เอกสารประกอบการเรียนรายวิชาชีววิทยา 3

เรื่อง การสลายสารอาหารระดบั เซลล์ (Cellular respiration) -47- ปฏกิ ิริยารดี อกซ์ (redox reaction) ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสารในปฏิกิริยาเคมี คือปฏิกิริยาออกซิเดชัน- รดี กั ชนั (oxidation-reduction reaction) หรอื เรียกวา่ ปฏกิ ิริยารดี อกซ์ (redox reaction) 1. ปฏิกิริยาออกซิเดชัน (oxidation reaction) คือปฏิกิริยาที่มีการให้อิเล็กตรอน โดยสารที่ทำ หนา้ ท่ีเป็นตัวใหอ้ ิเล็กตรอน เรียกว่า ตัวรดี ิวซ์ (reducing agent) 2. ปฏกิ ริ ยิ ารดี ักชนั (reduction reaction) คือปฏิกริ ิยาที่มีการรบั อิเล็กตรอน โดยสารที่ทำหน้าที่ เป็นตวั รบั อิเลก็ ตรอน เรียกวา่ ตัวออกซไิ ดซ์ (oxidizing agent) กระบวนการสร้าง ATP (Phosphorylation) สิ่งมชี ีวติ ใช้ ATP ในกระบวนการตา่ ง ๆ อย่างตอ่ เน่ืองตลอดเวลา ATP ทีถ่ ูกสลายไป สามารถถูกสร้าง ขึ้นมาใหม่ด้วยการรวมตัวระหว่าง ADP กับหมู่ฟอสเฟต เรียกกระบวนการน้ีว่าฟอสโฟริเลชัน (phosphorylation) ซึ่งแบ่งออกเป็น 3 ประเภท 1. Oxidative Phosphorylation เป็นการสร้าง ATP จากการถ่ายทอดอิเล็กตรอนโดยมีตัวรับส่ง เชน่ NADH, FADH2, และมี O2 เปน็ ตวั รับอเิ ล็กตรอนตวั สดุ ท้าย NADH, FADH2 Electron-Transfer Chain 2H+ + ½ O2 H2O ADP + Pi ATP กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-48- เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชั้นมธั ยมศกึ ษาปีที่ 5 2. Photophosphorylation เป็นกระบวนการสรา้ ง ATP จากการสงั เคราะห์ด้วยแสง 3. Substrate Phosphorylation เป็นกระบวนการสรา้ ง ATP โดยมี Enzyme เปน็ ตัวกระตนุ้ ตัวขนส่งอเิ ล็กตรอน ในกระบวนการสลายสารอาหารระดับเซลล์จะมีการถ่ายโอนอิเล็กตรอน โดยตัวนำอิเล็กตรอนที่สำคัญ หลัก ๆ 2 ตัว คือ  NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide) : เป็นตัวนำอิเล็กตรอนและโปรตอน เมื่อ NAD+ รับ 2 อิเล็กตรอน (e-) และ 1 โปรตอน (H+) จะ กลายเป็น NADH ซ่ึงเป็นสารให้พลังงานสูงและจะเปน็ ตัวให้อเิ ล็กตรอน เมื่อเข้าสขู่ ัน้ ตอนการถ่ายทอด อเิ ลก็ ตรอน NADH 1 โมเลกุล จะให้ 3 ATP  FAD+ (Flavin Adenine Dinucleotide) : เป็นตัวนำอิเล็กตรอนและโปรตอน เมื่อ FAD+ รับ 2 e- และ 2 H+ จะเปลี่ยนเป็น FADH2 และจะเป็น ตัวให้อิเล็กตรอน เมื่อเข้าสู่ขั้นตอนการถ่ายทอดอิเล็กตรอน FADH2 1 โมเลกุล จะให้ 2 ATP FAD+ FADH2 กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่ือง การสลายสารอาหารระดับเซลล์ (Cellular respiration) -49- กระบวนการสลายสารอาหารระดับเซลล/์ การหายใจระดับเซลล์ กระบวนการหายใจระดับเซลล์เป็นปฏิกิยาท่ีเกิดขึ้นภายในเซลล์ โดยมีทิศทางตรงกันข้ามกับกระบวน การสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis) ในปฏิกิริยาหายใจระดับเซลล์ คาร์โบไฮเดรตจะถูกออกซิไดส์เพื่อ สร้างเป็นพลังงาน ส่วนแก๊สออกซิเจนจะถูกใช้ไปและได้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นผลิตภัณฑ์ แต่ใน กระบวนการสังเคราะหด์ ้วยแสงแกส๊ คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกรดี วิ ซ์ใหก้ ลายเป็นคาร์โบไฮเดรต การสลายโมเลกุลคารโ์ บไฮเดรต สารอาหารหลักที่เซลล์ใช้เป็นแหล่งพลังงานคือ คาร์โบไฮเดรต โดยเฉพาะอย่างยิ่งกลูโคส (glucose) จะเป็นสารอาหารสำคัญในการเริ่มปฏกิ ิริยาการสลายสารอาหารของเซลล์ ในการสลายโมเลกุลคาร์โบไฮเดรต แบ่งออกเป็น 2 กระบวนการคือ การหายใจแบบใชอ้ อกซิเจน (aerobic respiration) และ การหายใจแบบไม่ ใช้ออกซเิ จน (anaerobic respiration) 1. การหายใจแบบใชอ้ อกซเิ จน (aerobic respiration) การสลายกลูโคสไม่ได้มีเพียงขั้นตอนเดียวแต่จะมีลักษณะเป็นปฏิกิริยาหลายๆขั้นตอน เชื่อมต่อกันเพื่อควบคุมให้มีการปลดปล่อยพลังงานออกมาทลี ะขั้นๆ ไมใ่ ห้เซลล์ไดร้ ับอนั ตรายจากการ ปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมาพร้อมกันในคราวเดียว โดยปฏิกิริยาเหล่านี้จะแบ่งออกได้เป็น 4 ข้นั ตอนคอื กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-50- เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชนั้ มัธยมศกึ ษาปีท่ี 5 1.1 ไกลโคไลซสิ (Glycolysis) 1.2 การสร้างแอซีติลโคเอนไซม์ เอ (Acetyl CoA production) 1.3 วัฏจักรเครบส์ (Krebs cycle) หรือวัฏจักรกรด ซิตรกิ (citric acid cycle) 1.4 กระบวนการถา่ ยทอดอเิ ลก็ ตรอน 1.1 ไกลโคไลซิส (Glycolysis) ขน้ั ตอนนเ้ี กิดข้นึ ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ เปน็ ข้ันตอนทีเ่ ปลย่ี นกลโู คส (C6) ให้กลายเป็นไพรูเวต (C3) กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่ือง การสลายสารอาหารระดบั เซลล์ (Cellular respiration) -51- สรุปไกลโคไลซสิ 10 ขน้ั ตอน กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-52- เอกสารประกอบการเรยี นรายวิชา ว32241 ชีววิทยา 3 ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปีที่ 5 1.2 การสร้างแอซตี ลิ โคเอนไซม์ เอ (Acetyl CoA production) ขั้นตอนน้ีจะมีกรดไพรูวิกเป็นสารเริ่มต้น ในสภาวะที่มีออกซิเจนกรดไพรูวิกแต่ละโมเลกุลจะ ผ่านเข้าสู่ไมโทคอนเดรียได้อย่างอิสระและจะถูกออกซิไดซ์โดย NAD+ และปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ 1 โมเลกุลเกิดเป็นกรดอะซิติก (acetic acid: CH3COOH) ซึ่งหลังจากนั้นจะถูกตรึงเข้ากับโคเอนไซม์ เอ (coenzyme A: CoA) ไดเ้ ป็นอะเซทลิ โคเอนไซม์ เอ (acetyl CoA) ข้นั ตอนท้งั หมดนี้มีเอนไซม์ไพรู เวตดีไฮโดรจีเนสคอมเพลกซ์ (pyruvate dehydrogenase complex) ซึ่งอยู่ในแมทริกซ์ (matrix) ของไมโทคอนเดรียเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้นเมื่อเริ่มต้นจากกลูโคส 1 โมเลกุลจะได้เป็นอะเซทิลโค เอนไซม์ เอ 2 โมเลกุล คาร์บอนไดออกไซด์ 2 โมเลกุล และNADH 2 โมเลกุล สรุป กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เรื่อง การสลายสารอาหารระดับเซลล์ (Cellular respiration) -53- 1.3 วฏั จกั รเครบส์ (Krebs cycle) หรอื วฏั จกั รกรดซิตรกิ (citric acid cycle) เป็นวัฎจักรเครบส์ (Krebs cycle) เป็นขั้นตอนที่เกิดขึ้นโดยการทำงานของเอนไซม์ในแมทริกซ์ของ ไมโทคอนเดรีย โดยเปน็ ปฏิกริ ยิ าที่สลายอะเซทลิ โคเอนไซม์เอไปเป็นคาร์บอนไดออกไซด์อย่างสมบูรณ์ กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-54- เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชนั้ มัธยมศึกษาปที ี่ 5 สรปุ วฏั จักรเครปส์ (1 รอบ) กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่ือง การสลายสารอาหารระดับเซลล์ (Cellular respiration) -55- 1.4 กระบวนการถา่ ยทอดอิเล็กตรอน (Electron Transport Chain) กระบวนการถา่ ยทอดอิเล็กตรอนไมไ่ ดส้ ร้าง ATP โดยตรง แต่ทำหน้าท่ีชว่ ยส่งผา่ นอเิ ล็กตรอน จากโมเลกุลสารอาหารสู่ออกซิเจน ซึ่งไมโทคอนเดรียจะทำหน้าที่เชื่อมโยงระบบการถ่ายทอดอิเล็กตรอนกับ การสรา้ ง ATP โดยอาศัยกลไกที่เรียกว่า เคมอิ อสโมซิส (chemiosmosis) ซึ่งมกี ระบวนการดงั น้ี 3 4 2 1 1. NADH และ FADH2 ซึ่งเป็นตัวนำอิเล็กตรอน จะส่งต่ออิเล็กตรอนให้กับตัวรับอิเล็กตรอนท่ี แทรกอยู่ ในเยอ่ื หุ้มชัน้ ในของไมโทคอนเดรียและจะมกี ารส่งต่ออเิ ล็กตรอนเป็นทอด ๆ เมอื่ NADH และ FADH2 ปล่อยอิเล็กตรอนและโปรตอนแล้วจะคืนกลับไปสู่รูปเดิมคือ NAD+ และ FAD แล้ว ย้อนกลับไปนำอิเล็กตรอนจากกระบวนการก่อนหน้า ขั้นตอนนี้เกิดขึ้นที่เยื่อหุ้มชั้นในของไมโท คอนเดรีย 2. เมื่อถ่ายทอดอิเล็กตรอนในแต่ละช่วง จะมีการปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมากทำให้พลังงาน ของอิเล็กตรอนลดลงเรื่อย ๆ และจะมีตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายคือออกซิเจน ( O2) ซึ่งให้น้ำ (H2O) เปน็ ผลติ ภัณฑ์ 3. พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการถ่ายทอดอิเล็กตรอนจะถูกนำไปใช้ในการขนส่งโปรตอนท่ี อยู่ใน matrix ไปยังช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มชั้นนอกและชั้นในไมโทคอนเดรีย (Intermembrane space) กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-56- เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชั้นมัธยมศกึ ษาปที ่ี 5 4. โปรตอนบริเวณ Intermembrane space ซึ่งมีความเข้มข้นสูงมากทำให้โปรตอนแพร่กลับคืนสู่ matrix โดยอาศยั ตวั พาผา่ น ATP synthase นำไปสรา้ ง ATP เรยี กขนั้ ตอนนีว้ ่า chemiosmosis สรุปภาพรวมของกระบวนการถา่ ยทอดอิเลก็ ตรอน สรปุ ภาพรวมของการสลายกลโู คสโดยใชอ้ อกซเิ จน การสลายกลูโคสโดยใช้ออกซิเจนเป็นปฏกิ ิริยาท่ีเกิดข้ึนหลายขั้นตอน มีการปลดปลอ่ ยอเิ ล็กตรอนและ การถ่ายเทพลังงานจากกลูโคสเพื่อนำไปสร้างเป็น ATP โดยสามารถสรุปการปลดปล่อยอิเล็กตรอนและ พลงั งานในขนั้ ตอนตา่ ง ๆ และสมการดังตอ่ ไปน้ี 1. ไกลโคไลซสิ 2. การเปลยี่ นกรดไพรวู ิกเป็นแอซีติลโคเอนไซม์ เอ 3. วฏั จักรเครบส์ กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่อื ง การสลายสารอาหารระดับเซลล์ (Cellular respiration) -57- 4. การถา่ ยทอดอเิ ลก็ ตรอน ตารางสรปุ การสลายกลโู คสโดยใช้ออกซเิ จน ข้นั ตอน ATP NADH FADH2 CO2 H2O 1. ไกลโคไลซสิ 2. การสร้างอะซติ ิลโคเอ 3. วัฏจักรเครบส์ 4. การถ่ายทอดอเิ ล็กตรอน 2. การหายใจแบบไม่ใช้ออกซเิ จน (Anaerobic respiration) การสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนหรือเรียกว่ากระบวนการหมัก (fermentation) ใน สภาพที่เซลล์ขาดออกซิเจนทำให้ NADH และ FADH2 ไม่สามารถถ่ายทอดอิเล็กตรอนให้กับตัวรับ อิเล็กตรอนชนิดต่าง ๆ ในไมโทคอนเดรียได้ จึงทำให้เซลล์ขาด NAD+ และ FAD ทำให้กลไกไกลโค- ไลซิสหยุดชะงัก เซลล์จึงแก้ปัญหาโดยการใช้สารอื่นมาเป็นตัวรับอิเล็กตรอนแทนออกซิเจน จึงทำให้ กลไกการสลายสารอาหารดำเนินไปได้ แต่พลังงานที่ได้จะน้อยกว่าการสลายสารอาหารแบบใช้ ออกซิเจน 1. การหมกั แอลกอฮอล์ (Alcoholic fermentation) alcoholic fermentation พบในแบคทีเรียและยีสต์ ในกระบวนการนี้กรดไพรูวิกที่ได้จาก กระบวนการไกลโคลิซิสจะถกู เปลีย่ นเป็นอะซิทัลดไี ฮด์ (acetaldehyde) และกา๊ ซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จากนนั้ acetaldehyde ถูกออกซไิ ดซ์เปลี่ยนเปน็ เอธิลแอลกอฮอล์ (Ethyl alcohol) กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-58- เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ว32241 ชีววิทยา 3 ช้ันมธั ยมศึกษาปีท่ี 5 2. การหมกั กรดแลคตกิ (Lactic acid fermentation) พบในแบคทีเรียบางชนิด ในคนพบในเซลล์กล้ามเนื้อในสภาพที่ขาดออกซิเจนหรือมีปริมาณ ออกซิเจนน้อย เช่นทำงานหนักหรือออกกำลังกาย กรดไพรูวิกจะทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอน เกิด เปน็ กรดแลคติก (Lactic acid) ดงั ภาพกระบวนการหมกั แลคติค การสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนอิเล็กตรอนไม่ได้ผ่านเข้าสู่ขั้นตอนการถ่ายทอด อิเล็กตรอน ดังนั้นพลังงาน ATP ที่ได้จึงเกิดน้อยกว่าการสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจน พลังงาน ATP ที่เกิดข้นึ จะได้มาจากข้ันตอนไกลโคลิซิส 2 ATP ส่วนกรดแลคติกท่ีเกิดขึน้ จะถกู ลำเลียงออกจาก เซลลก์ ลา้ มเนอ้ื ไปยงั ตับ เพอ่ื สงั เคราะห์กลบั เป็นนำ้ ตาลกลโู คสซ่งึ ร่างกายสามารถนำไปใชต้ อ่ ไปได้ กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่อื ง การสลายสารอาหารระดบั เซลล์ (Cellular respiration) -59- เปรยี บเทยี บการสลายกลูโคสโดยใช้ออกซเิ จนและไมใ่ ชอ้ อกซิเจน การสลายโมเลกลุ กรดไขมัน กรดไขมันและกลีเซอรอลที่ได้จากการย่อยไขมัน เมื่อลำเลียงเข้าสู่เซลล์จะเป็นสารตั้งต้นใน กระบวนการสลายสารอาหาร โดยกลีเซอรอลจะถูกเปลี่ยนไปเป็นฟอสโฟกลีเซอรอลดีไฮด์ (phosphoglyceraldehyde, PGAL) ซึ่งจะเข้าสู่กระบวนการไกลโคไลซิส ส่วนกรดไขมันจะมีกระบวนการ เปลี่ยนแปลงทางเคมีโดยปฏิกิริยาที่เรียกว่า เบต้าออกซิเดชั่น (β-oxidation) ซึ่งเกิดขึ้นในไมโทคอนเดรีย โดยการตัดสายไฮโดรคาร์บอนออกทีละ 2 คาร์บอนอะตอม นำไปสร้างเป็นแอซีติลโคเอนไซม์ เอ ซึ่งพร้อมเข้า สู่วัฏจักรเครปส์ต่อไป จะสังเกตได้ว่าคาร์บอนในโมเลกุลของกรดไขมันถูกเปลี่ยนเป็นอะเซทิลโคเอนไซม์เอ ทั้งหมดโดยไม่มีคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นเหมือนกับคาร์โบไฮเดรต นอกจากนี้สัดส่วนของไฮโดรเจนต่อ ออกซเิ จนมีค่าสูง ทำให้สารอาหารประเภทไขมนั เมือ่ สลายแล้วจะใหพ้ ลงั งานสงู กวา่ คาร์โบไฮเดรตและโปรตีน กลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-60- เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ว32241 ชีววิทยา 3 ช้นั มธั ยมศึกษาปที ่ี 5 3. การสลายโมเลกุลกรดอะมิโน กรดอะมิโนนั้นอาจถูกเปลี่ยนแปลงได้หลายแนวทางด้วยกันตามชนิดของกรดอะมิโนนั้น ๆ เช่น กรดอะมิโนบางชนิดเปล่ียนไปเป็นกรดไพรูวิก บางชนิดเปลี่ยนไปเป็นแอซีติลโคเอนไซม์ เอ บางชนิดเปลีย่ นไป เป็นสารตัวใดตัวหนึ่งในวัฏจักรเครบส์ แต่พบว่าทุกครั้งก่อนที่โมเลกุลของกรดอะมิโนจะเปลี่ยนเป็น สารประกอบตัวใดตวั หนง่ึ ตามทกี่ ลา่ วมาจะต้องมกี ารกำจัดหมู่อะมโิ น (-NH2 ) ออกจากโมเลกลุ ของกรดอะมิโน กอ่ น ใหเ้ หลอื แต่โครงของคารบ์ อน (carbon skeleton) ซงึ่ สามารถนำไปใช้ในกระบวนการอื่นๆ ตอ่ ไป หมู่อะมิโนสามารถูกกำจัดได้โดยการทำงานของเอนไซม์ deaminase หรือย้ายหมู่อะมิโนไปอยู่กับ โมเลกุลของสารประกอบตัวอื่นโดยการทำงานของเอนไซม์ transaminase หมู่อะมิโนที่หลุดออกมานี้จะ เปลี่ยนเป็นแอมโมเนีย ซึ่งร่างกายจะมีกระบวนการเปลี่ยนไปเป็นยูเรียหรือกรดยูริค และกำจัดอออกนอก ร่างกายโดยระบบขับถา่ ยตอ่ ไป จะเห็นได้ว่าทงั้ การสลายกลโู คส กรดไขมัน และกรดอะมิโนจะใหส้ ารซ่ึงเข้าสู่กระบวนการหายใจระดับ เซลล์ในขั้นตอนต่างๆ ได้ซึ่งก็จะมีผลในการสร้างพลังงานให้แก่เซลล์และสิ่งมีชีวิต ดังนั้นคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีนจึงเป็นสารอาหารที่เป็นแหล่งพลังงานของเซลล์และร่างกายสิ่งมีชีวิตทุกชนิด การสลายโมเลกุล กลโู คส กรดไขมัน และกรดอะมิโน กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่ือง การสลายสารอาหารระดบั เซลล์ (Cellular respiration) -61- ใบงานที่ 3 ทบทวนการสลายสารอาหารระดบั เซลล์ ตอนท่ี 1 คำชแี้ จง : จงเตมิ คำลงในชอ่ งว่างใหถ้ กู ต้องและระบายสีให้สวยงาม กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-62- เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ช้นั มธั ยมศกึ ษาปีที่ 5 1. จากภาพขา้ งต้นคือกระบวนการใดในการสลายสารอาหารระดับเซลล์ ................................................................................................................................................ 2. เกดิ ขน้ึ บรเิ วณใดของเซลล์ ................................................................................................................................................ 3. ผลิตภณั ฑ์สทุ ธิที่เกดิ ข้นึ ได้แก่ ................................................................................................................................................ กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่ือง การสลายสารอาหารระดับเซลล์ (Cellular respiration) -63- 1. จากภาพขา้ งตน้ คือกระบวนการใดบ้างในการสลายสารอาหารระดบั เซลล์ ................................................................................................................................................ 2. แต่ละกระบวนการเกดิ ข้ึนบรเิ วณใดของเซลล์ ................................................................................................................................................ 3. ผลิตภัณฑส์ ทุ ธทิ ่ีเกิดขนึ้ ในแต่ละกระบวนการได้แก่ .............................................................................................................. .................................................. ............................................................................................................................. ................................... 4. จากภาพขา้ งต้นคือกระบวนการใดในการสลายสารอาหารระดบั เซลล์ ................................................................................................................................................ กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-64- เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชน้ั มัธยมศึกษาปีที่ 5 5. จากภาพ A คือ ............................................................................................................................. ............ B คือ ..................................................................................................... .................................... C คอื ............................................................................................................................. ............ O คือ ......................................................................................................................................... 6. ผลิตภณั ฑ์สุทธิท่เี กิดข้นึ ไดแ้ ก่ ................................................................................................................................................ กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

เรอื่ ง การสลายสารอาหารระดับเซลล์ (Cellular respiration) -65- ตอนท่ี 2 คำช้ีแจง : จงหาคำศพั ท์ทตี่ รงกบั คำอธิบายดา้ นล่างให้ถกู ต้อง กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-66- เอกสารประกอบการเรยี นรายวิชา ว32241 ชีววิทยา 3 ชัน้ มธั ยมศึกษาปีที่ 5 กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่อื ง การสลายสารอาหารระดับเซลล์ (Cellular respiration) -67- ใบงานที่ 4 : เชอ่ื มโยงข้อสอบเขา้ มหาวทิ ยาลยั เรอื่ งการสลายสารอาหารระดบั เซลล์ 1. ในวถิ ีไกลโคลซิ สิ ข้อใดเป็นปฏกิ ริ ิยาท่ีมกี ารใช้ ATP ก. glucose → glucose 6 phosphate ข. fructose 6 phosphate → fructose 1, 6 bisphosphate ค. dihydroxy acetone phosphate → glyceraldehyde 3 phosphate ง. 2-phosphoglycerate → phosphoenolpyruvate 1. ขอ้ ก และ ข 2. ข้อ ก และ ง 3. ขอ้ ข และ ค 4. ขอ้ ข และ ง 2. การเปลย่ี นกรดไพรูวิกไปเป็นแอซิทลิ โคเอนไซม์เอ จะมีการปลดปล่อยพลังงานออกมาในรปู ใด 1. ATP 2. NADH 3. ATP+ NADH 4. NADH + FADH2 3. ในการสลายกลโู คสดว้ ยกระบวนการหายใจระดบั เซลล์ มคี าร์บอนไดออกไซดเ์ กดิ ขนึ้ ในขนั้ ตอนใดตอ่ ไปน้ี 1. glycolysis 2. electron transport chain 3. pyruvate oxidation และ Krebs cycle 4. glycolysis และ pyruvate oxidation 4. ถา้ เซลลก์ ลา้ มเนื้อลายใชน้ ำ้ ตาลกลโู คส 3 โมเลกุลในการหายใจระดับเซลล์แบบไมใ่ ชอ้ อกซิเจนอย่างสมบูรณ์ จะให้ผลผลติ ในขอ้ ใด 1. 3 ไพรเู วต และ 3 กรดแลกติก 2. 6 ไพรูเวต และ 6 ATP 3. 6 กรดแลกตกิ และ 6 ATP 4. 3 กรดแลกตกิ และ 3 NADH 5. ในการหายใจระดับเซลล์แบบใชอ้ อกซเิ จน ATP ส่วนใหญส่ ังเคราะห์ขน้ึ ในขนั้ ตอนใด 1. glycolysis 2. Krebs cycle 3. electron transport chain 4. ข้ันตอนการสร้าง acetyl CoA กลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-68- เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ว32241 ชีววิทยา 3 ชนั้ มัธยมศึกษาปีที่ 5 6. ขอ้ ใดเปน็ ผลผลิตทเี่ กิดจากปฏิกริ ยิ า glycolysis และ alcoholic fermentation โดยใช้กลูโคสเป็นสารต้ังตน้ 1. Ethanol, CO2 2. ATP, ethanol, CO2 3. ATP, NADH, ethanol, CO2 4. ATP, NAD+, ethanol, CO2 7. จากกราฟแสดงความเขม้ ขน้ ของ กรดแลกติกในเลอื ดดงั ภาพ ขอ้ ใดกลา่ วไดถ้ ูกตอ้ ง 1. ระยะ P และ R เปน็ ระยะท่มี ีการสลายอาหารแบบใช้ออกซิเจน 2. ระยะ P เปน็ ระยะทมี่ ีการสลายอาหารแบบไม่ใชอ้ อกซิเจนและไดแ้ กส๊ CO2 3. ระยะ Q เปน็ ระยะที่มกี ารสลายอาหารแบบไม่ใช้ออกซเิ จนและได้แก๊ส CO2 4. ระยะ R เป็นระยะท่ีมกี ารสลายอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนแต่ไม่เกดิ แก๊ส CO2 8. ระบบไซโทโครมท่ี inner membrane ของไมโทคอนเดรยี เก่ยี วขอ้ งกบั กจิ กรรมใดในการหายใจระดับเซลล์|139.**| 1. electron transfer 2. ทำหน้าท่เี ดียวกนั กบั ATP synthase 3. ดำเนินปฏกิ ิรยิ า phosphorylation/dephosphorylation 4. ดำเนินปฏกิ ริ ยิ า decarboxylation และได้ CO2 เป็นผลิตภณั ฑ์ 9. จากแผนภาพต่อไปน้ี X ATP, Y และ Z คือข้อใด ตามลำดับ 1. 1. FADH2, O2 2. 2, NAD, O2 3. 2, NADH + H+, CO2 4. 4, NADH2, CO2 10. สารสกดั จากเซลลย์ สี ตม์ ีเอนไซม์ทจ่ี ำเป็นสำหรับการสร้างแอลกอฮอล์ ถา้ บม่ สารสกัดในภาวะขาดออกซเิ จน จะเปน็ ดังสมการ C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP ปฏิกิรยิ านไ้ี มส่ มั พนั ธก์ ับข้อสรุปใด 1. เกดิ ในไซโทพลาซึมของเซลลย์ สี ต์ 2. เกิดปฏกิ ริ ิยา 2 ขั้นใหญ่ คอื glycolysis และ fermentation 3. พลงั งาน 2 ATP ได้จาก alcoholic fermentation 4. ตวั รดี วิ ซใ์ นปฏกิ ริ ยิ านี้ คือ NADH กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

ระบบหายใจ 3 การแลกเปล่ียนแก๊สของ การแลกเปลยี่ นแกส๊ ของ การหายใจของคน P. 76 ใบงาน P.87 สิ่งมีชวี ติ เซลล์เดยี ว P. 70 สงิ่ มีชวี ิตหลายเซลล์ P. 72 ผลการเรยี นรู้ท่ีคาดหวงั 1. สืบค้นข้อมูล อธิบาย และเปรียบเทียบโครงสร้างที่ทาหน้าท่ีแลกเปลีย่ นแก๊สของฟองน้า ไฮดรา พลานาเรยี ไสเ้ ดอื นดนิ แมลง ปลา กบ และนก 2. สังเกต และอธิบายโครงสร้างของปอดในสัตว์เล้ียงลกู ดว้ ยนา้ นม รายการหนงั สืออ้างอิง

-70- เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชนั้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 5 หนว่ ยการเรยี นรทู้ ี่ 3 ระบบหายใจ (RESPIRATORY SYSTEM) ส่ิงมชี วี ติ ทกุ ชนิดตอ้ งการพลงั งานสาหรับนามาใช้ในกจิ กรรมต่าง ๆ พลังงานเหล่านี้ได้มาจากการสลาย สารอาหารโดยกระบวนการหายใจระดับเซลล์ทส่ี รา้ งสารพลังงานสงู เชน่ ATP ซึง่ สว่ นใหญไ่ ด้มาจากการสลาย สารอาหารระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน (ดังที่ได้กล่าวในหน่วยการเรียนรู้ที่ 2) โดยกระบวนการดังกล่าวจะมี การใช้แก๊สออกซิเจน (O2) และมีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เกิดขึ้นซึ่งต้องกาจัดออกจากร่างกาย กระบวนการที่กล่าวมาเป็นกระบวนการที่เกิดข้ึนอยา่ งต่อเนื่อง จึงมีการแลกเปลีย่ นแก๊ส (gas exchange) ขึ้น เพือ่ หมุนเวยี นแก๊สออกซเิ จน และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ร่างกายสัตว์แต่ละชนิดมีความต้องการแลกเปลี่ยนแก๊สเพ่ื อนาไปใช้ในกิจกรรมของเซลล์เหมือนกัน แตม่ ีความแตกตา่ งกนั ในด้านโครงสรา้ งท่ใี ชใ้ นการหายใจ ดังภาพตอ่ ไปนี้ โครงสรา้ งทีใ่ ช้ในการแลกเปล่ียนแกส๊ ของสงิ่ มีชวี ติ ทีม่ โี ครงสรา้ งไม่ซบั ซอ้ น สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในน้าจะได้รับแก๊สออกซิเจนซึ่งละลายอยู่ในน้าแพร่เข้าสู่อวัยวะหายใจโดยตรง โดยแก๊สออกซิเจนในน้ามีปริมาณ 0.446% ซึง่ น้อยกวา่ ในอากาศมากเพราะในอากาศมีแก๊สออกซิเจนถึง 21% ดังนั้นสัตว์ที่อาศัยอยู่ในน้าจึงต้องทาให้น้าไหลผ่านบริเวณที่มีการแลกเปลี่ยนแก๊สอย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้แก๊ส ออกซิเจนมากและเพยี งพอแก่การดารงชวี ติ อะมีบาและพารามีเซียมเป็นโพรติสต์ที่อาศัยอยู่ในน้าจะใช้เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) ในการแลกเปล่ียนแก๊ส โดยการแพร่ (diffusion) ของแก๊สโดยตรง กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เรอ่ื ง ระบบหายใจ (Respiratory system) -71- อะมีบา พารามีเซียม สว่ นในสตั ว์หลายเซลล์ที่อาศยั อยใู่ นน้า เชน่ ฟองนา้ ไฮดรา และพลานาเรียนั้น จะจัดให้ผิวด้านนอก หรอื เซลลท์ กุ เซลล์ในร่างกายสัมผัสกบั น้า ทาให้ออกซเิ จนเคลื่อนเข้าไปโดยการแพร่จากเซลลห์ น่ึงไปยงั อีกเซลล์ หนึ่ง และต่อเนื่องกนั ไปตามลาดับจนถงึ เซลล์ที่อยู่ด้านในสดุ โดยเฉพาะ พลานาเรียนั้นมีการปรับโครงสรา้ งให้ ลาตวั แบน เพ่อื เพ่มิ พนื้ ทผี่ ิวในการ แลกเปลีย่ นแก๊ส และเน้อื เย่อื ชนั้ กลางมเี ซลล์ที่เกาะกันอย่างหลวม ๆ เพื่อให้ เกดิ การแพร่เข้าสู่เนื้อเย่ือชนั้ ในไดเ้ ร็วขนึ้ ฟองนา้ ไฮดรา พลานาเรีย ไสเ้ ดอื นดิน สาหรับไส้เดือนดินเป็นสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนบก มีลาตัวกลม พื้นที่ผิวบางส่วนสัมผัสกับดิน ทาให้มีพื้นที่ผิวใน การแลกเปลี่ยนแก๊สน้อยลง ดังน้ันไส้เดือนดินจึงต้องมีการ ปรับโครงสร้างเพื่อให้ทุกเซลล์ได้รับแก๊สอย่างทั่วถึงโดยจะใช้ ผิวหนังที่บางและมีการขับสารเมือกออกมาเพื่อให้ผิวหนงั ชุ่ม ชื้นช่วยในการแลกเปลี่ยนแก๊ส และใช้ระบบไหลเวียนเลือด ชว่ ยในการลาเลยี งแกส๊ ไปยังทั่วทุกเซลล์ กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-72- เอกสารประกอบการเรยี นรายวิชา ว32241 ชีววิทยา 3 ช้ันมัธยมศึกษาปที ี่ 5 โครงสร้างท่ีใช้ในการแลกเปลี่ยนแกส๊ ของส่ิงมีชีวิตทีม่ ีโครงสร้างซบั ซ้อน แมลง (Insect) แมลงจะใช้ระบบท่อลม (tracheal system) ในการแลกเปลี่ยนแก๊ส โดยที่ระบบท่อลมประกอบด้วย รูเปิด (spiracle) ทีบ่ ริเวณสว่ นอกและส่วนทอ้ ง ทอ่ ลม (trachea) ซ่ึงแตกแขนงเป็นท่อขนาดเล็กและมีผนังบาง มาก เรียกว่า ท่อลมฝอย (tracheole) ซึ่งจะแทรกกระจายเข้าสู่ทุกส่วนของร่างกายทาหน้าที่แลกเปลี่ยนแกส๊ ในขณะหายใจลาตัวของแมลงจะมีการเคลื่อนไหวและขยับอยู่เสมอทาให้อากาศไหลเข้าทางรูเปิด (spiracle) และเข้าสู่ถุงลม (airsac) แล้วจึงผ่านไปตามท่อลมและท่อลมย่อยซ่ึงมีผนังบางทาให้เกิดการแลกเปลี่ยนแก๊สได้ อย่างดี ดงั น้ันระบบหมนุ เวยี นเลือดของแมลงจงึ ไม่ค่อยมีความสาคญั มากนัก เพราะเนอ้ื เยื่อได้รับแกส๊ ออกซิเจน จากทอ่ ลมย่อยโดยตรง แมงมมุ (Spider) แมงมุมบางชนิดจะใช้ปอดแผง (book lung) ในการแลกเปลี่ยนแก๊ส ซึ่งมีลักษณะคล้ายเหงือกยื่น ออกมานอกร่างกายทาให้สูญเสียความชื้นได้ง่าย และต้องการของเหลวไหลเวียนในโครงสร้างเพื่อเพ่ิม ประสิทธิภาพในการลาเลียงให้ท่ัวสว่ นต่าง ๆ ในร่างกาย กลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

เร่อื ง ระบบหายใจ (Respiratory system) -73- ปลา (Fish) ปลาใชเ้ หงือก (Gills) เปน็ โครงสรา้ งในการแลกเปลยี่ นแกส๊ เหงอื กของปลามีลักษณะเปน็ แผง เรียกแต่ ละแผงว่า กิลอาช (gill arch) แต่ละกิลอาชจะมีแขนงแยกออกมาเป็นซี่ ๆ มากมายเรียกแต่ละซี่นี้ว่า กิลฟิลาเมนต์ (gill filament) ในแต่ละกิลฟิลาเมนต์จะมีส่วนที่นูนขึ้นมาเรียกว่า กิลลาเมลลา (gill lamella) ซึ่งภายในกิลลาเมลลา แตล่ ะอันจะมีรา่ งแหของเสน้ เลือดฝอยอยแู่ ละบรเิ วณนี้จะเป็นบรเิ วณท่มี ีการแลกเปล่ียน แก๊สซึ่งเป็นการเพิ่มพื้นที่ที่จะสัมผัสกับน้า ได้มากขึ้นทาให้ออกซิเจนในน้าแพร่เข้าสู่เส้น เลือดฝอยภายในเหงือกได้อย่างเพียงพอและ ในขณะเดียวกันแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ใน เส้นเลือดฝอยกจ็ ะแพร่ออกจากเส้นเลือดฝอย เขา้ สนู่ า้ รอบตวั ปลาไดอ้ ยา่ งดดี ้วย นอกจากนี้ปลายงั ว่ายนา้ อย่เู สมอ ทา ให้น้าที่มีออกซิเจนผ่านเข้าทางปากและผ่าน ออกทางเหงือกอยู่ตลอดเวลาจึงช่วยให้มัน แลกเปลี่ยนแก๊สได้ดีขึ้น ถ้าสังเกตจะเห็นว่า กระดูกปิดเหงือก (operculum) ของปลาจะ ขยับอยู่ตลอดเวลาซึ่งจะทาให้เกิดการ หมุนเวยี นของนา้ ท่ีเหงือกดยี ่ิงขึ้นและเกิดการ แลกเปล่ยี นแกส๊ ไดด้ ยี ่ิงข้ึนดว้ ย ในปลาทิศทางการไหลของเลือด ในซี่เหงือกจะสวนทางกับทิศทางการไหลของน้าที่ผ่านเหงือก จะมี ความดันย่อยของ O2 สูงกว่าในหลอดเลือดฝอย ทาให้ O2 จากน้าสามารถแพร่เข้าสู่หลอดเลือดฝอยได้ตลอด เหงือกปลาจึงนา O2 ที่ละลายในน้าเข้าสู่หลอดเลือดฝอยมากกว่า 80% ของ O2 ที่ละลายในน้า ส่งผลให้เกิด การแลกเปลี่ยนแป๊สอย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อ O2 แพร่เข้าสู่หลอดเลือดฝอยที่เหงือกแล้วจะลาเลียงไปตาม ระบบหมนุ เวียนเลือดตอ่ ไป กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-74- เอกสารประกอบการเรยี นรายวิชา ว32241 ชีววิทยา 3 ชั้นมธั ยมศึกษาปที ่ี 5 สตั วส์ ะเทินน้าสะเทนิ บก สัตว์สะเทินน้าสะเทินบก เช่น กบ ในระยะตัวอ่อนจะอาศัยในน้าและใช้เหงือกเป็นอวัยวะในการ แลกเปลี่ยนแก๊ส เมื่อเจริญเป็นตัวเต็มวัยจะอาศัยบนบกบริเวณใกล้แหล่งน้าโดยใช้ทั้งผิวหนังและปอดในการ แลกเปลี่ยนแก๊ส ผิวหนังของสัตว์สะเทินน้าสะเทินบกมีต่อมสร้างเมือกซึ่งช่วยให้ผิวหนังชุ่มชื้นตลอดเวลา แกส๊ จะแพรผ่ ่านผวิ หนงั ได้โดยตรงแลว้ แพร่ส่หู ลอดเลอื ดฝอยจานวนมากใต้ผวิ หนัง ในการแลกเปลี่ยนแก๊สโดยใช้ปอด กบจะมีการหายใจเข้าและการหายใจออก โดยการหายใจของกบ เกิดจากการดึงของพื้นปากจากด้านล่างพร้อมกับการเปิดของรูจมูก ทาให้อากาศเคลื่อนเข้าสู่ช่องปากจากนั้น พื้นปากด้านล่างจะหดตัวพร้อมกับรูจมูกปิด อากาศจากช่องปากจึงถูกดันเข้าสู่ปอดเพื่อแลกเปลี่ยนแก๊สส่วน การหายใจออกเกิดจากการที่กล้ามเนื้อท้องหดตัว พื้นปากด้านล่างถูกดึงลง อากาศถูกขับออกจากปอดเข้าสู่ ช่องปาก ช่องปากจึงโป่งออก จากนั้นพื้นปากด้านล่างยกตัวขึ้นพร้อมกับรูจมูกเปิด ขับอากาศในช่องปากออก ทางรูจมูกทง้ั น้ีการหายใจของกบแตกต่างจากสัตว์เลยี้ งลูกดว้ ยน้านมซง่ึ อากาศจะไหลเข้าสู่ปอดเน่ืองจากความ ดนั อากาศในช่องอกลดลง กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่อื ง ระบบหายใจ (Respiratory system) -75- นก (Bird) นกเป็นสัตว์ที่ใช้พลังงานสูงดังนั้นระบบหายใจของนกจึงต้องประสิทธิภาพมากกว่าสตว์ชนิดอื่น ๆ ปอดนกมีขนาดเล็กแต่นกจะมีถุงลม (air sac) เพื่อส ารองอากาศไว้ใช้ในแต่ละรอบของการหายใจ เพอื่ ให้อากาศหมนุ เวยี นครบวงจร นกจะหายใจเข้าและหายใจออก 2 ครง้ั กลไกการหายใจของนกมดี งั นี้ 1. เมอื่ หายใจเขา้ ครงั้ ที่ 1 ถงุ ลมสว่ นหลงั ขยายตัว อากาศภายนอกเข้าสูท่ อ่ ลงไปยงั ถุงลมสว่ นหลงั 2. เม่ือหายใจออกครง้ั ที่ 1 ถุงลมส่วนหลังหดตวั อากาศจากถงุ ลมส่วนหลงั จะเคล่อื นเข้าส่ปู อด 3. เมอื่ หายใจเข้าครงั้ ที่ 2 ถุงลมสว่ นหนา้ ขยายตวั อากาศจากปอดจะเคลื่อนเขา้ สูถ่ ุงลมส่วนหนา้ 4. เมอ่ื หายใจออกครงั้ ท่ี 2 ถุงลมสว่ นหนา้ หดตัว ขบั อากาศออกสูภ่ ายนอกทางทอ่ ลม กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-76- เอกสารประกอบการเรยี นรายวิชา ว32241 ชีววิทยา 3 ช้ันมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 5 โครงสรา้ งทใ่ี ชใ้ นการแลกเปลีย่ นแก๊สของสัตวเ์ ล้ียงลกู ดว้ ยน้านม ระบบหายใจของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้านม มีปอดเป็นอวัยวะที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สอยู่ภายใน รา่ งกาย ภายในปอดมีถงุ ลมเล็ก ๆ รอบ ๆ ปอดมกี ล้ามเนือ้ กะบงั ลม (diaphragm) และกลา้ มเน้ือกระดกู ซโี่ ครง ช่วยในการหายใจ ทาใหอ้ ากาศเข้าและออกจากปอดได้เปน็ อยา่ งดี อวัยวะและโครงสรา้ งในระบบหายใจของมนุษย์ การหายใจขอมนุษย์เร่ิมตน้ จากอากาศจากภายนอกเคล่ือนท่ีเข้าสู่รจู มกู (Nostril) แลว้ เข้าสู่โพรงจมูก (Nasal Cavity) ซึ่งมีเยื่อบุที่มีซิเลียและเมือกสาหรับดักจับสิ่งแปลกปลอมไม่ให้เข้าสู่ปอด จากนั้นอากาศจะ เคลื่อนที่ไปยังคอหอย (Pharynx) กล่องเสียง (Larynx) ซึ่งภายในมีสายเสียง (Vocal Cord) และเข้าสู่ท่อลม (Trachea) ซึ่งมีเยื่อบุผิวที่มีซีเลียและเมือกเพื่อคอยดักจับสิ่งแปลกปลอมไม่ให้เข้าสู่ถุงลมท่อลมจะแตกแขนง เป็นหลอดลม (Bronchi) ไปสู่ปอดทั้ง 2 ข้าง และหลอดลมแตกแขนงเป็นหลอดลมฝอย (Bronchiole) ซึ่งจะแตกแขนงเล็กลงเรื่อย ๆ และมีผนังบางลงตามลาดับ ปลายสุดของหลอดลมฝอยเป็นถุงขนาดเลก็ จานวน มาก เรียกวา่ ถุงลม (alveolus) ซงึ่ เปน็ บรเิ วณทีม่ ีการแลกเปล่ยี นแก๊สในปอด กลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เรอื่ ง ระบบหายใจ (Respiratory system) -77- ระบบหายใจของคนประกอบดว้ ยส่วนต่าง ๆ ดังน้คี อื • ส่วนนาอากาศเข้าสู่ร่างกาย (conducting division) ส่วนนี้ประกอบด้วยอวัยวะที่ทาหน้าที่เป็น ทางผ่านของอากาศเข้าสู่ส่วนที่มีการแลกเปลี่ยนแก๊ส โดยเริ่มตั้งแต่ รูจมูก โพรง คอหอย กล่องเสียง ท่อลม ขั้วปอด หลอดลม และหลอดลมฝอย (bronchiole) ที่แบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือหลอดลมฝอย เทอร์มินอล (terminal brochiole) และ หลอดลมฝอยแลกเปลย่ี นแก๊ส (respiratory bronchiole) • ส่วนแลกเปลี่ยนแก๊ส (respiratory division) คือส่วนที่อยู่ถัดจากหลอดลมฝอยเทอร์มินอล กลา่ วคอื ต้งั แตห่ ลอดลมฝอยแลกเปลยี่ นแกส๊ ซง่ึ ปลายสุดของหลอดลมฝอยแลกเปลี่ยนแกส๊ จะโป่งพอง เป็นถงุ ขนาดเล็ก เรยี กว่า ถุงลม . โครงสร้างตั้งแต่ขั้วปอดที่มีการแตกแขนงและมีขนาดเล็กลงไปเรื่อย ๆ จะเรียกว่า บรอลเคียลทรี (broncheal tree) ซึ่งจะถูกบรรจุอยู่ในปอด นอกจากนี้รอบ ๆ ปอดยังมีส่วนประกอบที่สาคัญซึ่งเป็น องค์ประกอบร่วมคือกระดูกซี่โครง (rib) และกล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครง (intercostal muscle) ซึ่งจะร่วมกัน ทางานให้เกดิ การหายใจเขา้ หายใจออกและปอ้ งกนั อันตรายใหแ้ กร่ ะบบหายใจดว้ ย กลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-78- เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ช้นั มัธยมศึกษาปที ี่ 5 จมกู และปาก ทั้งจมูกและปากจะต่อถึงคอหอยและหลอดลมคอได้ อากาศเมื่อผ่านเข้าสู่รูจมูกแล้วก็จะเข้าสู่โพรง จมูกที่โพรงจมูกจะมีขนเส้นเล็ก ๆ และต่อมน้ามันช่วยในการกรองและจับฝุ่นละอองไม่ให้ผ่านลงสู่ปอด นอกจากนี้ที่โพรงจมูกยังมีเยื่อบุจมูกหนาช่วยให้อากาศที่เข้ามามี ความชุ่มชื้นเพิ่มขึ้นและมีอุณหภูมิสูงขึ้นเนื่องจากเส้นเลือดจานวน มากทอ่ี ยูใ่ ต้เยื่อบุผิวของโพรงจมูก ถา้ หากเป็นหวัดนาน ๆ เชื้อหวัด อาจทาให้เยื่อบุในโพรงอากาศบริเวณจมูกเกิดการอักเสบ และ ทาให้ปวดศีรษะซึ่งเรียกว่า เป็นไซนัสหรือไซนัสอักเสบ (sinusitis) ข้นึ ได้ ในจมูกจะมีบริเวณที่เรียกว่า ออลแฟกเทอรีแอเรีย (olfactory area) หรือบริเวณที่ทาหน้าที่รับกลิ่นโดยมีเซลล์เยื่อบุ ผิวซึ่งเปลี่ยนแปลงไปทาหน้าที่โดยเฉพาะเรียกว่า ออลแฟกทอรี เซลล์ (olfactory cell) ซงึ่ มีพื้นที่ประมาณ 10 ตารางเซนติเมตร และจะมขี นาดเลก็ ลงเม่อื อายุมากข้ึน คอหอย (pharynx) เป็นบรเิ วณท่พี บกันของช่องอากาศจากจมูกและชอ่ งอาหารจากปาก อากาศจะผ่านเขา้ สู่กลอ่ งเสียง (larynx) ท่กี ล่องเสยี งจะมอี วัยวะที่ทาหนา้ ท่ีในการปิดเปิดกล่องเสยี งเรยี กวา่ ฝาปดิ กล่องเสยี ง (epiglottis) ปอ้ งกันไม่ให้อาหารตกลงสหู่ ลอดลม ทกี่ ล่องเสียงจะมเี ยื่อเมือกท่ีมีใยเอน็ ยดื หยุ่นได้เรียกว่า เสน้ เสียง (vocal cord) เมื่อลมผ่านกล่องเสียงจะทาให้เส้นเสยี งสนั่ และเกดิ เปน็ เสยี งข้ึน กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่ือง ระบบหายใจ (Respiratory system) -79- หลอดลม (trachea) เป็นท่อกลวงมีผนังแข็งและหนาเพราะมีกระดูกอ่อนเรียงเป็นรูปเกือกม้าทาให้หลอดลมไม่แฟบและ การที่กระดูกอ่อนของหลอดลมเป็นรูปเกือกม้าทาให้หลอดอาหาร ซึ่งอยู่ด้านหลังสามารถขยายขนาดได้ เมื่อมีการกลืนอาหารผ่านหลอดอาหารลงสู่ กระเพาะอาหาร หลอดลมของผู้ใหญ่ยาวประมาณ 9-15 เซนติเมตร โดยจะเริ่มจากกระดูกคอชิ้นที่ 6 จนถึงกระดูกอกชิ้นท่ี 5 แล้วจึงแตกแขนงเป็นขั้ว ปอดเข้าสปู่ อดอีกทีหนึ่ง หลอดลมสว่ นแรก ๆ จะมี ต่อมไทรอยด์ (thyroid gland) คลุมอยู่ทาง ด้านหน้า ทางด้านนอกของหลอดลมจะมีต่อม น้าเหลืองคอยดกั จับสิง่ แปลกปลอม ขัว้ ปอด (bronchus) เป็นส่วนท่ีแตกแขนงแยกจากหลอดลม แบ่งออกเปน็ 2 กิ่งคอื ซา้ ยหรือขวา โดยกงิ่ ซ้ายจะเข้าสูป่ อด ซา้ ย และกิง่ ขวาแยกเขา้ ปอดขวาพร้อม ๆ กับเส้นเลือดและเสน้ ประสาท หลอดลมฝอย (bronchiole) แบง่ ออกเป็น 2 สว่ นคอื • หลอดลมฝอยเทอร์มินอล (terminal bronchiole) เป็นท่อที่แยกออกจากหลอดลมแขนงมีขนาด เส้นผา่ นศูนยก์ ลาง 0.5-1 มิลลิเมตร พบกล้ามเนอ้ื เรียบและเยื่ออิลาสติกไฟเบอร์ (elastic fiber) เป็น องค์ประกอบของผนังหลอดลมฝอยเทอรม์ นิ อล แต่ไมพ่ บโครงสร้างท่ีเป็นกระดูกอ่อน • ห ล อ ด ล ม ฝ อ ย แ ล ก เ ป ล ี ่ ย น แ ก ๊ ส (respiratory bronchiole) เป็นส่วนแรกที่มีการแลกเปลี่ยนแก๊ส เน่ืองจากมถี ุงลมยอ่ ยมาเปิดเข้าทผ่ี นัง ซึง่ จะพบในส่วนที่ อยู่ท้าย ๆ ซึ่งจะมีมากกว่าส่วนท่ีอยูต่ ิดกับหลอดลมฝอย เทอร์มินอล กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-80- เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชนั้ มัธยมศกึ ษาปีที่ 5 ถงุ ลม (alveoli) ถุงลมเป็นช่องว่างที่มีถุงลมย่อยหลาย ๆ ถุงมาเปิดเข้าที่บริเวณน้ี ถุงลมย่อยมีลักษณะเป็น ถุงหกเหลี่ยมมีเซลล์พิเศษหลั่งสารพวกฟอสโฟลิพิด (phospholipid) เรียกว่า เซอร์แฟกแทนท์ (surfactant) เขา้ สูถ่ งุ ลมย่อยเพ่อื ลดแรงตงึ ผิวของถุงลมย่อยไม่ใหต้ ิดกัน ปอดแต่ละข้างจะมีถุงลมปอดประมาณ 300 ล้านถุง แต่ละถุงจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ 0.25 มิลลิเมตร คิดเป็นพื้นที่ทั้งหมดของการแลกเปลี่ยนแก๊สของถุงลมปอดทั้งสองข้างประมาณ 90 ตาราง เมตรหรือคิดเป็น 40 เท่าของพื้นที่ผิวของร่างกาย การที่ปอดยืดหยุ่นได้ดีและขยายตัวได้มากและการมีพื้นท่ี ของถุงลมปอดมากมายขนาดนั้นจะท าให้ร่างกายได้รับแก๊สออกซิเจนอย่างเพียงพอและคายแก๊ ส คาร์บอนไดออกไซด์ได้เป็นอย่างดีอีกด้วย ปอดของคนมีเส้นเลือดฝอยมาเลี้ยงอย่างมากมายจึงทาให้เกิดการ แลกเปลยี่ นแก๊สไดม้ ากและรวดเร็วจนเปน็ ท่เี พยี งพอแกค่ วามต้องการของรา่ งกาย กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

เรอ่ื ง ระบบหายใจ (Respiratory system) -81- ปอด ปอดเป็นอวัยวะที่ทาหน้าที่ในการหายใจ ปอดตั้งอยู่ภายในทรวงอกมีปริมาตรประมาณ 2 ใน 3 ของ ทรวงอก ปอดขวาจะสั้นกว่าปอดซ้าย เนื่องจากตับซึ่งอยู่ทางด้านล่างดันขึ้นมา ส่วนปอดซ้ายจะแคบกว่าปอด ขวาเพราะว่ามีหัวใจแทรกอยู่ ปอดมีเยื่อหุ้มปอด (pleura) 2 ชั้น ชั้นนอกติดกับผนังช่องอก ส่วนชั้นในติดกับ ผนังของปอด ระหว่างเยื่อทั้งสองชั้นมีของเหลวเคลือบอยู่ การหุบและการขยายของปอดจะเป็นตัวกาหนด ปริมาณของอากาศที่เข้าสู่ร่างกายซึ่งจะทาให้ร่างกายได้รับออกซิเจนถ่ายเทคาร์บอนไดออกไซด์ออกตามท่ี รา่ งกายต้องการ การหายใจเข้า (inspiration) และการใจออก (expiration) รวมเรียกว่า การหายใจ (breathing) โดยมีกล้ามเนื้อกะบังลม กล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงซี่โครงด้านนอกและกล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงด้านใน เป็นตัวกระทา การหายใจที่เกิดจากกล้ามเนื้อกระบังลมเรียกว่า การหายใจส่วนท้อง (abdominal breathing) ซึ่งมีความสาคัญประมาณ 75% และการหายใจซึ่งเกิดจากกระดกู ซี่โครงและกล้ามเน้ือยึดซี่โครง ด้านนอกเรียกว่า การหายใจส่วนอก (chest breathing) ซึ่งมีความสาคัญประมาณ 25% การหายใจส่วน ท้องและการหายใจ ส่วนอกนี้จะทางานร่วมกันทาให้เกิดการหายใจเข้าและหายใจออกอย่างสม่าเสมอ กลไก การหายใจเขา้ และออกมีดงั นี้ 1. เมื่อกลา้ มเนื้อกระบังลมและกล้ามเน้ือยึดซี่โครงด้านนอกหดตวั จะทาให้ทรวงอกและปอดขยายตัว ขึ้นปริมาตรภายในปอดเพิ่มขึ้น ดังนั้นความดันภายในปอดจึงลดลงและต่ากว่าบรรยากาศภายนอก อากาศ ภายนอกจึงเคลื่อนตัวเข้าสู่ปอด จนทาให้ความดันภายนอกและภายในปอดเท่ากันแล้วอากาศก็จะไม่เข้าสู่ ปอดอีก เรยี กวา่ การหายใจเขา้ (inspiration) 2. เมื่อกล้ามเนื้อกระบังลมและกล้ามเนื้อยึดซี่โครงด้านนอกคลายตัวลง ทาให้ปอดและทรวงอกมี ขนาดเล็กลง ปริมาตรของอากาศในปอดจึงลดไปด้วยทาให้ความดันภายในปอดสูงกว่าบรรยากาศภายนอก อากาศจึงเคลื่อนที่ออกจากปอดจนความดันในปอดลดลงเท่ากับความดันภายนอก อากาศก็จะหยุดการ เคลือ่ นทซ่ี ึง่ เรียกว่า การหายใจออก (expiration) การหายใจเข้าและการหายใจออกจะเกิด สลับกันอยู่เสมอ ในสภาพปกติผู้ใหญ่จะหายใจ ประมาณ 15 ครั้งต่อนาที ส่วนในเด็กจะมีอัตราการ หายใจสูงกว่าผู้ใหญ่เล็กน้อย ในขณะที่ร่างกายเหนื่อย เนื่องจากทางานหรือเล่นกีฬาอย่างหนักอัตราการ หายใจจะสูงกวา่ น้ีมาก กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-82- เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชั้นมัธยมศกึ ษาปีท่ี 5 ความจุของปอด ปริมาตรอากาศที่หายใจเข้าปกติ แต่ละครั้งมีประมาณ 500 ลูกบาศก์เซนติเมตร ถ้าบังคับให้มี การหายใจเข้าเต็มที่มากที่สุด จะมีอากาศเข้าไปยังปอดเพิ่มมากขึ้นจนอาจถึง 6,000 ลูกบาศก์เซนติเมตร ซ่ึงเปน็ ระดับทป่ี อดจะจุอากาศได้เตม็ ทีเ่ ชน่ เดยี วกบั การบังคับการหายใจออกเตม็ ที่ อากาศจะออกจากปอดมาก ท่สี ุดเท่าทคี่ วามสามารถของกลา้ มเนื้อกะบังลมและกลา้ มเนื้อซ่โี ครงจะทาได้ ซ่งึ จะเห็นว่าเม่ือหายใจออกเต็มที่ แล้วยังคงมีอากาศตกค้างในปอดประมาณ 1,100 ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร ในคนที่ออกกาลังกายอยู่เสมอเช่น นักกีฬา ซึ่งสามารถสูดลมหายใจเข้าเต็มที่ได้มากกว่าคนทั่วไป เพราะกล้ามเนื้อที่ใช้ในการสูดลมหายใจทางานได้ดี คนกลุ่มนี้จะทากิจกรรมอยู่ได้นานและเหนื่อยช้ากว่าคน ท่วั ไป การศึกษาปริมาตรของอากาศในปอดของคนดว้ ยเคร่อื ง spirometer สามารถนามาเขยี นกราฟไดด้ งั น้ี การแลกเปล่ียนแก๊สในรา่ งกาย การแลกเปลย่ี นแกส๊ ในรา่ งกายของคนเกดิ ข้ึน 2 แหง่ คือที่ถุงลมกับหลอดเลือดฝอยและท่ีเนอ้ื เยือ่ กบั หลอด เลือดฝอย • ที่ปอดเป็นการแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างในถุงลมกับหลอดเลือดฝอย โดยออกซิเจนจากถุงลมปอดจะ แพร่เข้าสู่เส้นเลือดฝอยรอบ ๆ ถุงลมปอดและรวมตัวกับฮีโมโกลบิน (haemoglobin; Hb) ที่ผิวของ กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

เร่ือง ระบบหายใจ (Respiratory system) -83- เม็ดเลือดแดงกลายเป็นออกซีฮีโมโกลบิล (oxyhemoglobin; HbO2) ซึ่งมีสีแดงสด เลือดที่มี ออกซีฮโี มโกลบินนจ้ี ะถูกสง่ เข้าสู่หัวใจและสูบฉดี ไปยังเน้อื เยื่อตา่ ง ๆ ท่วั รา่ งกาย • ที่เนื้อเยื่อออกซีฮีโมโกลบินจะสลายให้ออกซิเจนและฮีโมโกลบิน ออกซิเจนจะแพร่เข้าสู่เซลล์ทาให้ เซลล์ของเน้ือเยอ่ื ไดร้ บั ออกซิเจน การแลกเปลย่ี นแก๊สของคนเกย่ี วข้องกับความแตกต่างของความดันยอ่ ยของ O2 และ CO2 2 บริเวณ โดยอากาศท่ีหายใจเข้ามีความดันย่อยของ O2 160 mmHg ซง่ึ O2 จากถุงลมจะแพรเ่ ข้าสู่หลอดเลือดฝอยรอบ ๆ ถุงลม ทาให้เลือดมีความดันย่อยของ O2 เพิ่มขึ้นจาก 40 mmHg เป็น 104 mmHg จากนั้น O2 จะลาเลียง และแพร่จากหลอดเลือดฝอยเข้าสู่เนื้อเยื่อต่าง ๆ ในร่างกาย ส่วน CO2 จะแพร่ในทิศทางตรงกันข้ามจาก เนือ้ เย่ือเข้าสูห่ ลอดเลือด เพื่อลาเลียงไปยงั ปอดและแพรจ่ ากหลอดเลือดฝอยรอบถุงลมเข้าสู่ถุงลม กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-84- เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชน้ั มธั ยมศึกษาปีที่ 5 การลาเลยี งแก๊สออกซิเจนและแกส๊ คาร์บอนไดออกไซด์ การลาเลียง O2 อาศัยระบบหมุนเวียนเลือด เมื่อ O2 แพร่เข้าสู่หลอดเลือดฝอยรอบถุงลมจะจับกับ ฮีโมโกลบนิ (hemoglobin) ในเซลล์เมด็ เลอื ดแดงที่บริเวณหมู่ฮมี (Heme Group) กลายเป็นออกซฮี โี มโกลบิน (Oxyhemoglobin; HbO2) ซึ่งมีสีแดงสด เลือดที่มีออกซีฮีโมโกลบินนี้จะลาเลียงเข้าสู่หัวใจและสูบฉีดไปยัง เนื้อเยื่อต่าง ๆ ทั่วร่างกาย จากนั้นที่บริเวณเนื้อเยื่อ ออกซีฮีโมโกลบินจะปล่อย O2 ซึ่งจะแพร่เข้าสู่เซลล์ของ เนื้อเย่อื ในขณะที่เนื้อเยื่อรับออกซิเจนนั้น คาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นในเซลล์จะแพร่เข้าเส้นเลือด คาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่จะทาปฏิกิริยากับน้าในเซลล์เม็ดเลือดแดงเกิดเป็นกรดคาร์บอนิก (H2CO3) โดยมีเอนไซม์คาร์บอนิกแอนไฮเดรส (Carbonic anhydrase) ซึ่งกรดคาร์บอนิกจะแตกตัวต่อไปได้ไฮโดรเจน คาร์บอเนตไอออน (HCO3-) และไฮโดรเจนไอออน (H+) แล้วไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออนจะถูกลาเลียงเข้าสู่ พลาสมาโดยวิธีการแพร่แบบฟาซิลิเทส เมื่อเลือดที่มีไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออนมากไหลเข้าสู่หัวใจจะถูกสูบ ฉีดต่อไปยังเส้นเลือดฝอยรอบ ๆ ถุงลมปอด ไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออนและไฮโดรเจนไอออนจะรวมตัวกัน เป็นกรดคาร์บอนิกแล้วจึงสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้า โดยมีโดยมีเอนไซม์คาร์บอนิกแอนไฮเดรส เป็นตัวเรง่ ปฏิกิริยาเป็นผลให้ความดันยอ่ ยของคาร์บอนไดออกไซด์ในเส้นเลอื ดฝอยสงู กว่าคาร์บอนไดออกไซด์ ในถงุ ลมปอด จงึ เกดิ การแพร่ของคารบ์ อนไดออกไซด์จากเสน้ เลอื ดฝอยเขา้ สูถ่ ุงลม และกาจัดออกจากร่างกาย กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

เรื่อง ระบบหายใจ (Respiratory system) -85- ศนู ยค์ วบคุมการสดู ลมหายใจ การหายใจถูกควบคุมโดยระบบประสาทอัตโนวัติซึ่งอยู่นอกเหนืออานาจจิตใจ โดยศูนย์ควบคุมการ หายใจ อยู่ที่สมองส่วนพอนส์ (Pons) และเมดัลดาออบลองกาตา (Medulla oblongata) ที่จะส่งสัญญาณ ประสาทไปกระตนุ้ กลา้ มเนื้อทเ่ี กย่ี วข้องกบั การหายใจ ศูนย์ควบคุมการสูดลมหายใจจะมีความไวต่อปริมาณของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์หรือไฮโดรเจน คาร์บอเนตไอออนและไฮโดรเจนไอออน ซึ่งสารต่าง ๆ เหล่านี้จะกระตุ้นทาให้เกิดการหายใจเข้าเพิ่มมากข้ึน ดังน้นั ถา้ หากมีแกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ในเลอื ดเพิ่มข้ึน กจ็ ะทาใหเ้ กิดการการกระตนุ้ เพ่ิมขน้ึ ดว้ ย เซรีบลั คอร์เท็กซ์ ไฮโพทาลามสั พอนส์ เมดลั ลาออบลองกาตา นอกจากนี้การหายใจยังมีการควบคุมภายใต้อานาจจิตใจ โดยสมองส่วนหน้าบริเวณเซรีบัลคอร์เท็กซ์ และไฮโพทาลามัส ทาให้สามารถควบคุมหรือปรับการหายใจให้เหมาะสมกับพฤติกรรมต่าง ๆ เช่น การพูด การร้องเพลง การว่ายน้า การหายใจยาวและลึก และการกลนั้ หายใจ การรกั ษาดุลยภาพของกรด - เบส ของเลือดโดยระบบหายใจ ความเป็นกรด-เบส ของเลือดเป็นปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่ออัตราการหายใจของมนุษย์ เมื่อร่างกายทา กิจกรรมต่าง ๆ จะมี CO2 เกิดขึ้นและมีไฮโดรเจนไอออนสะสมในเลือดตลอดเวลา ส่งผลให้ความเป็นกรด-เบส ของเลือดเปลี่ยนแปลงไป ทาให้มีผลต่อการทางานของเซลล์ได้ ร่างกายมีการควบคุมความเป็นกรด-เบส ในเลือดโดยการหายใจออกเพ่อื ขับ CO2 ซึ่งเป็นการรกั ษาดลุ ยภาพของร่างกาย ถ้ามีปริมาณ CO2 หรือไฮโดรเจนไอออนที่สะสมในเลือดมากจะส่งผลให้เลือดมีความเป็นกรดเพิ่มข้ึน ซ่ึงจะสง่ สญั ญาณไปกระตนุ้ ศูนย์ควบคุมการหายใจทสี่ มอง ส่งผลใหม้ อี ตั ราการหายใจเพิ่มข้ึนเพื่อขับ CO2 ออก จากปอดเร็วขึ้น ทาให้ความเป็นกรด-เบสในเลือดเข้าสู่ภาวะสมดุล เช่น การหายใจเร็วและลึกหลังการออก กลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-86- เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ช้นั มัธยมศึกษาปที ่ี 5 กาลังกายอย่างหนัก รวมทั้งไฮโดรเจนไอออนสามารถไปรวมกับสารอินทรีย์อื่น ๆ ในร่างกายเป็นการควบคุม ดลุ ยภาพของร่างกายส่วนหนงึ่ กลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

เร่ือง ระบบหายใจ (Respiratory system) -87- ใบงานที่ 5 ระบบหายใจ ตอนท่ี 1 : จงเขยี นเคร่ืองหมาย / หน้าขอ้ ความที่ถูก และเขียนเคร่ืองหมาย x หน้าข้อความท่ีผดิ ......... 1. กระบวนการหายใจเกดิ ข้ึนกับทุกเซลลแ์ ละเกิดตลอดเวลา ......... 2. แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั สารอาหาร เกิดพลังงาน นา้ และแก๊สออกซิเจน ......... 3. อัตราเร็วของการหายใจขน้ึ อยู่กบั ความเข้มขน้ ของแก๊สออกซิเจนในเลอื ด ......... 4. การแลกเปลย่ี นแกส๊ ออกซิเจนและแก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์เกดิ ขึ้นท่ถี งุ ลมภายในปอด ......... 5. เมือ่ เป่าลมหายใจลงในน้าปนู ใส น้าปูนใสขุ่นแสดงวา่ ลมหายใจออกมีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ......... 6. การหมนุ เวยี นของแก๊สจะเกดิ ควบคไู่ ปกับการหมุนเวยี นของเลือด ......... 7. พลงั งานทีร่ า่ งกายนามาใชใ้ นการทากจิ กรรมตา่ งๆ ได้มาจากกระบวนการหายใจ ......... 8. อวยั วะท่ชี ว่ ยในการหายใจ คือ กระดูกซ่ีโครงและกล้ามเนื้อ ......... 9. แกส๊ ที่สาคัญซงึ่ เก่ียวข้องกับการดารงชีวิตของมนุษย์ คือ แก๊สออกซิเจน แกส๊ คาร์บอนไดออกไซด์ ......... 10. ปริมาณแกส๊ คาร์บอนไดออกไซดใ์ นเลือดสูงจะทาใหม้ กี ารหายใจเร็วขน้ึ ตอนท่ี 2 จงเลือกตัวอักษรหน้าข้อความทางขวามือมาเติมใน ( ) หนา้ ข้อความทางซา้ ยมอื ท่ีมีความสัมพนั ธ์ กนั ( ) 1. กระบวนการหายใจ ก. เป็นแหล่งแลกเปลีย่ นแก๊สออกซิเจนและแก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์ ( ) 2. เมดัลลาออบลองกาตา ข. กระดกู ซโ่ี ครงเลอื่ นสงู ขึ้นและกะบังลมเลอ่ื นต่าลง ( ) 3. ถุงลมปอด ค. มีแก๊สคารบ์ อนไดออกไซดใ์ นเลอื ดมากเกินไปจึงตอ้ งมีการเพมิ่ แก๊ส ( ) 4. การหายใจเขา้ ออกซเิ จนเข้าไปแทน ( ) 5. การหาว ง. กระดูกซ่ีโครงเลอื่ นตา่ ลง ขณะทกี่ ะบังลมเล่ือนสงู ขน้ึ จ. มีกระดกู อ่อนเรียงเปน็ รูปเกือกม้าตดิ อยู่ ( ) 6. โรคถุงลมโป่งพอง ฉ. เปน็ ปฏิกริ ยิ าระหว่างสารอาหารกับแกส๊ ออกซเิ จนเพอ่ื ใหเ้ กิดพลงั งาน ( ) 7. หลอดลม ช. ศนู ยค์ วบคุมการหายใจอย่ทู ี่สมองสว่ นทา้ ย ( ) 8. การสะอกึ ซ. เป็นแขนงของท่อลมทีแ่ ยกออกไปมากมายแทรกอยูท่ ่วั ไปในเนือ้ ปอด ( ) 9. การหายใจออก ฌ. เกดิ จากการท่กี ะบังลมหดตวั เป็นจงั หวะทาให้อากาศถกู ดันผา่ นปอด ทันทีเป็นผลใหส้ ายเสยี งสน่ั ( ) 10. หลอดลมฝอย ญ. เกิดจากการสูบบหุ รมี่ าก กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-88- เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปที ่ี 5 ตอนท่ี 3 : จงเตมิ คาลงในช่องวา่ งให้ถูกต้อง 1. จากภาพข้างตน้ M N และ O คอื โครงสร้างใดในระบบหายใจ M คือ ................................................................................... N คอื ................................................................................... O คอื ................................................................................... 2. จงอธบิ ายว่าเพราะเหตุใดอากาศจากข้างนอกจึงเข้าสูร่ ่างกายของเราได้ ............................................................................................................................. ................................... ..................................................................................................................................................... ........... ........................................................................................................................ ........................................ 3. ใชภ้ าพตอบคาถามต่อไปนใ้ี ห้ถูกต้อง ๐A ก. จากภาพ A คือโครงสร้างใด ......................................................................... B ข. จากภาพ B คือโครงสรา้ งใด ........................................................................ ค. วาดลกู ศรเพื่ออธบิ ายทิศทางของการแลกเปล่ยี นแก๊ส คารบ์ อนไดออกไซด์และแก๊สออกซิเจน ง. เพราะเหตุใดโครงสร้าง A จงึ เปน็ โครงสร้างทเี่ หมาะสาหรบั การแลกเปล่ียนแก๊ส (ตอบมา 3 ขอ้ ) ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ................................................................................................................................................................ กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

เรอื่ ง ระบบหายใจ (Respiratory system) -89- ตอนท่ี 4 : ให้นักเรียนสบื คน้ ขอ้ มลู เกี่ยวกับความผดิ ปกทเ่ี ก่ยี วขอ้ งกับระบบหายใจต่อไปนี้ ประเด็นท่ีสืบคน้ : สาเหตทุ ่ีทาใหเ้ กิดความผิดปกติและอาการสาคัญ 1. โรคถุงลมโปง่ พอง (Emphysema) ............................................................................................................................. ................................................. .................................................................................. ............................................................................................ ............................................................................................................................. ................................................. 2. โรคปอดบวม (Pneumonia) ............................................................................................................................. ................................................. .................................................................................. ............................................................................................ ............................................................................................................................. ................................................. 3. โรควณั โรค (Tuberculosis) ............................................................................................................................. ................................................. ........................................................................................................................................................................ ...... ............................................................................................................................. ................................................. 4. โรคมะเร็งปอด (Lung Cancer) ............................................................................................................................. ................................................. .................................................................................. ............................................................................................ ............................................................................................................................. ................................................. 5. โรคหอบหืด (Asthma) ............................................................................................................................. ................................................. .............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................. 6. โรคหลอดลมอกั เสบ (Bronchitis) ............................................................................................................................. ................................................. .................................................................................. ............................................................................................ ............................................................................................................................. ................................................. กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

-90- เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชั้นมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 5 ใบงานที่ 6 เช่อื มโยงข้อสอบเขา้ มหาวิทยาลัย เรื่องระบบหายใจ 1. สัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในข้อใด ใช้โครงสร้างสาหรับแลกเปลี่ยนแก๊สที่มีลักษณะ คล้ายกนั มากทส่ี ุด (PAT2’ก.พ.61) ก. คน - แมงมุม ข. นกพริ าบ - ผีเสอื้ ค. เตา่ ตนุ - หอยมือเสอื ง. กบนา - แมงดาทะเล จ. ปลาตีน-ไส้เดอื นดนิ 2. โครงสร้างทใี่ ชใ้ นการแลกเปลีย่ นแก๊สของสัตวช์ นิดใด ต้องพึง่ การทางานของระบบหมุนเวียนเลือดน้อยที่สุด และมากที่สุด ตามลาดบั (PAT2’ก.พ.62) ก. ปูม้า แมงมุม ข. แมลงวนั ฟองน้า ค. ไฮดรา พลานาเรีย ง. หอยทากบก ผเี สือ้ จ. ไส้เดือนดนิ หอยมอื เสอื 3. ขอ้ ใดไมถ่ ูกต้องเก่ียวกับการแลกเปลี่ยนแกส๊ ของสัตว์ (9วิชา’61) ก. ไส้เดอื นดินแลกเปล่ยี นแก๊สบริเวณผวิ หนงั ข. นกแลกเปลี่ยนแกส๊ โดยใช้ air sac และ alveolus ท่ีปอด ค. แมงมมุ มรี ะบบไหลเวียนเลือดชว่ ยในการแลกเปลย่ี นแกส๊ ง. ทิศทางการไหลของเลอื ดและนา้ ในเหงือกของปลาจะสวนทางกนั จ. แมลงบนิ ไดม้ ี air sac ภายในส่วนท้องจานวนมากเพอ่ื สารองอากาศ 4. ในการทดลองวดั ปรมิ าตรอากาศทหี่ ายใจดว้ ย spirometer ได้ผลดงั ภาพ ปริมาตรอากาศทีป่ อดสามารถบรรจไุ ดเ้ ตม็ ทค่ี ือข้อใด (9 วชิ า’62) ก. 1,100 cm3 ข. 1,800 cm3 ค. 3,600 cm3 ง. 4,900 cm3 จ.. 6,000 cm3 กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เรื่อง ระบบหายใจ (Respiratory system) -91- 5. ปฏกิ ริ ิยาใดเกิดขึน้ ในเซลลเ์ มด็ เลอื ดแดงก่อนเข้าสูห่ ลอดเลือด Pulmonary Vein (9 วชิ า’62) ก. Hb + O2 --------> HbO2 ข. HbO2 --------> Hb + O2 ค. Hb + CO2 --------> HbCO2 ง. HbCO2 --------> Hb + CO2 จ. CO2 + H2O --------> H2CO3 6. สมองสว่ นใดของมนษุ ย์ทคี่ วบคุมการกลน้ั หายใจขณะดานา้ (9 วิชา’62) ก. Pons ข. Thalamus ค. Mid – Brain ง. Cerebrum จ. Medulla oblongata 7. กราฟปริมาตรของอากาศในปอดคน เม่ือวดั ด้วยเคร่ืองสไปโรมเิ ตอร์ ตาแหนง่ ใดในกราฟ แสดงปริมาตรของอากาศขณะหายใจเขา้ ตามปกติ และขณะหายใจออกเต็มที่ตามลาดับ (B-PAT’2 ต.ค. 51) ก. 1 และ 3 ข. 1 และ 4 ค. 2 และ 3 ง. 2 และ 4 8. การแลกเปลย่ี นแกส๊ บรเิ วณถุงลมปอด และการกาจดั ของแบคทเี รยี โดยนิวโทรฟลิ เกิดโดยวิธกี ารใด ตามลาดบั (PAT2’ ม.ี ค. 52) 1) การแพร่ 2) การแพรแ่ บบฟซิ ิลเิ ทต 3) พิโนไซโทซสิ 4) ฟาโกไซโตซิส ก. 1 และ 3 ข. 1 และ 4 ค. 2 และ 3 ง. 2 และ 4 กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-92- เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ช้ันมธั ยมศึกษาปีท่ี 5 9. สมองสว่ นใดของคน เม่ือถูกทาลายแลว้ มผี ลทาให้การควบคมุ การหายใจผิดปกติ (PAT2’ ก.ค. 52) 1) เมดลั ลาออบลองกาตา 2) พอนส์ 3) เซรบี รมั ก. 1 ข. 1 และ 2 ค. 2 และ 3 ง. 1 2 และ 3 10. โมเลกลุ ของ CO2 จากตบั ออกสู่ภายนอกร่างกายไม่ผา่ นโครงสรา้ งใด (9 วชิ า’58) ก. Alveolus ข. Pulmonary Vein ค. Right Atrium ง. Right Ventricle จ. Trachea 11. ปฏกิ ริ ยิ าทเ่ี ปลย่ี น CO2 เปน็ HCO3- เกดิ ขน้ึ ทีใ่ ด (9 วชิ า’59) ก. Alveoli ข. Plasma ค. Hemoglobin ง. Red Blood Cell จ. Pulmonary capillaries 12. ประสิทธภิ าพของฮีโมโกลบินในการจบั ออกซเิ จนอาจมีค่าแตกต่างกนั ในบรเิ วณตา่ ง ๆ ของรา่ งกาย ฮโี มโกลบินจากเลือดในบรเิ วณใดนา่ จะมปี ระสิทธิภาพสูงท่ีสดุ ในการจบั ออกซิเจน (9 วชิ า’59) ก. หลอดเลอื ดดาทข่ี า ข. หลอดเลือดแดงที่แขน ค. หลอดเลือดฝอยทถี่ งุ ลมปอด ง. หลอดเลือดแดงทไ่ี ปเล้ยี งหัวใจ จ. หลอดเลอื ดฝอยที่กลา้ มเนื้อหลงั 13.เมอ่ื คนหายใจออกอย่างแรงเตม็ ที่ กล้ามเน้ือในข้อใดหดตวั (9 วิชา’60) ก. กล้ามเนือ้ ระหวา่ งกระดูกซ่ีโครงแถบใน และกล้ามเนื้อกระบงั ลม ข. กล้ามเนือ้ ระหว่างซโี่ ครงแถบใน และกล้ามเน้ือหนา้ ท้อง ค. กลา้ มเนอื้ ระหว่างซี่โครงแถบนอกและกล้ามเน้ือกระบงั ลม ง. กลา้ มเนื้อระหวา่ งกระดกู ซ่ีโครงแถบนอกและกล้ามเน้ือหนา้ ท้อง จ. กล้ามเนอื้ ระหว่างกระดูกซ่ีโครงแถบใน และกลา้ มเนื้อระหวา่ งกระดูกซี่โครงแถบนอก 14. ขอ้ ใดถกู ต้องเกย่ี วกับระบบหายใจ (9 วชิ า’60) ก. การแลกเปลย่ี นแก๊สเกดิ ท่ีถุงลมของนก ข. ถุงลมของแมลงพบเฉพาะในแมลงท่ีอาศยั อยูใ่ นนา้ ค. การแลกเปล่ยี นแกส๊ เกดิ ข้นึ ที่กระเพาะลมของปลา ง. ระบบท่อลมของแลงเปน็ ข้อจากัดทไ่ี ม่ใหใ้ ห้แมลงมขี นาดใหญ่ จ. การหดตัวของกลา้ มเนอ้ื รอบถงุ ลม ช่วยให้อากาศไหลเวียนในปอดของคน กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

ระบบหมนุ เวยี นสาร 4 ผ การลาเลียงสารของสง่ิ มชี ีวิต การลาเลียงสารของสิง่ มีชีวติ ที่ ระบบหมนุ เวยี นเลอื ด ปฏิบัติการและข้อสอบแขง่ ขัน ทีไ่ ม่มรี ะบบหมุนเวียน (P.94) มีระบบหมนุ เวียน (P.96) ของคน (P.105) เขา้ มหาวิทยาลยั (P.133) ผลการเรยี นรู้ทค่ี าดหวัง 1. สบื คน้ ข้อมูล อธิบาย และเปรียบเทียบระบบหมุนเวยี นเลือดแบบเปิดและระบบหมนุ เวยี นเลือดแบบปดิ 2. สังเกตและอธิบายทิศทางการไหลของเลือดและการเคลื่อนที่ของเซลล์เม็ดเลือดในหางปลาและสรุป ความสมั พันธร์ ะหวา่ งขนาดของหลอดเลอื ดกบั ความเรว็ ในการไหลของเลือด 3. อธิบายโครงสรา้ งและการทางานของหัวใจและหลอดเลอื ดในมนษุ ย์ 4. สงั เกตและอธิบายโครงสร้างหวั ใจของสัตว์เลย้ี งลูกดว้ ยน้านม ทิศทางการไหลของเลอื ดผ่านหัวใจมนุษย์ และ เขยี นแผนผงั สรปุ การหมนุ เวียนเลอื ดของมนุษย์ 5. สืบคน้ ข้อมูล ระบคุ วามแตกต่างของเซลลเ์ ม็ดเลอื ดขาว เกล็ดเลือด และน้าเลือด 6. อธิบายหมเู่ ลือดและหลักการใหแ้ ละรบั เลือดในระบบ ABO และระบบ Rh รายการหนงั สอื อา้ งอิง

-94- เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชัน้ มธั ยมศกึ ษาปที ่ี 5 หน่วยการเรียนรูท้ ่ี 4 ระบบหมนุ เวยี นสาร (CIRCULATORY SYSTEM) การลาเลียงสารในร่างกายเป็นสิ่งที่สาคัญและจาเป็นต่อสิ่งมีชีวิตเป็นอย่างมาก เพราะเมื่อร่างกาย ได้รับสารอาหารซึ่งเป็นสารโมเลกุลใหญ่ สารอาหารเหล่านี้จะถูกย่อยสลายให้มีโมเลกุลเล็กลงจากนั้นจะถูก ลาเลียงไปเลีย้ งเซลล์ต่าง ๆ ทั่วร่างกายผ่านระบบหมุนเวียนสารซึง่ เป็นระบบที่ติดต่อเช่ือมโยงระหว่างเซลลท์ ั่ว รา่ งกายของสตั ว์ ระบบหมุนเวียนสารของสัตว์แต่ละชนิดจะแตกต่างกันออกไป ในพวกสัตว์ชั้นต่าจะไม่มีระบบ หมุนเวียนสารหรืออาจมีระบบหมนุ เวียนสารเป็นแบบง่าย ๆ ส่วนในสตั ว์ชั้นสูงขน้ึ มากจ็ ะมรี ะบบหมุนเวียนสาร ที่ซบั ซอ้ นมากขึ้นตามลาดับวิวัฒนาการของสตั วช์ นิดนนั้ ๆ ระบบหมนุ เวียนสารในร่างกายของสตั ว์ 4.1 การลาเลยี งสารของส่งิ มีชีวิตที่ไม่มีระบบหมนุ เวียน 1.1.1 การลาเลียงสารของโพรโตซวั (Protozoa) โพรโทซัว (Protozoa) ไม่มีระบบที่ทาหน้าที่หมุนเวียนสารในร่างกายโดยเฉพาะ เนื่องจากโพรโตซัว เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเพียงเซลล์เดียว (Unicellular Organism) กระบวนการทางานต่าง ๆ ของร่างกายจึงเกิดขึ้น ภายในเซลล์เดียว โพรโตซัวมีเยื่อหุ้มเซลล์ที่ติดต่อกับสิ่งแวดล้อมทาให้โพรโตซัวสามารถแลกเปลี่ยนสารผ่านเซลล์ โดยอาศัยกระบวนการแพร่ (Diffusion) ได้โดยตรง และสารที่ถูกนาเข้าเซลล์จะถูกหมนุ เวียนโดยกระบวนการ ไซโคลซสิ (Cyclosis) ซ่ึงเปน็ การไหลวนของไซโทพลาซึมเพือ่ ให้สารถูกนาไปใช้ในเซลลไ์ ดอ้ ยา่ งทว่ั ถงึ พารามีเซยี ม อะมบี า กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั

เร่อื ง ระบบหมนุ เวยี นสาร (Circulatory System) -95- 4.1.2 ไฟลัมพอริเฟอรา (Phylum Porifera) ฟองนา้ เป็นสตั ว์ท่ีอยู่ในไฟลัมพอรเิ ฟอรา (Porifera) อาศัยอยู่ในนา้ และเป็นสัตว์กลุ่มเดียวท่ีมี การจัดเรียงตัวของเซลล์ล้อมรอบรูที่เป็นทางผ่านของน้า (Ostia) เซลล์ทุกเซลล์ของฟองน้าเป็นอิสระต่อกันในการ แลกเปลี่ยนสารภายในเซลล์กบั นา้ ท่ีอยู่รอบร่างกาย การไหลเวียนของน้าผ่านร่างกายของฟองน้าจะเร่มิ จากการที่น้าและสารแขวนลอยผ่านเข้าไปยังรูขนาดเล็ก ที่อยู่ด้านข้างลาตัวเรียกว่า ออสเตีย (Ostia) จากนั้น จะผ่านไปยังโพรงกลางตัวของฟองน้าที่เรียกว่า สปันโกซิล (Spongocoel) และถูกขับออกทางรูขนาดใหญ่เรียกว่า ออสคูลมั (Osculum) ฟองน้ามีรูปร่างที่เรียงจากซับซ้อนน้อยที่สุดไปยังซับซ้อนมากที่สุด 3 รูป แบบ คือ แบบแอสโคนอยด์ (Acsonoid) แบบไซโคนอยด์ (Syconoid) และแบบลิวโคนอยด์ (Leuconoid) ซ่งึ รปู รา่ งของฟองนา้ จะมผี ลตอ่ การเพิม่ พ้นื ท่ผี วิ ในการสมั ผสั กับน้าเมื่อฟองน้ามขี นาดใหญ่ขน้ึ 4.1.3 ไนดาเรียและแพลทิเฮลมินทิส (Cnidaria and Platyhelminthes) สัตว์ในไฟลัมไนดาเรีย เช่น ไฮดรา แมงกะพรุน ปะการัง และไฟลัมแพลทิเฮลมินทิส เช่น พลานาเรยี จะไมม่ โี ครงสรา้ งจาเพาะในการหมุนเวียนสาร แตจ่ ะใช้โพรงกลางลาตัว (Gastrovascular Cavity) และเน้ือเยอื่ ชน้ั นอกในการทาหนา้ ท่แี ลกเปล่ียนสารกับสงิ่ แวดล้อมโดยตรง กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทุมวนั

-96- เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า ว32241 ชีววิทยา 3 ชนั้ มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 5 4.1.4 ไฟลัมนีมาโทดา (Phylum Nematoda) หนอนตัวกลมเป็นสัตว์ที่จัดอยู่ในไฟลัมนีมาโทดา (Nematoda) ไม่มีโครงสร้างจาเพาะ ในการหมุนเวียนสาร โดยการหมุนเวียนสารจะเกิดจากการเคลื่อนที่ของของเหลวในช่องลาตัวเทียม (Pseudocoelomic Fluid) 1.2 การลาเลยี งสารของสิง่ มชี ีวติ ทมี่ รี ะบบหมนุ เวียน สัตว์ที่มีโครงสร้างร่างกายซับซ้อน เซลล์ส่วนใหญ่จะไม่ได้สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมโดยตรงทาให้การ แลกเปลี่ยนสารกับสิ่งแวดล้อมโดยตรงเป็นไปได้ยาก สิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้จึงมีการปรับตัวโดยการพัฒนาระบบ หมุนเวียนเลือดในร่างกายเพื่อช่วยลาเลียงสารไปยังเซลล์ต่าง ๆ ทั่วร่างกายได้อย่างทั่วถึง โดยในระบบ หมุนเวียนเลือดจะประกอบด้วย 1) เลือด ที่ทาหน้าที่ในการลาเลียงแก๊ส อาหาร และของเสีย 2) หลอดเลือด เป็นท่อขนาดเล็ก ทาให้การลาเลียงเลือดมีประสิทธิภาพมากขึ้น และ 3) หัวใจ ทาหน้าที่ในการสูบฉีดเลือด ทาใหเ้ กดิ แรงดันที่จะทาใหเ้ ลือดเกิดการไหลเวยี นในหลอดเลอื ดได้ ระบบหมุนเวียนเลือดในสิ่งมีชีวิตมีอยู่ 2 ระบบ คือ ระบบหมุนเวียนเลือดแบบเปิด (Open Circulatory System) และระบบหมนุ เวียนเลือดแบบปิด (Closed Circulatory System) ระบบหมุนเวยี นเลือดแบบเปิด เป็นระบบหมุนเวียนเลือดที่เลือดไม่ได้ไหลเวียนอยู่เฉพาะภายใน (Open Circulatory System) หลอดเลือดเท่านั้น แต่เลือดจะมีการออกมาจากหลอดเลือดและไหล ผ่านช่องว่างของลาตัวและท่ีวา่ งระหว่างอวัยวะต่าง ๆ ภายในร่างกาย เล ือดแล ะน ้าเห ล ืองของส ัตว ์ที่มีร ะบบห มุน เว ีย น เล ือดแบบเ ปิ ด จะปะปนกัน เรียกของเหลวที่เกิดจากการปะปนกันของเลือดและ น้าเหลืองว่า ฮีโมลิมฟ์ (Hemolymph) และช่องว่างระหว่างเนื้อเยื่อ ที่เป็นทางผ่านของฮีโมลิมพ์ เรียกว่า ฮีโมซีล (Hemocoel) ระบบ หมุนเวียนแบบเปิดพบในสัตว์พวกมอลลัสก์ (ยกเว้นหมึก) และ พวกอารโ์ ทรพอด กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นสาธติ มหาวทิ ยาลยั ศรนี ครนิ ทรวโิ รฒ ปทมุ วนั