วันจันทร์ที่ 5 พฤศจิกายน พ.ศ. 2555

การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต


กำหนดการสอนวิชาชีววิทยาเพิ่มเติม
เวลาเรียน 3 ชั่วโมง/สัปดาห์60 ชั่วโมง/ภาคเรียน
หน่วยการเรียน
กำหนดคะแนน
กิจกรรม
สอบ
กลางภาค
ปลายภาค
รวมคะแนน
หน่วยการเรียนที่ 1 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต
    1. การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว (เวลาเรียน 2 ชั่วโมง)
1
1
1
0.5
3.5
    2. การเคลื่อนที่ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (เวลาเรียน 2 ชั่วโมง)
1
1
1
0.5
5.5
    3. การเคลื่อนที่ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง (เวลาเรียน 4 ชั่วโมง)
3
3
1
1
6
รวม
5
5
3
2
15
หน่วยการเรียนที่ 2 การรับรู้และการตอบสนอง





    1. การรับรู้และการตอบสนอง (เวลาเรียน 1 ชั่วโมง)
1
1
1
0.5
3.5
    2. การตอบสนองของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและสัตว์บางชนิด
        (เวลาเรียน 2 ชั่วโมง)
1
 
1
 
1
 
0.5
 
3.5
 
    3. เซลล์ประสาท (เวลาเรียน 2 ชั่วโมง)
1
1
1
1
4
    4. การทำงานของเซลล์ประสาท (เวลาเรียน 3 ชั่วโมง)
1
1
1
1
4
    5. โครงสร้างของระบบประสาท (เวลาเรียน 3 ชั่วโมง)
2
2
1
1
6
    6. การทำงานของระบบประสาทสั่งการ (เวลาเรียน 2 ชั่วโมง)
2
2
1
1
6
    7. อวัยวะรับความรู้สึก (เวลาเรียน 4 ชั่วโมง)
2
2
1
1
6
รวม
10
10
7
6
33
หน่วยการเรียนที่ 3 ระบบต่อมไร้ท่อ





    1. ต่อมไร้ท่อ (เวลาเรียน 2 ชั่วโมง)
2
2
-
1
5
    2. ฮอร์โมนจากต่อมไร้ท่อและอวัยวะที่สำคัญ (เวลาเรียน 6 ชั่วโมง)
2
2
-
3
7
    3. การรักษาดุลยภาพของร่างกายด้วยฮอร์โมน
        (เวลาเรียน 2 ชั่วโมง)
2
 
2
 
-
1
 
5
 
    4. ฟีโรโมน (เวลาเรียน 2 ชั่วโมง)
2
2
-
1
5
รวม
8
8
-
6
22
หน่วยการเรียนที่ 4 พฤติกรรมของสัตว์





    1. กลไกการเกิดพฤติกรรมของสัตว์ (เวลาเรียน 1 ชั่วโมง)
1
1
-
0.5
4.5
    2. ประเภทพฤติกรรมของสัตว์ (เวลาเรียน 3 ชั่วโมง)
2
2
-
0.5
4.5
    3. ความสัมพันธ์ระหว่างพฤติกรรมกับพัฒนาการของระบบประสาท
        (เวลาเรียน 2 ชั่วโมง)
1
 
1
 
-
0.5
 
4.5
 
    4. การสื่อสารระหว่างสัตว์ (เวลาเรียน 3 ชั่วโมง)
2
2
-
0.5
4.5
รวม
6
6
-
2
14
หน่วยการเรียนที่ 5 การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตของสัตว์





    1. การสืบพันธุ์ (เวลาเรียน 4 ชั่วโมง)
3
3
-
2
8
    2. การเจริญเติบโตของสัตว์ (เวลาเรียน 4 ชั่วโมง)
3
3
-
2
8
รวม
6
6
-
4
16
รวมคะแนนทั้งหมด
35
35
10
20
100
ปฐมนิเทศและทดสอบก่อนเรียน 1 ชั่วโมง ประเมินผลระหว่างเรียนหน่วยการเรียนละ 1 ชั่วโมง รวม  5 ชั่วโมง


7.1 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว


           ผลการเรียนรู้

           "สืบค้นข้อมูลรวบรวมข้อมูล อธิบายและรายงานการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว"

          จุดประสงค์การเรียนรู้
           1. บอกความหมายการเคลื่อนที่
           2. บอกปัจจัยที่ทำให้โครงสร้าง และรูปแบบการเคลื่อนที่ของสิ่งมีที่แตกต่างกัน
           3. อธิบายโครงสร้า ลักษณะการเคลื่อนที่ของอะมีบา
           4. อธิบายโครงสร้า ลักษณะการเคลื่อนที่ของพารามีเซียม และยูกลีนา



        ข้อกำหนดก่อนเรียน ให้นักเรียนร่วมกันวิเคราะห์ปัญหาต่อไปนี้ และช่วยกันสืบค้นข้อมูล รวบรวมข้อมูล เพื่อนำมาอธิบายต่อไป
           1. สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดเคลื่อนที่ได้อย่างไร ?
           2. กลไกในการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีลักษณะอย่างไร ?
           3. ทำไมสิ่งชีวิตจึงต้องมีการเคลื่อนที่ ?


ทดสอบก่อนเรียน
คำสั่ง เลือก หรือ เติมคำตอบที่ถูกต้องที่สุด

ข้อที่ 1)
ในการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตต้องอาศัยการทำงานของระบบต่อไปนี้ ยกเว้น ?
   ระบบประสาท
   ระบบกล้ามเนื้อ
   ระบบต่อมไร้ท่อ
   ระบบย่อยอาหาร

ข้อที่ 2)
ปัจจัยในข้อใดที่มีผลต่อการโครงสร้างในการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต ?
   อาหาร
   สภาวะแวดล้อม
   ระบบสืบพันธุ์
   ภูมิอากาศ

ข้อที่ 3)
การเคลื่อนที่ของ amoeba อาศัยโครงสร้างใด ?
   cilia
   flaggellum
   cytoplasm
   mitochondria

ข้อที่ 4)
โครงสร้างที่ทำให้ซิเลียหรือแฟลกเจลลัมโค้งงอและสามารถพัดโบกได้ คือ ข้อใด ?
   gel
   sol
   dynein
   dynein arm

ข้อที่ 5)
โครงสร้างใดที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของซิเลียหรือแฟลกเจลลัม ?
   cytoplasm
   kinetosome
   mesoglea
   endoplasm






    ให้นักเรียนช่วยกันอภิปราย และสรุป ก่อนที่จะศึกษาภาพต่อไปนี้

ภาพที่ 7-1 การบินของนก
          ให้นักเรียนพิจารณาภาพแสดงการบินของนก แล้วช่วยกันอภิปรายในประเด็นต่อไปนี้ ?
    1. สิ่งมีชีวิตมีคุณสมบัติสำคัญอย่างไรบ้าง ?
    2. ทำไมสิ่งมีชีวิตจึงมีการเคลื่อนที่ ?
    3. การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดแตกต่างกันอย่างไร และมีโครงสร้างที่ช่วยในการเคลื่อนที่แตกต่างกันอย่างไรบ้าง ?
          การเคลื่อนที่คืออะไรและมีความสำคัญกับวิ่งมีชีวิตอย่างไร
          การเคลื่อนที่หรือการเคลื่อนไหว (Movement) หมายถึง การกระทำเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้า จัดเป็นสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งของสิ่งมีชีวิต การเคลื่อนที่ปรากฏชัดเจนในสัตว์ ซึ่งเกิดจากการทำงานของกล้ามเนื้อร่วมกับระบบประสาทและโครงกระดูก และทำให้สิ่งมีชีวิตหนีสิ่งที่ไม่ต้องการหรือเป็นอันตราย โดยการเคลื่อนที่หนี
สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเคลื่อนที่โดยอาศัยสร้างที่แตกต่างกัน ดังภาพ 7-2




ภาพที่ 7-2 การเคลื่อนที่ของอะมีบา
           สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ลักษณะการเคลื่อนที่ และโครงสร้างท่ีใช้ในการเคลื่อนที่จึงแตกต่างกัน เช่น สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว์พวกอะมีบา พารามีเซียม ยูกลีนา มีไซโทสเกเลตอน เป็นโครงร่างค้ำจุนช่วยในการเคลื่อนไหว โครงร่างค้ำจุนที่ช่วยในการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวมี 2 แบบคือ
           1. การเคลื่อนที่โดยอาศัยการไหลของไซโตพลาซึม (cytoplasmic streaming) การเคลื่อนที่โดยอาศัยการไหลของไซโตปลาสซึม พบในโปรติสต์ พวก โปรโตซัว เช่น อะมีบา (amoeba) และพบในเซลล์ชนิดอื่น เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาว ราเมือก เรียกการ เคลื่อนที่แบบนี้ว่า การเคลื่อนไหวแบบอะมีบา (amoeboid movement) การไหลของไซโตปลาสซึมของอะมีบาเกิดขึ้นเนื่องจาก ไซโตปลาสซึมแบ่งออกเป็น 2 ชั้น ชั้นนอกมีสภาพค่อนข้างแข็งไหลไม่ได้ (gel) เรียกว่า เอกโตปลาสซึม (ectoplasm) ชั้นในมีสภาพเป็นของเหลวไหลได้ (sol) เรียกว่า เอนโดปลาสซึม (endoplasm) การไหลของไซโตปลาสซึมของอะมีบามีทฤษฎีอธิบายไว้ และเป็นที่ยอมรับกันมากได้อธิบายไว้ว่า การเปลี่ยนสภาพของไซโตปลาสซึมจากโซลไปเป็นเจล และจากเจลไปเป็นโซลนั้นเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพโปรตีนในบริเวณดังกล่าวเพราะมีเอนไซม์ไปกระตุ้นโปรตีน  หรือ  ไมโครฟิลาเมนต์ (microfilament) ที่อยู่ในไซโตปลาสซึม ทำให้เกิดการเลื่อนของแอกตินและไมโอซินในไซโตปลาสซึม  คือ  การเลื่อนออกจากกันของแอกตินทำให้มีสภาพเป็นเจล และการเลื่อนเข้าหากันของแอกตินทำให้มีสภาพเป็นโซล ผลจากการไหลของไซโตปลาสซึมทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ถูกดันโป่งยื่นออกไปเป็น ซูโดโปเดียม (pseudopodium) จากนั้นไซโตปลาสซึมรวมทั้งออร์แกเนลต่าง ๆ  ของเซลล์จะไหลเวียนตามไปทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอะมีบา ดังภาพที่ 3-16  การเคลื่อนไหวแบบนี้นอกจากจะพบในอะมีบาแล้วยังพบในสิ่งมีชีวิตอื่น เช่น ราเมือก และเซลล์เม็ดเลือดขาว

ภาพที่ 7-3 การเคลื่อนไหวโดยอาศัยการไหลของไซโทพลาสซึมของอะมีบา
(ที่มา:http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookCELL2.html)
หมายเหตุ Cyclosis ในสาหร่ายหางกระรอกก็เกิดจากการไหลของ cytoplasm

2. การเคลื่อนที่โดยใช้ Flagellum หรือ Cilia พบใน Protozoa บางชนิด เช่น Euglena, Paramecium และพบได้ใน Planaria, ในท่อนำไข่และหลอดลมของสัตว์ชั้นสูง, sperm ของสัตว์ชั้นสูง และพืชชั้นต่ำ

ภาพที่ 7-4 การเคลื่อนไหวโดยอาศัย cilia ของพารามีเซียม
Paramecium Video No. 1 - A group of swimming paramecia, looking more like a bunch of bumper cars as they collide and rebound off of one another; under oblique illumination at a magnification of 400x with a playing time of 24.8 seconds.
Paramecium Video No. 2 - The oral groove is easy to see as this solitary paramecium drifts, slowly revolving, through the water; under oblique illumination at a magnification of 400x with a playing time of 12.0 seconds.
Paramecium Video No. 3 - A paramecium finds a potential meal in a piece of pond debris and places its oral groove over the object; under phase contrast illumination at a magnification of 600x with a playing time of 14.3 seconds.
Paramecium Video No. 4 - Two paramecia are joined, probably undergoing conjugation, a process of exchanging nuclear materials; under phase contrast illumination at a magnification of 200x with a playing time of 20.4 seconds.
Paramecium Video No. 5 - A paramecium swims slowly across the microscope field; under darkfield illumination at a magnification of 200x with a playing time of 21.0 seconds.
Paramecium Video No. 6 - The ripples of motion seen surrounding this paramecium are from beating cilia that cover the exterior of the organism; under phase contrast illumination at a magnification of 400x with a playing time of 24.5 seconds.
Paramecium Video No. 7 - The ripples of motion seen surrounding this paramecium are from beating cilia that cover the exterior of the organism; under phase contrast illumination at a magnification of 400x with a playing time of 24.7 seconds.
Paramecium Video No. 8 - The beating cilia covering this paramecium are easy to see as it slowly revolves and swims; under DIC illumination at a magnification of 400x with a playing time of 45.6 seconds.

           โครงสร้างของ Flagellum หรือ Cilia ประกอบด้วย microtubule เรียงตัวแบบ 9+2 โดยมีส่วนโคนฝั่งอยู่ใน cell membrane เรียกว่า Basal body หรือ Kinetosome
           โปรติสต์ที่มีซิเลีย (cilia) ได้แก่ พารามีเซียม (paramecium) สเตนเตอร์ (stenter) วอร์ติเซลลา (vorticellar) นอกจากนี้ยังพบเซลล์ของสัตว์ชั้นสูงโดยพบในบริเวณหลอดลม เยื่อบุภายในท่อนำไข่ ส่วนแฟลกเจลลัมพบในโปรติสต์พวก ยูกลีนา (euglena) วอลวอกซ์ (volvox) และพบในเซลล์ของสัตว์ชั้นสูง เช่น ตัวอสุจิ
           ในเซลล์ที่มีซิเลียและแฟลกเจลลัม พบว่าโครงสร้างสองอย่างนี้มีลักษณะภายนอกแตกต่างกันคือ ซิเลียมีความยาว แต่ละเส้น 2 - 10 ไมครอน ส่วนแฟลกเจลลัมจะมีความยาวถึง 100 - 200 ไมครอน และในแต่ละเซลล์จะมีซิเลียจำนวนมาก ส่วนแฟลกเจลลัมจะมีเพียง 1 - 3 เส้น แต่เมื่อพิจารณาถึงลักษณะโครงสร้างภายในของซิเลีย และแฟลกเจลลัมแล้วพบว่า มีลักษณะคล้ายกัน คือ มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่า ๆ กันประมาณ 0.5 ไมครอน และที่แกนกลางมีลักษณะเป็นหลอดเล็ก ๆ เรียกว่า ไมโครทิวบูล (microtubules) เรียงกันเป็นวง 9 หน่วย แต่ละหน่วยประกอบด้วยหน่วยย่อย 2 หน่วย คือ เอ และ บี และที่แกนกลางมีไมโครทิวบูล 2 หน่วย เรียกการเรียงตัวของไมโครทิวบูลแบบนี้ว่า 9 + 2 ไมโครทิวบูลทั้งหมดนี้มีเยื่อหุ้มบาง ๆ ต่อกับเยื่อหุ้มเซลล์ ที่ฐานของซิเลีย และแฟลกเจลลัมแต่ละอันจะอยู่ลึกลงไปในเยื่อหุ้มเซลล์เรียกโครงสร้างนี้ว่า บาซัลบอดี (basal body) หรือไคนีโตโซม (kinetosome) และถ้าตัดเอาเฉพาะส่วนของบาซัลบอดีออก ซิเลีย และแฟลกเจลลัมจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ แสดงว่า ในส่วนของบาซัลบอดี ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของซิเลียและแฟลกเจลลัม


ภาพที่ 7-5 แสดงโครงสร้างของซิเลีย หรือแฟลกเจลลัม(ที่มา : http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/summer2002/microtubules.jpg)
           การเคลื่อนไหวของซิเลียจะเป็นแบบแกว่งคล้ายใบพาย แต่ถ้าในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จะมีการโบกพัดลักษณะเป็นคลื่น ส่วนแฟลกเจลลัมมีการเคลื่อนไหวเป็นแบบคลื่น ดังภาพที่ 3 โปรติสต์บางชนิด เช่น วอร์ติเซลลา จะเกาะติดอยู่กับที่โดยมีก้านยึดเอาไว้และก้านนี้สามารถยืดหดได้จึงทำให้สามารถเคลื่อนไหวได้นอกจากจะอาศัยการโบกพัดของซิเลีย  แต่ถ้ามันจะเคลื่อนที่ตัวของมันจะหลุดออกจากก้านและใช้ซิเลียโบกพัดเคลื่อนที่ไป เมื่อหยุดเคลื่อนที่จึงสร้างก้านขึ้นมายึดเกาะใหม่

ภาพที่ 7-6 การพัดโบกของซิเลีย และและการทำงานของซิเลียหรือแฟลกเจลลัม




ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น