ความหมายของเซลล์ ประเภทของเซลล์
คำว่า เซลล์ มาจากภาษาละติน cella ซึ่งมีความหมายว่า ห้องเล็กๆ
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต่างก็ประกอบด้วยเซลล์ (cell) ซึ่งเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดที่สามารถบ่งบอกถึงคุณสมบัติและแสดงความเป็นสิ่งมีชีวิตอย่างชัดเจนสมบูรณ์ เซลล์ช่วยในการสร้างและซ่อมแซมผิวหนัง กล้ามเนื้อ กระดูก และอวัยวะต่างๆ ของร่างกาย
1
แบ่งตามลักษณะของการมีเยื่อหุ้มนิวเคลียส ได้ 2 ชนิด คือ
1. โปรคาริโอติกเซลล์ เป็นเซลล์ของสัตว์ชั้นต่ำ ได้แก่ ไซยาโนแบคทีเรีย แบคทีเรียและไมโคพลาสมา มีสารพันธุกรรมอยู่ในบริเวณโครงสร้างที่เรียกว่า นิวคลีออยด์ ซึ่งปราศจากเยื่อหุ้มนิวเคลียส และไม่มีโปรตีนฮีสโตน
2. ยูคาริโอติกเซลล์ เป็นเซลล์ของสิ่งมีชีวิตชั้นสูง เห็ด รา พืชและสัตว์ เซลล์ชนิดนี้มีขนาดใหญ่กว่าชนิดแรก และมีนิวเคลียสที่เห็นได้ชัดเจน แยกจากบริเวณไซโตพลาสซึม และมีเยื่อหุ้มนิวเคลียสหุ้มรอบ สารพันธุกรรมมีโปรตีนฮีสโตนเป็นส่วนประกอบ
(ที่มา //biology4isc.weebly.com/4-cell-theory.html)
2 แบ่งตามความแตกต่างขององค์ประกอบภายในเซลล์ ได้ 3 ประเภท คือ เซลล์สัตว์ เซลล์พืช และเซลล์ของแบคทีเรีย โดยเซลล์สัตว์ต่างจากเซลล์พืชที่ เซลล์สัตว์ไม่มีผนังเซลล์และไม่มีรงควัตถุที่ใช้ในการสังเคราะห์แสง สำหรับเซลล์แบคทีเรียมีความซับซ้อนขององค์ประกอบภายในเซลล์น้อยกว่าเซลล์สัตว์และเซลล์พืชมาก เช่น ไม่มีเยื่อหุ้มสารพันธุกรรม เป็นต้น
องค์ประกอบของเซลล์
(ที่มา //sites.google.com/site/mrpond555/sell-phuch-laea-sell-satw)
เซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีส่วนประกอบที่เป็นโครงสร้างพื้นฐาน 3 ส่วนใหญ่ ๆ คือ
1.นิวเคลียส (nucleus) ประกอบด้วย
- เยื่อหุ้มนิวเคลียส
- สารในนิวเคลียส (nucleoplasm) ได้แก่ นิวคลีโอลัสและโครมาทิน
2.ไซโตพลาสซึม (cytoplasm) ประกอบด้วย
- ไซโทซอล (cytosol)
- ออร์กาแนลล์ (organelles)
3.ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วย
- ผนังเซลล์ (cell wall)
- เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane)
1. นิวเคลียส (Nucleus)
(ที่มา //jrobinsonjparletteorganelles.weebly.com/-nucleus–its-parts.html)
นิวเคลียสเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของเซลล์ เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม เพราะเป็นที่บรรจุสารพันธุกรรมและควบคุมการทำงานของเซลล์
โครงสร้างของนิวเคลียส แบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือ
- เยื่อหุ้มนิวเคลียส (Nuclear Membrane) เป็นเยื่อบางๆ 2 ชั้นอยู่รอบนิวเคลียส มีสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่านเช่นเดียวกับเยื่อหุ้มเซลล์ มีรูเล็ก ๆ (nuclear pore) กระจายอยู่ทั่วไปเพื่อเป็นช่องทางแลกเปลี่ยนของสารระหว่างนิวเคลียสกับไซโทพลาซึม โดยบริเวณเยื่อชั้นนอกจะมีไรโบโซมเกาะติดอยู่ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีน
- สารในนิวเคลียส (nucleoplasm) เป็นของเหลวภายในนิวเคลียสมีลักษณะข้นเหนียว ประกอบด้วย นิวคลีโอลัส (nucleolus) และโครมาทิน (chromatin) นอกนั้นเป็นนิวเคลียร์เมทริกซ์
สารประกอบทางเคมีของนิวเคลียส ประกอบด้วย
- ดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (deoxyribonucleic acid) หรือ DNA เป็นส่วนประกอบของโครโมโซมนิวเคลียส
- ไรโบนิวคลีอิกแอซิด (ribonucleic acid) หรือ RNA เป็นส่วนที่พบในนิวเคลียสโดยเป็นส่วนประกอบของนิวคลีโอลัส
สรุปหน้าที่หลักของนิวเคลียส คือ ควบคุมกิจกรรมต่างๆ ในเซลล์ การทำงานของนิวเคลียส มีความสัมพันธ์กับออร์แกเนลล์ต่างๆ ในไซโทพลาซึม
2. ไซโทพลาสซึม (cytoplasm)
(ที่มา //philschatz.com/anatomy-book/contents/m46023.html)
ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ
2.1 ไซโตซอล (Cytosal หรือ Cytoplasmic Matrix) เป็นของเหลวที่ประกอบด้วยสารอินทรีย์ และ สารอนินทรีย์ รวมถึงสารแขวนลอยต่าง ๆ มีลักษณะคล้ายวุ้น เป็นแหล่งของปฏิกิริยาเคมี เซลล์ส่วนใหญ่มักมีปริมาตรของไซโทซอล ประมาณ 3 เท่า ของปริมาตรนิวเคลียส
2.2 ออร์แกเนลล์ (Organelles) เป็นโครงสร้างที่ทําหน้าที่เป็นอวัยวะของเซลล์ ออร์แกเนลล์มีหลายชนิดและทำหน้าที่ต่างๆ กัน เช่น ทำหน้าที่เก็บสะสมอาหาร ทำลายสิ่งที่เป็นของเสีย
ออร์แกเนลล์ที่พบเฉพาะในเซลล์พืช ได้แก่ คลอโรพลาสต์และแวคิวโอล
ออร์แกเนลล์ที่พบเฉพาะในเซลล์สัตว์ คือ เซนทริโอล
ออร์แกเนลล์ที่พบในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ เช่น ร่างแหเอนโดพลาซึม กอลจิบอดี และไมโทคอนเดรีย
ออร์แกแนลล์จำแนกตามจำนวนชั้นของเยื่อหุ้ม แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
1. ออร์แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม ได้แก่
- ไรโบโซม (Ribosome) มีขนาดเล็กมาก ไรโบโซมเกาะรวมกับร่างแหเอนโดพลาสมิคเรติคิวลัม ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนเพื่อการส่งออกนอกเซลล์
(ที่มา //www.news-medical.net/life-sciences/Ribosome-Function-in-Cells.aspx)
- เซนทริโอล (centriole) มีลักษณะเป็นทรงกระบอกสองอันวางตัวในแนวตั้งฉากกัน อยู่ใกล้ๆ กับเยื่อหุ้มนิวเคลียส แต่ละอันประกอบด้วยหลอดเล็กๆ เรียกว่า ไมโครทิวบูล (microtubule) เรียงตัวกันเป็นกลุ่ม ๆ กลุ่มละ 3 หลอด มีทั้งหมด 9 กลุ่ม
(ที่มา //sites.google.com/a/asu.edu/the-almighty-cell/the-source/animal-cell/centriole)
- ไซโทสเกลลาตอน (cytoskeleton) เป็นเส้นใยโปรตีนที่เชื่อมโยงกันเป็นร่างแหเพื่อค้ำจุนรูปร่างของเซลล์และเป็นที่ยึดเกาะของออร์แกเนลล์ให้อยู่ตามตำแหน่งต่าง ๆ จึงเปรียบคล้ายกับโครงกระดูกของเซลล์
(ที่มา //online.science.psu.edu/biol011_active002/node/4184)
2. ออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม
2.1 ออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียว เช่น
- เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (Endoplasmic reticulum : ER) มีลักษณะเป็นท่อแบนใหญ่ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท
1. เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบผิวขรุขระ (Rough Endoplasmic reticulum , r-ER ) ที่ผิวนอกของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม มีไรโบโซมเกาะอยู่ทำให้มองดูคล้ายผิวขรุขระ ทำหน้าที่สร้างสารประเภทโปรตีนสำหรับส่งออกไปใช้ภายนอกเซลล์
(ที่มา //introducingorganelles.weebly.com/rough-and-smooth-endoplasmic-reticulum.html)
2. เอนโดรพลาสมิกเรติคูลัมแบบผิวเรียบ (Smooth Endoplasmic reticulum , s-ER) ลักษณะเป็นร่างแหที่ไม่มีไรโบโซมเกาะอยู่บนผิวเมมเบรน ทำหน้าที่สร้างสารประเภทลิพิด (Lipid) สเตียรอยด์ (Steroid) และกำจัดสารพิษ
(ที่มา //www.haikudeck.com/smooth-endoplasmic-reticulum-education-presentation-mU79vmuiS2)
- กอลจิแอพพาราตัส (Golgi apparatus) หรือ กอลจิบอดี (Golgi body) มีลักษณะเป็นกลุ่มของถุงกลมแบน ๆ คล้ายจาน เรียกว่า ซิสเทอร์นา (cisterna) เรียงซ้อนกันเป็นชั้นๆ บริเวณตรงขอบโป่งพองเป็นถุงเล็กๆ เรียก เวสิเคิล (vesicle) กอลจิแอพพาราตัสเป็นแหล่งรวบรวม บรรจุและขนส่ง มีหน้าที่เติมกลุ่มคาร์โบไฮเดรตให้กับโปรตีนหรือลิพิดที่ส่งมาจาก r-ER เกิดเป็นไกลโคโปรตีน และไกลโคลิพิด แล้วสร้างเวสิเคิลบรรจุสารเหล่านี้ไว้ เพื่อส่งออกไปภายนอกเซลล์ นอกจากนี้ยังมีส่วนสำคัญในการสร้างผนังเซลล์ และสารเคลือบเยื่อหุ้มเซลล์
(ที่มา //www.shutterstock.com/image-vector/golgi-apparatus-diagram-470075903)
- ไลโซโซม (Lysosome) มีกำเนิดมาจากเอนโดพลามิกเรติคิวลัม และกอลจิแอพพาราตัส เป็นถุงเล็กๆบรรจุเอนไซม์ มีหน้าที่เก็บสะสมเอนไซม์ที่ใช้ย่อยสลายสารอาหารทั้งคาร์โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน และกรดนิวคลีอิก ย่อยออร์แกเนลล์ที่หมดอายุของเซลล์ตัวเอง (autolysis) หรือสิ่งแปลกปลอม เช่น แบคทีเรียเข้าสู่ร่างกาย หางลูกอ๊อดที่หดสั้นลง
(ที่มา //mrmitchellsbiology.weebly.com/lysosome.html)
- แวคิวโอล (Vacuole) เป็นถุงบรรจุสารที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียว มีรูปร่างและขนาดแตกต่างกัน แวคิวโอลมีหลายชนิดทำหน้าที่แตกต่างกันไป คือ
- คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล (contractile vacuole) ทำหน้าที่ขับน้ำที่มากและของเสียออกจากเซลล์ พบในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะมีบา พารามีเซียม
- ฟูดแวคิวโอล (food vacuole) เกิดจากเซลล์เม็ดเลือดขาว สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวไฮดรา นำอาหารจากภายนอกเข้าสู่เซลล์เพื่อย่อยสลายด้วยเอนไซม์จากไลโซโซมต่อไป
- แซบแวคิวโอล (sap vacuole) เป็นแวคิวโอลที่พบในเซลล์พืช ขณะที่เซลล์พืชอายุน้อยมีแวคิวโอลขนาดเล็กจำนวนมาก แต่เมื่อเซลล์มีอายุมากขึ้น แวคิวโอลเหล่านี้จะรวมเป็นถุงเดียวกันทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ทำหน้าที่สะสมสารบางชนิด เช่น น้ำ แก๊ส เกลือ รงควัตถุ ไอออน น้ำตาล กรดอะมิโน ผลึกและสารพิษต่างๆ สีของกลีบดอกไม้สีแดง ม่วง น้าเงิน มีสารสีแอนไธไซยานิน (Anthocyanin) ละลายอยู่ในแซบแวคิวโอล
(ที่มา //en.wikipedia.org/wiki/Vacuole)
2.2 ออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มสองชั้น ได้แก่
- ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) มีรูปร่างค่อนข้างยาว เยื่อหุ้มไมโทคอนเดรียมี 2 ชั้น ภายในไมโทคอนเดรียมีของเหลวบรรจุอยู่เรียกว่า เมทริกซ์ (matrix) มีสารพันธุกรรมเป็น DNA ควบคุมการสร้างโพลีเพปไทด์ เซลล์ที่ทำกิจกรรมมากจะมีไมโทคอนเดรียมาก เช่น เซลล์ตับสร้างน้ำดี
- พลาสติด (plastid) คือ เม็ดสีในเซลล์ จำแนกได้ 3 ชนิด ได้แก่ คลอโรพลาสต์ โครโมพลาสต์ และลิวโคพลาสต์
(ที่มา //sites.google.com/site/plantnaru/swn-prakxb-laea-xwaywa-phayni-sell/plastid)
คลอโรพลาสต์ (chloroplaast) เป็นพลาสติดที่มีสีเขียว เรียก เม็ดสีคลอโรฟิลล์
โครโมพลาสต์ (chromoplast) เป็นพลาสติดที่มีสารที่ทำให้เกิดสีต่าง ๆ ยกเว้นสีเขียว เช่น สารแคโรทีนอยด์ ให้สีส้มและสีแดง สารแซนโทฟีลล์ ให้สีเหลืองและน้ำตาล
ลิวโคพลาสต์ ( leucoplast) เป็นพลาสติดที่ไม่มีสี ทำหน้าที่สะสมเม็ดแป้งที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง พบในเซลล์ของรากและเซลล์ที่ทำหน้าที่สะสมอาหาร เช่น มันแกว มันเทศ เผือก พบในผลไม้ เช่น กล้วย และพบในเซลล์พืชบริเวณที่ไม่มีสี
3. ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ ทำหน้าที่ห่อหุ้มองค์ประกอบภายในเซลล์ให้คงรูปอยู่ได้ ประกอบด้วย
3.1 เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell Membrane หรือ plasma membrane ) เป็นเยื่อบางๆ ล้อมรอบไซโทพลาสซึม ในเซลล์ทุกชนิด มีความหนาประมาณ 7 – 11 นาโนเมตร กั้นสารที่อยู่ภายในกับนอกเซลล์และรักษาสมดุลของสารภายในเซลล์ โดยควบคุมการผ่านเข้าออกของสารระหว่างเซลล์กับสิ่งแวดล้อมภายนอก
(ที่มา //socratic.org/questions/what-biomolecules-are-found-in-the-cell-membrane)
โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิดเรียงตัวเป็น 2 ชั้น (lipid bilayer) โดยหันปลายข้างที่มีขั้ว (ชอบน้ำ) ออกด้านนอก หันปลายข้างที่ไม่มีขั้ว (ไม่ชอบน้ำ) เข้าด้านใน มีโปรตีน คอเลสเทอรอล ไกลโคลิพิด ไกลโคโปรตีน แทรกอยู่ การเรียงตัวแบบนี้เรียกว่า ฟลูอิดโมเซอิกโมเดล ( Fluid mosaic model )
3.2 ผนังเซลล์ (Cell wall) มีหน้าที่เพิ่มความแข็งแรงให้กับเซลล์ ประกอบด้วยเซลลูโลสเป็นส่วนใหญ่ และสารพวกลิกนิน คิวติน เพคติน ซูเบอริน แทรกปะปนกับเซลลูโลส ถึงแม้ผนังเซลล์จะหนา แต่มักจะยอมให้สารเกือบทุกชนิดผ่านเข้าออกอย่างสะดวก (permable membane)
(ที่มา //www.buzzle.com/articles/organelles-and-their-functions.html)
INTRODUCTION TO CELLS
Plant Cells
Animal Cell
โครงสร้างและหน้าที่ของผนังเซลล์