9 ต.ค. 2023 เวลา 03:48 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

การขนส่งสารเข้าออกเซลล์ 3 ออสโมซิส | Biology with JRItsme.

⌚เวลาที่ใช้ในการอ่าน 6 นาที
ความแตกต่างของการออสโมซิสที่กล่าวถึงการเคลื่อนที่ของน้ำ และการแพร่ที่กล่าวถึงการเคลื่อนที่ของสารหรืออนุภาค ที่มา: https://www.yourdictionary.com/articles/osmosis-diffusion-biology
ออสโมซิสคือหนึ่งในวิธีการขนส่งน้ำเข้าออกเซลล์ โดยผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และไม่ใช้พลังงาน ATP โดยจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสารน้อย (มีน้ำมาก) ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นสารมาก (มีน้ำน้อย) โดยผ่านเยื่อเลือกผ่านบาง ๆ ในที่นี้คือเยื่อหุ้มเซลล์นั่นเอง เพื่อเจือจางบริเวณที่มีความเข้มข้นมากให้เทียบเท่ากันในที่สุด ส่วนการที่ต้องมีเยื่อเลือกผ่านบาง ๆ นั้น เพื่อไม่ให้สามารถชนิดอื่นนอกจากน้ำ (ที่เข้าออกเยื่อไม่ได้) เข้ามารบกวนความเข้มข้นที่จะถูกปรับเปลี่ยนให้สมดุลระหว่างทาง
แน่นอนว่าการเคลื่อนที่ของน้ำเข้าออกเซลล์นั้น เซลล์จะไม่สามารถควบคุมได้เลย ต้องอาศัยหลักฟิสิกส์และเคมีล้วน ๆ แต่ยังพอที่จะกำหนดหรือรู้ทิศทางได้โดยพิจารณาจากความเข้มข้นทั้งในและนอกเซลล์ แต่ก่อนที่ไปกันต่อ ต้องจำให้ขึ้นใจก่อนว่าออสโมซิสเกิดจากการเคลื่อนของน้ำจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสารน้อย (มีน้ำมาก) ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นสารมาก (มีน้ำน้อย)
การออสโมซิสทีมีผลต่อเซลล์ ถูกกำหนดจากความเข้มข้นของสารละลายภายนอกต่าง ๆ ที่มา: https://slidesharetips.blogspot.com/2019/10/isotonic-hypotonic-and-hypertonic.html
เมื่อเราเอาเซลล์หย่อนลงไปในสารละลาย ที่มีความเข้มข้นเทียบเท่ากับสารละลายภายในเซลล์ การออสโมซิสเข้าออกเซลล์จะมีอัตราที่เท่ากัน ไม่ส่งผลใด ๆ ต่อเซลล์ เราเรียกสารละลายภายนอกที่เข้มข้นเท่าภายในเซลล์ว่า “สารละลายไอโซโทนิก” [Isotonic solution] เช่น น้ำเกลือที่เจาะให้ผู้ป่วย
เมื่อเราเอาเซลล์หย่อนลงไปในสารละลาย ที่มีความเข้มข้นกว่าสารละลายภายในเซลล์ การออสโมซิสจะมีทิศทางออกจากเซลล์มากกว่า ทำให้เซลล์เหี่ยวลง เราเรียกสารละลายภายนอกที่เข้มข้นมากกว่าภายในเซลล์ว่า “สารละลายไฮเปอร์โทนิก” [Hypertonic solution] เช่น น้ำประปา (ลองอาบน้ำหรือแช่น้ำนาน ๆ จะสังเกตว่าหนังที่มือเหี่ยวลง)
และเมื่อเราเอาเซลล์หย่อนลงไปในสารละลาย ที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าสารละลายภายในเซลล์ การออสโมซิสจะมีทิศทางเข้าเซลล์มากกว่า ทำให้เซลล์เต่งตึงขึ้น ในเซลล์สัตว์หากออสโมซิสเข้ามากอาจทำให้เซลล์แตกได้เลย ตรงกันข้ามกับเซลล์พืชที่แตกได้ยากกว่า เพราะมีผนังเซลล์ป้องกันไว้ เราเรียกสารละลายภายนอกที่เข้มข้นมากกว่าภายในเซลล์ว่า “สารละลายไฮโพโทนิก” [Hypotonic solution] เช่น น้ำประปา (ลองอาบน้ำหรือแช่น้ำนาน ๆ จะสังเกตว่าหนังที่มือเหี่ยวลง) เช่น โปรโตซัวน้ำจืดที่ต้องไล่น้ำส่วนเกินที่เข้ามาออก
ความเข้มข้นของสารละลายภายนอกจะเป็นตัวกำหนดสภาพตึงตัวของเซลล์ [Tonicity] นอกจากทิศทางแล้ว ยังมีเรื่องของแรงดันออสโมติก [Osmotic pressure] หากความเข้มข้นต่างกันมาก จะเกิดความดันที่มากขึ้น น้ำจะเคลื่อนที่ได้ไวและส่งผลกับเซลล์ได้รวดเร็ว สิ่งมีชีวิตหลายชนิดใช้ประโยชน์จากแรงดันนี้มาช่วยในการดำรงชีวิต โดยเฉพาะการตอบสนองต่อสิ่งเร้า โดยใช้ประโยชน์จากแรงดันออสโมติกที่ทำให้เซลล์เต่งตึง หรือเรียกว่า “แรงดันเต่ง” [Turgor pressure] เช่น การบานของดอกไม้ การหุบของใบไมยราพ
นอกจากนี้ แรงดันเต่งยังช่วยให้ร่างกายสิ่งเต่งตึงมากพอที่จะใช้ดำรงชีวิต ที่มา: https://www.sciencefacts.net/turgor-pressure.html
ในตอนต่อไป จะเป็นเรื่องที่เกี่ยวเนื่องกันคือการสื่อสารระหว่างเซลล์ มันคุยกันได้อย่างไร ตอนหน้ามีคำตอบครับ อย่าลืมติดตามเพจ Mr.BlackCatz. Academy ไว้ในอ้อมอกอ้อมใจ เพื่อไม่พลาดเนื้อหาชีววิทยาฉบับคนทั่วไปเข้าใจง่ายนะครับ 😺
ภาพปกคือเครื่องกรองน้ำ Reverse osmosis ที่ใช้กรองน้ำเค็มให้เป็นน้ำจืด ถ้าใช้หลักออสโมซิสปกติ น้ำจืดจะไหลเข้าเยื่อบาง ๆ มาหาน้ำเค็ม แต่ในที่นี้จะกลับกัน น้ำเค็มจะย้อนกลับมาหาน้ำจืดโดยใช้ความดันภายนอก (อาจเป็นลูกสูบหรือแรงลม) ผลักน้ำเค็มเข้าเยื่อบางที่ทำหน้าที่กรองเกลือ และไหลออกมาเป็นน้ำจืดที่สะอาด

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา