บทที่ 1
เซลล์ โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์
1.โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์
________________________________________
พืช สัตว์ มนุษย์ จะมีโครงสร้างพื้นฐานเล็ก ๆ เพื่อจะก่อให้เกิดลักษณะของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด โดยโครงสร้างเล็กๆ ๆนั้นจะมารวมกันมีกิจกรรมต่างๆร่วมกันจนก่อให้เกิดลักษระของสิ่งมีชีวิตต่างๆ โครงสร้างที่กล่าวถึงนี้จัดว่ามีขนาดเล็กที่สุด ซึ่งเรราเรียกว่า เซลล์ (cell) เซลล์เป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต
เซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีรูปร่างลักษณะขอบเขต และโครงสร้างของเซลล์ ซึ่งโครงสร้างบางส่วน จะสามารถระบุได้ว่าเซลล์นั้นเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตชนิดใด
ภาพ : โครงสร้างของเซลล์พืช
ส่วนประกอบของเซลล์พืช
ผนังเซลล์(Cell wall)เป็นส่วนที่อยู่นอกสุดของเซลล์พืช ประกอบด้วยสสารพวกเซลลูโลสทำหน้าที่เสริมสร้างความแข็งแรงให้แก่เซลล์พืช
เยื่อหุ้มเซลล์ (cell Membrane) เป็นเยื่อบาง ๆ ทำหน้าที่ควบคุมการผ่านเข้าออกของสาร เช่น น้ำ อากาศ และสารละลายต่าง ๆระหว่างภายนอกเซลล์กับภายในเซลล์
ไซโทรพลาสซึม (Cytoplasm) เป็นของเหลวภายในเซลล์ที่ไหลไปมาาได้ มีสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ปนอยู่เช่น ส่วนประกอบต่าง ๆ ของเซลล์ อาหารก๊าซ และของเสียต่างๆ
โดยทั่วไป เซลล์สัตว์จะมีรูปร่าง ลักษณะแตกต่างไปตามชนิดของอวัยวะ แต่จะมีลักษระร่วมกันดังนี้ เยื่อหุ้มเซลล์ ไซโทพลาสซึม นิวเคลียส ในเซลล์สัตว์จะไม่พบผนังเซลล์และคลอโรพลาสต์
ภาพแสดงโครงสร้างของเซลล์สัตว์
ตาราง แสดงความแตกต่างระหว่างเซลล์พืชกับเซลล์สัตว์
โครงสร้างของเซลล์ เซลล์พืช เซลล์สัตว์
ผนังเซลล์
เยื่อหุ้มเซลล์
ไซโทพลาสซึม
คลอโรพลาสต์
นิวเคลียส
มี
มี
มี
มี
มี ไม่มี
มี
มี
ไม่มี
มี
พืช สัตว์และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ต่างประกอบไปด้วยเซลล์หลาย ๆ เซลล์ที่มารวมกัน และทำหน้าที่ร่วมกัน กล่าวคือ การรวมกันของเซลล์ก่อให้เกิดเนื้อเยื่อ หลายเนื้อเยื่อรวมกันก่อให้เกิดอวัยวะ หลายอวัยวะรวมกันก่อให้เกิดระบบอวัยวะและร่างกายของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด
สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะดังกล่าวมานี้เรียกว่า สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เช่น พืชสัตว์ มนุษย์ แต่สิ่งมีชีวิตบางชนิดที่มีเพียงเซลล์เดียวแล้วสามารถดำรงชีวิต มีกิจกรรมต่าง ๆ เช่น การกินอาหาร สืบพันธุ์ ขับถ่ายและเคลื่อนที่ได้ เรียกสิ่งมีชีวีตชนิดนี้ว่าสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่นแบคทีเรีย อะมีบา พารามีเซียม
จากความรู้ที่นักเรียนได้เรียนผ่านมาแล้วนั้น สามารถสรุปได้ว่าสิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบไปด้วยเซลล์ โดยมีทั้งสิ่งมีชีวิตเซลลืเดียวและสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ จนทำให้เกิดลักษณะรูปร่างของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด เช่น พืช สัตว์ มนุษย์ และสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ก็สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต คือ อาหาร เซลล์ก็เช่นเดียวกัน เซลล์ก็มีชีวิต อาหารของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็ต้องเป็นอาหารของเซลล์ด้วย แต่เนื่องจากเซลล์มีขนาดเล้ก นักเรียนคิดว่า อาหารจะเข้าสู่เซลล์นั้น จะผ่านเข้าโดยวิธีใด ให้นักเรียนศึกษาเรื่อง กระบวนการนำสารเข้าสู่เซลล์
2. กระบวนการนำสารเข้าสู่เซลล์
เซลล์หนึ่งเซลล์จะมีเยื่อหุ้มเซลล์ (Cell Membrane)ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน (Diffferentially Permeable Membrane)ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการผ่านเข้า - ออกของสารจากเซลล์โดยจะยอมให้สารบางชนิดจากนอกเซลล์ผ่านเข้าไปในเซลล์ได้ และสารบางชนิดผ่านเข้าไปไม่ได้ หรือสารบางชนิดอาจจะยังผ่านเข้าไปไม่ได้โดยทันที
การแพร่ (Diffusion) ของโมเลกุลของสารเป็นการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารจากจุดที่มีความเข้มข้นสูงกว่า ไปยังจุดที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า
ภาพ จำลองการเคลื่อนที่แบบ Brownion ในขณะที่โมเลกุลของสารมีการเคลื่อนที่ จะทำให้เกิดการชนกันระหว่างโมเลกุลขึ้น โมเลกุลของสารที่ชนกันจะมีทิศทางที่ไม่แน่นอน จึงมีผลทำให้โมเลกุลลของสารกระจายไปได้ทุกทิสทาง การเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารลักษณะนี้เรียกว่า การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน (Brownion Movement)
ออสโมซิส (Osmosis) หมายถึง การแพร่ของน้ำจากบริเวณที่มีน้ำมากซึ่งมีความเข้มข้นของสารน้ิอยเข้าสู่บริเวณที่มีน้ำน้อยซึ่งมีความเข้มข้นของสารมากกว่า โดยผ่านเยื่อบาง ๆ ซึ่งจะเกิดขึ้นกับเซลล์ของสิ่งมีชีวิตตลอดเวลา การที่น้ำและสารต่าง ๆ ผ่านเข้าออกจากเซลล์จะทำ ให้รูปร่าง และสภาพของเซลล์เปลี่ยนแปลงได้ คือ
1. ถ้าเซลล์เกิดกระบวนการออสโมซิสของน้ำจากภายนอกเซลล์เข้าสู่ภายในเซลล์ นั่นหมายถึงว่า ความเข้มข้นของสารภายในเซลล์มีมากกว่าความเข้มข้นของสารภายนอกเซลล์ เมื่อน้ำจากภายนอกเซลล์แพร่่เข้าภายในเซลล์ จะทำให้เซลล์ได้รับน้ำมากเซลล์จะบวมขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า เซลล์แต่ง
2. ถ้าเซลล์เกิดกระบวนการออสโมซิส โดยน้ำจากภายในเซลล์เคลื่อนที่ออกนอกเซลล์เนื่องจากความเข้มข้นของสารภายนอกเซลล์มีมากกว่าภายในเซลล์ เซลล์จะเกิดการสูญเสียน้ำปรากฏการณ์เช่นนี้จะทำให้ เซลล์เหี่ยว เช่นการหุบของใบไมยราบ
3. หากเซลล์เกิดกระบวนการออสโมซิส โดยน้ำจากภายในเซลล์แพร่ออกนอกเซลล์ในอัตราเดียวกันกับน้ำจากนอกเซลล์เข้าสู่ภายในเซลล์ ภาวะเช่นนี้ความเข้มข้นของสารภายในเซลล์กับภายนอกเซลล์มีความเข้มข้นเท่ากัน เซลล์จะอยู่ใน สภาวะสมดุล นั่นคือเซลล์จะไม่เต่งและไม่เหี่ยว
3. การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช
เมื่อเรามองต้นไม้ เราจะเห็นส่วนที่มีสีต่าง ๆ เช่น สีเขียวของใบสีน้ำตาลของเปลือกไม้ สีชมพู สีแดง สีเหลืองของดอกไม้ นักเรียนคิดว่า ส่วนใดของพืชที่ทำหน้าที่สังเคราะห์ด้วยแสง
กิจกรรม
เรื่อง : ส่วนใดของพืชที่สังเคราะห์ด้วยแสง
จุดประสงค์ สามารถอธิบายได้ว่าส่วนที่มีสีเขียวหรือส่วนที่มีคลอโรฟิลล์ของพืชสามารถสังเคระห์ด้วยแสงหรือสร้างอาหารได้
อุปกรณ์
ใบไม้ ชนิดใดก็ได
บีกเกอร์
ปากคีบ
ตะเกียงแอลกอฮอลล์
ที่กั้นลมและตะแกรง
แอลกอฮอล์
สารละลายไอโอดีน
น้ำแป้ง
หลอดทดลองขนาดใหญ่และหลอดทดลองขนาดดเล็ก
วิธีการทดลอง
นำใบไม้ที่ถูกแสงแดดมาแล้วประมาณ 3-5 ชั่วโมง มา 1 ใบ ทำการสกัดคลอโรฟิลล์ด้วยการต้มน้ำในบีกเกอร์ให้เดือด ใส่ใบไม้ลงไปต้มต่อประมาณ 1 นาที และใช้ปากคีบคีบใบไม้ใส่ลงในหลอด ทดลองแล้วเติมแอลกอฮอล์พอท่วม แล้วนำหลอดทดลองนี้ไปวางในน้ำเดือดต้มต่ออีกประมาณ 2 - 3 นาที จะเห็นสีของแอลกอฮอล์เป้นสีเขียว คีบใบไม้ออก แล้วล้างด้วยน้ำเย็น
นำใบไม้ที่ล้างด้วยน้ำเย็นแล้วใส่ในถ้วยกระเบื้อง หยดสารละลายไปโอดีน 1 - 2 หยด ทิ้งไว้ 1/2 นาที สังเกตสีของสารละลายไอโอดีน บันทึกผล
ทำเช่นเดียวกับข้อ 1 - 2 โดยเปลี่ยนจากใบไม้เป็นเปลือกไม้ และดอกไม้
รินน้ำแป้งใส่หลอดทดลองขนาดเล็ก และหยดสาสรละลายไอโอดีน 1 -2 หยด สังเกตและบันทึกผล
จากกิจกรรมเราจะพบว่า ส่วนของพืชที่มีสีเขียวเช่น ใบเมื่อทดสอบด้วยสารละลายไอโอดีนแล้ว จะให้ผลคือ สีของสารละลายไอโอดีนจะเปลี่ยนจากสีน้ำตาลเป็นสีม่วงแกมน้ำเงิน ซึ่งให้ผลเช่นเดียวกับสีของสารละลายไอโอดีนที่ทดสอบกับน้ำแป้ง นั่นหมายถึงว่า บริเวณสีเขียวของพืชมีแป้ง ส่วนบริเวณอื่น เช่น เปลือกไม้ ดอกไม้ เมื่อทดสอบด้วยสารละลายไอโอดีนแล้วพบว่าสีของสารละลายไอโอดีนยงคงเป็นสีน้ำตาลเหมือนเดิม แป้งที่สามารถทดสอบได้นี้เปลี่ยนมาจากน้ำตาล ซึ่งเป็นสารอาหารที่พืชสร้างขึ้นจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชนั่นเอง
ปัจจัยที่จำเป็นในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชได้แก่ คลดโรฟิลล์ แสง ก๊าสคาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ
ผลที่ได้และความสำคัญของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงต่อสิ่งมีชีวิต และสิ่งแวดล้อม
จากกิจกรรม เราสามารถสรุปได้ว่า วัตถุดิบที่ใช้ในกระบวนการสังเคระห์ด้วยแสง เป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง ผลผลิตที่ได้เป็นสารอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรต คือน้ำตาล และแป้ง และก๊าซออกซิเจนปล่อยเข้าสู่บรรยากาศ
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต และสิ่งแวดล้อมมาก เนื่องจากพืชเป็นผู้นำพลังงานเข้ามาหมุนเวียนให้กับสิ่งมีชีวิต เริ่มตั้งแต่เป็นผู้ผลิตอาหารให้กับสัตว์ต่าง ๆในโลก เป็นผลิตก๊าซออกซิเจน ซึ่งมีความสำคัญต่อระบบการแลกเปลี่ยนก๊าซของสิ่งมีชีวิต ช่วยลดมลพิษทางอากาศได้น้อยลง ฉะนั้นหากมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นปราศจากต้นไม้ แหล่งอาหาร พลังงาน อากาศปลอดโปร่ง ความสวยงาม ความสดชื่น ก็หมดสิ้นไปจากโลกนี้ สิ่งมีชีวิตอื่นก็ไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้
4. การลำเลียงของพืช
4.1 การลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ
น้ำและแร่ธาตุเป็นปัจจัยสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง และเป็นสิ่งจำเป็นในการดำรงชีวิตของพืช เมื่อนักเรียนใช้แว่นขยายส่องดูที่บริเสณปลายรากของพืชบางชนิดเช่น ถัว จะพบว่ามี ขนราก อยู่ที่บริเวณปลายรากอย่างหนาแน่น ซึ่งขนรากนี้มีประโยชน์ทำหน้าที่ดูดซึมน้ำและแร่ธาตุจากดินที่อยู่รอบ ๆ ข้างเข้าสู่พืช ขนรากมีจำนวนมากทำให้มีโอกาสสัมผัสกับน้ำและแร่ธาตุได้มากขึ้น หารนัดเรียนนำขนรากมาตัดตามขวางแล้วจะพบว่าจนรากจะอยู่บริเวณนอกสุดของราก น้ำและแร่ธาตุสามารถเข้าสู่ขนรากโดยวิธีการออสโมซิสและการแพร่ตามลำดับ
โครงสร้างที่ใช้ในการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ
น้ำและแร่ธาตุจะแพร่เข้าสู่ภายในราก และถูกลำเลียงไปยังบริเวณต่าง ๆ เช่นราก ลำต้น กิ่ง ใบ โดยผ่านทาง ท่อลำเลียงน้ำ (Xylem) น้ำและแร่ธาตุจะออกไปตามท่อลำเลียงเข้าสู่เซลล์อื่น ๆ ด้วยวิธีการแพร่เช่นเดียวกัน
ภาพ แสดงท่อลำลเยงน้ำและอาหาร
การคายน้ำของพืช
ที่บริเวณผิวใบของพืช จะมีลักษณะเป็นรูเล็ก ๆ จำนวนมากแทรกอยู่ระหว่างเซลล์คุม 2 เซลล์ เซลล์นี้เรียกว่า เซลล์ปากใบ (Stomata)
รูปเซลล์ปากใบ
น้ำที่ผ่านออกทางปากใบของพืชจะมีลักษณะเป็นไอน้ำ เรียกว่า กระบวนการคายน้ำของพืช(Transpiration) ซึ่งจะมีประโยชน์ช่าวยในการลำเลียงน้ำ โดยทำให้เกิดแรงดึงน้ำจากส่วนล่างขึ้นสู่บนเป็นสายน้ำไหลติดต่อกันโดยตลอด การคายน้ำของพืชมีความชุ่มชื้น และช่วยลดอุณหภูมิภายในลำต้นและใบด้วย
4.2 การลำเลียงอาหารในพืช
จากความรู้ที่นักเรียนที่นักเรียนได้ศึกษาในเรื่องกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช นักเรียนคงทราบแล้วว่าอาหารที่พืชสร้างขึ้นคือ แป้ง และน้ำตาล และจะถูกลำเลียงไปยังส่วนต่าง ๆ ของพืช โดยท่อลำเลียงอาหาร (Phloem) ซึ่งจะมีลักษณะเป็นกลุ่มเซลล์ที่เรียงตัวกันเป็นท่อยาว แทรกอยู่คู่กับท่อลำเลียงน้ำ (Xylem) อาหารจะออกจากท่อลำเลียงอาหารไปยังเซลล์อื่น ๆ ของพืช โดยงิธีการแพร่ และพืชได้เปลี่ยนอาหารส่วนหนึ่งให้เป็นพลังงานเพื่อใช้ใชกิจกรรมการดำรงชีวิต และอาหารอีกส่วนหนึ่งจะถูกนำไปสร้างเนื้อเยื่อในส่วนต่าง ๆ ของพืช เพื่อให้พืชเจริญเติบโต
โครงสร้างในการลำเลียงอาหารในพืชประกอบไปด้วย
• เซลล์แครมเบียม : จะสร้างไซเลมและโฟลเอมใหม่ขณะที่พืชโตขึ้น
• มัดท่อน้ำท่ออาหาร : ประกอบด้วยโฟลเอมแคมเบียมและไซเลม
• เนื้อเยื่ออีพิเดอร์มิส : เป็นเซลล์เรียงตัวกันชั้นเดียว ภายนอกลำต้นมีหน้าที่ป้องกันลำต้นและลดการสูญเสียน้ำ
• โฟลเอม : นำสารละลายอาหารและฮอร์โมนไปทั่วทุกส่วนของพืช
• ไซเลม : นำน้ำและแร่ธาตุขึ้นไปที่ใบ
5. การเจริญเติบโตของพืช
สิ่งมีชีวิตในโลกนี้มีการเจริญเติบโต เช่นเดียวกันกับพืชชนิดต่าง ๆ ก็มีการเจริญเติบโตด้วย ให้นักเรียนสังเกตการเจริญเติบโตของต้นถั่ว จากกิจกรรมต่อไปนี้
กิจกรรม
เรื่อง : การเจริญเติบโตของต้นถั่ว
จุดประสงค์ : เพื่อศึกษาการงอกและการเจริญเติบโตของต้นถั่ว
อุปกรณ์
เมล็ดถั่ว
สำลี
กระดาษแข็งและกระดาษสา
กล่องพลาสติกใส เส้นผ่านศูนย์กลาง 10-15 เซนติเมตร
วิธีการทดลอง
แช่เมล็ดถั่วแดงในน้ำ 10 เมล็ด เป็นเวลา 1 คืน
นำเล็ดถั่วแดงที่แช่น้ำไว้มา 1 เมล็ด ให้สังเกตลักษณะภายนอก แล้วแก่เปลือกออก แยกใบเลี้ยงออกเป็น 2 ส่วน สังเกตุวาดภาพ และบันทึกลักษณะการเจริญเติบโต
ใช้กระดาษสากรุที่ก้นกล่องพลาสติก แล้วกรุรอบด้านในด้วยกระดาษแข็ง
วางสำลีที่ชุ่มน่ำ 4 ก้อน ซึ่งแต่ละก้อนมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 เซนติเมตร โดยให้สำลีอยู่ระหว่างกระดาษแข็งและกล่อง แต่ละก้อนอยู่ห่างกันพอประมาณ
วางเมล็ดถั่วแดงลงบนก้อนสำลี แล้วรดน้ำให้ชื้นทั่วทั้งกล่องทุกวัน นำไปตั้งไว้ในที่ที่มีแสงสว่าง
สังเกตการเปลี่ยนแปลงของราก และลำต้นทุกวัน เป็นเวลา 5 วัน แล้วบันทึกผลการทดลอง
จากกิจกรรมพบว่า เมล็ดถั่วจะมีการเปลี่ยนแปลงเมื่อได้รับความชื้น โดยส่วนของรากแรกเกิดจะโผล่พ้นเมล็ดออกมาก่อน ส่วนบอดแรกเกิดจะค่อย ๆ เจริญออกจากเมล็ดมาภายหลัง ในการสังเกตเมล็ดถั่วแดงทั้งภายในและภายนอกพบว่า ภายในเมล็ดจะประกอบไปด้วยส่วนของใบเลี้ยง รากแรกเกิดและยอดแรกเกิด
จากการสังเกต ต้นถั่วแดงที่ทดลองปลูกเป็นระยะเวลา 3 สัปดาห์ โดยการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของเมล็ด และวัดส่วนสูงของต้นถั่วเป็นระยะ ๆ
จากกราฟเราสามารถสรุปได้ว่า การเจริญเติบโตของต้นถั่วสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ระยะ คือ ระยะแรกช่วงกราฟที่มีความชื้นต่ำช่วง 4 วันแรก มีการเจริญเติบโตน้อย หรือการเจริญเติบโตเป็นไปอย่างช้าๆ ในระยะต่อมา ส่วนสูงของต้นถั่วจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงอายุประมาณ 17 วัน เส้นกราฟมีความชันสูง แสดงถึงมีการเจริญเติบโตมากกเป็นพิเศษ และหลังจากนี้แล้วความสูงของต้นถั่วที่เพิ่มขึ้นจะช้าลง และคงที่ในที่สุด แสดงว่า การเจริญเติบโตเริ่มคงที่ รูปกราฟการเจริญเติบโตมีลักษณะคล้ายตัวเอส (S) จึงมักเรียกว่า S - Shape หรือ Sigmoid Curve
พืชที่กำลังเจริญเติบโต จะมีขนาดของราก ลำต้นใหญ่ขึ้น จำนวนใบ กิ่ง ราก ดอกและผล มีจำนวนเพิ่มขึ้น ความสูงของพืชเพิ่มขึ้น ซึ่งลักษณะดังกล่าวเหล่านี้สามารถใช้เป็นเกณฑ์วัดการเจริญเติบโตของพืชได้ และสามารถกล่าวได้ว่า การเจริญเติบโตของพืชเกี่ยวข้องกับการเพิ่มจำนวนเซลล์ การขยายขนาดของเซลล์ รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ที่เกิดใหม่ไปทำหน้าที่เฉพาะอย่าง เช่น การเปลี่ยนแปลงของเซลล์เพื่อทำหน้าที่ลำเลียงอาหารและน้ำ นักเรียนทราบหรือไม่ว่า เมื่อพืชเจริญเติบโตเต็มที่แล้ว พืชสามารถที่จะสืบพันธุ์ เพื่อถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมให้ดำรงอยู่ต่อไปได้ ให้นักเรียนศึกษาในหัวข้อต่อไป เรื่อง การสืบพันธุ์ของพืช
6. การสืบพันธุ์ของพืช
________________________________________
เมื่อนักเรียนนำดอกไม้ชนิดต่าง ๆ เช่น ดอกชบา ดอกต้อยติ่ง ดอกกล้วยไม้ ฯลฯ มาสังเกตและเปรียบเทียบส่วนประกอบต่าง ๆ จะเห็นว่าอาจจะมีรูปร่าง สีหรือกลิ่นที่แตกต่างกันไป แต่มักจะมีส่วนประกอบของดอกที่เรียงจากด้านนอกเข้าไปชั้นในสุดดังนี้ กลีบเลี้ยง กลีบดอก เกสรตัวผู้ เกสรตัวเมีย
ดอกไม้ที่มีส่วนประกอบครบทั้งส่วนนี้เรียกว่า ดอกครบส่วน และดอกไม้ที่มีองค์ประกอบไม่ครบส่วนเรียกว่า ดอกไม่ครบส่วน
ดอกไม้บางชนิดมีเกสรตัวผู้และเกสรตัวเมีย อยู่ในดอกเดียวกัน เรียกว่า ดอกสมบูรณ์เพศ ส่วนดอกไม้ที่มีเกสรตัวผู้ เพียงอย่างเดียวเรียกว่า ดอกไม่สมบูรณ์เพศ เช่น มะละกอ ข้าวโพด เป็นต้น
เกสรตัวผู้และเกสรตัวเมียจัดเป็นออออวัยวะที่ใช้ในการสืบพันธุ์ของพืชดอก เกสรตัวผู้มีส่วนประกอบที่สำคัญคือ อับเรณู ซึ่งภายในมีละอองเรณูอยู่เต็ม ก้านชูอับเรณู เกสรตัวเมียประกอบด้วย ยอดเกสรตัวเมีย ก้านชูเกสรตัวเมีย รังไข่ซึ่งภายในจะมีออวุล ซึ่งมีลักษณะเป็นเม็ดกลมเล็ก ๆ ภายในออวุลจะมีไข่อ่อนบรรจุอยู่
การสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเป็นการดำรงไว้ซึ่งเผ่าพันธุ์ พืชก็เช่นเดียวกันเมื่ออับเรณูแก่ก็จะแตกปริ ทำให้ละอองเรณุภายในปลิวออกสู่ภายนอกและเมื่อละอองเรณูถูกพัดไปตกลงบนยอดเกสรตัวเมียซึ่งมีความชื้นและ น้ำหวานอยู่กระบวนการนี้เรียกว่า การถ่ายละอองเรณู (Pollination) การถ่ายละองเรณูสามารถเกิดได้ทั้งกลางวันและกลางคืนซึ่งขึ้นอยู่กับการหุบและบานของดอกไม้แต่ละชนิด การถ่ายละอองเรณูอาจเกิดภายในดอกเดียวกัน หรือระหว่างดอกที่อยู่ในต้นเดียวกัน หรือการถ่ายละอองเรณูข้ามต้นก็ได้ โดยการนำพาของ คน ลม แมลงต่าง ๆ หรือสัตว์อื่น ๆ
เมื่อละอองเรณูตกลงบนยอดเกสรตัวเมีย จะเริ่มสร้างหลอดละอองเรณูและงอกลงไปตามก้านเกสรตัวเมีย แล้วนิวเคลียสของละอองเรณูจะเข้าผสมกับนิวเคลียสของเซลล์ไข่ออวุล เรียกกระบวนการนี้ว่า การปฏิสนธิ (Fertilization) หลังจากที่เกิดการปฏิสนธิแล้ว ออวุลจะเจริญเป็นเมล็ด ซึ่งจะมีต้นอ่อนและอาหารของต้นอ่อน (Endosperm) อยู่ภายใน ส่วนรังไข่จะเจริญไปเป็นผลต่อไป
การที่พืชเกิดการถ่ายละอองเรณูก็หมายถึง มีการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้กับเพศเมีย ซึ่งเรียกว่า กระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สิ่งมีชีวิตที่เกิดจากการสืบพันธุ์แบบนี้จะลักษณะผสมระหว่างพ่อกับแม่
การปลูกพืชแบบใช้เมล็ดเป็นการขยายพันธุ์พืชอีกวิธีหนึ่ง แต่ปัจจุบันมักไม่นิยมเนื่องจากใช้เวลานานจึงจะออกดอกออกผล และผลที่เกิดอาจจะมีรสชาติไม่เหมือนเดิม เพราะเมล็ดเกิดจากการปฏิสนธิของไข่กับละอองเรณู แต่ข้อดีของต้นไม้ที่เพาะจากเมล็ด คือ มีรากแก้วแข็งแรงและหยั่งลึก ช่วยค้ำจุนลำต้นให้มีอายุยืนยาว
มนุษย์สามารถแพร่พันธุ์พืชได้โดยไม่ใช้เมล็ดแต่ใช้ส่วนต่าง ๆ ของต้นพ่อพันธุ์และแม่พันธุ์ เพื่ให้ได้พืชต้นใหม่จำนวนมากอย่างรวดเร็ว และได้ลักษณะที่ดีเหมือนต้นเดิม เช่น ให้ผลผลิตสูง ต้านทานโรคได้ดี ดอกรูปร่างสวย กลิ่นหอม การขยายพันธุ์ที่กล่าวมานี้ เป็นการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ เช่นการต่อกิ่ง การติดตา การทาบกิ่ง ปัจจุบันมนุษย์ได้คิดค้นวิธีใหม่ ๆ ที่สามารถขยายพัรธุ์พืชได้เป็นจำนวนมาก และสามารถปรับปรุงพันธุ์พืชให้มีลักษระตรงตามที่มนุษย์ต้องการได้ ซึ่งนักเรียนจะได้ศึกษาต่อไป ...
7. การตอบสนองต่อสิ่งเร้าของพืช
________________________________________
สัตว์ทุกชนิดมีการเคลื่อนที่ เคลื่อนไหวได้ เนื่องจากมีระบบประสาท ส่วนพืชจะไม่มีการเคลื่อนที่แต่จะมีการเคลื่อนไหว โดยพืชจะตอบสนองงต่อสิ่งเร้าที่มากระตุ้น กาตอบสนองต่อสิ่งเร้าจะมีผลทำให้พืชมีการเจริญเติบโต นักเรียนจะได้ศึกษา ดังต่อไปนี้
การเบนเข้าหาหรือการหนีแสง พืชจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เป็นแสง โดยส่วนของยอดลำต้นจะเจริญเข้าหาแสงสว่าง ซึ่งนักเรียนสามารถสังเกตได้จากบริเวณป่าไม้ที่มีต้นไม้หน้าแน่น พืชจะมีลักษณะลำต้นสูงเพื่อแข่งขันกันรับแสงสว่าง ส่วนของรากจะเจริญหนีแสงสว่างเสมอ นอกจากนี้แสงสว่างยังมีผลต่อการหุบ – บานของดอกไม้ด้วย
การเบนหาหรือหนีแรงดึงดูดของโลก ถ้านักเรียนนำต้นพืชที่กำลังงอก วางขนานกับพื้นแล้วปล่อยให้เจริญเติบโตต่อไป นักเรียนจะพบว่า ส่วนของยอดจะพยายามโค้งงอตั้งขึ้น และบริเวณรากจะพุ่งเข้าหาความโน้มถ่วงของโลก
อุณหภูมิ เป็นปัจจัยทางกายภาพและเป็นสิ่งเร้าอย่างหนึ่งที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช อุณหภูมิมีผลและทำให้เกิดการหุบ - บานของดอกไม้ ดอกไม้บางชนิดบานในเวลากลางวัน บางชนิดบานในเวลากลางคืน การบานของดอกไม้จะบานในช่วงที่เซลล์มีชีวิตอยู่เท่านั้น เมื่อเซลล์เจริญเติมที่แล้วจะไม่เกิดการหุบ – บานอีกต่อไป
การสัมผัส พืชบางชนิดมีการเคลื่อนไหวได้ช้าจนเรามองไม่เห็น แต่พืชบางชนิดมีการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วเมื่อเราไปสัมผัส เช่น ต้นไมยราบ ที่เป็นเช่นนี้เนื่องจากการสูญสียของน้ำภายในเซลล์ของกลุ่มเซลล์บริเวณก้านใบ ทำให้ใบหุบทันที แต่เมื่อน้ำค่อย ๆ ซึมกลับเข้ามาในกลุ่มเซลลบริเวณก้านใบใหม่ ใบก็จะบาน นอกจากนี้ยังพบในต้นกาบหออย แครงโดยจะใบเมื่อแมลงบินมาถูก ใบพืชตระกูลถั่วจะมีการนอนในขณะดวงอาทิตย์จะลับขอบฟ้า ต้นก้ามปูใบจะบานตอนกลางวัน กลางคืนใบจะหุบ
น้ำ เป็นปัจจัยที่สำคัญต่อการดำรงชีวิตของพืชมาก ถ้านักเรียนทดลองปลูกพืชในกล่องพลาสติกที่สามารถมองเห็นได้ทุกด้านและทดลองรดน้ำเพียงบางส่วนเท่านั้น จะพบว่า รากส่วนที่ไม่ได้รับน้ำจะเคลื่อนที่เข้าบริเวณที่ชื้นภายในกล่องพลาสติก จึงอาจกล่าวได้ว่า น้ำเป็นสิ่งเร้าอีกสิ่งหนึ่งที่ทำให้พืชมีกาเคลื่อนไหวและมีการเจริญเติบโตเกิดขึ้น
8. เทคโนโลยีชีวภาพทางด้านพืช
________________________________________
ปัจจุบันมนุษย์ได้นำเทคโนโลยีชีวภาพทางด้านพืชมาใช้ในการขยายพันธุ์พืช การปรับปรุงพันธุ์พืช เพื่อเพิ่มผลผลิตให้ได้ปริมาณมาก ๆ เช่น การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เป็นการนำเนื้อเยื่อจากต้นพ่อแม่ อาจจะเป็นบริเวณตาอ่อนหรือต้นอ่อนมา เพาะเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ในห้องทดลองที่ปราศจากเชื้อโรค ส่วนขงตาอ่อนหรือยอดอ่อนเมื่อได้รับอาหารจะมีขนาดใหญ่ขึ้น เนื่องจากมีการแบ่งเซลล์ และสามารถตัดแบ่งไปเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในหลอดแก้วใหม่ได้อีกเป็นจำนวนมาก การขยายพันธุ์วิธีนี้จะทำให้ได้พืชต้นใหมจำนวนมากในระยะเวลาสั้น และได้ลักษณะเหมือนต้นพ่อแม่พันธุ์ทุกประการ นิยมใช้ขยายพันธุ์พืชที่เป็นพืชเศรษกิจของประเทศ เช่น กล้วยไม้
นอกจากนี้การปรับปรุงพันธุ์พืช เพื่อให้ได้พืชที่มีคุณลักษณะความต้องการ เช่น ความแข็งแรง ต้านทานโรค ให้ผลผลิตสูง สามารถเจริญได้ในสภาวะอากาศของประเทศไทย ปัจจุบันจึงได้นำความรู้ทางด้ารพันธุศาสตร์เข้าชาวยในการปรับปรุงพันธุ์พืช เช่น การตัดต่อยีน หรือสารพันธุกรรมของพืช เพื่อให้ได้ลักษณะตามที่ต้องการซึ่ฃเรียกว่า วิชาพันธุวิศวกรรม (Genetic Engineerings) ซึ่งก่อให้เกิดพืชสายพนธุ์ใหม่ ๆ เกิดขึ้นในโลกเช่น พืช จี เอ็ม โอ (GMOs)
จะเห็นได้ว่าหากนักเรียนนำความรู้ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพที่เกี่ยวกับการปรับปรุงพันธุ์พืช การขยายพันธุ์พืช การตัดต่อยีน ที่ทำให้เกิดพืชลักษณะใหม่ ๆ ขึ้นนั้น มาใช้พัฒนาประเทศในด้านต่าง ๆ เช่นการเกษตรกรรม จะทำให้ผลผลิตทางการเกษตรสูงขึ้น ในขณะที่ต้นทุนต่ำลง ด้านอุตสาหกรรม จะสามารถทำให้ลดต้นทุนการผลิตลงได้และมีวัตถุดิบเพียงพอตามที่ต้องการและทางด้านการแพทย์ พืชหลาย ๆ ชนิดมีความสำคุญในด้านหารแพทย์ มีประโยชน์ด้านการศึกษาวิจัยเพื่อผลิตอาหาร และยาเพื่อใช้รักษาโรค หากเทคโนโลยีชีวภาพมีการพัฒนามากขึ้น การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อสมุนที่หายากจะมีประโยชน์ทำให้ได้พืชตามปริมาณที่ต้องการ เมื่อใช้ในการศึกษา วิจัย ดังกล่าว
นักเรียนคงจะเห็นแล้วว่าต้นไม้เป็นแหล่งที่ให้คุณประโยชน์และมีคุณค่าต่อมนุษย์อย่างมากมายมหาศาล เราทุกคนควรตระหนักถึงการสงวนรักษาต้นไม้ไว้ให้มากที่สุด
แบบทดสอบหลังเรียนประจำบทที่ 1
1.โครงสร้างใดของเซลล์ที่ทำหน้าที่เสมือนรั้วบ้าน
1.ผนังเซลล์ 2.ไซโทพลาสซึม
3.นิวเคลียส 4.เยื่อหุ้มเซลล์
2.ข้อใดต่อไปนี้ไม่มีในเซลล์สัตว์
1.นิวเคลียส 2.เยื่อหุ้มเซลล์
3.ไซโทพลาสซึม 4.คลอโรพลาส
3.พืชใช้ส่วนใดในการดูดซึมน้ำและแร่ธาตุเพื่อลำเลียงไปเลี้ยงส่วนต่าง ๆ ของต้นพืช
1.ราก 2.ท่อลำเลียงน้ำ
3.ขนราก 4.ใบ
4.ออสโมซิส คืออะไร
1.การแพร่ของสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารมากไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารน้อย
2.การแพร่ของน้ำผ่านตัวกลางจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารน้อยไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารมาก
3.การแพร่ของน้ำจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของน้ำน้อยไปยังบริเวณที่มีความเข้นของน้ำมากกว่า
4.การแพร่ของสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารมาก ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารน้อยกว่า
5.ถ้านำถุงกระดาษแก้วใสบรรจุสารละลายคอปเปอร์ซันเฟตเข้มข้น 10% จุ่มลงในบิกเกอร์ที่มีสารละลายคอปเปอร์ซันเฟตเข้มข้น 20% ทิศทางการแพร่ของคอปเปอร์ซันเฟตจเป็นอย่างไร
1.สารละลายแพร่จากบิกเกอร์เข้าสู่กระดาษแก้ว 2.น้ำจะแพร่จากบิกเกอร์เข้าสู่กระดาษแก้ว
3.สารละลายจะแพร่ออกจากกระดาษแก้ว 4.สารละลายไม่มีการเคลื่อนที่
6.จากข้อที่ 5 นักเรียนคิดว่าอะไรเป็นตัวการที่ทำให้เกิดอย่างนั้น
1.ความดัน 2.ความเข้มข้นของสารละลาย
3.ความหนาแน่น 4.ยังสรุปไม่ได้
7.พิจารณาสมการต่อไปนี้
12H2O + 6CO2 C6H12O6 + 6H2O + 6O2
จากสมการข้างต้น X คืออะไร
1.ก๊าซออกซิเจน(O2) 2.แสง
3.ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์(CO2) 4.ก๊าซไนโตรเจน(N2)
8.ข้อใด้ชเป็นปัจจัยที่เป็นตัวกระตุ้นให้พืชตอบสนองตาอสิ่งเร้า
1.แสง 2.น้ำ
3.อากาศ 4.ทุกข้อที่กล่าวมา
9.การปฏิสนธิของพืช ข้อใดเป็นพาหะที่ได้มาจากธรรมชาติ
1.ลม 2.ผีเสื้อ
3.มนุษย์ 4.ทุกข้อที่กล่าวมา
10.นักเรียนจะช่วยอนุรักษณ์ต้นไม้ได้อย่างไรบ้าง
1. ปลูกป่า ทดแทนป่าไม้ที่สูญเสียไป
2. ปลูกต้นไม่ริมทางเพื่อให้พืชดูดเอาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และเพิ่มออกซิเจนให้กับเรา
3. หากพบเห็นผู้บุกรุกป่าสงวน ให้รีบแจ้งเจ้าหน้าที่ เพื่อดำเนินการตามกฏหมาย
4. ทุกข้อที่กล่าวมา