ชีววิทยา ม. 4 เทอม 1 เรียนเรื่องอะไรบ้าง

วิชาชีววิทยา ม.4 เทอม 1 เป็นการศึกษาพื้นฐานเกี่ยวกับชีวิตและสิ่งมีชีวิตที่สำคัญ เพื่อเข้าใจโครงสร้างและการทำงานของเซลล์ รวมถึงกระบวนการต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ เช่น การหายใจและการแบ่งเซลล์ นอกจากนี้ยังมีการใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการศึกษาชีววิทยาเพื่อสร้างความรู้ที่ถูกต้องและเชื่อถือได้ การเรียนในเทอมนี้จะช่วยให้นักเรียนมีความเข้าใจที่ลึกซึ้งเกี่ยวกับชีวิตและกระบวนการทางชีวภาพในธรรมชาติ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการศึกษาในระดับที่สูงขึ้น

ชีววิทยา ม. 4 เทอม 1 เรียนเรื่องอะไรบ้าง

1. การศึกษาชีววิทยา

2. เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต

3. เซลล์และการทำงานของเซลล์

เนื้อหา ชีววิทยา ม.4 เทอม 1

1. การศึกษาชีววิทยา

วิชาชีววิทยาเป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับชีวิตและสิ่งมีชีวิต ซึ่งรวมถึงการศึกษาถึงโครงสร้าง การทำงาน การเจริญเติบโต การวิวัฒนาการ และความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม ในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เทอม 1 การศึกษาชีววิทยาจะมุ่งเน้นไปที่พื้นฐานสำคัญที่จะช่วยเสริมสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับชีวิตและสิ่งมีชีวิต

- ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

- การศึกษาชีววิทยาและวิธีการทางวิทยาศาสตร์

- กิจกรรมสะเต็มศึกษษและกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

สิ่งมีชีวิตในธรรมชาติมีลักษณะเฉพาะที่ทำให้แตกต่างจากสิ่งไม่มีชีวิต โดยสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีคุณสมบัติพื้นฐานที่เหมือนกัน ดังนี้:

- การมีเซลล์เป็นหน่วยพื้นฐาน: สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบด้วยเซลล์ ซึ่งเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดที่สามารถดำรงชีวิตได้ เซลล์อาจมีเพียงเซลล์เดียว เช่น แบคทีเรีย หรือประกอบด้วยหลายเซลล์ เช่น มนุษย์ พืช และสัตว์

- การใช้พลังงาน: สิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องใช้พลังงานในการดำรงชีวิต ไม่ว่าจะเป็นการสร้างพลังงานผ่านการสังเคราะห์แสงในพืช หรือการได้รับพลังงานจากการบริโภคอาหารในสัตว์

- การเจริญเติบโตและพัฒนา: สิ่งมีชีวิตมีการเจริญเติบโตและเปลี่ยนแปลงตามเวลา ตัวอย่างเช่น เด็กจะเติบโตเป็นผู้ใหญ่ หรือเมล็ดพืชจะเติบโตเป็นต้นไม้ใหญ่

- การตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม: สิ่งมีชีวิตสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม เช่น เมื่อเจอแสง พืชจะหันใบเข้าหาแสงเพื่อการสังเคราะห์แสง หรือเมื่อสัตว์ถูกคุกคาม จะมีการหนีหรือป้องกันตัวเอง

- การสืบพันธุ์: สิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ์เพื่อขยายพันธุ์ เช่น การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศในสิ่งมีชีวิตชั้นต่ำ หรือการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในมนุษย์และสัตว์

- การรักษาดุลยภาพภายใน (Homeostasis): สิ่งมีชีวิตมีความสามารถในการรักษาสภาวะภายในร่างกายให้คงที่ เช่น การรักษาอุณหภูมิของร่างกายหรือระดับน้ำตาลในเลือด

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: จงอธิบายลักษณะสำคัญของสิ่งมีชีวิตที่ทำให้แตกต่างจากสิ่งไม่มีชีวิต

เฉลย: ลักษณะสำคัญของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างจากสิ่งไม่มีชีวิตได้แก่ การมีเซลล์เป็นหน่วยพื้นฐาน การใช้พลังงาน การเจริญเติบโตและพัฒนา การตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม การสืบพันธุ์ และการรักษาดุลยภาพภายใน

การศึกษาชีววิทยาและวิธีการทางวิทยาศาสตร์

การศึกษาชีววิทยา คือ การศึกษาชีวิตและสิ่งมีชีวิต ทั้งในด้านโครงสร้าง การทำงาน การสืบพันธุ์ การพัฒนา และวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต การศึกษาชีววิทยาต้องอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช่วยในการค้นหาความจริง โดยมีขั้นตอนที่เป็นระเบียบและสามารถตรวจสอบได้

ขั้นตอนของวิธีการทางวิทยาศาสตร์

- การตั้งคำถามและการสังเกต: เริ่มต้นด้วยการสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ แล้วตั้งคำถามว่าทำไมสิ่งนั้นจึงเกิดขึ้น เช่น ทำไมพืชถึงเจริญเติบโตเร็วขึ้นเมื่อได้รับแสงมากขึ้น

- การตั้งสมมติฐาน: สมมติฐานเป็นการคาดเดาคำตอบที่เป็นไปได้ของคำถาม ตัวอย่างเช่น พืชเจริญเติบโตเร็วขึ้นเพราะแสงช่วยในการสังเคราะห์แสง

- การทดลอง: การทดลองเพื่อทดสอบสมมติฐาน โดยต้องมีการควบคุมตัวแปรให้เป็นมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น ทดลองปลูกพืชในแสงที่ต่างกันแล้ววัดอัตราการเจริญเติบโต

- การวิเคราะห์ผลลัพธ์: หลังจากเก็บข้อมูลแล้วนำมาวิเคราะห์เพื่อสรุปผลลัพธ์ว่าเป็นไปตามสมมติฐานหรือไม่

- การสรุปผล: หากผลการทดลองสนับสนุนสมมติฐาน แสดงว่าสมมติฐานนั้นถูกต้อง แต่หากไม่สนับสนุน อาจต้องตั้งสมมติฐานใหม่

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: อธิบายขั้นตอนของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการทดลองที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์แสง

เฉลย: ขั้นตอนของวิธีการทางวิทยาศาสตร์เริ่มจากการตั้งคำถามเกี่ยวกับการสังเคราะห์แสงของพืช ต่อด้วยการตั้งสมมติฐาน เช่น แสงช่วยให้พืชเจริญเติบโตดีขึ้น จากนั้นจึงทำการทดลองปลูกพืชในระดับแสงต่าง ๆ วิเคราะห์ผลลัพธ์จากการเจริญเติบโตของพืช และสรุปผลว่าแสงมีผลต่อการสังเคราะห์แสงหรือไม่

กิจกรรมสะเต็มศึกษาและกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

กิจกรรมสะเต็มศึกษา (STEM Education) เป็นแนวคิดที่รวมวิชาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์เข้าไว้ด้วยกัน โดยเน้นการนำความรู้จากหลายสาขาวิชามาประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวัน กิจกรรมสะเต็มศึกษาเป็นส่วนหนึ่งที่ช่วยพัฒนาความคิดสร้างสรรค์และการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาทักษะในด้านการคิดวิเคราะห์ การทำงานเป็นทีม และการคิดเชิงวิศวกรรม

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process) เป็นการนำความรู้ที่ได้จากสะเต็มศึกษามาใช้ในการสร้างหรือแก้ปัญหาทางวิศวกรรม โดยมีขั้นตอนหลักดังนี้:

- การระบุปัญหา: ขั้นตอนแรกคือการหาปัญหาที่ต้องการแก้ไข เช่น การพัฒนาวิธีการกรองน้ำให้สะอาด

- การสำรวจข้อมูล: ศึกษาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับปัญหา เช่น การกรองน้ำในปัจจุบันมีวิธีใดบ้าง และข้อดีข้อเสียของแต่ละวิธี

- การออกแบบ: สร้างแบบจำลองหรือวิธีการแก้ปัญหาที่คาดว่าจะได้ผล

- การสร้างและทดสอบ: นำแบบจำลองที่ออกแบบมาทดสอบและเก็บข้อมูลผลลัพธ์ หากไม่สำเร็จ อาจต้องปรับแก้แบบจำลอง

- การประเมินผลและปรับปรุง: วิเคราะห์ผลการทดสอบเพื่อปรับปรุงและพัฒนาแบบจำลองให้ดียิ่งขึ้น

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: จงอธิบายกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมในการสร้างเครื่องกรองน้ำที่มีประสิทธิภาพ

เฉลย: กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมในการสร้างเครื่องกรองน้ำเริ่มจากการระบุปัญหาเกี่ยวกับการกรองน้ำที่มีสิ่งเจือปน จากนั้นสำรวจข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการกรองน้ำในปัจจุบัน ออกแบบแบบจำลองเครื่องกรองน้ำ ทดสอบประสิทธิภาพของเครื่องกรอง และปรับปรุงเครื่องกรองตามผลการทดสอบที่ได้เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

2. เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต

เคมีเป็นพื้นฐานสำคัญที่ช่วยให้เราเข้าใจการทำงานและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ตั้งแต่อะตอม ธาตุ และสารประกอบที่ประกอบขึ้นเป็นเซลล์ ไปจนถึงปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในเซลล์เพื่อให้สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้ ในบทนี้ เราจะเจาะลึกเกี่ยวกับเคมีที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตดังต่อไปนี้

- อะตอม ธาตุและสารประกอบ

- น้ำ

- สารประกอบคาร์บอนในสิ่งมีชีวิต

- ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

อะตอม ธาตุ และสารประกอบ

อะตอม เป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสสารที่ยังคงรักษาคุณสมบัติทางเคมีไว้ได้ แต่ละอะตอมประกอบด้วยโปรตอน นิวตรอน (อยู่ในนิวเคลียส) และอิเล็กตรอน (ที่หมุนอยู่รอบนิวเคลียส) ธาตุหมายถึงสารบริสุทธิ์ที่ประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกัน ธาตุที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิต เช่น คาร์บอน (C), ไฮโดรเจน (H), ออกซิเจน (O), และไนโตรเจน (N) ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของสารชีวโมเลกุล

สารประกอบ เกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของอะตอมมากกว่าหนึ่งชนิด เช่น โมเลกุลของน้ำ (H₂O) ที่ประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจนสองอะตอมและออกซิเจนหนึ่งอะตอม สารประกอบเหล่านี้เป็นส่วนสำคัญในการเกิดกระบวนการต่าง ๆ ภายในเซลล์สิ่งมีชีวิต

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: จงอธิบายความสำคัญของธาตุคาร์บอน (C) ในสิ่งมีชีวิต

เฉลย: ธาตุคาร์บอน (C) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสิ่งมีชีวิต เนื่องจากคาร์บอนสามารถสร้างพันธะที่หลากหลายและแข็งแรงกับอะตอมอื่น ๆ ได้ ทำให้เป็นโครงสร้างพื้นฐานของสารชีวโมเลกุลต่าง ๆ เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน และกรดนิวคลีอิก

น้ำ

น้ำ (H₂O) เป็นสารประกอบที่สำคัญที่สุดในสิ่งมีชีวิต เนื่องจากมีบทบาทสำคัญในกระบวนการชีวภาพ น้ำมีคุณสมบัติพิเศษ เช่น การเป็นสารละลายสากล (Universal Solvent) ที่ช่วยละลายสารต่าง ๆ ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์ นอกจากนี้ น้ำยังมีบทบาทในกระบวนการลำเลียงสาร การรักษาสมดุลความร้อน และการรักษาความชุ่มชื้นของเซลล์

คุณสมบัติที่สำคัญของน้ำ

- ความสามารถในการละลาย: น้ำสามารถละลายสารที่เป็นไอออนและโมเลกุลขั้ว เช่น เกลือและน้ำตาล ช่วยให้เกิดการขนส่งสารภายในร่างกาย

- ความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิ: น้ำมีความร้อนจำเพาะสูง ทำให้มันช่วยรักษาอุณหภูมิภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิต

- ความสามารถในการยึดเกาะและการซึมผ่าน: น้ำมีความสามารถในการยึดเกาะกับผิวเซลล์ ทำให้สามารถลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: จงอธิบายเหตุผลว่าทำไมน้ำถึงถูกเรียกว่าเป็น "สารละลายสากล"

เฉลย: น้ำถูกเรียกว่าเป็น "สารละลายสากล" เนื่องจากมันสามารถละลายสารต่าง ๆ ได้หลากหลาย โดยเฉพาะสารที่เป็นไอออนและโมเลกุลขั้ว เช่น เกลือและน้ำตาล ทำให้ปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์เกิดขึ้นได้สะดวก

สารประกอบคาร์บอนในสิ่งมีชีวิต

สารประกอบคาร์บอนเป็นส่วนสำคัญของชีวโมเลกุลที่ประกอบขึ้นเป็นโครงสร้างและหน้าที่ต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต สารประกอบคาร์บอนหลักที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต ได้แก่:

- คาร์โบไฮเดรต: เป็นแหล่งพลังงานหลักของสิ่งมีชีวิต เช่น กลูโคส ซูโครส และแป้ง

- โปรตีน: เป็นองค์ประกอบหลักของโครงสร้างเซลล์ เอนไซม์ และฮอร์โมน ซึ่งมีหน้าที่สำคัญในการควบคุมกระบวนการเคมีในร่างกาย

- ไขมัน: ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำรอง และเป็นองค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์

- กรดนิวคลีอิก: เช่น DNA และ RNA เป็นสารพันธุกรรมที่เก็บข้อมูลทางพันธุกรรมและควบคุมการสร้างโปรตีน

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: สารประกอบคาร์บอนประเภทใดที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานหลักในสิ่งมีชีวิต?

เฉลย: คาร์โบไฮเดรตทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานหลักในสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะกลูโคสที่เป็นแหล่งพลังงานสำคัญในกระบวนการหายใจระดับเซลล์

ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในเซลล์เพื่อสร้างพลังงานและทำหน้าที่ต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต ตัวอย่างของปฏิกิริยาเคมีที่สำคัญได้แก่:

- กระบวนการหายใจระดับเซลล์ (Cellular Respiration): เป็นกระบวนการที่เปลี่ยนสารอาหาร เช่น กลูโคส ให้เป็นพลังงานในรูปของ ATP ซึ่งเซลล์สามารถนำไปใช้ได้

- การสังเคราะห์แสง (Photosynthesis): เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในพืชและสาหร่าย โดยเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานเคมีในรูปของกลูโคส

- การสังเคราะห์โปรตีน: กระบวนการที่ DNA ถูกถอดรหัสเป็น RNA และสร้างโปรตีนซึ่งจำเป็นต่อการทำงานของเซลล์

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: จงอธิบายกระบวนการหายใจระดับเซลล์และความสำคัญของ ATP

เฉลย: กระบวนการหายใจระดับเซลล์เป็นกระบวนการที่เซลล์เปลี่ยนกลูโคสและออกซิเจนให้เป็นพลังงานในรูปของ ATP ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักที่เซลล์ใช้ในการทำงานต่าง ๆ เช่น การลำเลียงสาร การสังเคราะห์โปรตีน และการแบ่งเซลล์

3. เซลล์และการทำงานของเซลล์

เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด การทำความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์เป็นพื้นฐานสำคัญของวิชาชีววิทยา ในหัวข้อนี้เราจะศึกษาเรื่องกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ในการศึกษาดูเซลล์ โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ การลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์ การหายใจระดับเซลล์ และการแบ่งเซลล์ โดยเนื้อหาทั้งหมดนี้มีความสำคัญในการทำความเข้าใจการทำงานของสิ่งมีชีวิต

- กล้องจุลทรรศน์

- โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์

- การลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์

- การหายใจระดับเซลล์

- การแบ่งเซลล์

กล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์ เป็นเครื่องมือที่ใช้ขยายภาพของวัตถุที่มีขนาดเล็กเกินกว่าที่ตาเปล่าจะมองเห็นได้ เช่น เซลล์ กล้องจุลทรรศน์มีหลายประเภท โดยหลัก ๆ ที่ใช้ในการศึกษาชีววิทยาคือ:

- กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (Light Microscope): ใช้แสงผ่านเลนส์เพื่อขยายภาพของเซลล์ โดยสามารถมองเห็นรายละเอียดพื้นฐานของเซลล์ เช่น นิวเคลียส และเยื่อหุ้มเซลล์

- กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (Electron Microscope): ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนในการสร้างภาพ ทำให้สามารถเห็นโครงสร้างภายในของเซลล์ในระดับที่ละเอียดกว่า เช่น ออร์แกเนลล์ต่าง ๆ ภายในเซลล์

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: จงอธิบายความแตกต่างระหว่างกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

เฉลย: กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงใช้แสงธรรมชาติผ่านเลนส์เพื่อขยายภาพ และเหมาะสำหรับการดูโครงสร้างพื้นฐานของเซลล์ ส่วนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนใช้ลำแสงอิเล็กตรอน ทำให้สามารถเห็นรายละเอียดภายในเซลล์ในระดับที่ละเอียดกว่า เช่น ออร์แกเนลล์

โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์

เซลล์ทุกชนิดมีโครงสร้างที่สำคัญที่ช่วยในการดำรงชีวิต โครงสร้างหลักของเซลล์ประกอบด้วย:

- เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell Membrane): เป็นโครงสร้างที่หุ้มเซลล์ทั้งหมด มีหน้าที่ควบคุมการผ่านเข้าและออกของสารต่าง ๆ

- นิวเคลียส (Nucleus): ศูนย์ควบคุมการทำงานของเซลล์ เก็บสารพันธุกรรม (DNA) ที่เป็นข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต

- ไซโทพลาซึม (Cytoplasm): เป็นของเหลวภายในเซลล์ที่มีออร์แกเนลล์ต่าง ๆ ลอยอยู่ เช่น ไมโทคอนเดรีย ไรโบโซม

- ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria): โรงงานผลิตพลังงานของเซลล์ที่ทำหน้าที่ในการหายใจระดับเซลล์

- ไรโบโซม (Ribosome): ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนที่จำเป็นต่อการทำงานของเซลล์

- อุปกรณ์อื่น ๆ: เช่น เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) และกอลจิแอปพาราตัส ที่ทำหน้าที่ขนส่งและจัดเก็บสารต่าง ๆ ภายในเซลล์

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: จงอธิบายหน้าที่ของไมโทคอนเดรียในเซลล์

เฉลย: ไมโทคอนเดรียเป็นออร์แกเนลล์ที่ทำหน้าที่ผลิตพลังงานในรูปของ ATP ผ่านกระบวนการหายใจระดับเซลล์ ซึ่งเซลล์จะใช้พลังงานนี้ในการทำงานต่าง ๆ เช่น การสังเคราะห์โปรตีนและการแบ่งเซลล์

การลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์

การลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์เป็นกระบวนการที่ช่วยให้เซลล์ได้รับสารอาหารและกำจัดของเสีย โดยมีสองวิธีหลักในการลำเลียงสาร ได้แก่:

- การลำเลียงแบบไม่ใช้พลังงาน (Passive Transport): เป็นการลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์โดยไม่ต้องใช้พลังงาน เช่น การแพร่ (Diffusion) ที่สารเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ และการออสโมซิส (Osmosis) ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของน้ำผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

- การลำเลียงแบบใช้พลังงาน (Active Transport): เป็นการลำเลียงสารที่ต้องใช้พลังงานในรูปของ ATP เช่น การลำเลียงสารผ่านโปรตีนพาหะ (Protein Carrier) ที่ช่วยเคลื่อนสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นสูง

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: การแพร่และการออสโมซิสแตกต่างกันอย่างไร?

เฉลย: การแพร่ (Diffusion) เป็นการเคลื่อนที่ของสารต่าง ๆ เช่น แก๊สหรือสารละลายจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ ส่วนการออสโมซิส (Osmosis) เป็นการเคลื่อนที่ของน้ำผ่านเยื่อหุ้มเซลล์จากบริเวณที่มีความเข้มข้นของน้ำสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ

การหายใจระดับเซลล์

การหายใจระดับเซลล์ (Cellular Respiration) เป็นกระบวนการที่เซลล์สร้างพลังงานจากสารอาหาร โดยเฉพาะกลูโคส ผ่านการหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน (Aerobic Respiration) กระบวนการนี้เกิดขึ้นในไมโทคอนเดรียและมีขั้นตอนหลัก ได้แก่:

- ไกลโคไลซิส (Glycolysis): กระบวนการเปลี่ยนกลูโคสให้เป็นพลังงานในรูปของ ATP โดยไม่ใช้ออกซิเจน

- วัฏจักรเครบส์ (Krebs Cycle): กระบวนการที่ใช้พลังงานจากกลูโคสเพื่อสร้างพลังงานเพิ่มในรูปของ ATP ในไมโทคอนเดรีย

- ห่วงโซ่การถ่ายทอดอิเล็กตรอน (Electron Transport Chain): กระบวนการสุดท้ายที่เกิดการสร้าง ATP จำนวนมากโดยใช้ออกซิเจน

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: จงอธิบายกระบวนการหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน

เฉลย: การหายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจนเป็นกระบวนการที่เซลล์ใช้กลูโคสและออกซิเจนในการผลิตพลังงานในรูปของ ATP โดยมีขั้นตอนหลักคือ ไกลโคไลซิส วัฏจักรเครบส์ และห่วงโซ่การถ่ายทอดอิเล็กตรอน

การแบ่งเซลล์

การแบ่งเซลล์เป็นกระบวนการที่เซลล์แบ่งตัวเพื่อการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ มีสองประเภทหลัก ได้แก่:

- การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส (Mitosis): เป็นกระบวนการที่เซลล์ร่างกายแบ่งตัวเพื่อสร้างเซลล์ใหม่ที่มีจำนวนโครโมโซมเท่ากับเซลล์เดิม ใช้ในการเจริญเติบโตและซ่อมแซมเนื้อเยื่อ

- การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส (Meiosis): เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ เช่น สเปิร์มและไข่ ซึ่งมีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งจากเซลล์เดิม เพื่อให้เมื่อเกิดการปฏิสนธิ จะได้จำนวนโครโมโซมที่ถูกต้อง

ตัวอย่างโจทย์

โจทย์: จงอธิบายความแตกต่างระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส

เฉลย: การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสเป็นการแบ่งเซลล์ที่สร้างเซลล์ใหม่ที่มีจำนวนโครโมโซมเท่ากับเซลล์เด

          การศึกษาชีววิทยาในระดับ ม.4 เทอม 1 มีความสำคัญต่อการเข้าใจถึงธรรมชาติของชีวิตและสิ่งมีชีวิต รวมถึงการใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการศึกษา ซึ่งช่วยพัฒนาความคิดวิเคราะห์และทักษะการแก้ปัญหาให้กับนักเรียน การศึกษาในสาขานี้เป็นพื้นฐานที่จะช่วยเตรียมความพร้อมให้กับนักเรียนในการศึกษาวิทยาศาสตร์ขั้นสูงในอนาคต