บทที่ 1 ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
1.1 สิ่งมีชีวิตคืออะไร
1.1.1 สิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ์
1.1.1 สิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ์
จะเห็นได้ว่า การสืบพันธุ์ (reproduction) เป็นลักษณะสำคัญของสิ่งมีชีวิต การสืบพันธุ์เป็นกระบวนการเพิ่มสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน (specics)เพื่อดำรงรักษาเผ่าพันธุ์ไว้ โดยการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากรุ่นหนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนึ่ง
การที่สิ่งมีชีวิตมีรูปร่างลักษณะคล้ายพ่อและแม่ของตน เนื่องจากมีการถ่ายทอดหน่วยพันธุกรรมที่ควบคุมลักษณะต่างๆ สู่สิ่งมีชีวิตรุ่นต่อไป
1.1.2 สิ่งมีชีวิตต้องการสารอาหารและพลังงาน
ในธรรมชาติปลาที่ถูกขังอยู่รวมกันจำนวนมาก นักเรียนแยกได้ไหมว่าตัวใดยังมีชีวิตอยู่ ตัวใดตายไปแล้ว นักเรียนคงบอกได้ว่าตัวที่ตายแล้ว คือตัวที่หยุดนิ่งไม่เคลื่อนไหวไม่หายใจ เมื่อไม่หายใจก็ไม่มีพลังงานในการทำกิจกรรมต่างๆ พลังงานสำคัญต่อการมีชีวิตอย่างไร สัตว์ได้พลังงานโดยการกินสัตว์หรือพืชอื่นเป็นอาหาร เช่น คางคกจับแมลง นกจิกกินหนอนหรือเมล็ดพืช กวางกินใบไม้ แนวกินหหนู ส่วนพืชต้องการน้ำ แสงสว่าง และคาร์บอนไดออกไซด์ เราเองก็ต้องการอาหารทุกวัน ในบางประเทศมีอาหารไม่เพียงพอต่อการบริโภคทำให้ประชาชนอดยาก มีร่างกายซูบผอม ถ้าคนและสัตว์อดอาหารนานๆ ก็จะตายในที่สุด สิ่งมีชีวิตจะไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ถ้าปราศากอาหารและพลังงาน อาหารและพลังงานจำเป็นต่อการดำรงชีวิตอย่างไร
ในธรรมชาติปลาที่ถูกขังอยู่รวมกันจำนวนมาก นักเรียนแยกได้ไหมว่าตัวใดยังมีชีวิตอยู่ ตัวใดตายไปแล้ว นักเรียนคงบอกได้ว่าตัวที่ตายแล้ว คือตัวที่หยุดนิ่งไม่เคลื่อนไหวไม่หายใจ เมื่อไม่หายใจก็ไม่มีพลังงานในการทำกิจกรรมต่างๆ พลังงานสำคัญต่อการมีชีวิตอย่างไร สัตว์ได้พลังงานโดยการกินสัตว์หรือพืชอื่นเป็นอาหาร เช่น คางคกจับแมลง นกจิกกินหนอนหรือเมล็ดพืช กวางกินใบไม้ แนวกินหหนู ส่วนพืชต้องการน้ำ แสงสว่าง และคาร์บอนไดออกไซด์ เราเองก็ต้องการอาหารทุกวัน ในบางประเทศมีอาหารไม่เพียงพอต่อการบริโภคทำให้ประชาชนอดยาก มีร่างกายซูบผอม ถ้าคนและสัตว์อดอาหารนานๆ ก็จะตายในที่สุด สิ่งมีชีวิตจะไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ถ้าปราศากอาหารและพลังงาน อาหารและพลังงานจำเป็นต่อการดำรงชีวิตอย่างไร
เชื่อมโยงกับฟิสิกส์
ตามกฏของการอนุรักษ์พลังงาน พลังงานไม่สามารถเกิดขึ้นใหม่ได้ แต่สามารถเปลี่ยนรูปได้ เช่น พลังงานเคมีในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานกลได้
ตามกฏของการอนุรักษ์พลังงาน พลังงานไม่สามารถเกิดขึ้นใหม่ได้ แต่สามารถเปลี่ยนรูปได้ เช่น พลังงานเคมีในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานกลได้
ในอาหารมีสารอาหารช่วยเสริมสร้างให้ร่างกายเจริญเติบโตซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่ชำรุด สารอาหารเหล่านี้ บางชนิดสลายแล้วจะให้พลังงานเพื่อใช้ในการทำกิจกรรมต่างๆของร่างกาย เช่น การเคลื่อนไหวร่างกาย การงอกของรากพืช รวมทั้งปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า เมแทบอลิซึม(metabolism) มีการใช้พลังงานจากอาหาร พลังงานที่อยู่ในสารอาหารมาจากไหน
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดของพลังงานที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตบนโลก พืชและสาหร่ายสีเขียวสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานศักย์สะสมอยู่ในโมเลกุลของสารอินทรีย์ที่อยู่ในเนื้อเยื่อของพืช โดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง คนและสัตว์ได้รับการถ่ายทอดพลังงานมาโดยการกินกันเป็นทอดๆ จากโซ่อาหารและสารใยอาหาร ทำให้ได้รับสารอาหารและพลังงานเพื่อการดำรงชีวิต
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดของพลังงานที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตบนโลก พืชและสาหร่ายสีเขียวสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานศักย์สะสมอยู่ในโมเลกุลของสารอินทรีย์ที่อยู่ในเนื้อเยื่อของพืช โดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง คนและสัตว์ได้รับการถ่ายทอดพลังงานมาโดยการกินกันเป็นทอดๆ จากโซ่อาหารและสารใยอาหาร ทำให้ได้รับสารอาหารและพลังงานเพื่อการดำรงชีวิต
1.1.3 สิ่งมีชีวิตมีการเจริญเติบโต มีอายุขัยและขนาดจำกัด
นักเรียนคงแปลกใจถ้าทราบว่าไข่ของคนมีขนาด 100 ไมโครเมตร เรามองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เมื่อเกิดการปฏิสนธิแล้วเจริญเป็นไซโกต เอ็มบริโอและคลอดออกมาเป็นทารก มีขนาดความยาว 50-65 เซนติเมตร และมีน้ำหนักเฉลี่ยประมาณ 2,800-3,800 กรัม เมื่ออายุมากขึ้น บางคนอาจมีร่างกายสูงถึง 160-180 เซนติเมตร และมีน้ำหนักตัวมากถึง 45 กิโลกรัมหรือมากกว่านี้ แสดงว่าสิ่งมีชีวิตมีการเพิ่มขนาดของร่างกายขณะมีการเจริญเติบโต
นักเรียนคงแปลกใจถ้าทราบว่าไข่ของคนมีขนาด 100 ไมโครเมตร เรามองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เมื่อเกิดการปฏิสนธิแล้วเจริญเป็นไซโกต เอ็มบริโอและคลอดออกมาเป็นทารก มีขนาดความยาว 50-65 เซนติเมตร และมีน้ำหนักเฉลี่ยประมาณ 2,800-3,800 กรัม เมื่ออายุมากขึ้น บางคนอาจมีร่างกายสูงถึง 160-180 เซนติเมตร และมีน้ำหนักตัวมากถึง 45 กิโลกรัมหรือมากกว่านี้ แสดงว่าสิ่งมีชีวิตมีการเพิ่มขนาดของร่างกายขณะมีการเจริญเติบโต
การเจริญเติบโต (development) ของสิ่งมีชีวิต เซลล์เพิ่มจำนวน มีการเพิ่มขนาด มีการเปลี่ยนแปลงเพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่างและมีการรวบรวมข้อมูลของเซลล์เพื่อพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อและอัวยวัต่างๆ
สิ่งมีชีวิตบางชนิดขณะเจริญเติบโตไม่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง แต่สิ่งมีชีวิตบางชนิด ขณะเจริญเติบโตมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและโครงสร้างของร่างกาย แตกต่างไปจากเดิมอย่างเห็นได้ชัดเจน เช่น ผีเสื้อ ยุง กบเป็นต้น ดังภาพที่ 1-3
ภาพที่ 1-3 การเจริญเติบโตของผีเสื้อไหม
เมื่อสิ่งมีชีวิตเจริญเติบโตระยะหนึ่งก็จะตายไป อายุสิ่งมีชีวิต ตั้งแต่เกิดจนตายเรียกว่า อายุขัย (life span) อายุขัยของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดแตกต่างกันอย่างไร สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีอายุขัยจำกัด ซึ่งมียีนเป็นตัวกำหนด
นักเรียนจงศึกษาอายุขัยของสัตว์ ในตารางที่ 1.1
ตารางที่ 1.1 อายุขัยของสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ
- จากตารางที่ 1.1 นักเรียนสรุปได้อย่างไร
- สัตว์ชนิดใดมีอายุขัยสั้น และสัตว์ชนิดใดบ้างที่มีอายุขัยยาวกว่าสัตว์อื่นๆ
- สัตว์ชนิดใดมีอายุขัยสั้น และสัตว์ชนิดใดบ้างที่มีอายุขัยยาวกว่าสัตว์อื่นๆ
อายุขัยของพืชมีความแตกต่างกัน เราอาจจะพิจารณาเป็นกลุ่ม พืชที่มีช่วงอายุสั้นมาก (ephemeral plant) เช่น บานชื่น ดาวเรือง บานเย็น แพงพวยฝรั่ง ถั่วเขียว ถั่วลิสง และพืชวงศ์แตง เป็นต้น
บางกลุ่มเป็น พืชที่มีช่วงชีวิต 1 ปี (annual plant) เช่น ข้าว อ้อย สับปะรด เป็นต้น บางกลุ่มเป็น พืชกลุ่มที่มีช่วงอายุ 2 ปี (biennial plant) พืชพวกนี้มักมีลำต้นใต้ดิน เมื่อใบและลำต้นแห้งเหี่ยวไป ยังมีลำต้นที่อยู่ใต้ดิน สามารถงอกและเกิดออกมาในปีถัดมา เช่น ว่านสี่ทิศ หอม กระเทียม เป็นต้น
กลุ่มพืชี่มีช่วงอายุนานกว่า 2 ปี(perennial plant) อาจเป็นไม้พุ่มหรือไม้ยืนต้น เช่น มะม่วง โพธิ์ หางนกยุง ประดู่ เต็ง แก้ว ข่อย จำปี เป็นต้น การนับอายุไม้ยืนต้น อาจนับได้จากจำนวนวงปี พืชบางชนิดเมื่อออกดอกและผลแล้วตาย เช่น ไผ่ ลาน เป็นต้น
จากที่กล่าวมาแล้ว สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีอายุขัยจำกัด สิ่งที่น่าสงสัยคือ ขนาดของสิ่งมีชีวิตมีขนาดจำกัดหรือไม่ นักเรียนเคยเห็นยุงมีขนาดเท่ากับนก หรือต้นพริกสูงเท่ากับต้นมะม่วงหรือไม่
ถ้าเราสังเกตสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด เมื่อเจริญเต็มที่แล้ว ขนาดความยาวและความสูงจะไม่เพิ่มขึ้นนักเรียนจะสังเกต ภาพที่ 1-4
ถ้าเราสังเกตสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด เมื่อเจริญเต็มที่แล้ว ขนาดความยาวและความสูงจะไม่เพิ่มขึ้นนักเรียนจะสังเกต ภาพที่ 1-4
ภาพที่ 1-4 ขนาดของสัตว์เลื้อยคลานที่โตเต็มที่ 3 ชนิด
ก.จิ้งจก *(x1/3) ข.กิ้งก่า *(x2/3) ค.จระเข้ (x1/44)
* เอื้อเฟื้อภาพโดย : คุณโกวิท น้อยโคตร
จากภาพที่ 1-4 จะเห็นว่าสัตว์เลื้อยคลานทั้ง 3 ชนิด มีลักษณะคล้ายคลึงกัน แต่เมื่อเจริญเติบโตเต็มที่จะมีขนาดแตกต่างกัน จึงไม่เคยเห็นจิ้งจกตัวเท่ากิ้งก่า และไม่เคยเห็นกิ้งกาตัวเท่าจระเข้
ในในพืชก็เช่นกัน เรือนยอดของต้นไม้ในป่าจะมีความสูงแตกต่างกัน และขนาดเส้นรอบวงของลำต้นก็มีขนาดแตกต่างกันด้วย ถ้าพิจารณาลำต้นตามขนาดความสูง เมื่อพืชโตเต็มที่แล้วอาจแบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม คือ พืชล้มลุก (herb) ซึ่งมีความสูงไม่เกิน 120 เซนติเมตร ไม้พุ่ม (shrub) ซึ่งมีความสูงไม่เกิน 120-300 เซนติเมตร และพวกที่สูงกว่านี้จัดเป็น ไม้ยืนต้น (tree)
จากการสังเกตขนาดของสัตว์และพืชชนิดต่างๆ นักเรียนคงสรุปได้ว่าสิ่งมีชีวิตมีขนาดจำกัด
ในในพืชก็เช่นกัน เรือนยอดของต้นไม้ในป่าจะมีความสูงแตกต่างกัน และขนาดเส้นรอบวงของลำต้นก็มีขนาดแตกต่างกันด้วย ถ้าพิจารณาลำต้นตามขนาดความสูง เมื่อพืชโตเต็มที่แล้วอาจแบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม คือ พืชล้มลุก (herb) ซึ่งมีความสูงไม่เกิน 120 เซนติเมตร ไม้พุ่ม (shrub) ซึ่งมีความสูงไม่เกิน 120-300 เซนติเมตร และพวกที่สูงกว่านี้จัดเป็น ไม้ยืนต้น (tree)
จากการสังเกตขนาดของสัตว์และพืชชนิดต่างๆ นักเรียนคงสรุปได้ว่าสิ่งมีชีวิตมีขนาดจำกัด
1.1.4 สิ่งมีชีวิตมีการตอบสนองต่อสิ่งเร้า
พืชหลายชนิดมักเลื้อยพันหลัก เช่น บวบ น้ำเต้า ฟัก ถั่วฝักยาว ตำลึง เป็นต้น โดยอาศัยลำต้นพันไปรอบๆหลัก และมี มือเกาะ (tendril) พันรอบกิ่งไม้ที่อยู่ใกล้ๆ เพื่อพยุงลำต้นขึ้นที่สูง เพื่อให้ได้รับแสงแดดต้นไม้บางชนิด เช่น ทานตะวันจะหันดอกเข้าหาดวงอาทิตย์ ดอกบัวบางชนิดจะบานในตอนเช้าและจะหุบในตอนเย็น ใบพืชตะกูลถั่วในตอนบ่ายและเวลากลางคืนจะหุบใบห้อยลงมา เรียกว่า ต้นไม้นอน
พืชหลายชนิดมักเลื้อยพันหลัก เช่น บวบ น้ำเต้า ฟัก ถั่วฝักยาว ตำลึง เป็นต้น โดยอาศัยลำต้นพันไปรอบๆหลัก และมี มือเกาะ (tendril) พันรอบกิ่งไม้ที่อยู่ใกล้ๆ เพื่อพยุงลำต้นขึ้นที่สูง เพื่อให้ได้รับแสงแดดต้นไม้บางชนิด เช่น ทานตะวันจะหันดอกเข้าหาดวงอาทิตย์ ดอกบัวบางชนิดจะบานในตอนเช้าและจะหุบในตอนเย็น ใบพืชตะกูลถั่วในตอนบ่ายและเวลากลางคืนจะหุบใบห้อยลงมา เรียกว่า ต้นไม้นอน
แมวเมื่อเห็นหนูจะวิ่งไล่ตะครุบเพื่อจับเป็นอาหารเช่นเดียวกับเหยี่ยวโฉบลงมาจับลูกไก่ และนกไล่จิกแมลง
นักเรียนจะเห็นได้ว่าสิ่งมีชีวิตมีการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อหาอาหาร หลบหลีกภัยจากศัตรู และมีการปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม เช่น อากาศที่หนาวจัดหรือร้อนจัดเกินไป ทั้งนี้เพื่อความอยู่รอด สภาพการของสิ่งแวดล้อมที่ทำหให้สิ่งมีชีวิตแสดงพฤติกรรมเรียกว่า สิ่งเร้า (stimulus) สิ่งเร้าของสิ่งมีชีวิตมีทั้ง สิ่งเร้าภายในและสิ่งเร้าภายนอกของสิ่งมีชีวิต และปฏิกิริยาที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้า เรียกว่า การตอบสนอง(response)
- สิ่งแวดล้อมภายนอกและสิ่งแวดล้อมภายในที่เป็นสิ่งเร้าของสิ่งมีชวิตมีอะไรบ้าง
- นักเรียนคิดว่า การพัฒนาของระบบประสาทของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีความสัมพันธ์กับการตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นๆ อย่างไร
- สิ่งแวดล้อมภายนอกและสิ่งแวดล้อมภายในที่เป็นสิ่งเร้าของสิ่งมีชวิตมีอะไรบ้าง
- นักเรียนคิดว่า การพัฒนาของระบบประสาทของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีความสัมพันธ์กับการตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นๆ อย่างไร
ภาพที่ 1-5 ทิศทางการเจริญเติบโตของรากและยอดของต้นหอม
- จากภาพที่ 1-5 นักเรียนบอกได้หรือไม่ว่า รากและลำต้นของหัวหอมตอบสนองต่อสิ่งเร้าใด ปลายรากและปลายยอดมีทิศทางการตอบสนองต่างกันอย่างไร
กิจกรรมที่ 1.2 การตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสิ่งมีชีวิต
1. นักเรียนจะเลือกสิ่งมีชีวิตที่สนใจจะศึกษามาอย่างน้อย 1 ชนิด
2. ออกแบบการทดลองเพื่อศึกษาดูว่าสิ่งมีชีวิตนั้นๆ สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้า เช่น อุณหภูมิ สี สารเคมี อาหาร ฯลฯ
3. ดำเนินการทดลอง บันทึกผล
4. นำผลการทดลองมาเสนอและอภิปรายในชั้นเรียน
- สิ่งมีชีวิตที่นักเรียนศึกษาตอบสนองต่อสิ่งเร้าหรือไม่ อย่างไร
- ผลการทดลองของนักเรียนและกลุ่มอื่นๆ สรุปได้ว่าอย่างไร
1. นักเรียนจะเลือกสิ่งมีชีวิตที่สนใจจะศึกษามาอย่างน้อย 1 ชนิด
2. ออกแบบการทดลองเพื่อศึกษาดูว่าสิ่งมีชีวิตนั้นๆ สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้า เช่น อุณหภูมิ สี สารเคมี อาหาร ฯลฯ
3. ดำเนินการทดลอง บันทึกผล
4. นำผลการทดลองมาเสนอและอภิปรายในชั้นเรียน
- สิ่งมีชีวิตที่นักเรียนศึกษาตอบสนองต่อสิ่งเร้าหรือไม่ อย่างไร
- ผลการทดลองของนักเรียนและกลุ่มอื่นๆ สรุปได้ว่าอย่างไร
1.1.5 สิ่งมีชีวิตมีการรักษาดุลยภาพของร่างกาย
จากการนำสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะมีบา พารามีเซียม มาใส่ในสารละลายที่ความเข้มข้นต่ำกว่าสารละลายภายในเซลล์พบว่าโครงสร้างภายในดซลล์ที่เรียกว่า คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล(contractile vacuole) มีการเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่าง
จากการนำสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะมีบา พารามีเซียม มาใส่ในสารละลายที่ความเข้มข้นต่ำกว่าสารละลายภายในเซลล์พบว่าโครงสร้างภายในดซลล์ที่เรียกว่า คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล(contractile vacuole) มีการเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่าง
ภาพที่ 1-6 คอนแทร็กไทล์แวคิวโอลของพารามีเซียม
คอนแทร็กไทล์แวคิวโอลจะเปลี่ยนแปลงรูปร่าง เนื่องจากสารละลายในสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์มีความเข้มข้นน้อยกว่าสารละลายภายในเซลล์ จึงเกิดออสโมซิสของน้ำจากภายนอกเข้าสู่ภายในเซลล์ตลอดเวลา และถ้าน้ำเข้าไปในเซลล์มากขึ้น เซลล์จะขยายขนาดจนอาจทำให้เซลล์แตก เพื่อรักษาสมดุลของน้ำและสารละลายระหว่างสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์และภายในเซลล์ พารามีเซียมจะต้องมีกลไก เพื่อรักษาสมดุล โดยมีการลำเลียงของเหลวเข้าสู่แทร็กไทล์แวคิโอล ทำให้คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล มีขนาดใหญ่ขยายขนาดเต็มที่และบีบตัวให้ของเหลวส่วนเกินนี้ออกนอกเซลล์
สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ก็เช่นกัน จำเป็นต้องมีกลไกในการักษาดุลยภาพภายในร่างกายให้อยู่ในสภาพที่สมดุล ซึ่งรวมถึงการักษาสมดุลของน้ำ อุณหภูมิ และ pH เป็นต้น
การรักษาดุลยภาพของร่างกายของคน เมื่อดื่นน้ำเข้าไปมากๆ ร่างกายก็จะขับน้ำออกจากร่างกายในรูปของปัสสาวะ ทำให้ต้องปัสสาวะบ่อยครั้งขึ้น หรือการที่ร่างกายมีอุณหภูมิคงที่ประมาณ 37 องศาเซลเซียส ไม่ว่าอากาศภายนอกจะร้อนหรือเย็น เป็นรักษาสมดุลของอุณหภูมิของร่างกาย
- ต้นถั่วมีการสูญเสียน้ำโดยการคายน้ำ จะมีการปรับสมดุลอย่างไร
สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ก็เช่นกัน จำเป็นต้องมีกลไกในการักษาดุลยภาพภายในร่างกายให้อยู่ในสภาพที่สมดุล ซึ่งรวมถึงการักษาสมดุลของน้ำ อุณหภูมิ และ pH เป็นต้น
การรักษาดุลยภาพของร่างกายของคน เมื่อดื่นน้ำเข้าไปมากๆ ร่างกายก็จะขับน้ำออกจากร่างกายในรูปของปัสสาวะ ทำให้ต้องปัสสาวะบ่อยครั้งขึ้น หรือการที่ร่างกายมีอุณหภูมิคงที่ประมาณ 37 องศาเซลเซียส ไม่ว่าอากาศภายนอกจะร้อนหรือเย็น เป็นรักษาสมดุลของอุณหภูมิของร่างกาย
- ต้นถั่วมีการสูญเสียน้ำโดยการคายน้ำ จะมีการปรับสมดุลอย่างไร
กิจกรรมที่ 1.3 อุณหภูมิกับการรักษาดุลยภาพของปลา
วัสดุอุปกรณ์
1. ปลาน้ำจืดที่มีเกล็ด เช่น ปลาตะเพียนขนาดเล็ก หรือปลาอื่นๆ ที่มีอยู่ในท้องถิ่น
2. น้ำ
3. น้ำแข็ง
4. น้ำร้อน
5. บีกเกอร์
6. เทอร์มอมิเตอร์
วิธรการทดลอง
ให้นักเรียนออกแบบ และดำเนินการทดลองเพื่อแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิมีผลต่อการรักษาดุลยภาพของปลาชนิดนั้น
- อัตราการขยับแผ่นปิดเหงือก (operculum) ก่อนและหลังการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของนแตกต่างกันหรือไม่ เพราะเหตุใด
- นักเรียนอธิบายได้ไหมว่า การขยับแผ่นปิดเหงือกของปลาเกี่ยวข้องกับการรักษาดุลยภาพของปลายอย่างไร
วัสดุอุปกรณ์
1. ปลาน้ำจืดที่มีเกล็ด เช่น ปลาตะเพียนขนาดเล็ก หรือปลาอื่นๆ ที่มีอยู่ในท้องถิ่น
2. น้ำ
3. น้ำแข็ง
4. น้ำร้อน
5. บีกเกอร์
6. เทอร์มอมิเตอร์
วิธรการทดลอง
ให้นักเรียนออกแบบ และดำเนินการทดลองเพื่อแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิมีผลต่อการรักษาดุลยภาพของปลาชนิดนั้น
- อัตราการขยับแผ่นปิดเหงือก (operculum) ก่อนและหลังการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของนแตกต่างกันหรือไม่ เพราะเหตุใด
- นักเรียนอธิบายได้ไหมว่า การขยับแผ่นปิดเหงือกของปลาเกี่ยวข้องกับการรักษาดุลยภาพของปลายอย่างไร
1.1.6 สิ่งมีชีวิตมีลักษณะจำเพาะ
ถ้านักเรียนศึกษาภาพของผัก ผลไม้และสัตว์ในภาพที่ 1-7 นักเรียนบอกได้หรือไม่ว่าเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใด เพราะเหตุใด
ถ้านักเรียนศึกษาภาพของผัก ผลไม้และสัตว์ในภาพที่ 1-7 นักเรียนบอกได้หรือไม่ว่าเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใด เพราะเหตุใด
ภาพที่ 1-7 ผัก ผลไม้และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม
จากภาพที่ 1-7 ทุกคนคงสามารถระบุชื่อของสิ่งมีชีวิตได้ถูกต้องเพราะสิ่งมีชีวิตจะมีลักษณะจำเพาะ อาจสังเกตได้จากลักษณะภายนอก เช่น รูปร่าง ขนาด ความสูง สีผิว ลักษณะเส้นขน จำนวนขา ลักษณะพื้นผิวที่เรียบ หรือขรุขระ หรือมีความมัน ลักษณะของหนาม เป็นต้น ลักษณะบางอย่างต้องตรวจสอบด้วยการทดลอง เช่น การชิมรส การดมกลิ่น เป็นต้น แม้แต่เสียงร้องของสัตว์ ผู้ชำนาญก็สามารถบอกได้ว่าเป็นเสียงร้องของสัตว์ชนิดใด
แสดงว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็จะมีลักษณะเฉพาะเป็นเอกลักษณ์ตามชนิดของตนซึ่งแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ
สิ่งมีชีวิตบางชิดถึงแม้จะมีขนาดเล็กมาก แต่ก็มีลักษณะเฉพาะของตนเช่นกัน เช่น สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว Closterium sp. และ Euglena sp. ดังภาพที่ 1-8
แสดงว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็จะมีลักษณะเฉพาะเป็นเอกลักษณ์ตามชนิดของตนซึ่งแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ
สิ่งมีชีวิตบางชิดถึงแม้จะมีขนาดเล็กมาก แต่ก็มีลักษณะเฉพาะของตนเช่นกัน เช่น สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว Closterium sp. และ Euglena sp. ดังภาพที่ 1-8
ภาพที่ 1-8 สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ก. Closterium sp. ข. Euglena sp.
1.1.7 สิ่งมีชีวิตมีการจัดระบบ
สิ่งมีชีวิตแม้ประกอบด้วยเซลล์เดียวก็มีการจัดระบบ (organization) หน้าที่ในการทำงานของโครงสร้างต่างๆ ภายในเซลล์ เช่น คลอโรพลาสต์ ทำหน้าที่สร้างอาหารให้แก่เซลล์ ไมโทคอนเดรียเป็นแหล่งให้พลังงาน แวคิวโอลควบคุมสมดุลของน้ำ หรือเป็นที่เก็บผลึกของสารพิษ นิวเคลียสทำหน้าที่ควบคุมการทำกิจกรรมต่างๆ ของเซลล์ เป็นต้น สิ่งมีชีวิตที่มีหลายเซลล์ก็มีการจัดระบบภายในร่างกายมีการทำงานร่วมกัน เพื่อทำให้ดำรงชีวิตอยู่ได้ สิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่อยู่ในบริเวณเดียวกันเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิต ส่วนสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันร่วมกันอยู่ ณ บริเวณใดบริเวณหนึ่ง ในช่วงเวลาหนึ่งเรียกว่า ประชากร และสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวมีหน่วยพื้นฐานที่มีชีวิตคือ เซลล์ ดังภาพที่ 1-9
สิ่งมีชีวิตแม้ประกอบด้วยเซลล์เดียวก็มีการจัดระบบ (organization) หน้าที่ในการทำงานของโครงสร้างต่างๆ ภายในเซลล์ เช่น คลอโรพลาสต์ ทำหน้าที่สร้างอาหารให้แก่เซลล์ ไมโทคอนเดรียเป็นแหล่งให้พลังงาน แวคิวโอลควบคุมสมดุลของน้ำ หรือเป็นที่เก็บผลึกของสารพิษ นิวเคลียสทำหน้าที่ควบคุมการทำกิจกรรมต่างๆ ของเซลล์ เป็นต้น สิ่งมีชีวิตที่มีหลายเซลล์ก็มีการจัดระบบภายในร่างกายมีการทำงานร่วมกัน เพื่อทำให้ดำรงชีวิตอยู่ได้ สิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่อยู่ในบริเวณเดียวกันเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิต ส่วนสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันร่วมกันอยู่ ณ บริเวณใดบริเวณหนึ่ง ในช่วงเวลาหนึ่งเรียกว่า ประชากร และสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวมีหน่วยพื้นฐานที่มีชีวิตคือ เซลล์ ดังภาพที่ 1-9
ภาพที่ 1-9 การจัดระบบของสิ่งมีชีวิต
- การจัดระบบภายในเซลล์ หรือภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิตมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตอย่างไร
รู้หรือเปล่า?ในร่างกายของเราประกอบด้วยเซลล์มากถึง 1 ล้านล้านเซลล์ (1,000,000,000,000 หรือ เซลล์) ซึ่งสามารถนำมาเรียงรอบโลกตามเส้นรอบวงได้ถึง 2 รอบ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น