล์เสื่อมสภาพไลโซโซมมีหน้าที่ย่อยออร์แกเนลล์ภายในเซลล์ เมื่อเซลล์ได้รับอันตรายหรือจะตายไลโซโซมจะปล่อยเอมไซน์ออกมาสู่ไซโทพลาสซึมเพื่อย่อยสลายเซลล์ทั้งหมด

3.2.2 ไซโทพลาซึม ไลโซโซม

3.2.2 ไซโทพลาซึม แวลคิวโอล (vacuole) มีลักษณะเป็นถุงที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียว มีรูปร่างและขนาดแตกต่าง ดังภาพที่ 3-10 แวคิวโอลมีหลายชนิดทำหน้าที่แตกต่างกันคือ คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล ทำหน้าที่รักษาสมดุลของน้ำ พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะมีบา พารามีเซียม เป็นต้น ฟูดแวคิโอ (food vacuole) ทำหน้าที่บรรจุอาหารที่รับมาจากภายนอกเซลล์เพื่อย่อยสลายต่อไป พบในเซลล์เม็ดเลือดขาวและสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว แวคิวโอ (sap vacuole) ขณะที่เซลล์พืชอายุน้อยมีแวคิวโอขนาดเล็กจำนวนมาก แต่เมื่อเซลล์มีอายุน้อยมีแวคิวโอลขนาดเล็กจำนวนมาก แต่เมื่อเซลล์มีอายุมากขึ้น แวควโอเหล่านี้จะรวมเป็นถุงเดียวกันทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ทำหน้าที่สะสมสารบางชนิด เช่น สารสี ไอออน น้ำตาล กรดอะมิโน ผลึกและสารพิษต่างๆ

3.2.2 ไซโทพลาซึม ไมโทคอนเดรีย (mitochondria) เป็นแหล่งผลิต ATP ให้แก่เซลล์ มีรูปร่างหลายแบบขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ ในเซลล์ของต่อมหมวกไตในเซลล์ตับมีรูปร่างเป็นแท่งสั้นๆในเซลล์บุผิวของลำไส้เล็กมีรูปร่างค่อนข้างยาว เป็นต้น ไมโทคอนเดรียมีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น เยื่อชั้นนอกมีลักษณะเรียบเยื่อหุ้ม 2 ชั้น เยื่อชั้นนอกมีลักษณะผิวเรียบ เยื่อชั้นในจะพับทบแล้วยื่นเข้าไปด้านในเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว ส่วนที่ยื่นเข้าไปเข้าไปนี้เรียกว่า คริสตี (cristae) ซึ่งมีโปรตีนที่เกี่ยวกับการหายใจในระดับเซลล์ ดังภาพที่ 3-11 ภายในไมโทคอนเดรียมีของเหลวบรรจุอยู่บรรจุอยู่เรียกว่า เมทริกซ์ (matrix)ซึ่งจะพบบเอนไซม์ที่เกี่ยวกับกระบวนการหายใจระดับเซลล์ และการจำลองตัวของไมโคอนเดรียอีกด้วย

3.2.2 ไซโทพลาซึม พลาสติด (plastid) เป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มเซลล์ที่มี 2 ชั้น พลาสติดมีสีแตกต่างกัน จำแนกได้ 3 ชนิด คลอโรพลาสต์ (chloroplast) เป้นพลาสติดที่มีสีเขียว เนื่องจากมีสารสีชนิดคลอโรฟิลล์(chlorophyll) เป็นองค์ประกอบเป็นส่วนใหญ่ภายในมีโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายถุงแบนๆ มีเยื่อหุ้ม เรียกว่า ไทลาคอยด์ และเรียงกันเรียกว่า กรานุม แต่ละกรานุมมีโครงสร้างเชื่อมต่อถึง บนไทลาคอยด์มีสารสีและโปรตีนที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เช่น คลอโรฟิลล์ แคโรทีนนอยด์ (carotenoid) และมีของเหลวที่เรียกว่า สโตรมา อยู่โดยรอบไทลาคอยด์ ที่เกี่ยวกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังภาพ 3-12

3.2.2 ไซโทพลาซึม โครโมพลาสต์ (chromplast) เป็นพลาสติดที่มีสารที่ทำให้เกิดสีต่างๆ ยกเว้นสีเขียว จึวทำให้ดอกไม้ ใบไม้ มีสีสันสวยงาม เช่น ผลมะเขือเทศ ผลของพริก เนื่องจากมีแคโรทีนอยด์จึงทำให้เกิดสีแดง สีส้ม และสีเหลือง ลิวโคพลาสต์ (leucoplast) เป็นพวกพลาสติดที่ไม่มีสี มีหน้าที่สะสมเม็ดแป้ง ได้จากการสังเคราะห์ พบในเซลล์ของรากและลำต้น เช่น มันเทศ มันแกว เป็นต้นผลไม้ เช่น กล้วยและใบพืชที่ไม่มีสี

7.3 การเคลื่อนที่ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3 สัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิดมีระบบโครงสร้างกระดูก ทำหน้าที่เป็นทั้งโครงสร้างแข็งช่วยค้ำจุนร่างกายให้คงรูปและยังช่วยในการเคลื่อนที่อีกด้วย สัตว์มีกระดูกสันหลังมีทั้งที่อาศัยอยู่ในน้ำและบนบกซึ่งมีสภาพแวดล้อมต่างกัน สัตว์มีกระดูกสันหลังเหล่านี้มีการเคลื่อนที่แตกต่างกันอย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

7.3.1 ปลา ถ้านักเรียนสังเกตการณ์เคลื่อนที่ของปลาจะเห็นว่า ขณะที่ปลาเคลื่อนที่ลำตัวของปลาจะโค้งไปมาดังภาพ 7-10 ก. การโค้งตัวของปลาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของปลาหรือไม่ ภาพ 7-10 การเคลื่อนที่ของปลา ก. การทำงานของกล้ามเนื้อขณะเคลื่อนที่ ข.ลักษณะการเคลื่อนที่ของปลา ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.1 ปลา จากภาพที่ 7-10 จะเห็นว่าการทำงานของกล้ามเนื้อของปลาขณะที่มีการเคลื่อนที่ พบว่าเกิดจากการหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อที่ยึดติดอยู่กับกระดูกสันหลัง การหดตัวของกล้ามเนื้อในแต่ละส่วนของลำตัวปลาจะไม่พร้อมกัน โดยเริ่มทยอยจากด้านหัวไปด้านหางทำให้ลำตัวของปลามีลักษณะโค้งไปมา ประกอบกับครีบหางโค้งงอสลับไปมาทางด้านซ้ายและขาว เมื่อกระทบกับแรงต้านของน้ำรอบๆตัว จะผลักดันให้ปลาเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ถ้านักเรียนสังเกตุการเคลื่อนที่ของปลาจะเห็นว่านอกจากปลาจะสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้แล้ว ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.1 ปลา ยังสามารถเคลื่อนที่ในแนวดิ่งโดยการทำงานของครีบหลัง ครีบอกและครีบสะโพก นอกจากนี้แรงลอยตัวของน้ำยังมีส่วนช่วยในการเคลื่อนที่ของปลาในน้ำอย่างมากทำให้ปลาใช้พลังงานในการพยุงตัวต้านต่อแรงโน้มถ่วงของโลกเพียงเล็กน้อย นอกจากนี้รูปร่างของปลาที่แบนเพียวและมีเมือกขับออกมาจากผิวหนัง จะช่วยลดแรงเสียดทานของน้ำขณะเคลื่อนที่ อย่างไรก็ดีรูปร่างที่เพียวของปลายังทำให้สามารถพลิกคว้ำได้ง่ายดังนั้นปลาจึงอาศัยครีบช่วยในการรักษาสมดุลในการเคลื่อนที่และการทรงตัว ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.2 นก นกสามารถบินได้โดยอาศัยการทำงานของกล้ามเนื้อ 2 ชุด ที่ยึดระหว่างกระดูกโคนปีก (humerus)และกระดูกอก (sternum) ได้แก่ กล้าเนื้อยกปีกและกล้ามเนื้อกดปีกทำงานแบบสภาวะตรงกันข้ามทำให้นกสามารถขยับปีกขึ้นลงได้ มีผลให้นกบินได้ ดังภาพที่ 7-11 ภาพที่ 7-11 การเคลื่อนที่ของนก ก. กล้ามเนื้อและกระดูกที่ใช้ในการเคลื่อนที่ ข. การขยับปีกขณะบิน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.3 เสือชีต้า เสือชีต้าได้ชื่อว่าเป็นสัตว์ที่วิ่งได้เร็วที่สุดถึง 110 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ให้นักเรียนสังเกต ขาหน้า ขาหลัง หัวไหล่ สะโพก และกระดูกสันหลังของเสือชีต้าขณะวิ่ง ดังภาพที่ 7-12 ภาพ 7-12 การเคลื่อนที่ของเสือชีต้า ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.3 ชีต้า เมื่อสังเกตการเคลื่อนที่ของเสือชีต้าแล้ว นักเรียนอธิบายได้หรือไม่ว่าเหตุใดเสือชีต้าจึงวิ่งได้เร็ว ตอบ ชีต้า เคลื่อนที่ได้เร็วมาก เนื่องจากมีกล้ามเนื้อขาทั้งสี่แข็งแรงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ขาหลังจะแข็งแรงเป็นพิเศษกระดูกสันหลังยาว โค้งงอได้มาก ทาให้พุ่งตัวไปได้ไกลช่วงก้าวของขาหน้าและขาหลังห่างกันมาก ทาให้มีช่วงก้าวยาว ในสัตว์สี่เท้าบนดินที่มีขาสัน เช่น จิ้งจก ตุ๊กแก การเคลือนที่จะอาศัยการก้าวขาที่ไม่พร้อมกัน ทาให้เกิดการโค้งไปมาของส่วนร่างกาย เป็นรูปตัว S ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน เมื่อพิจรณาอากัปกิริยาต่างๆของนักเรียน เช่น การกิน การนอน การวิ่ง ล้วนแล้วแต่เป็นการเคลื่อนไหวที่เกิดจากระบบโครงสร้างกระดูกและรับบกล้ามเนื้อทั้งสิ้น โครงสร้างกระดูกและกล้ามเนื้อสัมพันธ์กันอย่างไร จึงทำให้คนเคลื่อนที่ได้ นักเรียนจะได้ศึกษาต่อไปนี้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน ระบบโครงกระดูก สัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิดมีระบบโครงกระดูกที่คล้ายคลึงกัน คือ ประกอบด้วยกระดูกแกน (axial skeleton) และกระดูกรยางค์ (appendicular skeleton) แต่ในบทนี้จะเน้นระบบโครงกระดูกของคนดังภาพที่ 7-13 ภาพ 7-13 โครงกระดูกของคน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน การที่โครงสร้างกระดูกของคนไม่ต่อกันเป็นชิ้นเดียวและมีจำนวนมากมีประโยชน์ต่อการเคลื่อนที่อย่างไร ตอบ  ช่วยให้เกิดการเคลื่อนไหวได้หลายทิศทาง ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน เมื่อร่างกายของคนเจริญเติบที่จะประกอบด้วย กระดูก ประมาณ 206 ชิ้น ต่อกัน สามารถแบ่งออกเป็น2 กลุ่ม ตามตำแหน่งที่อยู่ คือ กระดูกแกนและกระดูกรยางค์ นักเรียนคิดว่ากระดูกประมาณ 206 ชิ้น ต่อกัน สามารถแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ตามตำแหน่งที่อยู่ คือ กระดูกแกนและกระดูกรยางค์นักเรียนคิดว่ากระดูกแกนและกระดูกรยางค์มีความสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของคนอย่างไร กระดูกแกน กระดูกแกนมีจำนวน 80 ชิ้น ประกอบด้วยกระดูกกะโหลกศีรษะ กระดูกหน้าอก และกระดูกซี่โครงกระดูกกะโหลกศีรษะเป็นกระดูกที่เป็นแผ่นเชื่อมติดกันภายในมีลักษณะเป็นโพรงสำหรับบรรจุสมอง ทำหน้าที่ป้องกันสมองไม่ให้ได้รับอันตราย ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน กระดูกสันหลังทำหน้าที่ช่วยค้ำจุน และรองรับน้ำหนักของร่างกายประกอบด้วยกระดูกที่มีลักษณะเป็นข้อๆต่อกัน ระหว่างกระดูกสันหลังแต่ละข้อจะมีแผ่นกระดูกอ่อน (cartiage) หรือที่เรียกกันว่าหมอนรองกระดูก ทำหน้าที่รองและเชื่อมกระดูกนี้เสื่อมจะไม่สามารถเอี้ยว หรือบิดตัวได้ กระดูกสันหลังแต่ละข้อจะมีช่องให้ไขสันหลังสอดผ่านและมีส่วนของจะงอยยื่นออกมาเป็นที่เกาะของกล้ามเนื้อและเอ็น กระดูกสันหลังช่วงงอกจะมีกระดูกซี่โครงมาเชื่อมต่อ ดังภาพที่ 7-14 ภาพที่ 7-14 กระดูกแกนบางส่วน ก.กระดูกสันหลัง ข. กระดูกซี่โครง ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน กระดูกซี่โครงมีทั้งหมด 12 คู่ กระดูกซี่โครงทุกๆ ซี่จะไปต่อกับด้านข้างของกระดูกสันหลังบริเวณทรวงอก โดยปลายอีกด้านหนึ่งเชื่อมกับกระดูกหน้าอก ยกเว้นกระดูกซี่โครงคู่ที่ 11 และ 12 จะเป็นซี่สั้นๆ ไม่เชื่อมต่อกับกระดูกหน้าอก เรียกว่า ซี่โครงลอยดังภาพที่ 7-14                              ถ้าหมอนรองกระดูกเสื่อมจะเกิดผลอย่างไร ตอบ ถ้าหมอนรองกระดูกเสื่อมอาจมีผลทำให้ร่างกายเคลื่อนไหวไม่สะดวก เกิดความเจ็บปวดตรงระหว่างข้อต่อของกระดูกสันหลังขณะเคลื่อนไหว ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน   กระดูกซี่โครงสร้างโครงและกล้ามเนื้อยึดซี่โครงเกี่ยวข้องกับการหายใจอย่างไร ตอบ กล้ามเนื้อยึดซี่โครงแถบนอกหดตัว ทาให้กระดูกซี่โครงยกตัวสูงขึ้น มีผลทาให้ปริมาตรช่องอกเพิ่มขึ้นอากาศจึงเคลื่อนที่เข้าสู่ปอดได้ทาให้ เกิดการหายใจเข้าและถ้าเกิดกลไกการทางานของกล้ามเนื้อยึดซี่โครงและ กระดูกซี่โครงในทิศทางตรงกันข้ามกับที่กล่าวมาแล้วจะทาให้เกิดการ หายใจออก ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน กระดูกรยางค์ กระดูกรยางค์ มีทั้งสิ้น 126 ชิ้น ได้แก่กระดูกแขก กระดูกขา รวมไปถึงกระดูกสะบัก และกระดูกเชิงกราน ซึ่งเป็นที่ยึดเกาะของแขนและขาข้อต่อ และเอ็นยึดกระดูก  จากภาพที่ 7-13 จะเห็นว่าโครงกระดูกประกอบด้วยกระดูกหลายชิ้นต่อกัน ตำแหน่งที่กระดูก 2 ชิ้น มาต่อกันเรียกว่า ข้อต่อ (joint) นักเรียนคิดว่าข้อต่อมีความสำคัญต่อการเคลื่อนไหวของร่างกายอย่างไร ข้อต่อมีหลายลักษณะอย่างไรบ้าง นักเรียนสามรถศึกษาได้จากกิจกรรมที่ 7.2  ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.4.3 คน กิจกรรมที่ 7.2 ชนิดของข้อต่อกับการเคลื่อนไหว  วิธีการทดลอง  1. ใช้มือหนึ่งจับโคนนิ้วชี้ให้แน่นกระดกปลายนิ้วไปมาดังภาพ ก. สังเกตลักษณะทิศทางการเคลื่อนไหว ของปลายนิ้ว บันทึกผล  2. ใช้มือขวาจับเหนือข้อศอกแขนซ้ายให้แน่นและเคลื่อนส่วนปลายแขนไปดังภาพ ข. สังเกตลักษณะทิศ ทางการเคลื่อนไหวของปลายแขน บันทึกผล 3. ให้นักเรียนหมุนแขนไปมา สังเกตลักษณะทิศทางการเคลื่อนไหวของแขน บันทึกผล  4. ให้นักเรียนเคลื่อนไหวข้อต่อบริเวณอื่นๆ เช่น หัวเข่า ศีรษะ สังเกตลักษณะทิศทางการเคลื่อนไหว บันทึกผล ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน ทุกๆ ส่วนของร่างกายที่ทดลองมีขอบเขตในการเคลื่อนไหวเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร ตอบ ข้อต่อบริเวณต่าง ๆ มีขอบเขตในการเคลื่อนไหวไปใน ทิศทางแตกต่างกัน บางส่วนเคลื่อนไหวได้เพียงทิศทางเดียว หรือรอบทิศทาง และเคลื่อนไหวไม่ได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน นักเรียนคิดว่าสิ่งที่จำกัดขอบเขตในการเคลื่อนไหวของร่างกายส่วนที่ทดลองคืออะไรจากการทดลองนักเรียนแบ่งชนิดของข้อต่อได้กี่ชนิดอะไรบ้างและใช้อะไรเป็นเกณฑ์ ตอบ ลักษณะการเคลื่อนที่ของข้อต่อคาถาม จากการทดลองนักเรียนแบ่งชนิดของข้อต่อได้เป็นกี่ชนิด อะไรบ้าง และใช้อะไรเป็นเกณฑ์ตอบ แบ่งได้เป็น3ชนิด คือ 1.เคลื่อนไหวได้ในทิศทางเดียว 2.เคลื่อนไหว ได้อย่างอิสระหลายทิศทางและ 3.เคลื่อนไหวไม่ได้หรือเคลือนไหวได้ ่ เพียงเล็กน้อย ดังนั้นเกณฑ์ที่ใช้แบ่งข้อต่อจึงเป็นทิศทางการเคลื่อนที่ ของกระดูกที่ข้อต่อนั้น ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน เมื่อทดลองเคลื่อนไหว นิ้วเท้า หัวเข่าและต้นขา นักเรียนบอกได้หรือไม่ว่า ข้อต่อตรงส่วนนั้นเป็นข้อต่อชนิดใด และส่วนใดบ้างที่เคลื่อนไหวไม่ได้ ตอบ ข้อต่อของนิ้วเท้าเป็นแบบบานพับ ข้อต่อของหัวเข่าเป็นแบบบานพับ ข้อต่อของต้นขาเป็นแบบลูกกลมในเบ้ากระดูก ข้อต่อในร่างกายบริเวณ ที่เคลื่อนไหวไม่ได้ คือข้อต่อของกระดูกสันหลัง ข้อต่อของกระดูกฝ่ามือ  การเคลื่อนไหวของกระดูกหัวเข่า กระดูกโคนขาและกระดูกเชิงกราน เหมือนกันหรือไม่อย่างไร ตอบ การเคลื่อนไหวของกระดูกหัวเข่า สามารถพับไปด้านหลัง ส่วนกระดูกโคน ขาสามารถเคลื่อนไหวในลักษณะหมุนได้รอบ เนื่องจากข้อต่อเป็นแบบลูก กลมในเบ้ากระดูก ส่วนกระดูกเชิงกรานไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน   จากกิจกรรมที่ 7.2 นักเรียนจะเห็นว่า ข้อต่อช่วยให้อวัยวะต่างๆ ที่ช่วยในการเคลื่อนไหวสารถเคลื่อนไหวได้สะดวก อย่างไรก็ดี การเคลื่อนไหวของร่างกายบางส่วนสามารถเคลื่อนไหวได้หลายทิศทาง บางส่วนเคลื่อนไหวได้เฉพาะการเหยียดและงอเข้าเท่านั้น ที่เป็นเช่นนี้เนื่องจากเชื่อมต่อกันของกระดูกตรงข้อต่อนั้นมีหลายลักษณะ ข้อต่อบางแห่งมีลักษณะการเชื่อมต่อเหมือนบานพับ ทำให้เคลื่อนไหวตรงส่วนนั้นจากัดได้เพียงทิศทางเดียวเช่นเดียวกับการเคลื่อนไหวของบานพับประตู หรือหน้าต่างเชน ข้อต่อบริเวณข้อศอก          การเชื่อมกันของกระดูกบางแห่ง เป็นไปในลักษณะคล้ายลูกกลมในบ้ากระดูก ทำให้ร่างกายส่วนนั้นเคลื่อนไหวอย่างอิสระหลายทิศทาง เช่น ข้อต่อที่หัวไหล่ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน     ข้อต่อบางแห่งเป็นแบบชนิดประกบส่วนในลักษณะเดือยทำให้สามารถก้ม เงย บิด ไปทางซ้าย ขวา เช่น ข้อต่อ ที่ต้นคอกับฐานของกะโหลกศีรษะ อย่างไรก็ตามแม้ว่าข้อต่อของกระดูกส่วนใหญ่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวได้ ดังภาพ 7-15 ก. แต่มีข้อต่อบางแห่งที่หำหน้ายึดกระดูก และทำให้เกิดการเคลื่อนไหวได้เพียงเล็กน้อยเช่น ข้อต่อของกระดูกซี่โครง หรือข้อต่อที่เคลื่อนไหวไม่ได้เลยเช่น ข้อต่อของกะโหลกศีรษะ ดังภาพที่ 7-15 ข.  ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน ภาพที่ 7-15 ลักษณะข้อต่อ  ก.ลักษณะข้อต่อชนิดเคลื่อนไหวได้แบบต่างๆ     ข. ลักษณะข้อต่อชนิดเคลื่อนไหวไม่ได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน ภาพที่ 7-15   ก.ลักษณะข้อต่อชนิดเคลื่อนไหวได้แบบต่างๆ     ข. ลักษณะข้อต่อชนิดเคลื่อนไหวไม่ได้ ระหว่างกระดูกบริเวณข้อต่อจะมีของเหลว เรียกว่า น้ำไขข้อ (synovial fluid) หล่อลื่นอยู่ ดังภาพที่ 7-16 ทำให้กระดูกไม่เสียดสีกันขณะเคลื่อนไหว และทำให้เคลื่อนไหวได้สะดวกไม่เกิดความเจ็บปวด การทีกระดูกมีลักษณะเป็นข้อต่อ จำเป็นจะต้องมีโครงสร้างที่ยึดกระดูกให้เชื่อมติดต่อกัน เพื่อทำหน้าที่เป็นโครงร่างค้ำจุนร่างกายและทำให้กระดูกทำงานสัมพันธ์กันในการเคลื่อนไหว โครงสร้างดังกล่าวได้แก่ เนื้อเยื่อเกี่ยวที่มีความเหนียวทนทาน เรียกว่า เอ็นยึดข้อ (ligament) ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน ภาพที่ 7-16 ตำแหน่งของน้ำไขข้อ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน ระบบกล้ามเนื้อ การทำงานของระบบโครงกระดูกเพียงระบบเดียว ไม่สามารถทำให้ร่างกายเคลื่อนไหวได้ ต้องอาศัยการทำงานร่วมกับระบบกล้ามเนื้อซึ่งจัดได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานกลเพราะเมื่อกล้ามเนื้อหดตัว ย่อมทำให้เกิดเคลื่อนไหวของสัตว์ กล้ามเนื้อของสัตว์มีกระดูกสันหลังมีหลายประเภท ซึ่งนักเรียนจะได้ศึกษาจากภาพที่ 7-17 ภาพที่ 7-17 ภาพถ่ายและภาพวาดของเซลล์กล้ามเนื้อ ก. ภาพถ่ายวาดของกล้ามเนื้อยึดกระดูก ข. ภาพถ่ายและวาดกล้ามเนื้อหัวใจ ค. ภาพถ่ายและ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน ภาพวาดของกล้ามเนื้อเรียบ  - จงเปรียบเทียบภาพของกล้ามเนื้อทั้ง 3 ชนิด ว่าเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร                จากภาพที่ 7-17 จะเห็นว่า กล้ามเนื้อของสัตว์มีกระดูกสันหลังแบ่งออเป็น 3 ชนิด คือกล้ามเนื้อยึดกระดูก กล้ามเนื้อหัวใจและกล้ามเนื้อเรียบ ดังนี้               กล้ามเนื้อยึดกระดูก (skeletal muscle) เป็นกล้ามเนื้อที่เกาะติดกับโครงกระดูก เช่น กล้ามเนื้อแขน กล้ามเนื้อขา จึงทำหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวร่างกายโดยตรง เมื่อนำเซลล์กล้ามเนื้อเหล่านี้มาศึกษาด้วยกล้ามจุลทรรศน์จะมองเห็นเป็นแถบลาย สีอ่อนสีเข้มสลับกันเห็นเป็นลาย(striation) เซลล์ของกล้ามเนื้อนี้มีลักษณะเป็นทรงกระบอกยาว แต่ละเซลล์มีหลายนิวเคลียส               ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน การทำงานของกล้ามเนื้อยึดกระดูกนั้นถูกควบคุมโดย ระบบประสาทโซมาติก ดังนั้นการทำงานของกล้ามเนื้อชนิดนี้ ร่างกายสามารถบังคับได้ หรืออาจกล่าวว่าอยู่ในอำนาจจิตใจ กล้ามเนื้อหัวใจ(cardiac muscle) เซลล์มีรูปร่างเป็นทรงกระบอก แต่สั้นกว่าเซลล์กล้ามเนื้อยึดกระดูกและเห็นเป็นลายเช่นเดียวกัน แต่ตอนปลายของเซลล์มีการแตกแขนงและเชื่อมโยงติดต่อกันกับเซลล์ข้างเคียง การทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจถูกควบคุมโดยระบบประสาท อัตโนวัติ ดังนั้นร่างกายไม่สามารถบังคับได้ จึงเป็นกล้ามเนื้อที่อยู่นอกอำนาจจิตใจ            ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน  กล้ามเนื้อเรียบ(smooth muscle) เป็นกล้ามเนื้อที่พบอยู่ตามอวัยวะภายใน เช่น ผนังกระเพาะอาหาร ผนังลำไล้ ผนังหลอดเลือด และม่านตา เป็นต้น กล้ามเนื้อเหล่านี้ประกอบด้วยเซลล์ที่มีลักษณะยาว หัวท้ายแหลม แต่ละเซลล์มี 1 นิวเคลียสไม่มีลายพาดขวาง         การทำงานของกล้ามเนื้อเรียบถูกควบคุมโดยระบบประสาท อัตโนวัติ เช่นเดียวกับกล้ามเนื้อหัวใจ ซึ่งนักเรียนจะได้ศึกษารายละเอียดในบทต่อไป  นักเรียนได้ทราบมาแล้วว่าการเคลื่อนไหวของสัตว์เกิดจากการทำงานของกล้ามเนื้อ 2 ชุดที่ทำงานสัมพันธ์กันในสภาวะตรงกันข้าม ในบทเรียนบทนี้นักเรียนจะได้ศึกษาการทำงานของกล้ามเนื้อยึดกระดูกของคนจากกิจกรรมที่ 7.3 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

7.3.4 คน กิจกรรมที่ 7.3 การทำงานของกล้ามเนื้อยึดกระดูกที่แขน วัสดุอุปกรณ์           1.โต๊ะ           2.หนังสือ วิธีการทดลอง 1.ให้นักเรียนวางปลายแขนราบไปกับพื้นโต๊ะในลักษณะหงายฝ่ามือ แล้วจับกล้ามเนื้อบริเวณต้นแขนด้านบน เปรียบเทียบกับกล้ามเนื้อต้นแขนด้านล่าง บันทึกผล 2.วางหนังสือบนฝ่ามือและยกหนังสือขึ้น โดยการงอข้อศอกเท่านั้น ลองจับกล้ามเนื้อทั้ง 2 ตำแหน่งเดิมนั้นอีกครั้งหนึ่ง บันทึกการแปลงเปลี่ยนของกล้ามเนื้อ 3.นำหนังสือออกจากฝ่ามือ เปลี่ยนเป็นการออกแรงให้ปลายแขนกดพื้นโต๊ะ ลองจับกล้ามเนื้อทั้ง 2 ตำแหน่ง พร้อมทั้งบันทึกผลเช่นเดียวกับข้อ 2 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน - กล้ามเนื้อแขนขณะที่ออกแรงยกหนังสือหรือกดพื้นโต๊ะกับขณะวางราบบนพื้นโต๊ะมีลักษณะแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร ตอบ ขณะยกหนังสือจะมีกล้ามขึ้นด้านหน้า  และเมื่อลองจับดูจะแข็งมาก ขณะกดลงที่โต๊ะจะรู้สึกเกร็งกล้ามเนื้อด้านหลัง นักเรียนจะสรุปผลการทดลองเกี่ยวกับการทำงานของกล้ามเนื้ออย่างไร ตอบ 1. กล้ามเนื้อยึดกระดูกจะทำงานเป็นคู่ 2. การงอและเหยียดแขนเกิดจากการทำงานของไบเซพ (bicep)  และไตรเซพ (tricep)  3.ขณะที่ไบเซพหดตัว  ไตรเซพจะคลายตัวทำให้แขนงอเข้า  4.ขณะที่ไบเซพคลายตัว  ไตรเซพหดตัวทำให้เกิดแขนเหยียดออก  ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน   จากกิจกรรมจะเห็นได้ว่ากล้ามเนื้อยึดกระดูกจะทำงานเป็นคู่การงอและเหยียดแขนเกิดจากการทำงานของกล้ามเนื้อไบเซพ(bicep) และ ไตรเซพ(triceps) ขณะที่ไปเซทหดตัว ไตรเซพจะคลายตัวทำให้แขนงอเข้า และขณะที่ไบเซพจะหดตัวทำให้แขนเหยียดออก ดังภาพที่ 7-18 ภาพที่ 7-18 ลักษณะการทำงานของกล้ามเนื้อไบเซพและไตรเซพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน เมื่อกล้ามเนื้อหดตัวจะเกิดแรงดึงให้กระดูกทั้งท่อนเคลื่อนไหวได้เพราะระหว่างกล้ามเนื้อกับกระดูกมีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีความเหนียวแข็งแรงและทนทานแรงดึงหรือรองรับน้ำหนักเรียกว่าเอ็นยึดกระดูก (tendon) ยึดอยู่ดังภาพที่ 7-18 เอ็นยึดข้อและเอ็นยึดกระดูกเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร ตอบ เอ็นยึดข้อจะยึดกระดูกให้เชื่อมต่อกัน ทำให้กระดูกทำงานสัมพันธ์กันในขณะที่มีการเคลื่อนไหว ส่วนเอ็นยึดกระดูกจะยึดระหว่างกล้ามเนื้อกับกระดูก เพื่อให้กระดูกที่กล้ามเนื้อยึดไว้เกิดการเคลื่อนไหวได้ ทั้งเอ็นยึดข้อและเอ็นยึดกระดูกเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีความเหนียวและแข็งแรง ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน นักเรียนคิดว่าขณะที่ร่างกายเคลื่อนที่ การทำงานของกระดูก กล้ามเนื้อและข้อต่อมีความสัมพันธ์กันอย่างไร ตอบ ขณะที่ร่างกายเคลื่อนที่ กล้ามเนื้อยึดกระดูกที่ทำงานร่วมกันในลักษณะสภาวะตรงกันข้าม จะหดหรือคลายเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของกระดูก ในขณะที่ข้อต่อจะช่วยควบคุมทิศทางในการเคลื่อนที่ของกระดูก รู้หรือเปล่า เอ็นที่ยึดระหว่างกล้ามเนื้อน่องกับกระดูกสันเท้า เรียกว่าเอ็นร้อยหวาย ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน เชื่อมโยงกับฟิสิกส์ การหดตัวของกล้ามเนื้อที่ทำให้กระดูกเคลื่อนที่อาศัยหลักการทำงานโดยการออกแรงด้านน้ำหนักแบบคานงัดคานดีด โดยมีข้อต่อระหว่างกระดูกเป็นจุดหมุน (Fulcrum) ดังภาพ กล้ามเนื้อกับกระดูกทำงานโดยอาศัยหลักการของคาน(lever) คือมีกระดูกเป็นคานและข้อต่อเป็นจุดหมุนเช่นเดียวกับปากคีบ                 จากที่กล่าวมาแล้ว การเคลื่อนไหวของกระดูกเกิดจากการหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อ 2 ชุดที่ทำในสภาวะตรงกันข้ามนักเรียนคิดว่ากล้ามเนื้อหดตัวและคลายตัวได้อย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน โครงสร้างและการทำงานของกล้ามเนื้อยึดกระดูก           กล้ามเนื้อยึดกระดูกแต่ละมัดประกอบด้วย เส้นใยกล้ามเนื้อ (muscle fiber) หรือเซลล์กล้ามเนื้อ (muscle cell) ภายในเส้นใยกล้ามเนื้อประกอบด้วยเส้นใยกล้ามเนื้อเล็ก (myofibrils) มีลักษณะเป็นท่อนยาวเรียงซ้อนกันเส้นใยกล้ามเนื้อเล็กเหล่านี้จะอยู่รวมกันเป็นมัด เส้นใยกล้ามเนื้อเล็กประกอบด้วย ไมโครฟิลาเมนท์ 2 ชนิดคือ ชนิดบาง ซึ่งเป็นสายโปรตีนแอกทิน (act in) และชนิดหนาซึ่งเป็นสายโปรตีนไมโอซิน(myosin) แอกทินและไมโอซินเรียงตัวขนานกัน ดังภาพที่ 7-19 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน ภาพที่ 7-19 เส้นใยกล้ามเนื้อ เส้นใยกล้ามเนื้อเล็ก และการเรียงตัวของแอกทินกับไมโอซิน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี 7.3.4 คน นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาการทำงานของเส้นใยกล้ามเนื้อมานานแล้ว แต่ยังไม่ทราบแน่ชัด ต่อมาฮักซเลย์และแฮนสัน (H.E.HuxleyและJean Hanson)ได้เสนอสมมติฐานการหดตัวของกล้ามเนื้อเกิดจากการเลื่อนตัวของแอกทินเข้าหากันตรงกลาง (sliding filament hypothesis) การเลื่อนของโปรตีนดังกล่าวทำให้เส้นใยกล้ามเนื้อหดตัว          จากบทเรียนนี้นักเรียนคงเห็นแล้วว่า การเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องอาศัยระบบโครงร่างและระบบกล้ามเนื้อเป็นสำคัญตามความซับซ้อนของโครงสร้างและร่างกายของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นอย่างไรก็ดีสิ่งมีชีวิตบางชนิดอาจมีการปรับเปลี่ยนรูปร่างให้เหมาะสมเพื่อช่วยในการเคลื่อนไหวให้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น จึงจำเป็นต้องอาศัยการทำงานร่วมกันของระบบต่างๆในร่างกายดังที่นักเรียนจะได้ศึกษาต่อไป ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

กิจกรรมท้ายบทที่ 7

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี กิจกรรมท้ายบทที่ 7 1. เพราะเหตุใดภายหลังคนตายเพียงไม่กี่ชั่วโมง จึงเกิดอากาศการแข็งของกล้ามเนื้อ (Rigor mortis) ทั่วร่างกาย ตอบ เพราะสารประกอบ ATP เป็นสารที่จำเป็นต่อการหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อไม่สามารถสร้างขึ้นเมื่อเสียชีวิตแล้ว  ทำให้กล้ามเนื้อไม่มีพลังงานสำหรับหดและคลายตัวเหมือนขณะที่ยังมีชีวิตอยู่   2. การเคลื่อนที่ของไส้เดือนดินมีทิศทางที่แน่นอนต่างจากพยาธิตัวกลมที่ได้แต่งอตัวไปมาเพราะเหตุใด ตอบ เพราะไส้เดือนดินประกอบด้วยกล้ามเนื้อวงและกล้ามเนื้อตามยาว  ทำงานแบบสภาวะตรงกันข้ามขณะที่พยาธิตัวกลมมีแต่กล้ามเนื้อตามยาวอย่างเดียว ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี กิจกรรมท้ายบทที่ 7 3. ถ้านำพารามีเซียมมาศึกษาภายไต้กล้องจุลทรรศน์ พบว่าพารามีเซียมเคลื่อนที่ได้เร็วมากเมื่อใส่สารเคมีลงใน สารละลายที่มีพารามีเซียมเคลื่อนที่อยู่ พบว่าพารามีเซียมหยุดการเคลื่อนที่นักเรียนคิดว่าสาเหตุใดที่เป็นไปได้มากที่สุดที่ทำให้พารามีเซียมหยุดเคลื่อนที่ ตอบ อาจเป็นไปได้ว่าสารเคมีดังกล่าวมีผลต่อการทำงานของซิเลียหรืออาจทำให้พารามีเซียมตาย 4. เหตุใดสัตว์น้ำจึงมีความจำเป็นในการใช้กล้ามเนื้อยึดกระดูกน้อยกว่าสัตว์ที่มีขนาดเท่ากัน ตอบ สัตว์น้ำอาศัยน้ำช่วยพยุงน้ำหนักของร่างกาย  จึงมีความจำเป็นในการใช้กล้ามเนื้อยึดกระดูกในการค้ำจุนร่างกายน้อยกว่า ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี กิจกรรมท้ายบทที่ 7 5. นักเรียนคนหนึ่งกล่าวว่าแคลเซียมฟอสเฟตทำให้กระดูกแข็งแรง นักเรียนจะออกแบบการทดลองอย่างไร เพื่อตรวจสอบคำกล่าวนี้ ตอบ เนื่องจากแคลเซียมฟอสเฟตสามารกละลายในกรดที่เจือจางได้  ดังนั้นแนวทางการทดลองอาจเป็นดังนี้           - นำกระดูกไก่มา 2 ชิ้น ชิ้นที่ 1 แช่ในกรดเกลือเจือจาง  อีกชิ้นหนึ่งแช่ในน้ำกลั่น ตั้งทิ้งไว้ประมาณ 24 ชั่วโมง  จะพบว่า ชิ้นที่ 1 กระดูกอ่อนและนิ่ม  เพราะแคลเซียมฟอสเฟตละลายในกรดเจือจางได้  การทดลองนี้จะเห็นว่าชุดที่มีกระดูกขาไก่แช่น้ำกลั่น เป็นชุดควบคุม  โดยกรดเกลือเป็นตัวแปรอิสระ  ส่วนการเปลี่ยนแปลงของกระดูกเป็นตัวแปรตาม ซึ่งวัดจากการอ่อนตัวของกระดูกนอกจากนั้นมีปัจจัยอื่นเหมือนกันหมด ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี กิจกรรมท้ายบทที่ 7 6. จงเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของสัตว์ที่มีโครงร่างแข็งภายนอกและสัตว์ที่มีโครงร่างแข็งภายใน (มีกระดูกสันหลัง)  ตอบ โครงร่างแข็งภายนอกมีข้อดีคือ  ป้องกันอันตรายให้แก่อวัยวะภายในร่างกายและยังป้องกันการสูญเสียน้ำ   แต่ข้อเสียคือ  ไปจำกัดการเจริญเติบโตและการเคลื่อนที่ของสัตว์           ส่วนโครงร่างแข็งภายในมีข้อดีคือ  กระดูกเป็นที่ยึดเกาะของกล้ามเนื้อจึงช่วยในการเคลื่อนที่ของร่างกายได้เป็นอย่างดี ส่วนข้อเสียคือ  ไม่สามารถป้องกันอันตรายให้แก่อวัยวะภายในได้ทุกส่วน  และไม่สามารถป้องกันการสูญเสียน้ำได้เหมือนกับ โครงร่างแข็งภายนอก ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี กิจกรรมท้ายบทที่ 7 7. จงเปรียบเทียบลักษณะและหน้าที่ของกล้ามเนื้อทั้ง 3 ชนิด กล้ามเนื้อยึดกระดูก กล้ามเนื้อหัวใจ และกล้ามเนื้อเรียบ ตอบ   ข้อเปรียบเทียบ  ชนิดของกล้ามเนื้อ รูปร่างลักษณะ หน้าที่ กล้ามเนื้อยึดกระดูก รูปร่างยาวเป็นทรงกระบอก  มีลาย พาดขวาง  มีหลายนิวเคลียส ช่วยให้เกิดการเคลื่อนที่ กล้ามเนื้อหัวใจ รูปร่างสั้น  เป็นทรงกระบอก  มีลาย ทำให้หัวใจบีบตัว กล้ามเนื้อเรียบ รูปร่างยาวเรียวแหลมหัวท้าย  ไม่มี ลายพาดขวาง  มี 1 นิวเคลียส ทำให้อวัยวะภายใน เช่น  หลอดเลือด  ทางเดินอาหารบีบและคลายตัวได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี กิจกรรมท้ายบทที่ 7 8. ถ้ากล้ามเนื้อไบเซพเป็นอัมพาตจะเกิดอะไรขึ้น ตอบ กล้ามเนื้อไบเซพ  ติดต่ออยู่ระหว่างส่วนบนสุดของกระดูกส่วนปลาย  อีกด้านหนึ่งติดต่ออยู่กับเอ็นที่ยึดอยู่กับกระดูกปลาแขน    เมื่อกล้ามเนื้อชุดนี้หดตัวจะมีผลทำให้แขนงอ   ดังนั้นเมื่อกล้ามเนื้อไบเซพเป็นอัมพาตย่อมทำให้แชนขาข้างนั้นงอไม่ได้ 9. เพราะเหตุใดเซลล์กล้ามเนื้อจึงมีไบโทคอนเตรียมมาก  ตอบ การหดตัวของกล้ามเนื้อต้องอาศัยพลังงานจากสารประกอบ ATP จึงมีปริมาณไมโทคอนเดรียมาก ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี