เรื่องที่ 1 เซลล์
เซลล์ (Cell) หมายถึง หน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต ซึ่งจะทำหน้าที่
เป็นโครงสร้างและหน้าที่ของการประสานและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต
หรือกล่าวได้ว่า เซลล์หลายๆเซลล์รวมกันเป็นเนื้อเยื้อและอวัยวะต่างๆนนั้นเอง
โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์
เซลล์ทั่วไปถึงจะมีขนาด รูปร่าง และหน้าที่แตกต่างกันอย่างไรก็ตาม
แต่ลักษณะพื้นฐานภายในเซลล์มักไม่แตกต่างกัน ซึ่งจะประกอบด้วย
โครงสร้างพื้นฐานที่คล้ายคลึงกันดังนี้
1. ส่วนห่อหุ้มเซลล์ เป็นส่วนของเซลล์ที่ทำหน้าที่ห่อหุ้มองค์ประกอบ
ภายในเซลล์ให้คงรูปอยู่ได้ ได้แก่
1.1 เยื้อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) เยื่อหุ้มเซลล์มีชื่อเรียกได้หลายอย่าง
เช่น พลาสมา เมมเบรน (Plasma membrane) ไซโทพลาสมิก เมมเบรน
(Cytoplasmic membrane)
หน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์ คือ
1. ห่อหุ้มส่วนของโพรโทพลาสซึมที่อยู่ข้างใน ทำให้เซลล์แต่ละเซลล์
แยกออกจากกัน นอกจากนี้ยังหุ้มออแกเนลล์ อีกหลายชนิดด้วย
2. ช่วยควบคุมการเข้าออกของสารต่างๆ ระหว่างภายในเซลล์และสิ่งแวดล้อม
ซึ่งจะยินยอมให้สารบางชนิดเท่านั้น ที่ผ่านเข้าออกได้ซึ่งการผ่านเข้าออก
จะมีอัตราเร็วที่แตกต่างกัน
1.2 ผนังเซลล์ (Cell wall) เป็นส่วนที่อยู่นอกเซลล์ พบได้ใน เซลล์พืช
สาหร่าย แบคทีเรีย และรา ผนังเซลล์ทำหน้าที่ป้องกันและให้ความแข็งแรง
แก่เซลล์
1.3 สารเคลือบเซลล์ (Cell coat) เป็นสารที่เซลล์สร้างขึ้นมาเพื่อห่อหุ้มเซลล์
อีกชั้นหนึ่ง เป็นสารที่มีความแข็งแรง ไม่ละลายน้ำ ทำให้เซลล์คงรูปร่างได้
และช่วยลดการสูญเสียน้ำ
2. โพรโทพลาสซึม (Protoplasm)
โพรโทพลาสซึม เป็นส่วนของเซลล์ที่อยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมด
ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับ การเจริญและการดำรงชีวิตของเซลล์
โพรโทพลาสซึมของเซลล์ต่างๆ จะประกอบด้วยธาตุที่คล้ายคลึงกัน
4 ธาตุหลัก คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน
ซึ่งรวมกันถึง 90% ส่วนธาตุที่มีน้อยก็คือ ทองแดง สังกะสี อะลูมิเนียม
โคบอลต์ แมงกานีส โมลิบดินัม และบอรอน ธาตุต่างๆ เหล่านี้ จะรวม
ตัวกันเป็นสารประกอบต่างๆ ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของเซลล์และสิ่งมีชีวิต
โพรโทพลาสซึม ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ
2.1 ไซโทพลาสซึม (Cytoplasm) คือส่วนของโพรโทพลาสซึม
ที่อยู่นอกนิวเคลียส โดยทั่วไปประกอบด้วย
2.1.1 ออร์แกเนลล์ (Organell) เป็นส่วนที่มีชีวิต ทำหน้าที่คล้าย ๆ กับอวัยวะ
ของเซลล์แบ่งเป็นพวกที่มีเยื่อหุ้ม และพวกที่ไม่มีเยื่อหุ้ม
ออร์แกเนลที่มีเยื่อหุ้ม (Membrane b bounded organell) ได้แก่
1) ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) ส่วนใหญ่จะมีรูปร่างกลม ท่อนสั้น
ท่อนยาว หรือกลมรีคล้ายรูปไข่ ภายในไมโทคอนเดรีย มีของเหลว
ซึ่งประกอบด้วยสารหลายชนิด เรียกว่า มาทริกซ์ (Matrix)
ไมโทคอนเดรียนอกจากจะมีสารประกอบเคมีหลายชนิดแล้ว
ยังมีเอนไซม์ที่สำคัญในการสร้างพลังงานจากการหายใจ และ
พบเอนไซม์ในการสังเคราะห์ DNA สังเคราะห์ RNA และโปรตีนด้วย
หน้าที่ของไมโทคอนเดรีย คือเป็นแหล่งสร้างพลังงานของเซลล์
โดยการหายใจ ระดับเซลล์ในช่วงวัฎจักรเครบส์ ที่มาทริกซ์และ
ระบบขนส่งอิเลคตรอนที่คริสตี
2) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (Endoplasmic reticulum : ER)
เป็นออร์แกเนลล์ที่มี เมมเบรนห่อหุ้ม ประกอบด้วยโครงสร้าง
ระบบท่อที่มีการเชื่อมประสานกันทั้งเซลล์ ส่วนของท่อยังติดต่อ
กับเยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มนิวเคลียสและกอลจิบอดีด้วย ภายในท่อ
มีของเหลวซึ่งเรียกว่า ไฮยาโลพลาสซึม (Hyaloplasm) บรรจุอยู่
เอนโดพลาสมิเรติคูลัมแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
2.1) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดเรียบ
2.2) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดขรุขระ
3) กอลจิบอดี (Golgi body) มีชื่อเรียกหลายอย่างคือ กอลจิคอมเพลกซ์
(Golgi complex) กอลจิแอพพาราตัส (Golgi apparatus) ดิกไทโอโซม
(Dictyosome) มีรูปร่างลักษณะ เป็นถุงแบนๆ หรือเป็นท่อเรียงซ้อนกัน
เป็นชั้นๆ พบในเซลล์สัตว์ที่มีกระดูกสันหลังมากกว่าในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง
มีหน้าที่สำคัญ คือ เก็บสะสมสารที่เซลล์สร้างขึ้น ก่อนที่จะปล่อยออก
นอกเซลล์ ซึ่งสารส่วนใหญ่เป็นสารโปรตีน
4) ไลโซโซม (Lysosome) เป็นออร์แกเนลล์ที่มีเมมเบรนห่อหุ้มเพียง
ชั้นเดียว รูปร่างวงรี พบเฉพาะในเซลล์สัตว์เท่านั้น มีหน้าที่ 4 ประการคือ
1. ย่อยสลายอนุภาคและโมเลกุลของสารอาหารภายในเซลล์
2. ย่อยหรือทำลายเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอมต่างๆ ที่เข้าสู่ร่างการ
หรือเซลล์ เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาวกิน และย่อยสลายเซลล์แบคทีเรีย
3. ทำลายเซลล์ที่ตายแล้ว หรือ เซลล์ที่มีอายุมากโดยเยื่อของไลโซโซม
จะฉีกขาดได้ง่าย แล้วปล่อยเอนไซม์ออกมาย่อยสลายเซลล์ดังกล่าว
4. ย่อยสลายโครงสร้างต่างๆ ของเซลล์ในระยะที่เซลล์มีการ
เปลี่ยนแปลงและ มีเมตามอร์โฟซีส (Metamorphosis)
5) แวคิวโอล (Vacuole) เป็นออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะเป็นถุง
มีเมมเบรนซึ่งเรียกว่า โทโนพลาสต์ (Tonoplast) ห่อหุ้ม ภายในมี
สารต่างๆบรรจุอยู่แวคิวโอลแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
5.1) แซปแวคิวโอล (Sap vacuole) พบเฉพาะในเซลล์พืชเท่านั้น
5.2) ฟูดแวคิวโอล (Food vacuole) พบในโพรโทซัวพวกอะมีบา
และพวกที่มีขนซีเรียส นอกจากนี้ ยังพบในเซลล์เม็ดเลือดขาว
5.3) คอนแทรกไทล์แวคิวโอล (Contractile vacuole) พบในโพรโทซัวน้ำจืด
เช่น อะมีบา พารามิเซียม ทำหน้าที่ขับถ่ายน้ำที่มากเกินความต้องการ
และของเสียที่ละลายน้ำออกจากเซลล์ และควบคุมสมดุลน้ำภายใน
เซลล์ให้พอเหมาะด้วย
6) พลาสติด (Plastid) เป็นออร์แกเนลล์ที่พบได้ในเซลล์พืชและสาหร่าย
ทั่วไป ยกเว้น สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ในโพรโทซัว เช่น ยูกลีนา
วอลวอกซ์ เป็นต้น
พลาสติด แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
6.1) ลิวโคพลาสต์ (Leucoplast) เป็นพลาสติดที่ไม่มีสี
6.2) โครโมพลาสต์ (Chromoplast) เป็นพลาสติดที่มีรงควัตถุสีอื่นๆ
นอกจากสีเขียว เช่น แคโรทีน (Carotene) ให้สีส้มและแดง
แซนโทฟีลล์ (XanthophyII) ให้สีเหลืองน้ำตาล โครโมพลาสต์
พบมากในผลไม้สุก เช่น มะละกอ มะเขือเทศ กลีบของดอกไม้
6.3) คลอโรพลาสต์ (Chloroplast) เป็นพลาสติดที่มีสีเขียว
ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารคลอโรฟีลล์ ภายในคลอโรฟีลล์ประกอบด้วย
ส่วนที่เป็นของเหลวเรียกว่า สโตรมา (Stroma) มีเอนไซม์ที่เกี่ยวข้อง
กับการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบที่ไม่ต้องใช้แสง (Dark reaction)
อีกส่วนหนึ่งเป็นเยื่อที่เรียงซ้อนกัน เรียกว่า กรานา (Grana)
ระหว่างกรานาจะมีเยื่อเมมเบรน เชื่อมให้กรานาติดต่อถึงกัน เรียกว่า
อินเตอร์กรานา (Intergrana) ทั้งกรานาและอินเตอร์กรานาเป็นที่
อยู่ของคลอโรฟิลล์ รงค์วัตถุอื่นๆ และพวกเอนไซม์ ที่เกี่ยวข้องกับ
การสังเคราะห์ด้วยแสงแบบที่ต้องใช้แสง (Light reaction)บรรจุอยู่
หน้าที่สำคัญของ คลอโรพลาสต์ก็คือ การสังเคราะห์ด้วยแสง
(Photosynthesis) โดยแสงสีแดงและแสงสีน้ำเงิน เหมาะสม
ต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงมากที่สุด
ออร์แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม (Nonmembrane bounded oranell)
1) ไรโบโซม(Ribosome) เป็นออร์แกเนลล์ขนาดเล็กพบได้ในสิ่งมีชีวิตทั่วไป
ประกอบด้วยสารเคมี 2 ชนิด คือ กรดไรโบนิวคลีอิก (Ribonucleic
acid : RNA) กับโปรตีนอยู่รวมกันเรียกว่า ไรโบนิวคลีโอโปรตีน
(Ribonucleoprotien)ไรโบโซมมีทั้งที่อยู่เป็นอิสระในไซโทพลาซึม
และ เกาะอยู่บนเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (พบเฉพาะในเซลล์ยูคาริโอตเท่านั้น)
พวกที่เกาะอยู่ที่ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมจะพบมากในเซลล์ต่อมที่
สร้างเอนไซม์ต่างๆ พลาสมาเซลล์เหล่านี้ จะสร้างโปรตีนที่นำไปใช้
นอกเซลล์เป็นสำคัญ )
2) เซนทริโอล (Centriole) มีลักษณะคล้ายท่อทรงกระบอก 2 อัน
ตั้งฉากกัน พบเฉพาะ ในเซลล์สัตว์และโพรทิสต์บางชนิด มีหน้าที่
เกี่ยวกับการแบ่งเซลล์
3. นิวคลีโอลัส (Nucleolus) เป็นส่วนของนิวเคลียสที่มีลักษณะ
เป็นก้อนอนุภาคหนาทึบ นิวคลีโอลัสพบเฉพาะเซลล์ของพวก
ยูคาริโอตเท่านั้น เซลล์อสุจิ เซลล์เม็ดเลือดแดงที่เจริญเติบ
โตเต็มที่ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมและเซลล์ไฟเบอร์ของกล้ามเนื้อ
จะไม่มีนิวคลีโอลัส นิวคลีโอลัสประกอบด้วย โปรตีน และ RNA
เรื่องที่ 2 กระบวนการแบ่งเซลล์
การแบ่งเซลล์มี 2 ขั้นตอน คือ
1. การแบ่งนิวเคลียส (Karyokinesis) จะมี 2 แบบ คือ
1.1 การแบ่งแบบ ไมโทซิส (mitosis)
1.2 การแบ่งแบบ ไมโอซิส ( meiosis)
2. การแบ่งไซโทพลาสซึม (Cytokinesis) มี 2 แบบ คือ
2.1 แบบที่เยื่อหุ้มเซลล์คอดกิ่วจาก 2 ข้าง เข้าใจกลางเซลล์
เรียกว่า Furrow type ซึ่งพบในเซลล์สัตว์
2.2 แบบที่มีการสร้างเซลล์เพลท (Cell plate) มาก่อตัว
บริเวณกึ่งกลางเซลล์ขยายไป 2 ข้างของเซลล์ เรียกว่า
Cell plate type ซึ่งพบในเซลล์พืช
การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์
ของร่างกาย ในการเจริญเติบโต เพื่อการสืบพันธุ์
การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์
สืบพันธุ์ของสัตว์ ซึ่งเกิดใน วัยเจริญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต โดยพบในอัณฑะ
(Testes) รังไข่ (Ovary) และเป็นการแบ่ง เพื่อสร้างสปอร์ (Spore) ในพืช
ข้อเปรียบเทียบการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส
ไมโทซิส
1. โดยทั่วไป เป็นการแบ่งเซลล์ของร่างกาย เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์
เพื่อการเจริญเติบโต หรือการสืบพันธุ์ ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว
2. เริ่มจาก 1 เซลล ์แบ่งครั้งเดียวได้เป็น 2 เซลล์ใหม่
3. เซลล์ใหม่ที่เกิดขึ้น 2 เซลล์ สามารถแบ่งตัว แบบไมโทซิสได้อีก
4. การแบ่งแบบไมโทซิส จะเริ่มเกิดขึ้นตั้งแต่ ระยะไซโกต
และสืบเนื่องกันไปตลอดชีวิต
5. จำนวนโครโมโซม หลังการแบ่งจะเท่าเดิม (2n) เพราะ
ไม่มีการแยกคู่ของโฮโมโลกัสโครโมโซม
6. ไม่มีไซแนปซิส ไม่มีไคแอสมา และไม่มี ครอสซิงโอเวอร์
7. ลักษณะของสารพันธุ์กรรม (DNA) และโครโมโซมในเซลล์ใหม่
ทั้งสองจะเหมือนกันทุกประการ
ไมโอซิส
1. โดยทั่วไป เกิดกับเซลล์ ที่จะทำหน้าที่ ให้กำเนิดเซลล์สืบพันธุ์
จึงเป็นการแบ่งเซลล์ เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์
2. เริ่มจาก 1 เซลล์ แบ่ง 2 ครั้ง ได้เป็น 4 เซลล์ใหม่
3. เซลล์ใหม่ที่เกิดขึ้น 4 เซลล์ ไม่สามารถแบ่งตัวแบบไมโอซิสได้อีก
แต่อาจแบ่งตัวแบบไมโทซิสได้
4. ส่วนใหญ่จะแบ่งไมโอซิส เมื่ออวัยวะสืบพันธุ์เจริญเต็มที่แล้ว
หรือเกิดในไซโกต ของสาหร่าย และราบางชนิด
5. จำนวนโครโมโซม จะลดลงครึ่งหนึ่งในระยะ ไมโอซิส เนื่องจาก
การแยกคู่ ของโฮโมโลกัสโครโมโซม ทำให้เซลล์ใหม่มีจำนวน
โครโมโซมครึ่งหนึ่ง ของเซลล์เดิม (n)
6. เกิดไซแนปซิส ไคแอสมา และมักเกิด ครอสซิงโอเวอร์
7. ลักษณะของสารพันธุกรรม และโครโมโซม ในเซลล์ใหม่
อาจเปลี่ยนแปลง และแตกต่างกัน ถ้าเกิดครอสซิงโอเวอร์
*** *** ***
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น