โครงสร้างเซลล์สัตว์

โครงสร้างเซลล์สัตว์

โครงสร้างพื้นฐานและหน้าที่ของเซลล์สัตว์         1. เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane)                มีลักษณะเป็นเยื่อบางๆ อยู่ล้อมรอบเซลล์ ประกอบด้วยสารประเภทโปรตีนและไขมัน มีหน้าที่ช่วยให้เซลล์คงรูปและควบคุมการแลกเปลี่ยนสารระหว่างภายในและภายนอกเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์พบได้ทั้งในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์เป็นส่วนที่มีชีวิต มีความยืดหยุ่นสามารถยืดหดได้มีลักษณะเป็นเยื่อบางๆ มีรูพรุนสำหรับให้สารละลายผ่านเข้าออกได้                                 2. ไลโซโซม ( lysosome)               พบเฉพาะในเซลล์สัตว์เท่านั้น คล้ายถุงลม รูปร่างกลมรี เส้นผ่านศูนย์กลาง ประมาณ 0.15-0.8 ไมครอน มักพบใกล้กับกอลจิบอดี ไลโซโซม ยังเป็นส่วนสำคัญ ในการย่อยสลาย มีเอนไซน์หลายชนิด จึงสามารถย่อยสลาย สารต่างๆ ภายในเซลล์ได้ดี  เป็นออร์แกแนลล์ ที่มีเมมเบรนห่อหุ้ม เพียงชั้นเดียว ซึ่งไม่ยอมให้เอนไซม์ต่างๆ ผ่านออก แต่เป็นเยื่อที่สลายตัว หรือรั่วได้ง่าย เมื่อเกิดการอักเสบของเนื้อเยื่อ หรือขณะที่มีการเจริญเติบโต เยื่อหุ้มนี้มีความทนทาน ต่อปฏิกิริยาการย่อยของเอนไซม์ ที่อยู่ภายในได้ เอนไซม์ที่อยู่ในถุงของไลโซโซมนี้ เชื่อกันว่าเกิดจากไลโซโซม ที่อยู่บน RER สร้างเอนไซม์ขึ้น แล้วส่งผ่านไปยังกอลจิบอดี แล้วหลุดเป็นถุงออกมา ไลโซโซม มีหน้าที่สำคัญ คือ             •  ย่อยสลายอนุภาค และโมเลกุลของสารอาหาร ภายในเซลล์             •  ย่อย หรือทำลายเชื้อโรค และสิ่งแปลกปลอมต่างๆ ที่เข้าสู่ร่างกายหรือเซลล์ เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาวกิน                                            •  ทำลายเซลล์ที่ตายแล้ว หรือเซลล์ที่มีอายุมาก                                                                                          •  ย่อยสลายโครงสร้างต่างๆ ของเซลล์ ์ในระยะที่เซลล์มีการเปลี่ยนแปลง และมีเมตามอร์โฟซีส                 3. Peroxisome ( microbodies)              เป็นออร์แกเนลล์ขนาดเล็ก ที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียว รูปร่างคล้ายไลโซโซม แต่สามารถแบ่งตัวได้เอง คล้ายกับไมโทคอนเดรีย และคลอโรพลาสต์ ภายในประกอบด้วย เอนไซม์หลายชนิด ที่มีหน้าที่สำคัญ ในกระบวนการเมตาบอลิสม์ ของกรดไขมัน เพอรอกซิโซมจะหลั่งเอนไซม์ชื่อ คะตะเลส  ( Catalase) มาย่อยไฮโดรเจนเพอรอกไซด์ (Hydrpgen peroxide) ซึ่งเป็นพิษต่อเซลล์ ให้กลายเป็นโมเลกุลน้ำ ในพืชเพอรอกซิโซม มีบทบาทสำคัญ คือ เปลี่ยนกรดไขมัน ที่สะสมอยู่ในเมล็ดพืช ให้เป็นคาร์โบไฮเดรต สำหรับใช้เป็นแหล่งพลังงาน ในการงอกของเมล็ด โดยผ่านวัฏจักรไกลออกซิเลท ( Glyoxylate cycle)  เป็นโครงสร้าง ที่เล็กกว่าไรโซโซม และมีจำนวนน้อย     4. โครมาทิน ( Chromatin)         เป็นส่วนของนิวเคลียส ที่ย้อมติดสี เป็นเส้นในเล็กๆ พันกันเป็นร่างแห เรียกร่างแหโครมาทิน ( Chromatin network) โดยประกอบด้วยโปรตีนรวมกับกรดดีออกซีไรโบนิคลีอิค ( deoxyribonucleic acid) หรือเรียdว่า DNA เป็นสารพันธุกรรม ที่ควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิต เส้นใยโครมาตินมีคุณสมบัติติดสีได้ดี ทำให้เห็นนิวเคลียสได้ชัดเจน โคมาทินมีคุณสมบัติติดสีได้ดี ทำให้เห็นนิวเคลียสได้ชัดเจน                   5. เซนทริโอล (centriole)              เป็นส่วนที่อยู่ใกล้นิวเคลียส พบในเซลล์สัตว์และโพรทิสต์บางชนิด มีขนาดเล็ก ใส มีรัศมีแผ่ออกมาโดยรอบมีรูปร่างคล้ายท่อทรงกระบอก ในแต่ละเซลล์จะมีเซนทริโอล 2 อัน เรียงในลักษณะตั้งฉากกัน หน้าที่ของเซนทริโอล คือ ช่วยในการเคลื่อนที่ของโครโมโซมในขณะที่มีการแบ่ง เซลล์ ช่วยในการเคลื่อนที่ของเซลล์บางชนิด      6. แวคิวโอ ( vacuole )          มีขนาดเล็กกว่าในเซลล์พืช เป็นออร์แกเนลล์ ที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียว มีลักษณะเป็นถุง มีเมมเบรน   ซึ่งเรียกว่า โทโนพลาสต์ ( tonoplast) ห่อหุ้ม ภายในมีสารต่างๆ บรรจุอยู่ โดยทั่วไป แวคิวโอลในสัตว์เป็นส่วนสำคัญในกระบวนการเอกโซไซโตซิส และ เอนโดไซโตซิส   7. เอนโดพลาสมิก เรติคูลัม ( endoplasmic reticulum : ER)           เป็นออร์แกเนล ที่มีผนังบาง 2 ชั้น มีความหนาน้อยกว่าเยื่อหุ้มเซลล์ มีลักษณะ เป็นท่อขดพับไปมา เป็นออร์แกเนล ที่เกี่ยวข้องกับ การสังเคราะห์โปรตีน ซึ่งไรโบโซม จะเกาะทางด้าน ไซโตซอลของเยื่อหุ้ม โปรตีนถูกสังเคราะห์ ข้ามเยื่อหุ้ม ของเอนโดพลาสมิก เรทิคิวลัม นอกจากจะเป็น ที่ให้ไรโบโซมเกาะอยู่แล้ว ยังทำหน้าท ี่สังเคราะห์สาร ( sterols) และ phospholipids เป็นสารที่จำเป็น ของทุกๆเยื่อหุ้ม เอนโดพลาสมิก เรทิคิวลัม ยังทำหน้าที่ ี่ขนถ่ายเอนไซม์ และโปรตีนโมเลกุล เรียกว่า การหลั่งสาร หรือกระบวนการขับสาร ออกนอกเซลล์ ( secetion) ประกอบด้วย โครงสร้างระบบท่อ ที่มีการเชื่อมประสานกัน ทั้งเซลล์ส่วนของท่อยังติดต่อ กับเยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มนิวเคลียส และกอลจิบอดีด้วย ภายในท่อมีของเหลวซึ่งเรียกว่า ไฮยาโลพลาซึม (hyaloplasm)บรรจุอยู่ และพบในยฝุคารีโอตเท่านั้น           8. นิวเคลียส (nucleus)              อยู่ในไซโทพลาซึม เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของเซลล์ นิวเคลียสทำหน้าที่ควบคุมเมแทบอลิซึมของเซลล์ ควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนและเอนไซม์ ควบคุมการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากพ่อแม่ไปสู่รุ่นลูกหลาน ควบคุมกิจกรรมต่างๆ ภายในเซลล์ ควบคุมการเจริญเติบโต และควบคุมลักษณะ  ต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต

ที่มา  https://sites.google.com/site/structureofplantandanimalcell/khorngsrang-sell-satw

โครงสร้างเซลล์พืช

โครงสร้างของเซลล์พืช

         

1. ผนังเซลล์ (Cell wall)

              ผนังเซลล์เป็นส่วนนอกสุดของเซลล์พืช สาหร่าย โพรโทซัว แบคทีเรีย เห็ดรา

(ไม่พบในเซลล์สัตว์ ) ผนังเซลล์มีหน้าที่เพิ่มความแข็งแรงให้แก่เซลล์ ส่วนประกอบที่พบคือ เส้นใยเซลลูโลสซึ่งเรียงตัวแบบไขว้กัน เป็นส่วนของเซลล์ที่ไม่มีชีวิตเมื่อเซลล์มีอายุมากขึ้นอาจมีสารอื่นมาสะสมบนเซลลูโลส เช่น เฮมิเซลลูโลส  เพกทิน  ซูเบอริน คิวทิน ลิกนิน ผนังเซลล์มัีกยอมให้สารต่าง ๆ ผ่านเข้าออกสะดวก  มีช่องเล็ก ๆ ติดต่อระหว่างเซลล์ เรียกว่า พลาสโมเดสมาตา (plasmodesmata)

2. เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane)

           เป็นเยื่อบาง ๆ ล้อมรอบไซโทพลาซึม พบในเซลล์ทุกชนิด มีความหนาประมาณ8.5  - 10 นาโนเมตร กั้นสารที่อยู่ภายในกับภายนอกเซลล์

        ทำหน้าที่ รักษาสมดุลของสารภายในเซลล์โดยการควบคุมการผ่านเข้าออกของสารระหว่างเซลล์กับสิ่งแวดล้อมภายนอก

        โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิดเรียงตัวเป็น2  ชั้น (lipid bilayer) โดยหันปลายข้างที่มีขั้ว ( ชอบน้ำ ) ออกด้านนอก  หันปลายข้างที่ไม่มีขั้ว( ไม่ชอบน้ำ ) เข้าด้านใน มีโปรตีน คอเลสเทอรอล ไกลโคลิพิด ไกลโคโปรตีน แทรกอยู่การเรียงตัวแบบนี้เรียกว่า ฟลูอิดโมเซอิกโมเดล ( Fluid mosaic model )

                                

   เยื่อหุ้มเซลล์มีสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน (semipermeable membrane) เนื่องจากเยื่อบาง ๆของเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์ มีลักษณะคล้ายคลึงกันจึงสามารถหลุดออกจากกัน และเชื่อมต่อกันได้ เช่น การเกิดเวสิเคิลของไลโซโซม  การสร้างแวคิวโอล   ก่อให้เกิดการลำเลียงสารขนาดใหญ่เข้าและออกจากเซลล์ รวมทั้งการย่อยอาหารและสิ่งแปลกปลอมในเซลล์          

3. นิวเคลียส (Nucleus)

           มีลักษณะค่อนข้างกลม ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ และการถ่ายทอดพันธุกรรมจากพ่อแม่ไปสู่ลูกหลาน

เป็นโครงสร้างที่มักพบอยู่กลางเซลล์ เมื่อย้อมสี จะติดสีเข้มทึบ สังเกตได้ชัดเจนปกติเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ทั่วไปจะมีนิวเคลียสเพียง 1  นิวเคลียส

       

 โครงสร้างนิวเคลียสแบ่งออกเป็น  2  ส่วน คือ

         เยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear envelop , nuclear membrane)

เป็นเยื่อบาง ๆ  2 ชั้น  แต่ละชั้นประกอบด้วยลิพิดเรียงตัว  2 ชั้น

มีโปรตีนแทรกเป็นระยะๆ มีช่องเล็กๆ ทะลุผ่านเยื่อหุ้ม นิวคลีโอพลาซึม คือ ส่วนต่าง ๆ ที่อยู่ใน เยื่อหุ้มนิวเคลียส

       เซลล์ที่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส เรียกว่า เซลล์ยูคาริโอต (eukaryotic cell) ได้แก่ เซลล์ของพืช สัตว์ โพรทิสต์ เซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียสเรียกว่า เซลล์โพรคาริโอต (prokaryotic cell) ได้แก่แบคทีเรีย  สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน

      

4. ไซโทพลาซึม(Cytoplasm)

         เป็นของเหลวที่อยู่ภายในเซลล์ ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ และสารประกอบต่าง ๆ เช่น น้ำตาล โปรตีน ไขมัน

      เป็นสารกึ่งแข็งกึ่งเหลว มีประมาณ 50 - 60 %  ของปริมาตรเซลล์

ทั้งหมด หรือประมาณ 3 เท่าของปริมาตรนิวเคลียส

      บริเวณติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ เรียกว่า เอ็กโทพลาซึม บริเวณด้านในเรียกว่า เอ็นโดพลาซึมเซลล์บางเซลล์ ไซโทพลาซึมจะไหลไปรอบ ๆ เซลล์ เรียกว่า ไซโคลซิส (cyclosis) ซึ่งเกิดจากการหดตัวและการคลายตัวของไมโครฟิลาเมนท์

       บริเวณเอนโดพลาซึมค่อนข้างเหลว เป็นที่อยู่ของออร์แกเนลล์ต่าง ๆ เช่น แวคิวโอล ไรโบโซม ไมโทคอนเดรีย ภายในไซโทซอลอาจพบโครงสร้างอื่น ๆ เช่น ก้อนไขมัน เม็ดสีต่าง ๆ 

5. ร่างแหเอนโดพลาซึม (Endoplasmic Reticulum)

      เป็นท่อแบนใหญ่ บางบริเวณโป่งออกเป็นถุง เรียงขนานกันเป็นชั้น ๆ ภายในมีของเหลวบรรจุอยู่มีท่อเชื่อมถึงกันเป็นร่างแหอยู่ล้อมรอบนิวเคลียส และเชื่อมกับเยื่อหุ้มนิวเคลียสที่ผิวนอกของเอนโดพลาสมิคเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม มี  2  ชนิด คือ

      เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดผิวขรุขระ (rough endoplasmic reticulum : RER)

เพราะมีไรโบโซมมาเกาะติดอยู่ทำให้มองดูคล้ายผิวขรุขระ

      เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดผิวเรียบ (smooth endoplasmic reticulum : SER)

เพราะไม่มีไรโบโซมมาเกาะผิวจึงดูเรียบ

                   

       ER ทั้งสองชนิดมีท่อเชื่อมถึงกัน

       RER เป็นบริเวณที่ไรโบโซมสังเคราะห์โปรตีน ซึ่งบรรจุในเวสิเคิล และลำเลียง

ออกนอกเซลล์ หรือส่งต่อไปยังกอลจิคอมเพล็กซ์ หรือเป็นส่วนประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์

       SER ทำหน้าที่สังเคราะห์สารสเตรอยด์  เช่น  ฮอร์โมนเพศ ไตรกลีเซอไรด์และสารประกอบคอเลสเทอรอล  รวมทั้งยังกำจัดสารพิษและควบคุมการผ่านเข้าออกของแคลเซียมไอออนในเซลล์กล้ามเนื้อยึดกระดูกและกล้ามเนื้อหัวใจ

      SER มีมากในเซลล์สมอง  ต่อมหมวกไต  อัณฑะและรังไข่

6. แวคิวโอล (Vacuole)

        คือ ถุงบรรจุสาร เป็นออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะเป็นถุง มีเมมเบรนที่เรียกว่า โทโนพลาสต์ (tonoplast) ห่อหุ้ม ภายในมีสารต่าง ๆ บรรรจุอยู่ โดยทั่วไปจะพบในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ชั้นต่ำในสัตว์ชั้นสูงไม่ค่อยพบ แวคิวโอลแแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ

    6.1 คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล(contractile vacuole)

           ทำหน้าที่รักษาสมดุลของน้ำ พบในเซลล์ อะมีบา พารามีเซียม      

                         

                                                                   

     6.2 ฟูดแวคิวโอล (food vacuole) 

      บรรจุอาหารที่รับมาจากนอกเซลล์เพื่อย่อยสลายต่อไป พบใน เซลล์เม็ดเลือดขาวและสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว                        

      6.3 แซบแวคิวโอล (sap vacuole)

        พบในเซลล์พืช ตอนอายุน้อย ๆ มีจำนวนมาก แต่เมื่ออายุมากเข้าจะรวมเป็นถุงเดียวขนาดใหญ่มีหน้าที่สะสมสาร เช่น สารสี ไอออน น้ำตาล สารพิษ     

7. คลอโรพลาสต์ (Chloroplast)

        พบเฉพาะในเซลล์พืช มีสีเขียวเพราะมีพลาสติดที่สะสมรงควัตถุสีเขียวอยู่ภายใน นั่นคือคลอโรฟีล (Chloroohyll) ทำหน้าที่ช่วยในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช

8. ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria)

           มีขนาดใหญ่ มีรูปร่างยาว กลมรี ทำหน้าที่หายใจระดับเซลล์ (กระบวนการที่น้ำตาลกลูโคสถูกเปลี่ยนเป็น ATP ซึ่งเป็นพลังงานที่เซลล์นำไปใช้ในการทำกิจกรรมต่าง ๆ)

9. กอลจิบอดี (Golgi Body) หรือกอลจิแอพพาราตัส (Golgi Apparatus)

        มีลักษณะเป็นถุงแบน ๆ วางซ้อนกัน ทำหน้าที่รับสาร เก็บสารต่าง ๆ ภายใน ตัดแต่ง ต่อเติมโปรตีนให้สมบูรณ์ แล้วเคลื่อนย้ายไปสู่จุดหมายปลายทางต่าง ๆ ทั้งภายในเซลล์และภายนอกเซลล์

        ส่วนประกอบเหล่านี้เป็นส่วนประกอบของเซลล์พืชที่ทำงานร่วมกัน ประสานกัน ทำให้พืชมีชีวิตอยู่ ช่วยสร้างออกซิเจนให้เราหายใจ และเป็นอาหารให้เราสามารถดำรงชีวิตอยู่ต่อไปได้

ที่มา
https://www.trueplookpanya.com/knowledge/content/66646/-blo-scibio-sci-

อ่านเพิ่มเติม

เซลล์ของสิ่งมีชีวิต (Cell of organisms)

เซลล์ของสิ่งมีชีวิต

เซลล์ของสั่งมีชีวิต

เซลล์ของสิ่งมีชีวิต (Cell of organisms)

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

ประวัติการศึกษาเซลล์ (Cell)

        ศตวรรษที่ 17 กาลิเลโอ ได้ประดิษฐ์แว่นขยายกำลังขยาย 2-5 เท่า ส่องดูสิ่งมีชีวิตเล็กๆ

ค.ศ.1665 Robert Hook ได้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์เลนส์ประกอบได้สำเร็จ ซึ่งมีกำลังขยาย 270 เท่า และนำไปส่องดูไม้คอร์กที่เฉือนบางๆและพบห้องว่างมากมายที่เขาเรียกว่า Cell ค.ศ.1839 ชวานน์และชไลเดน ได้เสนอ ทฤษฎีเซลล์ทฤษฎีเซลล์ (Cell Theory)เสนอโดย Schwann และ Schleiden มีใจความสำคัญว่า สิ่งมีชีวิตทั้งหลายประกอบด้วยเซลล์และผลิตภัณฑ์ของเซลล์ ในปัจจุบัน พบว่าสิ่งมีชีวิตที่ไม่ประกอบด้วยเซลล์ก็มี เช่น Virus และ Viroid เพราะเหตุว่า ไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์และโพรโทพลาซึม

   - ปี ค.ศ. 1665 รอเบิร์ต ฮุก นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ที่มีคุณภาพดี และได้ส่องดูไม้คอร์กที่เฉือนบางๆ และได้พบช่องเล็กๆ จำนวนมาก จึงเรียกช่องเล็กๆ นี้ว่า เซลล์ (cell)  เซลล์ที่ฮุกพบนั้นเป็นเซลล์ที่ตายแล้ว การที่คงเป็น

ช่องอยู่ได้ก็เนื่องจากการมีผนังเซลล์นั่นเอง
     - ปี ค.ศ. 1824 ดิวโทเชท์ ได้ศึกษาเนื้อเยื่อพืชและเนื้อเยื่อสัตว์ พบว่าประกอบด้วยเซลล์เช่นกัน แต่มีลักษณะที่แตกต่างกันอยู่บ้าง

     - ปี ค.ศ. 1831 รอเบิร์ต บราวน์ นักพฤษศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ศึกษาเซลล์ขนและเซลล์อื่นๆ ของพืช พบว่ามีก้อนกลมขนาดเล็กอยู่

ตรงกลาง จึงให้ชื่อก้อนกลมนี้ว่า นิวเคลียส (nucleus)
     - ปี ค.ศ. 1838 มัตทิอัส ยาคบ ชไลเดน นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมันได้ศึกษาเนื้อเยื่อพืชต่างๆ และสรุปว่าเนื้อเยื่อทุกชนิด

ประกอบด้วยเซลล์  

     - ปี ค.ศ. 1839 เทโอดอร์ ชวันน์ นักสัตววิทยาชาวเยอรมัน ได้ศึกษาเนื้อเยื่อสัตว์ต่างๆ แล้วสรุปว่าเนื้อเยื่อสัตว์ทุกชนิดประกอบขึ้นด้วยเซลล์ ดังนั้น ในปีเดียวกันนี้ ชวันน์และชไลเดน จึงได้ร่วมกันตั้งทฤษฎีเซลล์ (cell theory) ซึ่งมีใจความสำคัญว่า สิ่งมีชีวิตทั้งหลายประกอบขึ้นด้วยเซลล์ และเซลล์คือหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด                                                                   

      - ปี ค.ศ. 1839 พูร์คินเย นักสัตววิทยา ชาวเชโกสโลวาเกีย ได้ศึกษาไข่และตัวอ่อนของสัตว์ต่างๆ ได้พบว่าภายในมีของเหลวใส เหนียว และอ่อนนุ่ม จึงได้เรียกของเหลวใสนี้ว่า โพรโทพลาซึม (protoplasm)
     - ปี ค.ศ. 1868 ทอมัส เฮนรี ฮักซ์ลีย์ แพทย์ชาวอังกฤษศึกษาโพรโทพลาซึมและพบว่า โพรโทพลาซึมเป็นรากฐานของชีวิตเนื่องจากปฏิกิริยาต่างๆ ของเซลล์เกิดขึ้นที่โพรโทพลาซึม
     - ปี ค.ศ. 1880 วัลเทอร์ เฟลมมิง นักชีววิทยาชาวเยอรมันได้ค้นพบว่าภายในนิวเคลียสของเซลล์ต่างๆ มีโครโมโซม

องค์ประกอบของเซลล์ประกอบด้วย

1. เยื่อหุ้มเซลล์

2. นิวเคลียส

3. ไรโบโซม

4. เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม

5. กอลจิแอพพาราตัส (golgi apparatus)

6. ไลโซโซม (lysosome)

7. เพอโรซิโซม (peroxisome)

8. แวคิวโอล (vacuole)

9. ไมโทคอนเดรีย (mitochondria)

10. คลอโรพลาสต์ (chloroplasts)

11. สารโครงร่างของเซลล์ (cytoskeleton)

12. โครงสร้างผิวเซลล์ (cell surface structure)

13.โครงสร้างเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ (junction between cells)

เยื่อหุ้มเซลล์

โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์

เซลล์มีโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ 3 ส่วน คือ

1. ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ แบ่งออกเป็น

    1.1 ผนังเซลล์ (Cell Wall)

    1.2 เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell Membrane)

2. ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) ประกอบด้วย

    2.1 ไซโทซอล (Cytosol)

    2.2 ออร์แกเนลล์ (Organelles)

3. นิวเคลียส (Nucleus) ประกอบด้วย

    3.1 เยื่อหุ้มนิวเคลียส (Nuclear Membrane)

3.2 นิวคลีโอพลาซึม (Nucleoplasm) ประกอบด้วย

– โครมาทิน (Chromatin)

– นิวคลีโอลัส (Nucleolus)

หน้าที่ของโครงสร้างพื้นฐานของเซลล์

1. ผนังเซลล์ 

         เป็นโครงสร้างที่อยู่ด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์พบเฉพาะในสิ่งมีชีวิตจำพวกแบคทีเรีย สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน เห็ด รา ยีสต์ สาหร่ายทุกชนิด และพืช โดยผนังเซลล์ทำหน้าที่เพิ่มความแข็งแรงให้แก่เซลล์และทำให้เซลล์คงรูปร่าง

                                                       ภาพที่ 1 ผนังเซลล์พืช

            2. เยื่อหุ้มเซลล์
                  เป็นโครงสร้างที่พบในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ยกเว้นไวรัส เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยสารหลัก 2 ชนิด คือ ฟอสโฟลิพิดและโปรตีน โดยฟอสโฟลิพิดจะจัดเรียงตัวเป็น 2 ชั้น ซึ่งจะหันส่วนที่ไม่ชอบน้ำ (ส่วนหาง)เข้าหากัน และหันส่วนที่ชอบน้ำ (ส่วนหัว) ออกจากกัน โดยมีโมเลกุลของโปรตีนกระจายตัวแทรกอยู่ระหว่างโมเลกุลของฟอสโฟลิพิด นอกจากนี้ยังมีคอเลสเตอรอล ไกลโคโปรตีน และไกลโคลิพิดเป็นส่วนประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ด้วย

                                               ภาพที่ 2 โครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์

           เยื่อหุ้มเซลล์ทำหน้าที่ห่อหุ้มเซลล์ และรักษาสมดุลของสารภายในเซลล์โดยควบคุมการผ่านเข้าออกของสารระหว่างเซลล์กับสิ่งแวดล้อมภายนอก ดังนั้นเยื่อหุ้มเซลล์จึงมีคุณสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน (Semipermeable Membrane)

            3. ไซโทพลาซึม  ( Cytoplasm )  
                 มีลักษณะเป็นของเหลว ประกอบด้วยสารที่สำคัญปนอยู่ คือ โปรตีน ไขมัน  คาร์โบไฮเดรต และเกลือแร่ต่างๆ รวมทั้งของเสียที่เกิดขึ้น ไซโทพลาซึมเป็นศูนย์กลางการทำงานของเซลล์ เกี่ยวกับเมตาโบลิซึม ทั้งกระบวนการสร้างและสลายอินทรียสาร ไซโทพลาซึมประกอบด้วยส่วนประกอบภายในที่อาจเรียกว่า อวัยวะของเซลล์  organelle มีหน้าที่แตกต่างกัน ได้แก่

           3.1 ร่างแหเอนโดพลาซึมหรือเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (endoplasmic reticulum) มีทั้งชนิดเรียบและชนิดขรุขระ ทำหน้าที่ขนส่งสารภายในเซลล์

                                                 ภาพที่ 4 ร่างแหเอนโดพลาซึม

       

               3.2  กอลจิคอมเพลกซ์ ( golgi complex หรือ golgi bodies หรือ golgi apparatus) เป็นที่สะสมโปรตีนเพื่อส่งออกนอกเซลล์

                                      

                                                 ภาพที่ 5 กอลจิคอมเพลกซ์

                   3.3 ไมโทคอนเดรีย ( mitochondria ) มีลักษณะเป็นก้อนกลมๆ มีผนังหุ้มหนาที่ประกอบด้วยเยื่อ 2 ชั้นมีหน้าที่เผาผลาญอาหารเพื่อสร้างพลังงานให้แก่เซลล์ 

                                                     ภาพที่ 6 ไมโทคอนเดรีย 

              3.4 คลอโรพลาสต์ ( chloroplast) พบเฉพาะในเซลล์พืชมีหน้าที่ดูดพลังงานแสง เพื่อใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ( กระบวนการสร้างอาหารของพืช )

                                                     ภาพที่ 7 คลอโรพลาสต์ 

                 3.5 แวคิวโอ ( vacuole ) มีขนาดใหญ่มากในเซลล์พืช มีลักษณะเป็นถุงมีเยื่อหุ้มบางๆ และเป็นที่สะสมสารต่างๆ มีน้ำเป็นส่วนใหญ่ เรียกว่า เซลล์แซพ ( cell sap ) มีเกลือ น้ำตาล และสารเคมีอื่นๆ ละลายอยู่ภายใน

                                                        ภาพที่ 8 แวคิวโอ

                4. นิวเคลียส ( Nucleus ) 
                     มีลักษณะค่อนข้างกลม เป็นโครงสร้างของเซลล์ที่เห็นชัดอยู่ตรงกลางเซลล์ ทำหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมกิจกรรมต่างๆ  ภายในเซลล์ ถูกควบคุมโดยคำสั่งจากนิวเคลียสมีสารประกอบทางเคมีของนิวเคลียส ประกอบด้วย

      1. ดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (deoxyribonucleic acid) หรือ DNA เป็นส่วนประกอบของโครโมโซมนิวเคลียส

      2. ไรโบนิวคลีอิก แอซิด (ribonucleic acid) หรือ RNA เป็นส่วนที่พบในนิวเคลียสโดยเป็นส่วนประกอบของนิวคลีโอลัส

      3. โปรตีน ที่สำคัญคือโปรตีนฮีสโตน (histone) โปรตีนโพรตามีน (protamine) ทำหน้าที่เชื่อมเกาะอยู่กับ DNAส่วนโปรตีนเอนไซม์ส่วนใหญ่จะเป็นเอนไซม์ในกระบวนการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิก และเมแทบอลิซึมของกรดนิวคลีอิก

โครงสร้างของนิวเคลียส ประกอบด้วย 3 ส่วน คือ

     4.1 เยื่อหุ้มนิวเคลียส ( nuclear membrane)

ภาพที่ 9

            เซลล์ที่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส เรียกว่า   เซลล์ยูคาริโอต (eukaryotic cell) ได้แก่เซลล์ของพืช สัตว์ โพรทิสตเซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส เรียกว่าเซลล์โพรคาริโอต (prokaryotic cell) ได้แก่แบคทีเรีย  สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน

      4.2 โครมาทิน (chromatin)

           เป็นส่วนของนิวเคลียสที่ย้อมติดสี เป็นเส้นใยเล็กๆ พันกันเป็นร่างแห ประกอบด้วย โปรตีนหลายชนิด และ DNA มีหน้าที่ควบคุมกิจกรรมต่างๆ ของเซลล์และควบคุมการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทั่วไป

  4.3 นิวคลีโอลัส (nucleolus) 

        เป็นส่วนของนิวเคลียสที่มีลักษณะเป็นก้อนอนุภาคหนาทึบ ประกอบด้วย โปรตีน และ RNA โดยโปรตีนเป็นชนิดฟอสโฟโปรตีน (phosphoprotein) และไม่พบโปรตีนฮีสโตนเลย นิวคลีโอลัสมีหน้าที่ในการสังเคราะห์ RNA ชนิดต่างๆ ดังนั้นนิวคลีโอลัสจึงมีความสำคัญต่อการสร้างโปรตีนเป็นอย่างมาก เนื่องจากไรโบโซมทำหน้าที่สร้างโปรตีน

การสื่อสารระหว่างเซลล์

         เมื่อเท้าของเราไปสัมผัสกับตะปูที่ร้อนเราจะชักเท้าออกจากตะปูทันที แสดงว่าเซลล์รับความรู้สึกที่ผิวหนังรับความรู้สึกและสื่อสารไปยังเซลล์ประสาท นำคำสั่งที่อยู่ไขสันหลัง สังการให้เซลล์กล้ามเนื้อที่ขาหดตัวยกขาออกจากตะปู แสดงว่าเซลล์ที่อยู่ไกลกันสามารถสื่อสารกันได้โดยที่เซลล์ประสาทรับความรู้สึก เมื่อรับความรู้สึก ก็จะมีการเคลื่อนที่ของกระแสประสาทไปตามใยประสาท เมื่อกระแสประสาทเคลื่อนที่ไปที่ปลายแอกซอนของใยประสาท ก็จะมีการปล่อยสารสื่อประสาทจากเซลล์หนึ่งส่งต่อให้อีกเซลล์หนึ่งซึ่งอยู่ใกล้กับปลายแอกซอน โดยที่เยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ประสาทตัวรับจะมีโปรตีนซึ่งเป็นตัวรับสารสื่อประสาท

            การสื่อสารโดยใช้ฮอร์โมนก็เป็นอีกตัวอย่างของการสื่อสารของเซลล์ที่อยู่ไกลกัน โดยเซลล์จากต่อมไร้ท่อจะส่งสารเคมีไปตามระบบหมุนเวียนเลือด ไปยังเซลล์ของอวัยวะเป้าหมาย

   

กระบวนการสื่อสารระหว่างเซลล์มี 3 ขั้นตอน ได้แก่

       1. การรับสัญญาณ (reception) 

               หมายถึง การที่เซลล์เป้าหมายรับสัญญาณ (signal) จากภายนอกเซลล์ โดยโปรตีนตัวรับซึ่งอยู่บริเวณผิวของเซลล์เป้าหมาย จับตัวกับโมเลกุลของสารเคมีที่หลั่งออกมาจากเซลล์อื่น เช่น ฮอร์โมน สารสื่อประสาท ถ้าเป็นสเตรอยด์ ตัวรับสัญญาณจะอยู่ภายในเซลล์

       2. การส่งสัญญาณ (signal transduction) 

                เป็นการเปลี่ยนรูปแบบสัญญาณ เมื่อโมเลกุลของฮอร์โมนหรือสารสื่อประสาทจับกับโปรตีนตัวรับ ทำให้โปรตีนตัวรับเกิดการเปลี่ยนแปลงเพื่อส่งสัญญาณ

       3. การตอบสนอง (response) 

                เป็นขั้นตอนที่เซลล์เป้าหมายแสดงกิจกรรมต่างๆ ตอบสนองต่อสัญญาณที่ได้รับ เช่น การหลั่งสารออกจากเซลล์ การจัดเรียงตัวของไซโทสเกเลตอน ทำให้เซลล์เปลี่ยนรูปร่าง การตอบสนองของเซลล์มีความจำเพาะต่อสารเคมี เพราะเซลล์ต่างชนิดกันมีโปรตีนที่เป็นตัวรับต่างชนิดกัน การตอบสนองจึงขึ้นอยู่กับชนิดของโปรตีนตัวรับของเซลล์นั้นๆ สิ่งสำคัญในการตอบสนองต่อสัญญาณ คือ ความสามารถของโปรตีนตัวรับในการเปลี่ยนรูปร่างกลับไปมาได้ เพื่อให้พร้อมที่จะตอบสนองเมื่อได้รับสัญญาณใหม่

การเปลี่ยนสภาพของเซลล์และการชราภาพของเซลล์

           เซลล์เมื่อแบ่งตัวแล้วก็จะเปลี่ยนสภาพไป เพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่าง การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ทำให้ได้จำนวนเซลล์เพิ่มมากขึ้น และเป็นผลให้เกิดการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ซึ่งตามปกติแล้วจะเกิดกระบวนการต่าง ๆ 4 กระบวนการ ดังนี้

        1. การเพิ่มจำนวนเซลล์ (cell multiplication)  

                ในสิ่งมีชีวิตที่เป็นเซลล์เดียว เมื่อมีการแบ่งเซลล์ เพื่อเพิ่มจำรนวนเซลล์ก็จะทำให้เกิดการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศขึ้น ส่วนในพวกสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เมื่อเกิดปฏิสนธิแล้ว เซลล์ที่ได้ก็ คือ ไซโกต ซึ่งจะมีการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ให้มากขึ้น ผลจากการเพิ่มจำนวนเซลล์ทำให้ได้เซลล์ใหม่มากขึ้น และมีขนาดเพิ่มขึ้น การจะมีเซลล์มากน้อยแค่ไหนก็แล้วแต่ชนิดของสิ่งมีชีวิตนั้นว่ามีขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่เท่าใด

       2. การเจริญเติบโต (growth)  

               ในสิ่งมีชีวิตที่เป็นเซลล์เดียว การเพิ่มของโพรโทพลาซึมก็จัดว่า เป็นการเจริญเติบโต เมื่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิตแบ่งเซลล์ในตอนแรกเซลล์ใหม่ที่ได้จะมีขนาดเล็กกว่าเซลล์เดิม ในเวลาต่อมาเซลล์ใหม่ที่ได้จะสร้างสารต่าง ๆ เพิ่มมากขึ้นทำให้ขนาดของเซลล์ใหม่นั้นขยายขนาดขึ้น ซึ่งจัดเป็นการเจริญเติบโตด้วย ในสิ่งมีชีวิตพวกที่เป็นหลายเซลล์ ผลจากการเพิ่มจำนวนเซลล์ก็คือ การขยายขนาดให้ใหญ่โตขึ้น ซึ่งจัดเป็นการเจริญเติบโตด้วยเช่นกัน

      3. การเปลี่ยนแปลงของเซลล์  

              เพื่อไปทำหน้าที่ต่าง ๆ (cell differentiation) สิ่งมีชีวิตที่เป็นเซลล์เดียวก็มีการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ เพื่อไปทำหน้าที่ต่าง ๆ เหมือนกัน เช่น มีการสร้างเซลล์ที่ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมได้ดี เช่น การสร้าง เอนโดสปอร์ (endospore) ของแบคทีเรียในพวกสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินก็มี เช่น การสร้างเซลล์พิเศษซึ่งเรียกว่า เฮเทอโรซิสต์ (heterocyst) มีผนังหนาและสามารถจับก๊าซไนโตรเจนในอากาศเปลี่ยนเป็นสารประกอบไนโตรเจนที่มีประโยชน์ต่อเซลล์ของสาหร่ายชนิดนั้น ๆ ได้

               ในสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบมีเพศ เมื่อไข่และสเปิร์มผสมกันก็จะได้เซลล์ใหม่ คือ ไซโกต ซึ่งมีเพียงเซลล์เดียว ต่อมาไซโกตจะแบ่งตัวเพิ่มจำนวนเซลล์ให้มากขึ้น เซลล์ใหม่ ๆ ที่ได้จะเปลี่ยนแปลงไป เพื่อไปทำหน้าที่ต่าง ๆ กัน เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ ทำหน้าที่ในการหดตัว ทำให้เกิดการเคลื่อนที่หรือเคลื่อนไหว เซลล์เม็ดเลือดแดง ทำหน้าที่ลำเลียงก๊าซออกซิเจน เซลล์ประสาททำหน้าที่ในการนำกระแสประสาทเกี่ยวกับความรู้สึก และคำสั่งต่าง ๆ เซลล์ต่อมไร้ท่อ ทำหน้าที่สร้างฮอร์โมน เป็นต้น จะเห็นได้ว่าเซลล์ภายในร่างการของเราจะเริ่มต้นมาจากเซลล์เซลล์เดียวกัน แต่มีการเปลี่ยนแปลงไป เพื่อทำหน้าที่ต่าง ๆ กันไป เพื่อให้สิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ๆ สามารถดำรงชีวิตอยู่ในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ กันได้

      4. การเกิดรูปร่างที่แน่นอน (morphogenesis)  

              เป็นผลจากการเพิ่มจำนวนเซลล์การเจริญเติบโต การเปลี่ยนแปลงของเซลล์ เพื่อทำหน้าที่ต่าง ๆ ขบวนการเหล่านี้จะเกิดขึ้นในระยะเอมบริโออยู่ตลอดเวลาที่มีการสร้างอวัยวะต่าง ๆ ขึ้น อัตราเร็วของการสร้างในแต่ละแห่งบนร่างกายจะไม่เท่ากัน ทำให้เกิดรูปร่างของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดขึ้น โดยที่สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีแบบแผนและลักษณะต่าง ๆ เป็นแบบที่เฉพาะตัว และไม่เหมือนกับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ ลักษณะต่าง ๆ เหล่านี้จะเป็นลักษณะทางพันธุกรรม ซึ่งถูกควบคุมโดยจีนบนโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นๆ แบบ

ที่มา
http://thaigoodview.com/node/48923
https://www.trueplookpanya.com/knowledge/content/66976/-blo-scibio-sci- 
https://sites.google.com/site/laddawankokapan/jkjjlk