.

.

ข้อสอบ สสวท. ปี 2555 ข้อที่ 5


ข้อ 5. การทดลองดังภาพ

 

หลอดทดลองใดมีการเพิ่มแก๊สคาร์บอนไดออกไซค์มากที่สุด

     1. หลอดที่ 1                    2. หลอดที่ 2

     3. หลอดที่ 3                    4. หลอดที่ 4



ข้อนี้ ต้องใช้ความรู้หลายอย่างเลยนะครับ ลองมาดูกันนะครับ...


 

ความรู้ข้อที่หนึ่ง : ต้นไม้เจ้าคือเพื่อนชีวิต เจ้าดูดอากาศพิษแทนข้า

 

ในยุคสมัยหนึ่งเมื่อนาน น น น มาแล้ว มีคำขวัญว่า “ต้นไม้เจ้าคือเพื่อนชีวิต เจ้าดูดอากาศพิษแทนข้า” ซึ่งก็เพื่อรณรงค์ให้เด็กๆ (และไม่เด็ก) เกิดความรู้สึกหวงแหนผืนป่าที่กำลังเหลือน้อยลงไปทุกวัน ทุกวัน

 

ซึ่งเอาเข้าจริงๆ แล้ว เด็กๆ จะต้องรู้ว่า อากาศพิษตามที่ว่านั้น หมายถึงเฉพาะก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์เท่านั้นนะครับ ต้นไม้ไม่ได้ดูดอากาศพิษไปซะทุกอย่าง เช่นไม่ได้ดูดก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซค์ ที่เกิดจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ และไม่ได้ดูดไอพิษของโลหะหนักที่ถูกปล่อยออกมาจากท่อไอเสียของรถยนต์ หรือไอเสียอื่นๆจากโรงงานอุตสาหกรรม

 

ถ้าเข้าใจซะให้ถูกต้องว่าอากาศพิษตามที่ว่าคือ คาร์บอนไดออกไซค์ เท่านั้น ก็จะได้ไม่ถูกข้อสอบหลอกล่อให้เสียคะแนนเหมือนเด็กโง่บางคน ที่หลงเชื่อตามคำรณรงค์ว่า “เจ้าดูดอากาศพิษแทนข้า” นั้น หมายถึงก๊าซเสียและไอเสียทุกอย่างที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์

 

ซึ่งคงไม่ต้องบอกให้ขายหน้านะครับ ว่าเจ้าเด็กโง่คนนั้นคือใคร...

 

ดังนั้น เด็กๆ จะต้องเข้าใจให้ถูกต้องว่า ต้นไม้จะใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์เท่านั้น เพื่อเป็นวัตถุดิบในขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงนะครับ ไม่ได้ใช้ก๊าซอื่นใดเลย ย ย ย

 


ความรู้ข้อที่สอง : หา...ตะกี้ว่าอะไรนะ?

ครับ ฟังไม่ผิดหรอดครับ ตะกี้ผมพูดถึงคำว่า “ขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง” ครับ

คำว่า “การสังเคราะห์” นั้น หากแปลตามรากศัพท์ (แหม...ใช้คำเท่ซะด้วย) จะแปลได้ว่า คือการที่มีอะไรไม่น้อยกว่า 2 อย่าง มารวมตัวกันด้วยวิธีการบางอย่าง แล้วจะได้สิ่งใหม่ขึ้นมาอีกอย่าง ซึ่งสิ่งใหม่ที่ว่านั้น จะไม่เหมือนอะไรที่มารวมตัวกันก่อนหนานี้...

"การสังเคราะห์ด้วยแสง" จึงแปลว่า การใช้แสงไปทำการ "สังเคราะห์" อะไรบางอย่าง ครับ


อื่ม ม ม พอแปลแล้ว นอกจากจะไม่ทำให้เข้าใจมากขึ้น ยังทำให้แย่ลงอีกต่างหาก

 

เอางี้ดีกว่านะครับ มาอธิบายกันตรงๆเลยดีกว่า นะครับ...

 

ผมน่าจะเคยเล่าให้ฟังมาบ้างแล้วนะครับว่า พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่มหัศจรรย์ที่สุด และน่าทึ่งที่สุด

ก็ลองคิดดูซิครับ พืชสามารถสร้างแป้งขึ้นมาได้จากสิ่งที่ไม่น่าจะเป็นแป้งได้เลย

ก็พืชสามารถสร้างแป้งขึ้นมา โดยการนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์กับน้ำมาทำปฏิกิริยากัน !

อย่างงงี้ ไม่เรียกว่ามหัศจรรย์ แล้วจะเรียกว่าอะไรครับ?

หมายเหตุ : จริงๆ แล้ว ในขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงนั้น พืชจะสร้างน้ำตาลขึ้นมาก่อนนะครับ แต่พอสร้างนำตาลเสร็จก็จะทำการเปลี่ยนให้เป็นแป้งในทันที จึงมักจะพูดแบบรู้กันว่าแป้งถูกสร้างขึ้นมาจากขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

 

ที่ใบของพืชนั้น จะมีโรงงานทำแป้งอยู่ครับ

โดยโรงงานทำแป้งที่ว่านี้มักจะอยู่ที่ใบของพืช ซึ่งมีชื่อเรียกกว่า  คลอโรพลาสต์ (chloroplast) ครับ

โดยวิธีการผลิตแป้งนั้น ถ้าพูดแบบสรุปๆ และไม่ซับซ้อน ก็สามารถอธิบายได้ว่า...

เมื่อใบของพืชถูกแสง โรงงานที่ชื่อคลอโรพลาสต์ที่ได้รับพลังงานจากแสงนั้นก็จะเริ่มเดินเครื่อง โดยนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ (ที่ได้รับจากทางปากใบ) กับน้ำ (ที่ได้รับมาจากราก) มาผ่านขบวนการทางชีวเคมี แล้วในที่สุด ก็จะได้น้ำตาลขึ้นมาครับ

พอผลิตน้ำตาลได้ พืชก็จะเปลี่ยนเป็นแป้ง แล้วส่งไปเก็บไว้ตามที่ต่างๆของพืชนั้นๆ

 

ง่ายๆ แบบนี้แหละครับ เรียกกันว่า ขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

 

มาถึงตรงนี้ เรามาสรุปกันก่อนนะครับ ว่าขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเกิดขึ้นได้ จะต้องประกอบด้วยวัตถุดิบที่สำคัญ 2 อย่าง ก็คือ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ กับ น้ำ  โดยจะต้องได้รับพลังงานจากแสงมากระตุ้นด้วยนะครับ

 

และนอกจากน้ำตาล (หรือแป้ง) ที่พืชผลิตได้แล้ว ยังมีสิ่งสำคัญอีกอย่างที่เกิดควบคู่กันด้วยนะครับ




คามรู้ข้อที่สาม : ขอทายว่าสิ่งที่เกิดขึ้นควบคู่กันคือ ก๊าซออกซิเจน ใช่ไหม?


ใช่แล้วครับ ในขบวนการสังเคาระห์ด้วยแสง นอกจากที่พืชจะสร้างน้ำตาลขึ้นมาแล้ว ยังเกิดก๊าซออกซิเจน และน้ำขึ้นมาด้วยนะครับ โดยก๊าซออกซิเจนและน้ำนี้จะถูกระบายออกทางปากใบของพืชครับ

ดังนั้น มาสรุปกันอีกทีนะครับว่า ในขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงนั้น มีสาระสำคัญดังนี้ :

 

  1. วัตถุดิบ

          -  ก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์

          -  น้ำ

    2.  แหล่งพลังงาน (ตัวกระตุ้น)

          -  แสง

    3.  ผลผลิตที่ได้

          -  น้ำตาล

          -  ก๊าซออกซิเจน

          -  น้ำ

 

การที่พืชสร้างอาหาร (ซึ่งก็คือแป้ง) สำเร็จแล้วนั้น

หากเปรียบเทียบกับตัวเรา ก็เปรียบเหมือนกับเราได้กินอาหารเข้าไปในร่างกายแล้ว

 

ซึ่งเราก็ทราบกันดีอยู่แล้วใช่ไหมครับว่า อาหารที่เรากินเข้าไปนั้น จะยังไม่มีประโยชน์ใดๆเลย ถ้ายังไม่มีการย่อยและส่งไปให้เซลล์ต่างๆ ใช้งาน

  

พืชก็เช่นเดียวกันครับ

แป้งที่พืชสร้างขึ้นนั้น จะไม่มีประโยชน์ใดๆ ต่อพืชเลย ถ้ายังไม่มีการส่งไปให้เซลล์ต่างๆ นำไปใช้งาน

 

“อ้าว ! สร้างแป้งได้แล้ว ก็ยังไม่จบเหรอ”

ใครบางคนอาจบ่นในใจ

 

จบครับ จบแล้ว การสังเคราะห์ด้วยแสงจบแล้วครับ แต่ที่กำลังจะพูดต่อไปนี้ คือการนำอาหารที่สร้างได้ไปใช้งานครับ

ซึ่งก็จะมีคำเท่ๆ ที่เราจะต้องรู้จักอีกคำหนึ่งคือ “การหายใจระดับเซลล์”

 

 

 

ความรู้ข้อที่สี่ : อะไรนะ...การหายใจระดับเซลล์ !!?!


คืองี้นะครับ การที่สิ่งมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นพืชหรือสัตว์จะสามารถดำรงค์ชีวิตอยู่ได้  จะต้องอาศัยพลังงานครับ และพลังงานที่ว่านี้เกิดจากการหายใจระดับเซลล์ครับ

อย่างเช่นตัวเรา จะเคลื่อนที่ หรือเคลื่อนไหวได้ ก็ต้องใช้พลังงานงานในการทำให้เคลื่อนที่หรือเคลื่อนไหว ซึ่งพลังงานนั้นก็ได้มาจากการหายใจระดับเซลล์นี่แหละครับ

และถึงแม้ว่าเราไม่ได้เคลื่อนที่หรือไม่ได้เคลื่อนไหวก็ตาม อวัยวะภายในร่างการของเรา เช่น หัวใจ ตับ ไต ฯลฯ ก็ยังคงทำงานอยู่ตลอดเวลาไม่ว่าเราจะหลับหรือจะตื่น นั่นแปลว่าเราก็ต้องการพลังงานอยู่ตลอดเวลาครับ


เข้าใจเบื้องต้นแล้วนะครับ ว่าทำไมเราจึงต้องการพลังงาน


ทีนี้ ย้อนกลับมาถึงตอนแรกที่เล่าให้ฟังว่า อาหารที่เรากินเข้าไปนั้น เมื่อถูกย่อยแล้ว ก็จะถูกดูดซึมและส่งไปยังเซลล์ต่างๆ ภายในร่างกายของเรา

เมื่อเซลล์ต้องการพลังงาน เซลล์ก็จะทำการย่อยสลายสารอาหารนั้นๆ โดยการย่อยสลายสารอาหารตามที่ว่า จะต้องมีสิ่งสำคัญเป็นอย่างยิ่งในขบวนการนี้ ซึ่งก็คือก๊าซออซิเจนครับ

โดยเซลล์จะใช้ก๊าซออกซิเจนเพื่อสลายสารอาหารครับ


พอสารอาหารถูกสลาย ก็จะเกิดพลังงานขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ด้วยนะครับ

คาร์บอนไดออกไซค์ที่เกิดขึ้น เป็นส่วนที่เซลล์ไม่ต้องการ จึงจะต้องมีการกำจัดทิ้งไปซะ


นี่แหละครับจึงเป็นที่มาว่า ทำไมคนเราต้องหายใจเอาออกซิเจนเข้าไป และต้องหายใจเอาคาร์บอนไดออกไซค์ออกมา

 

และพืชก็เช่นเดียวกันครับ พืชก็จะต้องมีการหายใจในระดับเซลล์เหมือนกัน

ดังนั้น ไม่ว่าจะเป็นพืชหรือสัตว์ ก็ต้องมีการหายใจระดับเซลล์ทั้งนั้นครับ


มาสรุปเบื้องต้นแบบง่ายๆ กันตรงนี้ก่อนนะครับ ว่าการหายใจระดับเซลล์ คือการใช้ก๊าซออกซิเจนสลายสารอาหาร เพื่อให้เกิดพลังงาน แต่ขณะเดียวกันก็เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ขึ้นมาด้วย


ที่น่าสนใจคือ...

สัตว์ต้องการออกซิเจน ในขณะเดียวกัน ก็ปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไชค์ออกมาด้วย ซึ่งก็คือการหายใจเข้าและออกใช่ไหมครับ

ในขณะที่พืชนั้น ต้องการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ในขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง และก็ผลิตออกซิเจนออกมาด้วย

และก็ยังใช้ออกซิเจนและปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซค์จากการหายใจด้วยอีกต่างหาก

 

และโปรดอย่าสรุปแบบแปลกๆ เหมือนเด็กจำนวนมากนะครับ ที่ชอบคิดและสรุปเอาเองว่า พืชสังเคราะห์ด้วยแสงตอนกลางวัน และหายใจตอนกลางคืน


ลองคิดดูซิครับว่าพืชก็ต้องการพลังงานตลอดเวลา ถ้าพืชหายใจเฉพาะเวลากลางคืนเท่านั้น ตอนกลางวันที่ไม่ได้หายใจพืชก็มิตายแย่หรือครับ?

เห็นไหมครับ วิทยาศาสตร์เป็นวิชาของเหตุและผล ไม่ใช่วิชาท่องจำ

หากเข้าใจหลักแล้ว ก็จะไม่เกิดอาการสงสัยว่าพืชหายใจตอนกลางวันหรือตอนกลางคืน

เพราะจริงๆ แล้ว พืชหายใจอยู่ตลอดเวลาเช่นเดียวกับสัตว์นั่นแหละครับ...


เอาล่ะครับ ทีนี้ น่าจะทำข้อสอบข้อนี้ได้แล้วเนอะ

มาครับ มาลองค่อยๆ ดู คำตอบแต่ละข้อด้วยกันนะครับ...  


หลอดทดลองที่ 1. หลอดทดลองนี้ อยู้ในกล่องไม้ทึบแสง ในหลอดมีหอยขม และมีสาหร่าย

การที่หลอดอยู่ในกล่องทึบแสง มีผลทำให้พืชไม่มีการสังเคราะห์ด้วยแสงใช่ไหมครับ

ดังนั้น พืชจึงเหลือเฉพาะการหายใจ

ส่วนหอยขมก็หายใจอยู่ตลอดเวลาอยู่แล้ว

เมื่อต่างก็ต่างหายใจ ก็เป็นเหมือนต่างกันต่างใช้ออกซิเจน และก็ช่วยกันปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ออกมา

หลอดทดลองนี้ จึงควรจะเต็มไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ครับ


หลอดทดลองที่ 2. หลอดนี้อยู่ในกล่องไม้ทึบแสงเช่นเดียวกัน และในหลอดมีเฉพาะหอยขมเท่านั้น

แหม...ก็มีหอยขมอยู่ในหลอดทดลองคนเดียวเดียวดาย จึงปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ออกมาคนเดียว

ถ้าเทียบแล้วปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ จึงไม่เยอะเท่าหลอดที่ 1. ครับ


หลอดทดลองที่ 3. หลอดทดลองนี้อยู่ในกล่องที่แสงผ่านได้ ในหลอดก้มีหอยขม และมีสาหร่ายด้วยครับ

ในขณะที่หอยขมหายใจเอาก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ออกมา

แต่พอมีแสงส่องเข้าไปในกล่องได้ สาหร่ายจึงสามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้อย่างมีความสุข

จึงมีการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ไป

ดังนั้น ปริมาณของก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์จึงน่าจะต่ำที่สุดหากเทียบกับ 2 หลอดแรกครับพี่น้อง


หลอดทดลองที่ 4. หลอดทดลองนี้อยู่ในกล่องที่มีแสงผ่านได้ แต่ในหลอดมีหอยขมคนเดียว

หอยขม อาจมีกิจกรรมบางอย่างที่สัมพันธ์กับความมืดหรือความสว่าง จะอาจทำให้ต้องหายใจเร็วหรือช้ากว่าปกติ

แต่อย่างไรเสีย ก็ยังคงต้องหายใจ ดังนั้น ในหลอดทดลองนี้จึงมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์มากขึ้นอย่างแน่นอน

ซึ่งปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์นั้น อาจเท่ากับหรืออาจแตกต่างจากหลอดที่ 2. เล็กน้อย 

แต่ไม่มากกว่าหลอดที่หนึ่งอย่างแน่นอน


ดังนั้น สรุปได้แล้วใช่ไหมครับว่า หลอดที่ 1. จะมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์มากที่สุด และหลอดที่ 3. น่าจะมีน้อยที่สุด

ส่วนหลอดที่ 2. และ 4. จะมีปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์อยู่ระหว่างหลอดที่ที่ 1. และ 3.

แต่ไม่สามารถสรุปได้ว่าหลอด  2. กับ 4. นั้น ใครจะมาก ใครจะน้อยกว่าใคร...


จึงตอบว่า ข้อที่ 1. เป็นคำตอบที่ถูกต้องที่สุดครับ



หมายเหตุ : อาจมีเด็กช่างสงสัยบางคน แย้งว่าสาหร่ายในหลอดทดลองที่ 3. นั้น มีทั้งทำการสังเคราะห์ด้วยแสงไปด้วย และการหายใจไปด้วย ดังนั้นถึงแม้ว่าจะมีการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ไปจากขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ก็ต้องมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ออกมาทดแทนด้วยจากการหายใจ

สรุปได้อย่างไรว่าปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ในหลอดนี้จะน้อยที่สุด?


ครับ...ถือเป็นข้อสงสัยที่ดีมากเลยครับ ลองปรึกษาคุณครูเพื่อทำโครงงานวิทยาศาสตร์ดูซิครับ

แล้วจะพบว่า ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ที่พืชหายใจออกมานั้น มีปริมาณน้อยกว่าปริมาณที่ใช้ไปจากขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงอย่างมากเลยครับ


ทีนี้ รีบไปทำข้อสอบข้อต่อไปกันดีกว่านะครับ...

 

 

เพิ่มคอมเมนต์ใหม่

รหัสป้องกันความปลอดภัย
รีเฟรช