การลาเลยี งสารผ่านเซลล์ ครวู ชิ ุดา พรหมคงบญุ กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นกาแพงวทิ ยา อาเภอละงู จังหวัดสตูล
จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ ดา้ นความรู้ (K) 1. อธบิ ายโครงสรา้ งและสมบตั ขิ องเย่ือหมุ้ เซลล์ทส่ี ัมพันธก์ บั การลาเลยี งสารเขา้ และออกจากเซลล์ 2. อธิบายและเปรยี บเทยี บการลาเลียงสารเขา้ และออกจากเซลล์โดยการแพรแ่ บบ ธรรมดาออสโมซสิ การแพร่แบบฟาซิลิเทต แอกทีฟทรานสปอร์ต เอนโดไซโทซิส และเอกโซไซโทซิส
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ ด้านทักษะกระบวนการ (P) สามารถเขยี นแผนภาพการลาเลียงสารเขา้ และออกจากเซลลไ์ ด้ ดา้ นจิตพิสยั (A) 1. เขา้ เรยี นเป็นประจา 2. มีความกระตือรอื ร้นในการเรียน
1. เซลล์เป็นหน่วยพ้นื ฐานของส่ิงมีชีวติ 2. เซลลม์ สี ว่ นหอ่ หุ้มเซลล์ เรียกวา่ เย่อื หุ้มเซลล์ ซ่งึ ยอม ให้สารทกุ ชนิดผ่านเข้าและออกได้อย่างอสิ ระเพ่ือใหเ้ ซลล์ สามารถดารงชวี ติ อยู่ได้
3. การแพรเ่ กดิ จากการเคล่ือนท่ขี องโมเลกุลสารโดยใช้ พลังงานจลนข์ องโมเลกลุ 4. ออสโมซิสเป็นการแพรข่ องน้าจากบริเวณท่มี ีความ เข้มขน้ ของสารต่าไปสูบ่ ริเวณทีม่ คี วามเขม้ ข้นของสารสงู โดยไม่จาเป็นต้องผ่านเย่อื เลอื กผา่ น
เพราะเหตุใดสารท่ีฉีดเข้าไปจึงคงอยใู่ นหลอดเลอื ดและไมส่ ามารถ ลาเลียงเข้าส่ ูเซลล์
จากแผนภาพนี้สารใดบา้ งทผี่ า่ นเย่อื หมุ้ เซลลไ์ ดเ้ อง
เยื่อห้มุ เซลล์ (Cell membrane หรอื plasma membrane )
เยอ่ื หุ้มเซลล์ (cell membrane) water Hydrophilic head หรือ polar head Lipid bilayer water Hydrophobic head หรือ nonpolar head Lipid molecule Protein molecule The purpose of the membrane is to control what goes in and out of the cell.
เย่อื หุ้มเซลล์ (cell membrane)
เยื่อหมุ้ เซลล์ (cell membrane) เป็นเย่ือบางๆ ประกอบด้วยสารประเภทไขมันและโปรตีน มรี ขู นาดเล็กๆมากมาย ทาหนา้ ทีค่ ดั เลือกสารท่ีจะผ่านเข้า- ออกจากเซลลไ์ ด้ จงึ มีคณุ สมบัติเป็นเย่ือเลอื กผา่ น (semipermeable membrane หรอื selective permeable membrane) หนา้ ท่คี วบคุมปรมิ าณและชนิดของสารทจ่ี ะผา่ นเข้าออกจาก เซลล์ แสดงขอบเขตของเซลล์ และห่อหุ้มสว่ นประกอบในเซลล์
การศกึ ษาสมบตั ิการเป็นเย่อื เลอื กผ่านของเย่อื หุ้มเซลล์
การศกึ ษาสมบตั ิการเป็นเย่อื เลอื กผ่านของเย่อื หุ้มเซลล์
การศกึ ษาสมบตั ิการเป็นเย่อื เลอื กผ่านของเย่อื หุ้มเซลล์
การศกึ ษาสมบตั ิการเป็นเย่อื เลอื กผ่านของเย่อื หุ้มเซลล์
การศกึ ษาสมบตั ิการเป็นเย่อื เลอื กผ่านของเย่อื หุ้มเซลล์
แบง่ กลุ่มนกั เรยี นเพ่อื สบื ค้นขอ้ มลู
คาถามรว่ มอภิปราย นักเรยี นสามารถพบการแพรใ่ นชีวิตประจาวันหรอื ไม่ อย่างไร การแพร่แบบฟาซิลเิ ทตเหมือนหรือต่างจากการแพร่ ธรรมดาอย่างไร ถา้ สารมขี นาดใหญ่ เซลลจ์ ะมีกลไกการลาเลียงสาร อยา่ งไร
คาถามร่วมอภิปราย เย่ือหุม้ เซลลป์ ระกอบไปดว้ ยโครงสร้างอะไรบ้าง การแพรแ่ ละออสโมซิสตา่ งกันอย่างไร การลาเลียงแบบฟาซิลิเทตแตกต่างจากการลาเลยี ง แบบใช้พลงั งานอยา่ งไร เซลลม์ กี ารรกั ษาดลุ ยภาพของเซลล์เพ่ืออะไร
1. การลาเลยี งสารผา่ นเย่อื หมุ้ เซลล์แบบไม่ใช้พลังงาน 1.1 การแพรแ่ บบธรรมดา (Diffusion) 1.2 การออสโมซสิ (Osmosis) 1.3 การแพรแ่ บบฟาซลิ เิ ทต (Facillitated diffusion)
1.1 การแพรแ่ บบธรรมดา คือ... การเคล่ือนทข่ี องอนภุ าคของสารจากบรเิ วณทม่ี คี วามเขม้ ขน้ ของ สารน้ันสงู ไปสทู่ มี่ คี วามเขม้ ขน้ ของสารนนั้ ต่ากวา่
1.1 การแพร่แบบธรรมดา (Simple Diffusion)
ตวั อยา่ งการแพรใ่ นส่งิ มีชวี ิต ได้แก่ การหายใจของสัตวข์ ณะหายใจเข้าก๊าซออกซเิ จน จากอากาศที่ผ่านเข้าไปในถงุ ลมในปอดมคี วามเข้มข้นสูงกว่า ในเส้นเลือดฝอย ออกซิเจนจงึ แพร่จากถุงลมเข้าไปในเสน้ เลือดฝอย และในขณะเดยี วกันคารบ์ อนไดออกไซด์จะแพร่จาก เสน้ เลอื ดเขา้ สู่ถุงลม 27
1.2 ออสโมซสิ (Osmosis) คอื ... การแพร่ของน้าผา่ นเย่อื หุม้ เซลล์ แพรจ่ ากบรเิ วณทม่ี โี มเลกุล ของน้ ามาก(สารละลายเจือ จาง) ไปสบู่ รเิ วณทมี่ โี มเลกลุ ของน้านอ้ ยกวา่ (สารละลาย เขม้ ขน้ )
ชดุ เคร่อื งมอื ที่ใช้แสดงการออสโมซิส เรียกว่า ออสโมมิเตอร์
สารละลายท่ีเก่ียวข้องกบั ออสโมซิส • Isotonic Solution สารละลายภายในและภายนอกมคี วามเข้มข้น เทา่ กัน • Hypertonic Solution สารละลายภายนอกเซลล์มคี วามเข้มข้น สงู กวา่ สารละลาย ภายในเซลล์ - เซลลเ์ หี่ยว • Hypotonic Solution สารละลายภายนอกเซลลม์ คี วามเข้มข้น ต่ากวา่ สารละลาย ภายในเซลล์ – เซลล์เต่ง
สารละลายไอโซโทนิค สารละลายไฮเพอร์โทนคิ สารละลายไฮโพโทนิค
The water balance of living cells
ถา้ นาพารามเิ ซยี มใสล่ งในสารละลายทเ่ี จอื จางกวา่ สารละลายในตวั พารามเิ ซยี มจะเกดิ อะไรข้นึ • เซลลเ์ หี่ยว • เซลล์เตง่ และแตก • เซลล์รักษาดุลยภาพได้ พารามิเซียม
ตัวอย่าง สารละลายในบีกเกอร์มีความเข้มข้น 0.5 โมลาร์ จากน้ันนาเซลล์ที่มีความเข้มข้นของสาร 0.8 โมลาร์ ท้งิ ไว้หน่ึงช่วั โมงเซลลจ์ ะมีสภาพอย่างไร เซลลเ์ ต่ง
ตัวอยา่ ง สารละลายในบีกเกอร์มีความเข้มข้น 0.85-0.9 % จากน้ันนาเซลล์ใส่ในบีกเกอร์ท้ิงไว้หน่ึงช่ัวโมงเซลล์ จะมีสภาพอยา่ งไร สภาพปกติ
1.3 การแพรแ่ บบฟาซิลเิ ทต (Facillitated diffusion)
สรปุ ลักษณะเฉพาะของการแพร่แบบ ฟาซลิ เิ ทต 1.อาศัยโปรตีนตวั พาที่จาเพาะในเย่ือหมุ้ เซลล์ มาจับกบั สาร ทจ่ี ะแพรเ่ ข้าสู่เซลล์ 2.อตั ราการแพรข่ องสารเกิดข้ึนเร็วกว่าการแพร่แบบธรรมดา 3. พาสารเคล่อื นทจี่ ากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบรเิ วณ ทีม่ ีความเขม้ ข้นต่ากวา่ 4.ไมต่ ้องใช้พลังงาน (ATP)
สารท่ีเซลล์ตอ้ งลาเลียงแบบฟาซิลเิ ทต คือ กลีเซอรอล กรดอะมิโนและกูลโคส โดยสารจะ เคล่ือนท่ีผ่านเย่ือหุ้มเซลล์ด้านที่มีความเข้มข้นสูงไป ยังด้านท่ีมีความเข้มข้นต่ากว่าเสมอจนกว่าเข้มข้นจะน เท่ากัน พบได้ ในการลาเลียงสารท่ีตับ เซลล์บุผิวลาไส้ เล็ก
2. การลาเลียงสารผ่านเยอื่ ห้มุ เซลลแ์ บบใชพ้ ลงั งาน
สรปุ ลกั ษณะเฉพาะของ Active Transport 1.อาศยั โปรตนี ตัวพาจาเพาะทีแ่ ทรกอยใู่ นเย่ือห้มุ เซลล์ 2. ต้องใช้พลังงาน (ATP) 3. พาสารเคล่ือนทจี่ ากบริเวณท่ีมคี วามเขม้ ขน้ ต่าไปยังบรเิ วณที่มี ความเขม้ ข้นสงู กวา่ 4. เฉพาะโปรตนี ตัวพาเทา่ นัน้ ทีเ่ ปล่ียนแปลงรปู ร่างในขณะท่ขี นสง่ สารผ่านเข้าสเู่ ซลล์
Diffusion Passive transport Facilitated transport Active transport 41
2. การลาเลยี งสารโดยการสร้างเวสเิ คิล 2.1 เอกโซไทโทซสิ (Exocytosis) เป็นการลาเลียงสารขนาดใหญ่ออกจากเซลล์ สารท่จี ะถกู สง่ ไปนอกเซลลบ์ รรจอุ ยใู่ นเวสสคิ ิล
2. การลาเลยี งสารโดยการสรา้ งเวสเิ คิล 2.2 เอนโดไซโทซสิ (Endocytosis) เป็นการลาเลยี งสารขนาดใหญ่เขา้ สู่เซลล์ โดยเอนโดไซ โทซิส ในส่งิ มีชวี ติ มีช่อื เรียกแตกตา่ งกันไปตามกลไกการ ลาเลยี ง คือ 2.2.1 ฟาโกไซโทซสิ (Phagocytosis) 2.2.2 พิโนไซโทซิส (Pinocytosis) 2.2.3 การนาสารเขา้ สเู่ ซลล์โดยอาศยั ตวั รบั (Receptor)
2. การลาเลยี งสารโดยการสร้างเวสิเคิล 2.1 Phagocytosis เป็นการนาสารที่เป็นของแข็งเข้าเซลล์ โดยเซลล์ย่ืนส่วน cytoplasm ไปโอบล้อมสารของแข็งน้ัน แล้วเข้าไปในเซลล์ เป็น food vacuole แล้ว food vacuole น้ันจะไปรวมกับ lysosome ซ่ึงภายในมี hydrolytic enzymes ท่ีจะย่อยสลายสารน้ันต่อไป อมีบากินแบคทีเรีย เม็ดเลอื ดขาวกนิ เช้อื โรค
2. การลาเลียงสารโดยการสร้างเวสิเคิล 2.2 Pinocytosis เป็นการนาสารที่เป็นของเหลวเข้าเซลล์ โดยเย่ือหุ้มเซลล์เว้าเข้าไปเพ่ือนาสารเข้าไป กลายเป็นถุง เล็กๆอยใู่ น cytoplasm 45
2. การลาเลยี งสารโดยการสร้างเวสิเคิล 2.3 Receptor-mediated endocytosis เป็นการนาสาร เฉพาะบางชนิดเข้าไปในเซลล์ โดยที่ผิวเซลล์มี receptor เฉพาะสาหรับสารบางอย่างเข้ามาจับ แล้วถูกนาเข้าไปใน เซลล์เป็นถุงเล็กๆ เม่ือผ่านการย่อยแล้ว receptor สามารถ ถกู นามาใชใ้ หมไ่ ด้อกี 46
ทาไม...เซลลจ์ งึ ต้องรักษาดลุ ยภาพ ? เพ่อื รกั ษาสภาพแวดล้อมภายในเซลล์ให้ เหมาะสมตอ่ การทางานและการดารงชวี ติ ของ เซลล์แตล่ ะเซลล์ เพื่อการอย่รู อดของเซลล์
โครงสรา้ งที่เกี่ยวข้องกับการรกั ษาดลุ ยภาพของ เซลล์คือ.................. เยื่อหมุ้ เซลล์
Search
