2007/Aug/23

โครงสร้างเซลล์

1. เซลล์ (Cell) หมายถึง หน่วยพื้นฐานที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต มีรูปร่างลักษณะและขนาดแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิตและหน้าที่ของเซลล์เหล่านั้นเซลล์ที่มีขนาดเล็กที่สุดคือ ไมโครพลาสมา (Mycoplasma) หรือ PPLO (Pleuropneumonia - like organism) มีขนาดประมาณ 0.1 - 0.25 mเซลล์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุด คือ เซลล์ไข่นกกระจอกเทศ

2. เซลล์ของสิ่งมีชีวิต โดยทั่วไปมีโครงสร้างหลักคล้ายกัน แต่อาจมีลักษณะบางประการแตกต่างอย่างเด่นชัด นักชีววิทยาจึงจำแนกสิ่งมีชีวิตออกเป็น 2 กลุ่ม ตามลักษณะโครงสร้างเซลล์ คือ
โพรแคริโอต (Prokaryote) ได้แก่ พวกแบคทีเรีย ไมโครพลาสมา และสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน
ยูแคริโอต (Eukaryote) ได้แก่ พวกโพรทิสต์ พืช และสัตว์
3. โครงสร้างของเซลล์ยูแคริโอต โดยทั่วไปแบ่งเป็น 3 ส่วน คือ ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ ไซโทพลาซึม และนิวเคลียส มีลักษณะสำคัญดังนี้
ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วย

1) ผนังเซลล์ (Cell wall) พบในเซลล์พืช รา ยีสต์ ไม่พบในเซลล์สัตว์ สร้างความแข็งแรง ทำให้เซลล์คงรูปร่างอยู่ได้ ยอมให้โมเลกุลของสารเกือบทุกชนิดผ่านเข้าออกได้อย่างอิสระ ประกอบด้วยเซลลูโลสเรียงกันเป็นมัด ๆ เรียกว่า ไมโครไฟบริล (Microfibril) โดยมีสารเพกทิน (Pectin) เป็นตัวเชื่อม

2) เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) พบในเซลล์สิ่งมีชีวิตทุกชนิด ควบคุมการผ่านเข้าออกของสารเพราะมีสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน (Semipermeable membrane)ประกอบด้วยไขมันและโปรตีนอยู่รวมกันเป็น Fluid mosaic model กล่าวคือ โมเลกุลของฟอสโฟลิพิดเรียงกันเป็น 2 ชั้น หันด้านมีขั้วซึ่งชอบรวมตัวกับน้ำ (Hydrophilic)ออกด้านนอก และหันด้านไม่มีขั้นซึ่งไม่ชอบรวมกับน้ำ (Hydrophobic) เข้าข้างใน และมีการเคลื่อนที่ไหลไปมาได้ ส่วนโปรตีนมีลักษณะเป็นก้อน (Globular) ฝังหรือลอยอยู่ในชั้นไขมัน และอาจพบคาร์โบไฮเดรตเกาะที่ผิวโปรตีนด้วยก็ได้

ไซโทพลาสซึม (Cytoplasm) เป็นของเหลวภายในเซลล์ที่อยู่รอบ ๆ นิวเคลียสประกอบด้วย คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน และแร่ธาตุต่าง ๆ ไซโทพลาซึมมี ออร์แกแนลล์ (Organelle) หลายชนิด ทำหน้าที่ต่าง ๆ กัน
1. ไรโบโซม (Ribosome)
- มีลักษณะเป็นทรงกลมขนาดเล็กประมาณ 20 nm ประกอบด้วย rRNA และโปรตีน
- เซลล์ยูแคริโอตมีไรโบโซม ชนิด 80 S ประกอบด้วย 2 หน่วยย่อย คือ 40 S และ 60 S ส่วนเซลล์โพรแคริโอต มีไรโบโซมชนิด 70 S ประกอบด้วย 2 หน่วยย่อย คือ 30 S และ 50 S
- พบทั่วไปในไซโทพลาสซึม ไมโทคอนเดรีย คลอโรพลาสต์ หรือเกาะอยู่บนร่างแหเอนโดพลาสซึม
- มีหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนสำหรับใช้ภายในเซลล์และส่งออกไปใช้นอกเซลล์

2. เซนทริโอล (Centriole)
- เป็นท่อกลวง ประกอบด้วยไมโครทิวบูล 9 กลุ่ม กลุ่มละ 3 ท่อ เรียงกันเป็นวงกลม เรียกว่า 9 + 0 (ตรงกลางไม่มีไมโครทิวบูล)
- มีหน้าที่สร้างเส้นใยสปินเดิล (Spindle fiber) ดึงโครโมโซมในขณะที่มีการแบ่งเซลล์
- ควบคุมการเคลื่อนที่ของซิเลีย (Cilia) และ แฟลเจลลัม (Flagellum) ซึ่งมีไมโครทิวบูล 9 กลุ่ม กลุ่มละ 2 ท่อ เรียงเป็นวงกลม และตรงกลางมีไมโครทิวบูลอีก 2 ท่อ จึงเรียกว่า 9 + 2
3.ไมโครทิวบูล (Microtubule)
- ประกอบด้วยโปรตีนพวกทิวบูลินเรียงต่อกันเป็นวงเห็นเป็นท่อ
- มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของเซลล์ (เพราะเป็นส่วนประกอบของซิเลียและแฟลเจลลัม) การดึงโครโมโซมขณะมีการแบ่งเซลล์และการเคลื่อนไหวของไซโทพลาสซึม ซึ่งเรียกว่า ไซโคลซิส (Cyclosis)
ไมโครฟิลาเมนต์
- ประกอบด้วยโปรตีนพวกแอกทินและไมโอซินสานกันเป็นร่างแหอยู่รวมกันเป็นมัด ๆ ในไซโทพลาสซึม
- มีหน้าที่เกี่ยวกับการคอดของเซลล์ขณะมีการแบ่งไซโทพลาสซึม การหดตัวของเซลล์กล้ามเนื้อและการเคลื่อนที่ของเซลล์บางชนิด เช่น อะมีบา , เม็ดเลือดขาว
4.ไลโซโซม (Lysosome)
- พบเฉพาะในเซลล์สัตว์ มีกำเนิดจากกอลจิคอมเพลกซ์
- มีเอนไซม์สำหรับการย่อยสลายสารต่าง ๆ ภายในเซลล์
- ย่อยสลายเนื้อเยื่อหรือเซลล์ที่หมดอายุ เช่น การย่อยสลายคอร์พัสลูเทียมหลังตกไข่ การย่อยสลายหางลูกอ๊อดก่อนกลายเป็นกบ เรียกกระบวนการนี้ว่า ออโตลิซิส (Autolysis)
5. ร่างแหเอนโดพลาซึม (Endoplasmic reticulum)
- เป็นเมมเบรนที่เชื่อมต่อกับเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มนิวเคลียสได้ มองดูคล้ายท่อหรือช่องแคบ ๆ เรียงตัวทบไปทบมากระจายทั่วไปในไซโทพลาซึม
- ไม่พบในเซลล์ของโพรแคริโอต (แบคทีเรียและสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน)
- แบ่งออกเป็น 2 รูปแบบ คือ
F ร่างแหเอนโดพลาซึมแบบผิวขรุขระ (Rough endoplasmic reticulum ; RER)
- มีไรโบโซมเกาะที่ผิวด้านนอก
- พบมากในเซลล์ที่มีการสังเคราะห์โปรตีนหรือเอนไซม์ต่าง ๆ เช่น เซลล์ในตับอ่อน เป็นต้น
F ร่างแหเอนโดพลาซึมแบบผิวเรียบ (Smooth endoplasmic reticulum ; SER)
- ไม่มีไรโบโซมเกาะที่ผิวด้านนอก
- พบมากในเซลล์ที่มีการสังเคราะห์ไขมันหรือเซลล์ที่มีหน้าที่ที่ขับสเตรอยด์ เช่น เซลล์ในต่อมหมวกไต เป็นต้น ส่วน SER ในเซลล์ตับทำหน้าที่ขนส่งไลกโคเจนและกลูโคส

6.กอลจิคอมเพลกซ์ (Golgi complex)
- เป็นถุงแบนบางเรียบซ้อนกันเป็นตั้ง ๆ 5 - 8 ชั้น ภายในมีของเหลว ส่วนปลายทั้งสองข้างยื่นพองออกเป็นถุงเล็ก ๆ เรียกว่า เวซิเคิล (vesicle)
- มีบทบาทในการสร้างไลโซโซม
- เป็นแหล่งสะสมสารต่าง ๆ ก่อนนำไปใช้ในกิจกรรมของเซลล์
- เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์เซลลูโลสเพื่อสร้างผนังเซลล์หลังการแบ่งเซลล์
- เกี่ยวข้องกับการสร้างสารเมือกในเซลล์หมวกราก

7.ไมโทรคอนเดรีย (Mitochondria)
- เป็นแท่งหรือก้อนกลมรี เยื่อหุ้มชั้นนอกควบคุมการผ่านเข้าออกของสาร เยื่อชั้นในพับย่นไปมายื่นเข้าข้างใน เรียกว่า คริสตี (Cristae) มีของเหลวภายใน เรียกว่า แมทริกซ์ (matrix)
- มีหน้าที่สร้างพลังงานให้แก่เซลล์ (ส่วนใหญ่อยู่ในรูป ATP)
- เชื่อกันว่าไมโทรคอนเดรียเป็นโพรแคริโอตที่เข้าไปอาศัยในเซลล์ยูแคริโอตแบบ Symbiosis จนกลายเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์
8.พลาสทิด (Plastid)
- พบในเซลล์พืชและเซลล์สาหร่ายทั่วไป (ยกเว้น สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน)
- เชื่อกันว่าพลาสทิดเพิ่มจำนวนโดยการแบ่งตัวเองได้
9. แวคิวโอล (Vacuole)
- มีลักษณะเป็นถุงมีเยื่อหุ้มบาง ๆ เรียกว่า โทโนพลาสต์ (Tonoplast)
- ภายใต้มีของเหลวหรือสารหลายชนิดบรรจุอยู่ แบ่งออกเป็น 3 แบบ คือ
ฟูดแวคิวโอล (Food vacuole) เป็นแวคิวโอลที่มีอาหารอยู่ภายใน พบในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวบางชนิด เช่น อะมีบา
คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล (Contractile vacuole) เป็นแวคิวโอลที่ทำหน้าที่กำจัดของเสียหรือน้ำออกจากเซลล์ เพื่อควบคุมสมดุลของสารละลายภายในเซลล์ พบในโพรโทซัวบางชนิด เช่น พารามีเซียม
แซปแวคิวโอล (Sap vacuole) เป็นแวคิวโอลที่สะสมสารละลายต่าง ๆ เช่น โปรตีน น้ำตาล เกลือ และรงควัตถุที่ทำให้เกิดสีต่าง ๆ ได้แก่ แอนโทไซยานิน ซึ่งทำให้เซลล์กลีบดอกมีสีฟ้า ม่วงหรือแดง

10.นิวเคลียส (Nucleus) มีรูปร่างคล้ายทรงกลม โดยทั่วไปมีเพียง 1 นิวเคลียสเท่านั้น แต่ในสิ่งมีชีวิตชั้นต่ำบางชนิด มี 2 นิวเคลียส เช่น พารามีเซียม สำหรับเซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมื่อเจริญเต็มที่จะไม่มีนิวเคลียส
นิวเคลียสถือว่าเป็นศูนย์กลางควบคุมการทำงานของเซลล์ มีองค์ประกอบที่สำคัญดังนี้
1) เยื่อหุ้มนิวเคลียส (Nuclear membrane)
- เป็นยูนิตเมมเบรน 2 ชั้น ที่มีสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่านเช่นเดียวกับเยื่อหุ้มเซลล์
- เยื่อหุ้มชั้นนอกมีไรโบโซมเกาะอยู่
- ผิวของเยื่อหุ้มมีรูเล็ก ๆ (annulus) กระจายทั่วไปเป็นช่องติดต่อระหว่างของเหลวในนิวเคลียสกับของเหลวในไซโทพลาสซึม
2) นิวเคลียส (Nucleous)
- เห็นชัดเจนในภาวะปกติที่เซลล์ยังไม่มีการแบ่งตัว
- ไม่มีเยื่อหุ้ม เป็นบริเวณที่สะสม RNA และสังเคราะห์ไรโบโซม 10 เปอร์เซ็นต์ และ RNA 4 เปอร์เซ็นต์


3) โครโมโซม (Chromosome)
- เป็นเส้นใยเล็ก ๆ เรียกว่า โครมาทิน (Chromatin) ซึ่งก็คือ โมเลกุลของ DNA ที่มีโปรตีนหุ้มนั่นเอง เมื่อมีการแบ่งเซลล์ เส้นใยโครมาทินจะขดพันกันแน่นคล้ายลวดสปริงเห็นเป็นแท่ง เรียกว่า โครโมโซม (Chromosome)
- โครโมโซมประกอบด้วย 2 โครมาทิด (Chromatid) เชื่อมกันที่ เซนโทรเมียร์ (Centromere)


edit @ 2007/08/23 23:31:50