หน้าเว็บ

วิสัยทัศน์ กศน.แขวงบ้านพานถม เรียนรู้อย่างสร้างสรรค์ ก้าวทันเทคโนโลยี



วิชาวิทยาศาสตร์ บทที่ 3 เซลล์

บทที่ 3
เซลล์
สาระสำคัญ
ร่างกายมนุษย์ พืช และสัตว์ ต่างประกอบด้วยเซลล์ จึงต้องเรียนรู้เกี่ยวกับเซลล์พืช และเซลล์สัตว์ กลไกและการรักษาดุลยภาพของพืชสัตว์และมนุษย์ป้องกันดูแลรักษา ภูมิคุ้มกันร่างกาย กระบวนการแบ่งเซลล์
ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง
อธิบายรูปร่าง ส่วนประกอบ ความแตกต่าง ระบบการทำงาน การรักษาดุลยภาพของเซลล์พืช และเซลล์สัตว์ได้
อธิบายการรักษาดุลยภาพของพืชและสัตว์ และมนุษย์ และการนำความรู้ไปใช้
ศึกษา สืบค้นข้อมูลและอธิบายกระบวนการแบ่งเซลล์แบบไบโทซิล และไปโอซิลได้

ขอบข่ายเนื้อหา
เรื่องที่ เซลล์
เรื่องที่ กระบวนการแบ่งเซลล์ แบบไบโทซีส และ ไปโอซิล


เรื่องที่ 1 เซลล์
เซลล์ หมายถึง หน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นโครงสร้างและหน้าที่ของการประสานและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต
โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์
เซลล์ทั่วไปถึงจะมีขนาด รูปร่าง และหน้าที่แตกต่างกันอย่างไรก็ตาม แต่ลักษณะพื้นฐานภายในเซลล์มักไม่แตกต่างกัน ซึ่งจะประกอบด้วยโครงสร้างพื้นฐานที่คล้ายคลึงกันดังนี้
. ส่วนห่อหุ้มเซลล์ เป็นส่วนของเซลล์ที่ทำหน้าที่ห่อหุ้มองค์ประกอบภายในเซลล์ให้คงรูป อยู่ได้ ได้แก่
เยื้อหุ้มเซลล์ Cell membrane) เยื่อหุ้มเซลล์มีชื่อเรียกได้หลายอย่าง เช่น พลาสมา เมมเบรน Plasma membraneไซโทพลาสมิก เมมเบรน Cytoplasmic membrane) เยื้อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยโปรตีนประมาณ % ลิพิดประมาณ % โปรตีนส่วนใหญ่เป็นโปรตีนที่อยู่รวมกับคาร์โบไฮเดรต Glycoprotein) และโปรตีนเมือก Mucoprotein) ส่วนลิพิดส่วนใหญ่จะเป็นฟอสโฟลิพิด Phospholipid) และคลอเลสเทอรอล Cholesterol) การเรียงตัวของโปรตีนและลิพิดจัดเรียงตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อน โดยมีลิพิดอยู่ตรงกลาง และโปรตีนหุ้มอยู่ทั้งสองด้าน ชั้นของลิพิดจัดเรียงตัวเป็น 2 ชั้น โดยหันด้านที่มีประจุออกด้านนอก และหันด้านที่ไม่มีประจุ Nonpolar) เข้าด้านในการเรียงตัวในลักษณะเช่นนี้ เรียกว่า ยูนิต เมมเบรน Unit membrane)
ภาพแสดงเยื่อหุ้มเซลล์
หน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์ คือ
. ห่อหุ้มส่วนของโพรโทพลาสซึมที่อยู่ข้างใน ทำให้เซลล์แต่ละเซลล์แยกออกจากกัน นอกจากนี้ยังหุ้มออแกเนลล์ อีกหลายชนิดด้วย
ช่วยควบคุมการเข้าออกของสารต่างๆ ระหว่างภายในเซลล์และสิ่งแวดล้อม เรียกว่ามีคุณสมบัติเป็น เซมิเพอร์มีเอเบิล เมมเบรน Semipermeable membrane) ซึ่งจะยินยอมให้สารบางชนิดเท่านั้น ที่ผ่านเข้าออกได้ ซึ่งการผ่านเข้าออกจะมีอัตราเร็วที่แตกต่างกัน
ผนังเซลล์ Cell wall) เป็นส่วนที่อยู่นอกเซลล์ พบได้ในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด เช่น เซลล์พืช สาหร่าย แบคทีเรีย และรา ผนังเซลล์ทำหน้าที่ป้องกันและให้ความแข็งแรงแก่เซลล์ โดยที่ผนังเซลล์เป็นส่วนที่ไม่มีชีวิตของเซลล์ ผนังเซลล์พืชประกอบด้วยสารพวกเซลลูโลส เพกทิน ลิกนิน คิวทิน และซูเบอรินเป็นองค์ประกอบอยู่ การติดต่อระหว่างเซลล์พืชอาศัยพลาสโมเดสมาตาเป็นสายใยของไซโทพลาสซึมในเซลล์หนึ่งที่ทะลุผ่านผนังเซลล์เชื่อมต่อกับ ไซโทพลาสซึมของอีกเซลล์หนึ่ง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการลำเลียงสารระหว่างเซลล์
สารเคลือบเซลล์ Cell coat) เป็นสารที่เซลล์สร้างขึ้นมาเพื่อห่อหุ้มเซลล์อีกชั้นหนึ่ง เป็นสารที่มีความแข็งแรง ไม่ละลายน้ำ ทำให้เซลล์คงรูปร่างได้ และช่วยลดการสูญเสียน้ำ
ในเซลล์สัตว์ สารเคลือบเซลล์เป็นสารพวกไกลโคโปรตีน Glycoprotein) โดยเป็นโปรตีนที่ประกอบด้วย imple protein (โปรตีนที่เมื่อสลายตัวแล้วให้กรดอะมิโนอย่างเดียว) กับคาร์โบไฮเดรต สารเคลือบเซลล์นี้เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้เซลล์ชนิดเดียวกันจดจำกันได้ และเกาะกลุ่มกันเป็นเนื้อเยื่อ เป็นอวัยวะขึ้น ถ้าหากสารเคลือบเซลล์นี้ผิดปกติไปจากเดิมเป็นผลให้เซลล์จดจำกันไม่ได้ และ ขาดการติดต่อประสานงานกัน เซลล์เหล่านี้จะทำหน้าที่ผิดแปลกไป เช่น เซลล์มะเร็ง Cencer cell) เซลล์มะเร็งเป็นเซลล์ที่มีความผิดปกติหลายๆ ประการ แต่ที่สำคัญประการหนึ่ง คือ สารเคลือบเซลล์ ผิดไปจากเดิม ทำให้การติดต่อและประสานงานกับเซลล์อื่นๆ ผิดไปด้วย เป็นผลให้เกิดการแบ่งเซลล์ อย่างมากมาย และไม่สามารถควบคุมการแบ่งเซลล์ได้ จึงเกิดเป็นเนื้อร้ายและเป็นอันตรายต่อชีวิต เนื่องจากเซลล์มะเร็งต้องใช้พลังงานและสารจำนวนมาก จึงรุกรานเซลล์อื่นๆ ให้ได้รับอันตราย
ในพวกเห็ด รา มีสารเคลือบเซลล์หรือผนังเซลล์เป็นสารพวกไคทิน Chitin) ซึ่งเป็นสารพวกเดียวกันกับเปลือกกุ้ง และแมลง ไคทินจัดเป็นคาร์โบไฮเดรตชนิดหนึ่ง ซึ่งประกอบด้วยหน่วยย่อย คือ N acetyl glucosamine มายึดเกาะกันด้วย B , glycosidic bond
สารเคลือบเซลล์หรือผนังเซลล์ของพวกสาหร่ายไดอะตอม Diatom) มีสารซิลิกา Silica) ซึ่งเป็นสารพวกแก้วประกอบอยู่ทำให้มองดูเป็นเงาแวววาว
. โพรโทพลาสซึม Protoplasm)
โพรโทพลาสซึม เป็นส่วนของเซลล์ที่อยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมด ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับ การเจริญและการดำรงชีวิตของเซลล์ โพรโทพลาสซึมของเซลล์ต่างๆ จะประกอบด้วยธาตุที่คล้ายคลึงกัน 4 ธาตุหลัก คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน ซึ่งรวมกันถึง % ส่วนธาตุที่มีน้อยก็คือ
ทองแดง สังกะสี อะลูมิเนียม โคบอลต์ แมงกานีส โมลิบดินัม และบอรอน ธาตุต่างๆ เหล่านี้ จะรวมตัวกันเป็นสารประกอบต่างๆ ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของเซลล์ และสิ่งมีชีวิต
โพรโทพลาสซึม ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ ไซโทพลาสซึม Cytoplasm) และนิวเคลียส
1 ไซโทพลาสซึม Cytoplasm) คือส่วนของโพรโทพลาสซึมที่อยู่นอกนิวเคลียส โดยทั่วไปประกอบด้วย
ออร์แกเนลล์ Organell) เป็นส่วนที่มีชีวิต ทำหน้าที่คล้าย ๆ กับอวัยวะ ของเซลล์แบ่งเป็นพวกที่มีเยื่อหุ้ม และพวกที่ไม่มีเยื่อหุ้ม
ออร์แกเนลที่มีเยื่อหุ้ม Membrane b bounded organell) ได้แก่
) ไมโทคอนเดรีย Mitochondria) พบครั้งแรก โดยคอลลิกเกอร์Kollicker) ไมโทคอนเดรีย ส่วนใหญ่จะมีรูปร่างกลม ท่อนสั้น ท่อนยาว หรือกลมรีคล้ายรูปไข่ โดยทั่วไปมีขนาด เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 1 ไมครอน และยาว 7 ไมครอน ประกอบด้วยสารโปรตีน ประมาณ 65 % และลิพิดประมาณ % ไมโทคอนเดรียเป็นออร์แกเนลล์ที่มียูนิต เมมเบรน หุ้ม 2 ชั้น Double unit membrane) โดยเนื้อเยื่อชั้นนอกเรียบมีความหนาประมาณ 70 อังตรอม เยื่อชั้นใน พับเข้าด้านในเรียกว่า คริสตี Cristae) มีความหนาประมาณ 80 อังตรอม ภายในไมโทคอนเดรีย มีของเหลวซึ่งประกอบด้วยสารหลายชนิด เรียกว่า มาทริกซ์ Matrix) ไมโทคอนเดรียนอกจากจะมีสารประกอบเคมีหลายชนิดแล้ว ยังมีเอนไซม์ที่สำคัญในการสร้างพลังงานจากการหายใจ โดยพบเอนไซม์ ที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรเครบส์ Krebs cycle) ในมาทริกซ์ และพบเอ็นไซม์ในระบบขนส่งอิเลคตรอน Electron transport system) ที่คริสตีของเยื่อชั้นใน นอกจากนี้ยังพบเอนไซม์ในการสังเคราะห์ DNA สังเคราะห์ RNA และโปรตีนด้วย
จำนวนของไมโทคอนเดรียในเซลล์แต่ละชนิด จะมีจำนวนไม่แน่นอนขึ้นอยู่กับชนิด และกิจกรรมของเซลล์ โดยเซลล์ที่มีเมแทบอลิซึมสูง จะมีไมโทคอนเดรียมาก เช่น เซลล์ตับ เซลล์ไต เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์ต่อมต่างๆ เซลล์ที่มีเมแทบอลิซึมต่ำ เช่น เซลล์ผิวหนัง เซลล์เยื่อเกี่ยวพันจะมี ไมโทคอนเดรียน้อย การที่ไมโทคอนเดรีย มี DNA เป็นของตัวเอง จึงทำให้ไมโทคอนเดรียสามารถ ทวีจำนวนได้ และยังสามารถสังเคราะห์โปรตีนที่จำเป็นต่อการทำงานของไมโทคอนเดรียได้
หน้าที่ของไมโทคอนเดรีย คือเป็นแหล่งสร้างพลังงานของเซลล์โดยการหายใจ ระดับเซลล์ในช่วงวัฎจักรเครบส์ ที่มาทริกซ์และระบบขนส่งอิเลคตรอนที่คริสตี
) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม Endoplasmic reticulum : ER) เป็นออร์แกเนลล์ที่มี เมมเบรนห่อหุ้ม ประกอบด้วยโครงสร้างระบบท่อที่มีการเชื่อมประสานกันทั้งเซลล์ ส่วนของท่อยังติดต่อกับเยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มนิวเคลียสและกอลจิบอดีด้วย ภายในท่อมีของเหลวซึ่งเรียกว่า ไฮยาโลพลาสซึม Hyaloplasm) บรรจุอยู่
เอนโดพลาสมิเรติคูลัมแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดเรียบ Smooth endoplasmic reticulum : SER) เป็นชนิดที่ไม่มีไรโบโซมเกาะ มีหน้าที่สำคัญคือลำเลียงสารต่างๆ เช่น RNA ลิพิตโปรตีนสังเคราะห์ สารพวกไขมัน และสเตอรอยด์ฮอร์โมน นอกจากนี้ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดเรียบในเซลล์ตับ ยังช่วยในการกำจัดสารพิษบางอย่างอีกด้วย
) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดขรุขระ Rough endoplasmic reticulum : RER) เป็นชนิดที่มีไรโบโซม Ribosome) มาเกาะที่ผิวด้านนอก มีหน้าที่สำคัญคือ การสังเคราะห์ โปรตีนของไรโบโซมที่เกาะอยู่ และลำเลียงสารซึ่งได้แก่โปรตีนที่สร้างได้ และสารอื่นๆ เช่น ลิพิด ชนิดต่างๆ
) กอลจิบอดี Golgi body) มีชื่อเรียกที่แตกต่างกันหลายอย่างคือ กอลจิคอมเพลกซ์ Golgi complex) กอลจิแอพพาราตัส Golgi apparatus) ดิกไทโอโซม Dictyosome) มีรูปร่างลักษณะ เป็นถุงแบนๆ หรือเป็นท่อเรียงซ้อนกันเป็นชั้นๆ มีจำนวนไม่แน่นอน โดยทั่วไปจะพบในเซลล์สัตว์ที่มีกระดูกสันหลังมากกว่าในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง มีหน้าที่สำคัญ คือ เก็บสะสมสารที่เซลล์สร้างขึ้น ก่อนที่จะปล่อยออกนอกเซลล์ ซึ่งสารส่วนใหญ่เป็นสารโปรตีน มีการจัดเรียงตัวหรือจัดสภาพใหม่ ให้เหมาะกับสภาพของการใช้งาน กอลจิบอดีเกี่ยวข้องกับการสร้างอะโครโซม Acrosome) ซึ่งอยู่ที่ ส่วนหัวของสเปิร์มโดยทำหน้าที่เจาะไข่เมื่อเกิดปฏิสนธิ นอกจากนี้ยังเกี่ยวกับการสร้างเนมาโทซีส Nematocyst) ของไฮดราอีกด้วย
) ไลโซโซม Lysosome) เป็นออร์แกเนลล์ที่มีเมมเบรนห่อหุ้มเพียงชั้นเดียว พบครั้งแรกโดยคริสเตียน เดอ ดูฟ Christain de Duve) รูปร่างวงรี เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 ไมครอน พบเฉพาะในเซลล์สัตว์เท่านั้น โดยพบมากในฟาโกไทซิกเซลล์ Phagocytic cell) เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาว และ เซลล์ในระบบเรติคูโลแอนโดทีเลียล Reticuloendothelial system) เช่น ตับ ม้าม นอกจากนี้ยังพบไลโซโซมจำนวนมากในเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บหรือมีการสลายตัวเอง เช่น เซลล์ส่วนหางของลูกอ๊อด เป็นต้น ไลโซโซมมีเอนไซม์หลายชนิด จึงสามารถย่อยสสารต่างๆ ภายในเซลล์ได้ดี จึงมีหน้าที่สำคัญ 4 ประการคือ
. ย่อยสลายอนุภาคและโมเลกุลของสารอาหารภายในเซลล์
. ย่อยหรือทำลายเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอมต่าง ๆ ที่เข้าสู่ร่างการหรือเซลล์ เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาวกิน และย่อยสลายเซลล์แบคทีเรีย
. ทำลายเซลล์ที่ตายแล้ว หรือ เซลล์ที่มีอายุมากโดยเยื่อของไลโซโซมจะฉีกขาดได้ง่าย แล้วปล่อยเอนไซม์ออกมาย่อยสลายเซลล์ดังกล่าว
. ย่อยสลายโครงสร้างต่างๆ ของเซลล์ในระยะที่เซลล์มีการเปลี่ยนแปลงและ มีเมตามอร์โฟซีส Metamorphosis) เช่น ในเซลล์ส่วนหางของลูกอ๊อด
) แวคิวโอล Vacuole) เป็นออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะเป็นถุง มีเมมเบรนซึ่งเรียกว่า โทโนพลาสต์ Tonoplast) ห่อหุ้ม ภายในมีสารต่างๆบรรจุอยู่
แวคิวโอลแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
) แซปแวคิวโอล Sap vacuole) พบเฉพาะในเซลล์พืชเท่านั้น ภายในบรรจุของเหลว ซึ่งส่วนใหญ่เป็นน้ำ และสารละลายอื่นๆ ในเซลล์พืชที่ยังอ่อนๆ อยู่ แซปแวคิวโอล จะมีขนาดเล็ก รูปร่างค่อนข้างกลม แต่เมื่อเซลล์แก่ขึ้น แวคิวโอลชนิดนี้จะมีขนาดใหญ่เกือบเต็มเซลล์ ทำให้ ส่วนของนิวเคลียสและไซโทพลาซึมส่วนอื่นๆ ถูกดันไปอยู่ทางด้านข้างด้านใดด้านหนึ่งของเซลล์
) ฟูดแวคิวโอล Food vacuole) พบในโพรโทซัวพวกอะมีบา และพวกที่มี ขนซีเรียส นอกจากนี้ ยังพบในเซลล์เม็ดเลือดขาว และฟาโกไซทิก เซลล์ Phagocytic cell) อื่นๆ ด้วยฟูดแวคิวโอลเกิดจากการนำอาหารเข้าสู่เซลล์หรือการกินแบบฟาโกไซโทซิส Phagocytosis) ซึ่งอาหารนี้จะทำการย่อยโดยน้ำย่อยจากไลโซโซมต่อไป
) คอนแทรกไทล์แวคิวโอล Contractile vacuole) พบในโพรโทซัวน้ำจืด หลายชนิด เช่น อะมีบา พารามิเซียม ทำหน้าที่ขับถ่ายน้ำที่มากเกินความต้องการ และของเสียที่ละลายน้ำออกจากเซลล์ และควบคุมสมดุลน้ำภายในเซลล์ให้พอเหมาะด้วย
) พลาสติด Plastid) เป็นออร์แกเนลล์ที่พบได้ในเซลล์พืชและสาหร่ายทั่วไป ยกเว้น สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ในโพรโทซัว พบเฉพาะพวกที่มีแส้ เช่น ยูกลีนา วอลวอกซ์ เป็นต้น
พลาสติด แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
) ลิวโคพลาสต์ Leucoplast) เป็นพลาสติดที่ไม่มีสี พบตามเซลล์ผิวของใบ และเนื้อเยื่อสะสมอาหารพวก แป้ง โปรตีน
) โครโมพลาสต์ Chromoplast) เป็นพลาสติดที่มีรงควัตถุสีอื่นๆ นอกจากสีเขียว เช่น แคโรทีน Carotene) ให้สีส้มและแดง แซนโทฟีลล์ XanthophyII) ให้สีเหลืองน้ำตาล โครโมพลาสต์พบมากในผลไม้สุก เช่น มะละกอ มะเขือเทศ กลีบของดอกไม้
) คลอโรพลาสต์ Chloroplast) เป็นพลาสติดที่มีสีเขียว ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารคลอโรฟีลล์ ภายในคลอโรฟีลล์ประกอบด้วย ส่วนที่เป็นของเหลวเรียกว่า สโตรมา Stroma) มีเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบที่ไม่ต้องใช้แสง Dark reaction) มี RNA และไรโบโซม และเอนไซม์อีกหลายชนิดปะปนกันอยู่ อีกส่วนหนึ่งเป็นเยื่อที่เรียงซ้อนกัน เรียกว่า กรานา Grana) ระหว่างกรานาจะมีเยื่อเมมเบรน เชื่อมให้กรานาติดต่อถึงกัน เรียกว่า อินเตอร์กรานา Intergrana) ทั้งกรานาและอินเตอร์กรานาเป็นที่อยู่ของคลอโรฟิลล์ รงค์วัตถุอื่นๆ และพวกเอนไซม์ ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบที่ต้องใช้แสง Light reaction)บรรจุอยู่ หน้าที่สำคัญของ คลอโรพลาสต์ก็คือ การสังเคราะห์ด้วยแสง Photosynthesis) โดยแสงสีแดงและแสงสีน้ำเงิน เหมาะสม ต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงมากที่สุด
ภาพแสดง คลอโรพลาสต์
ออร์แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม Nonmembrane bounded oranell)
) ไรโบโซมRibosome) เป็นออร์แกเนลล์ขนาดเล็กพบได้ในสิ่งมีชีวิตทั่วไป ประกอบด้วยสารเคมี 2 ชนิด คือ กรดไรโบนิวคลีอิก Ribonucleic acid : RNA) กับโปรตีนอยู่รวมกันเรียกว่า ไรโบนิวคลีโอโปรตีน Ribonucleoprotien)ไรโบโซมมีทั้งที่อยู่เป็นอิสระในไซโทพลาซึมและ เกาะอยู่บนเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม พบเฉพาะในเซลล์ยูคาริโอตเท่านั้น) พวกที่เกาะอยู่ที่ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมจะพบมากในเซลล์ต่อมที่สร้างเอนไซม์ต่างๆ พลาสมาเซลล์เหล่านี้ จะสร้างโปรตีนที่นำไปใช้นอกเซลล์เป็นสำคัญ
) เซนทริโอล Centriole) มีลักษณะคล้ายท่อทรงกระบอก 2 อันตั้งฉากกัน พบเฉพาะ ในเซลล์สัตว์และโพรทิสต์บางชนิด มีหน้าที่เกี่ยวกับการแบ่งเซลล์ เซนทริโอลแต่ละอัน จะประกอบด้วย ชุดของไมโครทูบูล Microtubule) ซึ่งเป็นหลอดเล็กๆ 9 ชุด แต่ละชุดมี 3 ซับไฟเบอร์ Subfiber) คือ A B และ C บริเวณตรงกลางไม่มีไมโครทูบูล จึงเรียกการเรียงตัวแบบนี้ว่า 0 เซนทริโอล มี DNA และ RNA เป็นของตัวเอง ดังนั้นจึงสามารถจำลองตัวเองและสร้างโปรตีนขึ้นมาใช้เองได้
2 ไซโทพลาสมิก อินคลูชั่น Cytoplamic inclusion) หมายถึง สารที่ไม่มีชีวิตที่อยู่ในไซโทพลาซึม เช่น เม็ดแป้ง Starch grain) เม็ดโปรตีน หรือพวกของเสียที่เกิดจากกระบวนการ เมแทบอลิซึม เช่น ผลึกของแคลเซียม ออกซาเลต Calcium oxalate) ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาของแคลเซียม กับกรดออกซาลิก Oxalic acid) เพื่อทำลายพิษของกรดดังกล่าว
2 นิวเคลียส
นิวเคลียสค้นพบโดย รอเบิร์ต บราวน์ นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ เมื่อปี คศ. 1831 มีลักษณะ เป็นก้อนทึบแสงเด่นชัน อยู่บริเวณกลางๆ หรือค่อนไปข้างใดข้างหนึ่งของเซลล์ เซลล์โดยทั่วไป จะมี 1 นิวเคลียส เซลล์พารามีเซียม มี 2 นิวเคลียส ส่วนเซลล์พวกกล้ามเนื้อลาย เซลล์เวลเซล Vessel) ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตลาเทกซ์ในพืชชั้นสูง และเซลล์ของราที่เส้นใยไม่มีผนังกั้นจะมีหลายนิวเคลียส เซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม และเซลล์ซีฟทิวบ์ของโฟลเอมที่แก่เต็มที่จะไม่มีนิวเคลียส นิวเคลียสมีความสำคัญเนื่องจากเป็นที่อยู่ของสารพันธุกรรม จึงมีหน้าที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ โดยทำงานร่วมกับไซโทพลาสซึม
สารประกอบทางเคมีของนิวเคลียส ประกอบด้วย
ดีออกซีไรโบนิวคลีอิก แอซิด Deoxyribonucleic acid) หรือ DNA เป็นส่วนประกอบของโครโมโซมในนิวเคลียส
ไรโบนิวคลีอิก แอซิด Ribonucleic acid) หรือ RNA เป็นส่วนที่พบในนิวเคลียสโดยเป็นส่วนประกอบของนิวคลีโอลัส
โปรตีน ที่สำคัญคือ โปรตีนฮีสโตน Histone) โปรตีนโพรตามีน Protamine) ซึ่งเป็นโปรตีนเบส Basic protein) ทำหน้าที่เชื่อมเกาะอยู่กับ DNA ส่วนโปรตีนเอนไซม์ส่วนใหญ่จะเป็นเอนไซม์ ในกระบวนการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิก และเมแทบอลิซึมของกรดนิวคลีอิก และเอนไซม์ในกระบวนการไกลโคไล ซีส ซึ่งเป็นกระบวนการสร้างพลังงานให้กับนิวเคลียส
โครงสร้างของนิวเคลียสประกอบด้วย 3 ส่วน คือ
เยื่อหุ้มเซลล์ Nulear membrane) เป็นเยื่อบางๆ 2 ชั้น เรียงซ้อนกัน ที่เยื่อนี้จะมีรู เรียกว่านิวเคลียร์พอร์ Nuclear pore) หรือ แอนนูลัสAnnulus) มากมาย รูเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของสารต่างๆ ระหว่างไซโทพลาสซึมและนิวเคลียส นอกจากนี้เยื่อหุ้มนิวเคลียสยังมีลักษณะเป็นเยื่อเลือกผ่านเช่นเดียวกับเยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มนิวเคลียสชั้นนอกจะติดต่อกับเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและมีไรโบโซม มาเกาะ เพื่อทำหน้าที่ลำเลียงสารต่าง ๆ ระหว่างนิวเคลียสและไซโทพลาสซึมด้วย
โครมาทิน Chromatin) เป็นส่วนของนิวเคลียสที่ย้อมติดสี เป็นเส้นในเล็กๆ พันกันเป็นร่างแห เรียกร่างแหโครมาทิน Chromatin network) โดยประกอบด้วย โปรตีนหลายชนิด และ DNA ในการย้อมสี โครมาทินจะติดสีแตกต่างกัน ส่วนที่ติดสีเข้มจะเป็นส่วนที่ไม่มีจีน Gene) อยู่เลย หรือมีก็น้อยมาก เรียกว่า เฮเทอโรโครมาทิน Heterochromatin) ส่วนที่ย้อมติดสีจาง เรียกว่า ยูโครมาทิน Euchromatin) ซึ่งเป็นที่อยู่ของจีน ในขณะที่เซลล์กำลังแบ่งตัว ส่วนของโครโมโซมจะหดสั้นเข้าและมีลักษณะเป็นแท่งเรียกว่าโครโมโซม Chromosome) และโครโมโซมจะจำลองตัวเองเป็นส้นคู่ เรียกว่า โครมาทิด Chromatid) โครโมโซมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีจำนวนแน่นอน เช่น ของคนมี 23 คู่ ( 46 แท่ง ) แมลงหวี่ 4 คู่ 8 แท่ง) แมว 19 คู่ 38 แท่งหมู 20 คู่ 40 แท่ง) มะละกอ 9 คู่ 18 แท่งกาแฟ 22 คู่ 44 แท่ง)
โครโมโซมมีหน้าที่ควบคุมกิจกรรมต่าง ๆ ของเซลล์และควบคุมการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทั่วไป เช่น หมู่เลือด สีตา สีผิว ความสูง และการเกิดรูปร่างของสิ่งมีชีวิต เป็นต้น
นิวคลีโอลัส Nucleolus) เป็นส่วนของนิวเคลียสที่มีลักษณะเป็นก้อนอนุภาคหนาทึบ ค้นพบโดยฟอนตานา Fontana) เมี่อปี คศ. 1781 พศ. ) นิวคลีโอลัสพบเฉพาะเซลล์ของพวกยูคาริโอตเท่านั้น เซลล์อสุจิ เซลล์เม็ดเลือดแดงที่เจริญเติบโตเต็มที่ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมและเซลล์ไฟเบอร์ของกล้ามเนื้อ จะไม่มีนิวคลีโอลัส นิวคลีโอลัสประกอบด้วย โปรตีน และ RNA โดยโปรตีนเป็นชนิดฟอสโฟโปรตีน Phosphoprotein) จะไม่พบโปรตีนฮิสโตนเลย ในเซลล์ที่มีกิจกกรรมสูงจะมีนิวคลีโอลัสขนาดใหญ่ ส่วนเซลล์ที่มีกิจกรรมต่ำ จะมีนิวคลีโอลัสขนาดเล็ก นิวคลีโอลัสมีหน้าที่ในการสังเคราะห์ ชนิดต่างๆ และถูกนำออกทางรูของเยื่อหุ้มนิวเคลียส เพื่อสร้างเป็นไรโบโซมต่อไป ดังนั้น นิวคลีโอลัส จึงมีความสำคัญต่อการสร้างโปรตีนเป็นอย่างมาก เนื่องจากไรโบโซมทำหน้าที่สร้างโปรตีน
แผนผังโครงสร้างของเซลล์
ภาพเซลล์สัตว์ทั่วไป ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ต่างๆ
เรื่องที่ 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 urrow type ซึ่งพบในเซลล์สัตว์
2.2 แบบที่มีการสร้างเซลล์เพลท ell plate) มาก่อตัว บริเวณกึ่งกลางเซลล์ขยายไป 2 ข้างของเซลล์ เรียกว่า ell plate type ซึ่งพบในเซลล์พืช
การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส itosis)
การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เป็นการแบ่งเซลล์ เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ของร่างกาย ในการเจริญเติบโต ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ หรือในการแบ่งเซลล์ เพื่อการสืบพันธุ์ ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว และหลายเซลล์บางชนิด เช่น พืช
ไม่มีการลดจำนวนชุดโครโมโซม n ไป n หรือ n ไป n )
เมื่อสิ้นสุดการแบ่งเซลล์จะได้ 2 เซลล์ใหม่ที่มีโครโมโซมเท่าๆ กัน และเท่ากับเซลล์ตั้งต้น
พบที่เนื้อเยื่อเจริญปลายยอด ปลายราก แคมเบียม ของพืชหรือเนื้อเยื่อบุผิว ไขกระดูก ในสัตว์ การสร้างสเปิร์ม และไข่ของพืช
มี 5 ระยะ คือ อินเตอร์เฟส interphase) โพรเฟส prophase) เมทาเฟส แอนาเฟส anaphase) และเทโลเฟส telophase)

วัฏจักรของเซลล์ cell cycle)
วัฏจักรของเซลล์ หมายถึง ช่วงระยะเวลาการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ ในขณะที่เซลล์มีการแบ่งตัว ซึ่งประกอบด้วย 2 ระยะได้แก่ การเตรียมตัวให้พร้อม ที่จะแบ่งตัว และกระบวนการแบ่งเซลล์
. ระยะอินเตอร์เฟส Interphase)
ระยะนี้เป็นระยะเตรียมตัว ที่จะแบ่งเซลล์ในวัฏจักรของเซลล์ แบ่งออกเป็น 3 ระยะย่อย คือ

ระยะ 1 เป็นระยะก่อนการสร้าง DNA ซึ่งเซลล์มีการเจริญเติบโตเต็มที่ ระยะนี้ จะมีการสร้างสารบางอย่าง เพื่อใช้สร้าง DNA ในระยะต่อไป
ระยะ S เป็นระยะสร้าง DNA (DNA replication) โดยเซลล์มีการเจริญเติบโต และมีการสังเคราะห์ DNA อีก 1 ตัว หรือมีการจำลองโครโมโซม อีก 1 เท่าตัว แต่โครโมโซมที่จำลองขึ้น ยังติดกับท่อนเก่า ที่ปมเซนโทรเมียร์ entromere) หรือไคเนโตคอร์ inetochore) ระยะนี้ใช้เวลานานที่สุด
ระยะ 2 เป็นระยะหลังสร้าง DNA ซึ่งเซลล์มีการเจริญเติบโต และเตรียมพร้อม ที่จะแบ่งโครโมโซม และไซโทพลาสซึมต่อไป

. ระยะ M (Mphase)
ระยะ M (Mphase) เป็นระยะที่มีการแบ่งนิวเคลียส และแบ่งไซโทพลาสซึม ซึ่งโครโมโซม จะมีการเปลี่ยนแปลงหลายขั้นตอน ก่อนที่จะถูกแบ่งแยกออกจากกัน ประกอบด้วย 4 ระยะย่อย คือ โพรเฟส เมทาเฟส แอนาเฟส และเทโลเฟส
ในเซลล์บางชนิด เช่น เซลล์เนื้อเยื่อเจริญของพืช เซลล์ไขกระดูก เพื่อสร้างเม็ดเลือดแดง เซลล์บุผิว พบว่า เซลล์จะมีการแบ่งตัว อยู่เกือบตลอดเวลา จึงกล่าวได้ว่า เซลล์เหล่านี้ อยู่ในวัฏจักรของเซลล์ตลอด แต่เซลล์บางชนิด เมื่อแบ่งเซลล์แล้ว จะไม่แบ่งตัวอีกต่อไป นั่นคือ เซลล์จะไม่เข้าสู่วัฏจักรของเซลล์อีก จนกระทั่งเซลล์ชราภาพ ell aging) และตายไป ell death) ในที่สุด แต่เซลล์บางชนิด จะพักตัวชั่วระยะเวลาหนึ่ง ถ้าจะกลับมาแบ่งตัวอีก ก็จะเข้าวัฏจักรของเซลล์ต่อไป ซึ่งขั้นตอนต่างๆในการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ดังตาราง ระยะการแบ่ง
การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ
อินเตอร์เฟส Interphase)

เพิ่มจำนวนโครโมโซม Duplication) ขึ้นมาอีกชุดหนึ่ง และติดกันอยู่ที่เซนโทรเมียร์ โครโมโซม มี 2 โครมาทิด
มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีมากที่สุด metabolic stage)
เซนตริโอ แบ่งเป็น 2 อัน
ใช้เวลานานที่สุด , โครโมโซมมีความยาวมากที่สุด

โพรเฟส Prophase)

โครมาทิดหดสั้น ทำให้มองเห็นเป็นแท่งชัดเจน
เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสหายไป
เซนตริโอลเคลื่อนไป 2 ข้างของเซลล์ และสร้างไมโทติก
สปินเดิลไปเกาะที่เซนโทรเมียร์ ระยะนี้จึงมีเซนตริโอล 2 อัน

เมตาเฟส

โครโมโซมเรียงตัวตามแนวกึ่งกลางของเซลล์
เหมาะต่อการนับโครโมโซม และศึกษารูปร่างโครงสร้างของโครโมโซม
เซนโทรเมียร์จะแบ่งครึ่ง ทำให้โครมาทิดเริ่มแยกจากกัน
โครโมโซมหดสั้นมากที่สุด สะดวกต่อการเคลื่อนที่

แอนาเฟส Anaphase)

โครมาทิดถูกดึงแยกออกจากกัน กลายเป็นโครโมโซมอิสระ
โครโมโซมภายในเซลล์เพิ่มเป็น 2 เท่าตัว หรือจาก 2n เป็น 4n (tetraploid)
มองเห็นโครโมโซม มีรูปร่างคล้ายอักษรรูปตัว V , J , I
ใช้เวลาสั้นที่สุด

เทโลเฟส

โครโมโซมลูก daughter chromosome) จะไปรวมอยู่ขั้วตรงข้ามของเซลล์
เยื่อหุ้มนิวเคลียส และนิวคลีโอลัสเริ่มปรากฏ
มีการแบ่งไซโทพลาสซึม เซลล์สัตว์ เยื่อหุ้มเซลล์คอดเข้าไป บริเวณกลางเซลล์ เซลล์พืช เกิดเซลล์เพลท Cell plate) กั้นแนวกลางเซลล์ ขยายออกไปติดกับผนังเซลล์เดิม
ได้ 2 เซลล์ใหม่ เซลล์ละ 2n เหมือนเดิมทุกประการ


กศน.แขวงบ้านพานถม 110 ถนนกรุงเกษม แขวงบางขุนพรหม เขตพระนคร กทม. 10200 โทรศัพท์ 0-2280-8348 โทรสาร 0-2280-8349 มือถือ 083-270-1720

หนังสือ กศน.

ข่าวการศึกษา