ผู้เขียน หัวข้อ: บทที่ 3 เซลล์และโครงสร้างของเซลล์  (อ่าน 20896 ครั้ง)

0 สมาชิก และ 1 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้

แอดมิน~เต้ย~

  • admin is coming
  • Administrator
  • สมาชิกในตำนาน
  • *****
  • กระทู้: 3029
  • ขอบคุณ: 107
  • เพศ: ชาย
  • แอดมินมาแล้วว
บทที่ 3 เซลล์และโครงสร้างของเซลล์
« เมื่อ: 22 กุมภาพันธ์ 2011 | 07:54:57 PM »
บทที่ 3 เซลล์และโครงสร้างของเซลล์
เซลล์และทฤษฎีเซลล์

 


เซลล์เป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐานที่มีชีวิตที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากเซลล์ส่วนใหญ่มีขนาดเล็ก ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า การศึกษาเกี่ยวกับเซลล์จึงต้องอาศัยกล้องจุลทรรศน์ส่องดูสิ่งต่างๆทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต

ชไลเดน นักพฤกษาศาสตร์ และชวันน์ นักสัตววิทยา ทั้งสองเป็นชาวเยอรมันโดย นักวิทยาศาสตร์ทั้ง 2 คนได้ร่วมกันตั้ง “ ทฤษฎีเซลล์ ” ( CELL THEORY) ซึ่งกล่าวว่า “ สิ่งมีชีวิตทั้งหลายประกอบไปด้วยเซลล์และผลิตภัณฑ์ของเซลล์ ” โครงสร้างของเซลล์ที่ศึกษาด้วยกล้องอิเล็กตรอน จากการศึกษาเซลล์ต่างๆ พบว่าเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีรูปร่าง ขนาด โครงสร้างแตกต่างกันไป แต่ก็มีส่วนที่เหมือนกันได้แก่ นิวเคลียส ไซโทพลาซึม และเยื่อหุ้มเซลล์ นักชีววิทยาได้ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนศึกษาเซลล์ของสิ่งมีชีวิตพบว่าในไซโทพลาซึมมีโครงสร้างขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เฉพาะเรียกว่า "ออร์แกเนลล์"(Organelle)




การรักษาดุลยภาพของเซลล์
 

เซลล์จะดำรงชีวิตอยู่ได้ต้องประกอบด้วยองค์ประกอบและออร์แกเนลล์ต่าง ๆ ที่ทำหน้าที่แตกต่างกันและยังขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ที่อยู่รอบ ๆ เซลล์ด้วยการลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์นั้น มีความสำคัญต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเป็นอย่างมาก เนื่องจากเซลล์ที่มีชีวิตต้องการสารอาหาร เพื่อผลิตเป็นพลังงานสำหรับใช้ในเซลล์และในขณะเดียวกันก็ต้องมีการนำของเสียที่เกิดขึ้นจากกระบวนการเมแทบอลิซึมภายในเซลล์ออกนอกเซลล์สารต่าง ๆ เหล่านี้เข้าและออกจากเซลล์โดยผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเป็นเยื่อเลือกผ่าน โดยยอมให้น้ำและสารที่มีขนาดเล็กบางชนิดผ่านเข้าออกจากเซลล์ได้อย่างอิสระ ส่วนสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ เช่น คาร์โบไฮเดรด ลิพิด โปรตีน และกรดนิวคลีอิก เซลล์ต้องมีกลไกพิเศษบางอย่างในการนำสารดังกล่าวเข้าและออกจากเซลล์

กลไกการลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์มี 3 แบบ คือ

1.การแพร่ (diffusion)


2.การเคลื่อนที่ของสารโดยกระบวนการแอกทิฟทรานสปอร์ต (active transport)


3.สารขนาดใหญ่เข้าสู่เซลล์




การสื่อสารระหว่างเซลล์


เซลล์สามารถสื่อสารกันได้ เช่น เซลล์ยีสต์ สามารถจับคู่กันผสมพันธุ์กันได้ โดยยีสต์สามารถรู้ว่าเซลล์ยีสต์ที่จับคู่กันนั้นเป็นเพศตรงข้าม โดยเซลล์ยีสต์จะหลั่งสารเคมีออกมา และเซลล์ที่จับคู่นั้นสามารถรับสัมผัสกันได้ เซลล์สัตว์ เมื่อเซลล์สองเซลล์มาอยู่ชิดกันทำให้สารโปรตีนที่เยื่อเซลล์มาบรรจบกันเกิดเป็นช่องขนาดเล็ก (gap junction) ทำให้สารเคมีจากเซลล์หนึ่ง เช่น กรดอะมิโน มอโนแซ็กคาไรด์ หรือไอออนต่าง ๆ ของสารในไซโทพลาซึมผ่านเข้าออกได้ และเชื่อมประสานกันได้ เซลล์พืชที่อยู่ชิดกันจะมีช่องพลาสโมเดสมาตา (plasmodecmata) ทำให้เซลล์พืชทั้งสองเชื่อมต่อกันได้ และสารต่าง ๆ จากไซโทพลาซึมของเซลล์หนึ่งจะเชื่อมต่อกับอีกเซลล์หนึ่งได้ เซลล์ประสาทของสัตว์สามารถสื่อสารและนำกระแสประสาทได้ โดยเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อกันนั้น จะมีการหลั่งสารออกมา เพื่อกระตุ้นให้เซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่งทำงานต่อได้ เช่น เซลล์ประสาทรับความรู้สึกผ่านไปทางแอกซอน และแอกซอนนี้จะปล่อยสารเคมี คือ สารสื่อประสาทจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง โดยที่เยื่อเซลล์ประสาทตัวรับจะมีสารโปรตีน ซึ่งเป็นตัวรับสารสื่อประสาทได้ จึงตอบสนองได้ นอกจากนี้ การสื่อสารของเซลล์ที่เป็นผลของฮอร์โมนก็สามารถสื่อสารกันได้ โดยเซลล์ที่ผลิตฮอร์โมน เช่น ต่อมไร้ท่อต่าง ๆ จะปล่อยฮอร์โมนไปตามกระแสเลือด เมื่อถึงเซลล์ของอวัยวะเป้าหมายก็สามารถตอบสนองการกระตุ้นนั้นได้ เช่น การทำงานของฮอร์โมนจากต่อมพิทูอิทารีไปกระตุ้นการเจริญของไข่ในรังไข่ได้ ในพืชก็มีการสื่อสารเช่นกัน ฮอร์โมนพืชจะลำเลียงจากตำแหน่งที่สร้างไปกับน้ำทางท่อน้ำหรือไปกับอาหารทางท่ออาหาร แต่ส่วนใหญ่แล้วลำเลียงจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งโดยตรง แต่บางครั้งก็สามารถลำเลียงไปทางอากาศได้ เช่น เอทิลีน ซึ่งจะกระตุ้นให้ผลไม้สุกได้เร็วขึ้นจะเห็นได้ว่าทั้งเซลล์สัตว์และเซลล์พืช รวมทั้งเซลล์ของจุลินทรีย์ก็สามารถสื่อสารกันได้ ซึ่งการสื่อสารนี้จะมีอยู่ 3 ขั้นตอน คือ การรับสัญญาณ (reception) การส่งสัญญาณ (signal transduction) และ การตอบสนอง (response)


1.การรับสัญญาณ ประกอบด้วยเซลล์ของอวัยวะเป้าหมายรับสัญญาณจากภายนอกเซลล์ โดยอาจจะเกิดจากโปรตีนที่เยื่อเซลล์รับสัมผัสสารที่มากระตุ้น หรือโปรตีนภายในเซลล์รับสัญญาณการกระตุ้น เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงต่อไป

2.การส่งสัญญาณ เมื่อเซลล์ได้รับสัญญาณการกระตุ้นแล้ว จะแปลผลสัญญาณการกระตุ้นแล้วเกิดเหตุการณ์ต่าง ๆ มาก ซึ่งผลของสัญญาณการกระตุ้นนี้ อามีขั้นตอนเดียว หรือหลายขั้นตอนที่สลับซับซ้อน แต่เซลล์ของอวัยวะเป้าหมายก็สามารถรับรู้ได้

3.การตอบสนอง เป็นขั้นตอนที่เซลล์ของอวัยวะเป้าหมาย แสดงผลของการเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณที่ถูกกระตุ้น เช่น การสังเคราะห์โปรตีน การเร่งนำกลูโคสเข้าสู่เซลล์ การแบ่งเซลล์ การยินยอมให้สารผ่านเข้าออกจากเซลล์มากยิ่งขึ้น เป็นต้น จะเห็นได้ว่าเซลล์แต่ละเซลล์จะมีกิจกรรมต่าง ๆ แตกต่างกัน แสดงว่าการตอบสนองของเซลล์แตกต่างกัน อันเป็นผลจากการส่งสัญญาณและการรับสัญญาณที่แตกต่างกัน เซลล์ชนิดหนึ่งจะตอบสนองต่อสารเคมีที่มากระตุ้นอย่างหนึ่ง แต่จะไม่ตอบสนองต่อสารเคมีตัวอื่น ทั้งนี้เนื่องจากโปรตีนตัวรับของเซลล์แตกต่างกัน


การแบ่งเซลล์

 
ในสิ่งมีชีวิตพวกยูคาริโอต การแบ่งเซลล์จะประกอบด้วยกระบวนการแบ่งนิวเคลียสและการแบ่งไซโทพลาซึม กระบวนการแบ่งนิวเคลียสมี 2 แบบ คือ

การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส (mitosis)


การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส (meiosis)


การเปลี่ยนสภาพของเซลล์และการชราภาพของเซลล์



 


เซลล์เมื่อแบ่งตัวแล้วก็จะเปลี่ยนสภาพไป เพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่าง การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ทำให้ได้จำนวนเซลล์เพิ่มมากขึ้น และเป็นผลให้เกิดการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ซึ่งตามปกติแล้วจะเกิดกระบวนการต่าง ๆ 4 กระบวนการ คือ

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 ซึ่งถูกควบคุมโดยจีนบนโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ๆ










ติดตามเราได้ที่
facebook: facebook.com/02dualedu  twitter:@02dual
ถ้าคุณมีข่าวเกี่ยวกับการศึกษา บอกเราสิที่ admin@02dual.com

Tags:
 
Share this topic...
In a forum
(BBCode)
In a site/blog
(HTML)



Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
02dual เว็บแห่งการศึกษาCreative Commons License
Back to top