8. วิทยาศาตร์ พว21001

43 ขนาดและรูปร่างของเซลล์ เซลลส์ ่วนใหญม่ ีขนาดเล็ก และไมส่ ามารถมองเหน็ ไดด้ ว้ ยตาเปล่า ตอ้ งใชก้ ลอ้ งจุลทรรศน์ส่อง แต่กม็ เี ซลลบ์ างชนิดทีมีขนาดใหญ่ สามารถมองเหน็ ไดอ้ ยา่ งชดั เจน เช่น เซลลไ์ ข่ รูปร่างของเซลลแ์ ต่ละชนิดจะแตกตา่ งกนั ไปตามชนิด หนา้ ที และตาํ แหน่งทอี ยู่ของเซลล์ เรืองที องค์ประกอบโครงสร้างและหน้าทีของเซลล์พชื และเซลล์สัตว์ โครงสร้างพืนฐานของเซลล์ โครงสร้างพืนฐานของเซลลแ์ บง่ ออกไดเ้ ป็น 3 ส่วนใหญ่ ๆ คือ 1. ส่วนทีห่อหุ้มเซลล์ 2. นวิ เคลียส 3. ไซโทพลาซมึ 1. ส่วนทีห่อหุ้มเซลล์ ส่วนของเซลลท์ ีทาํ หน้าทีห่อหุม้ องค์ประกอบภายในเซลลใ์ ห้คงรูปอยูไ่ ด้ มดี งั นี . เยือหุ้มเซลล์ (Cell Membrane) เป็ นเยือทีบางมากประมาณ 10 นาโนเมตร ประกอบด้วย โปรตีน และไขมัน โดยมีโปรตีนแทรกอยู่ในชันไขมนั เยือหุ้มเซลล์จะมีรู เล็กๆ ช่วยให้จาํ กัด ขนาดของโมเลกุลของสารทีจะผ่านเยือหุ้มเซลล์ได้ จึงทําหน้าทีควบคุมปริมาณและชนิดของสาร ทีผา่ นเขา้ ออกจากเซลลด์ ้วย โมเลกุลของสารบางชนิด เช่น นาํ ออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ สามารถผา่ นเยอื นีได้ แตส่ ารทมี โี มเลกุลใหญ่ ๆ เช่น โปรตีน ไมส่ ามารถผา่ นได้ เยือหุ้มเซลล์ จึงมสี มบัติ เป็ นเยอื เลือกผ่าน (Differentially Permeable Membrane) . ผนงั เซลล์ (Cell Wall) พบไดใ้ นเซลล์พืชทุกชนิด และในเซลล์ของสิงมีชีวติ เซลล์เดียว ราและแบคทีเรียบางชนิด โดยจะห่อหุม้ เยอื หุ้มเซลล์ไวอ้ ีกชนั หนึง ทาํ หน้าทีเพิมความแข็งแรงและ ป้ องกนั อนั ตรายใหแ้ ก่เซลล์ ซึงแม้วา่ ผนงั เซลลจ์ ะหนาและมคี วามยืดหยุ่นดี แต่ผนงั เซลล์ก็ยอมให้ สารเกือบทุกชนิดผ่านเขา้ ออกได้ ทังนี ผนงั เซลลข์ องสิงมีชีวิตต่างชนิดกนั จะมีองค์ประกอบ ไม่เหมือนกนั สําหรับองค์ประกอบหลกั ของผนงั เซลลพ์ ืช ได้แก่ เซลลโู ลส เซลลข์ องสตั วไ์ ม่มผี นงั เซลล์ แต่มสี ารเคลือบผิวเซลล์ทีเป็ นสารประกอบของโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต สารเคลอื บผิวเซลล์ เหล่านี มปี ระโยชนต์ ่อสิงมีชีวิต เพราะเป็ นโครงสร้างทีมีความเหนียว แข็งแรง ไม่ละลายนํา จึงทาํ ให้ เซลลค์ งรูปร่าง และช่วยลดการสูญเสียนาํ ใหก้ บั เซลล์ นอกจากนี ยงั ช่วยให้เซลลเ์ กาะกลุ่มรวมกนั อยู่ได้ เป็ นเนือเยอื และอวยั วะ

44 . นิวเคลยี ส (Nucleus) นิวเคลยี สเป็นศูนยก์ ลางควบคุมการทาํ งานของเซลล์ โดยทาํ งานร่วมกบั ไซโทพลาซึม มีความสาํ คญั ต่อกระบวนการแบ่งเซลลแ์ ละการสืบพนั ธุ์ของเซลลเ์ ป็ นอยา่ งมาก ในเซลล์ของสิงมีชีวติ ทวั ไปจะมีเพียงหนึงนิวเคลียส แต่เซลลบ์ างชนิด เช่น เซลลเ์ มด็ เลือดแดง เมือเจริญเต็มทีแลว้ จะไม่มี นิวเคลยี ส โครงสร้างของนวิ เคลียสแบ่งออกเป็ น ส่วนคอื . เยือหุ้มนิวเคลยี ส (Nuclear Membrane) เป็นเยือบาง ๆ ชนั อยูร่ อบนิวเคลียส มคี ุณสมบตั ิ เป็ นเยือเลือกผ่านเช่นเดียวกบั เยือหุม้ เซลล์ มีรูเล็ก ๆ กระจายอยทู่ วั ไปเพือเป็ นช่องทางแลกเปลียน ของสารระหว่างนิวเคลียสกบั ไซโทพลาซึม โดยบริเวณเยอื ชนั นอกจะมีไรโบโซมเกาะตดิ อยู่ . นิวคลีโอลสั (Nucleolus) เป็นโครงสร้างทีปรากฏเป็นกอ้ นเลก็ ๆ อยใู่ นนิวเคลยี ส ทาํ หนา้ ที สงั เคราะห์กรดนิวคลอี กิ ชนิดหนึงชือ ไรโบนิวคลีอิก (Ribonucleic acid หรือ RNA) กับสารอืน ทีเป็ นองคป์ ระกอบของไรโบโซม โดยสารเหล่านีจะถูกส่งผ่านรูของเยอื หุ้มนิวเคลียสออกไปยัง ไซโทพลาซมึ . โครมาทิน (Chromatin) เป็นเส้นใยของโปรตีนหลายชนิดกบั กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (Deoxyribonucleic acid หรือ DNA) ซึงเป็นสารพนั ธกุ รรม ในขณะทีมีการแบ่งเซลลจ์ ะพบ โครมาทนิ ลกั ษณะเป็ นแท่ง ๆ เรียกวา่ โครโมโซม (Chromosome) 3. ไซโทพลาซมึ (Cytoplasm) สิงทีอยูภ่ ายในเยือหุ้มเซลลท์ งั หมดยกเวน้ นิวเคลียส เรียกวา่ ไซโทพลาซึม ซึงเป็ นของเหลวทีมีโครงสร้างเล็ก ๆ คือ ออร์แกเนลล์ (Organelle) กระจายอยู่ทวั ไป โดยออร์แกเนลลส์ ่วนใหญ่จะมีเยือหุม้ ทาํ ใหอ้ งคป์ ระกอบภายในออร์แกเนลล์แยกออกจากองค์ประกอบ อืน ๆ ในไซโทพลาซมึ ตารางเปรียบเทียบความแตกต่างของเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ เซลล์พชื เซลล์สัตว์ 1. เซลลพ์ ืชมรี ูปร่างเป็นเหลยี ม 1. เซลลส์ ตั วม์ ีรูปร่างกลม หรือรี 2. มีผนังเซลลอ์ ยู่ดา้ นนอก 2.ไมม่ ีผนังเซลล์ แตม่ ีสารเคลือบเซลลอ์ ยู่ดา้ นนอก 3. มคี ลอโรพลาสต์ภายในเซลล์ 3. ไมม่ คี ลอโรพลาสต์ 4. ไมม่ ีเซนทริโอล 4. มเี ซนทริโอลใชใ้ นการแบ่งเซลล์ 5. แวคควิ โอลมขี นาดใหญ่ มองเห็นไดช้ ดั เจน 5. แวคควิ โอลมีขนาดเล็ก มองเห็นไดไ้ มช่ ดั เจน 6. ไมม่ ีไลโซโซม 6. มไี ลโซโซม

45 ภาพแสดงโครงสร้างพืนฐานของเซลล์ เรอื งที กระบวนการทสี ารผ่านเซลล์ นักชวี วิทยาไดศ้ ึกษาการลาํ เลยี งสารเขา้ สู่เซลล์ พบวา่ มี 2 รูปแบบดว้ ยกนั คือ 1. การแพร่ (Diffusion) เป็นการเคลือนทขี องโมเลกุลจากจุดทีมีความเขม้ ขน้ สูงกว่า ไปยงั จุด ทีมีความเขม้ ขน้ ตาํ กวา่ การเคลอื นทนี ีเป็ นไปในลกั ษณะทุกทิศทุกทาง โดยไม่มีทิศทางทแี น่นอน 2. ออสโมซิส (Osmosis) เป็นการแพร่ของของเหลวผ่านเยอื บาง ๆ ซึงตามปกติจะหมายถึงการ แพร่ของนาํ ผา่ นเยอื หุม้ เซลล์ เนืองจากเยือหุ้มเซลลม์ คี ณุ สมบตั ิในการยอมใหส้ ารบางชนิดเท่านนั ผา่ นได้

46 การแพร่ของนาํ จะแพร่จากบริเวณทีเจือจางกวา่ (มีนาํ มาก) ผ่านเยือหุม้ เซลลเ์ ขา้ สู่บริเวณทีมคี วามเขม้ ขน้ กวา่ (มนี าํ นอ้ ย) ตามปกติการแพร่ของนาํ นีจะเกิดทงั สองทิศทางคือทงั บริเวณเจือจาง และบริเวณเขม้ ข้น จงึ มกั กลา่ วกนั สัน ๆ วา่ ออสโมซิสเป็นการแพร่ของนาํ จากบริเวณทมี ีนาํ มาก เขา้ ไปสู่บริเวณทีมนี าํ นอ้ ย กว่าโดยผา่ นเยือหุ้มเซลล์ แรงดนั ออสโมซสิ เกดิ จากการแพร่ของนาํ จากบริเวณทีมนี าํ มาก (เจอื จาง) เขา้ สู่ บริเวณทีมีนาํ นอ้ ย (เขม้ ขน้ ) สารละลายทีมคี วามเขม้ ขน้ ต่างกนั จะมผี ลต่อเซลลแ์ ตกต่างกนั ดว้ ย แบบฝึ กหัด เรือง เซลล์ จงเติมคําตอบทถี ูกต้อง 1. เซลล์ คือ ............................................................................................................................................... 2. ผนังเซลล์ มหี นา้ ที .............................................................................................................................. 3.ส่วนประกอบของเซลล์ทีทาํ หนา้ ทีควบคุมปริมาณ และชนิดของสารทีผ่านเขา้ ออกจากเซลล์ คือ………................................................................................................................................................. 4. เซลลช์ นิดใดเมือเจริญเติบโตเตม็ ทีจะไมม่ ีนิวเคลยี ส .......................................................................... 5. ผนังเซลลข์ องพชื ประกอบไปดว้ ยสารทีเรียกว่า .................................................................................. 6. ส่วนประกอบชนิดใดบา้ ง ทีพบในเซลลพ์ ืช แต่ไม่พบในเซลลส์ ัตว์ ……….……………………..… 7. เซลลส์ ัตวไ์ ม่สามารถสร้างอาหารเองได้ เพราะ ……………………………………………….…… 8. ภายในคลอโรพลาสตม์ ีสารสีเขยี ว เรียกว่า …………………………………………………………

47 9. ส่วนประกอบของเซลล์มีหนา้ ทีควบคุมการเจริญเติบโต และการถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรม คือ…..…………………………………………………………………………………..……………… 10. เพราะเหตใุ ดเมอื พืชและสตั วต์ ายลง เซลลพ์ ืชจงึ มีลกั ษณะคงรูปอยู่ได้ แต่เซลลส์ ัตวจ์ ะสลายไป ……………………………………………………………………………………………………….… จงทาํ เครืองหมาย หน้าคําตอบทีถูกเพยี งข้อเดยี ว . นกั วิทยาศาสตร์ท่านใดเรียกเซลลเ์ ป็นคนแรก ก. นิวตนั ข. อริสโตเตลิ ค. โรเบริ ์ต ฮุค ง. กาลิเลโอ . นักวทิ ยาศาสตร์ทีร่วมกนั ก่อตงั ทฤษฏีเซลลค์ ือ ก. ชไลเดน และชาร์ล ดาร์วนิ ข. เมนเดล และชาร์ลดาร์วิน ค. ชวนั และชไลเดน ง. ชวนั น์ และเมนเดล 3. เซลลพ์ ืชและเซลลส์ ัตวม์ ลี กั ษณะแตกตา่ งกนั อย่างไร ก. เซลลพ์ ืชมีลกั ษณะกลมรี ส่วนเซลลส์ ตั วม์ ีลกั ษณะเป็นเหลยี ม ข. เซลลพ์ ืชมีลกั ษณะเป็นสีเหลียม ส่วนเซลลส์ ัตวเ์ ป็นทรงกลม ค. เซลลพ์ ืชและเซลลส์ ตั วม์ ีลกั ษณะเหมอื นกนั มาก ง. เซลลพ์ ืชและเซลลส์ ตั วม์ ลี กั ษณะรูปร่างนิวเคลียสทีแตกต่างกนั 4. โครงสร้างของเซลลใ์ ดทาํ หนา้ ทีควบคุมการผา่ นเขา้ ออกของสาร ก. ผนังเซลล์ ข. เยือหุ้มเซลล์ ค. เซลลค์ ุม ง. ไลโซโซม . โครงสร้างของเซลลท์ ีทาํ หน้าทสี งั เคราะห์โปรตนี คือ ก. กอลจคิ อมเพลก็ ซ์ ข. ไรโบโซม ค. ไลโซโซม ง. แวคิวโอล . โครงสร้างใดของเซลลท์ ีทาํ ให้เซลลพ์ ืชคงรูปร่างอยู่ไดแ้ มว้ ่าเซลลน์ นั จะไดร้ ับนาํ มากเกินไป ก. ผนังเซลล์ ข. เยือหุม้ เซลล์ ค. นิวเคลยี ส ง. ไซโทรพลาซึม . โครงสร้างทที าํ หนา้ ทีเปรียบไดก้ บั สมองของเซลลไ์ ดแ้ ก่ขอ้ ใด ก. นิวเคลียส ข. คลอโรพลาสต์ ค. เซนทริโอล ง. ไรโบโซม

48 . โครงสร้างใดของเซลลม์ เี ฉพาะในเซลลข์ องพชื เท่านนั ก. ผนงั เซลล์ ข. เยือหุ้มเซลล์ ค. นิวเคลยี ส ง. ไซโทรพลาซึม 9. เพราะเหตุใดเมอื นาํ เซลลพ์ ชื ไปแชใ่ นสารละลายทีมคี วามเขม้ ขน้ น้อยกว่าภายในเซลล์ เซลลพ์ ชื จึงไม่แตก ก. เซลลพ์ ืชมีความสามารถยดื หยนุ่ ไดด้ ี ข. เซลลพ์ ืชมเี ยอื หุ้มเซลล์ ส่งผ่านสารทีไมต่ อ้ งการออกนอกเซลล์ ค. เซลลพ์ ืชมีผนังเซลลเ์ สริมสร้างความแข็งแรง ง. ถูกทกุ ขอ้ 10. เมือนาํ เซลลส์ ัตวไ์ ปใส่ในสารละลายชนิดใด จะทาํ ใหเ้ ซลลเ์ หียว ก. สารละลายเขม้ ขน้ ทีมคี วามเขม้ ขน้ มากกว่าภายในเซลลส์ ตั ว์ ข. สารละลายเขม้ ขน้ ทีมีความเขม้ ขน้ น้อยกวา่ ภายในเซลลส์ ตั ว์ ค. สารละลายเขม้ ขน้ ทมี ีความเขม้ ขน้ เท่ากบั เซลลส์ ัตว์ ง. นาํ กลนั ******************************************* เฉลยแบบทดสอบบทที เรือง การทาํ โครงงานวทิ ยาศาสตร์ .ข .ก .ค .ค .ค .ข .ข .ก .ค .ก

49 บทที กระบวนการดาํ รงชีวติ ของพืชและสัตว์ สาระสําคัญ การดาํ รงชวี ติ ของพชื ประกอบดว้ ย การลาํ เลยี ง นาํ อาหารและแร่ธาตุ กระบวนการสงั เคราะห์ แสง และระบบสืบพนั ธุ์ในพืช การดํารงชีวิตของสัตว์ ประกอบด้วยโครงสร้างและการทํางานของระบบการหายใจ การยอ่ ยอาหาร การขบั ถา่ ยและระบบสืบพนั ธุ์ ผลการเรียนรู้ทคี าดหวงั 1. อธิบายกระบวนการแพร่และออสโมซสิ ได้ 2. อธิบายโครงสรา้ งและการทาํ งานของระบบลาํ เลียงในพืชได้ 3. อธิบายความสาํ คญั และปัจจยั ทจี าํ เป็นสาํ หรับกระบวนการการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงได้ 4. อธิบายโครงสรา้ งและการทาํ งานของระบบสืบพนั ธุ์ในพชื ในทอ้ งถนิ ได้ 5. อธิบายการทาํ งานของระบบต่าง ๆ ในสตั วไ์ ด้ ขอบข่ายเนือหา เรืองที การดาํ รงชีวิตของพชื เรืองที การดาํ รงชีวิตของสตั ว์

50 เรอื งที การดํารงชีวติ ของพืช 1.1 ระบบการลําเลียงนําอาหารและแร่ธาตขุ องพืช การทาํ งานของระบบลาํ เลียงของพืชประกอบดว้ ยระบบเนือเยอื ท่อลาํ เลียง (vascular tissue system) ซึงเนือเยือในระบบนีจะเชือมตอ่ กนั ตลอดทงั ลาํ ตน้ พืช โดยทาํ หนา้ ทีลาํ เลียงนาํ สารอนินทรีย์ สารอนิ ทรียแ์ ละสารละลายทพี ชื ตอ้ งการนาํ ไปใชใ้ นการดาํ เนินกิจกรรมตา่ ง ๆ ภายในเซลลร์ ะบบ เนือเยอื ท่อลาํ เลยี งประกอบดว้ ย 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ ท่อลาํ เลียงนาํ และแร่ธาตุ (xylem) กบั ท่อลาํ เลยี ง อาหาร (phloem) รูปแสดงภาคตดั ขวางของลําต้นพชื ใบเลยี งค่แู ละใบเลยี งเดยี ว

51 รูปแสดงภาคตัดขวางของรากพชื ใบเลยี งค่แู ละใบเลยี งเดียว ท่อลาํ เลียงนําและแร่ธาตุ ท่อลาํ เลียงนาํ และแร่ธาตุ (xylem) เป็ นเนือเยือทีทําหน้าทีลาํ เลียงนําและแร่ธาตุต่าง ๆ ทงั สารอินทรียแ์ ละสารอนินทรีย์ โดยท่อลาํ เลยี งนาํ และแร่ธาตุประกอบดว้ ยเซลล์ 4 ชนิด ดงั นี 1. เทรคดี (tracheid) เป็นเซลลเ์ ดียว มีรูปร่างเป็ นทรงกระบอกยาว บริเวณปลายเซลลแ์ หลม เทรคีดทาํ หนา้ ทีเป็นท่อลาํ เลียงนาํ และแร่ธาตุต่าง ๆ โดยจะลาํ เลียงนาํ และแร่ธาตุไปทางดา้ นขา้ งของ ลาํ ตน้ ผ่านรูเล็กๆ (pit) เทรคีดมีผนงั เซลลท์ ีแข็งแรงจงึ ทาํ หนา้ ทีเป็ นโครงสร้างคาํ จุนลาํ ต้นพืช และผนงั เซลลม์ ลี ิกนิน (lignin) สะสมอยแู่ ละมีรูเล็กๆ (pit) เพือทาํ ใหต้ ิดต่อกบั เซลลข์ า้ งเคียงได้ เมือเซลลเ์ จริญ เตม็ ทีจนกระทงั ตายไป ส่วนของไซโทพลาซึมและนิวเคลียสจะสลายไปด้วย ทาํ ใหส้ ่วนตรงกลางของ เซลลเ์ ป็นชอ่ งว่าง ส่วนของเทรคีดนีพบมากในพืชชนั ตาํ (vascular plant) เช่น เฟิ ร์น สนเกียะ เป็นตน้ 2. เวสเซล (vessel) เป็นเซลลท์ ีมขี นาดคอ่ นขา้ งใหญ่ แต่สนั กว่าเทรคีด เป็นเซลลเ์ ดียว ๆ ทีปลาย ทงั สองขา้ งของเซลลม์ ลี กั ษณะคลา้ ยคมของสิว ทีบริเวณดา้ นข้างและปลายของเซลล์มีรูพรุน ส่วนของ เวสเซลนีพบมากในพชื ชนั สูงหรือพชื มีดอก ทาํ หนา้ ทีเป็นท่อลาํ เลยี งนาํ และแร่ธาตุตา่ ง ๆ จากรากขึนไป ยงั ลาํ ต้นและใบ เทรคีดและเวสเซลเป็ นเซลล์ทีมีสารลิกนินมาเกาะทีผนงั เซลลเ์ ป็ นจุด ๆ โดยมีความ หนาต่างกนั ทาํ ให้เซลลม์ ลี วดลายแตกตา่ ง กนั ออกไปหลายแบบ ตวั อยา่ งเช่น - annular thickening มคี วามหนาเป็นวงๆ คลา้ ยวงแหวน - spiral thickening มคี วามหนาเป็นเกลยี วคลา้ ยบนั ไดเวียน - reticulate thickening มีความหนาเป็นจุด ๆ ประสานกนั ไปมาไมเ่ ป็นระเบียบคลา้ ยตาข่ายเล็กๆ - scalariform thickening มีความหนาเป็นชนั คลา้ ยขนั บนั ได - pitted thickening เป็นรูทผี นงั และเรียงซอ้ นกนั เป็ นชนั ๆ คลา้ ยขนั บนั ได 3. ไซเลม็ พาเรนไคมา (xylem parenchyma) มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกหน้าตัดกลมรีหรือหน้า ตดั หลายเหลียม มีผนังเซลลบ์ าง ๆ เรียงตวั กนั ตามแนวลาํ ตน้ พชื เมอื มอี ายมุ ากขนึ ผนังเซลล์จะหนาขึนดว้ ย

52 เนืองจากมีสารลิกนิน (lignin) สะสมอยู่ และมีรูเล็ก ๆ (pit) เกิดขึนดว้ ย ไซเล็มพาเรนไคมาบางส่วน จะเรียงตวั กนั ตามแนวรัศมีของลาํ ตน้ พชื เพอื ทาํ หน้าทีลาํ เลยี งนาํ และแร่ธาตุต่าง ๆ ไปยงั บริเวณด้านข้าง ของลาํ ตน้ พืช ไซเลม็ พาเรนไคมาทาํ หน้าทีสะสมอาหารประเภทแป้ ง นํามนั และสารอินทรียอ์ ืน ๆ รวมทงั ทาํ หน้าทีลาํ เลียงนาํ และแร่ธาตุตา่ ง ๆ ไปยงั ลาํ ตน้ และใบของพชื 4. ไซเล็มไฟเบอร์ (xylem fiber) เป็ นเซลลท์ ีมรี ูปร่างยาว แต่สันกวา่ ไฟเบอร์ทวั ๆ ไป ตามปกติ เซลลม์ ลี กั ษณะปลายแหลม มผี นงั เซลลห์ นากวา่ ไฟเบอร์ทวั ๆ ไป มผี นงั กนั เป็นหอ้ งๆ ภายในเซลล์ ไซเลม็ ไฟเบอร์ทาํ หนา้ ทีเป็นโครงสร้างคาํ จุนและใหค้ วามแข็งแรงแก่ลาํ ตน้ พืช รูปแสดงเนอื เยอื ทีเป็ นส่วนประกอบ ของท่อลําเลยี งนําและแร่ธาตุ ท่อลาํ เลียงอาหาร ท่อลาํ เลียงอาหาร (phloem) เป็นเนือเยือทีทาํ หนา้ ทีลาํ เลียงอาหารและสร้างความแข็งแรงให้แก่ ลาํ ตน้ พชื โดยทอ่ ลาํ เลียงอาหารประกอบดว้ ยเซลล์ 4 ชนิด ดงั นี 1. ซีพทวิ บ์เมมเบอร์ (sieve tube member) เป็นเซลลท์ ีมีรูปร่างเป็นทรงกระบอกยาว เป็นเซลล์ ทีมีชีวติ ประกอบดว้ ย ช่องว่างภายในเซลล์ (vacuole) ขนาดใหญ่มาก เมือเซลล์เจริญเติบโตเต็มทีแลว้ ส่วนของนิวเคลยี สจะสลายไปโดยทีเซลล์ยงั มีชีวิตอยู่ ผนังเซลลข์ องซีพทิวบ์เมมเบอร์มีเซลลูโลส (cellulose) สะสมอยู่เล็กน้อย ซีพทิวบ์เมมเบอร์ทําหน้าทีเป็ นทางส่งผา่ นของอาหารทีไดจ้ าก กระบวนการสังเคราะห์ดว้ ยแสงของพชื โดยส่งผา่ นอาหารไปยงั ส่วนต่าง ๆ ของลาํ ตน้ พชื 2. คอมพาเนยี นเซลล์ (companion cell) เป็นเซลลพ์ ิเศษทมี ีตน้ กาํ เนิดมาจากเซลลแ์ ม่ เซลล์ เดียวกนั กบั ซีพทิวบ์เมมเบอร์ โดยเซลลต์ น้ กาํ เนิด 1 เซลลจ์ ะแบ่งตวั ตามยาวได้ 2 เซลล์ โดยเซลลห์ นึงมี

53 ขนาดใหญ่ อีกเซลลห์ นึงมีขนาดเล็ก เซลลข์ นาดใหญ่จะเจริญเติบโตไปเป็นซีพทิวบ์เมมเบอร์ ส่วนเซลล์ ขนาดเลก็ จะเจริญเติบโตไปเป็นคอมพาเนียนเซลล์ คอมพาเนียนเซลลเ์ ป็นเซลลข์ นาดเลก็ ทีมีรูปร่างผอม ยาว มลี กั ษณะเป็นเหลยี ม ส่วนปลายแหลม เป็นเซลลท์ ีมชี ีวติ มไี ซโทพลาซึมทีมอี งค์ประกอบของสาร เขม้ ขน้ มาก มีเซลลโู ลสสะสมอยทู่ ีผนงั เซลล์เล็กนอ้ ย และมรี ูเล็ก ๆ เพือใชเ้ ชือมตอ่ กบั ซีพทิวบ์เมม เบอร์ คอมพาเนียนเซลลท์ าํ หนา้ ทชี ่วยเหลอื ซีพทิวบเ์ มมเบอร์ให้ทาํ งานไดด้ ีขึนเมอื เซลลม์ อี ายมุ ากขึน เนืองจากเมือซีพทวิ บเ์ มมเบอร์มีอายมุ ากขึนนิวเคลยี สจะสลายตวั ไปทาํ ใหท้ าํ งานไดน้ ้อยลง 3. โฟลเอม็ พาเรนไคมา (phloem parenchyma) เป็ นเซลลท์ ีมีชีวิต มผี นังเซลลบ์ าง มีรูเลก็ ๆ ทีผนังเซลล์ โฟลเอม็ พาเรนไคมาทาํ หน้าทีสะสมอาหารทีไดจ้ ากกระบวนการสงั เคราะห์ดว้ ยแสงของพืช ลาํ เลยี งอาหารไปยงั ส่วนตา่ ง ๆ ของพืช และเสริมความแขง็ แรงใหก้ บั ท่อลาํ เลียงอาหาร 4. โฟลเอม็ ไฟเบอร์ (phloem fiber) มีลกั ษณะคลา้ ยกบั ไซเลม็ ไฟเบอร์ มีรูปร่างลกั ษณะยาว มหี นา้ ตดั กลมหรือรี โฟลเอ็มไฟเบอร์ทาํ หน้าทีช่วยเสริมความแข็งแรงใหก้ ับท่อลาํ เลยี งอาหาร และทาํ หนา้ ทสี ะสมอาหารให้แก่พชื รูปแสดงเนอื เยอื ทีเป็ นส่วนประกอบของท่อลําเลียงอาหาร การทํางานของระบบการลําเลยี งสารของพืช ระบบลาํ เลยี งของพืชมหี ลกั การทาํ งานอยู่ 2 ประการ คอื 1. ลาํ เลียงนําและแร่ธาตุผ่านทางท่อลาํ เลียงนําและแร่ธาตุ (xylem) โดยลาํ เลียงจากรากขึนไปสู่ ใบ เพอื นาํ นาํ และแร่ธาตุไปใชใ้ นกระบวนการสงั เคราะห์ดว้ ยแสง 2. ลาํ เลียงอาหาร (นําตาลกลโู คส) ผ่านทางท่อลาํ เลียงอาหาร (phloem) โดยลาํ เลยี งจากใบไปสู่ ส่วนต่าง ๆ ของพืช เพือใช้ในการสร้างพลงั งานของพืช การลาํ เลียงสารของพืชมีความเกียวข้องกับ กระบวนการต่าง ๆ อีกหลายกระบวนการ ซึงตอ้ งทาํ งานประสานกันเพือให้การลาํ เลียงสารของพืช

54 เป็ นไปตามเป้ าหมาย ระบบลาํ เลยี งของพชื เริมตน้ ทีราก บริเวณขนราก (root hair) ซึงมีขนรากมากถึง 400 เสน้ ต่อพนื ที 1 ตารางมลิ ลิเมตร โดยขนรากจะดูดซึมนาํ โดยวิธีการทีเรียกว่า การออสโมซิส (osmosis) และวิธกี ารแพร่แบบอนื ๆ อีกหลายวิธี นาํ ทีแพร่เขา้ มาในพชื จะเคลือนทีไปตามท่อลาํ เลียงนาํ และแร่ธาตุ (xylem) เพือลาํ เลยี งต่อไปยงั ส่วนต่างๆ ของพืช เมอื นาํ และแร่ธาตุต่างๆ เคลือนทีไปตามท่อ ลาํ เลยี งนําและแร่ ธาตุและลําเลียงไปจนถึงใบ ใบก็จะนํานาํ และแร่ธาตุนีไปใช้ในกระบวนการ สงั เคราะหด์ ว้ ยแสง เมือกระบวนการสังเคราะหด์ ้วยแสงดาํ เนินไปเรือยๆ จนได้ผลิตภัณฑ์เป็ นนําตาล นาํ ตาลจะถูกลาํ เลียงผ่านทางท่อลาํ เลยี งอาหาร (phloem) ไปตามส่วนต่าง ๆ เพอื เป็ นอาหารของพืช และ ลาํ เลียงนาํ ตาลบางส่วนไปเก็บสะสมไวท้ ีใบ ราก และลาํ ตน้ รูปแสดงระบบการลาํ เลียงสารของพชื การแพร่ (diffusion) เป็ นการเคลือนทีของสารจากบริเวณทีมคี วามเขม้ ขน้ มากกว่าไปสู่ บริเวณทีมคี วามเขม้ ขน้ น้อยกวา่ การออสโมซสิ (osmosis) เป็นการแพร่ของนาํ จากบริเวณทีมีนํามากกว่า (สารละลายเจือจาง) ไปสู่บริเวณทมี นี าํ น้อยกว่า (สารละลายเขม้ ขน้ ) การทาํ งานของระบบลาํ เลยี งสารของพืชต้องใชว้ ธิ ีการ แพร่หลายชนิด โดยมที ่อลาํ เลียงนาํ และแร่ธาตุ (xylem) และท่อลาํ เลียงอาหาร (phloem) เป็ นเสน้ ทางใน การลาํ เลยี งสารไปยงั ลาํ ตน้ ใบ กิง และกา้ นของพืช

55 1.2 โครงสร้างและการทํางานของระบบลําเลยี งนําในพืช พชื ทีไมม่ ีท่อลาํ เลยี ง เชน่ มอส มกั จะมีขนาดเลก็ และเจริญในบริเวณทีมคี วามชืนสูงมีร่มเงา เพยี งพอ เซลลท์ ุกเซลลไ์ ดร้ ับนาํ อย่างทวั ถึง โดยการแพร่จากเซลลห์ นึงไปยงั อีกเซลล์หนึง ส่วนพชื ทีมี ขนาดใหญ่จะใชว้ ิธีการเช่นเดียวกบั มอสไม่ได้ จาํ เป็ นตอ้ งมีท่อลาํ เลียงจากรากขึนไปเลียงเซลลท์ ีอยู่ ปลายยอดโดยปกติแลว้ สารละลายภายในเซลลข์ นรากมีความเขม้ ขน้ สูงกวา่ ภายนอก ดงั นัน นาํ ในดิน ก็จะแพร่ผ่านเยอื หุ้มเซลลเ์ ขา้ สู่เซลลท์ ผี ิวของราก การเคลือนทีของนาํ ในดินเข้าสู่รากผา่ นชนั คอร์เทกซ์ ของรากไปจนถึงชันเอนโดเดอร์มสิ ได้ โดยนําจะผ่านจากเซลลห์ นึงไปยงั อกี เซลลห์ นึงทางผนังเซลล์ หรือผา่ นทางช่องว่างระหวา่ งเซลลเ์ รียกเสน้ ทางของการเคลอื นทีแบบนีว่า อโพพลาส (apoplast) ส่วนการเคลือนทีของนาํ ผา่ นเซลลห์ นึงสู่เซลลห์ นึงทางไซโทพลาซึม ทีเรียกวา่ พลาสโมเดสมาเขา้ ไป ในเซลลเ์ อนโดเดอร์มสิ กอ่ นเขา้ สู่ไซเลมเรียกการเคลอื นทแี บบนีวา่ ซิมพลาส (symplast) เมือนาํ เคลือน ทีมาถงึ ผนงั เซลล์เอนโดเดอร์มิสทีมแี คสพาเรียนสตริพ กนั อยู่ แคสพาเรียนสติพป้ องกนั ไม่ใหน้ าํ ผ่าน ผนังเซลลเ์ ขา้ ไปในไซเลม ดงั นนั นาํ จึงตอ้ งผ่านทางไซโทพลาซึมจึงจะเขา้ ไปในไซเลมได้ ถา้ ลองตดั ลาํ ตน้ ของพืชบางชนิด เช่น มะเขือเทศ พทุ ธรกั ษา หรือกลว้ ยทีปลูกในทีมนี าํ ชุ่มให้ เหลือลาํ ตน้ สูงจากพืนดินประมาณ - เซนตเิ มตร แลว้ สงั เกตตรงบริเวณรอยตัดของลาํ ต้น ส่วนทีติด กบั รากจะเห็นของเหลวซมึ ออกมา เนืองจากในไซเลมของรากมแี รงดนั เรียกว่า แรงดันราก (root pressure) การเคลอื นทีของนาํ เขา้ สู่ไซเลมของรากทาํ ให้เกิดแรงดันขึนในไซเลม ในพืชทีไดร้ ับนาํ อย่างพอเพียง และอยู่ในสภาพอากาศทีมีความชนื สูง เชน่ เวลากลางคนื หรือเชา้ ตรู่ แรงดนั รากมีประโยชน์ในการช่วย ละลายฟองอากาศในไซเลมทอี าจเกิดขึนในช่วงเวลากลางวนั แต่ในสภาพอากาศร้อนและแห้งในเวลา กลางวนั พืชมกี ารคายนาํ มากขึนจะเกดิ แรงดึงของนาํ ในท่อไซเลมทาํ ใหไ้ ม่พบแรงดันราก การสูญเสีย นาํ จากใบโดยการคายนาํ เกิดขึนเนืองจากความแตกตา่ งระหว่างปริมาณไอนาํ ในบรรยากาศ และไอนาํ ในชอ่ งวา่ งภายในใบ การลาํ เลยี งนาํ ในทอ่ ไซเลมนัน เกดิ ขนึ เนืองจากมแี รงดงึ นาํ ทีอยู่ในท่อไซเลม ใหข้ นึ มาทดแทนนาํ ทีพชื คายออกสู่บรรยากาศ แรงดึงนีจะถกู ถา่ ยทอดไปยงั รากทาํ ให้รากดึงนาํ จากดิน เขา้ มาในท่อไซเลมไดเ้ นืองจากนาํ มีแรงยดึ เหนียวระหว่างโมเลกลุ ของนาํ ดว้ ยกนั เอง เรียกว่า โคฮีชัน (cohetion) สามารถทีจะดึงนาํ เข้ามาในท่อไซเลมได้โดยไม่ขาดตอน นอกจากนียงั มีแรงยึด เหนียวระหว่างโมเลกลุ ของนาํ กบั ผนงั ของทอ่ ไซเลม เรียกว่า แอดฮชี นั (adhesion) เมือพชื คายนาํ มากจะ ทาํ ให้นาํ ระเหยออกไปมากดว้ ย ดงั นันนาํ ในไซเลมจึงสามารถเคลือนทีและส่งต่อไปยงั ส่วนต่าง ๆ ของ พชื ได้ ไมว่ ่าจะเป็นลาํ ตน้ ใบ หรือยอดรากกจ็ ะเกิดแรงดึงนาํ จากดินเข้าสู่ท่อไซเลมได้ แรงดึงเนืองจาก การสญู เสียนาํ นีเรียกวา่ แรงดงึ จากการคายนํา (transpiration pull)

56 1.3 โครงสร้างและการทาํ งานของระบบลาํ เลยี งอาหารในพชื นาํ ทีพืชลาํ เลียงผา่ นชันคอร์เทกซ์ของรากเขา้ สู่ไซเลม มีธาตุอาหารต่าง ๆ ทีรากดดู จากดิน ละลายอยู่ดว้ ยการลาํ เลยี งธาตุอาหารต่าง ๆ มีความซบั ซอ้ นมากกว่าการลาํ เลยี งนาํ เพราะเซลลม์ กั ไมย่ อม ให้ธาตุอาหารเคลอื นทีผ่านเขา้ ออกไดโ้ ดยอิสระ กระบวนการเคลอื นทขี องธาตอุ าหารต่าง ๆ เขา้ สู่ราก ทาํ ได้ วธิ ี คือ ลําเลยี งแบบไม่ใช้พลังงาน (passive transport) โดยธาตุอาหารจะแพร่จากภายนอกเซลล์ทีมคี วามเขม้ ข้นสูงกว่าไปยงั ภายในเซลล์ ทีมีความเขม้ ขน้ ตาํ กว่า และการลาํ เลียงแบบใช้พลังงาน (active transport) ซึงเป็นการเคลอื นทีของธาตุ อาหารแบบอาศยั พลงั งานทาํ ให้พชื สามารถลาํ เลียงธาตอุ าหารจากภายนอกเซลล์ทีมคี วามเขม้ ข้นตาํ กว่า เขา้ มาภายในเซลลไ์ ด้ จงึ ทาํ ให้พืชสะสมธาตุอาหารบางชนิดไวไ้ ด้ ธาตุอาหารทีจะเขา้ ไปในไซเลมสามารถเคลือนผ่านชนั คอร์เทกซ์ของรากได้โดยเสน้ ทาง อโพพลาสหรือซิมพลาส และเข้าสู่เซลล์เอนโดเดอร์มิสก่อนเข้าสู่ไซเลม ธาตุอาหารทีพืชลาํ เลยี ง เขา้ ไปในไซเลมนันเป็นสารอนินทรียต์ ่าง ๆ ทีจาํ เป็นต่อการดาํ รงชวี ติ และการเจริญเตบิ โตของพืช ตารางแสดงธาตอุ าหารทีจําเป็ นต่อการดาํ รงชวี ติ ของพืช และปริมาณของธาตุอาหารแต่ละชนิดทีพบในพชื ค่าร้อยละของธาตทุ ีพบ ธาตุ สัญลกั ษณ์ทางเคมี รูปทีเป็ นประโยชน์ต่อ ในเนือเยือพืช พืช (นําหนักแห้ง) โมลิบดนี ัม Mo MoO42- 0.00001 ทองแดง Cu Cu+, Cu2+ 0.0006 แมงกานีส Mn Mn2+ 0.005 นิกเกิล Ni Ni2+ 0.003 สังกะสี Zn Zn2+ 0.002 โบรอน B H2BO3- 0.002 เหลก็ Fe Fe2+ 0.01 คลอรีน Cl Cl- 0.01 กาํ มะถนั S So42- 0.1 ฟอสฟอรัส H2PO4- , HPO42- แมกนีเซียม P 0.2 Mg Mg2+ 0.2 แคลเซียม Ca Ca2+ 0.5

57 โพแทสเซยี ม K K+ 1.0 ไนโตรเจน N NO3- , NH4+ 1.5 ไฮโดรเจน ออกซิเจน H H2O 6 คาร์บอน O O2 , H2O , CO2 45 C CO2 45 จากตาราง จะเห็นว่าพืชตอ้ งการธาตุอาหารแตล่ ะชนิดในปริมาณไม่เท่ากนั การใหป้ ๋ ุยเป็นการ เพิมธาตุอาหารแก่พชื ถา้ ใหม้ ากเกินความต้องการของพืชจะเป็นการสินเปลอื งและอาจทาํ ให้พชื ตายได้ ซึงสามารถป้ องกนั ไดโ้ ดยการตรวจสอบธาตุอาหารทอี ยู่ในดิน และวเิ คราะห์อาการของพืชวา่ ขาดธาตุใด จากตารางพบว่า ธาตุทีพืชต้องการเป็ นปริมาณมาก (macronutrients) มี ธาตุ ได้แก่ C H O N P K Ca Mg และ S ส่วนธาตุทีพชื ต้องการปริมาณเพยี งเลก็ น้อย (micronutrients) ได้แก่ B Fe Cu Zn Mn Mo Cl และ Ni ธาตุอาหาร กลมุ่ นีมคี วามสําคัญต่อการเจริญเติบโต ของพืชเท่าเทียมกนั แต่ปริมาณทพี ชื ตอ้ งการแตกต่างกนั องค์ประกอบของพืชประมาณร้อยละ ของ นาํ หนกั แห้งของพืช ประกอบด้วย C H O ซึงธาตุทงั สามนีพืชไดร้ ับจากนาํ และอากาศอยา่ ง เพียงพอ นกั วิทยาศาสตร์ใชห้ ลกั 2 ประการทจี ดั ว่าธาตใุ ดเป็นธาตุอาหารทีจาํ เป็นต่อการเจริญเติบโต ของพชื คือ . ถา้ ขาดธาตุนนั พืชจะไมส่ ามารถดาํ รงชีพ ทาํ ใหก้ ารเจริญเติบโตและการสืบพนั ธุไ์ มค่ รบ วงจร . ความตอ้ งการชนิดของธาตุอาหารในการเจริญเติบโตของพชื มีความจาํ เพาะจะใช้ธาตุอนื ทดแทนไม่ได้ นอกจากนียงั อาจจดั แบง่ ธาตุอาหารออกไดเ้ ป็น กลุ่มตามหนา้ ทีทางสรีรวิทยาและชีวเคมี ดงั นี กล่มุ ที เป็นองคป์ ระกอบของธาตุอนิ ทรียภ์ ายในพชื ไดแ้ ก่ . ) เป็นองคป์ ระกอบของสารประกอบอินทรียห์ ลกั ไดแ้ ก่ C H O N 1.2) เป็นองคป์ ระกอบของสารประกอบอนิ ทรียท์ ีทาํ หนา้ ทีเกยี วกบั เมแทบอลซิ มึ เช่น P ในสาร ATP และ Mg ทเี ป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ กล่มุ ที แบ่งตามการกระตุน้ การทาํ งานของเอนไซม์ เช่น Fe Cu Zn Mn Cl กล่มุ ที แบ่งตามการควบคมุ แรงดนั ออสโมติก เช่น K ช่วยรักษาความเตง่ ของเซลลค์ มุ

58 กจิ กรรมเรือง โครงสร้างลาํ เลยี งนําและอาหารของพชื จุดประสงค์การทดลอง 1.ระบุส่วนของพชื ทีใชใ้ นการลาํ เลยี งนาํ และอาหารได้ 2. อธิบายกระบวนการการลาํ เลยี งนาํ และอาหารในพชื ได้ วัสดุอุปกรณ์ 1 ตน้ 15 ซม.3 1. ตน้ เทียนสูงประมาณ 20 เซนติเมตร 1 ลิตร 2. นาํ หมกึ สีแดง 1 ใบ 3. นาํ 1 ใบ 4. ขวดปากกวา้ งสูงประมาณ 10 - 15 ซม. 1 ชุด 5. ใบมดี โกน 1 กลอ้ ง 6. สไลด์และกระจกปิ ดสไลด์ 1 อนั 7. กลอ้ งจุลทรรศน์ 8. หลอดหยด วธิ ีดําเนินการทดลอง 1. ใส่หมกึ แดงประมาณ 15 ลกู บาศก์เซนติเมตร ลงในขวดปากกวา้ งทีมีนาํ 2. นาํ ตน้ เทียนทีลา้ งนาํ สะอาดแลว้ แช่ลงในขวดทีมีนาํ หมึกสีแดง แลว้ นาํ ไปไวก้ ลางแดด ประมาณ 20 - 30 นาที สงั เกตการเปลียนแปลง บนั ทึกผล 3. นาํ ตน้ เทียนออกมาลา้ งนาํ ใชใ้ บมดี โกนตดั ลาํ ตน้ ตามขวางตรงส่วนทีมีลาํ ตน้ อวบ ไม่มีกิง ให้ยาวประมาณ 3 เซนติเมตร 4. นาํ ส่วนทีตัดออกมาตัดตามขวางใหบ้ างทีสุด แลว้ นําไปวางบนสไลด์ หยดนาํ 1 - 2 หยด ปิ ดดว้ ยกระจกปิ ดสไลด์ นําไปส่องดูด้วยกลอ้ งจุลทรรศน์ สังเกตวาดรูปตาํ แหน่งทีเป็ นสี แดง และบนั ทึกผล 5. นาํ ส่วนทีไดอ้ อกมาตดั ตามยาวบาง ๆ ยาวประมาณ 0.5 เซนตเิ มตร แลว้ ดาํ เนินตามขนั ตอน เหมอื นขอ้ 4

59 หมายเหตุ 1. การถอนตน้ เทียน ตอ้ งค่อย ๆ ถอนตน้ เทยี นทงั ตน้ พยายามใหร้ ากติดมามากทสี ุด แลว้ ลา้ ง ดินออกทนั ทีโดยการจบั ส่ายไปมาเบา ๆ ในนาํ ก่อนทีจะจุ่มลงในนาํ หมึกสีแดง 2. ผเู้ รียนตอ้ งสงั เกตการเปลยี นแปลงภายในราก ลาํ ตน้ และใบอย่างละเอียด ตารางบนั ทึกผล สิงทที ดลอง ภาพ ลกั ษณะทสี ังเกตได้ 1.จุม่ ตน้ เทียนลงในนาํ หมึกสีแดง 2. เมอื ส่อง ลาํ ตน้ ตดั ขวาง ดว้ ยกลอ้ ง ลาํ ตน้ ตดั ยาว จุลทรรศน์ 1.4 กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง 1.4.1 ความสําคัญของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง คือ พืชมีความสามารถในการนาํ พลงั งานแสงมาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์และสร้างเป็ นอาหารเกบ็ ไวใ้ นรูปสารอนิ ทรีย์ โดยกระบวนการ สังเคราะหด์ ว้ ยแสง นอกจากนียงั ทราบอีกว่าในใบพืชมีคลอโรฟิ ลล์ ซึงจาํ เป็ นต่อการสังเคราะหด์ ว้ ย แสง และผลผลิตทีได้ คือ คาร์โบไฮเดรต นาํ และออกซิเจนและยงั ได้ทราบว่าพืชมีโครงสร้าง ทีเหมาะสมต่อการทาํ งานไดอ้ ย่างไร กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง กระบวนการสงั เคราะห์ดว้ ยแสงของพืช แบ่งเป็น ขนั ตอนใหญ่ คือ ปฏกิ ิริยาแสงและปฏิกิริยา ตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ โครงสร้างของคลอโรพลาสต์ จากการทีศึกษาดว้ ยการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและเทคนิคต่างๆ ทาํ ให้เราทราบ รายละเอียดเกียวกบั โครงสร้างและหนา้ ทีของคลอโรพลาสตม์ ากขึน คลอโรพลาสต์ส่วนใหญ่ของพืช จะมรี ูปร่างกลมรี มีความยาวประมาณ ไมโครเมตร กวา้ ง ไมโครเมตร หนา - ไมโครเมตร

60 ในเซลลข์ องแต่ละใบจะมีคลอโรพลาสต์มากน้อยแตกต่างกันไปขึนอยกู่ ับชนิดของเซลลแ์ ละชนิดของ พชื คลอโรพลาสต์ ประกอบดว้ ยเยอื หุ้ม ชนั ภายในมขี องเหลวเรียกว่า สโตรมา มีเอนไซมท์ ีจาํ เป็น สาํ หรบั กระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ในการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง นอกจากนีดา้ นในของคลอโรพ ลาสต์ ยงั มีเยอื ไทลาคอยด์ ส่วนทีพบั ทบั ซอ้ นไปมาเรียกว่า กรานุม และส่วนทีไม่ทบั ซอ้ นกนั อยู่ เรียกวา่ สโตรมาลาเมลลา สารสีทงั หมดและคลอโรฟิ ลลจ์ ะอยบู่ นเยือไทลาคอยด์ มีช่องเรียก ลเู มน ซึงมี ของเหลวอยูภ่ ายใน นอกจากนีภายในคลอโรพลาสต์ยงั มี DNA RNA และไรโบโซมอยู่ดว้ ย ทาํ ใหค้ ลอโรพลาสต์ สามารถจาํ ลองตวั เองขึนมาใหม่และผลิตเอนไซม์ไวใ้ ช้ในคลอโรพลาสต์ ในคลอโรพลาสต์เอง มลี กั ษณะคลา้ ยกบั ไมโทคอนเดรีย 1.4.2 ปัจจยั ทีจาํ เป็ นสําหรบั กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ปัจจยั ทีควบคุมการสงั เคราะห์ดว้ ย แสงสามารถแบ่งได้เป็ นปัจจยั ภายใน และปัจจัย ภายนอกซึงปัจจัยภายในจะเกียวขอ้ งกบั ผลของ พนั ธุกรรมของพชื และปัจจยั ภายนอกเป็ นปัจจยั ทีเกยี วขอ้ งกบั สภาพแวดลอ้ ม 1. ปัจจยั ภายใน 1.1 โครงสรา้ งของใบ การเข้าสู่ใบของคาร์บอนไดออกไซด์จะยากง่ายไมเ่ ท่ากนั ทงั นีขึนอย่กู ับขนาดและจํานวน ตลอดจนตาํ แหน่งของปากใบ ซึงอยูแ่ ตกต่างกันในพืชแต่ละชนิด นอกจากนันปริมาณของช่องว่าง ระหว่างเซลล์ซึงเกิดจากการเรี ยงตัวของเนือเยือเมโซฟิ ลล์ (Mesophyll) ของใบยังมีผลต่อการ แลกเปลียนคาร์บอนไดออกไซดด์ ว้ ย ความหนาของชนั คิวติเคิล เซลล์ผิว (Epidermis) และขนของใบ จะมีผลในการทาํ ให้คาร์บอนไดออกไซดก์ ระจายเขา้ สู่ใบไดไ้ ม่เท่ากนั เพราะถา้ หนาเกินไปแสงจะตก กระทบกบั คลอโรพลาสตไ์ ดน้ ้อยลง 1.2 อายุของใบ เมอื พจิ ารณาถึงใบแต่ละใบของพืช จะพบวา่ ใบอ่อนสามารถสงั เคราะห์แสงได้สูงจนถึงจุดที ใบแก่ แต่หลงั จากนัน การสงั เคราะหแ์ สงจะลดลงเมือใบแก่และเสือมสภาพ ใบเหลอื งจะไม่สามารถ สังเคราะห์แสงได้ เพราะไมม่ ีคลอโรฟิลล์ 1.3 การเคลือนยา้ ยคาร์โบไฮเดรต โดยทวั ไปนาํ ตาลซูโครสจะเคลอื นยา้ ยจาก Source ไปสู่ Sink ดงั นนั มกั พบเสมอว่าเมือเอา ส่วนหัว เมล็ด หรือผลทีกาํ ลงั เจริญเติบโตออกไปจากตน้ จะทาํ ให้การสงั เคราะห์แสงลดลงไป 2 - 3 วนั เพราะวา่ นาํ ตาลจากใบไม่สามารถเคลือนยา้ ยได้ พชื ทีมีอตั ราการสังเคราะห์แสงสูง จะมีการเคลือนยา้ ย นาํ ตาลไดส้ ูงดว้ ย การทีใบเป็นโรคจะทาํ ให้พชื สงั เคราะหแ์ สงไดล้ ดลง เพราะวา่ ใบกลายสภาพเป็ น Sink มากกวา่ Source แต่ใบทีอยู่ใกลก้ นั แต่ไม่เป็นโรคจะมีอตั ราการสังเคราะหแ์ สงเพมิ ขึน อยา่ งไรก็ตามการ

61 เพิม Sink ให้กับตน้ เช่นเพิมจาํ นวนฝักของขา้ วโพด เพิมจาํ นวนผลทีติด เพิมจาํ นวนหัว จะทาํ ใหก้ าร สังเคราะหแ์ สงเพิมขึน 1.4 โปรโตพลาสต์ อตั ราการสังเคราะห์แสงจะมีความสมั พนั ธ์กบั การทาํ งานของโปรโตพลาสตม์ าก เมอื พชื ขาดนาํ สภาพคอลลอยด์ของโปรโตพลาสต์จะอยู่ในสภาพขาดนําด้วยทําให้เอนไซม์ที เกียวข้องกับ การสังเคราะห์แสงทาํ งานได้ไม่เต็มที แต่พืชแต่ละชนิดโปรโตพลาสต์จะปรับตัวให้ทาํ งานได้ดี ไม่เท่ากนั ทาํ ให้อตั ราการสังเคราะหแ์ สงเปลยี นไปไมเ่ ท่ากนั 2. ปัจจัยภายนอก 2.1 ปริมาณของ CO2 ปกติจะมีเท่ากบั 0.03 เปอร์เซน็ ต์ การสงั เคราะห์แสงจะเพมิ ขึนเมือ ปริมาณของ CO2 ในบรรยากาศเพมิ ขึน ยกเวน้ เมอื ปากใบปิ ดเพราะการขาดนาํ ความแตกต่างระหว่างพืช C3 และ C4 ในแง่ของ CO2 คือ ถา้ ปริมาณของ CO2 ลดลงตาํ กว่าสภาพบรรยากาศปกติแต่แสงยงั อยใู่ น ระดบั ความเขม้ เหนือจุด Light Compensation พบว่า พชื C3 จะมีการสงั เคราะห์แสง เป็น 0 ถา้ มีความ เขม้ ขน้ ของ CO2 50 - 100 ส่วนต่อลา้ น แต่พืช C4 จะยงั คงสังเคราะหแ์ สงไดต้ ่อไป แม้ CO2 จะตาํ เพียง 0 - 5 ส่วนต่อลา้ นก็ตาม ความเขม้ ขน้ ของ CO2 ทจี ุดซึงอตั ราการสังเคราะหแ์ สงเท่ากับอตั ราการหายใจ เรียกว่า CO2 Compensation Point ขา้ วโพดมี CO2 Compensation Point อยูท่ ี 0 ส่วนต่อลา้ น ในขณะ ทีทานตะวนั มีค่าถงึ 50 ส่วนต่อลา้ น การเพิมความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ให้สูงขึนไปเรือย ๆ จะมีผลทําให้เกิดการ สงั เคราะหแ์ สงไดม้ ากขึน แต่เมอื เพมิ ขึนสูงถงึ 0.5 เปอร์เซน็ ต์ พชื จะมีการสงั เคราะหแ์ สงไดม้ ากขึน แตพ่ ชื จะทนไดร้ ะยะหนึง คือประมาณ 10 - 15 วนั หลงั จากนนั พืชจะชะงกั การเจริญเติบโต โดยทวั ไป พืช C4 จะทนต่อความเขม้ ขน้ ของคาร์บอนไดออกไซด์ไดด้ กี วา่ พืช C3 2.2 ความเขม้ ของแสง ใบของพืช C4 ตอบสนองต่อความเขม้ ของแสงเป็นเส้นตรง คือ เมือเพิม ความเขม้ ของแสง อตั ราการสงั เคราะห์แสงจะเพิมขึน โดยทวั ไปยอดของพืช C4 จะได้รับแสงมากกว่า ใบล่าง ดงั นันใบยอดอาจจะได้รับแสงจนถึงจุดอิมตวั ได้ ในขณะทีใบล่างจะไม่ไดร้ ับแสงจนถึง จดุ อิมตวั เพราะถูกใบยอดบงั แสงไว้ แต่เมือพิจารณาพชื ทังตน้ หรือทงั ป่ า จะพบว่าพืชไม่ไดร้ ับแสงถงึ จดุ ทีจะทาํ ใหก้ ารสงั เคราะหแ์ สงสูงสุดเพราะมีการบงั แสงกันภายในทรงพมุ่ ส่วนคุณภาพของแสงนัน แสงทีมคี วามยาวคลืนช่วง 400 - 700 nm เหมาะสมทีสุด ความเขม้ ของแสง หรือปริมาณพลงั งานแสงต่อหนึงหน่วยพืนที ซึงมีหน่วยเป็ น ลกั ซ์ (Lux) (10.76 lux = 1 ft-c) ในแต่ละทอ้ งทีจะมีความเข้มของแสงไมเ่ ท่ากนั ซึงทาํ ใหพ้ ืชมีการปรับตวั ทาง พนั ธกุ รรมต่างกนั การสังเคราะห์แสงของพชื โดยทวั ไปจะดีขึนเมือพืชไดร้ ับความเขม้ ของแสงมากขึน เมือพืชไดร้ ับความเขม้ ของแสงตาํ กวา่ ทีพืชตอ้ งการพืชจะมอี ตั ราการสงั เคราะห์แสงตาํ ลง แต่อตั ราการ หายใจของพืชจะเท่าเดิม เมอื อตั ราการสงั เคราะห์แสงลดตาํ ลง จนทาํ ใหอ้ ตั ราการสร้างอาหารเท่ากับ

62 อตั ราการใชอ้ าหารจากการหายใจ ในกรณีนีจํานวนคาร์บอนไดออกไซดท์ ีตรึงไวจ้ ะเท่ากบั จาํ นวน คาร์บอนไดออกไซดท์ ีปล่อยออกมาทีจุดนีการแลกเปลียนก๊าซมคี ่าเป็นศูนย์ เป็นจุดซึงเรียกว่า Light หรือ CO2 Compensation point ซึงพืชจะไม่เจริญเติบโตแต่สามารถมีชีวิตอยไู่ ด้ ถา้ ความเขม้ ของแสง ตาํ ลงกว่านีอีกพืชจะขาดอาหารทาํ ให้ตายไปในทีสุด แต่การเพิมความเข้มของแสงมากขึนไมไ่ ด้ทาํ ให้ อตั ราการสงั เคราะหแ์ สงสูงเสมอไปเพราะพชื มจี ดุ อมิ ตัวแสง ซึงถา้ หากความเขม้ ของแสงเพมิ ไปอีกจะ ทาํ ให้พชื ใบไหม้ ซึงปกติพชื C4 จะมีประสิทธิภาพในการใชแ้ สงดกี วา่ พชื C3 ความยาวของชว่ งทีไดร้ บั แสง (Light Duration) เมอื ช่วงเวลาทีไดร้ ับแสงยาวนานขึน อตั ราการ สงั เคราะห์แสงจะเพมิ ขึนดว้ ย โดยเป็นสัดส่วนโดยตรงกบั ความยาวของวนั ดงั นนั การเร่งการเจริญเติบโต ของพชื ในเขตหนาว ซึงในช่วงฤดูหนาวจะมีวนั ทีสันจึงจาํ เป็นตอ้ งให้แสงเพิมกบั พชื ทปี ลูกในเรือน กระจก คุณภาพของแสง (Light quality) แสงแต่ละสีจะมคี ุณภาพหรือขนาดของโฟตอนหรือพลงั งาน ทีไม่เท่ากัน จึงทาํ ให้เกิดจากเคลือนยา้ ยอิเล็กตรอนได้ไมเ่ ท่ากัน ขนาดของโฟตอนจะต้องพอดีกับ โครงสร้างของโมเลกลุ ของคลอโรฟิ ลล์ ถา้ หากไมพ่ อดีกนั จะต้องมี Accessory pigment มาช่วยรับแสง โดยมลี กั ษณะเป็ นแผงรับพลงั งาน (Antenna system) แลว้ ส่งพลงั งานต่อไปใหค้ ลอโรฟิ ลล์เอ ดังกล่าว มาแลว้ ในสภาพธรรมชาติ เช่น ในป่ าหรือท้องทะเลลึก แสงทีพืชสามารถใช้ประโยชน์ในการ สงั เคราะหแ์ สงไดม้ กั จะถูกกรองเอาไวโ้ ดยตน้ ไมท้ สี ูงกว่าหรือแสงดังกล่าวไม่สามารถส่องลงไปถึงพืช เหลา่ นีมกั จะไดร้ บั แสงสีเขียวเท่านนั พืชเหล่านีหลายชนิดจะพฒั นาระบบใหม้ รี งควตั ถุซึงสามารถนาํ เอา พลงั งานจากแสงสีเขียวมาใชป้ ระโยชนไ์ ด้ 2.3 อณุ หภมู ิ ช่วงอุณหภมู ิทพี ชื สงั เคราะหแ์ สงไดค้ ่อนขา้ งกวา้ ง เช่น แบคทเี รีย และสาหร่ายสี นาํ เงินแกมเขียว สามารถสงั เคราะห์แสงไดท้ อี ุณหภมู ิ 70 องศาเซลเซยี ส ในขณะทีพชื ตระกูลสนสามารถ สังเคราะห์แสงได้อยา่ งช้ามากทีอุณหภูมิ -6 องศาเซลเซียส พืชในเขตแอนตาร์คติก บางชนิด สามารถ สงั เคราะหแ์ สงได้ทีอุณหภมู ิ -18 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิเหมาะสมในการสงั เคราะห์แสงเท่ากบั 0 องศาเซลเซียส ใบของพชื ชนั สูงทวั ๆ ไป อาจจะมอี ุณหภมู สิ งู ถึง 35 องศาเซลเซียส ในขณะไดร้ ับแสง แตก่ ารสงั เคราะหแ์ สงกย็ งั ดาํ เนินต่อไปได้ ผลของอุณหภูมิต่อการสงั เคราะห์แสงจึงขึนกบั ชนิดของพชื และสภาพแวดลอ้ มทีพชื เจริญเติบโต เช่น พชื ทะเลทราย จะมีอณุ หภูมิเหมาะสมสูงกวา่ พชื ในเขตอาร์คติก พชื ทีเจริญไดด้ ีในเขตอุณหภูมิสูง เช่น ขา้ วโพด ขา้ วฟ่ าง ฝ้ าย และถวั เหลืองจะมีอุณหภูมิทีเหมาะสมสูง กว่าพืชทีเจริญได้ดีในเขตอุณหภมู ิตาํ เช่น มนั ฝรัง ขา้ วสาลี และข้าวโอ๊ต โดยทวั ไปอุณหภูมิเหมาะสม ในการสังเคราะหแ์ สงของพืชแต่ละชนิดจะใกลเ้ คียงกบั อุณหภูมิของสภาพแวดลอ้ มตอนกลางวนั ในเขต นัน ๆ ตามปกติพืช C4 จะมีอุณหภมู ิเหมาะสมต่อการสังเคราะห์แสงสูงกว่าพืช C3 ค่า Q10 ของการ สังเคราะห์แสงประมาณ 2-3 และอณุ หภูมิจะมผี ลกระทบต่อ Light Reaction นอ้ ยมาก เมอื เทียบกับ Enzymatic Reaction

63 2.4 นาํ จะเกียวข้องกับการปิ ดเปิ ดของปากใบ และเกียวขอ้ งกับการให้อเี ลคตรอน เมือเกิด สภาวะขาดแคลนนํา พืชจะคายนาํ ได้เร็วกว่าการดูดนาํ และลาํ เลียงนาํ ของราก ทาํ ให้ตน้ ไมส้ ูญเสียนาํ อยา่ งรวดเร็ว ทาํ ให้การทาํ งานของเอนไซมต์ ่าง ๆ ผิดปกติ และต่อมาปากใบจะปิ ด การขาดแคลนนาํ ทีตาํ กว่า 15 เปอร์เซน็ ต์ อาจจะยงั ไม่มีผลกระทบกระเทือนต่ออตั ราการสงั เคราะห์แสงมากนกั แต่ถา้ เกิด สภาวะขาดแคลนถึง 15 เปอร์เซ็นต์แลว้ จะทาํ ใหป้ ากใบปิดจึงรบั คาร์บอนไดออกไซด์ไมไ่ ด้ 2.5 ธาตุอาหาร เนืองจากคลอโรฟิ ลลม์ แี มกนีเซียมและไนโตรเจนเป็นธาตุทีอย่ใู นโมเลกุลดว้ ย ดงั นนั หากมีการขาดธาตุทงั สองจะทาํ ใหก้ ารสงั เคราะห์แสงลดลง กิจกรรมเรือง คลอโรฟิ ลล์กบั การสร้างอาหารของพืช ( สังเคราะห์แสง ) จุดประสงคก์ ารทดลอง สรุปความสาํ คญั ของคลอโรฟิ ลลต์ อ่ การสังเคราะห์ดว้ ยแสงของพชื ได้ วัสดุอุปกรณ์ 1. ใบชบาด่าง ( เป็นใบทีเดด็ มาในวนั ทาํ การทดลอง ) 1 ใบ 2. สารละลายไอโอดีน 1 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร 3. นาํ แป้ ง 5 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร 4. แอลกอฮอล์ 15 ลกู บาศก์เซนติเมตร 5. นาํ 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร 6. ไมข้ ีดไฟ 1 กลกั 7. บีกเกอร์ขนาด 250 ลบ.ซม. 1 ใบ 8. หลอดทดลองขนาดใหญ่ 1 หลอด 9. หลอดทดลองขนาดเล็ก 1 หลอด 10. หลอดหยด 1 อนั 11. ถว้ ยกระเบือง 1 ใบ 12. ปากคีบ 1 อนั 13. ตะเกียงแอลกอฮอลพ์ ร้อมทีกนั ลมและตะแกรงลวด 1 ชุด

64 วิธีการทดลอง 1. นาํ ใบชบาทถี ูกแสงแดดประมาณ 3 ชวั โมงมาวาดรูปเพือแสดงส่วนทีเป็นสีขาวและสีเขยี ว 2. ใส่นาํ ประมาณ 40 ลกู บาศก์เซนตเิ มตร ลงในบีกเกอร์ตม้ ใหเ้ ดือด ใส่ใบชบาดา่ งในบกี เกอร์ ทีมีนาํ เดอื ด 3. ใชป้ ากคีบคีบใบชบาด่างทีตม้ แลว้ ใส่ในหลอดทดลองขนาดใหญท่ ีมีแอลกอฮอลพ์ อทว่ มใบ แลว้ นําไปต้มประมาณ 1 - 2 นาที จนกระทงั สีซีด สงั เกต การเปลียนแปลง ( แอลกอฮอล์ เป็ นสารไวไฟจึงตอ้ งตม้ ใหค้ วามร้อนผ่านนาํ ) 4. นาํ ใบชบาด่างในขอ้ 3 ไปลา้ งดว้ ยนาํ เยน็ สงั เกต การปลยี นแปลง 5. นาํ ใบชบาด่างทลี า้ งแลว้ มาวางในถว้ ยกระเบือง แลว้ หยดดว้ ยสารละลายไอโอดีนให้ทวั ทงั ใบ ทิงไวป้ ระมาณครึงนาที 6. นาํ ใบชบาด่างไปลา้ งนาํ สังเกต การเปลียนแปลงและวาดรูป เปรียบเทยี บกบั ก่อน การทดลอง พร้อมบนั ทึกผล 7. ใส่นาํ แป้ งประมาณ 5 ลกู บาศก์เซนติเมตร ลงในหลอดทดลองขนาดเล็กหยดสารละลาย ไอโอดีน 2 - 3 หยดลงในหลอดทดลอง สงั เกตการเปลียนแปลงและบนั ทึกผล สิงทนี าํ มาทดสอบ ตารางบันทกึ ผล ผลการทดสอบทสี ังเกตได้ ส่วนสีเขียวของใบชบาด่าง ส่วนสีขาวของใบชบาด่าง นาํ แป้ ง 1.5 ระบบสืบพันธ์ุในพืช 1.5.1 โครงสร้างการทาํ งานระบบสืบพันธ์ุพชื ไร้ดอก การสืบพันธ์ุของพชื ไม่มีดอก การสืบพนั ธุ์ของพชื ไร้ดอก เป็นการสืบพนั ธุ์แบบไม่อาศยั เพศ เพราะเป็นพชื ชนั ตาํ ไม่มีดอก มีอวยั วะต่าง ๆ ไม่ครบ การสืบพนั ธุ์แบบไม่อาศยั เพศของพืชไร้ดอก มวี ิธีการต่าง ๆ เช่น การแตกหน่อ การสร้างสปอร์ การแบ่งตวั ดงั นี 1. เฟิ ร์น สืบพนั ธุโ์ ดยการสร้างสปอร์ สปอร์จะอยภู่ ายในอบั สปอร์ทอี ยใู่ ตใ้ บหรือทีกา้ นใบ เมือแก่เต็มทีอบั สปอร์ซึงเป็นถุงเล็ก ๆ จะแตกออกและปลิวไปตามลม เมอื ตกในทเี หมาะกจ็ ะงอก เป็ นตน้ ใหม่

65 2. สาหร่าย สาหร่ายเซลลเ์ ดียวสืบพนั ธุโ์ ดยการแบง่ ตวั สาหร่ายหลายเซลล์ สืบพนั ธุ์โดยการ สร้างสปอร์หรือผสมระหว่างเซลลต์ วั ผแู้ ละเซลลต์ วั เมีย 3. เหด็ สืบพนั ธุ์โดยการสร้างสปอร์ สปอร์จะอยภู่ ายในริวหรือครีบใตส้ ่วนหวั ทคี ลา้ ย หมวก ส่วนทีเราเรียกดอกเหด็ นนั เป็นส่วนหนึงของตน้ เหด็ ทาํ หนา้ ทีสรา้ งสปอร์ ตน้ เหด็ จริงๆ เป็นเส้นสายสี ขาว ๆ อย่ใู นสิงทีมนั อาศยั อยู่ สปอร์เมือแก่ก็จะปลิวไปยงั ทีตา่ ง ๆ เมอื มคี วามชุ่มชืน อาหาร แสงแดด พอเหมาะกจ็ ะงอกเป็นตน้ เห็ด 4. รา สืบพนั ธุโ์ ดยการสรา้ งสปอร์ มลี าํ ตน้ เป็ นเสน้ ใย รามหี ลายสี เช่น สีสม้ , สีดาํ , สีเหลอื ง, สีเขียว 5. ยีสต์ มีการสืบพนั ธุ์สองแบบ เมอื มีอาหารบริบูรณ์จะแตกหน่อเกิดตน้ ใหม่เมือมีอาหาร ฝืดเคืองจะสืบพนั ธุโ์ ดยการสร้างสปอร์ 1.5.2 โครงสร้างการทํางานระบบสืบพันธ์ุพชื มดี อก โครงสร้างและการทาํ งานของระบบสืบพนั ธ์ุของพชื มีดอก ดอกไมน้ านาชนิด จะเหน็ ว่านอกจากจะมีสีต่างกันแลว้ ยงั มีรูปร่าง ขนาด และโครงสร้างของ ดอกแตกตา่ งกนั ดอกบางชนิดมีกลบี ดอกซอ้ นกนั หลายชนั บางชนิดมีกลีบดอกไม่มากนักและมชี นั เดียว ดอกบางชนิดมีขนาดใหญ่มาก บางชนิดเล็กเท่าเขม็ หมุด นอกจากนีดอกบางชนิดมกี ลินหอมน่าชืนใจ แต่บางชนิดมีกลนิ ฉุนหรือบางชนิดไม่มีกลนิ ความหลากหลายของดอกไมเ้ หลา่ นีเกิดจากการทีพืชดอก มีววิ ฒั นาการมายาวนาน จึงมีความหลากหลายทงั สี รูปร่าง โครงสร้าง กลนิ ฯลฯ แต่ถึงแมจ้ ะมีความ แตกต่างกนั ดอกก็ทาํ หนา้ ทีเหมอื นกนั คือ เป็นอวยั วะสืบพนั ธุ์ของพชื

66 โครงสร้างของดอก ดอกไมต้ ่าง ๆ ถึงแมจ้ ะทาํ หน้าทีในการสืบพันธุเ์ หมือนกันแต่ก็มีโครงสร้างแตกต่างกนั ไป ตามแตช่ นิดของพืช ดอกแต่ละชนิดมโี ครงสร้างของดอกแตกต่างกนั ออกไป บางชนิดมโี ครงสร้างหลกั ครบทงั ส่วน ซึงได้แก่ กลีบเลยี ง กลีบดอก เกสรตวั ผู้ และเกสรตวั เมีย เรี ยกว่า ดอกสมบูรณ์ (complete flower) แต่ถา้ ขาดส่วนใดส่วนหนึงไปไมค่ รบ ส่วนเรียกว่า ดอกไม่สมบูรณ์ (incomplete flower) และดอกทีมีทงั เกสรเพศผแู้ ละเกสรเพศเมียอยภู่ ายในดอกเดียวกนั เรียกว่า ดอกสมบูรณ์เพศ (perfect flower) ถา้ มแี ต่เกสรเพศผูห้ รือเกสรเพศเมียเพียงอย่างเดียว เรียกว่า ดอกไม่สมบูรณ์เพศ (imperfect flower) จากโครงสร้างของดอกยงั สามารถจาํ แนกประเภทของดอกไดอ้ ีก โดยพจิ ารณาจาก ตาํ แหน่งของรังไข่ เมอื เทียบกบั ฐานรองดอกซึงไดแ้ ก่ ดอกประเภททีมีรังไข่อยเู่ หนือฐานรองดอก เช่น ดอกมะเขือ จาํ ปี ยีหุบ บัว บานบุรี พริก ถวั มะละกอ ส้มเป็ นต้น และดอกประเภททีมีรังไข่อยู่ใต้ ฐานรองดอก เช่น ดอกฟักทอง แตงกวา บวบ ฝรัง ทบั ทิม กลว้ ย พลบั พลึง เป็ นต้น ดอกของพืชแต่ละ ชนิดจะมีจาํ นวนดอกบนกา้ นดอกไมเ่ ท่ากนั จึงสามารถแบ่งดอกออกเป็ น ประเภท คือ ดอกเดียว (solotary flower) และช่อดอก (inflorescences flower) ดอกเดยี ว หมายถึง ดอกหนึงดอกทีพฒั นามาจากตาดอกหนึงตา ดงั นนั ดอกเดียวจึงมีหนึงดอก บนกา้ นดอกหนึงกา้ น เช่น ดอกมะเขือเปราะ จาํ ปี บวั เป็นตน้

67 ช่อดอก หมายถึง ดอกหลายดอกทอี ยู่บนกา้ นดอกหนึงกา้ น เช่น เขม็ ผกั บงุ้ มะลิ กะเพรา กลว้ ย กล้วยไม้ ข้าวเป็ นต้น แต่การจัดเรี ยงตัว และการแตกกิงก้านของช่อดอกมีความหลากหลาย นักวิทยาศาสตร์ใชล้ กั ษณะการจดั เรียงตวั และการแตกกิงกา้ นของช่อดอกจาํ แนกช่อดอกออกเป็น แบบต่าง ๆ ช่อดอกบางชนิดมีลกั ษณะคลา้ ยดอกเดียว ดอกยอ่ ยเกิดตรงปลายกา้ นช่อดอกเดียวกัน ไม่มี กา้ นดอกย่อย ดอกยอ่ ยเรียงกนั อยบู่ นฐานรองดอกทโี คง้ นูนคลา้ ยหัว เช่น ทานตะวนั ดาวเรือง บานชืน บานไม่รู้โรย ดาวกระจาย เป็ นต้น ช่อดอกแบบนีประกอบด้วยดอกยอ่ ย ๆ ชนิด คือ ดอกวงนอกอยู่ รอบนอกของดอก และดอกวงในอยู่ตรงกลางดอก ดอกวงนอกมี ชนั หรือหลายชนั เป็ นดอกสมบูรณ์ เพศ หรือไม่สมบรู ณ์เพศกไ็ ด้ ส่วนมากเป็ นดอกเพศเมยี ส่วนดอกวงในมกั เป็ นดอกสมบรู ณ์เพศมีกลีบ ดอกเชือมกนั เป็นรูปทรงกระบอกอยเู่ หนือรงั ไข่ การสร้างเซลล์สืบพนั ธ์ุของพืชดอก การสร้างเซลลส์ ืบพนั ธุเ์ พศผขู้ องพชื ดอกจะเกิดขึนภายใน อับเรณู (anther) โดยมีไมโครสปอร์ มาเทอร์เซลล์ (microspore mother cell) แบ่งเซลล์แบบไมโอซิสได้ ไมโครสปอร์ (microspore) แต่ละเซลลม์ โี ครโมโซมเท่ากับ n หลงั จากนนั นิวเคลยี สของไมโครสปอร์จะแบ่งแบบไมโทซิส ได้ นิวเคลียส คือ เจเนอเรทิฟนิวเคลยี ส (generative nucleus) และทิวบ์นิวเคลียส (tube nucleus) เรียกเซลลใ์ นระยะนีว่า ละอองเรณู (pollen grain) หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte) ละออง เรณูจะมีผนังหนา ผนงั ชนั นอกอาจมผี วิ เรียบ หรือเป็นหนามเลก็ ๆ แตกต่างกนั ออกไปตามแต่ละชนิด ของพืช เมอื ละอองเรณแู ก่เตม็ ทีอบั เรณูจะแตกออกทาํ ให้ละอองเรณูกระจายออกไปพร้อมทีจะผสมพนั ธุ์ ต่อไปได้ การสรา้ งเซลลส์ ืบพนั ธุ์เพศเมียของพืชดอกเกิดขึนภายในรังไข่ ภายในรังไข่อาจมีหนึงออวุล (ovule) หรือหลายออวุล ภายในออวลุ มหี ลายเซลล์ แต่จะมีเซลลห์ นึงทีมขี นาดใหญ่ เรียกว่า เมกะสปอร์ มาเทอร์เซลล์ (megaspore mother cell) มจี าํ นวนโครโมโซม n ต่อมาจะแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ได้ เซลล์ สลายไป เซลล์ เหลือ เซลล์ เรียกว่า เมกะสปอร์ (megaspore) หลงั จากนนั นิวเคลียส ของเมกะสปอร์จะแบ่งแบบไมโทซสิ ครัง ได้ นิวเคลยี ส และมีไซโทพลาซมึ ลอ้ มรอบ เป็ น เซลล์ เซลล์ อยูต่ รงขา้ มกบั ไมโครไพล์ (micropyle) เรียกวา่ แอนติแดล (antipodals) ตรงกลาง เซลลม์ ี นิวเคลียส เรียก เซลล์โพลาร์นิวคลีไอ (polar nuclei cell) ดา้ นไมโครไพล์มี เซลล์ ตรงกลาง เป็ นเซลล์ไข่ (egg cell) และ ข้างเรียก ซินเนอร์จิดส์ (synergids)ในระยะนี เมกะสปอร์ได้พฒั นา มาเป็ นแกมีโทไฟต์ทีเรี ยกว่า ถุงเอ็มบริโอ (embryo sac) หรื อแกมีโทไฟต์เพศเมีย (female gametophyte)

68 การถ่ายละอองเรณู พืชดอกแต่ละชนิดมีละอองเรณูและรังไข่ทีมีรูปร่างลกั ษณะ และจํานวนทีแตกต่างกัน เมอื อบั เรณแู ก่เตม็ ทีผนงั ของอบั เรณูจะแตกออก ละอองเรณูจะกระจายออกไปตกบนยอดเกสรตวั เมยี โดยอาศยั สือตา่ ง ๆ พาไป เชน่ ลม นาํ แมลง สตั ว์ รวมทงั มนุษย์ เป็นตน้ ปรากฏการณท์ ีละอองเรณู ตกลงสู่ยอดเกสรตวั เมยี เรียกวา่ การถ่ายละอองเรณู (pollination) พชื บางชนิดทีเป็นพืชเศรษฐกจิ หรือพืชทีใชบ้ ริโภคเป็นอาหาร ถา้ ปล่อยให้เกิดการถ่ายละออง เรณูตามธรรมชาติ ผลผลิตทีไดจ้ ะไมม่ ากนัก เช่น ทุเรียนพนั ธุ์ชะนีจะติดผลเพยี งร้อยละ ส่วนพนั ธุ์ กา้ นยาวติดผลร้อยละ พชื บางชนิด เช่น สละ เกสรเพศผูม้ ีน้อยมาก จึงทาํ ใหก้ ารถ่ายละอองเรณูเกิด ไดน้ อ้ ย นอกจากนียงั มีปัจจยั หลายประการทสี ่งผลให้การถ่ายละอองเรณูไดน้ ้อย เช่น จาํ นวนของแมลง ทีมาผสมเกสร ระยะเวลาของการเจริ ญเติบโตเต็มทีของเกสรเพศเมีย และเกสรเพศผูไ้ ม่พร้อมกนั ปัจจบุ นั มนุษยจ์ งึ เขา้ ไปชว่ ยทาํ ใหเ้ กิดการถา่ ยละอองเรณูไดม้ ากขึนเช่น เลียงผงึ เพอื ช่วยผสมเกสร ศกึ ษา การเจริญของละอองเรณู และออวุล แลว้ นาํ ความรูม้ าช่วยผสมเกสร เช่น ในทเุ รียนการเจริญเติบโตของ อบั เรณูจะเจริญเต็มทีในเวลา . - . น. ชาวสวนกจ็ ะตดั อบั เรณทู แี ตกเกบ็ ไว้ และเมือเวลาทีเกสร เพศเมียเจริญเตม็ ที คือ ประมาณเวลา . น. เป็ นตน้ ไป กจ็ ะนาํ พู่กนั มาแตะละอองเรณูทีตดั ไวว้ างบน ยอดเกสรเพศเมีย หรือเมือตดั อบั เรณแู ลว้ กใ็ ส่ถุงพลาสติก แลว้ ไปครอบทีเกสรเพศเมีย เมือเกสรเพศเมยี เจริญเตม็ ทีแลว้ การถา่ ยละอองเรณูจะเกิดไดด้ ี และในผลไมอ้ ืน เช่น สละก็ใชว้ ิธีการเดยี วกนั นี การปฏสิ นธิซ้อน เมอื ละอองเรณูตกลงบนยอดเกสรเพศเมีย ทิวบน์ ิวเคลียสของละอองเรณูแต่ละอนั จะสร้าง หลอดละอองเรณดู ว้ ยการงอกหลอดลงไปตามกา้ นเกสรเพศเมยี ผ่านทางรูไมโครไพลข์ องออวุล ระยะนี เจเนอเรทฟิ นิวเคลียสจะแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิสได้ สเปิ ร์มนิวเคลียส (sperm nucleus) สเปิ ร์ม นิวเคลียสหนึงจะผสมกบั เซลล์ไข่ไดไ้ ซโกต ส่วนอีกสเปิ ร์มนิวเคลียสจะเข้าผสมกับเซลลโ์ พลาร์ นิวเคลียสไอ ได้ เอนโดสเปิ ร์ม (endosperm) เรี ยกการผสม ครัง ของสเปิ ร์ มนิวเคลียสนีว่า การปฏิสนธซิ ้อน (double fertilization) การเกดิ ผล ภายหลงั การปฏิสนธิ ออวุลแต่ละออวุลจะเจริญไปเป็ นเมล็ด ส่วนรังไข่จะเจริ ญไปเป็ นผล มีผลบางชนิดทีสามารถเจริญมาจากฐานรองดอก ไดแ้ ก่ ชมพู่ แอปเปิล สาลี ฝรัง ผลของพืชบางชนิดอาจเจริ ญเติบโตมาจากรังไข่โดยไม่มีการปฏสิ นธิ หรือมีการปฏิสนธิ ตามปกติแต่ออวลุ ไม่เจริญเติบโตเป็ นเมลด็ ส่วนรังไข่สามารถเจริญเติบโตเป็ นผลได้ เช่น กลว้ ยหอม องุ่นไม่มีเมลด็

69 นักพฤกษศาสตร์ไดแ้ บ่งผลตามลกั ษณะของดอกและการเกิดผลออกเป็น ชนิด ดงั นี 1. ผลเดียว (simple fruit) เป็นผลทเี กิดจากดอกเดยี ว หรือ ช่อดอกซึงแตล่ ะดอกมีรังไข่เพียง อนั เดียว เชน่ ลนิ จี เงาะ ลาํ ไย ทุเรียน ตะขบ เป็นตน้ . ผลกลุ่ม (aggregate fruit) เป็ นผลทีเกิดจากดอกหนึงดอกซึงมีหลายรังไข่อยแู่ ยกกนั หรือ ติดกนั กไ็ ด้ อย่บู นฐานรองดอกเดียวกนั เชน่ นอ้ ยหน่า กระดงั งา สตรอเบอรี มณฑา เป็นตน้ . ผลรวม (multiple fruit) เป็ นผลเกิดจากรังไข่ของดอกยอ่ ยแต่ละดอกของช่อดอกหลอม รวมกนั เป็นผลใหญ่ เชน่ ยอ ขนุน หมอ่ น สบั ปะรด เป็นตน้ กิจกรรม เรอื งการสืบพันธ์ุของพืช ให้ผเู้ รียนแบ่งกลมุ่ ทาํ กจิ กรรมเกียวกบั การสืบพนั ธุข์ องพชื โดยเตรียมวสั ดุอุปกรณ์ ดงั นี วัสดุอปุ กรณ์ 1.นาํ 10 ซม.3 2. ดอกผกั บุง้ 1 ดอก 3. ดอกบวั หลวง 1 ดอก 4. ดอกกลว้ ยไม้ 1 ดอก 5. ดอกตาํ ลงึ 1 ดอก 6. ใบมดี โกน 1 ใบ 7. กาวลาเทก็ ซ์ 1 ขวด 8. กระดาษวาดเขียนขนาด 20 ซม. X 30 ซม. 1 แผ่น 9. แว่นขยาย 1 อนั 10. กลอ้ งจุลทรรศน์ 1 กลอ้ ง 11. สไลด์ และกระจกปิ ดสไลด์ 1 ชุด 12. เขม็ หมุด 1 อนั 13. แท่งแกว้ 1 อนั 14. หลอดหยด 1 อนั หมายเหตุ การนาํ ดอกไมใ้ นขอ้ 2 - 5 ผเู้ รียนควรใส่ดอกไมใ้ นถงุ พลาสติก พรมนํา และรัด ปากถงุ เพือใหด้ อกไมส้ ดอยูเ่ สมอ

70 วธิ ดี ําเนนิ การทดลอง 1. นาํ ดอกไมท้ ีเตรียมมา ไดแ้ ก่ ดอกผกั บุง้ ดอกบวั หลวง ดอกกลว้ ยไมแ้ ละดอกตาํ ลึง ออกมาแกะ แตล่ ะชนั ของดอก คอื กลบี เลียง กลีบดอก เกสรตวั ผู้ และเกสรตวั เมยี เพือสงั เกต และเปรียบเทียบลกั ษณะ บนั ทึกผลการทดลอง 2. พิจารณาลกั ษณะของอบั ละอองเรณูของดอกไมแ้ ต่ละชนิด จากนนั จึงใชป้ ลายเข็ม หมุดเขียอบั ละอองเรณูของดอกไมแ้ ต่ละชนิดเพือให้ละอองเรณูตกลงไปใน กระจกสไลดแ์ ละหยดนาํ ลงไป 1 หยด นาํ แทง่ แกว้ ขยใี ห้ละอองเรณูแตกออก ส่องดู ดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์ 3. นาํ เกสรตวั เมียมาผ่าตามยาวดว้ ยมดี สังเกตรังไข่และออวลุ ทีอย่ภู ายใน โดยใชแ้ วน่ ขยาย พร้อมทงั วาดรูปสิงทีสงั เกตพบ หมายเหตุ การแกะส่วนประกอบของดอกแตล่ ะชนั พยายามใหห้ ลุดออกมาเป็นวงอยา่ ให้แต่ละชินหลดุ ออกจากกนั ดอก ตารางบนั ทึกผล ผักบ้งุ ส่ วนประกอบของดอก ดอกบัวหลวง ดอกกล้วยไม้ ดอกตาํ ลงึ กลีบเลียง กลบี ดอก เกสรตวั ผู้ - อบั ละอองเรณู - ละอองเรณู ( จากกลอ้ งจลุ ทรรศน์ )

71 เรืองที 2 การดาํ รงชีวติ ของสัตว์ 2.1 โครงสร้างและการทํางานของระบบต่าง ๆ ของสัตว์ 2.1.1. ระบบหายใจในสัตว์ สตั วต์ ่าง ๆ จะแลกเปลยี นก๊าซกบั สิงแวดลอ้ มโดยกระบวนการแพร่ (Diffusion) โดยสตั วแ์ ต่ละชนิดจะมี โครงสร้างทีใชใ้ นการแลกเปลยี นกา๊ ซทีเหมาะสมกบั การดาํ รงชีวติ และสิงแวดลอ้ มต่างกนั รูปแสดงระบบหายใจของสัตว์ชนิดต่าง ๆ

72 ชนดิ ของสัตว์ โครงสร้างทใี ช้ในการแลกเปลยี นก๊าซ . สัตวช์ นั ตาํ เชน่ ไฮดรา - ไม่มีอวยั วะในการหายใจโดยเฉพาะ การแลกเปลยี นก๊าซใช้ แมงกะพรุน ฟองนาํ พลานาเรีย เยือหุม้ เซลลห์ รือผิวหนังทชี ุ่มชืน . สัตวน์ าํ ชนั สูง เชน่ ปลา กุง้ ปู - มีเหงือก (Gill) ซึงมีความแตกต่างกันในดา้ นความซบั ซอ้ น หมึก หอย ดาวทะเล แตท่ าํ หนา้ ทเี ช่นเดียวกนั (ยกเว้นสัตว์ครึงบกครึงนาํ ในช่วงที เป็ นลูกอ๊อดซึงอาศัยอยู่ในนาํ จะหายใจด้วยเหงือก ต่อมา เมอื โตเป็นตวั เต็มวัยอย่บู นบก จึงจะหายใจด้วยปอด) . สัตวบ์ กชนั ตาํ เช่น ไสเ้ ดอื นดนิ - มผี ิวหนังทเี ปียกชืน และมีระบบหมุนเวียนเลือดเร่งอตั ราการ แลกเปลยี นก๊าซ . สัตวบ์ กชนั สูง มี ประเภท คอื . แมงมุม - มีแผงปอดหรื อลังบก (Lung Book) มีลกั ษณะเป็ นเส้นๆ ยนื ออกมานอกผิวร่างกาย ทาํ ใหส้ ญู เสียความชนื ไดง้ ่าย . แมลงตา่ ง ๆ - มีท่อลม (Trachea) เป็ นท่อทีติดต่อกับภายนอกร่างกายทาง รูหายใจ และแตกแขนงแทรกไปยงั ทุกส่วนของร่างกาย . สตั วม์ ีกระดูกสนั หลงั - มปี อด (Lung) มีลกั ษณะเป็นถุง และมีความสมั พนั ธ์กบั ระบบ หมุนเวียนเลือด 2.1.2. ระบบยอ่ ยอาหาร ระบบย่อยอาหารของสัตว์ . การย่อยอาหารในสัตว์มีกระดูกสันหลงั สตั ว์มีกระดูกสันหลงั ทุกชนิด เช่น ปลา กบ กิงก่า แมว จะมีระบบทางเดินอาหารสมบูรณ์ ซึงทางเดนิ อาหารของสัตวม์ กี ระดูกสันหลงั ประกอบดว้ ย ปาก ฎ หลอดอาหาร ฎ กระเพาะอาหาร ฎ ลาํ ไส้เลก็ ฎ ทวารหนัก

73 รูปแสดงทางเดินอาหารของววั . การยอ่ ยอาหารในสัตวไ์ มม่ ีกระดกู สันหลงั . การย่อยอาหารในสตั วท์ ีไมม่ กี ระดกู สนั หลงั ทมี ที างเดนิ อาหารไมส่ มบรู ณ์

74 รูปแสดงระบบย่อยอาหารของสัตว์ไม่มกี ระดูกสันหลงั ทมี ที างเดนิ อาหารไม่สมบูรณ์ ชนิดของสัตว์ ลักษณะทางเดนิ อาหารและการย่อยอาหาร . ฟองนาํ - ยงั ไม่มที างเดินอาหาร แตม่ ีเซลลพ์ ิเศษอยูผ่ นงั ด้านในของฟองนํา เรียกว่า เซลลป์ ลอกคอ (Collar Cell) ทาํ หน้าทีจบั อาหาร แลว้ สรา้ ง แวคิวโอลอาหาร (Food Vacuole) เพือยอ่ ยอาหาร . ไฮดรา แมงกะพรุ น ซีแอนนี - มีทางเดินอาหารไม่สมบูรณ์ มีปาก แต่ไม่มีทวารหนัก อาหาร โมนี จะผ่านบริเวณปากเข้าไปในช่องลาํ ตัวทีเรียกว่า ช่องแกสโตร วาสคิวลาร์ (Gastro vascular Cavity) ซึงจะย่อยอาหารทีบริเวณ ช่องนี และกากอาหารจะถกู ขบั ออกทางเดิมคอื ปาก . หนอนตวั แบน เช่น พลานาเรีย - มที างเดินอาหารไมส่ มบรู ณ์ มชี ่องเปิ ดทางเดียวคือปาก ซึงอาหาร พยาธใิ บไม้ จะเขา้ ทางปาก และยอ่ ยในทางเดินอาหาร แลว้ ขบั กากอาหารออก ทางเดิมคอื ทางปาก

75 . การย่อยอาหารในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังทีมที างเดินอาหารสมบูรณ์ ชนดิ ของสัตว์ ลกั ษณะทางเดนิ อาหารและการย่อยอาหาร . หนอนตัวกลม เช่น พยาธิ - เป็ นพวกแรกทีมีทางเดินอาหารสมบูรณ์ คือ มีช่องปากและ ไสเ้ ดือน พยาธิเสน้ ดา้ ย ช่องทวารหนักแยกออกจากกนั . หนอนตัวกลมมีปล้อง เช่น - มีทางเดินอาหารสมบูรณ์ และมีโครงสร้างทางเดินอาหารทีมี ไส้เดือนดิน ปลิงนําจืด และ ลกั ษณะเฉพาะแต่ละส่วนมากขึน แมลง ระบบขับถ่ายในสัตว์ ในเซลลห์ รือในร่างกายของสัตวต์ ่าง ๆ จะมีปฏกิ ิริยาเคมีจาํ นวนมากเกิดขึนตลอดเวลา และผลจาก การเกิดปฏิกิริยาเคมีเหล่านี จะทาํ ให้เกิดผลติ ภัณฑ์ทีมีประโยชน์ต่อสิงมีชีวิตและของเสียทีตอ้ งกาํ จดั ออกดว้ ยการขบั ถ่าย สัตวแ์ ต่ละชนิดจะมีอวยั วะและกระบวนการกาํ จดั ของเสียออกนอกร่างกายแตกตา่ ง กันออกไป สตั ว์ชนั ตาํ ทีมโี ครงสร้างง่าย ๆ เซลล์ทีทาํ หนา้ ทีกําจดั ของเสียจะสัมผสั กับสิงแวดลอ้ ม โดยตรง ส่วนสัตวช์ นั สูงทีมีโครงสร้างซบั ซอ้ น การกาํ จดั ของเสียจะมอี วยั วะทีทาํ หน้าทีเฉพาะ

76 ระบบขบั ถา่ ยของสตั วช์ นิดต่าง ๆ มีดงั ต่อไปนี ชนดิ ของสัตว์ รูปแสดงระบบขับถ่ายของสัตว์ชนิดต่าง ๆ . ฟองนาํ โครงสร้างหรืออวยั วะขับถ่าย . ไฮดรา แมงกะพรุน . พวกหนอนตวั แบน เช่น - เยอื หุ้มเซลลเ์ ป็นบริเวณทีมกี ารแพร่ของเสียออกจากเซลล์ พลานาเรีย พยาธิใบไม้ . พวกหนอนตวั กลมมปี ลอ้ ง - ใชป้ าก โดยของเสียจะแพร่ไปสะสมในช่องลาํ ตวั แลว้ ขบั ออกทาง เช่น ไสเ้ ดือนดิน ปากและของเสียบางชนิดจะแพร่ทางผนังลาํ ตวั . แมลง - ใชเ้ ฟลมเซลล์ (Flame Cell) ซึงกระจายอย่ทู งั สองขา้ งตลอดความ . สตั วม์ กี ระดกู สนั หลงั ยาวของลาํ ตวั เป็นตวั กรองของเสียออกทางท่อซึงมีรูเปิดออกขา้ ง ลาํ ตวั - ใชเ้ นฟริ เดียม (Nephridium) รับของเสียมาตามท่อ และเปิ ด ออกมาทางท่อซึงมีรูเปิ ดออกขา้ งลาํ ตวั - ใช้ท่อมลั พิเกียน (Mulphigian Tubule) ซึงเป็ นท่อเล็ก ๆ จาํ นวน มากอยรู่ ะหว่างกระเพาะกับลาํ ไส้ ทาํ หนา้ ทีดูดซึมของเสียจาก เลือด และส่งต่อไปทางเดินอาหาร และขับออกนอกลาํ ตัวทาง ทวารหนักร่วมกบั กากอาหาร - ใชไ้ ต ขา้ งพร้อมด้วยท่อไตและกระเพาะปัสสาวะเป็ นอวัยวะ ขบั ถา่ ย

77 ระบบสืบพันธ์ุในสัตว์ ประเภทของการสืบพนั ธุข์ องสตั ว์ แบง่ ออกเป็น ประเภท ดงั นี . การสืบพนั ธุ์แบบไม่อาศยั เพศ (Asexual Reproduction) เป็นการสืบพนั ธุ์โดยการผลติ หน่วยสิงมีชีวติ จากหน่วยสิงมีชีวิตเดมิ ดว้ ยวิธีการต่าง ๆ ทไี ม่ใช่จากการใชเ้ ซลลส์ ืบพนั ธุ์ ได้แก่ การแตกหน่อ การงอก ใหม่ การขาดออกเป็นท่อน และพาร์ธีโนเจเนซิส . การสืบพนั ธุ์แบบอาศยั เพศ (Sexual Reproduction) เป็นการสืบพนั ธุท์ ีเกิดจากการผสมพนั ธุร์ ะหว่าง เซลลส์ ืบพนั ธุเ์ พศผแู้ ละเซลลส์ ืบพนั ธุเ์ พศเมยี เกิดเป็ นสิงมีชีวิตใหม่ ได้แก่ การสืบพนั ธุ์ของสตั วช์ นั ตาํ บางพวก และสตั วช์ นั สูงทกุ ชนิด สัตวบ์ างชนิดสามารถสืบพนั ธุท์ งั แบบอาศยั เพศและแบบไม่อาศยั เพศ เช่น ไฮดรา การสืบพันธุ์แบบ ไมอ่ าศยั เพศของไฮดราจะใชว้ ธิ ีการแตกหน่อ ชนิดของการสืบพนั ธุ์แบบไม่อาศยั เพศ มหี ลายชนิดดงั นี . การแตกหน่อ (Budding) เป็นการสืบพนั ธุท์ ีหน่วยสิงมีชีวิตใหม่เจริญออกมาภายนอกของตวั เดิม เรียกวา่ หน่อ (Bud) หน่อทีเกิดขึนนีจะเจริญจนกระทงั ไดเ้ ป็ นสิงมชี วี ติ ใหม่ ซึงมลี กั ษณะเหมือนเดิม แต่มขี นาดเล็กกว่า ซึงต่อมาจะหลดุ ออกจากตัวเดิมและเติบโตต่อไป หรืออาจจะติดอยกู่ ับตวั เดิมก็ได้ สัตวท์ ีมีการสืบพนั ธุ์ลกั ษณะนี ไดแ้ ก่ ไฮดรา ฟองนาํ ปะการัง รูปแสดงการแตกหนอ่ ของไฮดรา 2. การงอกใหม่ (Regeneration) เป็ นการสืบพนั ธุ์ทีมีการสร้างส่วนของร่างกายทีหลดุ ออกหรือสูญเสียไป ให้เป็ นสิงมีชีวิตตวั ใหม่ ทาํ ให้มีจาํ นวนสิงมีชีวิตเพิมมากขึน สัตว์ทีมีการสืบพนั ธุ์ลักษณะนี ไดแ้ ก่ พลานาเรีย ดาวทะเล ซีแอนนีโมนี ไส้เดือนดิน ปลงิ นาํ จืด

78 รูปแสดงการงอกใหมข่ องพลานาเรียและดาวทะเล . การขาดออกเป็ นท่อน (Fragmentation) เป็ นการสืบพันธุ์โดยการขาดออกเป็ นท่อน ๆ จากตวั เดิม แลว้ แต่ละท่อนจะเจริญเติบโตเป็ นตวั ใหมไ่ ด้ พบในพวกหนอนตวั แบน . พาร์ธีโนเจเนซีส (Parthenogenesis) เป็นการสืบพนั ธุข์ องแมลงบางชนิดซึงตวั เมียสามารถผลติ ไข่ ทีฟักเป็นตวั ไดโ้ ดยไมต่ อ้ งมีการปฏสิ นธิ ในสภาวะปรกติ ไขจ่ ะฟักออกมาเป็นตวั เมียเสมอ แต่ในสภาพ ทีไมเ่ หมาะสมกบั การดาํ รงชีวติ เช่น เกิดความแห้งแลง้ หนาวเยน็ หรือขาดแคลนอาหาร ตวั เมียจะผลิต ไข่ทีฟกั ออกมาเป็นทงั ตวั ผแู้ ละตวั เมยี จากนันตวั ผแู้ ละตวั เมยี เหลา่ นีจะผสมพนั ธุก์ นั แลว้ ตวั เมยี จะออก ไขท่ มี ีความคงทนตอ่ สภาวะทีไม่เหมาะสมดงั กล่าว แมลงทีมกี ารสืบพนั ธุล์ กั ษณะนี ไดแ้ ก่ ตกั แตนกิงไม้ เพลีย ไรนาํ ในพวกแมลงสังคม เช่น ผงึ มด ต่อ แตน ก็พบว่ามีการสืบพนั ธุ์ในลกั ษณะนีเหมอื นกนั แตใ่ นสภาวะปกติไข่ทีฟกั ออกมาจะไดต้ วั ผเู้ สมอ ชนดิ ของการสืบพันธ์ุแบบอาศัยเพศของสัตว์ มี ชนิด ดงั นี . การสืบพนั ธุ์ของสตั วท์ ีมี เพศในตวั เดียวกนั (Monoecious) โดยทวั ไปไม่สามารถผสมกันภายในตัว ตอ้ งผสมขา้ มตวั เนืองจากไขแ่ ละอสุจิจะเจริญไม่พรอ้ มกนั เช่น ไฮดรา พลานาเรีย ไสเ้ ดือนดิน รูปแสดงการสืบพันธ์แุ บบอาศัยเพศของไฮดราตัวอ่อนหลดุ จากรังไข่ แล้วเจริญเตบิ โตต่อไป

79 . การสืบพนั ธ์ุของสัตว์ทมี ีเพศผู้และเพศเมียแยกกนั อยู่ต่างตัวกัน (Dioeciously) ในการสืบพนั ธุ์ของ สตั วช์ นิดนีมีการปฏิสนธิ แบบ คอื . การปฏิสนธิภายใน (Internal Fertilization) คือ การผสมระหวา่ งตวั อสุจิกบั ไขท่ ีอยู่ภายใน ร่างกายของเพศเมีย สัตวท์ มี ีการปฏิสนธิแบบนี ได้แก่ สัตว์ทีวางไข่บนบกทุกชนิด สตั วท์ ีเลียงลูกดว้ ย นาํ นม และปลาทีออกลูกเป็นตวั เช่น ปลาเข็ม ปลาหางนกยงู ปลาฉลาม . การปฏิสนธิภายนอก (External fertilization) คือ การผสมระหว่างตวั อสุจิกบั ไข่ทีอยู่ ภายนอกร่างกายของสัตวเ์ พศเมีย การปฏิสนธิแบบนีตอ้ งอาศัยนําเป็ นตัวกลางให้ตัวอสุจิเคลือนที เขา้ ไปผสมไขไ่ ด้ สัตวท์ ีมีการปฏสิ นธิแบบนี ไดแ้ ก่ ปลาต่าง ๆ สตั วค์ รึงบกครึงนาํ และสัตวท์ ีวางไข่ใน นาํ ทุกชนิด กจิ กรรมการทดลอง โครงสร้างลาํ เลียงนําและอาหารของพืช จุดประสงคก์ ารทดลอง 1 ตน้ 15 ซม.3 1.ระบุส่วนของพืชทีใชใ้ นการลาํ เลยี งนาํ และอาหารได้ 1 ลิตร 2. อธิบายกระบวนการการลาํ เลยี งนาํ และอาหารในพืชได้ 1 ใบ 1 ใบ วัสดุอุปกรณ์ 1 ชุด 1 กลอ้ ง 1. ตน้ เทียนสงู ประมาณ 20 เซนติเมตร 1 อนั 2. นาํ หมึกสีแดง 3. นาํ 4. ขวดปากกวา้ งสูงประมาณ 10 - 15 ซม. 5. ใบมีดโกน 6. สไลด์และกระจกปิ ดสไลด์ 7. กลอ้ งจุลทรรศน์ 8. หลอดหยด

80 วิธีดาํ เนนิ การทดลอง 1. ใส่หมกึ แดงประมาณ 15 ลกู บาศก์เซนติเมตร ลงในขวดปากกวา้ งทีมนี าํ 2. นาํ ตน้ เทียนทีลา้ งนาํ สะอาดแลว้ แช่ลงในขวดทีมนี าํ หมึกสีแดง แลว้ นาํ ไปไวก้ ลาง แดด ประมาณ 20 - 30 นาที สงั เกตการเปลียนแปลง บนั ทึกผล 3. นาํ ตน้ เทียนออกมาลา้ งนาํ ใชใ้ บมีดโกนตดั ลาํ ต้นตามขวางตรงส่วนทีมีลาํ ต้นอวบ ไมม่ ีกิงให้ยาวประมาณ 3 เซนติเมตร 4. นาํ ส่วนทีตดั ออกมาตดั ตามขวางใหบ้ างทสี ุด แลว้ นาํ ไปวางบนสไลด์ หยดนาํ 1 - 2 หยด ปิ ดดว้ ยกระจกปิ ดสไลด์ นําไปส่องดูดว้ ยกล้องจุลทรรศน์ สังเกตวาดรูป ตาํ แหน่งทเี ป็นสีแดง และบนั ทึกผล 5. นาํ ส่วนทีไดอ้ อกมา ตดั ตามยาวบาง ๆ ยาวประมาณ 0.5 เซนติเมตร แลว้ ดาํ เนินตาม ขนั ตอนเหมือนขอ้ 4 หมายเหตุ 1. การถอนตน้ เทยี น ตอ้ งค่อย ๆ ถอนตน้ เทียนทงั ตน้ พยายามใหร้ ากติดมามากทสี ุด แลว้ ลา้ งดินออกทนั ทีโดยการจบั ส่ายไปมาเบา ๆ ในนาํ ก่อนทีจะจุ่มลงในนาํ หมึกสีแดง 2. ผเู้ รียนตอ้ งสงั เกต การเปลียนแปลงภายในราก ลาํ ตน้ และใบอย่างละเอียด ตารางบนั ทึกผล สิงทที ดลอง ภาพ ลักษณะทสี ังเกตได้ 1.จ่มุ ตน้ เทียนลงในนาํ หมึก สีแดง 2. เมอื ส่อง ลาํ ตน้ ตดั ขวาง ดว้ ยกลอ้ ง จลุ ทรรศน์ ลาํ ตน้ ตดั ยาว

81 แบบฝึ กหัดท้ายบทที 1. เซลล์พืชกับเซลล์สัตว์ มีความแตกต่างกนั อย่างไร ก. เซลลพ์ ชื มีผนังเซลล์ เซลลส์ ตั วไ์ ม่มผี นังเซลล์ ข. เซลลพ์ ืชไมม่ ีผนังเซลล์ เซลลส์ ตั วม์ ผี นงั เซลล์ ค. เซลลพ์ ืชมีเยอื หุ้มเซลล์ เซลลส์ ตั วไ์ ม่มเี ยอื หุม้ เซลล์ ง. เซลลพ์ ชื ไม่มเี ยอื หุ้มเซลล์ เซลลส์ ัตวม์ ีเยือหุ้มเซลล์ 2. เปรียบผนงั เซลล์เป็ นส่วนใดของร่างกาย ก. ผวิ หนัง ข. ชนั ไขมนั ค. เส้นเลือด ง. หวั ใจ 3. เซลล์ทีมี ไรโบโซมมากทสี ุด คือ ก. เซลลต์ บั ข. เซลลท์ บี ริเวณหลอดของหน่วยเนฟรอน ค. เซลลเ์ มด็ เลอื ดขาว ง. เซลลข์ องต่อมไร้ท่อ 4. ในการคายนําของพชื นาํ จะออกจากพืชมากทีสุดทางใด ก. หนา้ ใบ ข. ปลายใบ ค. หลงั ใบ ง. ขอบใบ 5. ด้านบนของใบมะม่วงมสี ีเข้มมากกว่าด้านล่างเป็ นเพราะเหตุใด ก. ไดร้ ับแสงมากกว่า ข. แพลิเซดเซลลเ์ รียงตวั หนาแน่นกวา่ สปองจีเซลล์ ค. แพลเซดเซลลม์ ีคลอโรพลาสต์มากกวา่ สปองจีเซลล์ ง. สปองจเี ซลลม์ ีคลอโรพลาสต์มากกว่าแพลิเซดเซลล์ 6. การเคลอื นทีของแร่ธาตใุ นดนิ เข้าสู่รากพชื ต้องอาศัยกระบวนการใดโดยตรงทสี ุด ก. การหายใจ ข.การสงั เคระหแ์ สง ค. การคายนาํ ง. กตั เตชนั

82 7. เพราะเหตุใดเวลาย้ายต้นไม้ไปปลกู จึงนิยมตัดใบออกเสียบ้าง ก. สะดวกในการเคลอื นยา้ ย ข. ลดการคายนาํ ของพืช ค. สะดวกในการบงั แดด ง. ลดนาํ หนักพืชส่วนทีเหนือดิน 8. การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็ นขบวนการทพี ชื สร้างอะไร ก. แป้ ง และ คาร์บอนไดออกไซด์ ข. นาํ ตาล และ คาร์บอนไดออกไซด์ ค. แป้ ง และ ออกซิเจน ง. คาร์โบไฮเดรต และ ออกซเิ จน 9. คํากล่าวในข้อใดไม่เกียวข้องกับขบวนการสังเคราะห์แสง ก. สงั เคราะห์อินทรียสารไดม้ ากทีสุดในโลก ข. ตน้ ไมเ้ พอื นชวี ติ เจา้ ดดู อากาศพิษแทนขา้ ค. ช่วยรักษาระดบั คาร์บอนไดออกไซด์ ในบรรยากาศให้อยูใ่ นภาวะสมดุล ง. ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ในอากาศ พืชดดู ไปใชป้ ระโยชน์ได้ 10. อะไรจะเกดิ ขึนถ้าแสงทสี ่งมายงั โลกมีเฉพาะสีเขียว ก. ปริมาณ ออกซิเจนในอากาศจะสูงขึน ข. ปริมาณ คาร์บอนไดออกไซด์ ในอากาศจะลดลง ค. ปริมาณอาหารสะสมในพืชจะสูงขึน ง. ปริมาณอาหารทีเป็นประโยชน์ต่อสตั ว์ 11. แร่ธาตุชนิดใดทีพืชได้จากบรรยากาศโดยตรง ก. ไนโตรเจน ข. ไฮโดรเจน ค. คาร์บอน ง. ฟอสฟอรัส 12. สภาวะใดทไี ม่จําเป็ นต่อการงอกของเมล็ดพืชส่วนใหญ่ ก. มีออกซิเจนเพยี งพอสาํ หรับการหายใจ ข. มนี าํ เพยี งพอสาํ หรบั ปฎิกริ ิยาเอนไซม์ ค. มีอณุ หภูมิเหมาะสมสาํ หรับปฎิกิริยาเอนไซม์ ง. มีแสงเพียงพอสาํ หรับใบเลียง

83 13. เอมบรโิ อของพชื มดี อก คือ อะไร ก. กลมุ่ เนือเยือทีกาํ ลงั เจริญอยภู่ ายในเนือเยอื เมล็ดทงั หมด ข. กลุ่มเนือเยือทีกาํ ลงั เจริญในเนือเยือหุม้ เมล็ดยกเวน้ ใบเลียง ค. กล่มุ เนือเยอื ทีกาํ ลงั เจริญภายในเนือเยือเมลด็ ยกเวน้ เอนโดสเปิร์ม ง. กลุม่ เนือเยือทีกาํ ลงั เจริญภายในเนือเยือเมล็ดยกเวน้ ใบเลียงและเอนโดสเปิร์ม 14. ในระหว่างการงอกของเมล็ดถวั เหลือง เอมบริโอได้อาหารเกือบทังหมดมาจากอะไร ก. ใบเลยี ง ข. เอนโดสเปิ ร์ม ค. เอพคิ อทิล ง. นาํ และแร่ธาตุในดิน 15. ดอกไม้คลีบานได้ เพราะกลบี ดอกมีอะไร ก. การเคลือนไหวแบบนิวเตชนั ข. การเคลือนไหวแบบเทอร์เกอร์ ค. การเคลือนไหวแบบนาสตกิ ง. กลุ่มเซลลพ์ วกพลั ไวนสั ซงึ ไวต่อการเปลียนแปลงของอณุ หภมู ิ เฉลยแบบทดสอบบทที เรอื งกระบวนการดาํ รงชีวติ ของพืชและสัตว์ 1. ก . ก . ค . ค . ข . ค . ข . ง 9. ง . ง .ค .ง .ค .ข .ค

84 บทที ระบบนเิ วศ สาระสําคญั ความสัมพนั ธข์ องสิงมีชีวิตต่าง ๆ ในระบบนิเวศ การถา่ ยทอดพลงั งาน สายใยอาหาร วฎั จกั ร ของนาํ และวฎั จกั รคาร์บอน ผลการเรียนรู้ทีคาดหวัง 1. อธิบายเกียวกบั ความสมั พนั ธ์ของสิงมีชีวิตต่าง ๆ ในระบบนิเวศในทอ้ งถินและการ ถา่ ยทอดพลงั งานได้ 2. อธิบายและเขียนแผนภูมิแสดงสายใยอาหารของระบบนิเวศต่าง ๆ ในทอ้ งถินได้ 3. อธิบายวฎั จกั รของนาํ และคาร์บอนได้ ขอบข่ายเนอื หา เรืองที ความสมั พนั ธข์ องสิงมชี วี ิตต่าง ๆ ในระบบนิเวศ เรืองที การถา่ ยทอดพลงั งาน เรืองที สายใยอาหาร เรืองที วฎั จกั รของนาํ เรืองที วฎั จกั รคาร์บอน

85 เรอื งที ความสัมพันธ์ของสิงมีชีวิตต่าง ๆ ในระบบนิเวศ ระบบนิเวศ คอื อะไร ระบบนิเวศ (Ecosystem) เป็ นชือเรียกของกลุ่มสิงมีชีวิตและปัจจยั แวดล้อมในบริเวณกวา้ ง แบบใดแบบหนึงทีเนน้ ความสัมพนั ธ์กนั ของสงิ มชี ีวิตและสิงแวดลอ้ ม ซึงถอื เป็นหน่วยทีสาํ คญั ทีสุด มีการแลกเปลยี นสสาร แร่ธาตุ และพลงั งานกบั สิงแวดลอ้ ม โดยผ่านระบบห่วงโซ่อาหาร (Food chain) เพราะระบบนิเวศนนั ประกอบดว้ ยความสมั พนั ธร์ ะหว่างสิงมีชีวติ หลากหลายชนิด และความสมั พนั ธ์ ระหว่างสิงมีชีวิตกบั สิงแวดลอ้ มทีอาศัยอยู่ ซึงสิงแวดลอ้ มก็คือสภาพต่างๆ ของสิงทีอยูร่ อบตวั เรา ไดแ้ ก่ อณุ หภูมิ ความชืน ระนาบพืนทีสูง ประเภทของหิน ดิน ฯลฯ มีการกินกนั เป็ นทอดๆ ทาํ ให้ สสารและแร่ธาตุมีการหมนุ เวียนในระบบจนเกิดเป็นวฏั จกั ร ระบบนิเวศทีใหญ่ทีสุดในโลกเรียกว่า โลกของสิงมีชีวติ โครงสร้างของโลกประกอบไปดว้ ย ทะเล เกาะ และพืนทวีป อกี ทงั ยงั มสี ภาพภูมิอากาศทีหลายหลากจึงเกิดเป็ นระบบนิเวศหลายรูปแบบ ดว้ ยเหตนุ ี ระบบนิเวศทีมคี วามคลา้ ยคลงึ กนั จึงเรียกกนั ว่า “ชีวนิเวศ” ความแตกตา่ งทีสาํ คญั ระหว่างชีวนิเวศแต่ละแห่งมี อย่าง คือ ความหลากหลายทางชีวภาพ หรือความหลากหลายสายพนั ธุ์ของสิงมชี ีวติ และ มวลชวี ภาพ หรือปริมาณอินทรียวตั ถตุ ่อหน่วยพืนที ชีวนิเวศทอี ดุ มสมบูรณท์ ีสุด คอื ป่ ารกทมี ีทงั ความหลากหลายทางชีวภาพและมวลชีวภาพสูง ระบบนิเวศหลากหลายบนโลก ระบบนิเวศทงั ขนาดเล็กและขนาดใหญ่มีความแตกต่างกนั แต่มคี วามเหมอื นกนั คือ เป็ นทีอยู่ ตามธรรมชาติของพชื และสตั ว์ ซึงอยรู่ วมกนั เป็ นกลุ่มและมีอทิ ธิพลต่อกัน ทังในแหล่งนาํ จืด ชายหาด หรื อถาํ ใต้ดินโลกมีนําจืดในแหลง่ ต่าง ๆ รวมกันเพียง 0.04% ของปริมาณนาํ ทังโลก (อีก 2.4% ในปริมาณนาํ จืดทังหมดเป็นนําทีเกดิ การแขง็ ตวั ) นาํ จืดมีปริมาณสารละลายเกลือในนาํ นอ้ ยกว่านาํ ทะเล ซึงส่วนใหญ่เป็นนาํ ฝนทตี กลงบนพืนทวปี ระบบนเิ วศ (ถําใต้ดนิ - ชายฝังทะเล - ป่ าชายเลน) สิงมีชีวิตหลัก ๆ ในนําจืด ได้แก่ สาหร่าย พืชชนั สูงบางชนิด และสัตวจ์ าํ พวกครัสเตเซียน แมลง ปลา และสัตวค์ รึงบกครึงนาํ ชนิดต่าง ๆ สตั วเ์ ลียงลกู ดว้ ยนมทีหาอาหารจากในนาํ แลว้ สร้างรังไว้ ริมฝังแม่นาํ เหมือนตัวนากและตัวบีเวอร์ พืนทีชุ่มนําเป็ นแหล่งทีมีสิงชีวติ หลากหลายสายพนั ธุ์ทีสุด เพราะมสี ภาพเป็นระบบนิเวศแบบผสมผสานระหวา่ งบนบกกบั ในนาํ ถํา เป็นระบบนิเวศทีไม่มแี สงสว่าง (แสงสวา่ งเป็นปัจจยั ทที าํ ใหเ้ กิดการสร้างอินทรียวตั ถ)ุ มีความชืนสูง และอณุ หภูมเิ กือบคงทีตลอดทงั ปี อินทรียวตั ถุทีจาํ เป็ นต่อการดาํ รงชีวิตสามารถเข้าไปสู่ ในถาํ ไดต้ ามกระแสนาํ ใตด้ ินหรือสตั วเ์ ป็นตวั นาํ เขา้ มา ดงั นัน สตั วก์ ลุ่มหลกั ทีอาศยั ในถาํ จึงเป็ นจาํ พวก แมลง ปลาบางชนิด สตั วค์ รึงบกครึงนาํ โดยเฉพาะค้างคาว ซึงของเสียจากค้างคาวเป็ นองคป์ ระกอบ สาํ คญั ของอนิ ทรียวตั ถุ

86 ชายฝังทะเล เป็ นระบบนิเวศทีมีความพิเศษ ซึงคาบเกียวระหว่างพืนดินกบั ทะเล บางแห่งนํา ทะเลลาํ เขา้ มาในผนื ดินตามทางนาํ ในหุบเขา หรือ กอ้ นนาํ แข็ง ทาํ ใหเ้ กิดป่ าชายเลน บางแห่งเป็ นแมน่ ํา ทีไหลลงสู่ทะเล ทาํ ใหเ้ กิดดนิ ดอนสามเหลยี ม บางแห่งเป็นนาํ ทะเลไหลเขา้ สู่พืนดินเพียงบางช่วง ทาํ ให้ เกิดทะเลสาบชายฝังทะเลขึน ทะเลสาบบางแห่งมีปริมาณเกลอื สูงกว่าในทะเล สิงมีชีวิตทีอาศัยอยู่ จงึ แตกต่างกนั ออกไปในแต่ละแห่ง ภาพชายหาดบริเวณอทุ ยานวทิ ยาศาสตร์พระจอมเกลา้ ณ หวา้ กอ จงั หวดั ประจวบครี ีขนั ธ์ ป่ าชายเลน เป็นระบบนิเวศชายฝงั ทีพบได้เฉพาะในเขตร้อนเท่านัน เป็ นแหล่งทีอย่ขู องตน้ ไม้ และไมพ้ มุ่ ทีมกี ารปรับตวั ใหเ้ ขา้ กบั สภาพแวดลอ้ ม ตน้ ไมใ้ นป่ าชายเลนจะมรี ากใตด้ ินยดึ ผิวดินไว้ และ เป็ นแหลง่ พกั อาศยั ของสิงมชี วี ิตบริเวณนนั ตวั ออ่ นของสิงมีชีวติ หลายประเภทจะไม่สามารถเติบโตเป็น ตวั เตม็ วยั ได้ หากไม่มรี ากเหล่านีคอยคุม้ กนั ส่วนเหนือนาํ จะมีรากในอากาศ ทาํ หน้าทีชว่ ยในการหายใจ เมลด็ จะผสมพนั ธุ์ในตน้ โดยไม่ตกลงสู่พืนดินจนกว่าจะมีนําหนักมากพอทีจะฝังตัวเองในพืนดินได้ เพือไมใ่ หก้ ระแสนาํ พดั หายไป ภาพป่ าโกงกาง บริเวณคลองโคกขาม จงั หวดั สมทุ รสาคร (ตน้ โกงกางเป็นตน้ ไมท้ ขี นึ บริเวณป่ าชายเลน)

87 การเปลยี นแปลงแทนทที างนิเวศวทิ ยา พืนทีเกษตรกรรมส่วนใหญ่ในอดีตเคยเป็ นป่ ามาก่อน หากปล่อยให้รกร้างนาน ๆ ก็กลบั กลายเป็ นป่ าอีกครัง ดว้ ยการทีหญา้ หรือวชั พชื ขึนมาปกคลุมดินสูงขนึ เรือย ๆ จากนนั พุ่มไมแ้ ละไมอ้ อ่ น จะงอกขนึ มาในทุ่งหญา้ ตอ่ มาเมือไมใ้ หญ่แตกกิงกา้ นสาขา ร่มเงาของมนั จะทาํ ให้หญา้ ค่อย ๆ ตายใน ทีสุด ไมใ้ หญท่ ที าํ ให้พนื ทกี ลายเป็นป่ าเรียกวา่ “การเปลยี นแปลงแทนทีทางนิเวศวิทยา” ในธรรมชาติทัวไป การเปลียนแปลงแทนทีเกิดขึนได้ทุกหนทุกแห่ง ทังในดินในนํา ตวั อย่างเชน่ เราอาจเคยเห็นสระนาํ ทีมพี ชื หลายชนิดขึนอยู่เตม็ สระจนรากใต้ผวิ นาํ รกแน่นไปหมด ราก เหลา่ นีจะยึดและสะสมดนิ หรือซากใบเน่าไวจ้ นกระทงั สระนาํ ค่อยๆ ตืนเขินขึนเรือย ๆ กลายเป็ นทีลุ่ม ชืนแฉะ และพืชนาํ ทีเคยมกี ็ค่อย ๆ หายไปขณะทีตน้ ไมเ้ ล็กๆ งอกขึนแทนทีและค่อย ๆ ทาํ ให้ทีลุม่ แห่ง นนั กลายเป็นดงไมร้ ่มชืนในทีสุด ชันของสิงมชี ีวิต ลกั ษณะเด่นทีสุดของดาวเคราะหท์ ีชือว่า “โลก” คือ การมีสิงมีชีวติ อาศยั อย่บู นพนื ผวิ บางๆ ทีปกคลุมโลก ชีวิตไดเ้ ริมถอื กาํ เนิดขึนบนโลกตงั แต่เมือประมาณ , ลา้ นปี ก่อน ซงึ เป็นระยะเวลา ทียาวนานเพยี งพอสาํ หรับววิ ฒั นาการจนเกดิ เป็นสิงมชี วี ติ หลากหลายสายพนั ธุข์ ึนมา โลกเรามีสภาพแวดล้อมและภูมิอากาศหลากหลายรูปแบบเรียกว่า “ความหลากหลายทาง ชีวภาพ” แต่สิงมีชีวิตบนโลกก็ยงั ต้องขึนอยกู่ ับแหล่งพลังงานจากภายนอกโลก คือพลงั งานจาก แสงอาทิตย์ ซึงทาํ ให้โลกเรามีอุณหภูมิทีเหมาะสมต่อการสร้างอินทรี ยวัตถขุ ึนจากกระบวนการ สังเคราะห์แสง การศกึ ษาสิงมีชวี ติ ทาํ ได้ วิธี คือการศกึ ษาตามสปี ชีส์ เหมือนทีนักพฤกษศาสตร์ศึกษา พรรณไม้ หรือ นกั สตั ววทิ ยาศึกษาสัตวต์ ่าง ๆ และการศึกษาโดยองคร์ วม โดยเลือกเขตใดเขตหนึงมา วเิ คราะหส์ ิงมีชีวิตทุกชีวติ ทีอาศยั อยใู่ นเขตนนั ๆ ตลอดจนความสมั พนั ธร์ ะหว่างสิงมีชีวติ แต่ละชนิดที เรียกว่า “นิเวศวิทยา” คือการศึกษาสิงมีชีวติ ร่วมกนั เป็นระบบนิเวศ

88 การจัดลําดบั ชนั ของชีวภาพ ชีวภาค ระบบนิเวศ และแหล่งทีอยู่ โลกของสิงมีชวี ติ ทงั หมดก็คือ “ชีวภาค” ส่วนหนึงๆ ของชีวภาคจะสัมพนั ธเ์ กียวขอ้ งกับส่วน อืนๆ ไม่ทางตรงก็ทางออ้ ม แต่ชีวภาคทงั หมดนันซบั ซ้อนและมขี อบเขตกวา้ งใหญ่ไพศาลจนไม่อาจ นาํ มาศกึ ษารวมกนั ทีเดยี วได้นักนิเวศวทิ ยาจงึ แบง่ ชีวภาคออกเป็นหน่วยยอ่ ยทีครอบคลุมเฉพาะพชื หรือ สัตว์ เช่น ป่ าดิบชืนเขตร้อน ป่ าแล้ง หรือป่ าสนเขตหนาวเหนือ โดยเรี ยกแต่ละหน่วยว่า “ระบบ นิเวศวิทยา” แต่ระบบนิเวศวทิ ยาก็ใหญ่โตมาก ในบางส่วนของโลก พืนป่ าชนิดเดียวกันอาจมอี าณา บริเวณกวา้ งไกลหลายร้อยหลายพนั ตารางกโิ ลเมตร การสาํ รวจปรากฏการณ์ในระบบนิเวศหนึง ๆ นกั นิเวศวทิ ยาจะพจิ ารณาส่วนยอ่ ย ๆ ทีมีสปี ชีส์ สาํ คญั อาศยั อย่เู ทา่ นนั โดยส่วนย่อยของระบบนิเวศนีเรียกว่า “แหล่งทีอยู่” ป่ าดิบชืน ป่ าเขตร้อน ป่ าดิบชืนหรือป่ าเขตร้อนตังอยู่บริเวณรอบเสน้ ศูนยส์ ูตร เป็ นป่ าทีมีความหลากหลายทาง ชีวภาพทีสุดบนโลก เพราะมีพืชและสัตว์มากมายหลายพันธุ์ สภาพของป่ าเออื ต่อสิงมีชีวิตมาก หมตู่ ้นไมจ้ ะต่อสูแ้ ยง่ ชิงพืนทีกัน ยดื รากแผก่ ิงก้านสาขารับแสงอาทิตย์ ทาํ ใหใ้ นป่ ามีตน้ ไมใ้ บหญ้า นานาชนิดครอบคลุมพืนทีถึงสามระดบั เหมือนคนมีชีวิตอยคู่ อนโด เพราะหญา้ และไมพ้ ุ่มบางชนิด ปรับตวั ขึนไปอยู่บนกงิ กา้ น ลาํ ตน้ ไมห้ รือเปลียนรูปเป็นไมเ้ ลือยเกียวพนั ตน้ ไมอ้ ืน

89 ป่ าดิบชืนในทวีปเอเชียเรียกว่าป่ ารกหรือป่ ามรสุม ซึงแตกต่างจากป่ าดิบชืนอืน ๆ ตรงทีไม่ได้ มีฝนตกตลอดเวลา แต่จะตกเป็ นฤดูกาล ฤดฝู นของป่ าเหล่านีจะขึนอยู่กบั ลมมรสุมทนี าํ สายฝนอนั หนกั หน่วงมาตกในฤดรู อ้ นแต่ในฤดูหนาวจะกลายเป็นลมแลง้ ภาพป่ าบริเวณอทุ ยานแห่งชาติตาพระยา จงั หวดั สระแกว้ ป่ าดิบชืนเป็ นปอดของโลกเพราะเป็นทีผลิตออกซิเจนปริมาณมหาศาล การทาํ ลายป่ าของ มนุษยอ์ ยา่ งไมห่ ยดุ ยงั อาจทาํ ใหพ้ ืชและสัตวห์ ลายชนิดสญู พนั ธุ์ มหาสมุทร สิงสําคัญทีทําให้โลกแตกต่างจากดาวเคราะห์ดวงอืน ๆ ในระบบจักรวาลหรื อเอกภพ (Universal) คือ แหลง่ นาํ อนั อดุ มสมบูรณซ์ ึงมมี ากถึงสองในสามส่วนของพืนทีผิวโลก ดงั นนั ภมู ิอากาศ บนโลกจึงไดร้ ับอทิ ธิพลส่วนใหญ่จากมหาสมุทร ซึงรวบรวมและกระจายพลงั งานแสงอาทิตยอ์ ย่าง ช้า ๆ หากไม่มีมหาสมุทร ภูมิอากาศจะแตกต่างกันอยา่ งสุดขวั โดยอุณหภูมิระหว่างกลางวันและ กลางคืนจะต่างกนั ถงึ 250 องศาเซลเซียส สิงมชี วี ติ ยุคแรก ๆ จึงใช้เวลานานมากกว่าจะขึนจากนาํ มาสู่ บนพืนดินทีเตม็ ไปดว้ ยรังสีอลั ตราไวโอเลตทแี สนอนั ตรายได้ นนั หมายถึงการเกิดขึนของชนั โอโซน เมอื ราว 500 ลา้ นปี ก่อน ทาํ ให้สิงมีชีวติ สามารถปรับตวั เขา้ กบั สภาพแวดลอ้ มบนพืนทวปี ได้ ภมู ิประเทศใตม้ หาสมุทร มรี ูปแบบหลกั คือสนั เขาใตท้ ะเลและร่องลกึ ใต้ทะเล สนั เขาใต้ทะเล คือกลมุ่ เทือกเขาซึงยาวมากกวา่ เทือกเขาบนพนื ดิน และร่องลึกใตท้ ะเลคอื รอยแยกลึกทีเป็นต้นเหตุของ การเกิดแผน่ ดินไหวครังใหญ่บนพืนโลกส่วนมาก

90 องค์ประกอบของระบบนเิ วศ การจาํ แนกองคป์ ระกอบของระบบนิเวศ ส่วนใหญ่จะจาํ แนกไดเ้ ป็ นสององคป์ ระกอบหลกั ๆ คือ องค์ประกอบทีไมม่ ีชีวิต (Abiotic) และองคป์ ระกอบทมี ีชีวิต (Biotic) 1. องค์ประกอบทีไมม่ ีชวี ติ (Abiotic component) 1.1 สารประกอบอินทรีย์ (Organic compound) เชน่ โปรตนี ไขมนั คาร์โบไฮเดรต วิตามิน สารเหลา่ นีมกี ารหมนุ เวยี นใชใ้ นระบบนิเวศ เรียกวา่ วฏั จกั รของสารเคมี ธรณีชวี ะ (biogeochemical cycle) 1.2 สารประกอบอนินทรีย์ (Inorganic compound) เช่น นาํ คาร์บอนไดออกไซด์ ฯลฯ, สภาพแวดลอ้ มทางกายภาพ (Abiotic environment) เช่น อุณหภมู ิ แสงสว่าง ความกดดัน พลงั งาน สสาร สภาพพืนที และสภาพสิงแวดลอ้ ม พลังงานแสง พลงั งานไฟฟ้ า พลงั งานปรมาณู และซาก สิงมีชีวิตเน่าเปื อยทบั ถมกนั ในดิน (Humus) เป็ นต้น ซึงสิงเหล่านีเป็ นองคป์ ระกอบสําคัญในเซลล์ สิงมชี วี ิต 2. องคป์ ระกอบทีมชี ีวิต (Biotic components) ทีมาจาก พชื สตั วต์ ่าง ๆ ตงั แต่ชนิดที มองเห็นดว้ ยตาเปลา่ ไปจนถึงชนิดทีไม่สามารถมองเหน็ ดว้ ยตาเปลา่ ซงึ สามารถแบง่ ออกได้ ดงั นี 2.1 ผูผ้ ลิต (Producer or Autotrophic) ได้แก่ สิงมีชีวิตทีสร้างอาหารเองได้ (Autotroph) จากสารอนินทรียส์ ่วนมากจะเป็นพชื ทมี คี ลอโรฟิ ลล์

91 ภาพพืช แหล่งสร้างอาหารให้แก่สิงมชี ีวิต 2.2 ผู้บริ โภค (Consumer) ได้แก่ สิงมีชีวิตทีไม่สามารถสร้างอาหารเองได้ (Heterotroph) ตอ้ งไดก้ ินสิงมีชีวติ อนื เป็ นอาหาร เนืองจากสตั วเ์ หลา่ นีมีขนาดใหญ่จึงเรียกว่า แมโคร คอนซมู เมอร์ (Macro consumer) โดยแบ่งชนิดสิงมชี วี ิตจากพฤติกรรมการกินเป็น อยา่ ง ไดแ้ ก่ ง กินพชื เชน่ โค กระบือ ง กินสัตว์ เช่น เสือ สิงโต ง กินทงั พืชและสตั ว์ เช่น มนุษย์ ไก่ ง กินซาก เชน่ แร้ง มด ภาพแลน (แลนเป็ นสิงมชี ีวิตทีจดั อยใู่ นกลุ่มผบู้ ริโภค)

92 2.3 ผูย้ ่อยสลายอินทรียสาร (decomposer, saprotroph, osmotroph หรือ micro Consumer) คือ พวกแบคทีเรีย ไดแ้ ก่สิงมีชีวติ ขนาดเล็กทีสร้างอาหารเองไมไ่ ด้ เช่น แบคทีเรีย เห็ด รา (Fungi) และแอกติโนมัยซีต (Actinomycete) ทําหน้าทีย่อยสลายซากสิงมีชีวิตทีตายแลว้ ในรูปของ สารประกอบโมเลกลุ ใหญ่ให้กลายเป็นสารประกอบโมเลกุลเลก็ ในรูปของสารอาหาร (Nutrients) เพือใหผ้ ผู้ ลิตนาํ ไปใชไ้ ดใ้ หม่อีก ภาพเห็ด http://io.uwinnipeg.ca/~simmons/16cm05/1116/16ecosys.htm