ใบความรู้ที่ 1
เรื่อง โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของโพรทิสต์และสัตว์บางชนิด *********************************************************
ครูศักดิ์อนันต์ อนันตสุข
การดำรงชีวิตมนุษย์และสัตว์ขึ้นอยู่กับสิ่งแวดล้อมทั้งภายนอกและภายในของสิ่งมีชีวิตเอง
มนุษย์และสัตว์ชั้นสูงมีการปรับตัวเพื่อให้เข้ากับสภาพแวดล้อมภายนอกให้ได้
โดยการเปลี่ยนแปลงสภาพภายในของสัตว์นั้น ๆ เอง เช่น
กบใช้ผิวหนังและปอดหายใจในช่วงกบโตเต็มวัย
แต่ในช่วงที่กบยังเป็นตัวอ่อนหรือที่เรียกว่า ลูกอ๊อด ( tadpole larva ) กบหายใจทางเหงือก หรือแม้แต่การปรับตัวของกบเป็นตัวอย่างการรักษาดุลยภาพในร่างกาย
สัตว์ชั้นสูงรวมทั้งมนุษย์มีกระบวนการรักษาดุลยภาพของร่างกายเพื่อให้เข้ากับสภาพแวดล้อมมากกว่าสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว
ดังนั้นในสัตว์ชั้นสูงรวมทั้งมนุษย์จึงมีระบบต่าง ๆ เพื่อทำหน้าที่นี้
ในขณะที่สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวภายในเซลล์ทำหน้าที่ได้ทุกระบบ
การรักษาดุลยภาพของร่างกายที่สำคัญคือเรื่องของน้ำและเกลือแร่ในร่างกาย
ตั้งแต่การลำเลียงไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกายรวมทั้งการกำจัดทิ้ง
ซึ่งจะได้อธิบายต่อไป
1. ระบบหายใจกับการรักษาดุลยภาพของร่างกาย
สิ่งมีชีวิตต้องใช้พลังงานในกิจกรรมต่าง ๆ
เพื่อการดำรงชีวิต พลังงานส่วนใหญ่ได้มาจากการสลายโมเลกุลของสารอาหาร
ด้วยการทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจน
กระบวนการสลายอาหารเพื่อให้ได้พลังงานเช่นนี้เรียกว่า การหายใจ ( Respiration
) มีสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ มีอวัยวะที่ใช้ในการหายใจหรือแลกเปลี่ยนแก๊สแตกต่างกัน
ขึ้นอยู่กับร่างกายของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ ว่ามีความซับซ้อนอย่างไร
1.1
โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของโพรทิสต์และสัตว์บางชนิด
สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ในสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กและมีเซลล์เพียงเซลล์เดียว ในพวกโพรทิสต์ เช่น
โพรโทซัว ตัวอย่างคือ อะมีบา การแลกเปลี่ยนแก๊สใช้วิธีการแพร่เข้า – ออกผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
เมื่ออะมีบาต้องการออกซิเจนนั้น
ปริมาณออกซิเจนในเซลล์มีความหนาแน่นน้อยกว่าความหนาแน่นของออกซิเจนที่อยู่นอกเซลล์
ออกซิเจนจึงแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้ามา
ในขณะนั้นความหนาแน่นของคาร์บอนไดออกไซด์ภายในเซลล์มีมากกว่าภายนอกจึงมีการแพร่ออก
แต่การแพร่เข้าออกนี้จะเกิดขึ้นไม่ได้เลยหากเยื่อหุ้มเซลล์ปราศจากความชื้นหรือมีความบางไม่พอ
รูปที่ 1 แสดงการแลกเปลี่ยนแก๊สของพารามีเซียม
สัตว์หลายเซลล์
เมื่อสิ่งมีชีวิตมีจำนวนเซลล์มากขึ้นพร้อมกับมีขนาดใหญ่ขึ้น
การแลกเปลี่ยนแก๊สต้องมีโครงสร้างซับซ้อนมากขึ้น ในฟองน้ำ
การแลกเปลี่ยนแก๊สเกิดกับเซลล์แต่ละเซลล์ที่น้ำผ่านเข้าไปถึงทางช่องน้ำเข้า
ก
ข
รูปที่ 2
แสดงทางน้ำเข้าและทางน้ำออกของฟองน้ำ
ก.
ลักษณะภายนอกของฟองน้ำ
ข.
แสดงทางน้ำไหลภายใน
ในส่วนของ ซีเลนเตอเรต
เช่น ไฮดรายังคงใช้ช่องแกสโตรวาสคูลาร์เป็นทางผ่านของน้ำ
เป็นตัวนำออกซิเจนและรับคาร์บอนไดออกไซด์จากเซลล์ออกมา ดังรูปที่ 3
รูปที่ 3 แสดงการแลกเปลี่ยนแก๊สของไฮดรา , พลานาเรียและไส้เดือนดิน
การใช้ผิวหนังหรือผิวลำตัว
หนอนตัวแบน ใช้พลานาเรียเป็นตัวอย่าง
พลานาเรียยังใช้การแลกเปลี่ยนแก๊สผ่านผิวหนังเช่นเดียวกับอะมีบา
ผนังลำตัวของพลานาเรียบางและเปียกชื้นอยู่เสมอ
โครงสร้างของร่างกายพลานาเรียมีลำตัวแบน จึงมีพื้นที่ผิวมากทำให้มีประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนแก๊สได้ดี
หากเปรียบเทียบกับ ไส้เดือนดิน
ซึ่งมีการแลกเปลี่ยนแก๊สกับสิ่งแวดล้อมทางผิวหนัง
ซึ่งเปียกชั้นเช่นเดียวกับพลานาเรียแล้ว
จะเห็นได้ว่าพื้นที่ผิวของไส้เดือนดินน้อยกว่าพลานาเรีย
หากเปรียบเทียบในปริมาตรเท่า ๆ กัน เพราะพลานาเรียตัวแบนกว่า
นอกจากนั้นแล้วในสภาพความเป็นจริงไส้เดือนดินมีขนาดใหญ่กว่าพลานาเรีย
รูปที่ 4 แสดงการแลกเปลี่ยนแก๊สของแม่เพรียง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น