เซลล์พืช เซลล์สัตว์

เซลล์พืชและเซลล์สัตว์

เซลล์พืชและเซลล์สัตว์ ถึงแม้จะมีลักษณะและรูปร่างต่างกัน ขึ้นอยู่กับชนิดและการทำหน้าที่ของเซลล์ แต่ก็มีโครงสร้างพิ้นฐานหรือส่วนประกอบ ที่สำคัยภายในเซลล์ที่คล้ายคลึงกัน

โครงสร้างพื้นฐานส่วนใหญ่คล้ายกัน ประกอบด้วย 3 ส่วนดังนี้

1.ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์

2.ไซโทพลาสซึม

3.นิวเคลียส

ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์

ส่วนที่ห่อหุมเซลล์ประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์

ผนังเซลล์ (Cell wall) คือ ชั้นที่ล้อมเซลล์ซึ่งอยู่ถัดจากชั้นของเยื่อหุ้มเซลล์ ทำหน้าที่เป็นตัวค้ำจุนโครงสร้าง ปกป้องเซลล์ และกลไกคัดกรองสาร

เยื่อหุ้มเซลล์ plasma membrane) เป็นเยื่อหุ้มที่อยู่ชิดกับผนังเซลล์อาจมีลักษณะเรียบ หรือพับไปมา เพื่อขยายขนาดเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปในเซลล์ เรียกว่า มีโซโซม (mesosome) หรือที่เรียกกันอีกอย่างว่า "เซลล์คุม" มีหน้าที่ควบคุม การเข้าออกของน้ำ สารอาหาร และอิออนโลหะต่าง ๆ เป็นตัวแสดงขอบเขตของเซลล์ เซลล์ทุกชนิดต้องมีเยื่อหุ้มเซลล์

ไซโทพลาสซึม

ไซโทพลาซีม เป็นส่วนหนึ่งของโพรโทพลาสซึม ที่อยู่รอบ ๆ นิวเคลียส ซึ่งเป็นส่วนที่ไม่มีชีวิตภายในเซลล์ เป็นของเหลว ซึ่งภายในมีหลายอย่างที่สำคัญเช่น คลอโรพลาสต์ ในคลอโรพลาสมีคลอโรฟิลล์เอาไว้สังเคราะห์แสง มีออแกเนล ซึ่งทำให้เซลล์มีชีวิตอยู่ได้เป็นต้น ซึ่งสามารถพบได้ทั้งเซลล์พืชและเซลล์สัตว์

นิวเคลียส

นิวเคลียส(nucleus)คือออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มพบในเซลล์ยูแคริโอตภายในบรรจุสารพันธุกรรม(genetic material) ซึ่งจัดเรียงตัวเป็นดีเอ็นเอ (DNA) สายยาวรวมตัวกับโปรตีนหลายชนิด เช่น ฮิสโตน (histone) เป็นโครโมโซม (chromosome)  ยีน (gene) ต่างๆ ภายในโครโมโซมเหล่านี้ รวมเรียกว่า นิวเคลียส จีโนม (nuclear genome) หน้าที่ของนิวเคลียสคือการคงสภาพการรวมตัวของยีนเหล่านี้ และควบคุมการทำงานของเซลล์โดยการควบคุมการแสดงออกของยีน (gene expression)

โครงสร้างหลักของนิวเคลียสคือ เยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear envelope) ซึ่งเป็นเยื่อสองชั้นที่หุ้มทั้งออร์แกเนลล์และทำหน้าที่แยกองค์ประกอบภายในออกจากไซโทพลาซึม (cytoplasm) อีกโครงสร้างหนึ่งคือ นิวเคลียร์ลามินา (nuclear lamina) ซึ่งเป็นโครงสร้างร่างแหภายในนิวเคลียส ทำหน้าที่เป็นโครงร่างค้ำจุน ให้ความแข็งแรงแก่นิวเคลียส คล้ายไซโทสเกลเลตอน(cytoskeleton)ภายในเซลล์ เนื่องจากเยื่อหุ้มนิวเคลียสมีลักษณะเป็นเยื่อเลือกผ่านที่โมเลกุลส่วนใหญ่ผ่านทะลุเข้าออกไม่ได้ ดังนั้นเยื่อหุ้มนิวเคลียสจึงต้องมีนิวเคลียร์พอร์ (nuclear pore) หรือช่องที่จะให้สารเคลื่อนผ่านเยื่อ ช่องเหล่านี้ทะลุผ่านเยื่อทั้งสองของเยื่อหุ้มนิวเคลียสให้โมเลกุลขนาดเล็กและไอออนเคลื่อนที่เข้าออกนิวเคลียสได้ การเคลื่อนที่เข้าออกของสารโมเลกุลใหญ่ เช่น โปรตีน ต้องมีการควบคุมและต้องใช้โปรตีนช่วยขนส่งสาร (carrier proteins)

โครงสร้างหน้าที่ของเซลล์พืชและสัตว์

เซลล์พืชและเซลล์สัตว์ถึงแม้จะมีลักษณะและรูปร่างแตกต่างกัน แต่มีโครงสร้างพื้นฐานหรือส่วนประกอบที่สำคัญภายในเซลล์คล้ายคลึงกัน

โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์

1.ไลโซโซม (Iysosome) เป็นออร์แกเนลล์ที่พบ เฉพาะในเซลล์สัตว์และโปรติสต์บางชนิดรูปร่างค่อนข้างกลม ทำหน้าที่สะสมเอนไซม์ที่เกี่ยวกับการย่อยสลายสารอินทรีย์ต่าง ๆ และทำลายของเสียภายในเซลล์

2.ผนังเซลล์ (Cell Wall) เป็นผนังแข็งแรงอยู่ชั้นนอกสุดของเซลล์พืชส่วนใหญ่สร้างจากสารเซลโลโลส เป็นส่วนที่ไม่มีชีวิต ทำให้เซลล์ทนทานและเป็นเยื่อที่ยอมให้สารต่าง ๆ ผ่านเข้าและออกจากเซลล์ได้ มีหน้าที่เพิ่มความแข็งแรงและป้องกันอันตรายให้กับเซลล์

3.ครอโรพลาสต์ (Chlorplast) พบในไซโทรพลาสซึม ของเซลล์พืชบางชนิด มีลักษณะเป็นเม็ดสีเขียวมีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น โดยชั้นนอกทำหน้าที่ควบคุมโมเลกุลของสารที่ผ่านเข้าออกชั้นในมีสารสีเขียวที่เรียกว่า ครอโรฟิลล์ (Cholorophyll)มีสมบัติดูดพลังงานแสงมาใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสง ทำให้พืชสามารถสร้างอาหารได้เอง ซึ่งเซลล์สัตว์ไม่มีครอโรพลาสต์

4.ไซโตพลาสซึม (Cytoplasm) เป็นของเหลวที่มีลักษณะกึ่งแข็งกึ่งเหลว ประกอบด้วยสารเคมีหลายชนิดรวมทั้งส่วนที่เป็นออร์แกเนลล์ (Organelle)เป็นส่วนประกอบที่เทียบได้กับอวัยวะที่ทำหน้าที่ต่าง ๆ ให้แก่เซลล์มีหลายอย่าง เช่น ไรโบโซม (ribosome)มีลักษณะเป็นวงกลมหรือรูปไข่ทำหน้าที่สร้างหรือสังเคราะห์โปรตีน

5.เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell Membrane) เยื่อหุ้มเซลล์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลของโปรตีนและไขมันมีลักษณะเป็นเยื่อบ่าง ๆ มีความยืนหยุ่นได้ และมีรูพรุนสามารถจำกัดขนาดของสารที่ผ่านเข้าออกได้ จึงมีสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน คือ ยอมให้โมเลกุลของสารขนาดเล็กผ่านได้ เช่น น้ำ ก๊าซออกซิเจน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนสารขนาดใหญ่ผ่านไม่ได้ เช่น โปรตีน หน้าที่ คือ ห่อหุ้มเซลล์ทำให้เซลล์คงรูปอยู่ได้ ช่วยคัดเลือกสารและควบคุมปริมาณของสารที่ผ่านเข้าและออกจากเซลล์

6.กอลจิบอดี (Golgi boby) หรืออีกอย่างหนึ่งว่า กอจิแอพพาราทัส มีลักษณะเป็นท่อหรือถุงแบน ๆ เรียนซ้อนกันหลายชั้น ทำหน้าที่เป็นแหล่งสร้างคาร์โบโฮเดรตที่รวมกับโปรตีนซึ่งสร้างมาจากร่างแหเอนโดพลาสมิกเรติคูรัม และมีส่วนสำคัญในการสร้างผนังเซลล์ของพืชและสารเคลือบเยื่อหุ้มเซลล์ของสัตว์

7. ร่างแหเอนโดพลาสมิกเรติคูรัม (Endoplasmic Reticulum) มีลักษณะเป็นเยื่อบาง ๆ สองชั้นเรียงทบไปทบมาคล้ายถุงแบน ๆ แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือชนิดที่มีไรโบโซมเกาะอยู่ ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนและเป็นทางส่งโปรตีนนี้ออกนอกเซลล์ และชนิดที่ไม่มีไรโบโซมเกาะอยู่

8.ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) มีลักษณะกลมจนถึงเรียวแตกต่างกันตามชนิดของสิ่งมีชีวิตทำหน้าที่เป็นแหล่งสร้างพลังงานให้แก่เซลล์

9.แวคิวโอล (Vaculoe) มีลักษณะเป็นถุงใสที่มีขนาดและรูปร่างไม่แน่นอนทำหน้าที่ควบคุมปริมาณน้ำในเซลล์ สะสมน้ำ เก็บอาหาร และขับของเสียที่เป็นของเหลว

10.นิวเคลียส (Nucleus) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเซลล์ มีลักษณะค่อนข้างกลม มีเยื่อหุ้ม 2ชั้น มีรูเล็ก ๆ เป็นเยื่อเลือกผ่านซึ่งเป็นทางผ่านของสารต่าง ๆ เข้าและออกจากนิวเคลียส ภายในมีโครโมโซม บนโครโมโซมมีหน่วยพันธุกรรมหรือยีนอยู่หน้าที่ ของนิวเคลียส เป็นศูนย์กลางในการควบคุมการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต และควบคุมการทำงานของเซลล์  และการเจริญเติบโตเป็นแหล่งสังเคราะห์สารพันธุกรรมและควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนภายในเซลล์

ส่วนประกอบของนิวเคลียส มีดังนี้

1. เยื่อหุ้มนิวเคลียส (Nuclear membrane) 

- มีลักษณะเหมือนกับเซลล์เมมเบรน

- ประกอบไปด้วยโปรตีนและไขมัน บางครั้งจะมีไรโบโซมมาเกาะอยู่

- จะมีรู (pores) มากมาย ซึ่งเป้นทางผ่าน เข้าออกของสารต่าง ๆ

2. โครมาติน (Chromatin)

- เป็นส่วนของนิวเคลียสที่ติดสีย้อม

- ส่วนที่ติดสีย้อมเข้มเรียกว่า เฮทเทอโรโครมาติน (heterochromatin)

- ส่วนที่ติดสีจาง ๆ เรียกว่า ยูโครมาติน (euchromatin) ซึ่งเป็นที่อยู่ของยีนหรือดีเอ็นเอ

- โครมาตินจะหดสั้นเข้าและหนาในขณะที่เซลล์มีการแบ่งตัวซึ่งเรียกว่า โครโมโซม

- สิ่งมีชีวิต แต่ละชนิดก็จะมีจำนวนโครโมโซม แตกต่างกันไป

3. ส่วนประกอบของนิวเคลียส

- มีรูปร่างกลม ๆ จำนวนไม่แน่นอนเกาะติดกับโครโมโซม

- เป็นส่วนที่ติดสีย้อมชัดเจน

- องค์ประกอบทางเคมี คือโปรตีน, RNA และเอ็นไซม์อีกหลายตัว

- ทำหน้าที่ของเกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์

ข้อควรรู้ เซลล์เม็ดเลือดแดง เมื่อเจริญเติบโตเต็มที่ไม่มีนิวเคลียส

สรุป
เซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์ คือ ไลโบโซม [Ribosomes]
เซลล์ที่มีเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นเดียว คือ ไลโซโซม [Lysosomes]
เซลล์ที่มีเยื่อหุ้มเซลล์สองชั้น คือ นิวเคลียส [Nucleus] ไมโทคอนเดรีย [Mitochondria] และ

คลอโรพลาส [Chloroplast]

โครงสร้างออแกแนลของแต่ละเซลล์ไม่จำเป็นต้องมีเท่ากัน การที่เซลล์แต่ละอย่าทำหน้าที่หลายอย่างและทำหน้าที่ต่างกัน ดังนั้น หากจะขาดสิ่งใดสิ่งหนึ่งไปไม่ได้ รูปร่างของเซลล์เป็นแบบไหน จะขึ้นอยู่กับหน้าที่ของเซลล์ เซลล์เป็นสิ่งมีชีวิตอยู่กันเป็นระบบ เซลล์แต่ละเซลล์ต้องมีคุณภาพที่ดี จึงจะทำงานประสานกันได้ดี จะทำให้มีชีวิตอยู่ได้

วิธีการทำให้เซลล์มีสุขภาพที่ดี

ต้องทานอาหารให้ครบทั้งห้าหมู่ ทานอาหารที่ปรุงสุก ทานอาหารที่ร้อน ไม่ใช่การเวฟจากไมโครเวฟ ทานผักผลไม้และต้องออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอ 

การเคลื่อนที่ของสาร 

การรักษาดุลยภาพของเซลล์

เซลล์จะดำรงอยู่ได้จะต้องประกอบด้วยองค์ประกอบและออแกเนลล์ต่างๆ ที่ทำหน้าที่แตกต่างกัน นอกจากนี้แล้วเซลล์จะดำรงชีวิตอยู่ได้ยังขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของเซลล์ที่เหมาะสมอีกด้วย ถ้าสภาพแวดล้อมภายนอกเปลี่ยนแปลงจะมีผลต่อเมแทบอลิซึมของเซลล์สภาวะแวดล้อมภายนอกและสภาวะแวดล้อมภายในเซลล์ถูกแบ่งแยกจากกันโดยเยื่อหุ้มเซลล์ตลอดเวลาที่เซลล์ยังมีชีวิตอยู่จะมีการลำเลียงสารเข้าออกจากเซลล์ตลอดเวลา แต่เนื่องจากเยื่อหุ้มเซลล์มีสมบัติในการเลือก ที่จะให้สารบางชนิดเคลือนผ่านสมบัติดังกล่าวทำให้เยื่อหุ้มเซลล์มีบทบาทสำคัญในการควบคุมองค์ประกอบทางเคมีหรือสภาวะแวดล้อมภายในเซลล์

การลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์มี 2 แบบ

1.การลำเลียงสารแบบไม่ใช้พลังงาน

2.การลำเลียงสารแบบใช้พลังงาน

การลำเลียงสารแบบไม่ใช้พลังงาน

1.การแพร่ การแพร่แบบธรรมดา เป็นการเคลื่อนที่ของโมเลกุลจากจุดที่มีความเข้ามข้นสูลกว่า ไปยังจุดที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า การเคลื่อนที่นี้เป็นไปในลักษณะทุกทิศทุกทาง โดยไม่มีทิศทางที่แน่นอนตัวอย่างการแพร่ที่พบได้เสมอคือการแพร่ของเกลือในน้ำ การแพร่ของหอมในอากาศ 

ปัจจัยที่มีผลต่อการแพร่

1.ความเข้มข้นของสารที่แพร่

2. อุณหภูมิ

3. ความดัน

4. สิ่งเจือปนหรือตัวละลายรวมทั้งตัวกลางที่สารแพร่ผ่าน

5. การดูดติด

6. ขนาดและน้ำหนักของสารที่แพร่

7. ความสามารถในการละลายของสารที่แพร่

8. สถานะของสารที่จะแพร่

2.ออสโมซิส เป็นการแพร่ของเหลวหรือการแพร่ของน้ำ ผ่านเยื่อเลือกผ่าน โดยน้ำจะแพร่จาก

บริเวณที่มีความหนาแน่นของน้ำมาก ไปยังบริเวณที่มีความหนาแน่ของน้ำน้อยกว่า

สารละลายที่เกี่ยวข้องกับการออสโมซิสมี 3 ชนิด

1.สารละลายไฮเปอร์โทนิก

2.สารละลายไฮโปโทนิก

3.สารละลายไฮโซโทนิก

3.การแพร่แบบฟาซิลิเทต เป็นการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารจากที่ที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำโดยอาศัยโปรตีนเป็นตัวนำ

การลำเลียงแบบใช้พลังงาน

เป็นการเคลื่อนที่ของสารโดยใช้พลังงานเข้าช่วย เกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์ที่ยังมีชีวิตอยู่เท่านั้น เป็นการลำเลียงสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นน้อยไปสู่บริเวณที่มีความเข้มข้นมาก การขนส่งลักษณะนี้เซลล์ต้องนำพลังงานที่ได้จากการสลายสารอาหารมาใช้ 

การลำเลียงแบบใช้พลังงานอาศัยโปรตีน ที่แทรกอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ทำหน้าที่เป็นตัวลำเลียง โดยเซลล์ต้องใช้พลังงานที่ได้จากการสลายพันธะของสารที่มีพลังงานสูงบางชนิด เช่น ATP เพื่อเป็นแรงผลักดันในการลำเลียง ซึ่งมีทิศทางตรงข้ามกับการแพร่ 

1.การลำเลียงสารโดยไม่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

1.1.เอกโซไซโทซิส เป็นการลำเลียงสารขนาดใหญ่ออกจากเซลล์ สารที่จะถูกส่งออกไปนอกไปนอกเซลล์บรรจุอยู่ในเวสิเคิล

1.2.เอนโดไซโทซิส เป็นการลำเลียงสารตรงกันข้ามกับเอกโซไซโทซิส เป็นการลำเลียงสารขนาดใหญ่เข้าสู่เซลล์ โดยเอนโดไซโทซิสในสิ่งมีชีวิตมีชื่อเรียกแตกต่างกันไปตามกลไกการลำเลียง คือ

1.ฟาโกไซโทซิส

2.ฟิโนไซโทซิส

3.การนำสารเข้าสู่เซลล์โดยอาศัยตัวรับ

ฟาโกไซโทซิส

เป็นการลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์ที่พบได้ในเซลล์จำพวกอะมีบา และเซลล์เม็ดเลือดขาว โดยเซลล์สามารถยื่นไซโทพลาสซึมออกมาล้มออนุภาคของสารที่มีขนาดใหญ่ที่เป็นของแข็ง ก่อนที่จะนำเข้าสู่เซลล์ในรูปของเวสิเคิล เรียกอีกอย่างว่าการกินของเซลล์

ฟิโนไซโทซิส

เป็นการนำอนุภาคของสารที่อยู่ในรูปของสารละลายเข้าสู่เซลล์ โดยการทำให้เยื่อหุ้มเซลล์เว้าเข้าไปในไซโทพลาสซึมทีละน้อยจนกลายเป็นถุงเล็กๆ เมื่อเยื่อหุ้มเซลล์ปิดสนิทถุงนี้จะหลุดเข้าไปกลายเป็นเวสิเคิลอยู่ในไซโทพลาสซึมเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า การดื่มของเซลล์

การนำสารเข้าสู่เซลล์โดยอาศัยตัวรับ

เป็นการลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์ที่เกิดขึ้นโดยมีโปรตีนเป็นตัวรับบนเยื่อหุ้มเซลล์ สารที่ถูกลำเลียงเข้าสู่เซลล์ด้วยวิธีนี้ จะต้องมีความจำเพาะในการจับกับโปรตีนตัวรับที่อยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์จึงจะสามารถนำเข้าสู่เซลล์ได้ หลังจากนั้น เยื่อหุ้มเซลล์จึงเว้าเป็นเวสิเคิลหลุดเข้าสู่ภายในเซลล์