คำตอบของคำถามเหล่านี้ คือ การแพร่และการออสโมซิส ที่หลายคนอาจจะเคยได้ยินมาบ้างแล้ว แต่การแพร่และการออสโมซิสที่ว่านี้คืออะไร แตกต่างกันหรือไม่ และเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ข้างต้นอย่างไร เราไปหาคำตอบพร้อมกันได้เลย Show จะอ่านที่บทความนี้ หรือดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน StartDee แล้วสนุกกับแอนิเมชันเรื่องนี้ได้เลย ภาพความแตกต่างระหว่างการแพร่และการออสโมซิส การแพร่ (Diffusion)การแพร่ คือการเคลื่อนที่ของโมเลกุลสารหรือสสาร จากบริเวณที่สารละลายมีความเข้มข้นสูง ไปยังบริเวณที่สารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ เพื่อปรับให้ความเข้มข้นของทั้งสองบริเวณเท่ากัน เรียกว่า สมดุลของการแพร่ (Diffusion Equilibrium) โดยการแพร่นั้นสามารถเกิดขึ้นทุกสถานะ ทั้งของแข็ง ของเหลว และแก๊ส เช่น การแพร่ของกลิ่นอย่างน้ำมันหอมระเหย ดอกไม้ อาหาร หรือการแพร่ของหยดสีลงบนกระดาษที่เปียกน้ำ เป็นต้น ภาพการแพร่ของกลิ่นอาหาร (ขอบคุณภาพจาก Clipart Library)
และเมื่อการแพร่เกิดขึ้นที่เซลล์ จะมีเยื่อบาง ๆ ที่เรียกว่า เยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยลิพิดและโปรตีน มาเป็นหน่วยคัดกรองและควบคุมสารที่ผ่านเข้าออกเซลล์ ยกตัวอย่างเช่น การแพร่ของแก๊สออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์บริเวณถุงลมปอด หรือการแพร่ของแก๊สออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์บริเวณปากใบของพืช ปัจจัยที่มีผลต่อการแพร่ การแพร่ที่เกิดขึ้นแต่ละครั้ง มีความรวดเร็วและอัตราการแพร่ที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยปัจจัยต่าง ๆ เช่น
การออสโมซิส (Osmosis)การออสโมซิส คือ การเคลื่อนที่ของน้ำหรือตัวทำละลาย ผ่านเยื่อเลือกผ่าน ซึ่งในเซลล์ของเราจะมีเยื่อหุ้มเซลล์ ที่มีคุณสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน โดยน้ำจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่สารละลายมีความเข้มข้นต่ำ (โมเลกุลของน้ำมาก) ไปยังบริเวณที่มีสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง (โมเลกุลของน้ำน้อย) เช่น การดูดซึมน้ำของรากพืช การออสโมซิสในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ การออสโมซิสในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ จะมีความคล้ายคลึงกัน คือ เซลล์จะมีรูปร่างปกติ เมื่อแช่ในสารละลายมีความเข้มข้นเท่ากับภายในเซลล์ แต่หากแช่เซลล์ในสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าภายในเซลล์ (โมเลกุลของน้ำน้อยกว่า) น้ำจะออสโมซิสออกไปยังนอกเซลล์ ทำให้เซลล์เหี่ยว ส่วนการแช่เซลล์ในสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าในเซลล์ (โมเลกุลของน้ำมากกว่า) จะทำให้น้ำออสโมซิสเข้าสู่เซลล์ ซึ่งหากเป็นเซลล์สัตว์อาจทำให้เซลล์เต่งจนแตกได้ ขณะที่เซลล์พืชจะทำให้เซลล์เต่งแต่ไม่แตก เนื่องจากมีผนังเซลล์กั้นอยู่นั่นเอง
ภาพเซลล์พืช (ด้านล่าง) เทียบกับเซลล์สัตว์ (ด้านบน) โดยมีเซลล์ปกติ เซลล์เต่ง และเซลล์แตก ตามลำดับ (ขอบคุณภาพจาก nootria2140)
ถ้าเพื่อน ๆ ได้ลองนึกถึงเหตุการณ์ในชีวิตประจำวัน อาจพบว่าการแพร่และการออสโมซิสนั้น เกิดขึ้นรอบ ๆ ตัวเราหลายเหตุการณ์เลยทีเดียว และหลังจากที่เราทบทวนเนื้อหาชีววิทยากันอย่างเต็มอิ่มแล้ว เพื่อน ๆ ชั้นม.1 ยังสามารถเข้าไปเรียนรู้เรื่องเส้นขนานและมุมภายในกันต่อได้ใน Blog StartDee หรือจะดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน StartDee มาเรียนกับคุณครูที่น่ารักของเรา ก็สามารถคลิกที่ลิงก์ข้างล่างนี้ได้เลย การแพร่ของสาร (Diffusion) คือการเคลื่อนที่ของโมเลกุลหรือการกระจายตัวของอนุภาคภายในสสาร จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ โดยอาศัยพลังงานจลน์ (Kinetic Energy) ของโมเลกุลหรือไอออนของสาร ให้เกิดการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ เพื่อสร้างสมดุลให้ทั้งสองบริเวณมีความเข้มข้นของสารเท่ากันหรือที่เรียกว่า “สมดุลของการแพร่” (Diffusion Equilibrium) โดยการแพร่นั้นเกิดขึ้นได้ในทุกสถานะของสสาร ทั้งของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ในชีวิตประจำวันของเรามีตัวอย่างของกระบวน การแพร่ของสาร เกิดขึ้นมากมาย เช่น การเติมน้ำตาลลงในกาแฟ การแพร่กระจายของกลิ่นน้ำหอม การฉีดพ่นยากันยุง การแช่อิ่มผลไม้ หรือแม้แต่การจุดธูปบูชาพระ เป็นต้น ประเภทของการแพร่ 1. การแพร่ธรรมดา (Simple Diffusion) คือการเคลื่อนที่ของสาร โดยไม่อาศัยตัวพาหรือตัวช่วยขนส่ง (Carrier) ใดๆ เช่น การแพร่ของผงด่างทับทิมในน้ำ จนทำให้น้ำมีสีม่วงแดงทั่วทั้งภาชนะ การได้กลิ่นผงแป้ง หรือการได้กลิ่นน้ำหอม เป็นต้น 2.การแพร่โดยอาศัยตัวพา (Facilitated Diffusion) ซึ่งเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น คือการเคลื่อนที่ของสารบางชนิดที่ไม่สามารถแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้โดยตรง จึงต้องอาศัยโปรตีนตัวพา (Protein Carrier) ที่ฝังอยู่บริเวณเยื่อหุ้มเซลล์ทำหน้าที่รับส่งโมเลกุลของสารเข้า-ออก โดยมีทิศทางการเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ เช่น การลำเลียงสารที่เซลล์ตับและเซลล์บุผิวลำไส้เล็ก หรือการเคลื่อนที่ของน้ำตาลกลูโคสเข้าสู่เซลล์กล้ามเนื้อ เป็นต้น ปัจจัยที่มีผลต่อการแพร่
การแพร่ของสารผ่านเยื่อเลือกผ่านภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการออสโมซิส
ประเภทของสารละลายจำแนกตามความดันออสโมซิส สารละลายที่มีความเข้มข้นต่างกันส่งผลต่อเซลล์แตกต่างกันออกไป ดังนั้น สารละลายที่อยู่นอกเซลล์สามารถจำแนกออกเป็น 3 ประเภท ตามการเปลี่ยนแปลงของขนาดเซลล์ เมื่ออยู่ภายในสารละลายนั้นๆ
สืบค้นและเรียบเรียง อ้างอิง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) – https://www.scimath.org/lesson-biology/item/6976-membrane-transport สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) – https://www.scimath.org/lesson-biology/item/7450-2017-08-11-07-37-33 ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ – https://www.nectec.or.th/schoolnet/library/create-web/10000/science/10000-8154.html การแพร่หมายถึงอะไรการแพร่ (Diffusion) คือ การเคลื่อนที่ของอนุภาคของสารจากที่มีความเข้มข้นของอนุภาค ของสารมากไปสู่ที่มีความเข้มข้นของอนุภาคของสารน้อย จนกระทั่งอนุภาคของสารทั้ง 2 บริเวณมี ความเข้มข้นเท่ากัน เรียกว่า สภาวะสมดุลของการแพร่การแพร่ของอนุภาคของสารจะเป็นไปอย่าง อิสระ สามารถแพร่ไปได้ทุกทิศทุกทาง
การแพร่คืออะไร อธิบายและยกตัวอย่างการแพร่ (diffusion) คือ การเคลื่อนที่ของอนุภาคของสาร จากบริเวณที่มีความเข้มข้นของอนุภาคของสารมาก ไปสู่บริเวณที่มีความเข้มข้นของอนุภาคของสารน้อยกว่า ตัวอย่างของการแพร่ เช่น การใส่ด่างทับทิมลงไปในน้ำในบีกเกอร์ อนุภาคของด่างทับทิมจะเคลื่อนที่ไปสู่น้ำที่อยู่โดยรอบ (ในขณะเดียวกัน อนุภาคของน้ำก็จะเคลื่อนที่เข้าไปในบริเวณที่ ...
การแพร่มีแบบใดบ้าง1) การแพร่ (Diffusion) มี 2 แบบคือ - การแพร่แบบธรรมดา (Simple diffusion) - การแพร่โดยอาศัยตัวพา (Facilitated diffusion) 2) ออสโมซิส (Osmosis)
การแพร่ (diffusion) เกิดจากอะไรคือ การเคลื่อนที่ของโมเลกุลหรือไอออนของสารใดๆ จากบริเวณที่มีความเข้มข้นมากไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นน้อย จนกว่าทุกบริเวณจะมีความเข้มข้นของสารนั้นเท่ากัน เรียกสภาวะนี้ว่า สมดุลของการแพร่ (Dynamic Equilibrium)
|