m5b3_10_1plant_transport_013_ppt.pdf

บทที่ 10 การล้าเลียงของพืช 10.1 การล้าเลียงน้า ลิขสิทธิ์ของ สสวท. ใช้เพื่อการศึกษาเท่านั้นโดยอ้างอิงผู้จัดทา ห้ามนาส่วนหนึ่งส่วนใดของไฟล์นาเสนอนี้ไปใช้เพื่อการพาณิชย์ โดยเด็ดขาด  สืบค้นข้อมูลและอธิบายกลไกการ...

บทที่ 10 การล้าเลียงของพืช 10.1 การล้าเลียงน้า ลิขสิทธิ์ของ สสวท. ใช้เพื่อการศึกษาเท่านั้นโดยอ้างอิงผู้จัดทา ห้ามนาส่วนหนึ่งส่วนใดของไฟล์นาเสนอนี้ไปใช้เพื่อการพาณิชย์ โดยเด็ดขาด  สืบค้นข้อมูลและอธิบายกลไกการลาเลียงน้าจากดินเข้าสู่ราก และการลาเลียงไปยังส่วนต่าง ๆ ของพืช สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  พืชมีกระบวนการในการล้าเลียงน้าจากราก ขึนสู่ล้าต้นและส่วนยอดได้อย่างไร? สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รูปต้นกระบากใหญ่ เอื้อเฟื้อโดย นายนเรตร์ กันทะวงค์  10.1 การล้าเลียงน้า ชลศักย์สองด้านของหลอด แตกต่างกัน ชลศักย์ (water potential) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า ชลศักย์ (water potential) คือ พลังงานอิสระของน้าต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร น้าจะมีการเคลื่อนที่สุทธิจากบริเวณที่มีชลศักย์สูงไปบริเวณที่มีชลศักย์ต่า ชลศักย์สูง ชลศักย์ต่ำ เยื่อเลือกผ่าน น้า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า ชลศักย์ (water potential) คือ พลังงานอิสระของน้าต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร น้าจะมีการเคลื่อนที่สุทธิจากบริเวณที่มีชลศักย์สูงไปบริเวณที่มีชลศักย์ต่า ชลศักย์ที่ภาวะหนึ่งเป็นผลรวมของพลังงานอิสระของน้าที่ได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่าง ๆ ชลศักย์เปลี่ยนแปลงได้จากปัจจัยต่าง ๆ ที่กระทาต่อโมเลกุลของน้า เช่น การมีตัวละลาย แรงดัน และแรงดึง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า ตัวละลายท้าให้พลังงานอิสระของน้าลดลง สารละลายที่มีความเข้มข้นต่าจะมีชลศักย์สูงกว่าสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง น้าจึงมีการเคลื่อนที่สุทธิจากบริเวณที่สารละลายมีความเข้มข้นต่า -> บริเวณที่สารละลายมีความ เข้มข้นสูง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า ตัวละลายท้าให้พลังงานอิสระของน้าลดลง สารละลายที่มีความเข้มข้นต่าจะมีชลศักย์สูงกว่าสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง น้าจึงมีการเคลื่อนที่สุทธิจากบริเวณที่สารละลายมีความเข้มข้นต่า -> บริเวณที่สารละลายมี ความเข้มข้นสูง น้า ตัวละลาย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า ตัวละลายท้าให้พลังงานอิสระของน้าลดลง สารละลายที่มีความเข้มข้นต่าจะมีชลศักย์สูงกว่าสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง น้าจึงมีการเคลื่อนที่สุทธิจากบริเวณที่สารละลายมีความเข้มข้นต่า -> บริเวณที่สารละลายมี ความเข้มข้นสูง น้า ตัวละลาย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า ตัวละลายท้าให้พลังงานอิสระของน้าลดลง สารละลายที่มีความเข้มข้นต่าจะมีชลศักย์สูงกว่าสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง น้าจึงมีการเคลื่อนที่สุทธิจากบริเวณที่สารละลายมีความเข้มข้นต่า -> บริเวณที่สารละลายมี ความเข้มข้นสูง น้า ตัวละลาย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า ตัวละลายท้าให้พลังงานอิสระของน้าลดลง สารละลายที่มีความเข้มข้นต่าจะมีชลศักย์สูงกว่าสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง น้าจึงมีการเคลื่อนที่สุทธิจากบริเวณที่สารละลายมีความเข้มข้นต่า -> บริเวณที่สารละลายมี ความเข้มข้นสูง น้า ตัวละลาย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า แรงดันและแรงดึงที่มีต่อโมเลกุลของนา้ ส่งผลให้พลังงานอิสระของน้าเปลี่ยนแปลงไป โมเลกุลของน้าได้รับแรงดัน -> ความดันของน้าสูงขึ้น -> พลังงานอิสระของน้าสูงขึ้น -> ชลศักย์มีค่าสูงขึ้น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า แรงดันและแรงดึงที่มีต่อโมเลกุลของนา้ ส่งผลให้พลังงานอิสระของน้าเปลี่ยนแปลงไป โมเลกุลของน้าได้รับแรงดัน -> ความดันของน้าสูงขึ้น -> พลังงานอิสระของน้าสูงขึ้น -> ชลศักย์มีค่าสูงขึ้น โมเลกุลของน้าได้รับแรงดึง -> ความดันของน้าลดลง -> พลังงานอิสระของน้าต่าลง -> ชลศักย์มคี ่าลดลง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 สารละลายที่มีน้าเป็นตัวท้าละลายใน 2 บริเวณ มีความเข้มข้นของสารละลายและ ความดันเท่ากัน แต่อุณหภูมิแตกต่างกัน พบว่าน้าในบริเวณที่อุณหภูมิสูงเคลื่อนที่ไปบริเวณ ทีอ่ ุณหภูมิต่้า จากข้อมูลข้างต้นให้อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิ พลังงานอิสระของ น้า ชลศักย์ และทิศทางการเคลื่อนที่ของน้า อุณหภูมิสูง อุณหภูมิต้า อุณหภูมิสูง อุณหภูมิต้า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 สารละลายที่มีน้าเป็นตัวท้าละลายใน 2 บริเวณ มีความเข้มข้นของสารละลายและ ความดันเท่ากัน แต่อุณหภูมิแตกต่างกัน พบว่าน้าในบริเวณที่อุณหภูมิสูงเคลื่อนที่ไปบริเวณ ทีอ่ ุณหภูมิต่้า จากข้อมูลข้างต้นให้อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิ พลังงานอิสระของ น้า ชลศักย์ และทิศทางการเคลื่อนที่ของน้า อุณหภูมิสูง อุณหภูมิต้า อุณหภูมิสูง อุณหภูมิต้า อุณหภูมิ พลังงานอิสระ ชลศักย์ ทิศทางการเคลื่อนที่ของน้า บริเวณที่อุณหภูมิสูง บริเวณที่อุณหภูมิต่้า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.1 การล้าเลียงน้าจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่รากพืช ทิศทางการเคลื่อนที่ของน้า สารละลายในดินกับสารละลายในเซลล์ขนรากมี ความเข้มข้นแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร ? ชลศั ก ย์ ข องสารละลายในดิ น กั บ สารละลายใน เซลล์ขนรากแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร ? ดิน รากพืช สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.1 การล้าเลียงน้าจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่รากพืช โดยปกติสารละลายในดินมีความเข้มข้นต่ากว่าในสารละลาย ในเซลล์ขนราก ชลศักย์ของสารละลายในดินสูงกว่าในเซลล์ขนราก น้าในดิน จึงเคลื่อนที่เข้าสู่รากพืช รูปทิศทางการเคลื่อนที่ของน้าจาก น้าบางส่วนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าสู่ไซโทพลาซึมของ สิ่งแวดล้อมเข้าสู่รากพืช เซลล์ขนรากโดยออสโมซิสและการแพร่แบบฟาซิลิเทต น้าบางส่วนผ่านตามผนังเซลล์และช่องว่างระหว่างเซลล์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.1 การล้าเลียงน้าจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่รากพืช บริเวณกำรเปลี่ยนสภำพ ขนรำก ขนรำก เอพิเดอร์มิส บริ ลักเษณะของเซลล์ วณใดของรากพืขนราก ชที่มี และกำรเจริ ญเต็เต็ มที่ขม ที่ บริเวณกำรเปลี่ยนสภำพและ กำรเจริญ องเซลล์ มีผลต่อการเคลื่อนที่ของ ความสามารถในการดู ดน้า ของเซลล์ โฟลเอ็ม ไซเล็ม น้ามเข้ากกว่ ได้ าสู่รากพื าบริเชวณอื อย่า่นงไร เซลล์ขนรากมีผนังด้านนอกยื่นยาวออกไปคล้ายขนและ บริเวณกำรยืดยำว ของเซลล์ ยาวกว่าความกว้างของเซลล์หลายเท่าเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว ในการดูดน้าและธาตุอาหาร ส่วนที่ยื่นยาวออกไปของ บริเวณกำรแบ่งเซลล์ เซลล์ขนรากไม่มีคิวทินเคลือบ จึงทาให้น้าสามารถ หมวกรำก เคลื่อนที่เข้าสู่รากพืชได้ง่ายกว่าบริเวณอื่น รูปโครงสร้ำงของปลำยรำกพืช สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.2 การล้าเลียงน้าเข้าสู่ไซเล็ม แบบซิมพลาสต์ (symplast pathway) แบบอโพพลาสต์ (apoplast pathway) แบบทรานส์เมมเบรน (transmembrane pathway) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.2 การล้าเลียงน้าเข้าสู่ไซเล็ม หน้า 101 (AR) รูปเส้นทำงกำรลำเลียงน้ำเข้ำสู่ไซเล็มในรำกพืชใบเลี้ยงคู่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.2 การล้าเลียงน้าเข้าสู่ไซเล็ม แบบซิมพลาสต์ (symplast pathway) - เป็นการลาเลียงน้าจากเซลล์หนึ่งสู่อีกเซลล์หนึ่งผ่านทาง พลาสโมเดสมาตา (plasmodesmata) แบบอโพพลาสต์ (apoplast pathway) - เป็ลนของน้ โมเลกุ การลาที าเลี่ลยาเลี งน้ยาโดยไม่ ผ่านเข้าสู่เซลล์ งแบบอโพพลาสต์ เมื่อแต่ มาถึเคลื ่อนที่ไปตามมิสซึ่งตามผนังเซลล์ งเอนโดเดอร์ ผนังเซลล์และช่องว่างระหว่างเซลล์ จะมีแถบแคสพาเรียน น้าจะไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านผนังเซลล์และช่องว่างระหว่าง เซลล์ แบบทรานส์ เมมเบรน แบบอโพพลาสต์ ได้อีก(transmembrane การลาเลียงน้าจะเปลีpathway) ่ยนเส้นทางเข้าสู่เซลล์เป็นแบบ - เป็นการล ซิมพลาสต์ หรือาเลี ยงน้าจากเซลล์ แบบทรานส์ หนึ่งสูแล้ เมมเบรน ่อีกวเซลล์ หนึ่งโดยผ่านเยื ผ่านเอนโดเดอร์ มิส่อเข้หุา้มสูเซลล์ ่ไซเล็ม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.2 การล้าเลียงน้าเข้าสู่ไซเล็ม 10 9876543210 โมเลกุลน้าจากดินมีโอกาสที่จะเคลื่อนที่เข้าสู่ไซเล็มโดย ไม่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้หรือไม่ เพราะเหตุใด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.2 การล้าเลียงน้าเข้าสู่ไซเล็ม ไม่ได้ โมเลกุลน้าจากดินมีโอกาสที่จะเคลื่อนที่เข้า-และแบบทรานส์ สูการล้ ่ไซเล็าเลีมยงนโดย ้าแบบซิมพลาสต์ เมมเบรน โมเลกุล แบบซิมพลำสต์และ แบบทรำนส์เมมเบรน ไม่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้หรือไม่ เพราะเหตุ ใด ่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้า น้าจะเคลื สู่เซลล์ขนรากตังแต่ขันการล้าเลียง น้าจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่รากพืช - การล้าเลียงน้าแบบอโพพลาสต์ โมเลกุลน้าจะเปลี่ยนมาเคลื่อนที่ ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อเข้าสูเ่ ซลล์ แบบอโพพลำสต์ ก่อนที่จะผ่านเอนโดเดอร์มิสเข้าสู่ รูปเส้นทำงกำรลำเลียงน้ำเข้ำสู่ไซเล็มในรำกพืชใบเลี้ยงคู่ ไซเล็ม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.3 การล้าเลียงน้าภายในไซเล็ม การซึมตามรูเล็ก (capillary action) แรงดึงจากการคายน้า (transpiration pull) ความดันราก (root pressure) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.3 การล้าเลียงน้าภายในไซเล็ม การซึมตามรูเล็ก (capillary action) เพราะเหตุใดน้าสีจึงขึนไปใน 1 2 3 หลอดที่ 3 ได้สูงที่สุด เนื่องจากหลอดที่ 3 มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางน้อย ที่สุด โดยหลอดที่มีขนาดเล็กกว่าท้าให้แรงที่จะดึง น้าขึนไปมีมากและต่อเนื่องกว่าหลอดที่มีขนาดใหญ่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.3 การล้าเลียงน้าภายในไซเล็ม การซึมตามรูเล็ก (capillary action) แรงยึดเหนี่ยว ระหว่างโมเลกุลน้ากับพืนผิว แรงแอดฮีชัน (adhesion force) แรงโคฮีชัน (cohesion force) แรงยึดเหนี่ยวด้วยพันธะไฮโดรเจน ระหว่างโมเลกุลของน้า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.3 การล้าเลียงน้าภายในไซเล็ม การซึมตามรูเล็ก (capillary action) เวสเซลเมมเบอร์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รูปเวสเซลเมมเบอร์ เอื้อเฟื้อโดย ผศ.เรณู ถาวโรฤทธิ์  10.1.3 การล้าเลียงน้าภายในไซเล็ม แรงดึงจากการคายน้า (transpiration pull) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.3 การล้าเลียงน้าภายในไซเล็ม 10 9876543210 แรงดึงจากการคายน้า (transpiration pull) การเคลื่อนที่ของน้าจากราก ขึนสู่ด้านบนซึ่งเป็นผลจาก แรงดึงจากการคายน้านี เป็นไป ตามความแตกต่างของชลศักย์ หรือไม่ อย่างไร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.3 การล้าเลียงน้าภายในไซเล็ม แรงดึงจากการคายน้า (transpiration pull) ยอด (ชลศักย์ต่้า) การเคลื่อนที่ของน้าจากราก ขึนสู่ด้านบนซึ่งเป็นผลจาก แรงดึงจากการคายน้านี เป็นไป ตามความแตกต่างของชลศักย์ หรือไม่ อย่างไร ราก (ชลศักย์สูง) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.3 การล้าเลียงน้าภายในไซเล็ม ความดันราก (root pressure) ในภาวะที่พืชไม่มีการคายน้าและน้าในดินมีมากพอ -> ความดันราก ความดันรากเพิ่มขึ้น -> ชลศักย์ที่รากสูงขึ้น -> น้าเคลื่อนที่ไปตามไซเล็มขึ้นสู่ด้านบน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  กัตเตชัน (guttation) ปรากฏการณ์ที่พืชสูญเสียน้าในรูป ของหยดน้าผ่านทางรูหยาดน้า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1.3 การล้าเลียงน้าภายในไซเล็ม 10 9876543210 เหมือนกัน โดยเป็นการสูญเสียน้าของพืช แตกต่การคายน ้าและกั างกัน ในรูปของน ตเตชั ้าและต้ าแหน่นงเหมื ที่สูญอเสีนหรื ยน้า อโดยการคายน แตกต่างกั้านพืชอย่ จะสูาญ งไรเสียน้าใน รูปของไอน้า เกิดขึนผ่านทางปากใบเป็นหลัก ในขณะที่กัตเตชันพืชจะสูญเสียน้าในรูป หยดน้าผ่านทางรูหยาดนา้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า พืชดูดน้าจากดินโดยเซลล์ขนราก การเคลื่อนที่ของน้าจากดินเข้าสูร่ าก เกิดจากชลศักย์ของสารละลายในดินมีค่าสูงกว่าชลศักย์ของสารละลายในรากพืช เมื่อน้าเข้าสู่รากจะเคลื่อนที่ผ่านชั้นคอร์ เทกซ์เข้าสู่ไซเล็ม ผ่ า นการล าเลี ย ง 3 แบบ คื อ แบบซิ ม พลาสต์ แบบ อโพพลาสต์ และแบบทรานส์ เ มมเบรน โดยเป็ น การเคลื่ อ นที่ ใ นแนวระนาบในคอร์ เ ทกซ์ จ ากเซลล์ ที่ มี ชลศักย์สูงไปต่าและเข้าสู่ไซเล็มซึ่งมีชลศักย์ต่ากว่าเซลล์ ในคอร์เทกซ์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า การลาเลียงน้าจากไซเล็มในรากขึ้นสู่ ยอดของพืชเป็นการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง อาศัยการซึมตามรูเล็ก แรงดึงจากการ คายน้า และความดันราก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า การเคลื่อนที่ของน้าจากการซึมตามรูเล็กเป็นผลจากแรงโคฮีชันและแรงแอดฮีชัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า การเคลื่อนที่ของน้าจากแรงดึงจากการคายน้า เป็นไปตามความแตกต่างของชลศักย์ การคายน้า ทาให้ชลศักย์ที่ใบลดลงต่ากว่าชลศักย์ที่ราก น้าจึง เคลื่อนที่จากรากขึ้นสู่ยอด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  10.1 การล้าเลียงน้า การเคลื่อนที่ของน้าจากความดันราก เกิดในภาวะที่พืชไม่มีการคายน้าและ น้าในดินมีมากพอ ความดันรากทาให้ ชลศักย์ที่รากสูงขึ้น น้าจึงเคลื่อนที่ขึ้นสู่ ยอด และอาจทาให้เกิดกัตเตชัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  บรรณานุกรม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ. (2562). หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชีววิทยา ชันมัธยมศึกษาปีที่ 5 เล่ม 3 ตามผลการเรียนรู้ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขันพืนฐาน พุทธศักราช 2551 (พิมพ์ครั้งที่ 3). กรุงเทพฯ : สานักพิมพ์จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  จัดท้าโดย สาขาเคมีและชีววิทยา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี