(คู่มือ) หนังสือเรียนสสวท เพิ่มเติมชีววิทยา1

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ 189 ไมโทคอนเดรยี และคลอโรพลาสตม์ คี วามคล้ายกนั อยา่ งไร ในแงข่ องโครงสรา้ งและหน้าที่ - ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์มีความคล้ายกนั ในแง่ของโครงสรา้ ง ดังน้ี มเี ย่อื ห้มุ 2 ช้นั มี DNA มีไรโบโซม เยื่อหุ้มช้ันนอกเรียบ เย่ือหุ้มช้ันในพับทบ ภายในมีของเหลวเป็นท่ีอยู่ของ เอนไซมห์ ลายชนิด - ไมโทคอนเดรยี และคลอโรพลาสตม์ คี วามคลา้ ยกนั ในแงข่ องหนา้ ที่ ดงั นี้ ทงั้ 2 ออรแ์ กเนลล์ ท�ำ หน้าที่เก่ียวกับการผลิตพลังงานภายในเซลล์ เช่น ไมโทคอนเดรีย ทำ�หน้าที่สร้างพลังงานให้ กบั เซลลผ์ า่ นการสลายน�้ำ ตาลเปน็ ATP ในกระบวนการหายใจระดบั เซลล์ สว่ นคลอโรพลาสต์ ทำ�หนา้ ทส่ี รา้ งพลังงานใหก้ บั เซลล์ โดยเปลยี่ นพลงั งานแสงเปน็ พลังงานงานเคมี ไปสะสมอยู่ ในรูปของน้�ำ ตาลดว้ ยกระบวนการสังเคราะหด์ ้วยแสง เพอร็อกซิโซม ครูให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับเพอร็อกซิโซมพร้อมกับศึกษารูป 3.19 ในหนังสือเรียนซ่ึง แสดงลักษณะของเพอร็อกซิโซมแลว้ ให้นกั เรยี นรว่ มกนั อภิปราย โดยมแี นวคำ�ถามดังนี้ เพอร็อกซโิ ซมมโี ครงสร้างอย่างไร ของเหลวท่ีบรรจุอยูภ่ ายในเพอรอ็ กซโิ ซมประกอบดว้ ยอะไร มีความส�ำ คญั อย่างไร เพอรอ็ กซิโซมทำ�หน้าทอ่ี ะไร จากการอภปิ รายรว่ มกันนกั เรยี นควรอธิบายไดว้ ่าเพอร็อกซิโซมเป็นถงุ มีเย่ือห้มุ 1 ช้นั รูปรา่ ง กลม ภายในบรรจขุ องเหลว ของเหลวทบี่ รรจอุ ยภู่ ายในเพอรอ็ กซโิ ซมประกอบดว้ ยเอนไซมท์ ใี่ ชใ้ นการ สลายไฮโดรเจนเปอรอ์ อกไซดซ์ ง่ึ เปน็ สารพษิ ใหก้ ลายเปน็ ออกซเิ จนและน�ำ้ เอนไซมด์ งั กลา่ วคอื เอนไซม์ คะตะเลส โดยเพอร็อกซิโซมทำ�หน้าท่ีสลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งเป็นสารพิษให้กลายเป็น ออกซิเจนและนำ้� นอกจากน้ียังรวบรวมสารที่จะทำ�ให้เกิดปฏิกิริยาท่ีให้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และ เอนไซมต์ ่าง ๆ ไว้ในเพอรอ็ กซิโซมเพือ่ ปอ้ งกันไมใ่ หเ้ กดิ อันตรายกับเซลล์ เซนทรโิ อล ครใู หน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เกยี่ วกบั เซนทรโิ อลพรอ้ มกบั ศกึ ษารปู 3.20 ในหนงั สอื เรยี น ซงึ่ แสดง โครงสรา้ งของเซนทรโิ อลและเซนโทรโซม แล้วให้นกั เรียนรว่ มกนั อภปิ ราย โดยมีแนวคำ�ถามดงั น้ี เซนทรโิ อลมีโครงสรา้ งอยา่ งไร เซนโทรโซม คอื อะไร มีความส�ำ คัญอยา่ งไร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

190 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ ชีววิทยา เล่ม 1 เส้นใยสปินเดลิ ท�ำ หนา้ ทีอ่ ะไร เซนทริโอลพบในเซลลช์ นิดใดบ้าง จากการอภปิ รายรว่ มกนั นักเรียนควรอธบิ ายไดว้ ่าเซนทรโิ อลเปน็ ออร์แกเนลลท์ ี่ไม่มีเยอ่ื หุ้ม อยู่ ใกลก้ บั นิวเคลยี ส ประกอบดว้ ยไมโครทิวบูล เรียงกนั 9 กลมุ่ กลุ่มละ 3 หลอด เชื่อมกันเป็นแทง่ ทรง กระบอก พบอยเู่ ปน็ ควู่ างตง้ั ฉากกนั บรเิ วณทเ่ี ซนทรโิ อลอยตู่ งั้ ฉากกนั เปน็ คแู่ ลว้ ถกู ลอ้ มรอบดว้ ยโปรตนี เรยี กวา่ เซนโทรโซม มคี วามส�ำ คญั คอื เปน็ แหลง่ ก�ำ เนดิ ของเสน้ ใยสปนิ เดลิ ซง่ึ ท�ำ หนา้ ทชี่ ว่ ยใหโ้ ครโมโซม เคล่ือนออกจากกัน เซนทรโิ อลพบในเซลล์สัตวแ์ ละส่งิ มชี วี ติ เซลล์เดยี ว ไซโทสเกเลตอน ครูให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเก่ียวกับไซโทสเกเลตอนพร้อมกับศึกษารูป 3.21 ซ่ึงเป็นภาพ โครงสรา้ งของไซโทสเกเลตอนในหนงั สอื เรยี น แล้วใหน้ กั เรียนร่วมกนั อภิปราย โดยมีแนวคำ�ถามดังน้ี ไซโทสเกเลตอนคืออะไร มคี วามส�ำ คัญกบั เซลล์อยา่ งไร ไซโทสเกเลตอนแบง่ เปน็ ก่ีชนดิ ไดแ้ กอ่ ะไรบ้าง ไมโครฟิลาเมนทม์ โี ครงสรา้ งอย่างไร ไมโครฟิลาเมนทท์ �ำ หนา้ ท่อี ะไร ไมโครทิวบูลมีโครงสร้างอยา่ งไร ไมโครทวิ บูลทำ�หน้าท่อี ะไร อินเทอรม์ เี ดยี ทฟิลาเมนทม์ โี ครงสร้างอย่างไร อนิ เทอรม์ เี ดียทฟิลาเมนท์ทำ�หน้าทีอ่ ะไร จากการอภปิ รายรว่ มกนั นกั เรยี นควรอธบิ ายไดว้ า่ ไซโทสเกเลตอนคอื เสน้ ใยโปรตนี มคี วามส�ำ คญั ต่อเซลล์ ดังนี้ - ท�ำ หน้าทีค่ ้�ำ จุนเซลล์ - เปน็ ท่ยี ดึ เกาะของออร์แกเนลลใ์ ห้อย่ใู นต�ำ แหนง่ ต่าง ๆ - ช่วยในการเคลอื่ นท่ขี องออรแ์ กเนลลภ์ ายในเซลล์ - ช่วยในการเคล่ือนทีข่ องเซลล์ ไซโทสเกเลตอนแบง่ เปน็ 3 ชนิด ไดแ้ ก่ 1. ไมโครฟิลาเมนท์ หรอื แอกทนิ ฟลิ าเมนท์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เล่ม 1 บทที่ 3 | เซลล์และการทำ�งานของเซลล์ 191 2. ไมโครทิวบลู 3. อินเทอร์มเี ดียทฟลิ าเมนท์ และอธิบายโครงสร้างและหน้าทีข่ องไซโทสเกเลตอนแต่ละชนดิ ไดว้ ่า - ไมโครฟิลาเมนท์เป็นเส้นใยที่ประกอบด้วยโปรตีนแอกทินซึ่งมีรูปร่างเป็นก้อนต่อกันเป็น สายจ�ำ นวน 2 สาย และพนั บดิ กนั เปน็ เกลยี ว ท�ำ หนา้ ทส่ี �ำ คญั ในการหดตวั ของเซลลก์ ลา้ มเนอ้ื การเคลื่อนที่ของอะมีบาและเซลล์เม็ดเลือดขาว การเปลี่ยนรูปร่างของเซลล์ช่วยแบ่ง ไซโทพลาซมึ ในการแบง่ เซลลส์ ตั ว์ นอกจากนที้ �ำ หนา้ ทค่ี �ำ้ จนุ พบในไมโครวลิ ไลทผ่ี วิ ดา้ นบน ของเซลลบ์ ผุ วิ และช่วยให้เกิดการไหลเวยี นของไซโทพลาซมึ ในเซลล์พชื - ไมโครทิวบูลเป็นหลอดกลวงเกิดจากโปรตีนทิวบูลิน เรียงต่อกันเป็นหลอด ทำ�หน้าท่ีเป็น โครงร่างภายในเซลล์ท่ีทำ�หน้าที่ยึดและลำ�เลียงออร์แกเนลล์ เป็นโครงสร้างของเส้นใย สปนิ เดิล เปน็ แกนของซเิ ลียและแฟลเจลลมั ซง่ึ ชว่ ยในการเคลอ่ื นทข่ี องสง่ิ มีชวี ิตเซลลเ์ ดียว บางชนดิ - อินเทอร์มีเดียทฟิลาเมนท์เป็นเส้นใยท่ีประกอบด้วยเส้นใยโปรตีนหน่วยย่อยหลายหน่วย ซ่ึงเรียงตวั เป็นสายยาว 8 ชุด ชดุ ละ 4 สาย พนั เป็นเกลียว มีการจัดเรียงตัวเปน็ รา่ งแหตาม ลักษณะรูปร่างของเซลล์ ทำ�หน้าที่เป็นโครงร่างคำ้�จุนตลอดท้ังเซลล์ พบได้ท่ีโปรตีน เคอราทินทผี่ ิวหนัง ขนและเลบ็ ของสตั วม์ ีกระดูกสันหลัง ไซโทซอล ครใู หน้ กั เรยี นศกึ ษาเกย่ี วกบั ไซโทซอลในหนงั สอื เรยี นแลว้ ใหน้ กั เรยี นรว่ มกนั อภปิ ราย โดยมแี นว คำ�ถามดังน้ี ไซโทซอลคอื อะไร เอก็ โทพลาซึมคอื อะไร เอนโดพลาซมึ คืออะไร ไซโทซอลมคี วามสำ�คัญอยา่ งไร จากการอภิปรายร่วมกันนักเรียนควรอธิบายได้ว่า ไซโทซอลเป็นส่วนของไซโทพลาซึมที่มี ลักษณะเป็นสารก่ึงแข็งกึ่งเหลว ไซโทซอลที่อยู่ติดกับเย่ือหุ้มเซลล์ เรียกว่า เอ็กโทพลาซึม ไซโทซอล บรเิ วณดา้ นใน เรยี กว่า เอนโดพลาซมึ ไซโทซอลเป็นทอี่ ยูข่ องออร์แกเนลล์ตา่ ง ๆ และโครงสรา้ งอ่นื  ๆ เชน่ เม็ดไขมนั เมด็ สี ในเซลลส์ ตั ว์ และ ergastic substance ในเซลล์พืช สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

192 บทท่ี 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วทิ ยา เลม่ 1 3.2.3 นวิ เคลยี ส ครูให้นักเรียนศึกษาเก่ียวกับนิวเคลียสพร้อมกับรูป 3.5 ซึ่งแสดงโครงสร้างพ้ืนฐานของ เซลล์สัตว์และเซลล์พืชและรูป 3.22 ซ่ึงแสดงโครงสร้างของนิวเคลียสในหนังสือเรียนแล้วให้นักเรียน รว่ มกนั อภปิ ราย โดยมีแนวค�ำ ถามดังน้ี นิวเคลยี สพบไดใ้ นส่งิ มชี ีวิตประเภทใด รปู รา่ งของนิวเคลียสเปน็ อยา่ งไร และพบทบ่ี รเิ วณใดของเซลล์ เมื่อใช้กล้องจลุ ทรรศนอ์ เิ ล็กตรอนศึกษานิวเคลยี สของเซลล์ พบโครงสร้างใดบา้ ง เยอ่ื หมุ้ นวิ เคลยี ส นวิ คลโี อลสั และโครมาทนิ แตล่ ะโครงสรา้ งมลี กั ษณะอยา่ งไรและท�ำ หนา้ ท่ี อะไร สิ่งมีชวี ติ โพรแคริโอตทไ่ี มม่ ีเย่อื หมุ้ นิวเคลียสจะพบสารพนั ธุกรรมหรือไม่ อย่างไร จากการอภิปรายร่วมกันนักเรียนควรอธิบายได้ว่า นิวเคลียสพบในสิ่งมีชีวิตยูแคริโอต มักมีรูป ร่างกลม รี หรือยาว พบอยู่กลางเซลล์หรือค่อนไปทางใดทางหน่ึงของเซลล์ โครงสร้างของนิวเคลียส ประกอบดว้ ย เยอ่ื หมุ้ นวิ เคลยี ส นวิ คลโี อลสั และโครมาทนิ และสามารถอธบิ ายลกั ษณะและหนา้ ทข่ี อง โครงสรา้ งท้ังสามได้วา่ - เย่อื หมุ้ นิวเคลยี ส เป็นเย่ือหุ้ม 2 ช้ัน และมชี ่องเลก็  ๆ ทะลเุ ย่อื ทง้ั 2 ชัน้ ซงึ่ เปน็ ทางผ่านของ สารระหว่างนวิ เคลียสและไซโทพลาซมึ - นิวคลีโอลัส เป็นโครงสร้างที่เห็นชัดเมื่อย้อมนิวเคลียสด้วยสีเฉพาะ ไม่มีเย่ือหุ้ม ประกอบ ด้วย โปรตีนและกรดนิวคลิอิกชนิด RNA เป็นส่วนใหญ่ และมี DNA ซึ่งเก่ียวข้องกับการ สงั เคราะห์ RNA รวมกับโปรตนี ประกอบเปน็ ไรโบโซม - โครมาทิน เปน็ สาย DNA ทข่ี ดพันกันไปมาในนวิ เคลียส เมอ่ื แบ่งเซลล์พบว่า โครมาทินจะ ขดตัวแน่นทำ�ใหห้ นาและส้นั ลงจนเหน็ เป็นแทง่ โครโมโซม โดย DNA ทำ�หนา้ ท่ีควบคุมการ ถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม รวมท้ังบอกได้ว่าส่ิงมีชีวิตโพรแคริโอตที่ไม่มีเย่ือหุ้มนิวเคลียสจะพบสารพันธุกรรมอยู่ใน ไซโทพลาซมึ ของเซลล์ ซึง่ เรยี กบรเิ วณน้วี า่ นิวคลีออยด์ ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเพ่ือตอบคำ�ถามตรวจสอบความเข้าใจในหนังสือเรียน โดยมี แนวคำ�ตอบดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ 193 เฉลยตรวจสอบความเข้าใจ เพราะเหตใุ ดนิวเคลยี สจงึ เป็นศูนยก์ ลางควบคมุ การท�ำ งานของเซลล์ เพราะในนิวเคลียสมีสารพันธุกรรมที่เป็นตัวกำ�หนดการสร้างโปรตีนซ่ึงส่งผลต่อการ ท�ำ งานตา่ ง ๆ ของเซลล์ ครูอาจให้นักเรียนสรุปโครงสร้างท่ีสำ�คัญเพื่อเปรียบเทียบระหว่างเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ โดย ให้นักเรยี นเขยี นตามความเข้าใจและจากการสืบค้นข้อมลู จากแหล่งอนื่  ๆ แล้วให้รว่ มกันอภปิ รายเพ่อื หาขอ้ สรปุ ท่ีถูกต้องของชน้ั เรยี น ตัวอย่างแนวทางการสรุปควรเปน็ ดังนี้ โครงสรา้ งส�ำ คัญ เซลล์พชื เซลล์สตั ว์ 1. เยอ่ื หุ้มเซลล์ มี มี 2. ผนงั เซลล์ มี ไมม่ ี 3. เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม มี มี 4. ไรโบโซม มี มี 5. กอลจคิ อมเพลก็ ซ์ มี มี 6. ไลโซโซม มี มี 7. แวควิ โอล มี มี 8. ไมโทคอนเดรีย มี มี 9. พลาสทิด (คลอโรพลาสต)์ มี ไม่มี 10. เพอร็อกซิโซม มี มี 11. เซนทรโิ อล ไมม่ ี มี 12. ไซโทสเกเลตอน มี มี 13. นวิ เคลียส มี มี นอกจากน้ีครูอาจให้นักเรียนสรุปเป็นรายงานเก่ียวกับโครงสร้างเซลล์ (อาจวาดภาพประกอบ) ลักษณะและหนา้ ท่ขี องโครงสร้างเซลล์ได้ ดังน้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

194 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วิทยา เล่ม 1 โครงสรา้ งเซลล์ ลักษณะ หนา้ ท่ี และภาพประกอบ สว่ นท่ีห่อหมุ้ เซลล์ เป็นเยอ่ื หุ้มช้นั เดียวประกอบ ควบคมุ การลำ�เลียงสารเขา้ และ 1. เย่อื หมุ้ เซลล์ ดว้ ยฟอสโฟลิพดิ เรียงตวั 2 ชน้ั ออกจากเซลล์ ซึ่งมีโปรตีนแทรกอยู่ และพบ ไกลโคลพิ ิด ไกลโคโปรตนี ที่ดา้ น นอกเย่ือห้มุ 2. ผนงั เซลล์ - เปน็ โครงสร้างหุม้ อย่ดู า้ นนอก ท�ำ ให้เซลลค์ งรูปและเพิ่มความ ของเยอ่ื ห้มุ เซลล์ในเซลลพ์ ชื แข็งแรงให้กบั เซลล์ - ผนงั เซลล์ของพชื ประกอบด้วย เซลลูโลสและเพกทนิ เปน็ หลัก บางบรเิ วณพบพลาสโมเดสมาตา ออรแ์ กเนลลใ์ นไซโทพลาซมึ 1. เอนโดพลาสมกิ เรตคิ ลู ัม มเี ยือ่ หมุ้ ชัน้ เดยี ว เป็นถงุ แบน เช่อื มถงึ กนั กระจายเป็นรา่ งแห เรียงซ้อนกันเชอ่ื มต่อกบั เย่อื หุม้ ชั้นนอกของนิวเคลยี ส - เอนโดพลาสมกิ เรติคูลัม มีไรโบโซมเกาะทผ่ี ิวด้านนอก สรา้ งโปรตนี ส่งออกนอกเซลล์ แบบผิวขรขุ ระ หรือเปน็ ส่วนประกอบของ เย่อื หมุ้ เซลล์ - เอนโดพลาสมิกเรตคิ ลู ัม ไมม่ ีไรโบโซมเกาะ สงั เคราะห์สารพวกลพิ ิด ท�ำ ลาย แบบผวิ เรยี บ สารพิษท่เี ข้าสเู่ ซลลแ์ ละเป็น แหลง่ สะสมแคลเซียมไอออนใน เซลลก์ ลา้ มเนือ้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เล่ม 1 บทที่ 3 | เซลล์และการทำ�งานของเซลล์ 195 โครงสร้างเซลล์ ลักษณะ หนา้ ที่ และภาพประกอบ 2. ไรโบโซม ไมม่ เี ยอื่ หุ้ม มีขนาดเล็ก สงั เคราะห์โปรตีนท่ีเปน็ ส่วน 3. กอลจิคอมเพล็กซ์ ประกอบดว้ ย 2 หนว่ ยย่อย คอื ประกอบของเยอื่ หุ้มเซลลห์ รอื 4. ไลโซโซม หนว่ ยยอ่ ยเล็กและหน่วยย่อย ส่งออกนอกเซลล์ หรือใช้ภายใน 5. แวควิ โอล ใหญ่ ปกติจะอยแู่ ยกกัน จะมา เซลล์ - คอนแทร็กไทล์แวควิ โอล - ฟูดแวคิวโอล รวมกนั ขณะท่สี ังเคราะห์โปรตนี - แซบแวควิ โอล 6. ไมโทคอนเดรีย มีเย่อื หุ้มชัน้ เดียว เป็นถุงแบน รวบรวมสารท�ำ ใหส้ ารเข้มขน้ 7. พลาสทิด ซ้อนกนั เปน็ ชัน้ ตรงรมิ ขอบพอง เตมิ คารโ์ บไฮเดรตใหก้ บั โปรตีน - คลอโรพลาสต์ ออกเปน็ เวสเิ คิล หรือลพิ ดิ ท่สี ง่ มาจาก เอนโดพลาสมิกเรติคูลมั มเี ยื่อหุม้ ชั้นเดียว เป็นเวสิเคลิ มา ย่อยอาหาร และสว่ นประกอบ จากกอลจคิ อมเพลก็ ซ์ ภายในมี ของเซลล์ท่เี ซลลไ์ มต่ ้องการ รวม เอนไซมก์ ลุ่มไฮโดรเลส ท้ังสงิ่ แปลกปลอมท่ีเขา้ สู่เซลล์ มเี ยอื่ ห้มุ ชั้นเดยี ว มรี ปู รา่ ง ขนาด แตกตา่ งกนั ตามชนดิ ของ - รกั ษาดลุ ยภาพของน�ำ้ ใน แวควิ โอล สง่ิ มีชีวิตเซลลเ์ ดยี ว - รบั สารทีม่ าจากภายนอกเซลล์ - สะสมน�้ำ และสารอื่น ๆ ในพืช มเี ยอ่ื หุ้ม 2 ชนั้ เยอ่ื ช้นั นอกเรียบ สรา้ งสารพลังงานสูงในรูป ATP เยอ่ื ช้ันในพบั ทบย่นื เขา้ ไปด้าน ใหก้ ับเซลล์ ในเพอ่ื เพมิ่ พ้ืนทผ่ี วิ ภายใน ไมโทคอนเดรียมขี องเหลวบรรจุ อยู่ เรียก เมทรกิ ซ์ มเี ยื่อหมุ้ 2 ช้ัน ภายในมีเยอ่ื ท่ี สงั เคราะห์ด้วยแสง เป็นถงุ แบน เรียก ไทลาคอยด์ เรยี งซอ้ นกันเปน็ ตั้ง เรียก กรานมุ มขี องเหลวอยู่ภายใน คลอโรพลาสต์ เรียก สโตรมา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

196 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วทิ ยา เล่ม 1 โครงสรา้ งเซลล์ ลักษณะ หน้าท่ี และภาพประกอบ 8. เพอร็อกซิโซม มีเยือ่ หุม้ ชนั้ เดียวเป็นถุงกลม สลายไฮโดรเจนเปอรอ์ อกไซด์ ภายในบรรจุเอนไซม์ทีใ่ ชส้ ลาย 9. เซนทริโอล ไฮโดรเจนเปอรอ์ อกไซด 10. ไซโทสเกเลตอน ไม่มเี ย่อื หุ้ม ประกอบด้วย เป็นแกนของเซนโทรโซมซงึ่ เป็น - ไมโครฟลิ าเมนท์ ไมโครทิวบูลเรยี งกัน 9 กลุ่ม แหล่งกำ�เนิดของเสน้ ใยสปนิ เดิล กลมุ่ ละ 3 หลอด เชอ่ื มเปน็ รปู แท่งทรงกระบอก - เป็นเส้นใยโปรตีนเกิดจาก - การหดตวั ของเซลล์กลา้ มเน้ือ แอกทนิ ซ่ึงมีรูปร่างเปน็ กอ้ น การเคลื่อนที่ของอะมบี าและ เรยี งตอ่ กนั เป็นสายยาวจ�ำ นวน เซลล์เม็ดเลือดขาว การเปลยี่ น 2 สายพันบดิ กนั เปน็ เกลยี ว รปู รา่ งของเซลล์ ชว่ ยแบง่ ไซโทพลาซึมในการแบง่ เซลล์ สตั ว์ และคำ�้ จุนเซลล์ และการ ไหลเวียนของไซโทพลาซึมใน เซลล์พชื สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ 197 โครงสรา้ งเซลล์ ลักษณะ หน้าที่ และภาพประกอบ - ไมโครทิวบลู - เป็นหลอดกลวงเกดิ จากกอ้ น - ยึดและล�ำ เลยี งออร์แกเนลล์ - อนิ เตอร์มีเดียทฟิลาเมนท์ โปรตนี ทวิ บลู ินเรียงตอ่ กนั เปน็ เส้นใยสปนิ เดลิ เปน็ แกน นิวเคลียส ของซิเลยี และแฟลเจลลัม นวิ เคลยี ส - ป ระกอบดว้ ยเส้นใยโปรตนี 8 - เปน็ โครงรา่ งค�ำ้ จุนตลอดทงั้ ชดุ ชุดละ 4 สาย พนั บดิ เปน็ เซลล์ เกลียวเสน้ ใยน้ีจัดเรยี งตวั เป็น รา่ งแหตามลักษณะรปู รา่ งของ เซลล์ ส่วนใหญร่ ูปรา่ งกลม รี หรอื ยาว เป็นศนู ย์กลางควบคุมการ มเี ย่อื หุ้ม 2 ชัน้ ทำ�งานของเซลล์ เช่น การ ถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม การแสดงออกของยีน การแบ่ง เซลล์ และการสังเคราะหโ์ ปรตนี - เยอ่ื หมุ้ นวิ เคลยี ส - เป็นเยื่อหุ้ม 2 ชัน้ มชี อ่ งเล็ก ๆ - เป็นทางผ่านของสารระหว่าง ทะลเุ ยือ่ ท้ัง 2 ชั้น นวิ เคลียสและไซโทพลาซึม - นวิ คลโี อลสั - ไม่มีเย่ือห้มุ ประกอบดว้ ย - เป็นแหลง่ ท่มี กี ารสังเคราะห์ โปรตนี RNA และ DNA ซึง่ RNA ท่ีรวมกับโปรตนี เกยี่ วข้องกบั การสงั เคราะห์ ประกอบเปน็ ไรโบโซม RNA รวมกับโปรตนี ประกอบ เปน็ ไรโบโซม เมอ่ื ย้อมสจี ะติด สเี ขม้ - โครมาทิน - เป็นสาย DNA ทีพ่ ันรอบ - ควบคุมการถ่ายทอดลกั ษณะ โปรตีนขดกันไปมาใน ทางพันธกุ รรม นวิ เคลยี ส สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

198 บทท่ี 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วทิ ยา เลม่ 1 แนวการวดั และประเมินผล ดา้ นความรู้ - โครงสร้างและหน้าที่ของส่วนท่ีห่อหุ้มเซลล์ของเซลลสัตว์และเซลลพืช จากการอภิปราย รว่ มกนั และการท�ำ แบบฝกึ หัด - ชนดิ โครงสรา้ ง และหนา้ ทข่ี องออรแ์ กเนลลต์ า่ ง ๆ จากการสบื คน้ ขอ้ มลู การอภปิ รายรว่ มกนั และการท�ำ แบบฝึกหดั - โครงสรา้ งและหนา้ ท่ีของนิวเคลียส จากการอภปิ รายรว่ มกนั และการทำ�แบบฝกึ หัด ด้านทักษะ - การสงั เกต และการลงความเหน็ จากขอ้ มลู จากการอภปิ รายรว่ มกนั และการท�ำ แบบฝกึ หดั - การลงความเหน็ จากข้อมลู จากการสืบค้นข้อมูล และอภิปรายร่วมกนั - การสอ่ื สารสารสนเทศและการร้เู ท่าทันสอ่ื จากการสบื คน้ ข้อมลู และการอภปิ รายรว่ มกนั ด้านจิตวทิ ยาศาสตร์ - การใชว้ จิ ารณญาณ และความใจกวา้ ง จากการสงั เกตพฤตกิ รรมในการสบื คน้ ขอ้ มลู การน�ำ เสนอ และการสอ่ื สารเพอื่ แลกเปลย่ี นขอ้ มูล 3.3 การล�ำ เลียงสารเข้าและออกจากเซลล์ จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. อธิบายและเปรียบเทียบการแพร่ ออสโมซิส การแพร่แบบฟาซิลิเทต และแอกทีฟ- ทรานสปอรต์ 2. สืบค้นข้อมูล อธิบาย และเขียนแผนภาพ การลำ�เลียงสารโมเลกุลใหญ่ออกจากเซลล์ด้วย กระบวนการเอกโซไซโทซิส และการลำ�เลียงสารโมเลกุลใหญ่เข้าสู่เซลล์ด้วยกระบวนการ เอนโดไซโทซสิ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เลม่ 1 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ 199 แนวการจดั การเรียนรู้ ครูนำ�เข้าสู่บทเรียนโดยใช้สถานการณ์ต่าง ๆ ในชีวิตประจำ�วันท่ีสามารถใช้ความรู้เร่ืองการ ลำ�เลยี งสารเข้าและออกจากเซลล์มาอธบิ ายได้ เชน่ - ภาพถา่ ยสมองจากการตรวจวนิ จิ ฉยั หลอดเลือดดว้ ยเทคนิค MRI (Magnetic Resonance Imaging) ซงึ่ จะเหน็ หลอดเลอื ดชดั เจนเนอื่ งจากมกี ารฉดี สารเขา้ สหู่ ลอดเลอื ดเพอ่ื เพมิ่ ความ แตกต่างจากพื้นหลังและความชัดเจนของหลอดเลือด จากนั้นใช้คำ�ถามเพ่ือกระตุ้นความ สนใจวา่ เพราะเหตใุ ดสารทฉี่ ดี เขา้ ไปจงึ คงอยใู่ นหลอดเลอื ดและไมส่ ามารถล�ำ เลยี งเขา้ สเู่ ซลล์ - ยกตัวอย่างสารอาหารต่างชนิดท่ีนำ�เข้าสู่เซลล์เพื่อนำ�ไปใช้ จากน้ันใช้คำ�ถามเพ่ือกระตุ้น ความสนใจว่าเซลลม์ ีวธิ ีลำ�เลียงสารทีม่ ีสมบัติแตกต่างกันเหล่านี้ได้อย่างไร จากนน้ั ครอู ธบิ ายวา่ ในการทเ่ี ซลลจ์ ะด�ำ รงอยไู่ ดจ้ ะตอ้ งมกี ารล�ำ เลยี งสารตา่ ง ๆ เขา้ และออกจาก เซลล์ พรอ้ มยกตัวอย่างสาร (รูป 3.23 ในหนังสือเรยี น) แลว้ ยกตัวอยา่ งกรณขี องความเข้มขน้ ของสาร ทแี่ ตกต่างกนั ระหวา่ งภายในและภายนอกเซลล์ เช่น ในกรณีความเขม้ ขน้ ของไอออนต่างชนดิ ภายใน และภายนอกเซลล์ประสาทของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำ�นม (รูป 3.24 ในหนังสือเรียน) เพ่ือสรุปว่า นอกจากชนิดของสารแล้วเซลลย์ งั สามารถควบคุมปรมิ าณสารทผี่ ่านเข้าออกดว้ ย ครูทบทวนความรู้เก่ียวกับการที่เยื่อหุ้มเซลล์ทำ�หน้าท่ีเป็นเยื่อเลือกผ่านในการลำ�เลียงสารเข้า และออกจากเซลล์ จากนน้ั ท�ำ กิจกรรม 3.2 เพอ่ื ศกึ ษาสมบตั ิการเปน็ เยือ่ เลือกผา่ นของเย่ือหมุ้ เซลล์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

200 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วิทยา เล่ม 1 กจิ กรรม 3.2 สมบตั กิ ารเป็นเยอ่ื เลือกผา่ นของเย่ือหุม้ เซลล์ จุดประสงค์ 1. ท�ำ กิจกรรมเพ่ือศึกษาสมบตั ิการเปน็ เยือ่ เลือกผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ 2. วเิ คราะห์ผลจากการท�ำ กิจกรรม และสรุปสมบัตกิ ารเป็นเยื่อเลอื กผา่ นของเยอื่ หมุ้ เซลล์ เวลาทีใ่ ช ้ 2 ช่วั โมง วัสดแุ ละอุปกรณ์ รายการ ปรมิ าณตอ่ กลุ่ม 1. ตวั อยา่ งสง่ิ มีชีวติ เช่น แหนท่ีมรี ากติดอยู่ สไปโรไจรา ตวั อยา่ งสง่ิ มชี วี ติ ชนดิ ละ สาหร่ายเซลลเ์ ดียว ยีสต์ 2-3 ชดุ ตอ่ หอ้ ง 2-3 ขวดตอ่ หอ้ ง 2. สนี ิวทรลั เรด (neutral red) 0.5% 2-3 ขวดตอ่ หอ้ ง 3. สีผสมอาหารสีแดง 1 ขวด 4. น�ำ้ กล่ัน 1 กลอ้ ง 5. กลอ้ งจุลทรรศนใ์ ช้แสงเชิงประกอบ 10 ชดุ 6. สไลด์พร้อมกระจกปิดสไลด์ 2-3 อนั 7. เข็มเขยี่ 5 หลอด 8. หลอดหยด 5 อนั 9. พูก่ ัน 5 จาน 10. จานเพาะเชื้อ การเตรียมล่วงหน้า 1. ครเู ตรยี มตวั อยา่ งสงิ่ มชี วี ติ โดยอาจเลอื กจากสงิ่ มชี วี ติ ทห่ี าไดง้ า่ ยในทอ้ งถน่ิ เชน่ แหนทมี่ รี าก ตดิ อยู่ สไปโรไจรา สาหร่ายเซลลเ์ ดียว ยีสต์ 2. ถ้าไม่สามารถหาสีผสมอาหารสีแดงได้อาจใช้สีผสมอาหารสีอื่นแทน แต่ไม่ควรใช้สีเขียว เนือ่ งจากจะท�ำ ใหส้ งั เกตการเปลย่ี นแปลงได้ยาก 3. เตรยี มสารละลายสนี วิ ทรลั เรดปริมาตร 10-15 มลิ ลลิ ิตร ตอ่ ขวด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ 201 4. สีนิวทรัลเรดจะไม่ทำ�ให้สิ่งมีชีวิตตายทันที แต่ถ้าเข้าสู่เซลล์ในปริมาณสูงจากการแช่ใน สารละลายสที ม่ี คี วามเขม้ ขน้ มากจะท�ำ ใหเ้ ซลลต์ ายเรว็ ขนึ้ และไมค่ วรแชท่ งิ้ ไวน้ าน ครอู าจ ทำ�การทดลองล่วงหน้าเพ่ือหาระยะเวลาท่ีเหมาะสมในการย้อมสี โดยเปล่ียนแปลงระยะ เวลาท่ีกำ�หนดในวธิ ีการไดต้ ามความเหมาะสม ข้อเสนอแนะส�ำ หรับครู ครูแบ่งกลุ่มนักเรียนกลุ่มละ 3-4 คน ครูอาจทบทวนวิธีการเตรียมสไลด์สดและการใช้ กลอ้ งจลุ ทรรศนใ์ ชแ้ สงเชงิ ประกอบ แนะน�ำ ใหน้ กั เรยี นบนั ทกึ ผลทไี่ ดโ้ ดยอาจวาดภาพหรอื ถา่ ย ภาพประกอบ จากนัน้ รว่ มกนั อภปิ รายผลการทดลองเพอ่ื ตอบคำ�ถามในกจิ กรรม ตวั อย่างผลการทำ�กจิ กรรม ตัวอย่างผลการทำ�กิจกรรมที่ใช้รากแหน จะเห็นได้ว่าเซลล์รากแหนย้อมติดสีนิวทรัลเรด แต่ไมต่ ิดสผี สมอาหารสีแดง ดงั ภาพ หมายเหตุ ถ้าทดลองกับสไปโรไจรา สาหรา่ ยเซลลเ์ ดียว หรอื ยสี ต์ ก็จะได้ผลการทดลอง เป็นเชน่ เดยี วกบั รากแหน เมอ่ื ทำ�กจิ กรรมแลว้ ใหน้ ักเรยี นตอบค�ำ ถามท้ายกจิ กรรม เฉลยคำ�ถามทา้ ยกจิ กรรม หลังการแช่สี ลักษณะภายในเซลล์เปล่ียนไปหรือไม่ อย่างไร และผลท่ีได้ระหว่างสีทั้งสอง ชนิดเหมอื นหรือแตกต่างกนั อย่างไร รากแหนทแ่ี ช่ในสีนิวทรัลเรดจะเห็นสแี ดงภายในเซลลข์ องราก ส่วนรากแหนท่แี ช่ในสีผสม อาหารจะใสหรือเห็นเปน็ สีเขยี วเหมอื นรากแหนปกติ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

202 บทท่ี 3 | เซลล์และการทำ�งานของเซลล์ ชวี วิทยา เล่ม 1 ถา้ ทดสอบความสามารถในการละลายของสที งั้ สองโดยน�ำ สารละลายสปี ระมาณ 2 มลิ ลลิ ติ ร และใส่น้�ำ มนั ลงไป 2 มลิ ลลิ ติ ร จากนน้ั เขย่าและท้งิ ไว้ 15 นาที สังเกตได้ผลดังภาพด้านลา่ ง จากผลท่ีได้ในกิจกรรมและการทดสอบสมบัติการละลายของสีดังกล่าว สามารถสรุปถึง ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติการละลายของสารและความสามารถในการลำ�เลียงผ่าน เย่ือห้มุ เซลล์ไดอ้ ยา่ งไร นำ�้ มนั น�ำ้ มนั สารละลาย PBS* สารละลาย PBS* ซึง่ มีน้�ำ เปน็ ซงึ่ มนี ำ�้ เป็น ตวั ท�ำ ละลาย ตวั ทำ�ละลาย สนี วิ ทรลั เรด สผี สมอาหารสแี ดง สีนวิ ทรลั เรดที่ pH ต่าง ๆ (*สารละลาย PBS (Phosphate Buffered Saline) ประกอบดว้ ยเกลอื ประเภทต่าง ๆ ละลายในน้ำ�กล่นั ในการทดสอบนใ้ี ช้สารละลาย PBS ท่ีมคี ่า pH ประมาณ 7.4) ผลท่ีได้สอดคล้องกับการที่เยื่อหุ้มเซลล์มีลิพิดเป็นองค์ประกอบและมีสมบัติเป็นเย่ือเลือก ผา่ น ซงึ่ ท�ำ ใหส้ ารทลี่ ะลายไดใ้ นลพิ ดิ เชน่ สนี วิ ทรลั เรดผา่ นเขา้ สเู่ ซลลไ์ ด้ สว่ นสารทไี่ มล่ ะลาย ในลิพดิ หรือสารทชี่ อบน�ำ้ เชน่ สผี สมอาหารจะไม่สามารถลำ�เลียงเข้าสเู่ ซลลไ์ ด้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เล่ม 1 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการทำ�งานของเซลล์ 203 ความรู้เพมิ่ เติมสำ�หรบั ครู ในการทดสอบความสามารถในการละลายของสนี วิ ทรลั เรดและสผี สมอาหาร ใชส้ ารละลาย PBS ท่มี คี า่ pH ประมาณ 7.4 แทนน�้ำ กลัน่ เนอื่ งจากท่คี ่า pH ของน้�ำ กลั่น สีนวิ ทรลั เรดจะละลายได้ ไมด่ ใี นน�ำ้ มัน จึงไม่เห็นผลทช่ี ัดเจน จากนน้ั ครอู ธบิ ายวา่ การทโ่ี ครงสรา้ งของเยอ่ื หมุ้ เซลลป์ ระกอบดว้ ยชน้ั ลพิ ดิ นนั้ ท�ำ ใหส้ ารทลี่ ะลาย ในลิพิดสามารถเข้าสู่เซลล์ได้ (รูป 3.25 ในหนังสือเรียน) และอธิบายว่าสารบางชนิดถึงแม้จะละลาย น้ำ�ได้แต่ไม่มีประจุและมีขนาดเล็กพอ จะสามารถลำ�เลียงผ่านชั้นลิพิดได้เช่นเดียวกัน เช่น แก๊ส ออกซเิ จน (รปู 3.26 ในหนังสอื เรยี น) ครยู กตวั อยา่ งสารทเี่ ซลลต์ อ้ งล�ำ เลยี งเขา้ หรอื ออกจากเซลล์ แตไ่ มส่ ามารถล�ำ เลยี งผา่ นชน้ั ลพิ ดิ ได้ เชน่ กลูโคส (เนอ่ื งจากไม่ละลายในลิพิดและมขี นาดใหญ่เกนิ กว่าจะแทรกผา่ นระหวา่ งโมเลกุลของ ฟอสโฟลิพิด) คลอไรด์ไอออน (เนื่องจากมีประจุจึงมีความชอบน้ำ�สูงเกินกว่าท่ีจะผ่านช้ันลิพิดได้) ซึ่งจะลำ�เลียงโดยผ่านโปรตีนลำ�เลียง (transport protein) ในเยื่อหุ้มเซลล์ที่แทรกอยู่ในช้ันลิพิด (รปู 3.27 ในหนงั สือเรยี น) จากนั้นครูอธิบายถึงการลำ�เลียงสารท่ีมีโมเลกุลใหญ่เกินกว่าจะผ่านช้ันลิพิดหรือโปรตีนได้ ซึง่ จะลำ�เลียงเขา้ หรอื ออกจากเซลล์ไดโ้ ดยการสร้างเวสิเคิลลอ้ มรอบสาร (รปู 3.28 ในหนังสอื เรยี น) ครสู รปุ ภาพรวมวา่ การล�ำ เลยี งสารเขา้ หรอื ออกจากเซลลม์ หี ลายวธิ ี ซงึ่ ขนึ้ อยกู่ บั สมบตั ขิ องสาร รวมทง้ั สมบตั ขิ องโครงสรา้ งตา่ ง ๆ ของเยอ่ื หมุ้ เซลล์ และอาจใหน้ กั เรยี นวาดแผนภาพส�ำ หรบั แตล่ ะกรณี รวมในแผนภาพเดยี วกนั รวมทงั้ สบื คน้ ขอ้ มลู เพม่ิ เตมิ เกย่ี วกบั ตวั อยา่ งสารอาหารทลี่ �ำ เลยี งเขา้ และออก จากเซลล์ด้วยวิธตี ่าง ๆ เพอ่ื ใชใ้ นการจดั ท�ำ แผนภาพ ครูอาจให้นักเรียนร่วมกันวิเคราะห์และอภิปรายถึงกรณีสารท่ีเพิ่มความชัดเจนระหว่างหลอด เลือดและเนื้อเย่ืออ่ืน ๆ ในการตรวจวินิจฉัยหลอดเลือดในสมองด้วยเทคนิค MRI ที่ได้กล่าวถึงในขั้น น�ำ เขา้ สบู่ ทเรยี น เพอ่ื สรปุ ถงึ สมบตั ขิ องสารดงั กลา่ วทสี่ มั พนั ธก์ บั ความสามารถในการล�ำ เลยี งเขา้ สเู่ ซลล์ โดยใช้แนวคำ�ตอบของค�ำ ถามทา้ ยบทขอ้ ที่ 5 กลไกการล�ำ เลียงสารเขา้ และออกจากเซลล์ ครูอธิบายกลไกการลำ�เลียงสารเข้าและออกจากเซลล์แบบต่าง ๆ ท่ีกล่าวถึงข้างต้น โดยอาจใช้ แอนิเมชันหรือวีดิทัศน์ประกอบ แล้วให้นักเรียนเขียนแผนภาพเพื่อช่วยในการสรุปกลไกการลำ�เลียง สารดว้ ยวธิ ตี ่าง ๆ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

204 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วิทยา เลม่ 1 การแพร่แบบธรรมดา ครูทบทวนความรเู้ รื่องการแพรข่ องโมเลกลุ สาร โดยใช้กรณขี องการหยดสารละลายด่างทับทมิ ลงในนำ้� จากน้ันอธิบายกลไกการแพร่แบบธรรมดาว่าเกิดจากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลสารและการ เคลอ่ื นไหวของฟอสโฟลพิ ดิ ในชนั้ ลพิ ดิ ทท่ี �ำ ใหเ้ กดิ ชอ่ งทโ่ี มเลกลุ สารสามารถแทรกผา่ นได้ โดยมที ศิ ทาง การลำ�เลียงจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารสูงไปยังบริเวณท่ีมีความเข้มข้นของสารตำ่� (รูป 3.29 ในหนงั สอื เรยี น) อาจใหน้ กั เรียนสืบคน้ ข้อมลู เพ่อื หาตัวอย่างสารที่ลำ�เลยี งโดยวธิ นี ีเ้ พม่ิ เติม ออสโมซสิ ครูอธิบายเกี่ยวกับออสโมซิส โดยเพิ่มเติมจากกรณีการแพร่แบบธรรมดา ว่าโมเลกุลของนำ้�มี การเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาและสามารถแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้เช่นกัน ครูอาจเช่ือมโยงความรู้กับ สถานการณใ์ นชวี ติ ประจ�ำ วนั เชน่ การเกบ็ รกั ษาพชื ผกั ไมใ่ หเ้ หยี่ ว ความเขม้ ขน้ ของน�ำ้ เกลอื ทใี่ หผ้ ปู้ ว่ ย ผา่ นทางหลอดเลือด การแพร่แบบฟาซลิ ิเทต ครนู �ำ เขา้ สเู่ รอื่ งการแพรแ่ บบฟาซลิ เิ ทต โดยใชผ้ ลการวดั อตั ราการล�ำ เลยี งกลโู คสเขา้ สเู่ ซลลเ์ มด็ เลอื ดแดงโดยเลี้ยงเซลล์เมด็ เลอื ดแดงในสารละลายกลูโคสทมี่ ีความเข้มขน้ แตกต่างกนั ซ่ึงพบวา่ อัตรา การล�ำ เลยี งทวี่ ดั ไดต้ า่ งจากคา่ ประมาณการหากเกดิ การล�ำ เลยี งโดยการแพรแ่ บบธรรมดา (รปู 3.30 ใน หนังสอื เรยี น) และถามวา่ การล�ำ เลยี งกลูโคสเขา้ ส่เู ซลล์เม็ดเลอื ดแดงน้มี ีกลไกเปน็ อย่างไร ครูอธิบายถึงอัตราการลำ�เลียงกลูโคสเข้าสู่เซลล์เม็ดเลือดแดงในการทดลองว่า เนื่องจากการ แพร่แบบฟาซิลิเทตเกิดผ่านโปรตีนลำ�เลียงซ่ึงมีความจำ�เพาะต่อสารจึงเกิดได้เร็วกว่าการแพร่แบบ ธรรมดามากท่ีความเข้มข้นเร่ิมต้นเดียวกัน จากนั้นอธิบายถึงกลไกการแพร่แบบฟาซิลิเทต โดยครอบคลมุ ถงึ การจบั กบั โปรตนี ล�ำ เลยี งทม่ี คี วามจ�ำ เพาะกบั สาร การเปลยี่ นแปลงรปู รา่ งของโปรตนี ล�ำ เลยี งทท่ี �ำ ใหโ้ มเลกลุ ของสารทจี่ บั เคลอื่ นเขา้ สเู่ ซลล์ และทศิ ทางการล�ำ เลยี งทสี่ มั พนั ธก์ บั ความเขม้ ขน้ (รูป 3.31 ในหนังสอื เรียน) ครูให้นักเรียนเปรียบเทียบการแพร่แบบธรรมดากับการแพร่แบบฟาซิลิเทตในประเด็นต่อไปน้ี และอาจใหน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เพม่ิ เตมิ เกย่ี วกบั ตวั อยา่ งสารอาหารทลี่ �ำ เลยี งดว้ ยการแพรแ่ บบธรรมดา และการแพร่แบบฟาซิลเิ ทต สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เล่ม 1 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ 205 ประเด็น การแพรแ่ บบธรรมดา การแพร่แบบฟาซิลเิ ทต กลไกการล�ำ เลียง ทิศทางการล�ำ เลียง เคลือ่ นผา่ นระหว่างโมเลกลุ ใน ใช้โปรตีนล�ำ เลยี ง ชน้ั ลิพดิ ตวั อยา่ ง จากบรเิ วณทีม่ คี วามเขม้ ข้นของ จากบรเิ วณทม่ี ีความเข้มข้นของ สารสูงไปยังบริเวณทีม่ ีความเข้ม สารสงู ไปยังบรเิ วณทม่ี คี วามเขม้ ขน้ ของสารต�ำ่ ขน้ ของสารต่�ำ การลำ�เลียงกรดไขมัน วติ ามิน A การล�ำ เลียงฟรักโทสเข้าสู่เซลล์ D E และ K เข้าสเู่ ซลล์บุผวิ บผุ วิ ล�ำ ไสเ้ ล็ก ลำ�ไส้เล็ก จากนนั้ ครใู ห้นักเรยี นตอบค�ำ ถามในหนังสือเรียน ซ่งึ มีแนวค�ำ ตอบดังนี้ จากรูป 3.30 เมื่อความเข้มข้นเร่ิมต้นของกลูโคสภายนอกเซลล์สูงข้ึนมาก เพราะเหตุใดอัตรา การลำ�เลยี งกลโู คสจึงมีแนวโน้มท่จี ะมคี ่าคงที่ในทสี่ ุด เนอ่ื งจากโปรตนี ทใ่ี ชล้ �ำ เลยี งกลโู คสดว้ ยการแพรแ่ บบฟาซลิ เิ ทตนน้ั มปี รมิ าณจ�ำ กดั ในเยอ่ื หมุ้ เซลล์ เม่ือถึงจุดอ่ิมตัว โปรตีนทุกตัวทำ�หน้าที่ลำ�เลียงกลูโคส ดังน้ันเม่ือเพิ่มความเข้มข้นของกลูโคส ภายนอกเซลล์ขน้ึ อีกก็จะไม่สามารถเพ่มิ อัตราการล�ำ เลียงกลูโคสเข้าส่เู ซลลไ์ ด้ การที่โปรตีนลำ�เลียงในเยื่อหุ้มเซลล์มีความจำ�เพาะกับชนิดของสารท่ีลำ�เลียงมีประโยชน์ต่อ เซลล์อย่างไร การทโี่ ปรตนี ล�ำ เลยี งในเยอ่ื หมุ้ เซลลม์ คี วามจ�ำ เพาะกบั ชนดิ ของสารท�ำ ใหเ้ ซลลส์ ามารถควบคมุ ชนดิ และปรมิ าณสารทผี่ า่ นเขา้ ออกไดอ้ ยา่ งเปน็ ระบบ เซลลจ์ งึ รกั ษาความเขม้ ขน้ ของสารแตล่ ะ ชนดิ ได้ตามความเหมาะสม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

206 บทท่ี 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วิทยา เลม่ 1 แอกทีฟทรานสปอร์ต ครูอธิบายเกี่ยวกับแอกทีฟทรานสปอร์ตโดยชี้ให้เห็นถึงความแตกต่างจากการลำ�เลียงแบบอ่ืน เชน่ การแพรแ่ บบธรรมดา การแพร่แบบฟาซลิ เิ ทต โดยชใ้ี ห้เห็นถงึ การใช้พลังงาน เชน่ พลังงานจาก การสลายพันธะของ ATP ซึ่งทำ�ให้เซลล์สามารถลำ�เลียงสารย้อนทิศทางความแตกต่างของความ เขม้ ขน้ ได้ (รูป 3.32 ในหนังสอื เรียน) ครยู กตวั อยา่ งแอกทฟี ทรานสปอรต์ เชน่ การหลงั่ ไฮโดรเจนไอออนจากเซลลบ์ ผุ วิ ของกระเพาะ อาหารเขา้ สกู่ ระเพาะอาหาร (รปู 3.33 ในหนงั สอื เรยี น) การรกั ษาความเขม้ ขน้ ของโซเดยี มไอออนและ โพแทสเซยี มไอออนภายในเซลลป์ ระสาทของสตั วเ์ ลยี้ งลกู ดว้ ยน�้ำ นม โดยชแ้ี จงวา่ แอกทฟี ทรานสปอรต์ อาจมรี ายละเอียดของกลไกท่ีแตกต่างกันระหว่างกรณี ครูอาจเช่ือมโยงความรู้กับสถานการณ์ในชีวิตประจำ�วัน เช่น การใช้ยาลดกรดบางประเภทที่ ยบั ยงั้ การหลงั่ ไฮโดรเจนไอออนเขา้ สกู่ ระเพาะอาหารโดยจบั กบั โปรตนี ทล่ี �ำ เลยี งไฮโดรเจนไอออน ท�ำ ให้ ไมส่ ามารถล�ำ เลียงไดต้ ามปกติ ปริมาณกรดท่หี ล่ังสู่กระเพาะอาหารจงึ ลดลง เฉลยตรวจสอบความเข้าใจ การแพร่แบบธรรมดา การแพร่แบบฟาซิลิเทต และแอกทีฟทรานสปอร์ตเหมือนหรือ แตกตา่ งกนั อยา่ งไร ประเด็น การแพร่ การแพร่ แอกทีฟทรานสปอรต์ แบบธรรมดา แบบฟาซลิ เิ ทต กลไกการลำ�เลยี ง เคลื่อนผา่ นระหว่าง ใชโ้ ปรตนี ล�ำ เลยี ง ใชโ้ ปรตีนล�ำ เลียง โมเลกุลในชั้นลพิ ิด ทิศทางการล�ำ เลยี ง จากบรเิ วณท่ีมีความ จากบริเวณที่มีความ จากบริเวณท่ีมคี วาม เขม้ ขน้ ของสารสูงไป เขม้ ข้นของสารสงู ไป เขม้ ขน้ ของสารต่ำ�ไป ยังบรเิ วณท่ีมีความ ยังบรเิ วณท่มี คี วาม ยังบรเิ วณท่มี คี วาม เข้มข้นของสารตำ�่ เข้มขน้ ของสารตำ�่ เขม้ ขน้ ของสารสูง พลงั งานจาก ATP ไมใ่ ช้ ไมใ่ ช้ ใช้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เลม่ 1 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการทำ�งานของเซลล์ 207 แนวการวัดและประเมนิ ผล ดา้ นความรู้ - การล�ำ เลยี งสารเขา้ และออกจากเซลลโ์ ดยการแพร่ ออสโมซสิ การแพรแ่ บบฟาซลิ เิ ทต และ แอกทีฟทรานสปอรต์ จากการตอบค�ำ ถาม การอภปิ ราย และการท�ำ กจิ กรรม ดา้ นทกั ษะ - การสังเกต การจำ�แนกประเภท และการลงความเห็นจากข้อมูล จากการตอบคำ�ถาม การ อภปิ ราย และการทำ�กจิ กรรม - การสือ่ สารสารสนเทศและการรเู้ ทา่ ทนั สือ่ จากการนำ�เสนอและสืบค้นขอ้ มลู - การคิดอยา่ งมีวจิ ารณญาณและการแก้ปัญหา จากการอภปิ ราย และการทำ�กจิ กรรม ด้านจิตวทิ ยาศาสตร์ - ความอยากรู้อยากเห็นและการใช้วจิ ารณญาณ จากการตอบคำ�ถาม การอภิปราย และการ ท�ำ กจิ กรรม - ความรอบคอบ ความซ่อื สตั ย์ และความใจกว้าง จากการท�ำ กิจกรรม การล�ำ เลียงสารโดยการสร้างเวสเิ คลิ ครูยกตัวอย่างกรณีที่เซลล์ลำ�เลียงสารขนาดใหญ่มากเข้าและออกจากเซลล์ เพื่อแสดงให้เห็น ว่าการลำ�เลียงสารนอกจากจะเกิดผ่านชั้นลิพิดและผ่านโปรตีนแล้ว เซลล์ยังมีกลไกการลำ�เลียงแบบ อน่ื อีก เชน่ การล�ำ เลยี งสารโดยการสร้างเวสิเคลิ ครใู หน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เพมิ่ เตมิ เกย่ี วกบั กลไกและตวั อยา่ งกรณกี ารล�ำ เลยี งสารโดยการสรา้ ง เวสเิ คิล (รปู 3.34 และ 3.35 ในหนังสอื เรยี น) และอาจอธบิ ายเอกโซไซโทซิสโดยใช้ตัวอยา่ งการหลัง่ เอนไซมท์ ใ่ี ชใ้ นการยอ่ ยอาหารจากเซลลบ์ ผุ วิ ของกระเพาะอาหารเขา้ สชู่ อ่ งในกระเพาะอาหาร จากนน้ั อธบิ ายเอนโดไซโทซสิ โดยใชต้ วั อยา่ งการน�ำ แบคทเี รยี เขา้ สเู่ ซลลเ์ มด็ เลอื ดขาวกลมุ่ ฟาโกไซต์ ซง่ี จดั เปน็ ฟาโกไซโทซสิ จากนนั้ อธบิ ายพโิ นไซโทซสิ และการน�ำ สารเขา้ สเู่ ซลลโ์ ดยอาศยั ตวั รบั ซง่ึ เปน็ การล�ำ เลยี ง สารแบบเอนโดไซโทซิสเช่นเดียวกัน ครูให้นักเรียนเขียนแผนภาพเพ่ือสรุปกลไกการลำ�เลียงสารโดย การสร้างเวสเิ คิล ครูให้นักเรียนร่วมกันสรุปถึงการลำ�เลียงสารเข้าและออกจากเซลล์ด้วยวิธีต่าง ๆ รวมถึงสมบัติ ของสารและสมบัติของโครงสร้างต่าง ๆ ของเยือ่ ห้มุ เซลล์ท่ีสัมพันธ์กบั วธิ ีการลำ�เลียงสารตา่ งชนิด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

208 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วิทยา เลม่ 1 แนวการวดั และประเมนิ ผล ดา้ นความรู้ - การลำ�เลียงสารโมเลกุลใหญเ่ ขา้ และออกจากเซลล์ จากการตอบค�ำ ถาม และแผนภาพ ดา้ นทักษะ - การจ�ำ แนกประเภทจากการตอบค�ำ ถาม - การสอ่ื สารสารสนเทศและการรู้เท่าทนั สอื่ จากการสบื คน้ ขอ้ มลู และแผนภาพ ดา้ นจติ วทิ ยาศาสตร์ - ความอยากรอู้ ยากเห็น จากการตอบค�ำ ถาม 3.4 การหายใจระดบั เซลล์ จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. อธิบายและสรปุ ขนั้ ตอนการสลายกลูโคสในภาวะท่ีมีออกซเิ จนเพียงพอ 2. อธบิ ายและสรปุ ขน้ั ตอนการสลายกลโู คสในภาวะทมี่ ีออกซิเจนไมเ่ พียงพอ 3. เปรียบเทียบขั้นตอนการหายใจระดับเซลล์ในภาวะท่ีมีออกซิเจนเพียงพอกับภาวะท่ีมี ออกซเิ จนไม่เพยี งพอ แนวการจัดการเรียนรู้ การหายใจระดับเซลล์ในเอกสารหรือตำ�ราเรียนหลายเล่มอาจมีการให้นิยามหรือความหมาย ของคำ�แตกต่างกันไป เช่น ใช้คำ�ว่าการสลายสารอาหารแทนคำ�ว่าการหายใจระดับเซลล์ และแบ่ง เป็นการสลายสารอาหารแบบใชอ้ อกซิเจน (aerobic respiration) และการสลายสารอาหารแบบไมใ่ ช้ ออกซิเจน (anaerobic respiration) ซ่งึ จะรวมกระบวนการหมัก (fermentation) อยใู่ นการสลายสาร อาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนด้วย แต่เพ่ือให้ง่ายต่อความเข้าใจ หนังสือเรียนเล่มน้ีจึงใช้ภาวะการมี ออกซิเจนเพียงพอและออกซิเจนไม่เพียงพอในการอธิบายข้ันตอนการหายใจระดับเซลล์ท่ีเกิดข้ึนใน เซลล์ เพือ่ สลายกลโู คสให้ไดเ้ ปน็ พลงั งาน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการทำ�งานของเซลล์ 209 3.4.1 การหายใจระดบั เซลล์ในภาวะทีม่ อี อกซิเจนเพยี งพอ ครูใช้รูปหรือวีดิทัศน์แสดงกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว พืช สัตว์ หรือกิจกรรมของมนุษย์ และใช้คำ�ถามกระตุ้นให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายเก่ียวกับการนำ�พลังงานไปใช้ในกิจกรรมต่างๆ ของ สิ่งมีชีวิต จากน้ันทบทวนเร่ืองสารอาหาร ปฏิกิริยาเคมีท่ีเกิดข้ึนในเซลล์ และโครงสร้างเซลล์ โดยใช้ ค�ำ ถามเพ่ือตรวจสอบความร้ทู น่ี ักเรยี นเคยเรียนมาแลว้ ดงั น้ี สารอาหารประเภทใดจดั เปน็ สารอาหารที่ให้พลงั งานกับสงิ่ มชี วี ติ การล�ำ เลียงสารชนดิ ต่าง ๆ เข้าสู่เซลล์ เกีย่ วข้องกับการสร้างพลังงานอย่างไร คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน จัดเป็นสารอาหารที่ให้พลังงาน สารอาหารเหล่าน้ีจะ ล�ำ เลยี งเขา้ ส่เู ซลล์ตา่ ง ๆ เพื่อสรา้ งเปน็ พลงั งานใหก้ บั เซลล์ในการเกดิ กจิ กรรมตา่ ง ๆ ครูอาจใช้ประเด็นคำ�ถามเพิ่มเติมเพ่ือเช่ือมโยงเรื่องสารอาหาร ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ กบั การหายใจระดบั เซลล์ ดงั น้ี คาร์โบไฮเดรตเป็นสารอาหารหลักท่ีให้พลังงานกับร่างกาย ซ่ึงจะผ่านการย่อยสลายจนได้ เป็นมอโนแซกคาไรด์ เช่น กลูโคส ก่อนจะลำ�เลียงเข้าสู่เซลล์เพ่ือสร้างพลังงาน กลูโคสจัด เป็นสารท่ีให้พลังงานสูง การที่เซลล์จะนำ�พลังงานจากการสลายกลูโคสไปใช้โดยตรงอาจ ท�ำ ใหเ้ กดิ อนั ตรายกบั เซลลไ์ ด้ เซลลจ์ ะสรา้ งพลงั งานจากกระบวนการสลายกลโู คสไดอ้ ยา่ งไร โดยไม่ท�ำ ใหเ้ กดิ อนั ตรายขน้ึ กบั เซลล์ ครูเช่ือมโยงคำ�ตอบท่ีได้จากการแสดงความคิดเห็นของนักเรียนกับรูป 3.36 ในหนังสือเรียน และอธิบายว่าการสร้างพลังงานจากกระบวนการสลายกลูโคสในภาวะท่ีมีออกซิเจนเกิดขึ้นเป็น กระบวนการตอ่ เน่ืองกันเร่มิ ต้งั แต่ ไกลโคไลซสิ เปน็ กระบวนการสลายกลโู คสซงึ่ มคี ารบ์ อน 6 อะตอม ใหก้ ลายเปน็ สารทม่ี คี ารบ์ อน 3 อะตอม การสร้างแอซิทิลโคเอนไซม์เอและวัฏจักรเครบส์ เป็นกระบวนการท่ีเปลี่ยนสารที่ได้จาก ไกลโคไลซสิ เป็นแก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์และสารพลังงานสงู ตา่ ง ๆ กระบวนการถา่ ยทอดอเิ ล็กตรอน เป็นกระบวนการส่งผ่านอเิ ล็กตรอนของสารพลงั งานสงู โดย มีแก๊สออกซิเจนเก่ียวข้องในการเป็นตัวรับอิเล็กตรอน และทำ�ให้เกิดการเปลี่ยนรูปพลังงานจนกลาย เป็น ATP ซงึ่ เปน็ สารพลงั งานสูงท่ีเซลล์สามารถน�ำ ไปใชไ้ ด้ จากนั้นครูใช้รูป 3.37 ในหนังสือเรียนอธิบายขั้นตอนของไกลโคไลซิส แล้วให้นักเรียนสืบค้น ข้อมูลเพ่ิมเติมและร่วมกันอภิปรายโดยอาจใช้ประเด็นคำ�ถามเพื่อนำ�ไปสู่ข้อสรุปเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ และพลงั งานท่ไี ดจ้ ากไกลโคไลซิส ดังนี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

210 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วทิ ยา เลม่ 1 โมเลกลุ กลูโคสถูกนำ�มาใช้ในการสรา้ งสารพลงั งานสงู ในรปู ใดบ้าง จากการอภปิ รายรว่ มกนั นกั เรยี นควรสรปุ ไดว้ า่ ไกลโคไลซสิ มที ง้ั ขน้ั ตอนทใ่ี ชพ้ ลงั งานในรปู ของ ATP เพอ่ื เตมิ หมฟู่ อสเฟตใหก้ บั โมเลกลุ กลโู คสทม่ี คี ารบ์ อน 6 อะตอม ซง่ึ จะผา่ นขน้ั ตอนตา่ ง ๆ จนกลายเปน็ G3P ทม่ี คี ารบ์ อน 3 อะตอม จากนน้ั เซลลจ์ ะไดพ้ ลงั งานในรปู แบบของสารพลงั งานสงู คอื ATP และ NADH ซง่ึ เกดิ จากการเปลย่ี น G3P เปน็ กรดไพรวู กิ และสรปุ ไดว้ า่ กลโู คส 1 โมเลกลุ เมอ่ื ผา่ นไกลโคไลซสิ จะได้ ผลติ ภณั ฑเ์ ปน็ กรดไพรวู กิ 2 โมเลกลุ NADH 2 โมเลกลุ และได้ ATP สทุ ธิ 2 โมเลกลุ จากนน้ั ครใู ชป้ ระเดน็ ค�ำ ถามกระตนุ้ ความสนใจของนกั เรยี น เพอ่ื เชอ่ื มโยงเขา้ สกู่ ารสรา้ งแอซทิ ลิ โคเอนไซมเ์ อ ดงั น้ี ATP 2 โมเลกุลท่ีไดจ้ ากการสลายกลโู คสเมือ่ ผ่านไกลโคไลซิสนี้ เพียงพอต่อความตอ้ งการ ของเซลลห์ รอื ไม่ เซลลจ์ ะมวี ธิ กี ารอยา่ งไรทจี่ ะท�ำ ใหไ้ ดพ้ ลงั งานเพม่ิ ขน้ึ จากสารทมี่ พี ลงั งาน สงู อย่างกลโู คส ครูอาจใช้คำ�ถามเพ่ือทบทวนความรู้เก่ียวกับไมโทคอนเดรียซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ที่สำ�คัญใน การสรา้ งพลงั งานให้กบั เซลล์ ดังน้ี การสลายกลโู คสในขัน้ ตอนไกลโคไลซิสเกดิ ขนึ้ ท่ีบรเิ วณใดของเซลล์ ออร์แกเนลล์ใดท่มี ีหน้าท่ีสำ�คัญในการสร้างพลงั งานใหก้ บั เซลล์ การสลายกลโู คสเกดิ ขนึ้ บรเิ วณไซโทซอล โดยมอี อรแ์ กเนลลท์ สี่ �ำ คญั ในการสรา้ งพลงั งานให้ กับเซลล์คือ ไมโทคอนเดรยี ความรู้เพมิ่ เตมิ ส�ำ หรบั ครู เซลลล์ �ำ เลยี งกรดไพรวู กิ เขา้ สไู่ มโทคอนเดรยี ซง่ึ เปน็ ออรแ์ กเนลลท์ ม่ี เี ยอ่ื หมุ้ สองชน้ั ไดอ้ ยา่ งไร ภายในไมโทคอนเดรียมีเอนไซม์ต่าง ๆ ซึ่งเร่งปฏิกิริยาเคมีท่ีทำ�ให้เกิดพลังงานกับเซลล์ ดังน้ัน เซลล์จึงต้องมีการลำ�เลียงกรดไพรูวิกซึ่งได้จากขั้นตอนไกลโคไลซิสเข้าสู่ไมโทคอนเดรีย กรดไพรวู กิ เปน็ สารทม่ี โี มเลกลุ เลก็ แตไ่ มส่ ามารถแพรผ่ า่ นเยอื่ หมุ้ ไมโทคอนเดรยี ไดโ้ ดยตรงตอ้ ง อาศัยการแพร่แบบฟาซิลิเทต อาศัยโปรตีนชื่อว่า porin ที่อยู่บนเย่ือหุ้มชั้นนอก และยังต้อง อาศยั โปรตนี อีกชนดิ หนึง่ ท่ีอยู่บนเยอื่ หมุ้ ชน้ั ในคอื เอนไซม์ pyruvate translocase ซึ่งมีความ จ�ำ เพาะในการจับและพากรดไพรวู ิกผ่านเย่ือหมุ้ ชน้ั ในของไมโทคอนเดรียเขา้ สู่เมทรกิ ซ์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการทำ�งานของเซลล์ 211 ครูอาจใช้รูป 3.38 ซึ่งแสดงการเปลี่ยนกรดไพรูวิกให้กลายเป็นแอซิทิลโคเอนไซม์เอ และใช้ คำ�ถามเพอ่ื ใหน้ กั เรยี นอภปิ รายร่วมกันวา่ การเปล่ยี นกรดไพรูวกิ ใหก้ ลายเป็นแอซทิ ลิ โคเอนไซมเ์ อ เกดิ ข้ึนทบี่ ริเวณใด ผลทเ่ี กิดขึ้นจากการสลายกรดไพรูวิกไดส้ ารพลังงานสูงในรปู ใด จากการอภิปรายร่วมกัน นักเรียนควรสรุปได้ว่า กรดไพรูวิก 1 โมเลกุลจะถูกลำ�เลียงจาก ไซโทพลาซึมผ่านเย่ือหุ้มไมโทคอนเดรียเข้าสู่เมทริกซ์ซึ่งเป็นของเหลวในไมโทคอนเดรียและจะทำ� ปฏิกิริยากับโคเอนไซม์เอ ได้เป็นแอซิทิลโคเอนไซม์เอ 1 โมเลกุล ปฏิกิริยาท่ีเกิดขึ้นจะได้แก๊ส คารบ์ อนไดออกไซด์ 1 โมเลกุล และมีการสรา้ งพลังงานในรปู NADH เกิดข้ึน 1 โมเลกุล ครเู ช่อื มโยงเข้าสเู่ นอ้ื หาของวัฏจกั รเครบส์ โดยใชร้ ูป 3.38 ในหนงั สือเรียน ซงึ่ ปฏิกริ ิยาเริ่มต้น จากการสลายแอซทิ ลิ โคเอนไซมเ์ อ ใหก้ ลายเปน็ แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซดแ์ ละสารผลติ ภณั ฑต์ า่ ง ๆ โดย ปฏกิ ริ ยิ าเคมีเหล่านเ้ี กดิ ขน้ึ ตอ่ เนื่องเป็นวัฏจกั ร และเพื่อใหน้ กั เรยี นสามารถสรปุ เก่ียวกบั พลังงานท่ไี ด้ จากปฏิกิริยาเคมีท่ีเกิดขึ้นในวัฏจักรเครบส์ ครูให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายโดยอาจใช้ประเด็นคำ�ถาม ในหนังสอื เรียนเป็นแนวทางการอภปิ รายดงั นี้ แอซทิ ลิ โคเอนไซมเ์ อเมอื่ เขา้ สวู่ ฏั จกั รเครบสแ์ ลว้ จะมกี ารปลดปลอ่ ยพลงั งานจากปฏกิ ริ ยิ าตา่ ง ๆ หรือไม่ ถา้ มี พลังงานเหลา่ นนั้ อย่ใู นรปู ของสารใด มีการปลดปลอ่ ยพลังงาน อยใู่ นรูปของสารพลงั งานสงู คือ ATP NADH และ FADH2 การสลายกรดไพรูวกิ 1 โมเลกลุ ในไมโทคอนเดรียจะได้ผลติ ภณั ฑ์ใดบ้าง CO2 3 โมเลกลุ NADH 4 โมเลกลุ FADH2 1 โมเลกุล และ ATP 1 โมเลกุล จากนนั้ ครใู ชค้ �ำ ถามกระตนุ้ ความสนใจและใหน้ กั เรยี นอภปิ รายรว่ มกนั เพอ่ื เชอื่ มโยงเขา้ สเู่ นอ้ื หา เร่อื งกระบวนการถา่ ยทอดอิเลก็ ตรอน โดยอาจใช้ประเด็นค�ำ ถามเพ่มิ เตมิ ดงั น้ี เซลล์ต้องการ ATP ไปใชใ้ นกิจกรรมต่าง ๆ ตลอดเวลาหรือไม่ เพราะเหตุใด การสลายกลโู คสจนถงึ วัฏจกั รเครบส์ ได้ ATP เพียงพอต่อความต้องการของเซลล์หรอื ไม่ สมบัติการเป็นตัวให้อิเล็กตรอนของ NADH และ FADH2 เก่ียวข้องกับการสร้างพลังงาน ให้กบั เซลลห์ รอื ไม่ เซลล์จะมีกระบวนการอ่ืน ๆ เพ่ือเปล่ียนพลังงานในรูปของสารพลังงานสูง ได้แก่ NADH และ FADH2 ใหไ้ ดเ้ ป็นพลงั งานในรปู ATP อกี หรอื ไม่ ถ้ามีจะเปลี่ยนรูปพลงั งานอยา่ งไร เซลลต์ อ้ งการ ATP เพอื่ ใชใ้ นกจิ กรรมตา่ ง ๆ ตลอดเวลา เพราะ ATP เปน็ แหลง่ พลงั งานของ เซลล์ การสลายกลูโคสเมื่อผ่านกระบวนการไกลโคไลซิสและวัฏจักรเครบส์จะได้ ATP สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

212 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ ชีววทิ ยา เลม่ 1 รวมทงั้ NADH และ FADH2 จ�ำ นวนหน่ึง ซง่ึ อาจยังไม่เพียงพอตอ่ ความต้องการของเซลล์ โดยเฉพาะเม่ือมีกิจกรรมต่าง ๆ ท่ีต้องใช้พลังงานเป็นจำ�นวนมาก NADH และ FADH2 มี สมบัติการเป็นตัวให้อิเล็กตรอนซึ่งจะส่งผ่านอิเล็กตรอนไปยังตัวรับอิเล็กตรอนชนิดต่าง ๆ ภายในเซลล์ทำ�ใหเ้ กิดการเปลี่ยนพลงั งานจาก NADH และ FADH2 ไปเป็นพลงั งานในรปู ของ ATP ผ่านกระบวนการถ่ายทอดอเิ ลก็ ตรอน ความรเู้ พ่มิ เตมิ ส�ำ หรบั ครู ปฏกิ ริ ยิ าเคมที มี่ สี ารหนงึ่ ใหอ้ เิ ลก็ ตรอนแลว้ มเี ลขออกซเิ ดชนั เพม่ิ ขนึ้ เรยี กวา่ ปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั (oxidation reaction) สว่ นปฏกิ ริ ยิ าทอ่ี กี สารหนง่ึ รบั อเิ ลก็ ตรอนแลว้ มเี ลขออกซเิ ดชนั ลดลงเรยี ก ว่า ปฏิกิริยารีดักชัน (reduction reaction) ปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยารีดักชันเป็นคร่ึง ปฏกิ ริ ยิ าทเี่ กดิ ขนึ้ พรอ้ มกนั ซงึ่ เมอ่ื รวมครง่ึ ปฏกิ ริ ยิ าทง้ั สองเขา้ ดว้ ยกนั จะไดเ้ ปน็ ปฏกิ ริ ยิ ารดี อกซ์ ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาท่ีเปล่ียนกรดไพรูวิกเป็นแอซิทิลโคเอนไซม์เอ โดยเอ็นไซม์ pyruvate dehydrogenase O OH S CoA ตัวรีดวิ ซ์ C ตวั ออกซิไดส์ C O + CO2 + NADH C O + HS-CoA + NAD+ CH3 CH3 แอซทิ ลิ โคเอนไซม์เอ กรดไพรวู ิก ในปฏิกิริยารีดอกซ์ สารที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนจากสารอื่นเรียกว่า ตัวออกซิไดส์ (oxidizing agent) ส่วนสารทเ่ี ปน็ ตัวใหอ้ ิเล็กตรอนแกส่ ารอ่ืนเรียกวา่ ตัวรดี ิวซ์ (reducing agent) คำ�ตอบท่ีเกิดจากการอภิปรายของนักเรียนอาจมีหลากหลาย ซ่ึงครูสามารถสรุปเพื่อเชื่อมโยง เขา้ สกู่ ารบรรยายในเนอ้ื หาตอ่ ไปวา่ เซลลต์ อ้ งการพลงั งานในรปู ของ ATP ไปใชใ้ นกจิ กรรมตา่ ง ๆ ตลอด เวลา ดงั นน้ั เซลลจ์ งึ ตอ้ งมกี ระบวนการถา่ ยทอดอเิ ลก็ ตรอน เพอ่ื เปลย่ี นพลงั งานในรปู ของสารพลงั งาน สงู ไดแ้ ก่ NADH และ FADH2 ให้ไดพ้ ลงั งานในรปู ATP สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เล่ม 1 บทท่ี 3 | เซลล์และการทำ�งานของเซลล์ 213 จากนนั้ ครบู รรยายเนอ้ื หาของกระบวนการถา่ ยทอดอเิ ลก็ ตรอนโดยใชร้ ปู 3.39 ในหนงั สอื เรยี น ประกอบการบรรยาย และรว่ มกันสรุปเป็นประเด็นหลกั ดงั น้ี - กระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอนเกิดขึ้นบริเวณเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรีย ซึ่งเป็น บรเิ วณท่ีมโี ปรตีนตัวนำ�อเิ ลก็ ตรอนชนดิ ต่าง ๆ ฝังอยู่ - สารพลังงานสูง คือ NADH และ FADH2 ซ่ึงมีสมบัติเป็นตัวให้อิเล็กตรอน จะส่งผ่าน อเิ ลก็ ตรอนไปยังตวั น�ำ อเิ ลก็ ตรอนต่าง ๆ บริเวณเยอ่ื หุ้มชน้ั ในของไมโทคอนเดรีย - แก๊สออกซิเจนเป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายในกระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอนและได้ นำ้�เป็นผลิตภัณฑ์ - ในขณะทม่ี กี ารสง่ ผา่ นอเิ ลก็ ตรอน NADH และ FADH2 จะเกดิ การปลดปลอ่ ยพลงั งานออก มาทีละน้อย พลังงานเหล่านน้ี �ำ มาใชเ้ ปน็ พลงั งานในการเคลอื่ นย้าย H+ จากเมทริกซ์มายงั ชอ่ งวา่ งระหวา่ งเยื่อหุม้ ชน้ั ในและเยอื่ หุม้ ชนั้ นอกของไมโทคอนเดรยี - การเคล่ือนย้าย H+ ทำ�ให้เกิดความแตกต่างของความเข้มข้นของ H+ ระหว่างผิวสองด้าน ของเยอื่ หุม้ ชนั้ ในของไมโทคอนเดรีย - H+ ทอ่ี ยใู่ นชอ่ งวา่ งระหวา่ งเยอื่ หมุ้ ชนั้ ในและเยอื่ หมุ้ ชนั้ นอกของไมโทคอนเดรยี จะแพรก่ ลบั เข้าสเู่ มทริกซ์ผ่านเอนไซม์ ATP synthase และเกิดการสรา้ ง ATP ครูและนักเรียนอาจจะอภิปรายร่วมกันเก่ียวกับคำ�ถามชวนคิดในหนังสือเรียนที่ว่า NADH 1 โมเลกลุ ใหพ้ ลงั งานเทา่ กบั FADH2 1 โมเลกลุ หรอื ไม่ โดยครใู หน้ กั เรยี นใชร้ ปู 3.39 ประกอบค�ำ อธบิ าย ว่า NADH 1 โมเลกลุ ส่งผา่ นอเิ ล็กตรอนไปยังตวั น�ำ อเิ ลก็ ตรอนทอ่ี ย่ใู นเย่ือหมุ้ ไมโทคอนเดรยี มากกว่า FADH2 1 โมเลกลุ ท�ำ ใหเ้ กดิ การเคลอื่ นยา้ ย H+ ไปยงั ชอ่ งวา่ งระหวา่ งเยอ่ื หมุ้ ไมโทคอนเดรยี ไดม้ ากกวา่ สง่ ผลใหเ้ กดิ การสรา้ ง ATP ทมี่ ากกวา่ ตามไปดว้ ย และหลงั จากการอภปิ รายรว่ มกนั ของนกั เรยี นครอู าจ สรปุ เปน็ แผนภาพเพอ่ื อธบิ ายใหเ้ ข้าใจได้ง่ายขึ้นดงั นี้ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ ไซโทซอล e- ตัวนำ�อเิ ลก็ ตรอน e- e- e- เมทรกิ ซ์ FADH2 NADH H+ H+ FAD H+ H+ NAD+ H+ H+ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

214 บทท่ี 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ ชีววิทยา เล่ม 1 ความรู้เพม่ิ เติมสำ�หรบั ครู พลงั งานจาก NADH 2 โมเลกุลในไซโทซอล โมเลกุลของ NADH ในไซโทซอลที่เกิดจากไกลโคไลซิสไม่สามารถผ่านเย่ือหุ้มไมโทคอนเดรีย ได้โดยตรง เนื่องจากไม่มีโปรตีนตัวพาที่จำ�เพาะสำ�หรับ NADH แต่จะส่งพลังงานในรูปของ อเิ ล็กตรอนผ่านตัวรบั อิเล็กตรอนในเมทรกิ ซ์ ซ่ึงถ้าตัวรับอเิ ล็กตรอนเป็น NAD+ จะได้ NADH เข้าสู่กระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอน แต่ถ้าตัวรับอิเล็กตรอนเป็น FAD จะได้ FADH2 เข้าสู่ กระบวนการถา่ ยทอดอเิ ลก็ ตรอนซึง่ ทำ�ใหไ้ ด้ ATP น้อยกว่า วธิ กี ารส่งผ่านพลงั งานของ NADH เข้ามาในไมโทคอนเดรียจะส่งพลังงานผ่านสารอ่ืนท่ีเป็นสารตัวกลางเช่น malate-aspartate shuttle และ glycerophosphate shuttle เปน็ ต้น ครูให้นักเรียนร่วมกันสรุปขั้นตอนของการสลายกลูโคสในภาวะท่ีมีออกซิเจนเพียงพอ ซง่ึ นกั เรยี นควรสรปุ ไดว้ า่ เซลลจ์ ะมกี ารสลายกลโู คสผา่ นกระบวนการตา่ ง ๆ คอื ไกลโคไลซสิ การสรา้ ง แอซทิ ลิ โคเอนไซมเ์ อ วฏั จกั รเครบส์ และกระบวนการถา่ ยทอดอเิ ลก็ ตรอน โดยกระบวนการทกี่ ลา่ วมา จะเปลี่ยนพลังงานท่ีอยใู่ นกลโู คสให้อยใู่ นรปู สารพลังงานสูง คอื ATP ซง่ึ เป็นพลังงานที่เซลล์สามารถ นำ�ไปใชไ้ ด้ โดยออกซิเจนเป็นปัจจยั หลกั ทีท่ ำ�ให้กระบวนการท้ังหมดด�ำ เนนิ ไปไดอ้ ยา่ งตอ่ เนอื่ ง ครูให้ความรู้เพ่ิมเตมิ เกยี่ วกับการสลายลิพดิ และโปรตนี โดยอาจใช้ภาพอาหาร เช่น ขา้ วขาหมู ขา้ วมนั ไก่ และใชค้ �ำ ถามกระตนุ้ ความสนใจนกั เรยี น เช่น อาหารท่ีนักเรียนเห็นนอกจากพลังงานท่ีได้จากคาร์โบไฮเดรตแล้ว ยังได้พลังงานจากสาร อาหารประเภทใดอกี บ้าง เซลลจ์ ะมกี ารสลายสารอาหารประเภทอนื่  ๆ เพอื่ สรา้ งพลงั งานใหก้ บั เซลลห์ รอื ไม่ ถา้ มจี ะมี วิธกี ารอยา่ งไร นักเรียนอาจตอบได้ว่านอกจากคาร์โบไฮเดรตแล้ว ยังได้พลังงานจากสารอาหารประเภทลิพิด และโปรตีน สำ�หรับวิธีท่ีเซลลม์ กี ารสลายสารอาหารประเภทอ่นื  ๆ นักเรยี นอาจจะยังตอบคำ�ถามไม่ได้ ซ่งึ ครสู ามารถใชร้ ปู 3.40 ในหนงั สือเรยี นเพอ่ื บรรยายสรปุ เกย่ี วกบั การสลายลพิ ิดและโปรตีน ซง่ึ อาจ สรปุ ได้ดงั น้ี - กลีเซอรอลท่ีได้จากการย่อยลพิ ดิ เข้าสกู่ ระบวนการสลายสารอาหารในชว่ งไกลโคไลซสิ - กรดไขมันทไ่ี ดจ้ ากการยอ่ ยลิพิด จะถกู เปล่ียนเปน็ แอซทิ ิลโคเอนไซม์เอ - กรดแอมิโนท่ไี ดจ้ ากการย่อยโปรตีน อาจถูกเปลี่ยนแปลงไปเป็นสารต่าง ๆ เชน่ กรดไพรวู ิก แอซิทิลโคเอนไซม์เอ หรือสารตวั ใดตัวหนึ่งในวัฏจักรเครบส์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ 215 3.4.2 การหายใจระดบั เซลลใ์ นภาวะทม่ี ีออกซเิ จนไมเ่ พียงพอ ครนู �ำ เขา้ สบู่ ทเรยี นโดยใหน้ กั เรยี นยกตวั อยา่ งกรณตี า่ ง ๆ ทเี่ ซลลไ์ ดร้ บั ออกซเิ จนไมเ่ พยี งพอ เชน่ - ขณะออกกำ�ลังกายเซลล์กล้ามเน้ือต้องมีการใช้พลังงานมากทำ�ให้เลือดลำ�เลียงออกซิเจน ไปยังเซลลก์ ลา้ มเน้ือไม่เพียงพอ - น�้ำ ทว่ มขังบรเิ วณที่ปลูกพชื เป็นเวลานาน เซลลบ์ ริเวณรากอาจได้รบั ออกซิเจนไม่เพียงพอ - เซลลข์ องยสี ต์ท่เี ติมลงในน้�ำ ผลไมใ้ นถงั หมักซึ่งควบคุมภาวะให้มีออกซิเจนเพยี งเลก็ นอ้ ย - เซลลแ์ บคทเี รยี ทอ่ี ยใู่ นเนอ้ื หมทู น่ี �ำ มาใชผ้ ลติ แหนมซง่ึ ตอ้ งมกี ารหอ่ ดว้ ยพลาสตกิ หรอื ใบตอง ใหแ้ น่นเพอื่ ป้องกันไม่ให้อากาศเขา้ จากน้ันทบทวนเกี่ยวกับบทบาทของออกซิเจนในกระบวนการสลายกลูโคสเพื่อให้ได้ ATP ที่ เปน็ พลังงานทเี่ ซลล์สามารถน�ำ ไปใชไ้ ด้ ครใู ชค้ �ำ ถามน�ำ ไปสู่การอภิปรายดังนี้ ถ้าในภาวะท่ีมีออกซิเจนไม่เพียงพอ การหายใจระดับเซลล์ในสิ่งมีชีวิตจะเกิดข้ึนได้หรือไม่ ถ้าเกิดข้ึนได้จะมีกระบวนการท่ีเหมือนหรือแตกต่างจากการหายใจระดับเซลล์ในภาวะที่มี ออกซเิ จนเพยี งพออยา่ งไร บทความ ซง่ึ จากการอภปิ รายครูและนักเรียนรว่ มกนั สรปุ เป็นประเดน็ ได้วา่ - ในภาวะทอี่ อกซเิ จนไมเ่ พยี งพอ การหายใจระดบั เซลลย์ งั สามารถเกดิ ขนึ้ ไดแ้ ตก่ ารสลายสาร อาหารให้ไดเ้ ป็นคาร์บอนไดออกไซดแ์ ละน�้ำ จะเกิดได้ไม่สมบรู ณ์ - กระบวนการถา่ ยทอดอเิ ลก็ ตรอนหยดุ ชะงกั เนอ่ื งจากอเิ ลก็ ตรอนจาก NADH และ FADH2 ทสี่ ง่ ผา่ นไปยงั ตวั น�ำ อเิ ลก็ ตรอนชนดิ ตา่ ง ๆ ขาดตวั รบั อเิ ลก็ ตรอนตวั สดุ ทา้ ยซง่ึ กค็ อื ออกซเิ จน - เกิดการสะสมของ NADH และ FADH2 มากขน้ึ และท�ำ ให้ขาดแคลน NAD+ และ FAD ท่ี ต้องนำ�กลบั ไปใช้ในไกลโคไลซิสและวฏั จกั รเครบส์ - ไกลโคไลซสิ ยงั คงด�ำ เนนิ ตอ่ โดยกรดไพรวู กิ จะถกู น�ำ เขา้ สกู่ ระบวนการหมกั กรดแลกตกิ หรอื เกิดการหมักแอลกอฮอล์ จากประเดน็ ที่สรุปได้รว่ มกนั ครูใชค้ �ำ ถามในการอภิปรายเพม่ิ เติมดงั น้ี เซลล์จะมีวิธีการอย่างไรที่จะเปลี่ยน NADH ท่ีมีสะสมอยู่มากให้กลายเป็น NAD+ ซ่ึงจะ ท�ำ ใหไ้ กลโคไลซสิ ไม่หยุดชะงักและสรา้ งพลงั งานบางส่วนใหก้ ับเซลล์ได้ การอภปิ รายในประเดน็ นค้ี รอู าจจะใหน้ กั เรยี นรว่ มกนั สบื คน้ ขอ้ มลู ในเบอื้ งตน้ เพอ่ื เชอื่ มโยงเขา้ สู่เนอ้ื หาเรือ่ งกระบวนการหมัก (fermentation) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

216 บทที่ 3 | เซลล์และการทำ�งานของเซลล์ ชีววิทยา เล่ม 1 ครใู หค้ วามรเู้ พม่ิ เตมิ ในหวั ขอ้ กระบวนการหมกั ซงึ่ อาจเกดิ ขนึ้ ได้ 2 รปู แบบคอื กระบวนการหมกั กรดแลกติก และกระบวนการหมกั แอลกอฮอล์ โดยใช้รปู 3.41 และรูป 3.42 ในหนังสอื เรยี นประกอบ คำ�บรรยาย ซึ่งก่อนการบรรยายในหัวข้อน้ีครูอาจแนะนำ�ให้นักเรียนแบ่งกลุ่มทำ�กิจกรรมลองทำ�ดูใน หนังสอื เรียน กิจกรรมลองท�ำ ดูเป็นกิจกรรมเสริม ท่ีแนะนำ�ให้นักเรียนท�ำ เพ่ือต่อยอดความรู้ตามความสนใจ ของนักเรยี น โดยมแี นวทางในการท�ำ กิจกรรมดงั น้ี - ครูอาจมอบหมายให้นักเรียนทำ�กิจกรรมต่าง ๆ นอกเวลาเรียนและให้นักเรียนออกแบบ กิจกรรมเอง โดยอิงข้อมูลในกรอบทีว่ างไว้ - ผลการทำ�กิจกรรมท่ีได้อาจนำ�มาอภิปรายร่วมกันในชั้นเรียน อาศัยแนวทางคำ�ถามท่ีมีไว้ เปน็ ตัวอยา่ ง หรอื ครสู ามารถตั้งค�ำ ถามอืน่  ๆ ท่สี อดคลอ้ งกบั เนอื้ หาเพมิ่ เติมเองได้ดว้ ย - หากผลการทดลองไมเ่ ปน็ ไปในแนวทางเดยี วกนั อาจรว่ มกนั วเิ คราะหห์ าสาเหตุ และลองท�ำ กิจกรรมซ�ำ้ โดยปรับเปลีย่ นค่าต่าง ๆ ได้ - ครคู วรใหน้ กั เรยี นบนั ทกึ กจิ กรรมใหล้ ะเอยี ด ทง้ั วธิ กี ารทดลองทอ่ี อกแบบ ชนดิ วสั ดอุ ปุ กรณ์ และปรมิ าตรทใี่ ช้ ผลการทำ�กจิ กรรม จำ�นวนซำ�้ ของการท�ำ กจิ กรรม - การบันทึกผลการทดลอง นักเรียนอาจจะบันทึกส่ิงท่ีเห็นจากการทดลองเรียงจากหลอด ทดลองท่ี 1 2 และ 3 ตามลำ�ดับ แต่ในการอภิปรายผลการทดลอง อาจจะพิจารณาจาก หลอดทใี่ หผ้ ลกอ่ น เพอ่ื เชอ่ื มโยงกบั เนอ้ื หา แลว้ จงึ อภปิ รายหลอดทไ่ี มเ่ กดิ กระบวนการหมกั - วัสดุ อุปกรณ์ที่ใช้ อาจจะปรบั เปล่ยี นไดใ้ หเ้ หมาะสมกบั บริบทของโรงเรียน ลองท�ำ ดู : การหมกั แอลกอฮอล์ของเซลล์ยีสต์ หลอดทดลองที่ 1 น้ำ�กลัน่ 9 mL + ยสี ต์ผง 1/2 ช้อนชา หลอดทดลองที่ 2 นำ้�กลน่ั 9 mL + ยสี ต์ผง 1/2 ชอ้ นชา + นำ้�ตาลทราย 1/2 ช้อนชา หลอดทดลองท่ี 3 น้�ำ สับปะรด 9 mL + ยีสตผ์ ง 1/2 ชอ้ นชา เติมน้ำ�มันพืชให้ลอยอยู่ท่ีผิวหน้าของสารละลายตั้งท้ิงไว้ประมาณ 1-2 ช่ัวโมงโดยไม่ต้องเขย่า หลอดทดลองและสังเกตผล สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการทำ�งานของเซลล์ 217 ครอู าจแนะน�ำ ใหน้ กั เรยี นใชน้ �้ำ ผลไมท้ ผี่ า่ นการฆา่ เชอ้ื เชน่ น�้ำ ผลไมก้ ระปอ๋ ง หรอื น�ำ้ ผลไม้ UHT เพอื่ ปอ้ งกนั การปนเปอื้ นจากจลุ นิ ทรยี อ์ นื่  ๆ สว่ นแนวทางในการตอบค�ำ ถามหรอื อภปิ รายกจิ กรรมลอง ท�ำ ดูเรอ่ื งการหมกั แอลกอฮอลข์ องเซลลย์ ีสตม์ ีดังนี้ เหตใุ ดจงึ มกี ารเติมน้ำ�มันพชื ลงในหลอดทดลองทงั้ 3 หลอด การเตมิ น�ำ้ มนั พชื ลงในผวิ หนา้ ของสารละลายเพอื่ จ�ำ กดั ปรมิ าณแกส๊ ออกซเิ จนในหลอดทดลอง เพ่อื ให้เซลลย์ ีสต์เกดิ การสลายสารอาหารโดยกระบวนการหมัก การเปล่ียนแปลงทเี่ กิดขน้ึ ในหลอดทดลองทงั้ 3 หลอดเหมอื นหรอื แตกตา่ งกนั อยา่ งไร หลอดทดลองที่ 2 และท่ี 3 เกดิ ฟองแก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์ และได้แอลกอฮอลเ์ ปน็ ผลติ ภณั ฑ์ (เมอื่ ลองดมจะไดก้ ลนิ่ แอลกอฮอล)์ เนอื่ งจากหลอดทดลองท่ี 2 มคี ารโ์ บไฮเดรตจากน�ำ้ ตาลทราย และหลอดทดลองท่ี 3 มีคาร์โบไฮเดรตจากนำ้�สับปะรด จึงมีวัตถุดิบที่ยีสต์จะใช้ในการสร้าง พลังงาน แต่เนื่องจากมีแก๊สออกซิเจนอยู่จำ�กัดทำ�ให้การสลายสารอาหารของยีสต์ในหลอด ทดลองทั้ง 2 หลอดจะดำ�เนินผ่านไกลโคไลซิส วัฏจักรเครบส์ และกระบวนการถ่ายทอด อเิ ลก็ ตรอนตามล�ำ ดบั ได้ในเพยี งชว่ งแรก หลังจากน้นั เม่ือแกส๊ ออกซเิ จนหมดลง การสลายสาร อาหารของยสี ต์จะผา่ นไกลโคไลซสิ แล้วเขา้ สูก่ ระบวนการหมกั ส่วนหลอดทดลองที่ 1 ไม่มกี าร เปลี่ยนแปลงเน่อื งจากยสี ตไ์ ม่มีสารอาหารส�ำ หรับเป็นวตั ถดุ ิบในการสรา้ งพลงั งานใหก้ บั เซลล์ ถา้ ไมม่ กี ารเติมน�ำ้ มนั พืช และเขยา่ หลอดทดลองท้งั 3 หลอด จะเกดิ การเปล่ียนแปลงที่เหมอื น หรอื แตกตา่ งจากการทดลองแรกอย่างไร หลอดทดลองที่ 1 ไมม่ กี ารเปลย่ี นแปลงเชน่ เดยี วกบั การทดลองแรก สว่ นหลอดทดลองท่ี 2 และ 3 จะเกดิ ฟองแกส๊ คาร์บอนไดออกไซด์ แตไ่ มเ่ กิดแอลกอฮอล์ เนือ่ งจากการไมใ่ ส่นำ�้ มนั พชื และ การเขย่าหลอดเป็นการเติมอากาศให้กับหลอดทดลอง ทำ�ให้ยีสต์เกิดการสลายสารอาหารได้ อยา่ งสมบูรณ์ ในกรณีที่ผลการทดลองไม่เป็นไปตามที่คาดหมาย ให้ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายเพ่ือ หาเหตผุ ล เชน่ ถา้ หลอดท่ี 2 และ 3 ของชดุ การทดลองที่ 2 มกี ลนิ่ แอลกอฮอล์ อาจจะเกดิ จากการเขยา่ แลว้ ออกซิเจนในหลอดไม่มากพอ (เนอื่ งจากเขย่าเบา เขยา่ ไมถ่ พ่ี อ เป็นตน้ ) จากนนั้ ครใู หน้ กั เรยี นรว่ มกนั สรปุ ขนั้ ตอนของการสลายกลโู คสในภาวะทม่ี อี อกซเิ จนไมเ่ พยี งพอ ซ่ึงนักเรียนควรสรุปได้ว่า เซลล์จะมีการสลายกลูโคสผ่านกระบวนการต่าง ๆ คือ ไกลโคไลซิส วัฏจักร เครบส์ แต่กระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอนหยุดชะงักเนื่องจากไม่มีตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายคือ ออกซิเจน เกดิ การสะสมของ NADH และ FADH2 มากขึ้น ทำ�ให้เซลล์ต้องมกี ระบวนการหมักเกิดขึ้น แทน เพื่อเปลี่ยนกรดไพรูวิกท่ีเกิดจากไกลโคไลซิสให้กลายเป็นกรดแลกติกหรือแอลกอฮอล์ ซ่ึงใน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

218 บทที่ 3 | เซลล์และการทำ�งานของเซลล์ ชวี วิทยา เลม่ 1 ปฏกิ ริ ยิ าจะมกี ารเปลยี่ น NADH ใหก้ ลายเปน็ NAD+ ทตี่ อ้ งน�ำ กลบั เขา้ สไู่ กลโคไลซสิ ในการสรา้ ง ATP ให้กับเซลล์ตอ่ ไป เมื่อเปรียบเทียบข้ันตอนการหายใจระดับเซลล์ในภาวะที่มีออกซิเจนเพียงพอกับภาวะที่มี ออกซเิ จนไมเ่ พยี งพอ พบวา่ เมอื่ มอี อกซเิ จนเพยี งพอจะเกดิ การหายใจระดบั เซลลข์ น้ึ อยา่ งสมบรู ณผ์ า่ น ขนั้ ตอนในกระบวนการตา่ ง ๆ คอื ไกลโคไลซสิ การสรา้ งแอซทิ ลิ โคเอนไซมเ์ อและวฏั จกั รเครบส์ จนสนิ้ สุดท่ีกระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอน แต่เมื่อออกซิเจนไม่เพียงพอจะเกิดการหายใจระดับเซลล์ผ่าน ขน้ั ตอนในไกลโคไลซิส และเขา้ สู่กระบวนการหมัก เฉลยตรวจสอบความเข้าใจ ไมโทคอนเดรยี มคี วามจ�ำ เปน็ ตอ่ การสลายกลโู คสในภาวะทม่ี อี อกซเิ จนไมเ่ พยี งพอหรอื ไม่ เพราะเหตใุ ด แก๊สออกซิเจนเป็นตัวกำ�หนดการเปลี่ยนแปลงของกรดไพรูวิกในเซลล์ หลังจากเกิด ไกลโคไลซิส และไมโทคอนเดรียไม่มีความจำ�เป็นต่อการสลายกลูโคสในภาวะที่มี ออกซิเจนไม่เพียงพอ เนื่องจากกระบวนการสลายสารกลูโคสเกิดขึ้นเฉพาะบริเวณ ไซโทซอล แนวการวัดและประเมินผล ดา้ นความรู้ - การเปรยี บเทยี บการหายใจระดบั เซลลใ์ นภาวะทม่ี อี อกซเิ จนเพยี งพอและภาวะทมี่ อี อกซเิ จน ไม่เพียงพอ จากแบบฝกึ หดั หรือแบบทดสอบ - ขั้นตอนการหายใจระดับเซลล์ในภาวะที่มีออกซิเจนเพียงพอและภาวะที่มีออกซิเจนไม่ เพียงพอ จากแบบฝึกหัดหรือแบบทดสอบ ด้านทักษะ - การจ�ำ แนกประเภท จากการตอบคำ�ถาม การอธิบายและอภปิ ราย - การสื่อสารสารสนเทศและการรเู้ ท่าทนั ส่อื จากการสืบค้นขอ้ มลู และการน�ำ เสนอข้อมลู ดา้ นจติ วทิ ยาศาสตร์ - ความอยากรู้ อยากเห็น จากการอภิปราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทท่ี 3 | เซลล์และการทำ�งานของเซลล์ 219 3.5 การแบง่ เซลล์ 3.5.1 โครโมโซม จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. ระบชุ นดิ ของการแบง่ เซลลแ์ ละบอกความส�ำ คญั ของการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซสิ และไมโอซสิ 2. อธิบายความหมายของฮอมอโลกสั โครโมโซม เซลลด์ พิ ลอยด์ เซลลแ์ ฮพลอยด์ แนวการจดั การเรียนรู้ ครูนำ�เข้าสู่บทเรียนโดยให้นักเรียนศึกษารูปเก่ียวกับการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตหรือวีดิทัศน์ วดี ิโอคลปิ การแบง่ เซลลข์ องส่งิ มีชีวิตเซลล์เดียว แลว้ ต้ังค�ำ ถามใหน้ ักเรียนแสดงความคิดเห็น เช่น การแบง่ เซลลข์ องสงิ่ มชี วี ติ เซลลเ์ ดยี วเกดิ ขน้ึ เพอื่ อะไร ในสง่ิ มชี วี ติ หลายเซลลม์ กี ารแบง่ เซลล์ เหมอื นกับสิ่งมีชวี ิตเซลลเ์ ดยี วหรอื ไม่ อย่างไร จากการแสดงความคดิ เหน็ นกั เรยี นควรไดข้ อ้ สรปุ วา่ สง่ิ มชี วี ติ เซลลเ์ ดยี วมกี ารแบง่ เซลลเ์ พอ่ื การ สืบพันธุ์เพ่ิมจำ�นวนประชากร ในขณะที่สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จะมีการแบ่งเซลล์เพ่ือการเจริญเติบโต หรือทดแทนเซลล์ท่ีตายหรอื เสียหาย นอกจากนีย้ งั มกี ารแบง่ เซลล์เพื่อสร้างเซลลส์ บื พนั ธ์อุ กี ดว้ ย ครูเช่ือมโยงคำ�ตอบท่ีได้จากการแสดงความคิดเห็นของนักเรียนเข้าสู่เรื่องการแบ่งเซลล์โดยใช้ คำ�ถามเพิ่มเตมิ ดงั ตอ่ ไปน้ี เซลล์มวี ิธกี ารเพม่ิ จำ�นวนได้อยา่ งไร ในร่างกายมนุษย์มีเซลล์ใดบ้างที่สามารถเพิ่มจำ�นวนได้ และเซลล์ใดบ้างที่ไม่สามารถเพิ่ม จ�ำ นวนได้ การเพ่ิมจ�ำ นวนเซลลม์ ปี ระโยชนอ์ ย่างไร จากการแสดงความคิดเห็นควรสรุปได้ว่า เซลล์ของส่ิงมีชีวิตมีการเพ่ิมจำ�นวนเซลล์โดยการ แบ่งเซลล์ ท�ำ ให้ส่งิ มชี ีวติ มีการเตบิ โต ทำ�ใหม้ ีรูปร่าง หรือขนาดใหญ่ขนึ้ ทดแทนเซลล์ที่ตายหรอื เซลล์ ท่ีเสียหาย เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาว เซลล์ผิวหนังเป็นเซลล์ร่างกายมนุษย์ท่ีสามารถเพ่ิมจำ�นวนได้ ใน ขณะที่เซลล์รา่ งกายมนุษย์บางเซลล์ไมส่ ามารถเพม่ิ จ�ำ นวนได้ เชน่ เซลลก์ ล้ามเน้อื เซลล์ประสาท สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

220 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วทิ ยา เลม่ 1 ครูให้ความรู้เพิ่มเติมถึงการแบ่งเซลล์ของสิ่งมีชีวิตยูแคริโอตว่าประกอบด้วย 2 ขั้นตอนคือ การแบ่งนิวเคลียสและการแบ่งไซโทพลาซึม โดยการแบ่งนิวเคลียสนี้สามารถแบ่งได้เป็น 2 แบบ คือ การแบง่ นิวเคลียสแบบไมโทซสิ และการแบ่งนิวเคลียสแบบไมโอซสิ ซึง่ จะเกย่ี วข้องกบั โครโมโซม จากนัน้ ครใู หน้ ักเรียนศึกษารูปร่างโครโมโซมจากหนังสือเรยี นรปู 3.43 ก. และรูป 3.43 ข. หรอื จากแหล่งการเรียนรู้อื่นๆ โดยให้สังเกตลักษณะของโครโมโซม เพื่อท่ีจะเช่ือมโยงไปสู่การแบ่งเซลล์ที่ เกดิ การเปลย่ี นแปลงในนวิ เคลยี ส โดยจากการสงั เกตนกั เรยี นควรสรปุ ไดว้ า่ ภายในนวิ เคลยี สของเซลล์ ยูแคริโอตมสี ารพันธกุ รรมหรอื DNA และโปรตีนอ่นื ๆ ประกอบกันเป็นโครงสร้างท่ีเป็นสายยาวเรยี ก ว่า โครมาทนิ และเมื่อมีการแบ่งเซลล์โครมาทินจะขดตัวจนกลายเป็นแทง่ โครโมโซม โดยโครโมโซม 1 แท่ง อาจมี 1 โครมาทิดหรือ 2 โครมาทิดได้ ครูให้นักเรียนศึกษาคำ�ศัพท์ต่างๆ จากหนังสือเรียน ได้แก่ ฮอมอโลกัสโครโมโซม ดิพลอยด์ แฮพลอยด์ ออโตโซม และโครโมโซมเพศ เพือ่ ใหน้ ักเรยี นเขา้ ใจเบื้องตน้ ก่อนท่จี ะเข้าสู่การเรียนรูเ้ ร่ือง การแบ่งเซลล์ จากนั้นครูใช้รูป 3.44 และรูป 3.45 ในการตั้งคำ�ถามเพื่อตรวจสอบความเข้าใจของ นักเรียน ดงั นี้ โครโมโซมในเซลล์รา่ งกายมนุษยม์ ีก่ชี ุด โครโมโซมในเซลล์ร่างกายของมนษุ ยม์ จี ำ�นวนเท่าใด ดพิ ลอยดก์ บั แฮพลอยด์ แตกตา่ งกันอยา่ งไร โครโมโซมเพศแตกตา่ งจากออโตโซมอยา่ งไร จากการตอบคำ�ถามนักเรียนควรจะสรุปว่า โครโมโซมในเซลล์ร่างกายมนุษย์มี 2 ชุด หรือ 2n เรียกว่า ดิพลอยด์ ซึ่งได้มาจากพ่อ 1 ชุด และแม่ 1 ชุด ซ่ึงจะแตกต่างจากโครโมโซมท่ีพบในเซลล์ สบื พนั ธ์ุท่ีมีจ�ำ นวนโครโมโซมเป็น 1 ชดุ หรอื n เรยี กวา่ แฮพลอยด์ โครโมโซมในเซลล์ร่างกายมนุษย์ มจี �ำ นวน 46 โครโมโซม หรอื 23 คู่ โดยเปน็ ออโตโซม 22 คทู่ ที่ �ำ หนา้ ทค่ี วบคมุ ลกั ษณะตา่ ง ๆ พบเหมอื น กนั ในส่ิงมชี ีวิตท้งั สองเพศ สว่ นคูท่ ี่ 23 เป็นโครโมโซมเพศที่ท�ำ หน้าท่กี �ำ หนดเพศ จากนน้ั ใหน้ กั เรียนตอบคำ�ถามในหนงั สือเรียน เซลลส์ บื พนั ธุข์ องมนษุ ยท์ ไ่ี ด้จากการแบง่ เซลลจ์ ะมีจ�ำ นวนโครโมโซมเท่าใด เซลลส์ บื พนั ธม์ุ จี �ำ นวนโครโมโซม n = 23 โดยเปน็ ออโตโซมจ�ำ นวน 22 โครโมโซม และโครโมโซม เพศ 1 โครโมโซม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เล่ม 1 บทที่ 3 | เซลล์และการทำ�งานของเซลล์ 221 ครูให้ความรู้เพิ่มเติมแก่นักเรียนว่า การแบ่งเซลล์ประกอบด้วยการแบ่งนิวเคลียสและการแบ่ง ไซโทพลาซึม โดยเวลาส่วนใหญ่อยู่ในขั้นตอนการแบ่งนิวเคลียส การเปลี่ยนแปลงนี้จะเกิดขึ้นเป็น วัฏจักร เรียกว่า วัฏจกั รเซลล์ แนวการวัดและประเมินผล ดา้ นความรู้ - ความส�ำ คญั ของการแบง่ เซลล์ ชนดิ ของการแบง่ เซลล์ ความหมายของฮอมอโลกสั โครโมโซม เซลลด์ พิ ลอยด์ เซลลแ์ ฮพลอยด์ จากการตอบคำ�ถาม และการสืบคน้ ดา้ นทักษะ - การสังเกต การจำ�แนกประเภท การคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา จากการ ตอบค�ำ ถาม - การส่ือสารสารสนเทศและการร้เู ท่าทันสือ่ จากการสืบคน้ และการตอบคำ�ถาม ด้านจิตวิทยาศาสตร์ - ความอยากรู้ อยากเหน็ ความเชอ่ื มน่ั ตอ่ หลกั ฐานเชงิ ประจกั ษ์ จากการตอบค�ำ ถาม และการสรปุ 3.5.2 วัฏจกั รเซลล์และการแบง่ เซลล์แบบไมโทซสิ จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. อธิบายวฏั จกั รเซลล์ 2. อธิบายการเปลยี่ นแปลงของนวิ เคลยี สในการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซสิ แนวการจดั กิจกรรม สำ�หรับหัวข้อน้ีครูควรให้นักเรียนทำ�กิจกรรม 3.3 เรื่อง การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสของ ปลายรากหอม โดยอาจแบง่ นักเรยี นออกเปน็ กลุม่ กลุ่มละ 3-4 คน แล้วจงึ เช่อื มโยงเขา้ สู่วัฏจกั รเซลล์ และการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

222 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการทำ�งานของเซลล์ ชีววทิ ยา เล่ม 1 กจิ กรรม 3.3 การแบ่งเซลล์แบบไมโทซสิ ของปลายรากหอม จดุ ประสงค์ 1. ศึกษาการแบง่ เซลล์แบบไมโทซิสของปลายรากหอมตามขั้นตอนต่าง ๆ 2. สังเกต บนั ทกึ และอธิบายโครงสร้างของเซลลท์ แ่ี บ่งแบบไมโทซสิ จากกล้องจุลทรรศน์ 3. เปรียบเทยี บการแบง่ เซลล์ระยะตา่ ง ๆ ทเ่ี ห็นจากกลอ้ งจลุ ทรรศนก์ ับรูปในบทเรียน เวลาท่ใี ช้ (โดยประมาณ) 2 ชวั่ โมง วสั ดุและอุปกรณ์ รายการ ปริมาณต่อกลมุ่ 1. หอมแดง หรอื หอมใหญ่ 3-5 หวั 2. กรดไฮโดรคลอริก ความเขม้ ข้น 10% 15 mL 3. สีอะซีโทคาร์มีน (acetocarmine) ความเข้มข้น 0.5% หรือ 15 mL น�้ำ สจี ากการต้มขา้ วเหนยี วด�ำ 1 ขวด 4. นำ้�กลนั่ 4 ใบ 5. ขวดปากกว้างหรอื บีกเกอรข์ นาด 50 mL 1 ชดุ 6. กระดาษเยื่อ 2 หลอด 7. หลอดหยด 1 กลอ่ ง 8. ใบมดี โกน 1-2 แทง่ 9. ดนิ สอชนิดท่ีมียางลบ 6-8 ชดุ 10. สไลด์ และกระจกปิดสไลด์ 1 ชดุ 11. ชดุ ตะเกยี งแอลกอฮอล์ 1 กลอ้ ง 12. กล้องจลุ ทรรศน์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการทำ�งานของเซลล์ 223 การเตรยี มลว่ งหนา้ การเพาะรากหอม ถา้ เพาะหอมดงั ทแ่ี นะน�ำ ไวใ้ นหนงั สอื เรยี นบางครงั้ พบปญั หาวา่ รากเนา่ อาจเพาะในกระบะ ทราย รดน้�ำ พอชุ่ม ใชใ้ บมดี โกนตดั บริเวณทลี่ ูกศรช้ี ปกั หอมลงในทรายลึกประมาณ 2/3 ส่วน ของหวั หอม คอยรดน�้ำ อยเู่ สมอทงิ้ ไวป้ ระมาณ 3 วนั รากจะงอกยาวพอเหมาะทจ่ี ะตดั ไปศกึ ษาได้ อกี วธิ หี นงึ่ คอื การน�ำ หอมใสไ่ วใ้ นตเู้ ยน็ ในชอ่ งใสผ่ กั ประมาณ 3-4 วนั จะมรี ากยาวประมาณ 2-3 เซนตเิ มตร แตต่ อ้ งระวงั อยา่ วางทบั กนั รากจะช�ำ้ งา่ ย ถา้ รากไมง่ อกอาจเปน็ เพราะเปน็ หอม ทผ่ี ่านการอาบรังสี ตำ�แหนง่ ทีต่ ัด บริเวณลำ�ตน้ ที่แห้งและแขง็ ควรให้นักเรียนช่วยกันเพาะหอมเพื่อจะได้รากหอมปริมาณเพียงพอต่อการทำ�กิจกรรม รากหอมเหล่านี้ถ้ามีปริมาณมาก ๆ จะสามารถรักษาไว้ได้นานถึง 1-2 ปี โดยแช่ในสารละลาย Clark’s fluid การเตรยี มสารละลาย Clark’s fluid ใสเ่ อทลิ แอลกอฮอล์ 75 มลิ ลลิ ติ ร ในบกี เกอรแ์ ละใสก่ รดแอซติ กิ 25 มลิ ลลิ ติ ร ผสมเขา้ ดว้ ยกนั เทใส่ในขวดแกว้ ท่มี ีฝาปดิ สนทิ ใช้เก็บรกั ษาปลายรากหอมส�ำ หรับน�ำ ไปทำ�กิจกรรม เพ่ือศกึ ษา เรอื่ งการแบง่ เซลล์สารละลายนคี้ วรเตรยี มข้ึนมาใหมเ่ พื่อใช้ในแตล่ ะครง้ั การเตรยี มสารละลายกรดไฮโดรคลอริกความเขม้ ขน้ 10% ใชก้ รดไฮโดรคลอรกิ เขม้ ข้น 1 ส่วนใส่ลงในบีกเกอร์ท่ีมีน�้ำ กล่นั 9 ส่วน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

224 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วิทยา เลม่ 1 การเตรยี มสารละลาย acetocarmine ใช้ Glacial acetic acid 45 มลิ ลลิ ติ ร ผสมกบั น�้ำ กลนั่ 55 มลิ ลลิ ติ ร น�ำ ไปอนุ่ ใหร้ อ้ นทอ่ี ณุ หภมู ิ ประมาณ 60 องศาเซลเซียส เติมสี Carmine 0.5 กรัม ลงไปผสมให้เข้ากัน (ขั้นตอนดังกล่าว ควรท�ำ ในภาชนะทมี่ ฝี าปดิ มดิ ชดิ ) น�ำ ไปตม้ ใหเ้ ดอื ด 15 นาที แลว้ ปลอ่ ยทง้ิ ไวใ้ หเ้ ยน็ จงึ กรอง เมอื่ จะใช้ควรใสส่ ารละลาย Ferric chloride อ่มิ ตวั 1-2 หยด (อาจใช้ตะปูข้ึนสนมิ แชล่ งไป 1 คืน แทนได)้ จะท�ำ ให้ติดสีดีขึ้น ควรเตรยี มสารละลายนี้ลว่ งหนา้ อยา่ งนอ้ ย 1-2 สปั ดาห์ เมอ่ื เลิกใช้ แลว้ ควรนำ�ไปเกบ็ ในตู้เย็น การเตรยี มน�ำ้ สจี ากน�ำ้ ตม้ ข้าวเหนยี วด�ำ เตรียมข้าวเหนยี วดำ� 100 กรัม ใส่ลงไปในนำ�้ ปริมาตร 150 มิลลลิ ิตร นำ�ไปตม้ จนน�ำ้ เดือด และต้มต่อไปเป็นเวลา 5 นาที จากนน้ั นำ�ไปกรองนำ�สารละลายท่ไี ดไ้ ปใชย้ อ้ มสี ข้อเสนอแนะส�ำ หรบั ครู บรเิ วณทเ่ี หมาะสมต่อการน�ำ ไปท�ำ กจิ กรรม คือ ส่วนปลายรากหอม โดยต�ำ แหน่งทีค่ วรตดั เพื่อนำ�ไปศึกษา คือ ยาวประมาณไมเ่ กนิ 1-2 มลิ ลิเมตรจากปลาย เพราะถา้ ตัดยาวเกินไปเซลล์ สว่ นใหญ่ท่ีพบจะเป็นเซลล์ทีไ่ มม่ กี ารแบง่ เซลล์ ครนู �ำ เข้าสบู่ ทเรียนโดยใชค้ ำ�ถามให้นกั เรียนรว่ มกนั อภปิ รายกอ่ นการทำ�กิจกรรม ดงั น้ี เหตใุ ดจึงเลอื กใช้หอมเพื่อศึกษาการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เหตทุ เี่ ลอื กใชห้ อมเพอ่ื ศกึ ษาการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซสิ เนอื่ งจากเพาะงา่ ย รากงอกเรว็ และ มจี ำ�นวนมาก ในการทำ�กิจกรรมเรื่องการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ครูควรกระตุ้นให้นักเรียนสนใจศึกษา และสังเกตการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสในการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสด้วยตนเอง โดยให้ นกั เรยี นลงมอื ปฏบิ ตั หิ ลงั จากทคี่ รสู าธติ และแนะน�ำ ขนั้ ตอนตา่ งๆ แลว้ ใหน้ กั เรยี นน�ำ ผลการท�ำ กิจกรรมมาเปรียบเทียบกับรูป 3.46 หรือครูอาจนำ�สไลด์ถาวรมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ ตง้ั ไวใ้ หน้ กั เรยี นดเู พอ่ื เปรยี บเทยี บกนั และควรใหน้ กั เรยี นเรยี งล�ำ ดบั การเปลย่ี นแปลงนวิ เคลยี ส ในระยะตา่ งๆ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เล่ม 1 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ 225 ครใู หน้ กั เรียนทำ�กจิ กรรมตามข้นั ตอนในหนงั สือเรียน โดยให้ระมัดระวงั ในขน้ั ตอนต่อไปนี้ 1. การตดั ปลายรากหอม การผ่านสไลด์บนเปลวไฟ การหยดกรดไฮโดรคลอริกและการยอ้ มสี ดว้ ยอะซโี ทคารม์ นี หรอื น�ำ้ ตม้ ขา้ วเหนยี วด�ำ โดยครอู าจสาธติ ใหน้ กั เรยี นดเู ปน็ ตวั อยา่ ง พรอ้ ม อธิบายเพิม่ เติม ดงั ตอ่ ไปน้ี - การตัดปลายรากหอม ใหต้ ดั หา่ งจากปลายรากประมาณ 1-2 มลิ ลเิ มตร เพราะถ้าตดั สงู ข้ึนไปจะไมพ่ บบริเวณทก่ี �ำ ลงั แบ่งเซลล์ - การผ่านสไลด์บนเปลวไฟ ต้องผ่านสไลด์บนเปลวไฟเป็นระยะเวลาส้ัน ๆ จะช่วยให้ สีย้อมตดิ ดีข้นึ - การหยดกรดไฮโดรคลอรกิ จะท�ำ ใหผ้ นงั เซลลอ์ อ่ นตวั และท�ำ ใหเ้ ซลลแ์ ยกออกจากกนั ไดง้ า่ ย 2. ครูเตือนนักเรียนระวังอย่าใช้ไฟลนสไลด์นานเกินไป เพราะเนื้อเยื่อจะหดตัว ทำ�ให้สังเกต โครโมโซมได้ยาก ตวั อยา่ งผลการท�ำ กจิ กรรม ผลการทำ�กจิ กรรมทไ่ี ดอ้ าจพบเซลลท์ ่มี ีการแบ่งเซลล์ครบหรือไม่ครบทกุ ระยะ ใหน้ ักเรยี น บนั ทกึ ตามทส่ี งั เกตไดใ้ นแตล่ ะระยะ และจดั ล�ำ ดบั การแบง่ เซลลใ์ นระยะตา่ ง ๆ โดยเปรยี บเทยี บ กบั รปู 3.46 ในหนงั สือเรียน อภิปรายและสรุปผล ครูให้นักเรียนร่วมกันอภปิ รายในแต่ละประเดน็ ตอ่ ไปน้ี 1. การเลือกบรเิ วณทต่ี ัดรากหอม ครูอาจใชค้ ำ�ถามต่อไปนี้ เหตใุ ดจึงใช้หอมในการศึกษา และใชเ้ ฉพาะส่วนปลายรากเทา่ นั้น โครโมโซมมขี นาดใหญแ่ ละจ�ำ นวนไมม่ าก สว่ นทใ่ี ชเ้ ฉพาะสว่ นปลายรากเนอ่ื งจากเปน็ บรเิ วณทม่ี ีการแบง่ เซลล์ 2. การเปลย่ี นแปลงของนวิ เคลยี ส นกั เรยี นควรอภปิ รายและสรปุ เกย่ี วกบั การเปลย่ี นแปลงของนวิ เคลยี สในแตล่ ะระยะทส่ี งั เกตได้ รวมถึงการแบง่ โซโทพลาซมึ แลว้ เขยี นรายงานหรอื น�ำ เสนอในรปู แบบต่าง ๆ จากการสังเกตการแบ่งเซลล์ระยะต่าง ๆ ของรากหอมภายใต้กล้องจุลทรรศน์ หรือสังเกต จากรปู ถ่ายของเซลล์รากหอมท่คี รูให้ศกึ ษาเป็นตวั อย่าง นกั เรยี นควรจะได้รับขอ้ สรุปดงั นี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

226 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการทำ�งานของเซลล์ ชวี วิทยา เลม่ 1 - เซลล์มีขนาดเล็ก ไม่มีช่องว่างระหว่างเซลล์ และพบการเปล่ียนแปลงของโครโมโซม ภายในเซลล์ - นิวเคลียสในบางเซลล์มลี ักษณะคล้ายกับทีเ่ คยพบจากการศึกษาเซลลเ์ ยอื่ หอม แตใ่ น บางเซลล์อาจมองไม่เหน็ ขอบเขตของนวิ เคลยี ส บางเซลลอ์ าจเห็นโครโมโซมลักษณะ เปน็ แทง่ แตบ่ างเซลลอ์ าจมองเห็นเป็นเส้นใยโครมาทนิ จากน้ันครูควรตั้งคำ�ถามเพ่ือนำ�ไปสู่การอภิปรายตามความเหมาะสม โดยคำ�ตอบท่ีได้จะ เปน็ สิง่ ทไี่ ด้จากการสังเกตและรวบรวมข้อมูลของนักเรียน เชน่ ถา้ เซลล์ของรากหอมมกี ารเปล่ียนแปลงตลอดเวลา นกั เรยี นระบุไดห้ รือไมว่ ่า เซลลท์ ่ี อยู่บรเิ วณปลายรากจะมลี กั ษณะแตกตา่ งจากเซลลท์ ่อี ยูใ่ กลโ้ คนรากอย่างไร เซลล์บริเวณปลายรากหอมยังคงมีการแบ่งตัวอยู่ แต่เซลล์ที่อยู่บริเวณโคนรากจะไม่ พบเซลลท์ ีก่ �ำ ลงั แบง่ ตวั แล้ว จากนัน้ ให้นักเรยี นตอบค�ำ ถามท้ายกิจกรรมในหนังสือเรียน จากภาพท่สี งั เกตได้ โครโมโซมมีลกั ษณะอยา่ งไรบ้าง เมอื่ เปรยี บเทียบกบั รูป 3.46 นักเรียนอาจสังเกตเห็นโครโมโซมในระยะต่าง ๆ กัน ซ่ึงแต่ละระยะลักษณะโครโมโซมจะ แตกต่างกันไป เช่น โครโมโซมมีความยาวไม่เท่ากันในแต่ละเซลล์ บางเซลล์อาจพบ โครโมโซมเรยี งกนั ทกี่ งึ่ กลางเซลล์ บางเซลลอ์ าจพบโครโมโซมแยกกนั เปน็ 2 กลมุ่ หรอื อาจ พบแผน่ กั้นผนังเซลล์ทำ�ใหเ้ ห็นโครโมโซมแยกออกจากกันเปน็ 2 เซลล์ เปน็ ต้น จากกจิ กรรม 3.3 นกั เรียนจะเห็นการเปล่ยี นแปลงของนวิ เคลียสในเซลลข์ องปลายรากหอมทัง้ จากการส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์และการเปรียบเทียบกับตัวอย่างรูปในหนังสือเรียน แต่นักเรียนยัง ไมท่ ราบถงึ รายละเอยี ดแตล่ ะขน้ั ตอนของการเปลยี่ นแปลง ครคู วรใหน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู จากหนงั สอื เรยี นหรือส่ือการเรียนรู้อน่ื  ๆ แล้วรว่ มกนั อภปิ รายถึงการเปลย่ี นแปลงของนวิ เคลยี สและโครโมโซมใน ระยะต่าง ๆ ของการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซสิ โดยใช้คำ�ถาม เชน่ โครโมโซมมกี ารเปลย่ี นแปลงอยา่ งไรในแตล่ ะระยะ การแบง่ เซลล์แบบไมโทซสิ ในเซลลพ์ ืชและเซลล์สตั ว์แตกต่างกนั อยา่ งไร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ 227 จากการอภิปรายนักเรียนควรใช้ความรู้ที่ได้จากการทำ�กิจกรรม 3.3 และการสืบค้นข้อมูลมา ตอบค�ำ ถาม จากนนั้ ครคู วรเสรมิ ความรเู้ รอ่ื งความแตกตา่ งของการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซสิ ระหวา่ งเซลล์ พชื และเซลลส์ ัตว์ ได้แก่ การสรา้ งเสน้ ใยสปนิ เดลิ ในเซลล์พชื เซนโทรโซมจะไมม่ เี ซนทริโอล และระยะ การแบ่งไซโทพลาซึมจะแตกต่างกันโดยในเซลล์พืชจะมีการสร้างแผ่นกั้นเซลล์ ขณะท่ีเซลล์สัตว์เย่ือ หุ้มเซลล์จะคอดเขา้ หากัน เพื่อให้นักเรียนเข้าใจย่ิงขึ้น ครูอาจให้นักเรียนนำ�บันทึกผลการศึกษาท่ีได้จากทำ�กิจกรรม 3.3 เรยี งสลบั กนั แบบสมุ่ แลว้ ใหน้ กั เรยี นเรยี งตามระยะการแบง่ เซลลใ์ หถ้ กู ตอ้ งอกี ครงั้ จากนนั้ ใหน้ กั เรยี น ตอบคำ�ถามตรวจสอบความเข้าใจในหนังสือเรยี น เฉลยตรวจสอบความเข้าใจ ถา้ ไม่มีการสร้างเสน้ ใยสปินเดิลจะมีผลตอ่ การแบ่งเซลล์อยา่ งไร เม่ือไม่มีเส้นใยสปินเดิลจะไม่มีการแยกกันของซิสเตอร์โครมาทิด ซ่ึงอาจทำ�ให้เซลล์ลูก ทไี่ ดม้ ีจ�ำ นวนโครโมโซมผดิ ปกติ เซลล์ของสงิ่ มีชวี ติ หนึ่งในระยะอินเตอรเ์ ฟสมี 8 โครโมโซม เมอ่ื สน้ิ สุดกระบวนการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซิสแลว้ เซลล์ใหมท่ เี่ กิดขน้ึ แตล่ ะเซลลม์ ีกี่โครโมโซม 8 โครโมโซม ครอู ธบิ ายเพมิ่ เตมิ เกยี่ วกบั วฏั จกั รเซลล์ โดยใชข้ อ้ มลู จากการท�ำ กจิ กรรมของนกั เรยี น น�ำ ผลจาก การเรียงลำ�ดับการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสในระยะต่างๆ และจากการท่ีสิ่งมีชีวิตเติบโตมาจากการ แบง่ เซลลม์ าเนน้ ประเดน็ ใหน้ กั เรยี นไดท้ ราบวา่ เซลลม์ กี ารเปลย่ี นแปลงและเกดิ ขน้ึ เปน็ วฏั จกั รจงึ เรยี กวา่ วฏั จกั รเซลล์ ดงั รปู 3.47 จากนนั้ ครคู วรใชค้ �ำ ถามเกีย่ วกบั วัฏจักรเซลล์ดังตอ่ ไปนี้ ระยะใดในวฏั จกั รเซลล์ใช้เวลานานท่สี ดุ ระยะอนิ เตอร์เฟส การจำ�ลองโครโมโซมมคี วามสำ�คญั ต่อการแบง่ เซลลอ์ ยา่ งไร ทำ�ให้เซลลล์ ูกมจี �ำ นวนโครโมโซมเทา่ กับเซลล์แม่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

228 บทท่ี 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วทิ ยา เล่ม 1 โดยทั่วไปแล้วเซลล์ลูกจะสามารถแบ่งเซลล์ต่อไปได้หรือไม่ และการเปล่ียนแปลงในระยะ ต่างๆ ท่ีเกดิ ข้นึ ที่นิวเคลยี สยังเกิดขน้ึ เหมือนเดิมหรอื ไม่ ยงั สามารถแบ่งเซลล์ตอ่ ไปได้อีก โดยมกี ารเปล่ยี นแปลงในระยะตา่ ง ๆทเ่ี กดิ ขึน้ ทน่ี วิ เคลยี ส เหมือนเดิม ถ้าตอ้ งการจะนับจำ�นวนโครโมโซมควรศกึ ษาในระยะใดของการแบ่งเซลล์ เพราะเหตุใด ระยะเมทาเฟส เพราะเปน็ ระยะท่ีโครโมโซมมีการขดสนั้ ทส่ี ุด ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปเกี่ยวกับการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสอีกครั้งหนึ่งเพื่อให้นักเรียนเกิด ความเข้าใจท่ถี ูกต้อง ในประเดน็ ต่างๆ ตอ่ ไปน้ี 1. เกดิ ขน้ึ กับเซลลร์ ่างกายของสง่ิ มชี วี ิต 2. ไดเ้ ซลลล์ กู 2 เซลล์ แตล่ ะเซลลม์ จี �ำ นวนโครโมโซมและขอ้ มลู ทางพนั ธกุ รรมเหมอื นกบั เซลลแ์ ม่ 3. วฏั จักรเซลลป์ ระกอบด้วย 2 ขนั้ ตอน คือ ระยะอินเตอร์เฟสและระยะ M phase ที่รวมไป ถงึ การแบ่งไซโทพลาซมึ 4. ระยะอินเตอร์เฟสเป็นระยะท่ีใช้เวลานานที่สุดในวัฏจักรเซลล์ประกอบด้วย 3 ระยะ คือ ระยะ G1 ระยะ S และระยะ G2 ซึง่ เปน็ ชว่ งท่เี ซลล์มกี ิจกรรมตา่ ง ๆ เพ่อื เตรยี มตวั สำ�หรับ แบ่งเซลลต์ ่อไป 5. ระยะ M phase เป็นระยะการแบ่งเซลล์จนได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ ประกอบด้วยการแบ่ง นิวเคลยี ส 4 ระยะคอื ระยะโพรเฟส เมทาเฟส แอนาเฟส และเทโลเฟส รวมไปถึงระยะทม่ี ี การแบง่ ไซโทพลาซมึ 6. การแบ่งไซโทพลาซึม เซลล์พืชจะมีการสร้างแผ่นกั้นเซลล์ข้ึนมาแบ่งไซโทพลาซึม โดยนำ� เวสิเคิลที่สร้างจากกอลจิบอดีท่ีมีสารที่เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์ ซ่ึงจะเริ่มสร้างจาก บริเวณตรงกลางก่อนแล้วจึงขยายไปสู่ผนังเซลล์เดิมทั้งสองข้าง ต่อมามีการสร้างสาร เซลลโู ลสมาสะสมท่แี ผ่นกนั้ เซลล์เกดิ เปน็ ผนังเซลลใ์ หมก่ น้ั เซลลเ์ ดมิ ออกเปน็ 2 เซลล์ ส่วน เซลล์สัตว์เยื่อหุ้มเซลล์จะคอดเข้าหากันโดยเกิดจากการทำ�งานของไมโครฟิลาเมนท์แบ่ง ไซโทพลาซึมได้เป็น 2 เซลล์ หลงั จบเรอ่ื งวัฏจกั รเซลล์และการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ครอู าจใช้คำ�ถามวา่ ถ้าเซลล์มกี ารแบง่ เซลลโ์ ดยไมส่ ามารถควบคมุ ไดจั ะเกดิ อะไรขน้ึ กบั รา่ งกาย เพอ่ื เชอื่ มโยงไปถงึ การเกดิ มะเรง็ บรเิ วณสว่ น ตา่ ง ๆ ของรา่ งกาย ครใู ห้นักเรยี นสืบค้นข้อมูลเกย่ี วกับสาเหตกุ ารเกิดมะเรง็ บางชนิด เชน่ มะเรง็ ปอด มะเร็งลำ�ไส้ใหญ่ มะเร็งต่อมลูกหมาก มะเร็งเต้านม เกี่ยวกับปัจจัยที่ทำ�ให้เกิดมะเร็ง รวมทั้งวิธีการ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ 229 ปอ้ งกนั หรอื รกั ษา และอาจใหน้ �ำ เสนอในรปู แบบตา่ ง ๆ ซง่ึ จะท�ำ ใหน้ กั เรยี นไดต้ ระหนกั ถงึ อนั ตรายและ สังเกตพฤตกิ รรมตนเองทอี่ าจเป็นการเพ่ิมปัจจัยเสย่ี งท�ำ ให้ปว่ ยเปน็ โรคมะเรง็ ได้ แนวการวัดและประเมนิ ผล ดา้ นความรู้ - วัฏจักรเซลล์ การเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส จากการตอบ คำ�ถาม การอภปิ ราย และการท�ำ กิจกรรม - การเปรยี บเทยี บการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซสิ ระยะตา่ ง ๆ จากการอภปิ รายและการท�ำ กจิ กรรม ด้านทกั ษะ - การสงั เกต การจ�ำ แนกประเภท การจดั กระท�ำ และสอื่ ความหมายขอ้ มลู การสรา้ งแบบจ�ำ ลอง การตีความหมายขอ้ มูลและลงขอ้ สรปุ จากการท�ำ กจิ กรรม - การสอ่ื สารสารสนเทศและการรเู้ ทา่ ทนั สอ่ื จากการสบื คน้ การตอบค�ำ ถามและการอภปิ ราย - การคดิ อย่างมีวจิ ารณญาณและการแก้ปัญหา จากการตอบค�ำ ถาม และการอภปิ ราย - ความรว่ มมือการท�ำ งานเป็นทมี และภาวะผูน้ �ำ จากการท�ำ กจิ กรรม ด้านจติ วทิ ยาศาสตร์ - ความอยากรู้ อยากเหน็ จากการตอบคำ�ถาม และการสังเกตพฤตกิ รรมในการทำ�กจิ กรรม - ความเชอ่ื มั่นตอ่ หลักฐานเชงิ ประจักษ์ ความมุ่งมนั่ อดทน จากการอภปิ ราย และการสงั เกต พฤตกิ รรมการทำ�กจิ กรรม 3.5.3 การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. อธบิ ายการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสในการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส 2. อธบิ าย และเปรียบเทยี บเซลล์ที่ไดจ้ ากการแบง่ แบบไมโทซิสและแบบไมโอซิส แนวการจดั การเรียนรู้ ครูน�ำ เขา้ ส่บู ทเรียนโดยใชค้ �ำ ถามใหน้ กั เรยี นรว่ มกนั แสดงความคิดเห็น ดงั นี้ เซลลส์ บื พนั ธุ์มกี ารแบง่ นวิ เคลยี สเหมอื นเซลล์รา่ งกายหรอื ไม่ อยา่ งไร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

230 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ ชีววทิ ยา เลม่ 1 ความคดิ เหน็ ทไ่ี ดอ้ าจมที งั้ เหมอื นและไมเ่ หมอื นขนึ้ อยกู่ บั ความรเู้ ดมิ ของนกั เรยี น ซงึ่ ครจู ะยงั ไม่ เฉลยจนกวา่ จะใหน้ กั เรยี นได้ศึกษาและท�ำ กจิ กรรมต่อไป ครูให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเก่ียวกับการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสจากหนังสือเรียนหรือแหล่งการ เรียนรู้อ่ืน ๆ แล้วนำ�เสนอในชั้นเรียน จากน้ันครูและนักเรียนร่วมกันสรุปผลท่ีได้จากการสืบค้น ซ่ึงใน เบ้ืองต้นควรได้ข้อสรุปว่า เซลล์สืบพันธุ์มีวิธีการแบ่งนิวเคลียสคล้ายกับการแบ่งนิวเคลียสของเซลล์ ร่างกาย แต่มรี ายละเอยี ดที่แตกต่างกัน ดังต่อไปน้ี 1. มีการแบ่งนวิ เคลยี ส 2 ครงั้ 2. มจี ำ�นวนโครโมโซมลดลงเป็นคร่ึงหน่ึงของเซลล์แม่ 3. ไดเ้ ซลลล์ กู จ�ำ นวน 4 เซลล์ ท่ีมีข้อมูลพนั ธกุ รรมตา่ งกนั จากน้ันครูอาจถามเพิม่ เติมโดยใชค้ �ำ ถาม ต่อไปนี้ ส่งิ มีชวี ิตยูแคริโอต เชน่ พืชและสตั ว์ พบการแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิสที่เซลล์ชนดิ ใด พบไดใ้ นเซลลท์ ่ีจะเจรญิ ไปเปน็ เซลลส์ ืบพนั ธ์ุ จ�ำ นวนชดุ ของโครโมโซมในเซลล์ร่างกายและเซลลส์ ืบพนั ธเ์ุ หมือนหรอื ต่างกนั อย่างไร ต่างกัน เซลล์สืบพันธ์ุมีจำ�นวนชุดโครโมโซมเป็นครึ่งหนึ่งของเซลล์ร่างกาย ดังน้ันสำ�หรับ สิ่งมีชีวิตที่เซลล์ร่างกายมีโครโมโซม 2 ชุด หรือ 2n เรียกว่า ดิพลอยด์ จะมีจำ�นวนชุด โครโมโซมในเซลลส์ บื พันธุ์ 1 ชดุ หรอื n เรียกว่า แฮพลอยด์ การแบง่ เซลลแ์ บบไมโอซสิ นวิ เคลยี สมกี ารเปลยี่ นแปลงแตกตา่ งจากการแบง่ แบบไมโทซสิ อยา่ งไร เกิดการแบ่งนิวเคลียส 2 คร้ัง เม่ือส้ินสุดการแบ่งจะได้เซลล์ลูกทั้งหมด 4 เซลล์ โดยแต่ละ เซลลม์ ชี ุดโครโมโซมเป็นครง่ึ หนึ่งของเซลล์แม่ ครูช้ีแจงเพิ่มเติมว่านักเรียนจะได้เห็นการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมในนิวเคลียสขณะท่ีมีการ แบง่ เซลลแ์ บบไมโอซสิ โดยการท�ำ กจิ กรรม 3.4 การแบง่ เซลลแ์ บบไมโอซสิ ในเซลลพ์ ชื ซง่ึ กจิ กรรมนค้ี รู อาจแบ่งนกั เรียนออกเปน็ กลุ่ม กลุ่มละ 3-4 คน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ 231 กิจกรรม 3.4 การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิสในเซลล์พืช จดุ ประสงค์ 1. เตรียมสไลด์เพ่ือศึกษาการเปล่ียนแปลงโครโมโซมในนิวเคลียสของการแบ่งเซลล์แบบ ไมโอซิสของเซลลพ์ ืช 2. อธบิ ายและเปรยี บเทยี บการเปลย่ี นแปลงของนวิ เคลยี สแตล่ ะระยะในการแบง่ เซลลแ์ บบไมโอซสิ เวลาทใี่ ช้ (โดยประมาณ) 2 ชัว่ โมง วสั ดแุ ละอุปกรณ์ รายการ ปริมาณต่อกลมุ่ 1. ชอ่ ดอกกยุ ชา่ ย (ดอกหอมใหญ่ หรอื ดอกหัวใจมว่ ง) 3-5 ชอ่ 2. สารละลายอะซโี ทออรซ์ นี หรอื อะซโี ทคาร์มนี 15 mL ความเขม้ ขน้ 0.5-2% 1 ชดุ 3. กระดาษเยือ่ 1 แทง่ 4. แท่งแก้วคนสาร 2 อนั 5. เข็มเขย่ี 6-8 ชดุ 6. สไลด์ และกระจกปิดสไลด์ 1 ชดุ 7. ชดุ ตะเกยี งแอลกอฮอล์ 1 หลอด 8. หลอดหยด 1 กลอ้ ง 9. กล้องจลุ ทรรศน์ การเตรยี มล่วงหน้า ครูอาจนัดหมายล่วงหน้าให้นักเรยี นน�ำ ดอกกุยช่าย หรอื ดอกหอมใหญ่ หรือดอกหัวใจม่วง มาในวันทำ�กิจกรรม ควรเลือกช่อดอกที่ยังตูม ๆ มิฉะน้ันจะไม่เห็นการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เพราะดอกท่ีแกจ่ ะแบ่งเซลล์แบบไมโอซสิ เสร็จแลว้ และจะเจรญิ ไปเป็นเรณู สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

232 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล์ ชวี วิทยา เลม่ 1 ขอ้ เสนอแนะส�ำ หรับครู การเลอื กดอกกยุ ชา่ ยมาท�ำ กจิ กรรมใหเ้ ลอื กดอกทม่ี ขี นาดปานกลาง ฉกี เยอื่ บาง ๆ ทหี่ มุ้ ดอก กุยช่ายออกและเข่ียส่วนต่าง ๆ ท้ิงไปให้เหลือไว้แต่อับเรณูซึ่งมีลักษณะเป็นแท่งส้ัน ๆ สีเหลือง ออ่ นหรอื ครมี น�ำ มาบดขยใ้ี หแ้ หลกแลว้ จงึ ยอ้ มสี ถา้ เปน็ สยี อ้ มทเี่ พงิ่ เตรยี มใหม ่ ๆ อาจไมจ่ �ำ เปน็ ต้องลนไฟก็เห็นระยะต่าง ๆ ได้ดี สามารถเลือกขนาดของดอกให้เหมาะสมกับการศึกษาการ แบง่ เซลล์ นอกจากนช้ี ว่ งเวลาและอณุ หภมู กิ ม็ ผี ลกบั การแบง่ เซลลด์ ว้ ยซงึ่ ขน้ึ อยกู่ บั ชนดิ ของพชื ส�ำ หรบั ดอกกยุ ชา่ ยหากตรวจสอบแลว้ พบวา่ เซลลอ์ ยใู่ นระยะอนิ เตอรเ์ ฟสใหเ้ ตรยี มใหมโ่ ดยเลอื ก ดอกที่มีขนาดใหญ่ข้ึน หรือหากพบแต่เรณูให้เตรียมใหม่โดยเลือกดอกที่มีขนาดเล็กลงเพ่ือให้ เห็นระยะอ่ืน ๆ เพอื่ ทจี่ ะใหเ้ หน็ โครโมโซมไดช้ ดั เจน ครคู วรแนะน�ำ ใหน้ กั เรยี นใชย้ างลบกน้ ดนิ สอกดเนอื้ เยอื่ เพื่อให้เซลล์หลุดกระจาย นอกจากน้ีในขณะท่ีนักเรียนกำ�ลังทำ�กิจกรรมครูควรสังเกตนักเรียน ในเรื่องการใช้กล้องจุลทรรศน์และการเตรียมสไลด์ไปพร้อม ๆ กัน เพ่ือท่ีจะได้ทราบถึงทักษะ การใช้กล้องจลุ ทรรศน์และการเตรยี มสไลดว์ ่ามีขอ้ บกพรอ่ งหรอื ควรปรบั ปรุงต่อไป ครูใหน้ กั เรยี นร่วมกนั อภปิ รายก่อนการทำ�กจิ รรม โดยใชค้ ำ�ถามดังนี้ เหตใุ ดจงึ เลอื กศกึ ษาการแบง่ เซลลแ์ บบไมโอซสิ จากดอกกยุ ชา่ ย (ขน้ึ อยกู่ บั พชื ทน่ี กั เรยี นน�ำ มา) โครโมโซมในขณะที่มีการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสมีการเปล่ียนแปลงเหมือนการแบ่งเซลล์ แบบไมโทซสิ หรอื ไม่ ตัวอย่างผลการทำ�กจิ กรรม ผลท่ไี ด้อาจพบการแบง่ เซลล์ครบหรอื ไมค่ รบทกุ ระยะ ใหน้ กั เรยี นบนั ทึกตามท่ีสงั เกตไดใ้ น แต่ละระยะ และเรียงลำ�ดับการแบ่งเซลล์ระยะต่าง ๆ โดยเปรียบเทียบกับรูป 3.61 ก. ในหนังสือเรียน (ในหนังสือเรียนจะเป็นการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสของหัวใจม่วง ซึ่งจะใช้ แสดงถึงการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสของเซลล์พืช) อภิปรายและสรุปผล ครูให้นักเรียนอภิปรายการเปล่ียนแปลงของนิวเคลียสในแต่ละระยะท่ีสังเกตได้ และ รว่ มกนั สรปุ การเปลย่ี นแปลงของนวิ เคลยี ส และการแบง่ โซโทพลาซมึ และตอบค�ำ ถามทา้ ยกจิ กรรม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ 233 เฉลยค�ำ ถามท้ายกิจกรรม จากภาพที่สังเกตได้ โครโมโซมมีลักษณะอยา่ งไรบ้าง คำ�ตอบท่ไี ด้นักเรยี นจะได้จากการสงั เกตจากการทำ�ในกจิ กรรม 3.4 และการสืบคน้ เพราะเหตใุ ดจงึ ใช้ดอกกุยชา่ ยขนาดเลก็ ในการศกึ ษา และไม่เลอื กดอกทบ่ี านแล้ว เพราะกยุ ชา่ ยหาไดง้ ่าย และมหี ลายดอกใน 1 ชอ่ ดอก โดยแตล่ ะดอกท่เี ปน็ ดอกตมู หรือยงั ไมบ่ านจะยงั คงมีการแบง่ เซลลแ์ บบไมโอซสิ อยซู่ ง่ึ เหมาะสมตอ่ การศกึ ษา สาเหตทุ ไี่ มเ่ ลือก ดอกบานเพราะดอกบานจะแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสเสรจ็ แล้วและจะเจรญิ ไปเปน็ เรณู ครูให้นักเรียนศึกษารายละเอียดของระยะต่าง ๆ จากหนังสือเรียน หรืออาจใช้วีดิทัศน์และสื่อ การสอนเร่ืองไมโอซิส แล้วให้นักเรียนร่วมกันสรุปเหตุการณ์สำ�คัญต่าง ๆ ของแต่ละระยะในการแบ่ง เซลล์แบบไมโอซิส ลงในตารางดังตัวอยา่ งตอ่ ไปนี้ ระยะ เหตุการณ์ส�ำ คัญ โพรเฟส I - มีการเขา้ คกู่ ันของฮอมอโลกสั โครโมโซม - เกดิ ครอสซิงโอเวอร์ เมทาเฟส I - ฮอมอโลกัสโครโมโซมเรียงตัวเป็นคู่ตามแนวระนาบของเมทาเฟสเพลท แอนาเฟส I - ฮอมอโลกัสโครโมโซมแยกออกจากกนั เทโลเฟส I - ได้ 2 นวิ เคลียส อนิ เตอร์ไคเนซสิ - มีการแบ่งไซโทพลาซึม ได้เซลล์ลูก 2 เซลล์ และเตรยี มพรอ้ มเพ่ือเข้าสู่ ระยะไมโอซสิ II ต่อไป โพรเฟส II - โครโมโซมขดตวั เมทาเฟส II - โครโมโซมซง่ึ ประกอบดว้ ย 2 โครมาทดิ เรยี งตามแนวระนาบของเมทาเฟสเพลท แอนาเฟส II - ซิสเตอร์โครมาทิดแยกออกจากกัน เทโลเฟส II - ได้เซลลล์ ูก 4 เซลล์ แต่ละเซลล์มขี อ้ มูลพนั ธกุ รรมแตกตา่ งจากเซลลแ์ ม่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

234 บทที่ 3 | เซลลแ์ ละการทำ�งานของเซลล์ ชีววิทยา เลม่ 1 เฉลยตรวจสอบความเข้าใจ ระยะโพรเฟส I แตกตา่ งจากระยะโพรเฟสของการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซสิ หรอื ไม่ อยา่ งไร แตกต่างกัน โดยในระยะโพรเฟส I ฮอมอโลกัสโครโมโซมมีการเข้าคู่กันและเกิดการ ครอสซิงโอเวอร์ขึ้น สำ�หรับระยะโพรเฟสของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสไม่มีการเข้าคู่ กนั ของฮอมอโลกสั โครโมโซมและครอสซงิ โอเวอร์ เซลล์ลูกที่ได้จากการแบง่ เซลล์ระยะไมโอซิส II จะสามารถแบ่งเซลล์ต่อไปได้อกี หรอื ไม่ สามารถแบง่ เซลลต์ อ่ ไปได้ โดยในสงิ่ มชี วี ติ บางชนดิ เซลลล์ กู ทไ่ี ดจ้ ากการแบง่ เซลลร์ ะยะ ไมโอซสิ II จะมกี ารแบ่งเซลลแ์ บบไมโทซิสตอ่ ไป ระยะใดทีโ่ ครโมโซมขดสน้ั ทส่ี ุดและชว่ งใดที่โครโมโซมลดจาก 2n เป็น n ระยะเมทาเฟส I และระยะเมทาเฟส II เป็นระยะท่ีโครโมโซมขดส้ันที่สุด ส่วนช่วงท่ี โครโมโซมลดจาก 2n เปน็ n คอื เมือ่ สิ้นสดุ ไมโอซิส I ระยะเมทาเฟส I และระยะเมทาเฟส II ต่างกนั อยา่ งไร ระยะเมทาเฟส I ฮอมอโลกัสโครโมโซมจะเรียงตัวเป็นคู่ตามแนวระนาบของเมทาเฟส เพลท ส่วนระยะเมทาเฟส II แตล่ ะโครโมโซมซง่ึ ประกอบด้วย 2 โครมาทดิ จะเรียงตาม แนวระนาบของเมทาเฟสเพลท ในระยะแอนาเฟส I แอนาเฟส II และระยะแอนาเฟสของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส แตกตา่ งกันหรอื ไม่ อย่างไร แตกต่างกัน โดยระยะแอนาเฟส I จะเป็นการแยกกันของฮอมอโลกัสโครโมโซมท่ีเข้าคู่ กนั แตร่ ะยะแอนาเฟส II เปน็ การแยกกนั ของซสิ เตอรโ์ ครมาทดิ โดยมจี �ำ นวนโครโมโซม ลดลงเป็นคร่งึ หน่ึงของเซลลแ์ ม่ ส�ำ หรบั ระยะแอนาเฟสของการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซสิ เปน็ การแยกออกจากกนั ของซสิ เตอรโ์ ครมาทดิ เชน่ กนั แตเ่ ซลลล์ กู จะมจี �ำ นวนโครโมโซม เทา่ กบั เซลลแ์ ม่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ 235 เซลลล์ กู ทไ่ี ดจ้ ากการแบง่ เซลลแ์ บบไมโอซสิ มคี วามเหมอื นหรอื แตกตา่ งจากการแบง่ เซลล์ แบบไมโทซิสหรือไม่ อย่างไร เซลลล์ กู ทไี่ ดแ้ ตกตา่ งกนั ครอู าจให้นักเรียนทำ�ตารางแสดงการเปรียบเทยี บ ดงั ตัวอย่าง ตอ่ ไปนี้ การแบง่ เซลล์แบบไมโทซิส การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิส 1. ไดเ้ ซลลล์ ูก 2 เซลล์ 1. ไดเ้ ซลลล์ กู 4 เซลล์ 2. เซลลล์ ูกมขี อ้ มูลทางพันธุกรรมเหมือน 2. เซลล์ลูกมขี อ้ มูลทางพนั ธกุ รรมต่างจาก เซลล์แม่ เซลล์แม่ 3. จำ�นวนโครโมโซมเท่ากบั เซลล์แม่ 3. จ �ำ นวนโครโมโซมลดลงคร่งึ หนึ่งจาก เซลล์แม่ ถ้าเซลล์เริ่มต้นมีจำ�นวนโครโมโซม 2n= 16 หลังการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส I และ ไมโอซิส II เซลลล์ กู จะมจี ำ�นวนโครโมโซมเทา่ ใดตามล�ำ ดับ เม่อื ส้ินสุดการแบง่ เซลลท์ ้ัง 2 ระยะเซลลล์ ูกจะมีจ�ำ นวนโครโมโซมเปน็ n = 8 การเกดิ ครอสซ่ิงโอเวอรม์ ีผลตอ่ ส่ิงมีชวี ติ อย่างไร ทำ�ใหส้ ิ่งมชี ีวิตมคี วามหลากหลายทางพนั ธกุ รรม จากนั้นให้นกั เรียนตอบคำ�ถามตรวจสอบความเขา้ ใจในหนังสอื เรียน ครอู าจใหน้ กั เรยี นรว่ มกนั ตอบคำ�ถามชวนคดิ ในหนงั สอื เรยี น หรือทำ�กจิ กรรมเสนอแนะเพอ่ื ให้ นักเรียนมีความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสในการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและแบบไมโอซิส ได้ดียงิ่ ขึน้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

236 บทที่ 3 | เซลล์และการทำ�งานของเซลล์ ชวี วทิ ยา เล่ม 1 เฉลยชวนคิด ถา้ การแบง่ เซลลเ์ พอื่ สรา้ งเซลลส์ บื พนั ธมุ์ คี วามผดิ ปกตใิ นการแยกฮอมอโลกสั โครโมโซม ในระยะแอนาเฟส I หรือ ซิสเตอร์โครมาทิดในระยะแอนาเฟส II จะส่งผลอย่างไรกับ เซลล์สบื พันธ์ุ และหากเซลล์สืบพนั ธน์ุ ัน้ เกดิ การปฏสิ นธจิ ะส่งผลอยา่ งไรกับไซโกต เซลล์สืบพันธ์ุท่ีได้จะมีจำ�นวนโครโมโซมมากหรือน้อยกว่าปกติ ทำ�ให้ไซโกตมีจำ�นวน โครโมโซมผิดปกติไปด้วย ตวั อยา่ ง เช่น กลมุ่ อาการดาวน์ซินโดรมท่มี โี ครโมโซมคูท่ ี่ 21 เพมิ่ ข้นึ อีก 1 โครโมโซม จดั เปน็ trisomy 21 กจิ กรรมเสนอแนะ การแบง่ เซลล์แบบไมโทซิสและแบบไมโอซสิ จุดประสงค์ 1. จัดเรยี งโครโมโซมในระยะต่าง ๆ ของการแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซสิ และแบบไมโอซสิ 2. เปรียบเทียบความแตกต่างของการแบง่ เซลล์แบบไมโทซิสและแบบไมโอซิส เวลาที่ใช้ (โดยประมาณ) 2 ช่วั โมง วสั ดุและอปุ กรณ์ รายการ ปริมาณตอ่ กลุ่ม 1. ดนิ น้ำ�มนั สตี า่ งกนั 2 สี 2. กระดาษ ขนาด A4 ประมาณ 20 แผน่ แนวการจัดกิจกรรม 1. ครูแบ่งนักเรียนออกเป็นกลุ่ม แล้วให้นักเรียนทบทวนระยะต่าง ๆ ของการแบ่งเซลล์ แบบไมโทซิสและแบบไมโอซิสจากหนังสือเรียนหรือผลที่ได้จากการทำ�กิจกรรม 3.3 และ 3.4 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เล่ม 1 บทที่ 3 | เซลล์และการทำ�งานของเซลล์ 237 2. ครูให้นักเรียนแต่ละกลุ่มใช้ดินน้ำ�มันป้ันโครโมโซมระยะต่าง ๆ โดยกำ�หนดให้มีจำ�นวน โครโมโซมเริ่มต้น คือ 2n = 4 หรือ 2n = 6 และให้นักเรียนเลือกทำ�ระหว่างเซลล์พืชกับ เซลลส์ ตั ว์ จากนน้ั ใหเ้ พอื่ นในกลมุ่ ลองน�ำ มาจดั เรยี งเปน็ ระยะตา่ ง ๆ ของการแบง่ เซลลแ์ ตล่ ะ แบบและตรวจสอบว่าเพอื่ นท�ำ ถูกหรือไม่ หรืออาจให้สมาชิกกลมุ่ อื่น ผลัดกันดูและให้กลุ่ม ทเ่ี ปน็ ผปู้ น้ั โครโมโซมสมุ่ ถามสมาชกิ กลมุ่ อน่ื ทง้ั นส้ี ามารถเปลย่ี นจ�ำ นวนโครโมโซมของเซลล์ เริม่ ตน้ ได้ตามความเหมาะสม ตัวอยา่ งผลการทำ�กจิ กรรม prophase metaphase การแบ่งเซลล์แบบไมโทซสิ 2n = 6 interphase cytokinesis telophase anaphase การแบง่ เซลล์แบบไมโอซสิ 2n = 6 ไมโอซสิ I prophase I metaphase I anaphase I telophase I interphase สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

238 บทที่ 3 | เซลล์และการท�ำ งานของเซลล์ ชีววิทยา เล่ม 1 ไมโอซสิ II metaphase II anaphase II telophase II cytokinesis prophase II แนวการวดั และประเมินผล ด้านความรู้ - การเปล่ียนแปลงของนิวเคลียสของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส การเปรียบเทียบการแบ่ง นิวเคลียสแบบไมโทซิสและแบบไมโอซิส จากการตอบคำ�ถาม การอภิปราย และการทำ� กจิ กรรม ดา้ นทักษะ - การสงั เกต การจ�ำ แนกประเภท การจดั กระท�ำ และสอ่ื ความหมายขอ้ มลู การสรา้ งแบบจ�ำ ลอง การตคี วามหมายขอ้ มูลและลงข้อสรปุ จากการท�ำ กิจกรรม - การส่ือสารสารสนเทศและการรู้เท่าทันส่ือ จากการสืบค้น การตอบคำ�ถาม การอภิปราย และการนำ�เสนอ - การคดิ อยา่ งมีวิจารณญาณและการแก้ปญั หา จากการตอบคำ�ถาม และการอภปิ ราย ด้านจิตวิทยาศาสตร์ - ความอยากรู้ อยากเหน็ จากการตอบคำ�ถาม และการสงั เกตพฤตกิ รรมการทำ�กิจกรรม - ความมุ่งม่ันอดทน ความเชอ่ื มัน่ ตอ่ หลักฐานเชิงประจักษ์ จากการอภิปราย และการสงั เกต พฤตกิ รรมการทำ�กจิ กรรม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี