Hypotonic solution ม ข อด ข อเส ยม ย

45

สรปุ ผลการทดลอง จากการทดลองผลของความเข้มข้นของสารละลายต่อ

แบบจาลองเซลล์ พบว่า น้ามีผลต่อการเปล่ียนแปลงน้าหนักและ ขนาดของแบบจาลองเซลล์ให้เพม่ิ ขึ้นมากที่สุด และสารละลาย NaCl 30% มีต่อการเปล่ียนแปลงนา้ หนักและขนาดของแบบจาลองเซลล์ให้ ลดลงมากท่สี ุด......................................................................................

TIPs

สารอาหารทีม่ ีในแครอท มันฝรั่ง และหัวไชเท้า

- เบตาแคโรทนี วิตามนิ เอ วติ ามนิ บี 1 วติ ามินบี 2 วติ ามินซี วติ ามนิ อี แคลเซียม โพแทสเซียม ฟอสฟอรัส เหล็ก ฟอลคารนิ อล(ตา้ นเซลล์มะเรง็ )

- คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไฟเบอร์ วติ ามินซี วติ ามนิ บี 6 โฟเลต ไนอะซิน แมงกานสี แมกนเี ซยี ม ไขมัน นา้ ตาล

- คารโ์ บไฮเดรต ไฟเบอร์ โปรตีน แคลเซียม ฟอสฟอรสั ธาตุเหลก็ วิตามนิ เอ วิตามินบี 1 บ1ี 2 ไนอะซิน วิตามินซี

46

ปฏบิ ัตกิ ารท่ี 2.2.3 ผลของชนิดของสารละลายต่อการเปลยี่ นแปลง น้าหนกั และรูปรา่ งแบบจาลองเซลลห์ ัวไชเท้า

ระยะเวลาในการปฏิบตั ิการ : 60 นาที วัสดอุ ุปกรณ์และสารเคมี : 1. แกว้ พลาสตกิ ใส ขนาด 30 มลิ ลลิ ิตร 2. นา้ เปลา่ 3. สารละลายกลโู คสความเขม้ ขน้ 30% (w/v) 4. สารละลายซูโครสความเขม้ ข้น 30% (w/v) 5. สารละลายโซเดียมคลอไรดค์ วามเขม้ ขน้ 30% (w/v) 6. สารละลายโพแทสเซียมคลอไรด์ความเข้มขน้ 30% (w/v) 7. สารละลายแคลเซียมคลอไรดค์ วามเข้มขน้ 30% (w/v) 8. แบบจาลองเซลล์หวั ไชเท้า 9. เครื่องชง่ั สาร 10. กระดาษทชิ ชู่

47

ข้ันตอนการปฏิบัตกิ าร 1. ชัง่ น้าหนกั แบบจาลองเซลล์หวั ไชเทา้ จานวน 2 เซลล์ 2. ใสน่ ้าปริมาตร 20 มลิ ลลิ ิตร ในแก้วพลาสติกใส 3. ใสแ่ บบจาลองเซลล์หวั ไชเท้า จานวน 2 เซลล์ ทีไ่ ดช้ ัง่ นา้ หนักมา

ใส่ในแกว้ พลาสติกใส 4. แช่แบบจาลองเซลล์หวั ไชเท้า เมื่อถงึ นาทีท่ี 0, 10 และ 20 นาที

นาแบบจาลองเซลล์หัวไชเท้าท้ัง 2 เซลลอ์ อกมาซบั นา้ ออกและชง่ั นา้ หนกั แล้วจดบนั ทกึ ลงในตารางที่ 1 5. ทาซา้ ข้อที่ 1-4 โดยเปล่ียนจากนา้ เป็นสารละลายกลูโคสความ เข้มขน้ 30% (w/v) สารละลายซูโครสความเขม้ ข้น 30% (w/v) สารละลายโซเดยี มคลอไรดค์ วามเข้มขน้ 30% (w/v) สารละลาย โพแทสเซียมคลอไรดค์ วามเขม้ ข้น 30% (w/v) และสารละลาย แคลเซยี มคลอไรด์ความเขม้ ข้น 30% (w/v)

48

ตารางที่ 1 ผลของชนดิ ของสารละลายตอ่ การเปลีย่ นแปลงรปู รา่ ง

แบบจาลองเซลล์

ชนดิ ของ นา้ หนักของแบบจาลองเซลล์ ผลตา่ งของ

สารละลาย แช่ในสารละลาย (กรัม) น้าหนกั (g) 0 10 20 ΔX นาที นาที นาที

น้า 3.05 3.24 3.31 0.26

Glucose 3.00 2.65 2.58 0.42 30% (w/v)

Sucrose 3.03 2.89 2.73 0.30 30% (w/v)

NaCl 3.09 2.33 2.25 0.84 30% (w/v)

KCl 3.06 2.42 2.40 0.66 30% (w/v)

CaCl2 3.04 2.80 2.54 0.50 30% (w/v)

สรุปผลการทดลอง จากการทดลองผลของชนิดของสารละลายต่อการเปลีย่ นแปลงรปู รา่ ง

แบบจาลองเซลล์ พบว่า ชนิดของสารละลายท่ีมีต่อการเปล่ียนแปลงรูปร่าง แบบจาลองเซลล์มากท่ีสุด ได้แก่ น้าและ NaCl โดยน้ามีผลทาให้รูปร่างของ แบบจาลองเซลล์เพ่ิมขึ้นมากท่ีสุด และสารละลาย NaCl มีผลทาให้รูปร่าง ของแบบจาลองเซลล์ลดลงมากท่ีสุด รองลงมา คือ KCl, CaCl2, Glucose และ Sucrose ตามลาดบั

49

ปฏบิ ตั กิ ารที่ 2.2.4 การออสโมซสิ

ระยะเวลาในการปฏิบตั กิ าร : 60 นาที วัสดุอุปกรณแ์ ละสารเคมี : 1. แก้วพลาสตกิ ใส ขนาด 30 มลิ ลิลติ ร 2. นา้ เปลา่ 3. สารละลายโซเดยี มคลอไรดค์ วามเขม้ ขน้ 10% (w/v) 4. สารละลายโซเดยี มคลอไรด์ความเขม้ ข้น 30% (w/v) 5. แบบจาลองเซลลห์ วั ไชเท้า 6. เครือ่ งช่ังสาร 7. กระดาษทชิ ชู่ 8. ไมบ้ รรทดั ขัน้ ตอนการปฏิบตั ิการ 1. ชั่งนา้ หนกั แบบจาลองเซลลห์ ัวไชเท้า จานวน 2 เซลล์ 2. ใส่สารละลาย NaCl 0.5% (w/v) ปรมิ าตร 20 มลิ ลลิ ิตร

ในแกว้ พลาสติกใส 3. ใสแ่ บบจาลองเซลล์หัวไชเทา้ จานวน 2 เซลล์ ท่ไี ด้ชั่งน้าหนกั มา

ใสใ่ นแกว้ พลาสตกิ ใส

50

4. แช่แบบจาลองเซลลห์ วั ไชเทา้ เมอ่ื ถึงนาทีท่ี 0, 10 และ 20 นาที นาแบบจาลองเซลลห์ ัวไชเทา้ ทัง้ 2 เซลล์ออกมาซับน้าออกและชั่ง น้าหนกั แล้วจดบันทึกลงในตารางที่ 1

5. ทาซ้าขอ้ ที่ 1-4 โดยเปลี่ยนจากสารละลาย NaCl 0.5% (w/v) เปน็ น้าและสารละลาย NaCl 30% (w/v)

6. เมือ่ ครบ 30 นาที นาแบบจาลองเซลลห์ วั ไชเทา้ ท่ีแช่ในนา้ ยา้ ยมา แชใ่ นสารละลาย NaCl 0.5% (w/v) และนาแบบจาลองเซลล์หวั ไชเทา้ ท่ีแช่ในสารละลาย NaCl 30% (w/v) ยา้ ยมาแชใ่ นสาร ละลาย NaCl 0.5% (w/v)

7. แช่แบบจาลองเซลลห์ วั ไชเท้า เม่ือถึงนาทที ี่ 0, 10 และ 20 นาที นาแบบจาลองเซลล์หวั ไชเทา้ ทั้ง 2 เซลลอ์ อกมาซับน้าออกและชัง่ นา้ หนกั แลว้ จดบันทึกลงในตารางที่ 1

ย้ายแบบจาลองเซลล์หัวไชเท้า ยา้ ยแบบจาลองเซลล์หัวไชเทา้

แชใ่ นนา้ 30 นาที NaCl 0.5% (w/v) แชใ่ นสารละลาย NaCl 0.5% (w/v) NaCl 30% (w/v) 30 นาที

51

ตารางท่ี 1 ผลของความเข้มข้นต่อการเปลย่ี นแปลงภายในชนดิ ของ สารละลายตา่ งกัน

ชนดิ ของ นา้ หนักของแบบจาลองเซลล์ ผลต่างของ สารละลาย น้าหนัก (g) แช่ในสารละลาย (กรมั ) 0 นาที 10 นาที 20 นาที ΔX

NaCl 0.5% 3.18 3.20 3.19 0.01

นา้ 3.09 3.18 3.20 0.11 น้าย้ายไปแช่ 0.03 ใน NaCl 0.5% 3.26 3.26 3.23 0.54 0.10 NaCl 30% 3.07 2.74 2.53 NaCl 30%ย้ายไป แชใ่ น NaCl 0.5% 2.44 2.30 2.34

52

สรปุ ผลการทดลอง นาแบบจาลองเซลล์หัวไชเท้าไปแช่ในสารละลาย NaCl 0.5%

(w/v) พบว่าน้าหนักของแบบจาลองเซลล์หัวไชเท้า ไม่เปล่ียนแปลง เรยี กปรากฏการณ์น้วี า่ ไอโซทอนกิ

นาแบบจาลองเซลล์หัวไชเท้าไปแช่ในน้า พบว่าน้าหนักของ แบบจาลองเซลล์หัวไชเท้า เพ่ิมขึ้น เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า ไฮโพทอนิก

นาแบบจาลองเซลล์หัวไชเท้าไปแช่ในสารละลาย NaCl 30% (w/v) พบว่าน้าหนักของแบบจาลองเซลล์หัวไชเท้า ลดลง เรียกปรากฏการณน์ ้ีว่า ไฮเพอร์ทอนิก

ย้ายแบบจาลองเซลล์หัวไชเท้าจากน้ามาแช่ในสารละลาย NaCl 0.5% (w/v) พบว่าน้าหนักของแบบจาลองเซลล์หัวไชเท้ามี แนวโน้ม ลดลง เรียกปรากฏการณ์นีว้ า่ ไฮเพอรท์ อนิก

ย้ายแบบจาลองเซลล์หัวไชเท้าจากสารละลาย NaCl 30% (w/v) มาแช่ในสารละลาย NaCl 0.5% (w/v) พบว่าน้าหนักของ แบบจาลองเซลล์หัวไชเท้ามีแนวโน้ม เพ่ิมขึ้น เรียกปรากฏการณ์น้ีว่า ไฮโพทอนกิ

53

ใบความรู้ เรือ่ ง ออสโมซสิ (Osmosis)

ออสโมซิส คอื การเคลือ่ นท่ขี องสารผา่ นเย่อื ห้มุ เซลล์ขึ้นอย่กู ับ ขนาดของสารและขนาดช่องว่างของเย่ือหุ้มเซลล์ รวมทั้งปริมาณของ สารทล่ี ะลายอยใู่ นตัวทาละลายถา้ สารมขี นาดเลก็ กว่าชอ่ งว่างของเยื่อ หมุ้ เซลล์สารจะเคลอ่ื นทผ่ี ่านไปด้วยการแพรแ่ บบธรรมดา แต่ถ้าความ เขม้ ข้นภายนอกและภายในเซลล์ต่างกนั มากจะทาให้เกดิ การเคลอ่ื นที่ ของน้าหรือการเคล่ือนที่ของตัวทาละลาย ซ่ึงจะแพร่จากบริเวณที่มี ความเข้มข้นของตัวทาละลายสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัว ทาละลายตา่ หรืออาจกล่าวได้วา่ ออสโมซิสเป็นการแพร่จากบริเวณทมี่ ี ความเข้มข้นของสารละลายต่าไปยังบริเวณท่ี มีความเข้มข้นของ สารละลายสงู ดงั ภาพที่ 3-1

เยือ่ เลอื กผา่ น เยือ่ เลอื กผ่าน

เมื่อเวลาผ่านไป

สารละลาย A สารละลาย A เข้มข้น 40% เข้มข้น 20%

ภาพท่ี 3-1 กระบวนการออสโมซิส

54

ส่ิงมีชีวิตทุกชนิดมีน้าเป็นองค์ประกอบเนื่องจากน้าเป็นตัวทา ละลายท่ีดีจึงเป็นตัวลาเลียงสารสาคัญหลายชนิดไปยังส่วนต่างๆ ของ สง่ิ มีชีวิต แต่ถ้าเซลล์ได้รับน้าในปรมิ าณที่มากจนเกินไปอาจก่อให้เกิด อันตรายต่อเซลล์ได้ ดังนั้นเมื่อสภาพแวดล้อมภายในและภายนอก เซลล์มีการเปล่ียนแปลงจะส่งผลต่อรูปร่างของเซลล์ โดยท่ัวไปความ เ ข้ ม ข้ น ข อ ง ส า ร ล ะ ล า ย ที่ มี ผ ล ต่ อ ก า ร เ ป ล่ี ย น แ ป ล ง ข อ ง เ ซ ล ล์ แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ 1. สารละลายไอโซโทนิก (isotonic solution) 2. สารละลายไฮเพอร์ทอนิก (hypertonic solution) และ 3. สารละลายไฮโปโทนิก (hypotonic Solution) มรี ายละเอียดดังน้ี

สารละลายไอโซทอนกิ (isotonic solution) ความเข้มข้นของสารละลายภายนอกท่ีมีความเข้มข้นเท่ากับ

สารละลายภายในเซลล์ เม่ือนาเซลล์ไปใส่ในสารละลายไอโซทอนิก จะทาให้อัตราออสโมซิสของน้าเข้าและออกจากเซลล์เท่ากัน ทาให้ เซลล์มีรูปร่างคงท่ี โดยท่ัวไปเซลล์สัตว์อยู่ในความเข้มข้นของ NaCl 0.9 % จะเปน็ ความเข้มข้นท่ีเหมาะสมต่อเซลล์สัตวม์ ากทสี่ ุด

55

สารละลายไฮเพอร์ทอนกิ (hypertonic solution)

ความเข้มข้นของสารละลายภายนอกท่ีมีความเข้มข้นสูงกว่า สารละลายภายในเซลล์ เมอื่ นาเซลลไ์ ปใสใ่ นละลายไฮเพอรท์ อนกิ จะทาให้น้าที่อยู่ในเซลล์ออสโมซิสออกจากเซลล์ เซลล์สูญเสียน้า เซลล์จึงเกิดการเห่ียวเรียกปรากฏการณ์ทีเ่ ซลล์เหี่ยวน้ีวา่ พลาส โมไลซิส (plasmolysis)

สารละลายไฮโพทอนกิ (hypotonic solution) ความเข้มข้นของสารละลายภายนอกที่มีความเข้มข้นต่ากว่า

สารละลายภายในเซลล์ เม่ือนาเซลล์ไปใส่ในสารละลายไฮโพทอนกิ จะ ทาให้น้าในสารละลายภายนอกออสโมซิสผ่านเยื้อหุ้มเซลล์เข้าสู่เซลล์ แล้วเกิดแรงดันภายในเซลล์ทาให้เซลล์เต่ง ในเซลล์สัตว์เย้ือหุ้มเซลล์ จะทนต่อแรงดันไม่ได้ทาให้เกิดปรากฏการณ์เซลล์แตก เรียกว่า พลาสโมไทซสิ (plasmoptysis) ในกรณีของเซลลเ์ ม็ดเลือดแดงทแี่ ตก ออกจะเรียกว่า ฮีโมไลซิส (Hemolysis) แต่ถ้าเป็นเซลล์พืชจะไม่มี ปรากฏการณ์เซลล์แตก แต่จะเป็นปรากฏการณ์เซลล์เต่ง เรียกว่า turgid

56

Isotonic solution Hypertonic solution Hypotonic solution ภาพที่ 3-2 เซลลส์ ัตว์ (เมด็ เลอื ดแดง) ในสารละลายความเข้มข้นต่างกัน

Isotonic solution Hypertonic solution Hypotonic solution ภาพที่ 3-3 เซลลพ์ ืชในสารละลายความเข้มขน้ ตา่ งกนั การที่เซลล์พืชมีส่ิงท่ีเรียกว่าผนังเซลล์ (cell wall) รองรับ

แรงดันของน้าจึงทาให้เซลล์ไม่เกิดการแตกแต่เกิดการเต่งแทน โดยทั่วไปเซลล์พืชจะอยู่ในสภาพที่เป็นเซลล์เต่งจึงจะสามารถทาให้ เกิดการขยายขนาดของเซลล์พืชและทาให้มีการเจริญเติบโตได้ ดังภาพที่ 3-4

ผนงั เซลล์

ภาพท่ี 3-4 ผนงั เซลล์

57

การแพร่แบบฟาซลิ ิเทต (Facilitated diffusion) การแพร่แบบฟาซิลิเทต เป็นการแพร่ของสารท่ีไม่สามารถ

ผ่านเย่ือหุ้มเซลล์ได้ โดยตรงแต่จะผ่านช่องโปรตีนอาศัย โปรตีน ตัวพา (carrier protein) โดยที่โปรตีนเปรียบเสมือนประตูท่ี กาหนดให้สารผ่านเขา้ ออกไดโ้ ดยไมต่ อ้ งอาศัยพลงั งาน สารบรเิ วณทมี่ ี ความเข้มข้นสูงจะเคล่ือนไปสู่บริเวณท่ีมีความเข้มข้นต่ากว่าจนเกิด สมดุลกัน สารท่ีถูกลาเลียงเข้าสู่เซลล์โดยวิธีนี้ ได้แก่ กลูโคส กรดอะมิโน คาร์บอนไดออกไซด์ที่อยู่ในรูปไฮโดรเจนคาร์บอเนต ไอออน และกลเี ซอรอล ดงั ภาพท่ี 3-5

ภาพที่ 3-5 การแพรแ่ บบฟาซิลิเทต

58

การลาเลยี งสารแบบใชพ้ ลังงาน (Active transport)

การลาเลียงสารแบบใช้พลังงาน เป็นการลาเลียงสารจาก บริเวณที่มีความเข้มข้นต่าผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไปสู่บริเวณที่มีความ เข้มข้นสูงแต่ต้องใช้พลังงานในการลาเลียงสารเช่น การลาเลียง โซเดียม-โพแทสเซยี มของเซลล์ประสาท การลาเลียงแร่ธาตุของเซลล์ รากพืช ดงั ภาพท่ี 3-6

ภาพที่ 3-6 การลาเลียงสารแบบใชพ้ ลงั งาน

การลาเลยี งสารแบบถงุ vesicle (Bulk transport) 1. เอกโซไซโทซสิ (Exocytosis)

กระบวนการลาเลียงสารที่มีขนาดใหญ่ หรือของเหลวภายใน เซลล์ส่งออกไปนอกเซลล์ โดยจะถูกบรรจุอยู่ในถุง (vesicle) เช่น การหล่ังเอนไซมท์ ี่เย่ือบุกระเพาะอาหารและลาไสเ้ ล็กเพ่ือย่อยอาหาร ดังภาพท่ี 3-7

59

ภายนอกเซลล์

ถงุ vesicle

ภายในเซลล์ ภาพที่ 3-7 เอกโซไซโทซสิ

2. เอนโดไซโทซสิ (Endocytosis) กระบวนการลาเลียงสารที่มีขนาดใหญ่จากภายนอกเซลล์

เข้าไปภายในเซลล์ โดยที่เยื่อหุ้มเซลล์มีลักษณะเว้าเข้าไปเป็นถุง เช่นการกินอาหารของอะมีบา การกาจัดส่ิงแปลกปลอมของ เมด็ เลือดขาว ดังภาพที่ 3-8

ภายนอกเซลล์

ถุง vesicle

ภายในเซลล์

ภาพท่ี 3-8 เอนโดไซโทซิส

60

คาถามทา้ ยปฏิบัติการท่ี 2

ตอนที่ 1 นกั เรยี นจงคาดคะเนผลเมื่อเทียบกับปฏิบตั ิการขา้ งต้น หากเปลีย่ นผงสีเปน็ ผงโอวลั ตนิ โดยนาคาในกรอบท่ี กาหนดใหไ้ ปเตมิ และตอบคาถามให้ถูกต้อง

กระจายท่ัวแกว้ เรว็ กระจายทั่วแกว้ ชา้ กระจายทว่ั แกว้ ช้าที่สุด

สารละลาย กระจายของผงโอวลั ตนิ

น้าอณุ หภูมหิ อ้ ง กระจายทว่ั แก้วชา้ ผงโอวลั ตนิ 3 ชอ้ นโตะ๊ กระจายทว่ั แกว้ ชา้ ทสี่ ุด

นา้ อณุ หภูมติ า่ กระจายทัว่ แกว้ เร็ว ผงโอวลั ตนิ 3 ชอ้ นโต๊ะ

นา้ อณุ หภมู ิสงู ผงโอวลั ตนิ 3 ชอ้ นโตะ๊

1. หากนักเรียนต้องการรับประทานเครื่องด่ืมโอวัลตินนักเรียนจะ เลอื กใช้น้าชนดิ ใด เพราะเหตใุ ด

นา้ อณุ หภมู ิหอ้ ง น้าอณุ หภมู ิต่า น้าอณุ หภมู สิ งู

เพราะ อณุ ภมู ขิ องสารละลายเป็นปจั จยั ท่เี กี่ยวกบั การแพรข่ อง สาร โดยน้าท่ีมีอุณภูมิสูงจะทาให้เกิดการแพร่กระจายของสารได้เร็ว

61

ตอนที่ 2 ให้นกั เรยี นเติมคาลงในช่องว่างและตอบคาถามให้ถูกต้อง

1. การแพร่จากบรเิ วณทม่ี คี วามเขม้ ขน้ ของสารละลายต่าไปยัง บริเวณท่มี คี วามเขม้ ขน้ ของสารละลายสูงผา่ นเยอ่ื ห้มุ เซลล์ เรียกวา่ การออสโมซิส

2. จากปฏบิ ัติการขา้ งตน้ ปรากฏการณ์ ไอโซทอนิก คอื อัตราการ ออสโมซสิ ของน้าเข้าและออกจากเซลลเ์ ท่ากนั ทาให้แบบจาลอง เซลล์มนี ้าหนักและรปู ร่าง

เพม่ิ ขึน้ ลดลง คงท่ี

3. จากปฏบิ ัติการข้างต้นน้าทอี่ ยใู่ นแบบจาลองเซลลอ์ อสโมซิสออก จากเซลล์จนทาใหน้ า้ หนักของแบบจาลองเซลลล์ ดลง เรียก ปรากฏการณ์นว้ี ่า ไฮเพอรท์ อนกิ

4. จากปฏิบัติการขา้ งตน้ น้าในสารละลายภายนอกออสโมซสิ ผ่าน เยือ้ หมุ้ เซลลเ์ ขา้ ส่แู บบจาลองเซลล์น้าหนกั ของแบบจาลอง เพม่ิ ขนึ้ ปรากฏการณ์นว้ี ่า ไฮโพทอนกิ

62

บนั ทกึ

63

ปฏบิ ตั ิการท่ี 3 ประโยชน์ของการลาเลยี งสาร ผ่านเข้าออกแบบจาลองเซลล์

จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. นกั เรียนอธิบายการนาความรูเ้ รื่องออสโมซสิ มาใช้ในชีวิตประจาวนั 2. นักเรียนออกแบบผลิตภัณฑ์ท่ีได้จากความรู้เรื่องแพร่และการ

ออสโมซิสผ่านการถนอมอาหาร

64

ปฏบิ ตั กิ ารท่ี 3 ประโยชนข์ องการลาเลียงสาร ผา่ นเข้าออกแบบจาลองเซลล์

ระยะเวลาการทาปฏิบัติการ : 60 นาที วัสดอุ ปุ กรณแ์ ละสารเคมี : 1. แกว้ พลาสติกใสขนาด 30 มลิ ลลิ ติ ร 2. หลอดหยดสาร 3. ถุงซปิ ล็อค 4. แบบจาลองเซลล์หัวไชเทา้ 5. ปากคบี 6. กระดาษวัดค่า pH 7. สารละลายซโู ครสเขม้ ข้น 30% (w/v) 8. สารละลายโซเดียมคลอไรด์เขม้ ขน้ 30% (w/v) 9. สารละลายกรดแอซติ ิกเข้มขน้ 5 % (w/v)

65

ขั้นตอนการทาปฏบิ ัติการ 1. เตมิ สารละลายซโู ครสเขม้ ขน้ 30% ลงไปในแก้วพลาสติกใสขนาด

30 มลิ ลลิ ติ ร ปรมิ าตร 20 มิลลลิ ติ ร เปน็ จานวน 2 ใบ 2. กาหนดใหแ้ กว้ ใบที่ 1-2 เปน็ ระยะเวลา 10 นาที และ 20 นาที

ตามลาดับ

10 นาที 20 นาที

แกว้ ท่ี 1 แก้วท่ี 2

3. นาหลอดหยดสารดูดสผี สมอาหารและหยดลงไปในแกว้ ของ สารละลายซโู ครสเขม้ ข้น 30% แต่ละใบ อยา่ งละ 3 หยด

10 นาที 20 นาที

แกว้ ที่ 1 แกว้ ท่ี 2

4. นาแบบจาลองเซลล์ 2 ลกู ลงไปแช่ในสารละลายซโู ครสเข้มขน้

30% ในแกว้ ใบที่ 1-2

66

5. สงั เกตลักษณะของแบบจาลองเซลลใ์ นแก้วใบท่ี 1 เม่ือเวลาผา่ น ไป 10 นาที ได้แก่ สีภายนอก และสภี ายใน โดยใชข้ ้อมูลจาก แถบสที ่กี าหนดให้

ลักษณะ ภายนอก

ลักษณะ ภายใน

6. ใชป้ ากคบี หยบิ แบบจาลองเซลล์ออกมาชมิ เพยี งเลก็ น้อย หลงั จาก นน้ั นาใส่ถุงซปิ ลอ็ ค ทาการบดและใช้หลอดหยดสารดดู ของเหลว ทไ่ี ด้จากการบดแบบจาลองเซลลแ์ ละสารละลายซูโครสเขม้ ขน้ 30% ในแกว้ ใบท่ี 1 มาวัดกับกระดาษวดั ค่า pH

7. บนั ทึกผลการทดลอง 8. ทาซ้าขอ้ 4-6 โดยเปลยี่ นเปน็ แกว้ ใบท่ี 2 เมอื่ ผ่านไป 20 นาที 9. ทาซ้าขอ้ 1-7 โดยเปล่ยี นจากสารละลายซูโครสเขม้ ขน้ 30%

เปน็ สารละลายโซเดยี มคลอไรดเ์ ข้มขน้ 30% (w/v) และ สารละลายกรดอะซติ กิ เข้มข้น 5% (w/v) ตามลาดับ

ผลการทดลองท่ี 1 67 รสชาติ ค่า pH 6 ระยะเวลาการแช่ ลกั ษณะสี จดื แบบจาลองเซลลใ์ น ของแบบจาลองเซลล์ หวานน้อย คา่ pH สารละลายซูโครส 30% ภายนอก ภายใน หวานน้อย 6

0 นาที คา่ pH 6 10 นาที 5 5 20 นาที

ผลการทดลองที่ 2 ลักษณะสี รสชาติ ของแบบจาลองเซลล์ ระยะเวลาการแช่แบบ จดื จาลองเซลล์ในสาร ภายนอก ภายใน เคม็ น้อย ละลายโซเดียมคลอไรด์ เค็มนอ้ ย

เขม้ ขน้ 30%

0 นาที

10 นาที

20 นาที

ผลการทดลองท่ี 3 ลักษณะสี รสชาติ ของแบบจาลองเซลล์ ระยะเวลาการแช่ จดื แบบจาลองเซลล์ใน ภายนอก ภายใน เปร้ียวน้อย กรดอะซิติก เข้มข้น 5% เปรี้ยวมาก

0 นาที

10 นาที

20 นาที

68

สรปุ ผลการทดลอง จากผลการทดลองพบว่า ความเข้มข้นของสารละลายแต่ละ

ชนิดมีการออสโมซิสเข้าไปในแบบจาลองเซลล์สังเกตได้จาก ค่า % Brix ของสารละลายที่ลดลง และค่า% Brix ภายในแบบจาลองเซลล์ ท่ีเพิม่ ขน้ึ

TIPs

ประโยชน์จากการดอง - อาหารหมกั ดองมแี บคทีเรีย Lactobacillus acidophilus ซง่ึ มีประโยชนต์ ่อรา่ งกาย แบคทีเรียท่ีมีในอาหารหมกั ดอง จะชว่ ยทาความสะอาดลาไส้ ช่วยยอ่ ยอาหาร - กรดแลคติคในอาหารหมักดองจะช่วยถนอมอาหาร ป้องกันไมใ่ หแ้ บคทีเรยี อื่นจะเข้าทาลายให้อาหารเน่าเป่อื ย

- อาหารหมักดองบางประเภทมวี ติ ามินบี 12 มาก พบในกลุ่มอาหารที่เกิดจากการแปรรูปถ่วั เหลือง เช่น ถ่วั เน่า เต้าเจ้ียว ซีอวิ๊ เตา้ หู้ยี้

69

ใบความรู้ เรือ่ ง ออสโมซิสกับการนาไปใช้ประโยชน์

ดา้ นการถนอมอาหาร การถนอมอาหาร หมายถึง วิธีการทาให้อาหารมีอายุการเก็บ

รักษาท่ีนานข้ึนจาการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ทาให้ อาหารเน่าเสีย โดยไม่เสียคุณภาพและคุณค่าทางโภชนาการ (ปิยะวรรณ กาสลกั . 2551) การถนอมอหารมหี ลายแบบ ดังนี้

การดอง หมายถึง วิธีการถนอมอาหาร ด้วยการเติมสารปรุง แต่ง เชน่ กรดนา้ ส้ม นา้ ตาล และเกลือ มหี ลายรปู แบบ ดังน้ี

การดองเปร้ียว หมายถึง การแช่ตัวอย่างในน้าส้มสายชูที่มี กรดอะซิติกเข้มข้นร้อยละ 5-10 โดยน้าหนักต่อปริมาตร เพ่ือให้ ผลิตภัณฑ์มีรสเปรี้ยวและปรับสภาวะความเป็นกรด-เบสของอาหาร ให้ไม่เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ใช้เวลาแช่ 3-5 วัน เช่น การทากิมจิ ดงั ภาพที่ 4-2

ภาพที่ 4-2 การดองเปรยี้ ว เช่น กิมจิ

70

การดองเค็ม หมายถงึ การแชต่ ัวอย่างในนา้ เกลอื โดยน้าเกลือ ที่ใช้จะต้องมีความเข้มข้นร้อยละ 16 โดยน้าหนักต่อปริมาตรข้ึนไป เพ่ือยับย้ังการเกิดจุลินทรียข์ องอาหารใช้เวลาแช่ประมาณ 10-15 วัน เช่น ไข่เค็ม ดังภาพท่ี 4-3

ภาพที่ 4-3 การดองเคม็ เช่น ไขเ่ คม็ การดองหวานหรือการแช่อิ่ม หมายถึง การถนอมอาหารโดย การใช้น้าตาลท่ีมีความเข้มข้นร้อยละ 30-70 โดยน้าหนักต่อปริมาตร ยบั ย้งั การเจรญิ เติบโตของจลุ นิ ทรยี ์ ทาใหจ้ ุลนิ ทรียไ์ ม่สามารถเจริญได้ ใช้เวลาแช่ประมาณ 2-3 วนั เชน่ มะดันแช่อิม่ ดงั ภาพท่ี 4-4

ภาพที่ 4-4 การแชอ่ ม่ิ เช่น มะดนั แช่อ่ิม

71

ดา้ นการแพทย์ (สสวท. 2562) มนุษย์มีกลไกในการรักษาสมดุลของน้าให้มีความเหมาะสม

ดังนี้ 1. เม่ือร่างกายได้รับน้าน้อยจะมีอาการกระหายน้า รา่ งกายจะ

ขับปัสสาวะออกมานอ้ ย ดังภาพที่ 4-5

ภาพที่ 4-5 การรกั ษาสมดลุ ของรา่ งกายเมอ่ื ได้รบั น้านอ้ ย 2. เมื่อร่างกายได้รับน้ามาก จะมีการขับปัสสาวะออกมามาก เพ่ือกาจดั น้าออกไป ดงั ภาพท่ี 4-6

ภาพที่ 4-6 การรักษาสมดุลของรา่ งกายเมือ่ ได้รับนา้ มาก

72

3. เม่ือร่างกายอยู่ในภาวะขาดน้า เช่น มีการอาการท้องเสีย รนุ แรง ทาให้สูญเสียน้าปริมาณมากในเวลารวดเร็ว ในทางการแพทย์ จงึ จาเปน็ ต้องให้น้าเพ่ือทดแทนน้าท่สี ูญเสยี ผา่ นวิธีการให้น้าเกลือทาง หลอดเลอื ด โดยน้าเกลือนัน้ ต้องมีมคี วามเข้มข้นประมาณรอ้ ยละ 0.9 % ซึ่งใกล้เคียงกับความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์ เพื่อ ป้องกันไม่ให้เซลล์ในร่างกายเกิดการเหี่ยว หรือเซลล์เต่ง ดังภาพที่ 4-7

0.9%

ภาพที่ 4-7 การใหน้ ้าเกลือเมอ่ื รา่ งกายเกิดภาวะขาดนา้

73

ใบความรู้ เร่ือง Brix refractometer

Brix refractometer

ปริซมึ (บริเวณท่ีหยดสาร) Brix refractometer แผ่นปิด เป็นเคร่ืองมือที่อาศัย ปุ่มปรบั ความเทีย่ งตรง ห ลั ก ก า ร หั ก เ ห ข อ ง แสงใช้ในการวัดความ ด้ามจบั เขม้ ข้นของสารละลาย

ทห่ี มุนปรับโฟกสั เลนสใ์ กลต้ า

วิธีการใชง้ าน 1. ทาความสะอาดแผน่ ปรซิ ึมด้วยกระดาษทิชชู่ 2. ทดสอบความเทยี่ งตรงของเครื่องโดยหยดนา้ กล่ันลงบนแผ่นปรซิ มึ

2 หยด และปิดด้วยแผ่นปิดจากน้ันหันหน้าเข้าหาบริเวณท่ีมีแสง สว่างและมองผ่านบริเวณตา โดยอ่านค่าความหวานบริเวณสเกล ดา้ นซา้ ยทมี่ คี าว่า % Brix ที่บริเวณรอยตอ่ ของแถบสฟี ้าและแถบ สีขาวค่าทสี่ ังเกตจะเท่ากบั 0 % Brix ดงั ภาพที่ 4-8

74

Brix % APPROXIMATE 20 °C VALUE DEGREE ALCOHOL

หนว่ ยวดั ค่า

ความหวาน รอยตอ่ ระหว่างแถบสี

ฟา้ และแถบสขี าว

ภาพที่ 4-8 การอา่ นค่าความหวาน

3. ทาความสะอาดเมื่ออ่านค่าสารละลายเสร็จโดยใช้กระดาษทิชชู่ซับ สารละลายบริเวณแผ่นปริซึม และแผ่นปิดก่อนเปลี่ยนสารละลาย ตวั อยา่ งทกุ คร้งั

4. หยดสารละลายตวั อย่างสอ่ งดสู เกลทางชอ่ งสาหรบั ดูโดยหันหน้าเข้า ห า แ ส ง ส ว่ า ง อ่ า น ส เ ก ล ต ร ง บ ริ เ ว ณ ร อ ย ต่ อ ร ะ ห ว่ า ง แ ถ บ สี ฟ้ า และแถบสีขาวเช่นเดิม และเมื่อใช้งานเสรจ็ ทาความสะอาดโดยหยด นา้ ลง ในกระดาษทิชชู่และเช็ดบรเิ วณแผ่นปรซิ มึ และแผ่นปดิ

75

คาถามทา้ ยปฏิบัติการท่ี 3

ตอนที่ 1 จงตอบคาถามตามสถานการณต์ อ่ ไปนี้ เ ด็ ก ช า ย ม ะ ม่ ว ง ไ ด้ ท า ก า ร ท ด ล อ ง แ ช่ หั ว ไ ช เ ท้ า ล ง ไ ป ใ น

น้าส้มสายชู 5% เป็นระยะเวลา 10 , 20 และ 30 นาที ดังภาพ

10 นาที 20 นาที 30 นาที

1.1 ภาพใดมีแนวโน้มท่จี ะเปน็ ลักษณะภายในของหวั ไชเท้าทีแ่ ชล่ ง ไปในน้าสม้ สายชู 5% เป็นระยะเวลา 30 นาที ก. ข. ค.

1.2 จากการทดลองของเดก็ ชายมะม่วงเพราะเหตใุ ดหัวไชเทา้ ที่ เด็กชายมะมว่ งแช่ไว้ในนา้ สม้ สายชู 5 % จงึ เปลยี่ นสี เพราะเกิดการออสโมซิสของน้าส้มสายชูผ่านเข้าไปในเซลล์

ของหวั ไชเท้า 1.3 หากเด็กชายมะมว่ งชิมรสชาติของหวั ไชเท้าท่แี ช่ไว้ในระยะเวลา

ก่อนแช่ และหลังแชไ่ ป 30 นาที แตกตา่ งกนั หรือไม่ อย่างไร แตกต่าง หัวไชเทา้ ในระยะเวลาเร่ิมตน้ จะมีรสชาตจิ ดื ส่วนหัว ไช เทา้ ในระยะเวลา 30 นาที จะมีรสเปร้ียว

76

ตอนท่ี 2 ใหน้ ักเรียนออกแบบผลิตภณั ฑ์ทีเ่ ก่ยี วกบั การถนอมอาหาร จากความรู้เรื่องการแพร่และออสโมซสิ

ชือ่ ผลติ ภัณฑ์ ไขเ่ ค็ม ลกั ษณะของผลติ ภัณฑ์

วตั ถุดบิ และส่วนผสมทตี่ อ้ งใช้ 5 ฟอง 1 ลติ ร ไขเ่ ปด็ 1 ถ้วย น้าเปลา่ เกลอื

ขั้นตอนการทา ต้ังหม้อไฟกลาง ใสน่ ้าเปลา่ เกลือ ต้มจนเกลอื ละลาย แลว้ พกั ไว้

ให้เยน็ นาไข่เปด็ มาทาความสะอาดใส่ลงไปในโหล เทน้าเกลอื ลงไป และทงิ้ ไว้ 5 วัน ประโยชน์ของผลติ ภณั ฑ์

เกบ็ รักษาไข่สดไว้ไดน้ าน

77

บนั ทกึ

78

บรรณานุกรม

จนิ ตนา ศรีผุย. (2546, มกราคม-มนี าคม). การแปรรูปผักและผลไม้ แช่อ่มิ . ศนู ย์บรกิ ารวิชาการ. 11(1). สืบคน้ เมื่อ 12 มกราคม 2565, จาก https://uac.kku.ac.th/ journal/year 11_1_2546/06_11_1_2546.pdf

จริ ัสย์ เจนพาณชิ ย์. (2560). ชีววทิ ยาสาหรับนกั เรยี นมธั ยมปลาย. พมิ พค์ รั้งที่ 21. กรุงเทพฯ: บมู คัลเลอรไ์ ลน์

ปิยะวรรณ กาสลกั . (2551). เทคนคิ การถนอมอาหารโดยการหมัก ผักและผลไมด้ อง. สืบคน้ เม่อื 12 มกราคม 2565, จาก http://iat.sut.ac.th/images/stories/pdf51/p64-76.pdf

ราชบณั ฑติ ยสถาน. (2554). เซลล์. สบื ค้นเมื่อ 12 มกราคม 2565, จาก https://dictionary.orst.go.th

ศุภณัฐ ไพโรหกุล. (2559). Biology ชีววทิ ยา. พิมพค์ รงั้ ท่ี 9. กรงุ เทพฯ: บูมคลั เลอร์ไลน์

สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี. (2562). หนังสือเรียนราบวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. พมิ พค์ ร้งั ท่ี 8. กรงุ เทพฯ: จฬุ าลงกรณม์ หาวทิ ยาลยั

การศกึ ษา คอื ความเจรญิ งอกงาม