ข้อใดเป็นตัวอย่างการแพร่ในชีวิตประจําวัน

คำตอบของคำถามเหล่านี้ คือ การแพร่และการออสโมซิส ที่หลายคนอาจจะเคยได้ยินมาบ้างแล้ว แต่การแพร่และการออสโมซิสที่ว่านี้คืออะไร แตกต่างกันหรือไม่ และเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ข้างต้นอย่างไร เราไปหาคำตอบพร้อมกันได้เลย 

จะอ่านที่บทความนี้ หรือดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน StartDee แล้วสนุกกับแอนิเมชันเรื่องนี้ได้เลย

ภาพความแตกต่างระหว่างการแพร่และการออสโมซิส

การแพร่ (Diffusion)

การแพร่ คือการเคลื่อนที่ของโมเลกุลสารหรือสสาร จากบริเวณที่สารละลายมีความเข้มข้นสูง ไปยังบริเวณที่สารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ เพื่อปรับให้ความเข้มข้นของทั้งสองบริเวณเท่ากัน เรียกว่า สมดุลของการแพร่ (Diffusion Equilibrium) โดยการแพร่นั้นสามารถเกิดขึ้นทุกสถานะ ทั้งของแข็ง ของเหลว และแก๊ส เช่น การแพร่ของกลิ่นอย่างน้ำมันหอมระเหย ดอกไม้ อาหาร หรือการแพร่ของหยดสีลงบนกระดาษที่เปียกน้ำ เป็นต้น

ภาพการแพร่ของกลิ่นอาหาร (ขอบคุณภาพจาก Clipart Library)

และเมื่อการแพร่เกิดขึ้นที่เซลล์ จะมีเยื่อบาง ๆ ที่เรียกว่า เยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยลิพิดและโปรตีน มาเป็นหน่วยคัดกรองและควบคุมสารที่ผ่านเข้าออกเซลล์ ยกตัวอย่างเช่น การแพร่ของแก๊สออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์บริเวณถุงลมปอด หรือการแพร่ของแก๊สออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์บริเวณปากใบของพืช

ปัจจัยที่มีผลต่อการแพร่

การแพร่ที่เกิดขึ้นแต่ละครั้ง มีความรวดเร็วและอัตราการแพร่ที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยปัจจัยต่าง ๆ เช่น 

1. อุณหภูมิ: บริเวณที่มีอุณหภูมิสูง จะเกิดอัตราการแพร่ได้เร็วกว่าอุณหภูมิต่ำ เพราะอนุภาคเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น
2. ความดัน: เมื่อความดันเพิ่มขึ้น อัตราการแพร่จะเพิ่มสูงขึ้นไปด้วย
3. สถานะของสาร: สารที่มีสถานะเป็นแก๊สจะแพร่ได้รวดเร็วกว่าสถานะของเหลวและของแข็ง เนื่องจากอนุภาคเป็นอิสระมากกว่า 
4. สถานะของตัวกลาง: ปัจจัยนี้จะคล้ายกับข้อที่แล้ว คือสถานะแก๊สจะเป็นตัวกลางที่ทำให้อัตราการแพร่เกิดขึ้นเร็วกว่าของแข็งและของเหลว 
5. ขนาดอนุภาค: สารที่มีอนุภาคขนาดเล็กจะเกิดการแพร่ได้ง่ายและเร็วกว่า เนื่องจากเคลื่อนที่ได้ดีกว่าสารที่มีอนุภาคใหญ่
6. ความแตกต่างของความเข้มข้นสาร 2 บริเวณ: ยิ่งความเข้มข้นของสารทั้งสองบริเวณ มีความแตกต่างกันมากเท่าไร การแพร่มักจะเกิดขึ้นได้ดีมากเท่านั้น 

การออสโมซิส (Osmosis)

การออสโมซิส คือ การเคลื่อนที่ของน้ำหรือตัวทำละลาย ผ่านเยื่อเลือกผ่าน  ซึ่งในเซลล์ของเราจะมีเยื่อหุ้มเซลล์ ที่มีคุณสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน โดยน้ำจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่สารละลายมีความเข้มข้นต่ำ (โมเลกุลของน้ำมาก) ไปยังบริเวณที่มีสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง (โมเลกุลของน้ำน้อย) เช่น การดูดซึมน้ำของรากพืช 

การออสโมซิสในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์

การออสโมซิสในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ จะมีความคล้ายคลึงกัน คือ เซลล์จะมีรูปร่างปกติ เมื่อแช่ในสารละลายมีความเข้มข้นเท่ากับภายในเซลล์ แต่หากแช่เซลล์ในสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าภายในเซลล์ (โมเลกุลของน้ำน้อยกว่า) น้ำจะออสโมซิสออกไปยังนอกเซลล์ ทำให้เซลล์เหี่ยว ส่วนการแช่เซลล์ในสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าในเซลล์ (โมเลกุลของน้ำมากกว่า) จะทำให้น้ำออสโมซิสเข้าสู่เซลล์ ซึ่งหากเป็นเซลล์สัตว์อาจทำให้เซลล์เต่งจนแตกได้ ขณะที่เซลล์พืชจะทำให้เซลล์เต่งแต่ไม่แตก เนื่องจากมีผนังเซลล์กั้นอยู่นั่นเอง

ภาพเซลล์พืช (ด้านล่าง) เทียบกับเซลล์สัตว์ (ด้านบน)

โดยมีเซลล์ปกติ เซลล์เต่ง และเซลล์แตก ตามลำดับ (ขอบคุณภาพจาก nootria2140)

ถ้าเพื่อน ๆ ได้ลองนึกถึงเหตุการณ์ในชีวิตประจำวัน อาจพบว่าการแพร่และการออสโมซิสนั้น เกิดขึ้นรอบ ๆ ตัวเราหลายเหตุการณ์เลยทีเดียว และหลังจากที่เราทบทวนเนื้อหาชีววิทยากันอย่างเต็มอิ่มแล้ว  เพื่อน ๆ ชั้นม.1 ยังสามารถเข้าไปเรียนรู้เรื่องเส้นขนานและมุมภายในกันต่อได้ใน Blog StartDee หรือจะดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน StartDee มาเรียนกับคุณครูที่น่ารักของเรา ก็สามารถคลิกที่ลิงก์ข้างล่างนี้ได้เลย