วันอาทิตย์ที่ 28 มกราคม พ.ศ. 2561
โครงสร้างของเซลล์ที่ศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
จากที่นักเรียนได้ศึกษาเซลล์ชนิดต่างๆ มาแล้ว จะพบว่าเซลล์ของสิ่งมีชีวิต มีรูปร่าง ขนาด และโครงสร้างแตกต่างกัน แต่ก็ทีส่วนที่เหมือนกัน ได้แก่ ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ ไซโทพลาซึม และนิวเคลียส นักชีววิทยาได้ใช้กล้องจุลทรรศ์อิเล็กตรอนศึกษาเซลล์ของสิ่งมีชีวิต พบว่าในไซโทพลาซึมมีโครงสร้างขนาดเล็กทำหน้าที่เฉพาะเรียกว่า ออร์แกเนลล์ (organelle) ซึ่งมีหลายชนิด มีรูปขนาด รูปร่าง จำนวน และหน้าที่ต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์
ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์
ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ หมายถึง โครงสร้างที่ห่อหุ้มไซดทพลาซึมของเซลล์ให้คงรูปร่างและแสดงขอบเขตของเซลล์ ได้แก่ ผนังเซลล์ และเยื่อหุ้มเซลล์
ผนังเซลล์ (cell wall) เป็นส่วนที่อยู่ด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์พืช สาหร่าย โพรโทซัว แบคทีเรีย และเห็ดรา แต่ไม่พบในเซลล์สัตว์ ผนังเซลล์มีหน้าที่เพิ่มความแข็งแรงให้แก่เซลล์ ผนังเซลล์ของพืชเป็นเส้นใยที่ประกอบด้วยเซลลูโลส เส้นใยเหล่านี้จัดเรียงเป็นชั้นไขว้กัน นอกจากนี้เซลล์ที่มีอายุมากขึ้นอาจมีสารอื่นมาสะสมบนเส้นใยเซลลูโลสเพิ่มมากขึ้น เช่น เฮมิเซลลูโลส เพพทิน ซูเบอลริน คิวทิน และลิกนิน เป็นต้นผนังเซลล์บางแห่งจะมีช่องเล็กๆ เป็นทางสำหรับไซโทพลาซึมจากเซลล์หนึ่งติดต่อกับไซโทพลาซึมของเซลล์ข้างเคียง เรียกบริเวณนี้ว่า พลาสโมเดสมาตา
 |
| callwall
เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane หรือ plasma membrane หรือ plasmalemma) เป็นเยื่อบางๆ ล้อมรอบไซโทพลาซึมพบในเซลล์ทุกชนิด มีความหนาประมาณ 8.5 - 10 นาโนเมตรกั้นสารที่อยู่ภายในกับนอกเซลล์และรักษาสมดุลของสารภายในเซลล์ดดยควบคุมการผ่านเข้าออกของสารระหว่างเซลล์กับสิ่งแวดล้อมภายนอก
|
 |
| cell membrane |
เยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์ส่วนใหญ่ประกอยด้วยฟอสโฟลิพิดจัดเรียงตัวเป็น 2 ชั้น โดยการหันด้านที่มีขั้วมีสมบัติชอบน้ำออกด้านนอก และด้านที่ไม่มีขั้วมีสมบัติไม่ชอบน้ำเข้าด้านในโดยมีโปรตีนแทรกอยู่ นอกจากนี้ยังมีคลอเรสเตอรอล ไกลโคลิพิด และไกลโคโปรตีนเป็นส่วนประกอบอยู่ด้วย เรียกลักษณะการจัดเรียงตัวแบบนี้ว่า ฟลูอิดโมเซอิกโมเดล
กอลจิคอมเพล็กซ์ หรือ กอลจิบอดี เป็นกลุ่มถุงลมแบนขนาดใหญ่ บริเวณตรงขอบโป่งพองใหญ่ขึ้น กอลจิคอมเพล็กซ์มักพบอยู่ใกล้กับ ER มีในเซลล์พืชและสัตว์ชั้นสูงเกือบทุกชนิด ยกเว้นเซลล์เม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่แล้วของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทำหน้าที่เติมกลุ่มคาร์โบไฮเดรตให้กับโปรตีนหรือลิพิดที่ส่งมาจาก ER เกิดเป็นไกลโคโปรตีน และ ไกลโคลิพิด แล้วสร้างเวสิเคิลบรรจุสารเหล่านี้ไว้ เพื่อส่งออกไปภายนอกเซลล์ เวสิเคิลจึงเป็นส่วนหนึ่งของกอลจิคอมเพล็กซ์ที่สร้างเป็นถุงออกมา
ไลโซโซม เป็นเวสิเคิลที่สร้างมาจากกอลจิคอมเพล็กซ์ มีลักษณะเป็นถุงลม มีเยื่อหุ้มชั้นเดียว ไม่พบในเซลล์พืช พบในเซลล์ของโพรทิสต์บางชนิด และเซลล์สัตว์เกือบทุกชนิด ยกเว้นเซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
 |
| กอลจิคอมเพล็กซ์ |
ในไลโซโวมมีเอนไซม์สำหรับย่อยอาหาร โดยไลโซโซมจะไปร่วมกับเวสิเคิลหรือแวคิวโอลที่มีอาหารอยู่ภายใน นอกจากนี้ไลโซโซมขอวงสัตว์มีกระดูกสันหลังเช่น ไลโซโซมในตับ และเซลล์เยื่อผุผนังท่อไตส่วนต้น โดยไปร่วมกับเวสิเคิลที่มีสารแปลกปลอม เมื่ออร์แกเนลล์เสื่อมสภาพไลโซโซมทำหน้าที่ทำลายออร์แกเนลล์ภายในเซลล์ เมื่อเซลล์ได้รับอันตรายหรือจะตาย ไลโซโซมจะปล่อยเอนเอนไซม์ออกมาสู่ไซโทพลาซึมเพื่อย่อยสลายเซลล์ทั้งหมด
แวลคิวโอล มีลักษณะเป็นถุงที่มีเยื่อหุ้ม สำหรับเวสิเคิลที่มีขนาดใหญ่อาจเรียกว่าแวคิวโอล แวคิวโอลมีรูปร่างและขนาดแตกต่างกัน แวคิวโอลมีหลายชนิดทำหน้าที่แตกต่างกันไป คือ คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล ทำหน้าที่รักษาสมดุลของน้ำ พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะมิบา พารามีเซียม เป็นต้น ฟูดแวคิวโอล ทำหน้าที่บรรจุอาหารที่รับมาจากภายนอกเซลล์เพื่อย่อยสลายต่อไป พบในเซลล์เม็ดเลือดขาวและสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว แวคิวโอลพบในเซลล์พืช เรียกว่า แซบแวคิวโอล ขณะที่เซลล์พืชอายุน้อยมีแวคิวโอลขนาดเล็กจำนวนมาก แต่เมื่อเซลล์มีอายุมากขึ้น แวคิวโอลเหล่านี้จะรวมเป็นถุงเดียวกันทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ทำหน้าที่สะสมสารบางชนิด เช่น สารสี ไอออน น้ำตาล กรดอะมิโน ผลึกและสารพิษต่างๆ
 |
| เเวลคิวโอล |
ไมโทคอนเดรีย เป็นแหล่งผลิตสารที่ให้พลังงานสูงแก่เซลล์ มีรูปร่างหลายแบบขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ ในเซลล์ของต่อมหมวกไตมีรูปเป็นทรงกลม ในเซลล์ตับมีรูปร่างเป็นแท่งสั้น ๆ ในเซลล์บุผิวของลำไส้เล็กมีรูปร่างค่อนค่างยาว เยื่อหุ้มไมโทคอนเดรียมี 2 ชั้น เยื่อชั้นนอกมีลักษณะเรียบ เยื่อชั้นในจะทับทบแล้วยื่นเข้าไปด้านใน ส่วนที่ยื่นเข้าไปด้านในเรียกว่า คริสตี เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว ภายในไมโทคอนเดรีย มีของเหลวบรรจุอยู่เรียกว่า เมทริกซ์ ซึ่งจะพบเอนไซม์ที่เกี่ยวกับกระบวนหายใจระดับเซลล์ และการจำลองตัวของไมโทคอนเดรีย
พลาสติด: เม็ดสีในเซลล์
 |
| ไมโทคอนเดรีย |
พลาสติด เป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น พลาสติดสีแท่งสีแตกต่างกัน จำแนกได้ 3 ชนิด
คลอโรพลาสต์ เป็นพลาสติดที่มีสีขึยวเนื่องจากมีสารคลอโรฟิลล์ เป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ เป็นแหล่งสร้างอาหารของเซลล์พืชและโพรทิสต์บางชนิด ภายในคลอโรพลาสต์มีโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นถุงแบน ๆ มีเยื่อหุ่มรียกว่า ไทลาคอยด์ และไทลาคอยเรียงซ้อนกันเรียกว่า กรานุม แต่ละกรานุมมีโครงสร้างเชื่อมต่อถึงกัน บนไทลาคอยด์มีสารที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เช่น คลอโรฟิลล์ แคโรทีนอยด์ และมีของเหลวที่เรียกว่า สโตรมา อยู่โดยรอบไทลาคอยด์ ในของเหลวนี้มีเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
 |
| พลาสติด |
โครโมพลาสต์ (chromoplast)
เป็นพลาสติดที่มีสารที่ทำให้เกิดสีต่าง ๆ ยกเว้นสีเขียว ทำให้ดอกไม้ ใบไม้และผลไม้
มีสีสันสวยงาม เช่น ผลสีแดงของพริก รากของแครอท มะละกอ มะเขือเทศ และใบไม้แก่ ๆ
เนื่องจากมีสารแคโรทีนอยด์ ให้สีส้มและสีแดง สารแซนโทฟีลล์ ให้สีเหลืองและน้ำตาล
 |
| โครโมพลาสต์ |
ลิวโคพลาสต์ (leucoplast)
เป็นพลาสติดที่ไม่มีสี มีหน้าที่สะสมเม็ดแป้งที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง
พบในเซลล์ของรากและเซลล์ที่ทำหน้าที่สะสมอาหาร เช่น มันแกว มันเทศ เผือก
พบในผลไม้ เช่น กล้วย และพบในเซลล์พืชบริเวณที่ไม่มีสี
เซนทริโอล เป็นออร์แกแนลที่ไม่มีเยื่อหุ้มพบในเซลล์สัตว์ทุกชนิดและเซลล์ของโพรตีสท์บางชนิด เซนทริโอล มีลักษณะเป็นทรงกระบอกสองอันวางตัวในแนวตั้งฉากกัน แต่ละอันประกอบด้วยไมโครทูบูล เรียงตัวกันเป็นวงกลม 9 กลุ่มและในแต่ละกลุ่มประกอบด้วยไมโครทูบูล 3 อันตรงกลางไม่มีไมโครทูบูลอยู่ โครงสร้างของเซนทริโอลจึงเป็นแบบ 9+0 (9+0 = 27 )
ไซโทสเกเลตอน (cytoskeleton) เป็นเส้นใยโปรตีนที่เชื่อมโยงกันเป็นร่างแหเพื่อค้ำจุลรูปร่างของเซลล์และเป็นที่ยึดเกาะของออร์แกเนลล์ เช่น ไมโทคอนเดรีย และยังทำหน้าที่ลำลเยงออร์แกเนลล์ให้เคลื่อนที่ภายในเซลล์ ไซโทสเกเลตอนในเซลล์พืชและสัตว์ แบ่งได้เป็น 3 ชนิด ตามชนิดของหน่วยย่อยที่เป็นองค์ประกอบได้แก่
 |
| ไซโทสเกเลตอน |
1. ไมโครฟิลาเมนท์ (microfilament) ประกอบด้วยเส้นใยโปรตีนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ประมาณ 7 นาโนเมตร เกิดจากโปรตีนแอกทินซึ่งมีรูปร่างกลมต่อกันเป็นสาย 2 สายพันบิดกันเป็นเกลียวคล้ายสายสร้อยไข่มุก ทำหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของเซลล์
2. ไมโครทิวบูล(microtubules)เป็นหลอดกลวงมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 นาโนเมตร เกิดจากโปรตีนที่เรียกว่า ทูบูลิน (tubulin) เรียงต่อกันเป็นสาย ไมโครทิวบูล เป็นโครงสร้างของเส้นใยสปินเดิล ซิเลีย เซนทริโอด แฟลเลลัม และยังทำหน้าที่ยึดและลำเลียงออร์แกเนลล์ภายในเซลล์
3. อินเทอร์มิเดียทฟิลาเมนท์ (intermediate filament) เป็นเส้นใยที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8-10 นาโนเมตร ประกอบด้วยมีเส้นใยโปรตีนหน่วยย่อย ซึ่งเรียงตัวเป็นสายยาว ๆ 4 สาย 8 ชุด พันบิดกันเป็นเกลียว
ไซโทซอล เป็นส่วนของไซโทพลาสซึมมีลักษณะเป็นสารกึ่งแข็งกึ่งเหลวมีอยู่ประมาณร้อยละ 50-60 ของปริมาตรเซลล์ทั้งหมด เซลล์ส่วนใหญ่มักมัปริมาตรของไซโทสเกเลตอนประมาณ 3 เท่าของปริมาตรนิวเคลียส บริเวณด้านนอกที่อยู่ติดกับเยื่อหุ้มเซลล์เรียกว่า เอกโทพลาซึม (ectoplasm) บริเวณด้านในเรียกว่า เอนโดพลาสซึม (endoplasm) เซลล์บางเซลล์มีการไหลของไซโทพลาสซึมไปรอบ ๆ เซลล์
เรียกว่า ไซโคลซิส (cyclosis) เป็นผลจากการหดและคลายของไมโครฟิลาเมนท์ บริเวณเอนโดพลาสซึม
มีลักษณะค่อนข้างเหลวเป็นที่อยู่ของออร์แกเนลล์ต่าง ๆ นอกจากนี้ในไซโทซอลยังอาจพบโครงสร้างอื่น ๆ เช่น ก้อนไขมัน เม็ดสีต่าง ๆ เป็นต้น
