เฉลยตรวจสอบความรู้ก่อนเรียน ให้นักเรียนใส่เครื่องหมายถูก ( ) หรือ ผิด ( ) หน้าข้อความตามความเข้าใจของ นักเรียน 1. การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่สามารถนำ�พลังงานแสงมาเปลี่ยนเป็น พลังงานเคมีเพื่อใช้ในการดำ�รงชีวิตของพืช 2. พืชต้องการ น้ำ� ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และแสง เพื่อใช้ในกระบวนการ สังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ 3. พืชลำ�เลียงน้ำ�และธาตุอาหารผ่านโฟลเอ็ม เพื่อใช้ในกระบวนการต่าง ๆ รวมทั้ง กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง จากนั้นจะลำ�เลียงน้ำ�ตาลที่ได้จากกระบวนการ สังเคราะห์ด้วยแสงผ่านไซเล็มเพื่อไปใช้ที่ส่วนต่าง ๆ ของพืช 4. น้ำ�ตาลที่พืชสร้างขึ้นบางส่วนจะนำ�ไปสังเคราะห์เป็นสารอินทรีย์หลายชนิด เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน 5. พืชต้องการน้ำ�และแสงในการดำ�รงชีวิต นอกจากนี้ยังต้องการธาตุอาหารชนิดต่าง ๆ ในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน เพื่อให้เจริญเติบโตได้อย่างสมบูรณ์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทที่ 3 | การดำ�รงชีวิตของพืช 72 วิทยาศาสตร์ชีวภาพ
พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความสำคัญต่อคนและสัตว์เป็นอย่างมาก เพราะเป็นแหล่งอาหารและอากาศซึ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของคนและสัตว์และยังช่วยสร้างสมดุลให้แก่ธรรมชาติ ความหมายและการจำแนกประเภทของพืช
จำแนกรากตามลักษณะรูปร่าง ได้ดังนี้
หน้าที่ของราก
ภายในลำต้นพืชมีโครงสร้างที่ใช้ในการลำเลียงน้ำและธาตุอาหาร เรียกว่า ท่อลำเลียงน้ำ (Xylem) ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์ที่เรียงต่อกันเป็นท่อยาวตั้งแต่รากไปยังลำต้น กิ่ง และใบ เพื่อลำเลียงน้ำ
รูปร่างของลำต้น ลำต้นอาจจะเปลี่ยนแปลงรูปร่างและหน้าที่ไป ทำให้มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน ดังนี้
ตา คือ ส่วนเล็กๆ ที่ยอดหรือซอกใบ และสามารถเจริญเป็นกิ่งหรือดอกได้ ตาข้างส่วนประกอบของตา
เราสามารถจำแนกชนิดของตาออกเป็น 3 ประเภท ดังนี้
และคลอโรงฟิลล์ซึ่งเป็นสารสีเขียวในใบพืช กระบวนการนี้เรียกว่า การสังเคราะห์แสง ผลที่ได้จากการสังเคราะห์แสงนั้น นอกจากจะได้น้ำตาลแล้วยังได้ก๊าซออกซิเจน และน้ำออกมาด้วย ใบนอกจากจะทำหน้าที่สร้างอาหารเป็นหน้าที่หลักแล้ว ยังทำหน้าที่คายน้ำ หายใจ และสะสมอาหารอีกด้วย
ส่วนประกอบของใบ
จำแนกตามจำนวนใบที่แยกออกจากก้านใบ ได้เป็น 2 ชนิด คือ จำแนกตามลักษณะใบเลี้ยงของพืช หน้าที่ของใบ
เส้นใบ
หน้าที่ของดอก หน้าที่สำคัญของดอก คือ สืบพันธุ์โดยมีเกสรตัวผู้ และเกสรตัวเมีย เป็นตัวการในการผสมพันธุ์
ส่วนประกอบของดอก
โดยปกติดอกไม้ที่มี กลีบเลี้ยง กลีบดอก เกสรตัวผู้ เกสรตัวเมีย ครบ 4 อย่างหลักนี้ จัดเป็น ดอกสมบูรณ์ แต่ถ้าขาดอย่างใดอย่างหนึ่งไม่ครบ 4 อย่างนี้ เรียกว่า ดอกไม่สมบูรณ์ ดอกไม้ส่วนใหญ่จะมีเกสรเพศผู้ และเกสรเพศเมียอยู่ในดอกเดียวกัน เราเรียกว่า ดอกสมบูรณ์เพศ เช่น ดอกกุหลาบ โหระพา กระเพรา พริก มะเขือ แต่มีดอกไม้บางชนิดที่มีเกสรเพียงอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น เราเรียกว่า ดอกไม่สมบูรณ์เพศ เช่น บวบ มะระ แตงชนิดต่างๆ ฟักทอง ตำลึง มะพร้าว ดอกที่มีแต่เกสรตัวผู้เรียกว่า ดอกเพศผู้ และดอกที่มีแต่เกสรตัวเมียเรียกว่า ดอกเพศเมีย ดอกไม้บางชนิดไม่มีกลีบดอก เช่น ดอกหน้าวัว ดอกคริสมาสต์ บางชนิดมีกลีบดอกเล็ก ไม่เด่นออกมา เช่น ดอกเฟื้องฟ้า ดอกดอนย่า ดอกไม้เหล่านี้จะมีส่วนที่เป็นใบเปลี่ยนแปลงไปเหมือนกลีบดอกทำให้เข้าใจผิดว่าเป็นกลีบดอกได้ดังรูปตัวอย่าง
มี 3 ส่วน คือ เปลือก เนื้อ เมล็ด ผลบางชนิดมีเปลือก 3 ชั้นด้วยกันคือ
หน้าที่ของผล ผลมีหน้าที่ห่อหุ้มเมล็ด ผลเปลี่ยนมาจากรังไข่หรือฐานรองดอกภายหลังที่ดอกได้รับการปฏิสนธิแล้ว เมล็ด คือ ส่วนที่เจริญมาจากออวุล หลังจากปฏิสนธิแล้ว เมล็ดของพืชแต่ละชนิดมีรูปร่างและขนาดต่างกันส่วนประกอบของเมล็ด
เมล็ดมีหน้าที่ในการแพร่พันธุ์พืช โดยอาศัยลม น้ำ คน และสัตว์พาไป หรือโดยการดีดกระเด็นไปเอง การงอกของเมล็ดเมล็ดพืชหลายชนิดจะงอกได้ทันทีที่อยู่ในสภาพแวดล้อมและความพร้อมของเมล็ดพืชเอื้ออำนวยต่อการงอก เช่น เมล็ดข้าว เมล็ดถั่ว ฯลฯ บางชนิดจะมีการพักตัวของเมล็ด ถึงแม้จะตกไปอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมก็ตาม ก็จะไม่งอก ต้องเก็บไว้สักระยะหนึ่งแล้วนำไปเพาะ จึงจะงอก เช่น พุทรา ฝรั่ง เมล็ดพืชบางชนิด เช่น ขนุน มะละกอ โกงกาง จะงอกเร็วมาก จนบางครั้งงอกทั้งๆ ที่เมล็ดยังอยู่ในผล และที่ยังไม่หล่นจากต้น ปัจจัยในการงอกของเมล็ด
ประโยชน์ของเมล็ดพืช
การเจริญเติบโตและวัฏจักรชีวิตของพืช พืชเป็นสิ่งมีชีวิตเช่นเดียวกับคนและสัตว์ และเจริญเติบโตได้ในที่ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นบนดิน ในน้ำ ในทะเล ในทะเลทราย หรือบนต้นไม้อื่นๆ แต่ไม่ว่าจะดำรงชีวิตในแหล่งที่อยู่แบบใดก็ตาม พืชเหล่านี้ต้องการสิ่งที่จำเป็นในการเจริญเติบโตเช่นเดียวกัน การเจริญเติบโตของพืชสังเกตได้จากการเพิ่มขนาด ทั้งขนาดตามยาวและตามขวาง เช่น มีลำต้นสูงขึ้น มีกิ่งก้านเพิ่มมากขึ้น มีใบใหญ่ขึ้น มีรากยาวขึ้น และมีการออกดอกเพิ่มมากขึ้น ฯลฯ พืชมีดอกเมื่อเจริญเติบโตเต็มที่จะออกดอก เมื่อเกิดการปฏิสนธิจะเกิดผล ผลมีเมล็ด เมล็ดสามารถงอกใหม่เป็นต้นพืชได้ เราเรียกว่า วัฏจักรชีวิตของพืชมีดอก
การปฏิสนธิของพืชดอก เมื่อละอองเรณูตกลงสู่ยอดเกสรตัวเมีย ละอองเรณูจะงอกท่อยาวเรียกว่า พอลเลนทิวบ์ (pollen tube) ลงสู่คอเกสรตัวเมีย ทิวบ์นิวเคลียสจะเคลื่อนตัวไปตามท่อในขณะที่เจเนเรทิฟนิวเคลียส จะแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิสได้สเปิร์มนิวเคลียส (sperm nucleus) 2 ตัว สเปิร์มนิวเคลียสตัวที่ 1 เข้าผสมกับนิวเคลียสของไข่ได้เป็น ไซโกต (มีโครโมโซม 2n) ซึ่งจะเจริญไปเป็นเอมบริโอต่อไป ส่วนนิวเคลียสตัวที่ 2 จะเข้าผสมกับโพลาร์นิวคลีไอเป็นไพรมารีเอนโดสเปิร์ม (primary endosperm) (มีโครโมโซม 3n) และจะเจริญไปเป็นเอนโดสเปิร์ม หรือเนื้อเยื่อที่สะสมอาหารในเมล็ด การรวมตัวกันของสเปิร์มทั้งสองกับนิวเคลียสของแกมมีโทไซต์เพศเมียในเวลาเดียวกัน เรียกว่า การปฏิสนธิซ้อน (double fertilization) ซึ่งพบเฉพาะในดอกเท่านั้น หลังการปฏิสนธิ ออวุลจะกลายเป็นเมล็ด การสร้างเมล็ดเป็นการปรับตัวที่สำคัญอันหนึ่งของพืชบก เป็นผลให้พืชมีเมล็ด เป็นพืชที่มีมาในโลกปัจจุบัน ในพืชหลายชนิด เอนโนสเปิร์มสลายไปก่อนที่เมล็ดจะโตเต็มที่ ดังนั้นเมล็ดจึงสะสมอาหารไว้ในใบเลี้ยง ซึ่งเป็นส่วนของเอมบริโอปัจจัยที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของพืชพืชเหมือนสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่มีปัจจัยที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตอยู่ เรามาดูกันว่า พืชต้องการอะไรบ้างในการดำรงชีวิต
ปัจจัยที่จำเป็นต่อการสังเคราะห์แสงของพืช กระบวนการสร้างอาหารของพืชเราเรียกว่า กระบวนการสังเคราะห์แสง ในใบพืชที่มีสีต่างๆ กันนั้น จะมีสารสีเขียวตัวหนึ่งเราเรียกว่า คลอโรฟิลล์ ใบพืชที่มีสีเขียวจะมีคลอโรฟิลล์อยู่มากที่สุด เรามาดูกันว่า ในกระบวนการสังเคราะห์แสงนี้ สารแต่ละตัวมีความสำคัญอย่างไร?
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีการตอบสนองต่อสิ่งเร้าในการดำรงชีวิตเพื่อให้สามารถดำรงชีวิตให้อยู่ได้ การตอบสนองต่อสิ่งเร้านั้นต่างก็ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม จึงกล่าวได้ว่า สภาพแวดล้อมมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต สิ่งเร้าที่มีผลต่อพืช เช่น แสง เสียง อุณหภูมิ การสัมผัส ฯลฯ เรามาดูกันว่า การตอบสนองต่อสิ่งเร้าแต่ละชนิดมีความแตกต่างกันอย่างไรบ้าง
ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ ดอกทานตะวัน เป็นพืชที่มีลักษณะพิเศษในการตอบสนองต่อแสง โดยที่ลำต้นสามารถที่จะบิดหมุนไปตามแสงอาทิตย์ เราจึงเห็นดอกทานตะวันหันตามดวงอาทิตย์เสมอ นอกจากนี้ ยังมีตัวอย่างอื่นอีกเช่น ดอกพุดตานจะเปลี่ยนสีในเวลากลางวันเมื่อได้รับแสงที่แตกต่างกัน ดอกบัวจะบานในตอนกลางวันและหุบในตอนกลางคืน ดอกคุณนายตื่นสายจะบานเมื่อได้รับแสงแดด หรือพืชที่ปลูกไว้ในที่ร่ม ต้นพืชจะเอนไปด้านที่มีแสงทันที ฯลฯ การตอบสนองต่อเสียง เสียงเป็นสิ่งเร้าที่อยู่ในรูปของพลังงาน มีการศึกษาพบว่า พืชที่ได้รับการกระตุ้นด้วยคลื่นเสียงที่เหมาะสมจะทำให้พืชเติบโตได้ดี และให้ผลผลิตมาก เช่น ต้นช้อยนางรำ มีการตอบสนองต่อเสียง โดยเมื่อมีเสียงดนตรีหรือเสียงปรบมือ โคนของยอดใบอ่อนของลำต้นจะขยับหรือกระดกเป็นจังหวะ เราจึงเคยเห็นชาวไร่ชาวสวนบางคนใช้วิทยุเปิดเสียงให้กับต้นไม้ฟัง การตอบสนองต่ออุณหภูมิ ในสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งแล้ง พืชบางชนิดมีการสร้างเปลือกลำต้นให้หนาเพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำ และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายนอก เช่น ไม้เต็ง ไม้รัง ฯลฯ ขณะที่เมื่อถึงฤดูหนาวอาการเย็น พืชบางชนิด เช่น ต้นเมเปิ้ล ต้นสัก ต้นชมพูพันธุ์ทิพย์ จะมีการผลัดใบสลัดใบทิ้งเพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำ และจะเริ่มผลิใบอีกครั้งเมื่อถึงฤดูฝน การตอบสนองต่อการสัมผัส พืชบางชนิดเมื่อถูกสัมผัสจะมีการตอบสนองทันที เช่น ต้นกาบหอยแครง ใช้กาบใบเป็นที่ดักแมลงเป็นอาหาร เมื่อมีแมลงมาเกาะที่ด้านในกาบใบ มันจะหุบกาบใบทันที ต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง จะมีถุงหรือกระเปาะที่บรรจุน้ำหวานไว้ล่อแมลง เมื่อมีแมลงมาเกาะหรือตกลงไป จะถูกย่อยเป็นอาหาร ต้นหยาดน้ำค้าง ที่ผิวใบจะมีขนปลายเป็นตุ่ม มีน้ำเมือกใส เมื่อมีแมลงมาเกาะจะติดอยู่ทันที ฯลฯ การตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของโลก พืชมีการตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของโลก โดยรากของพืชจะเจริญลงดิน
ที่มาข้อมูล : หนังสือแบบเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นประถมศึกษา ปีที่ 4 กระทรวงศึกษาธิการ 2551 |