เซลล์ของส่ิงมชี ีวติ cell of living things ครูจฑุ ารตั น วเิ ศษ
paramecium cell Cell stomata cell white blood cell
Cell • หน่วยโครงสร้างพนื้ ฐานทเ่ี ลก็ ที่สุด • เซลล์ของส่ิงมชี ีวติ อาจดาํ รงชีวติ อยู่อย่างอสิ ระ • หรือเป็ นองค์ประกอบของร่างกายของสิ่งมชี ีวติ
Matthias Schleiden Theodor Schwann ทฤษฏีเซลล์ (Cell theory) 1. ส่งิ มีชีวติ ทุกชนิดประกอบดว ยเซลล และผลติ ภณั ฑของเซลล (มสี ารพนั ธุกรรม มกี ระบวนการเมตาบอลซิ มึ ตาง ๆ) 2. เซลลเ ปนหนวยยอยพืน้ ฐานท่เี ลก็ ทีส่ ดุ ของส่ิงมีชีวติ ทีม่ ีการจดั ระบบ การทํางานภายในโครงสรา งของเซลล 3. เซลลทกุ เซลลมกี ําเนิดมาจากเซลลท ม่ี ีอยูก อ นเเลว
• นกั เรยี นเคยเห็นเซลลดว ยตาเปลาหรอื ไม ?
Light Microscope • กลองจุลทรรศนสเตอรโิ อ • กลองจุลทรรศนแ บบเลนสประกอบ (Stereo microscope) (Compound microscope)
ง VS งVS
Microscope ๏กลอ งจลุ ทรรศนแ บบเลนสประกอบ ๏กลอ งจุลทรรศนส เตอรโิ อ (Compound microscope) (Stereo microscope) • มีกาํ ลงั ขยายสงู • มีกาํ ลังขยายต่ํา • ภาพเสมือนหัวกลับ, กลบั ซา ยขวา • ภาพเสมือนหวั ตงั้ • 2 มติ ิ • 3 มิติ • ใชดตู ัวอยางบางๆ แบนๆ หรือโปรงใส • ใชด ลู กั ษณะภายนอก หรือ ตวั อยา งทึบแสง
Compound Microscope
การใชกลองจุลทรรศน • เรมิ่ ตน การใชงานดวยเลนสว ตั ถุกําลังขยายต่ําสุด • หมุนปมุ ปรบั ภาพหยาบใหมองเหน็ ชัดเจนท่ีสดุ • ปรับภาพใหช ดั เจนมากขน้ึ โดยหมุนปุมปรบั ภาพละเอียด • เมื่อตอ งการดูภาพขยายใหญขนึ้ หมุนเปลี่ยนเลนสทม่ี กี าํ ลงั ขยาย สงู ข้ึน • เมือ่ เปล่ียนกําลังขยายทสี่ ูงขึ้น ภาพท่เี ห็นจะเกอื บชดั ใหแ กไขโดย การปรับปม ปรบั ภาพละเอยี ดอีกเล็กนอ ย ภาพกจ็ ะชัดเจน
Compound Microscope เลนสใกลต า (ocular lens) เลนสใกลว ัตถุ (objective lens) กําลังขยายของภาพ (Magnification)
กาํ ลังขยายของภาพ (Magnification) 4X 10X 40X 100X
การคํานวนหาขนาดของวตั ถจุ ากกําลังขยายของภาพ กําลงั ขยาย ขนาดของภาพ ของภาพ ขนาดของวตั ถุ • ขนาดของภาพ ภายใตก ลอง ocular micrometer stage micrometer
• ถา วดั ขนาดจริงของพารามเี ซยี มได 100 ไมโครเมตร เมื่อ นําไปศกึ ษาดวยเลนสใ กลต า 10X และเลนสใ กลวตั ถุ 10X จะเหน็ ภาพของพารามีเซียมยาวก่เี ซนติเมตร
QUIZ ! 1.เม่ือสองดูแบคทเี รียดวยกลอ งจุลทรรศน โดยใชเ ลนสใกลต า 10X และเลนสใกลวตั ถทุ ่ีมกี าํ ลังขยาย 80X แลวมองเห็นภาพขนาด 0.2 ไมโครเมตร จงหาวาขนาดของแบคทเี รยี ท่เี เทจรงิ เปนก่นี าโนเมตร 2.จุลินทรียมขี นาด 0.05 นาโนเมตร เม่อื นาํ ไปสอ งกลอง โดยใชเลนส ใกลต า 10X และเลนสใกลว ตั ถทุ ม่ี กี ําลงั ขยาย 100X จะมองเหน็ ภาพ ในกลอ งจุลทรรศนเปนกีไ่ มโครเมตร
กาํ ลังขยายสงู มาก ELECTRON MICROSCOPE สอ งผา น (transmission electron microscope : TEM) • ใชศ ึกษาโครงสรา งภายในของเซลล สอ งกราด (scanning electron microscope : SEM) • ศกึ ษาผวิ ของเซลลหรอื ผวิ ของตวั อยา งวตั ถุ, 3 มิติ
เซลล สว นท่ีหอ หุม ไซโทพลาสซึม นวิ เคลียส เซลล (cytoplasm) (nucleus)
สว นท่ีหอหมุ เซลล โครงสรา งที่หอ หุม ไซโทพลาสซึมของเซลลใ หค งรปู รา งและ แสดงขอบเขตของเซลล ผนงั เซลล (cell wall) เย่ือหุมเซลล (cell membrane)
ผนงั เซลล (cell wall) cell wall เพิม่ ความเเขง็ เเรงและปองกันอนั ตราย แกเซลล ทาํ ใหเซลลคงรปู รางอยูได • พบไดท ง้ั ในเซลลแ บคทเี รยี ฟง ไจ สาหรา ย พืช ไมพ บในสัตว • ประกอบดวยเซลลูโลส (cellulose) เฮมิเซลลูโลส (hemicellulose) เพกตนิ (pectin) ซเู บอริน (suberin) คิวติน (cutin) และลกิ นนิ (lignin) เปน ตน
cell wall • เปนเนื้อเยอื่ ทีต่ ายเเลว พลาสโมเดสมาตา (plasmodesmata) รูหรือชอ งเลก็ ๆ สาํ หรับใหไ ซโทพลาสซึมใหติดตอ กันกับเซลลข า งเคยี ง มหี นาทีเ่ กี่ยวของกับการลาํ เลยี งสารระหวางเซลล
เยื่อหุมเซลล (cell membrane)plasma membrane cell • กั้นสารท่ีอยภู ายในกับภายนอกเซลล membrane • ควบคุมการผานเขา ออกของสาร ฟลูอิดโมเซอิกโมเดล (fluid mosaic model) • ฟอสโฟลิปด จัดเรยี งตัวเปนสองช้ัน (phospholipid bilayer) และมสี ารอน่ื ๆ เชน คอลเลสเตอรอล ไกลโคลิพดิ ไกลโค โปรตีน เปน สว นประกอบ เปน เย่อื เลือกผา น (selective permeable membrane)
ไซโทพลาสซึม (cytoplasm) เปน สวนทีล่ อ มรอบนวิ เคลียสอยภู ายในเย่อื หมุ เซลล ไซโทซอล (cytosol) ออรแ กเนลล (orgenells) สว นของไซโทพลาสซมึ ทเ่ี ปนสารก่ึงของเเขง็ ของเหลว • ดานท่ีติดกบั เยื่อหมุ เซลล เรียกวา เอก็ โทพลาสซมึ (ectoplasm) • ดานใน เรยี กวา เอนโดพลาสซึม (endoplasm) • การไหลของไซโทพลาสซึม เรียกวา ไซโคลซสิ
ออรเเกเนลลท ม่ี ีเย่ือหมุ (Membrane bounded organells) 1. Endoplasmic reticulum 2. Golgi apparatus 3. Lysosomes 4. Vacuoles 5. plastid 6. mitochondria
เอนโดพลาสมกิ เรตคิ ลู ัม มเี ย่อื หุมช้นั เดยี ว (endoplasmic reticulum: ER) • มลี กั ษณะเปน ทอ แบนหรือกลม บางบริเวณโปง ออกเปน ถงุ เรียง ขนานกนั เปนชนั้ ๆ คลายรา งแห • ภายในมีชอง มีของเหลว บรรจุอยู • อยูลอ มรอบนิวเคลียส และ เชอ่ื มตอกบั เยอ่ื หุมนิวเคลียส
ER Rough ER Smooth • มีไรโบโซมมาเกาะท่เี ยอื่ หมุ ดา นนอก • สรา งโปรตีนทส่ี งออกไปนอก • พเซบลมลา กทีต่ บั ออน ER vesicle • ไมม ีไรโบโซมมาเกาะทเ่ี ย่อื หมุ ดานนอก • สรางสารสเตอรอยดแ ละฮอรโ มนเพศ • กาํ จดั สารพษิ และเปนเเหลง สะสมเเคลเซยี มไอออนตางๆ
กอลจิคอมเพลก็ ซ (Golgi complex) มเี ยื่อหุมช้ันเดียว • มลี ักษณะเปน ถงุ แบนหลายถุง Golgi body / Golgi apparatus เรยี งซอ นกนั • บริเวณตรงกลางเปน ทอ แคบและ ปลายสองขา งโปง ออก และมกี ลมุ ข องถุงกลม (vesicles) อยูรอบๆ • ทําหนา ทเี่ สรมิ สรางคารโบไฮเดรตใหกบั โปรตนี /ลพิ ิดที่สรา งมาจาก ER เพ่อื สง ออก ไปภายนอกเซลล
ไลโซโซม (Lysosome) มีเยื่อหุมช้นั เดยี ว • มีลักษณะเปนถงุ กลมขนาดเลก็ • ภายในบรรจุเอนไซม สําหรับการยอย • ทาํ หนา ทยี่ อยอาหาร ทําลายออรแกเนลลที่ เสอื่ มสภาพและสง่ิ แปลกปลอม • ถา lysosome ฉกี ขาดจะไมสามารถทํางานไดด หี รอื เอนไซมอาจ ออกมาทําอันตรายใหแกเซลลได
แวควิ โอล (Vacuoles) มีเย่อื หุมชัน้ เดียว • มลี ักษณะเปน ถงุ มีรูปรา งและขนาดทเ่ี เตกตางกนั contractile food vacuole sab vacuole vacuole • บรรจุอาหาร เพอ่ื รอการ • สะสมสารบางชนดิ เชน • รกั ษาสมดลุ ของน้ํา ยอ ยตอ ไป สารสี ไอออน นาํ้ ตาล central vacuole • สะสมสารตางๆ • พบในเซลลพ ชื
พลาสติด (plastids) มีเย่ือหมุ 2 ชนั้ • มีเอนไซมท่ีเกยี่ วขอ งกบั กระบวนการ สงั เคราะหดว ยเเสง คลอโรพลาสต ของเหลวทเ่ี รียกวา สโตรมา (chloroplast) (stroma) มีถงุ แบนๆ เรยี ก ไทลาคอยล (thylakoid) เยื่อหุม ชั้นนอก (outer membrane) • มรี งควตั ถสุ ารสีเขียว กรานุม (granum) ท่เี รียกวา คลอโรฟล ล (chlorophyll) เย่อื หุม ชั้นใน (inner membrane) ลาเมลลา (lamella)
พลาสติด (plastids) โครโมพลาสต ลวิ โคพลาสต (chromoplast) (leucoplast) • พลาสตดิ ท่มี สี ารสีตา งๆ ยกเวน สเี ขียว • พลาสตดิ ท่ีไมม ีสี • ทําใหพ ืชมีสันสวยงาม • มหี นาท่ีสะสมเม็ดแปง • สารจาํ พวกแคโรทีนอยด • พบในเซลลรากและลาํ ตน (carotenoid) สีเเดง สสี ม เชน มนั เเกว มันเทศ เผอื ก สีเหลือง
ไมโทคอนเดรยี (Mitochondria) มีเย่ือหมุ 2 ชั้น เยอ่ื หุมช้นั ใน (inner membrane) เย่อื หมุ ชั้นนอก (outer membrane) คริสตี (cristae) ชองวางระหวางเยอื่ หุมช้นั ในกบั ชน้ั นอก ของเหลว ท่ีเรียกวา (intermembrane space) เมทรกิ ซ (matrix)
ไมโทคอนเดรยี (Mitochondria) • มเี อนไซมท ี่เกย่ี วของกับกระบวนการหายใจระดับเซลล (cellular respiration) ทําหนาท่ี : เปนแหลงสรางพลงั งานใหแกเซลล ATP = adenosine triphosphate • เซลลทม่ี ีกิจกรรมสูงจะมไี มโทคอนเดรียมาก เชน เซลลก ลามเน้อื หวั ใจ เซลลไต เซลลอสจุ ิ เปน ตน
ออรเ เกเนลลท ่ีไมมเี ย่อื หุม (Non-membrane bounded organells) 1. Ribosome 2. Centriole 3. Cytoskeleton
ไรโบโซม (Ribosome) ไมม ีเย่อื หุม • ทําหนา ทสี่ รางโปรตีน large subunit (cristae) • Ribosome มี 2 ชนิดคอื small subunit 1. free ribosomes (cristae) กระจายอยใู นไซโทพลาสซึม ทําหนาทส่ี รางโปรตนี ทีใ่ ชใ นเซลล 2. Attached ribosomes 60S เกาะอยูที่ผิวดานนอกของ 50S ER ทาํ หนา ทสี่ รางโปรตนี ออกไป 30S 40S ใชน อกเซลล 70S ribosome in Prokary8o0teS ribosome in Eukaryote
เซนทริโอล (Centriole) พบเฉพาะในเซลลสตั ว ไมม ีเยอ่ื หมุ •เปนบรเิ วณท่ยี ึดเสนใยสปน เดลิ โปรตนี บรเิ วณเซนทริโอจะมีไซโทพลาสซมึ ลอ มรอบอยู เรยี กวา เซนโทรโซม (centrosome) ซึ่งเปนแหลง กาํ เนดิ เสนใยสปนเดิล ไมโครทิวบูล centrosome (microtubule) กลมุ ละ 3 หลอด ท้งั หมด 9 กลมุ
ไซโทสเกเลตอน (Cytoskeleton) • ทาํ หนาท่ีค้ําจนุ รปู รางของเซลล • เปน ท่ยี ึดเกาะของออรเ เกเนลลใหอยูตามตําแหนง ตางๆ และชวยในการ ลาํ เลยี งออรแ กเนลล • ชว ยในการเคลอ่ื นทข่ี องสัตวบางชนดิ Intermediate filament Microtubule Microfilament เปน เสนใยโปรตนี ทีเ่ ช่อื มตอกันเปน รา งแห
ไมโครฟลาเมนท อินเตอรม ีเดยี ทฟลาเมนท (Microfilament) (Intermediate filament) 7 nm actin filament โปรตนี หลายหนว ยยอยมาเรยี งกัน 8 ชุด ชุดละ 4 สาย พันบิดเปน เกลียว โปรตีนแอกทนิ (actin) มาเรยี งตอกนั เปน สาย 2 สาย บิดเปน เกลยี ว 8-12 nm • พบไดท ่ี โปรตนี เค • เกย่ี วกับการเคลื่อนทีข่ องอะมบี า อราตนิ และเม็ดเลอื ดขาว • ชวยในการแบงไซโทพลาสซึม ไมโครทบู ลู (Microtubule) 25 nm โปรตีนทวิ บูลนิ (tubulin) มาเรียงตอกันเปน สาย 2 สาย บิดเปน เกลียว • เปนโครงสรางของเสนใยสปน เดิล ซเิ ลยี แฟก เจลลัม และยึด/ลาํ เลยี งออรเเกเนลล
นวิ เคลียส (nucleus) เย่อื หุม นวิ เคลยี ส (nuclear envelope) • แหลงบรรจุสารพันธกุ รรม • ควบคมุ กระบวนการ • เปน เย่อื บางๆ 2 ชนั้ ทํางานของเซลล • มีชอ งเล็กๆ เปน ทางผานเขา ของของสาร นิวคลีโอลสั โครมาทนิ (nucleolous) (chromatin) • ประกอบดวยโปรตนี และกรด • สาย DNA ทขี่ ดพนั กันไปมา นวิ คลอี กิ RNA เปน สว นใหญ • ใน eukaryote มี histone protein แตใน prokaryote • ในเซลลที่มกี ารสังเคราะหโปรตีน chromosome ไมม ี มกั มขี นาดใหญ
การสื่อสารระหวา งเซลล
ส่งิ มีชวี ติ เซลลเ ดยี ว จบั คผู สมพนั ธุไดอ ยางไร ? Yeast
• การสื่อสารระหวา ง เซลลย ีสต แลกเปล่ยี นสาร ระหวา งเซลล เกดิ การรวมตวั ของสาร ไดเซลลใ หมทีม่ ี นวิ เคลียสของทั้ง สองเซลล
ส่งิ มชี วี ิตหลายเซลล Plant cell Animal cell ชอ งวางขนาดเลก็ พลาสโมเดสมาตา (gap juction) (plasmodesmata) ตัวรบั (reception) การส่อื สารโดยอาศัยตวั รบั ทเ่ี ยื่อหุมเซลล (cell-cell recongition)
ทาํ ไมเราถงึ ชักเทาออกทนั ที ?
กระตุน เซลลรบั นาํ คาํ สงั่ เซลลป ระสาททไ่ี ข เทาเหยยี บตะปู ความรูส กึ ที่ สันหลงั สงั่ การ ผิวหนัง ชกั เทาหนี ทาํ ให เซลลกลา มเนื้อที่ ขา สารส่อื ประสาท เซลลประสาท
กระบวนการสอื่ สารระหวางเซลล การรับสญั ญาณ การสงสัญญาณ การตอบสนอง
การเปล่ยี นแปลงสภาพของเซลล และการชราภาพของเซลล
Stem cells muscle cells intestinal cells blood cells liver cells nerve cell cardiac cells
การชราภาพของเซลล • ชวงของการมีชีวติ หรอื อายุขัยของสิง่ มีชวี ิตมีขดี จํากัด ทั้งนี้ เน่ืองมาจากการชราของเซลล จงึ ทาํ ใหร า งกายเส่ือมสภาพในการ ทาํ งานและตายในที่สุด
การชราภาพของเซลล เกิดจากหลายสาเหตุ ไดแ ก • เซลลม ีการสะสมของเสีย เมอ่ื เซลลมอี ายุมากขึน้ จะมกี ารสะสมของเสยี เพ่ิมขน้ึ ทําใหม ผี ลกระทบตอ ความอยูร อดของเซลล • ยนี ท่มี บี ทบาทกําหนดการตายตามอายขุ ัย พบวา ในเซลลอายมุ าก เมอ่ื มี การแบงเซลลทกุ คร้ัง สว นปลายของโครโมโซมจะส้ันลง จงึ อาจเปน ไปได ท่สี วนปลายโครโมโซมมียีนทค่ี วบคมุ การปรบั สภาพของเซลล • การสญู เสียหนา ที่ของเซลล พบวา เซลลท ่มี อี ายมุ าก การทาํ หนา ที่ บางอยางลดนอยลง • ปจ จัยภายนอกเซลล ไดแก อนุมลู อสิ ระ (Free Radical)
Search
