ในระดับชั้น ม.5 เทอม 2 วิชาชีววิทยาจะเน้นการศึกษาระบบต่าง ๆ ในร่างกายของมนุษย์และสัตว์ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญในการทำความเข้าใจการทำงานของสิ่งมีชีวิต เนื้อหาที่เรียนครอบคลุมตั้งแต่ระบบย่อยอาหาร ระบบหายใจ ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบน้ำเหลือง ระบบภูมิคุ้มกัน และระบบขับถ่าย แต่ละระบบจะมีหน้าที่เฉพาะที่ทำงานร่วมกันเพื่อให้ร่างกายดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความรู้ในส่วนนี้ยังเป็นพื้นฐานสำหรับการเรียนในระดับที่สูงขึ้น รวมถึงการสอบแข่งขันต่าง ๆ ในอนาคต
ชีววิทยา ม. 5 เทอม 2 เรียนเรื่องอะไรบ้าง
1. ระบบย่อยอาหาร
2. ระบบหายใจ
3. ระบบหมุนเวียนเลือดและระบบน้ำเหลือง
4. ระบบภูมิคุ้มกัน
5. ระบบขับถ่าย
เนื้อหาจะเริ่มต้นด้วยการทำงานของ ระบบย่อยอาหาร ซึ่งทำหน้าที่ในการสลายอาหารเพื่อให้ร่างกายนำสารอาหารไปใช้ได้
- การย่อยอาหารของสัตว์: ศึกษาวิธีการย่อยอาหารของสัตว์ชนิดต่าง ๆ และการปรับตัวของสัตว์ในการย่อยอาหาร
- การย่อยอาหารของมนุษย์: ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของอวัยวะในระบบย่อยอาหาร เช่น ปาก กระเพาะอาหาร ลำไส้เล็ก และกระบวนการย่อยที่เกิดขึ้นในแต่ละส่วน
การย่อยอาหารของสัตว์นั้นมีความหลากหลาย ขึ้นอยู่กับประเภทของสัตว์และลักษณะการกินอาหาร สัตว์บางชนิดเป็นสัตว์กินพืช (herbivores) บางชนิดเป็นสัตว์กินเนื้อ (carnivores) และบางชนิดเป็นสัตว์กินทั้งพืชและเนื้อ (omnivores) ดังนั้นระบบย่อยอาหารของพวกมันจึงมีการปรับตัวเพื่อรองรับชนิดของอาหารที่กิน เช่น:
- สัตว์เคี้ยวเอื้อง (Ruminants): ตัวอย่างเช่น วัวหรือแกะ จะมีลักษณะเฉพาะคือกระเพาะอาหารแบ่งออกเป็น 4 ส่วน เช่น รุมิน (rumen) ซึ่งช่วยในการย่อยพืชอาหารที่ย่อยยากอย่างหญ้า พวกมันจะเคี้ยวเอื้องเพื่อให้แบคทีเรียในกระเพาะช่วยย่อยอาหารให้สมบูรณ์
- สัตว์กินเนื้อ (Carnivores): เช่น เสือ หรือหมาป่า จะมีฟันและขากรรไกรที่แข็งแรงสำหรับการฉีกเนื้อ อาหารจะถูกย่อยในกระเพาะอาหารด้วยเอนไซม์เปปซินที่ย่อยโปรตีนอย่างรวดเร็ว
สัตว์มีการปรับตัวในระบบย่อยอาหารเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการย่อยและดูดซึมสารอาหาร ตัวอย่างเช่น:
- สัตว์กินพืชบางชนิด เช่น ม้า มีลำไส้ใหญ่ที่ยาวและถุงน้ำดีขนาดใหญ่เพื่อช่วยในการย่อยเซลลูโลส
- นกมีโครงสร้างพิเศษที่เรียกว่า กึ๋น (gizzard) ซึ่งทำหน้าที่บดอาหารให้ละเอียดก่อนเข้าสู่ลำไส้
มนุษย์มีระบบย่อยอาหารที่ออกแบบมาเพื่อย่อยและดูดซึมสารอาหารจากอาหารหลากหลายชนิด ระบบย่อยอาหารของมนุษย์ประกอบด้วยอวัยวะหลายส่วนที่ทำงานร่วมกัน ดังนี้:
- ปาก: เป็นจุดเริ่มต้นของการย่อยอาหาร โดยฟันทำหน้าที่บดอาหารให้ละเอียด ขณะที่น้ำลายซึ่งมีเอนไซม์อะไมเลสช่วยย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาลมอลโทส
- หลอดอาหาร: อาหารที่ถูกเคี้ยวจะถูกส่งลงไปยังกระเพาะอาหารผ่านทางหลอดอาหาร ซึ่งมีการเคลื่อนไหวแบบ peristalsis เพื่อส่งอาหารลงไปยังส่วนล่าง
- กระเพาะอาหาร: ในกระเพาะอาหารมีเอนไซม์เปปซินที่ทำหน้าที่ย่อยโปรตีน และกรดไฮโดรคลอริกที่ช่วยฆ่าเชื้อโรค
- ลำไส้เล็ก: ส่วนนี้เป็นจุดสำคัญที่เกิดการย่อยอย่างสมบูรณ์และการดูดซึมสารอาหาร โดยลำไส้เล็กมีเอนไซม์ต่าง ๆ จากตับอ่อน เช่น อะไมเลส (amylase) ไลเปส (lipase) และโปรติเอส (protease) เพื่อย่อยคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน
โจทย์:
1. สัตว์เคี้ยวเอื้องมีกระเพาะแบ่งเป็น 4 ส่วน ส่วนใดทำหน้าที่ในการเก็บและหมักอาหาร?
2. การทำงานของเอนไซม์อะไมเลสในน้ำลายมนุษย์มีหน้าที่ย่อยอะไร?
3. การย่อยโปรตีนในกระเพาะอาหารมนุษย์เกิดจากเอนไซม์ชนิดใด?
เฉลย:
1. ส่วนของกระเพาะที่ทำหน้าที่เก็บและหมักอาหารคือ รุมิน (Rumen)
2. เอนไซม์อะไมเลสในน้ำลายทำหน้าที่ย่อย แป้ง ให้กลายเป็นน้ำตาลมอลโทส
3. การย่อยโปรตีนในกระเพาะอาหารมนุษย์เกิดจากเอนไซม์ เปปซิน (Pepsin)
ระบบหายใจ เป็นระบบที่ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนแก๊ส โดยเนื้อหาจะครอบคลุมทั้งในสัตว์และมนุษย์
- การแลกเปลี่ยนแก๊สของสัตว์: สัตว์แต่ละชนิดมีวิธีแลกเปลี่ยนแก๊สที่แตกต่างกัน เช่น ผ่านทางเหงือก ปอด หรือผิวหนัง
- อวัยวะในระบบหายใจของมนุษย์: ศึกษาโครงสร้างของปอด หลอดลม และกระบวนการแลกเปลี่ยนแก๊สในมนุษย์ รวมถึงกลไกการลำเลียงแก๊สและการหายใจ
การแลกเปลี่ยนแก๊สของสัตว์ มีความหลากหลายและแตกต่างกันไปตามชนิดของสัตว์ ทั้งนี้การหายใจคือกระบวนการนำแก๊สออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายและขับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออก ซึ่งแต่ละชนิดของสัตว์จะมีอวัยวะที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สที่แตกต่างกัน ได้แก่:
- เหงือก: ในสัตว์น้ำ เช่น ปลา เหงือกทำหน้าที่เป็นอวัยวะสำคัญในการแลกเปลี่ยนแก๊ส โดยน้ำจะไหลผ่านเหงือกและปลาจะดูดซึมออกซิเจนจากน้ำ ขณะเดียวกันก็ขับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออก
- ปอด: ในสัตว์บก เช่น นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำบางชนิด ปอดเป็นอวัยวะหลักในการแลกเปลี่ยนแก๊ส ปอดทำหน้าที่นำออกซิเจนจากอากาศเข้าสู่กระแสเลือดและขับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากเลือด
- ผิวหนัง: สัตว์บางชนิด เช่น กบ ใช้ผิวหนังเป็นอวัยวะสำหรับการแลกเปลี่ยนแก๊ส โดยสามารถดูดซึมออกซิเจนผ่านผิวหนังและขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกได้ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือในน้ำ
สัตว์แต่ละชนิดมีการปรับตัวเพื่อให้กระบวนการแลกเปลี่ยนแก๊สมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น ปลามีการสร้างเหงือกที่มีเส้นเลือดมากเพื่อเพิ่มพื้นที่แลกเปลี่ยนแก๊ส นกมีระบบการหายใจที่มีถุงลมช่วยให้ออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายได้อย่างต่อเนื่องแม้ในขณะบิน
ในมนุษย์ ระบบหายใจ ประกอบด้วยหลายอวัยวะที่ทำงานร่วมกันเพื่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนแก๊สอย่างมีประสิทธิภาพ
- จมูกและปาก: เป็นทางเข้าหลักของอากาศ อากาศจะถูกกรองและทำให้ชุ่มชื้นก่อนเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจ
- หลอดลม: หลอดลมทำหน้าที่ส่งอากาศจากจมูกและปากลงไปยังปอด โดยหลอดลมจะแบ่งออกเป็นหลอดลมซ้ายและขวาที่เชื่อมต่อกับปอดทั้งสองข้าง
- ปอด: อวัยวะหลักของระบบหายใจ ปอดประกอบด้วยถุงลมเล็ก ๆ ที่เรียกว่า ถุงลมปอด (alveoli) ซึ่งเป็นจุดที่เกิดการแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างอากาศและเลือด เส้นเลือดฝอยที่อยู่รอบถุงลมจะนำออกซิเจนเข้าสู่กระแสเลือดและขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากเลือด
- กระบังลม: เป็นกล้ามเนื้อที่อยู่ใต้ปอด ทำหน้าที่หดตัวและขยายตัวเพื่อให้ปอดดูดอากาศเข้าและปล่อยอากาศออก
ในระหว่างการหายใจ อากาศจะเข้าสู่ปอดและถูกส่งไปยังถุงลมปอดที่มีเครือข่ายเส้นเลือดฝอยปกคลุมอยู่ การแลกเปลี่ยนแก๊สเกิดขึ้นโดยการแพร่ของออกซิเจนจากถุงลมเข้าสู่เส้นเลือด และคาร์บอนไดออกไซด์จากเลือดถูกส่งกลับมายังถุงลมเพื่อขับออกจากร่างกายผ่านการหายใจออก
หลังจากที่ออกซิเจนเข้าสู่กระแสเลือด มันจะจับกับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดงและถูกลำเลียงไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย ขณะที่คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นของเสียจากเซลล์ จะถูกลำเลียงกลับมายังปอดและขับออกทางการหายใจ
โจทย์:
1. สัตว์ชนิดใดที่ใช้ผิวหนังในการแลกเปลี่ยนแก๊ส?
2. ในกระบวนการหายใจของมนุษย์ ถุงลมปอดทำหน้าที่อะไร?
3. ในระบบหายใจของปลา อวัยวะใดที่ทำหน้าที่หลักในการแลกเปลี่ยนแก๊ส?
เฉลย:
1. สัตว์ที่ใช้ผิวหนังในการแลกเปลี่ยนแก๊ส ได้แก่ กบ
2. ถุงลมปอดทำหน้าที่ในการ แลกเปลี่ยนแก๊ส โดยรับออกซิเจนเข้าสู่เลือดและขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากเลือด
3. ในระบบหายใจของปลา อวัยวะที่ทำหน้าที่หลักในการแลกเปลี่ยนแก๊สคือ เหงือก
เนื้อหานี้จะกล่าวถึงการลำเลียงสารอาหาร ออกซิเจน และของเสียไปทั่วร่างกายผ่าน ระบบหมุนเวียนเลือด และ ระบบน้ำเหลือง
- การลำเลียงสารในสัตว์: ศึกษาโครงสร้างของระบบเลือดในสัตว์ และการทำงานของหัวใจและหลอดเลือด
- การลำเลียงสารในมนุษย์: วิเคราะห์การทำงานของระบบเลือดในมนุษย์ รวมถึงหัวใจ หลอดเลือดแดง หลอดเลือดดำ และเส้นเลือดฝอย
- ระบบน้ำเหลือง: อธิบายหน้าที่ของน้ำเหลืองในร่างกาย และการมีส่วนร่วมในการป้องกันการติดเชื้อ
ในสัตว์ การลำเลียงสารผ่านระบบเลือดทำหน้าที่สำคัญในการนำสารอาหาร ออกซิเจน และของเสียไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย โดยโครงสร้างและการทำงานของระบบเลือดในสัตว์มีความแตกต่างกันไปตามชนิดของสัตว์ ได้แก่:
- สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง: เช่น แมลง ใช้ระบบหมุนเวียนเปิด (open circulatory system) โดยเลือดไหลผ่านช่องในร่างกายและไม่ได้ถูกกั้นด้วยเส้นเลือดทั้งหมด
- สัตว์มีกระดูกสันหลัง: เช่น ปลา ใช้ระบบหมุนเวียนปิด (closed circulatory system) ซึ่งเลือดจะถูกลำเลียงไปยังหัวใจและอวัยวะต่าง ๆ ผ่านหลอดเลือด
หัวใจ เป็นอวัยวะหลักในการลำเลียงเลือดในสัตว์ โดยหัวใจจะสูบฉีดเลือดไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกายผ่าน หลอดเลือดแดง ซึ่งนำเลือดที่มีออกซิเจนสูงไปเลี้ยงอวัยวะต่าง ๆ และ หลอดเลือดดำ ที่นำเลือดที่มีออกซิเจนต่ำกลับเข้าสู่หัวใจ
ระบบหมุนเวียนเลือดในมนุษย์เป็นระบบที่ซับซ้อนและทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ โดยระบบนี้ทำหน้าที่ลำเลียงออกซิเจนและสารอาหารไปยังเซลล์ต่าง ๆ ของร่างกาย และขับของเสีย เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ออกจากร่างกายผ่านระบบทางเดินหายใจและระบบขับถ่าย
- หัวใจ: เป็นอวัยวะหลักที่มี 4 ห้อง ทำหน้าที่สูบฉีดเลือดไปทั่วร่างกาย โดยเลือดที่มีออกซิเจนจะถูกส่งออกจากหัวใจผ่าน หลอดเลือดแดงใหญ่ (aorta) ขณะที่เลือดที่มีคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกส่งกลับเข้าสู่หัวใจผ่าน หลอดเลือดดำ
- หลอดเลือดแดง: ทำหน้าที่ลำเลียงเลือดที่มีออกซิเจนสูงจากหัวใจไปยังอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย
- หลอดเลือดดำ: ลำเลียงเลือดที่มีคาร์บอนไดออกไซด์และของเสียกลับมายังหัวใจเพื่อขับออกจากร่างกาย
- เส้นเลือดฝอย: เป็นหลอดเลือดที่เล็กที่สุด ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนสารอาหาร ออกซิเจน และของเสียระหว่างเลือดและเซลล์ต่าง ๆ ในร่างกาย
- เมื่อหัวใจบีบตัว เลือดจะถูกสูบออกจากห้องล่างซ้ายของหัวใจผ่านหลอดเลือดแดงใหญ่ไปยังอวัยวะต่าง ๆ
- ในขณะที่เซลล์ใช้สารอาหารและออกซิเจนจากเลือด เลือดจะเก็บของเสีย เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ และลำเลียงกลับไปยังหัวใจเพื่อขับออกจากร่างกายผ่านปอด
ระบบน้ำเหลือง เป็นระบบที่สำคัญในการป้องกันร่างกายจากการติดเชื้อและรักษาสมดุลของของเหลวในร่างกาย
- น้ำเหลือง: เป็นของเหลวใสที่ไหลผ่านท่อน้ำเหลืองไปยังต่อมน้ำเหลือง ของเหลวนี้ประกอบด้วยเม็ดเลือดขาวที่ช่วยกำจัดเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอมจากร่างกาย
- ต่อมน้ำเหลือง: ทำหน้าที่กรองน้ำเหลืองและกำจัดแบคทีเรียและไวรัสที่อาจเป็นอันตราย นอกจากนี้ยังช่วยสร้างเซลล์ภูมิคุ้มกันเพื่อเสริมสร้างความต้านทานโรค
- การลำเลียงน้ำเหลือง: น้ำเหลืองจะไหลจากเนื้อเยื่อเข้าสู่ท่อน้ำเหลืองและกลับเข้าสู่กระแสเลือดที่บริเวณหลอดเลือดดำขนาดใหญ่ใกล้หัวใจ
โจทย์:
1. สัตว์ชนิดใดที่ใช้ระบบหมุนเวียนเปิดในการลำเลียงสาร?
2. หลอดเลือดชนิดใดที่ทำหน้าที่ลำเลียงเลือดที่มีออกซิเจนต่ำกลับสู่หัวใจ?
3. ต่อมน้ำเหลืองมีหน้าที่อะไรในการป้องกันการติดเชื้อ?
เฉลย:
1. สัตว์ที่ใช้ระบบหมุนเวียนเปิด ได้แก่ แมลง
2. หลอดเลือดที่ลำเลียงเลือดที่มีออกซิเจนต่ำกลับสู่หัวใจคือ หลอดเลือดดำ
3. ต่อมน้ำเหลืองทำหน้าที่ในการ กรองน้ำเหลือง และ กำจัดเชื้อโรค เพื่อป้องกันการติดเชื้อ
เนื้อหาเกี่ยวกับ ระบบภูมิคุ้มกัน จะศึกษาเกี่ยวกับกลไกการป้องกันร่างกายจากสิ่งแปลกปลอม
- กลไกการต่อต้านสิ่งแปลกปลอม: ศึกษาว่าร่างกายรับมือกับเชื้อโรคและสารที่แปลกปลอมอย่างไร รวมถึงการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน
- การเสริมสร้างภูมิคุ้มกัน: อธิบายการสร้างภูมิคุ้มกันในร่างกาย การฉีดวัคซีน และการเสริมสร้างภูมิต้านทาน
- ความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกัน: เรียนรู้เกี่ยวกับโรคต่าง ๆ ที่เกิดจากความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกัน เช่น โรคภูมิแพ้ และโรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง
ระบบภูมิคุ้มกัน เป็นระบบที่มีหน้าที่ป้องกันร่างกายจากเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอมที่เป็นอันตราย โดยระบบนี้ทำงานร่วมกันระหว่างเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะต่าง ๆ ที่ทำหน้าที่ตรวจจับและทำลายสิ่งแปลกปลอม ซึ่งกลไกหลักในการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน
ร่างกายมีวิธีรับมือกับเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอมอย่างหลากหลายผ่าน กลไกการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน ที่แบ่งเป็น 2 ประเภทหลัก:
ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด (Innate Immunity): เป็นกลไกการป้องกันเบื้องต้นที่เกิดขึ้นทันทีเมื่อร่างกายพบกับเชื้อโรคหรือสิ่งแปลกปลอม กลไกนี้ประกอบด้วย:
- ผิวหนังและเยื่อบุผิว: ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันแรกในการกั้นเชื้อโรคไม่ให้เข้าสู่ร่างกาย
- เซลล์เม็ดเลือดขาว: เช่น แมคโครฟาจ (macrophages) ที่ทำหน้าที่กำจัดสิ่งแปลกปลอมผ่านกระบวนการฟาโกไซโทซิส (phagocytosis) โดยการกลืนกินสิ่งแปลกปลอมและเชื้อโรค
- การอักเสบ (Inflammation): เป็นการตอบสนองต่อเชื้อโรคหรือการบาดเจ็บ ซึ่งช่วยให้เซลล์ภูมิคุ้มกันเข้าถึงบริเวณที่ติดเชื้อได้ง่ายขึ้น
ภูมิคุ้มกันจำเพาะ (Adaptive Immunity): เป็นระบบที่มีความจำเพาะต่อเชื้อโรคแต่ละชนิด และสามารถจดจำเชื้อโรคที่เคยพบเจอมาก่อนเพื่อป้องกันในอนาคต
เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดลิมโฟไซต์ (Lymphocytes): แบ่งออกเป็น 2 ชนิดหลักคือ
- เซลล์บี (B cells): ทำหน้าที่ผลิตแอนติบอดีที่สามารถจับกับเชื้อโรคและทำให้มันไม่สามารถก่อโรคได้
- เซลล์ที (T cells): ทำหน้าที่กำจัดเซลล์ที่ติดเชื้อหรือทำลายเซลล์มะเร็ง
การสร้างภูมิคุ้มกันให้ร่างกายแข็งแรงสามารถทำได้หลายวิธี เช่น:
- การฉีดวัคซีน: วัคซีนเป็นการนำเชื้อโรคที่อ่อนแรงหรือถูกทำให้ไม่เป็นอันตรายเข้าสู่ร่างกาย เพื่อกระตุ้นให้ระบบภูมิคุ้มกันสร้างแอนติบอดีและจดจำเชื้อโรคได้ หากร่างกายพบเชื้อโรคดังกล่าวในอนาคต ระบบภูมิคุ้มกันจะสามารถจัดการได้อย่างรวดเร็ว
- การรับประทานอาหารที่มีประโยชน์: สารอาหารบางชนิด เช่น วิตามินซี และโปรตีน มีส่วนช่วยในการเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน
- การออกกำลังกายสม่ำเสมอ: ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์เม็ดเลือดขาวและทำให้ร่างกายแข็งแรง
- การพักผ่อนอย่างเพียงพอ: การนอนหลับเป็นเวลาที่ร่างกายได้ฟื้นฟูและเสริมสร้างภูมิต้านทาน
ระบบภูมิคุ้มกันอาจเกิดความผิดปกติได้ ส่งผลให้เกิดโรคต่าง ๆ เช่น:
- โรคภูมิแพ้ (Allergy): เกิดจากระบบภูมิคุ้มกันตอบสนองต่อสารที่ไม่เป็นอันตราย เช่น ฝุ่น เกสรดอกไม้ หรืออาหารบางชนิด โดยร่างกายจะสร้างแอนติบอดีและทำให้เกิดการอักเสบในร่างกาย
- โรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง (Immunodeficiency): เกิดจากการที่ระบบภูมิคุ้มกันทำงานไม่เต็มที่ ทำให้ร่างกายไม่สามารถต่อสู้กับเชื้อโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างของโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องที่พบได้บ่อย ได้แก่ โรคเอดส์ (AIDS) ซึ่งเกิดจากเชื้อไวรัส HIV ที่โจมตีเซลล์ที
- โรคภูมิต้านทานตัวเอง (Autoimmune Disease): เป็นภาวะที่ระบบภูมิคุ้มกันโจมตีเซลล์และเนื้อเยื่อของตัวเอง ทำให้เกิดการทำลายของอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย ตัวอย่างของโรคนี้ เช่น โรค SLE (โรคพุ่มพวง) และโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์
โจทย์:
1. เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดใดที่มีบทบาทในการผลิตแอนติบอดี?
2. โรคภูมิแพ้เกิดจากอะไร?
3. ภูมิคุ้มกันจำเพาะทำงานอย่างไรเมื่อร่างกายพบเชื้อโรคที่เคยเจอมาก่อน?
เฉลย:
1. เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดที่ผลิตแอนติบอดีคือ เซลล์บี (B cells)
2. โรคภูมิแพ้เกิดจากระบบภูมิคุ้มกันตอบสนองต่อ สารที่ไม่เป็นอันตราย เช่น ฝุ่น หรืออาหาร
3. ภูมิคุ้มกันจำเพาะจะจดจำเชื้อโรคที่เคยพบเจอ และเมื่อร่างกายเจอเชื้อโรคเดิมอีกครั้ง เซลล์ลิมโฟไซต์ จะตอบสนองทันทีและผลิตแอนติบอดีเพื่อจัดการเชื้อโรคอย่างรวดเร็ว
ระบบนี้ทำหน้าที่กำจัดของเสียและรักษาดุลยภาพของน้ำและสารในร่างกาย
- การขับถ่ายของสัตว์: ศึกษาวิธีการขับถ่ายของสัตว์ในแต่ละชนิด รวมถึงการปรับตัวเพื่อขับถ่ายของเสีย
- การขับถ่ายของมนุษย์: อธิบายโครงสร้างของระบบขับถ่าย เช่น ไต และกระบวนการกรองเลือดเพื่อขับของเสียออกจากร่างกาย
- การทำงานของหน่วยไต: เจาะลึกการทำงานของไตที่ช่วยในการกรองเลือดและรักษาสมดุลของน้ำและสารต่าง ๆ ในร่างกาย
- ความผิดปกติของระบบขับถ่าย: ศึกษาโรคและความผิดปกติที่เกี่ยวกับระบบขับถ่าย เช่น นิ่วในไต หรือภาวะไตวาย
การขับถ่ายในสัตว์มีความหลากหลายขึ้นอยู่กับชนิดของสัตว์ และการปรับตัวเพื่อขับถ่ายของเสียอย่างมีประสิทธิภาพ การขับถ่ายเป็นกระบวนการที่สำคัญในการกำจัดของเสียที่เกิดจากกระบวนการเมตาบอลิซึมของเซลล์ ซึ่งจะทำให้ร่างกายสามารถรักษาสมดุลของน้ำและเกลือแร่ รวมถึงป้องกันการสะสมของสารพิษในร่างกาย
- สัตว์น้ำ: เช่น ปลา ขับถ่ายของเสียในรูปของแอมโมเนียที่ละลายในน้ำ โดยปลาน้ำจืดจะมีการขับปัสสาวะที่เจือจางมากขึ้นเพื่อปรับสมดุลของเกลือในร่างกาย
- สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: เช่น สัตว์บกทั่วไป ขับถ่ายของเสียในรูปของยูเรียซึ่งต้องใช้น้ำน้อยในการกำจัดออกจากร่างกาย
- สัตว์ทะเล: เช่น นกทะเล และสัตว์เลื้อยคลาน ขับถ่ายของเสียในรูปของกรดยูริกซึ่งเป็นผลึกที่ไม่ละลายน้ำ ทำให้สัตว์สามารถประหยัดน้ำในการขับถ่าย
ในมนุษย์ ระบบขับถ่ายประกอบด้วยอวัยวะหลายส่วนที่ทำหน้าที่กรองเลือดและขับของเสียออกจากร่างกาย ซึ่งระบบนี้มีความสำคัญในการรักษาดุลยภาพของน้ำและสารต่าง ๆ ในร่างกาย
- ไต (Kidneys): ไตเป็นอวัยวะหลักของระบบขับถ่าย ทำหน้าที่กรองของเสีย สารเคมี และเกลือส่วนเกินออกจากเลือด จากนั้นไตจะผลิตปัสสาวะที่บรรจุของเสียเหล่านี้และลำเลียงออกจากร่างกายผ่านทางท่อไต
- ท่อไต (Ureters): ทำหน้าที่ลำเลียงปัสสาวะจากไตไปยังกระเพาะปัสสาวะ
- กระเพาะปัสสาวะ (Bladder): เป็นอวัยวะที่ทำหน้าที่เก็บปัสสาวะไว้จนกว่าจะมีการขับถ่ายออก
- ท่อปัสสาวะ (Urethra): เป็นทางออกของปัสสาวะออกจากร่างกาย
หน่วยไตหรือ นีฟรอน (Nephron) เป็นหน่วยย่อยในไตที่ทำหน้าที่กรองเลือดและควบคุมสมดุลของน้ำและสารต่าง ๆ ในร่างกาย โดยไตจะกรองของเสียจากเลือดผ่านกระบวนการกรองเลือดที่ซับซ้อน ดังนี้:
- กระบวนการกรอง (Filtration): เลือดจะถูกกรองผ่านหน่วยไต ส่วนที่เป็นของเสียและของเหลวจะผ่านเข้าสู่ท่อกรอง
- การดูดกลับ (Reabsorption): น้ำและสารที่จำเป็น เช่น กลูโคส และเกลือแร่ จะถูกดูดกลับเข้าสู่เลือดผ่านกระบวนการนี้
- การหลั่งออก (Secretion): สารเคมีบางชนิด เช่น ยา หรือสารพิษ จะถูกขับออกจากเลือดผ่านกระบวนการนี้
- การขับถ่าย (Excretion): ของเสียที่เหลือจะถูกขับออกจากร่างกายในรูปของปัสสาวะ
ความผิดปกติของระบบขับถ่ายสามารถเกิดขึ้นได้หลายรูปแบบ โดยมักเกี่ยวข้องกับการทำงานที่ผิดปกติของไตและอวัยวะขับถ่าย เช่น:
- นิ่วในไต: เกิดจากการสะสมของแร่ธาตุที่ไม่ละลายน้ำในไตหรือท่อไต ทำให้เกิดอาการปวดและอาจทำให้การขับปัสสาวะผิดปกติ
- ภาวะไตวาย (Kidney Failure): เป็นภาวะที่ไตสูญเสียความสามารถในการกรองของเสียออกจากเลือด ส่งผลให้สารพิษสะสมในร่างกาย ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อชีวิต
- กระเพาะปัสสาวะอักเสบ: เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียในระบบทางเดินปัสสาวะ ทำให้เกิดอาการปวดและรู้สึกแสบเวลาปัสสาวะ
โจทย์:
1. สัตว์ชนิดใดที่ขับถ่ายของเสียในรูปของกรดยูริก?
2. หน่วยไต (Nephron) ทำหน้าที่อะไรในการกรองเลือด?
3. ภาวะไตวายคืออะไรและส่งผลกระทบอย่างไรต่อร่างกาย?
เฉลย:
1. สัตว์ที่ขับถ่ายของเสียในรูปของกรดยูริก ได้แก่ นกทะเลและสัตว์เลื้อยคลาน
2. หน่วยไตทำหน้าที่ กรองของเสีย จากเลือด และ รักษาสมดุลของน้ำและสารต่าง ๆ ในร่างกาย
3. ภาวะไตวายคือภาวะที่ไตสูญเสียความสามารถในการกรองของเสีย ส่งผลให้สารพิษสะสมในร่างกาย ซึ่งอาจทำให้เกิดอันตรายต่อชีวิตหากไม่ได้รับการรักษา
เนื้อหาชีววิทยา ม.5 เทอม 2 นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจการทำงานของระบบต่าง ๆ ในร่างกายของสัตว์และมนุษย์ ซึ่งจะเป็นพื้นฐานที่ใช้ในการศึกษาในระดับสูงต่อไป