เซลล์พืช (Plant cell)

เซลลพ์ ืช (Plant cell) นางสาวธญั ธร โคตรงาม คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลยั ราชภัฏอุดรธานี



เซลล์ของพืชและอวยั วะภายในเซลล์ 1. ผนังเซลล์ 2. เยอื่ หุ้มเซลล 3. พลาสติด 4. ไมโตคอนเดรีย 5. นวิ เคลียส 6. เอนโดพลาสมคิ เรตตคิ ิวลัม 7. กอลจิ แอพพาราตสั 8. ไมโครบอดีส้ ์ 9. ไรโบโซม 10. ไมโครทวิ บลู ส์ 11. แวคคิวโอ เซลล์ คือโครงสรา้ งพืน้ ฐานของสิง่ มีชีวิต เช่นเดยี วกบั โมเลกุลเป็นหน่วยพ้ืนฐานของ สารเคมี สามารถ แบง่ เซลล์พชื เปน็ 2 ส่วนใหญ่ ๆ คือผนงั เซลล์ (Cell wall) และโปรโตพลาสต์ (Protoplast) ซง่ึ ประกอบด้วยนวิ เคลยี ส (Nucleus) และไซโตพลาสต์ (Cytoplasm) ภายใน ไซโตพลาสตม์ ีอวัยวะภายในเซลล์หลายชนดิ (Cell organelles) และเซลล์พืชท่ีเจรญิ เตม็ ทแ่ี ลว้ มักมีแวคควิ โอ (Vacuole) ใหญ่ ขนาดและรปู ร่างของผนงั เซลล์จะแตกตา่ งกนั ไป ตามชนดิ และหน้าท่ขี องเซลล์นั้น สว่ นประกอบทางเคมที ่ีส้าคญั ของเซลล์ คอื น้าประมาณ 80-95 เปอรเ์ ซ็นตข์ อง นา้ หนกั สดที่เหลือเปน็ โปรตีน กรดนวิ คลอี คิ (Nucleic acid) โพลแี ซคคาไรด์ (Polysaccharides) และไขมัน ซึง่ มีธาตคุ าร์บอนเป็น องค์ประกอบมากท่ีสุด นอกจากนั้นมีธาตไุ ฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส กา้ มะถนั โปแตสเซียม แมกนเี ซียม และคลอรีน เป็นต้น สามารถแบ่งเซลล์พืชเป็นกลุ่มใหญ่ ๆ ได้ 2 กลมุ่ คือ 1. กลมุ่ ของเซลลท์ ีม่ หี น้าทเ่ี กี่ยวข้องกบั กระบวนการเมตาบอลิสม์ของพืช 2. กลมุ่ ของเซลลท์ ่ีมีหน้าท่ีเป็นสว่ นคา้ จุนหรือเป็นทอ่ ใหส้ ารตา่ ง ๆ ไหลผ่าน กลุ่มนี้มกั เป็นเซลลท์ ่ีตายแล้ว ในบทนจี้ ะกล่าวถึงกลุ่มเซลล์กลมุ่ แรกเทา่ นนั้ เพราะเป็นเซลล์ทเี่ ก่ยี วข้องกบั กระบวนการทสี่ ้าคัญทาง สรีรวิทยาของพชื โดยทวั่ ไปเซลล์พืชจะประกอบด้วยผนังเซลลแ์ ละ โปรโตพลาสต์ (Cell Wall และ Protoplasm) เซลลท์ เี่ รียงกันเป็นเนื้อเยื่อน้ัน อาจจะเรียงกันอย่างหลวม ๆ ทา้ ใหม้ ีส่วนช่องวา่ งระหว่างเซลล์ (Intercellular Space) เกิดขึ้น แตใ่ นกรณขี องเนื้อเย่ือเจริญ (Meristem) เซลล์จะเรยี งกนั เบยี ดชิดมาก ไมเ่ กิดช่องว่างระหวา่ งเซลล์ ชอ่ งวา่ งเหล่าน้ี

มกั จะต่อไปจนถงึ ปากใบของพชื ทา้ ให้อากาศผา่ นปากใบ และต่อเน่ืองไปยังเซลลต์ ่าง ๆ ไดท้ ั้งระบบ ทา้ ใหแ้ ตล่ ะเซลลไ์ ดร้ บั ออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์เพยี งพอ พลาสโมเดสมาตา (Plasmodesmata) เปน็ ช่องทางที่เชื่อมต่อระหวา่ งเซลล์ท่ีอยตู่ ิดกัน การปรากฏของพลาสโมเด สมาตาและช่องว่างระหว่างเซลล์ ทา้ ให้ระบบของพชื ประกอบดว้ ยส่วนประกอบใหญ่ ๆ สองส่วน คอื 1. ซิมพลาสต์ (Symplast) ซ่งึ เปน็ สว่ นของพชื ที่ประกอบด้วย สว่ นท่ีมีชีวติ เปน็ ส่วนท่ีอยูใ่ นเย่ือหุ้มเซลล์ (Cell Membrane) หรือส่วนของโปรโตพลาสตท์ ้ังหมด 2. อะโพพลาสต์ (Apoplast) เปน็ สว่ นท่ไี มม่ ีชีวิตของพืช อยู่ข้างนอกเย่อื ห้มุ เซลล์ เช่น สว่ นของผนังเซลล์ ช่องว่างระหว่างเซลล์ ลเู มน (Lumen) และทอ่ น้าท่ออาหาร (Xylem และ Phloem) ส่วนประกอบและอวยั วะภายในเซลลพ์ ืช 1. ผนงั เซลล์ (Cell Wall) เปน็ สว่ นที่อยู่ภายนอกเยือ่ หุม้ เซลลป์ ระกอบด้วยคารโ์ บไฮเดรตเปน็ จ้านวนมาก เมื่อสร้างใหม่ ๆ ผนังเซลลจ์ ะมีลักษณะบาง ตอ่ มาจะหนาขึน้ เพราะมีการสะสมสารตา่ ง ๆ โดยชั้นใหม่ทเ่ี กดิ จะตดิ กบั ส่วนของ เยื่อห้มุ เซลล์ ทา้ ให้ชัน้ เก่าถูกดนั ห่างออกจากโปรโตพลาสต์ ชั้นใหม่นีเ้ รียกว่าผนังเซลล์ชน้ั ทส่ี อง (Secondary Cell Wall) ซึง่ จะมีความหนาไม่เท่ากนั ตลอด ท้าให้เกดิ ลักษณะทีเ่ ป็นรเู ปดิ เพื่อใหส้ ารต่าง ๆ เคลอ่ื นผ่านได้เรยี กวา่ พิท (Pit) ผนัง เซลล์มสี ่วนประกอบทางเคมีทีส่ ้าคัญ คือ 1.1. ไมโครไฟบริลลา โพลีแซคคาไรด์ (Microfibrillar Polysaccharides) ซ่งึ กล่มุ ท่ีพบมากท่ีสดุ คือ เซลลโู ลส (Cellulose) และไคติน (Chitin) 1.1.1. เซลลโู ลส เป็นลกู โซข่ อง ดี-กลูโคส (D-glucose) ซ่ึงเรยี งตัวเกาะกนั แบบ b-1,4- glycosidic bond ซง่ึ มคี วามยาวตา่ งกนั ไป แต่โดยปกตจิ ะมกี ลโู คสอยู่ประมาณ 2,000-14,000 หน่วย ยาวประมาณ 1-7 mm และจบั กับลูกโซ่ข้างเคียงดว้ ยแขนแบบไฮโดรเจน (Hydrogen bond) ทา้ ให้เกดิ เปน็ ลักษณะทเ่ี รียกวา่ ไฟบรลิ (Fibrils) ซงึ่ หนาไมเ่ กิน 250o A และยาวหลายไมโครเมตร แตล่ ะไฟบริลจะเรยี งตอ่ กันด้วยไฮโดรเจนบอนด์ ซง่ึ ทา้ ให้เกดิ การ ตดิ กันข้ึนมา เซลลูโลสจะฝังตัวอย่ใู นของเหลวท่ีมรี ปู ร่างไมแ่ น่นอนเรียกแมทริกซ์ โพลแี ซคคาไรด์ ส่วนของไฟบริลจะทนต่อ การเข้าท้าลายของเช้ือจลุ ินทรีย์และสารเคมี ผนังเซลล์จึงมีหน้าท่ีป้องกันอันตรายและเพ่ิมความแข็งแรงให้กับเซลล์ พชื ในพชื ช้ันต้่าทม่ี ีเซลลโู ลสนอ้ ย เชน่ เช้อื ราจะมไี คติน (Chitin) ซ่งึ จะกล่าวถึงตอ่ ไป 1.1.2. ไคตนิ เป็นสว่ นประกอบที่พบมากในผนังเซลล์ของเชื้อรา และเป็นส่วนประกอบของสัตว์ท่ี ไมม่ กี ระดกู สันหลงั โมเลกลุ ของไคตนิ จะเรยี งต่อกันยาว โดยไมแ่ ตกสาขา สารประกอบทางเคมีเป็นพวก N-acetyl-D- glucosamine โดยเกาะกนั แบบ b-1,4-glycosidic bond ท้าใหเ้ กิดเป็นไฟบริลเชน่ เดยี วกบั เซลลโู ลส 1.2. แมทริกซ์ โพลแี ซคคาไรด์ (Matrix Polysaccharides) ส่วนนี้จะประกอบด้วย 2 สว่ นใหญ่ ๆ คือ เฮมเิ ซลลโู ลส (Hemicellulose) และเพคตนิ (Pectin) ซง่ึ แยกออกจากกนั โดยคณุ สมบตั ใิ นการละลายน้า เพราะเพคตนิ น้ันสามารถแยกได้โดยการตม้ กับน้าเป็นเวลานาน แตเ่ ฮมิเซลลูโลสน้ันต้องแยกโดยใชโ้ ปแตสเซยี มไฮดรอกไซด์ แมทริกซ์ โพลแี ซคคาไรดม์ ีลกั ษณะเป็นของเหลวทม่ี ีรปู รา่ งไมแ่ น่นอน ท้าหนา้ ท่หี มุ้ ห่อสว่ นของไมโครไฟบรลิ ลา โพลแี ซคคาไรด์ 1.2.1. เฮมเิ ซลลโู ลส ช่อื ของเฮมเิ ซลลโู ลสนนั้ ใชเ้ รียกเมือ่ พบโพลีแซคคาไรดช์ นดิ นใี้ หม่ ๆ ซง่ึ เขา้ ใจ วา่ เปน็ สารเริม่ ตน้ ทีจ่ ะท้าให้เกิดเซลลโู ลส ซ่งึ ในปจั จบุ ันพบวา่ ไมจ่ ริงเฮมิเซลลโู ลสประกอบด้วย ไซแลนซ์

(Xylans) ซึง่ มนี ้าตาลไซโลส (Xylose) แมนแนน (Mannans) ซงึ่ มีน้าตาลแมนโนส (Mannose) และกาแลกแตน (Galactans) ซ่ึงประกอบด้วยนา้ ตาลกาแลคโตส (Galactos) นอกจากน้ันยงั มีกลโู คแมนแนน ซงึ่ ประกอบด้วยน้าตาลกลโู คสและน้าตาลแมนโนส ไซโลกลูแคน ประกอบดว้ ยน้าตาลไซโลส และน้าตาลกลโู คส และแคลโลส (Callose) จดั เป็น เฮมเิ ซลลโู ลสซึ่งประกอบด้วยน้าตาลกลโู คสทเ่ี กาะกันแบบ b-1,3- glycosidic bond ซึง่ จะพบบริเวณปลายเซลล์ของท่ออาหาร (Sieve tubes) 1.2.2. เพคตนิ ท้าหนา้ ท่เี ชื่อมให้เซลลโู ลสติดกนั เปน็ ส่วนประกอบที่มมี ากในส่วนมดิ เดิลลา เมลลา (Middle lamella) นอกจากน้นั เพคตินยังเกิดในน้าผลไมต้ ่าง ๆ สารเคมีทพ่ี บในเพคตนิ คือกรดแอลฟา ดี กาแลคตูโร นิค (µ-D-galacturonic acid) อะราบแิ นนส์ (Arabinans) และกาแลคแตนส์ (Galactans) 1.3. ลิกนิน (Lignins) การเกดิ ลิกนินในพืชมักจะควบคู่ไปกับเน้ือเย่อื ทท่ี ้าหน้าทีค่ ้าจุน และท่อ นา้ ท่ออาหาร จะพบในผนังเซลลท์ ตุ ิยภมู ิ ซึง่ ตายแล้ว การเกิดลิกนินท้าให้เซลล์แขง็ แรง ทา้ ใหไ้ ฟบรลิ ไม่เคล่ือนทแ่ี ละปอ้ งกนั อันตรายให้ไฟบรลิ ด้วย อาจจะพบลิกนนิ ในเน้ือผลไม้บางชนดิ เช่น ฝร่ังและละมุด ลกิ นนิ ประกอบดว้ ยสารเคมีท่มี ีน้าหนัก โมเลกลุ สงู พวกฟโี นลิคส์ (Phenolics) ลิกนนิ ท้าใหเ้ ซลลเ์ กดิ ความแขง็ แรงมากข้ึนและตา้ นทานตอ่ สารเคมแี ละการกระทบ กระแทกตา่ งๆ 1.4. โปรตนี ในการพบโปรตีนในผนังเซลล์นั้นระยะแรกเข้าใจว่าเกิดจากการปนเปื้อนมาจากส่วนของไซโตพ ลาสต์ (Cytoplasm) แต่ในปจั จุบนั ได้มีการสรุปแน่ชัดแลว้ วา่ ในเซลลท์ ่ีก้าลงั เจรญิ เติบโตจะมีโปรตีนในผนงั เซลล์ ประมาณ 5-10 เปอร์เซน็ ต์ ซึ่งประกอบด้วยเอนไซมพ์ วกไฮโดรเลส (Hydrolases) กลคู าเนส (Glucanase) เพคติน เมทธลิ เอสเตอ เรส (Pectin Methylesterase) และเอทพี ีเอส (ATPase) เปน็ ตน้ นอกจากนนั้ ยงั มีโปรตีนทเี่ ป็นโครงสรา้ งเป็นพวกไกลโค โปรตนี (Glycoprotein) ซ่ึงประกอบด้วยไฮดรอกซีโพรลีนเป็นส่วนใหญ่ (Hydroxyproline) โดยเกาะกับโพลีแซคคา ไรดแ์ บบ Non Covalent bond 1.5. น้า เป็นส่วนประกอบทพี่ บในสว่ นของเพคตินท่มี ลี ักษณะเปน็ วุ้น (Gel) และยังท้าหน้าทล่ี ด ปริมาณของไฮโดรเจนบอนดท์ ี่เกาะกันระหว่างไฟบริลและเฮมิเซลลโู ลส ดังน้นั เมื่อมีการเปลยี่ นแปลงปริมาณน้าจะท้าให้การ ตดิ กนั ของไฟบริลกบั เฮมเิ ซลลูโลสเปลี่ยนไปและน้ายงั เป็นตวั ท้าละลายสารเคมีในผนังเซลลด์ ้วย โดยเฉพาะขณะทเ่ี ซลล์ ขยายตัว 1.6. ส่วนทีห่ ุ้มหอ่ ภายนอก (Incrusting Substances) สิง่ ท่ีหุม้ หอ่ ข้างนอกของผนงั เซลลข์ อง เซลล์ผวิ (Epidermis) จะเปน็ สารพวกคิวติเคลิ (Cuticle) เพอื่ ชว่ ยลดการสญู เสียนา้ หรอื รบั น้าเพิ่มมากขึ้นและยงั ป้องกัน อันตรายจากสารเคมีและเชอ้ื จลุ ินทรยี ์ไดด้ ้วย นอกจากนนั้ ยงั มสี ารประกอบอนินทรยี บ์ างชนดิ พบในผนังเซลลข์ องพชื บาง ชนดิ สารเหล่าน้ี เชน่ แคลเซียมคาร์บอเนตและแคลเซยี มซลิ ิเกต เปน็ ต้น สามารถแบง่ ผนังเซลล์ออกได้ เป็น 3 ชนดิ ดว้ ยกันคอื 1. ผนังเซลล์ชั้นท่หี นึ่งหรือผนังเซลลป์ ฐมภมู ิ (Primary Cell Wall) เกดิ ขึน้ หลังจากท่เี ซลล์หยุดการขยายตัวแลว้ จะทา้ หน้าท่ีหุ้มห่อเยื่อหมุ้ เซลลอ์ ยู่อีกทหี นงึ่ 2. ผนังเซลลช์ น้ั ทสี่ องหรือผนังเซลล์ทตุ ยิ ภมู ิ (Secondary Cell Wall) คอื ผนังเซลล์ทอี่ ย่รู ะหว่างผนังชั้นทห่ี นงึ่ และ เยอื่ หุ้มเซลล์ ประกอบด้วยเซลลูโลสและลิกนินเป็นส่วนใหญ่ 3. มิดเดิลลาเมลลา คือ ส่วนทเ่ี ปน็ ผนังรว่ มของเซลล์สองเซลลท์ ี่อยตู่ ิดกันเป็นส่วนของผนังเซลลท์ เ่ี กิดข้ึนใน ขณะท่เี ซลลแ์ บง่ เป็นสองเซลล์ ท้าหน้าทเี่ ป็นตัวเช่ือมเซลลส์ องเซลล์ใหต้ ิดกัน ประกอบดว้ ยสารเพคติน

2. เยือ่ หมุ้ เซลล์ (Cell Membrane) เป็นส่วนของเซลลท์ ่ีหุ้มหอ่ อวยั วะตา่ ง ๆ ไว้ภายใน ทา้ หน้าทใี่ นการควบคมุ การไหลผ่านของสารละลาย โดยมีคณุ สมบัตใิ นการเลือกสารใหผ้ ่านเขา้ ออก (Selective Permeability) จาก การศกึ ษาทางกล้องจลุ ทรรศน์อเี ลคตรอน พบว่า เยือ่ หุ้มเซลล์จะหนาประมาณ 75-100 ้A ประกอบด้วยชั้นของโปรตีนและ ไขมนั 3 ชัน้ รวมเรียกว่า Unit Membrane ซึ่งโครงสร้างของเย่ือหุ้มเซลล์นีเ้ รียกวา่ Fluid Mosaic Model เน่ืองจากมี ลักษณะไม่สม้า่ เสมอ โครงสรา้ งนี้ประกอบด้วยชั้นของไขมัน 2 ชั้น ไขมนั เหล่านีเ้ ปน็ ฟอสโพลิพิท ไกลโคลพิ ทิ และสเตอรอล (Phospholipid,Glycolipid และ Sterol) ไขมนั ดงั กล่าวจะมีส่วนท่ีเปน็ ไฮโดรโฟบิก (Hydrophobic) หันเขา้ หากัน ภายใน และส่วนที่เปน็ ไฮโดรฟลิ ิกอยู่ขา้ งนอก (Hydrophilic) ไขมนั จึงมีลักษณะเปน็ สองชั้น (Bilayer) ไขมนั จะเปน็ ทางผา่ น ของไขมันและสารทล่ี ะลายในไขมัน สว่ นโปรตีนทอี่ ยู่ในเยื่อหุม้ เซลลแ์ บ่งเปน็ สองชนดิ คอื เพอริเฟอรัล (Peripheral) และอนิ ตรกิ ลั (Intrigal) และเน่อื งจากโปรตนี ชนดิ เพอริเฟอรลั จะถูกกา้ จัดออกจากเยอ่ื หุ้มเซลล์ได้โดยใช้สารละลายของเกลือ แกง เขม้ ข้น 1 โมลาร์ ดังน้ันจึงเข้าใจว่าโปรตีนชนดิ นีอ้ ยรู่ อบ ๆ ชน้ั ของไขมัน ส่วนโปรตีนอนิ ตรกิ ัลจะอยู่ภายในชั้นของไขมัน โดยอาจจะฝงั อยู่เพียงคร่ึงหนง่ึ ของชั้นไขมัน หรือตลอดชั้นของไขมันก็ได้ โปรตนี จะช่วยใหเ้ ย่อื หุ้มเซลลค์ งรูปอยู่ได้ และเป็น ทางผ่านของน้าและสารละลายในน้า เยอื่ หุ้มเซลลจ์ ะมีคุณสมบตั ิพิเศษทีแ่ ต่ละข้างของเยอ่ื หุ้มเซลล์ จะมคี ุณสมบตั ิต่างกันเพราะมีโปรตีนต่าง ชนิดกนั และเยอื่ หุ้ม (membrane) ของอวัยวะภายในเซลล์ชนดิ เดยี วกนั จะเกิดการรวมกนั ได้ เชน่ ไมโตคอนเดรยี (Mitochondria) 2 หนว่ ยจะรวมกันได้ แวคคิวโอ (Vacuole) 2 หนว่ ยกจ็ ะรวมกันได้ เป็นต้น การรวมกันไดน้ เ้ี กดิ จาก การท่โี ปรตีนของเย่ือหมุ้ อวยั วะ แต่ละชนิดจะมคี ณุ สมบตั เิ หมอื นกัน เยอื่ หุ้มเซลล์ เปน็ โครงสรา้ งที่ไม่หยดุ นิ่ง สามารถเคลอื่ นท่ีได้ โดยจะมกี ารเคลือ่ นที่ได้ดใี นแนวระนาบ (Lateral Diffusion) สว่ นการเคล่ือนท่ีตามแนวตง้ั (Transverse Diffusion) จะเกิดไดช้ า้ และนอ้ ย 3. พลาสตดิ (Plastid) พลาสตดิ เป็นอวัยวะภายในเซลล์พืช ซ่ึงแบง่ ออกเปน็ หลายชนิด เชน่ คลอโรพลาสต์ (Chloroplast) เปน็ พลาสตดิ ซึ่งมีรงควัตถุสีเขียว ซ่ึงเรียกว่า คลอโรฟลิ ล์ (Chlorophyll) โครโมพลาสต์ (Chromoplast) มี รงควัตถุสเี หลอื ง สม้ และแดง ซ่ึงเรยี กว่า คาร์โรทีนอยส์ (Carotenoids) และอะมยั โลพลาสต์ (Amyloplast) ทา้ หนา้ ท่ี สะสมแปง้ เป็นต้น 3.1. คลอโรพลาสต์ เป็นอวยั วะภายในเซลล์พชื ท่ีมขี นาดใหญ่ มีขนาดเส้นผา่ ศูนย์กลางประมาณ 5-10 mm พบมาก ในเซลลข์ องเน้ือเยอ่ื ช้ันพาลิเสด (Palisade) และ สปอนจี (Spongy) ของใบพืช โดยพบประมาณ 300-400 หน่วยในพา ลเิ สดและ 200-300 หน่วยในสปอนจี นอกจากนั้นยงั พบในเซลล์คุม (Guard cell) และเซลลผ์ ิว (Epidermis) นอกจากนั้นยงั พบในเซลลท์ ี่มสี เี ขยี วอืน่ ๆ แตไ่ มพ่ บในเน้ือเยื่อเจริญเพราะในเนื้อเยอ่ื เจรญิ จะพบโปรพลาสติด (Proplastid) ซ่ึงมีขนาดเล็กและไม่มสี หี รือสีเขยี วอ่อน ๆ ซง่ึ ต่อไปจะเจริญเปน็ พลาสตดิ ชนิดต่าง ๆ คลอโรพลาสต์ประกอบดว้ ยเยื่อหุ้ม 2 ช้นั คอื ช้ันนอก (Outer membrane) และเยอ่ื ห้มุ ช้ันใน (Inner membrane) ลักษณะภายในของคลอโรพลาสต์จะมโี ครงสรา้ ง ที่เรยี กรวม ๆ ว่า คลอโรพลาสต์ ลาเมลลา (Chloroplast lamella) ซ่ึงจมอยูใ่ นของเหลวท่เี ปน็ โปรตีนเรียกว่า สโตรมา (Stroma) หนว่ ยยอ่ ยของโครงสรา้ งภายในเปน็ ถุงล้อมรอบด้วยเยอื่ หุ้มช้นั เดียวเรยี กว่า ไธลาคอยด์ซึ่งเป็นถงุ แบน ๆ เกิดจาก การขดตวั ของเยือ่ หุม้ ชั้นใน (Invagination) แลว้ หลดุ ออกไป ไธลาคอยดจ์ ะซ้อนกันเกิดเปน็ โครงสรา้ งท่ีเรยี กวา่ กรานา (Grana) โดยท่วั ไป 1 กรานาประกอบด้วยไธลาคอยด์ 10-100 หน่วย และในแตล่ ะคลอโรพลาสตม์ กี รานา 40-60 หนว่ ย แต่ ละกรานาจะตอ่ เช่ือมโยงกนั ด้วยเย่ือหมุ้ ชั้นเดยี วเรยี กวา่ เฟรต (Fret) ไธลาคอยดม์ ี 2 ขนาด ขนาดใหญเ่ รยี กว่า สโตร มาไธลาคอยด์ (Stroma thylakoids) และขนาดเลก็ เรียกว่า กรานาไธลาคอยด์ (Grana thylakoids) บรเิ วณกรานาจะมี รงควัตถุคลอโรฟลิ ล์ เอนไซม์ ATPsynthase และโครงสร้างขนาดเล็กประมาณ 100-200 ้A ฝงั อยูท่ ่เี ยือ่ หุม้ ของกรา

นาเรยี ก Elementary particle ซึง่ ท้าหน้าท่เี ก่ียวข้องกับการเคลอ่ื นย้าย อเี ลคตรอนในการสังเคราะหแ์ สง ภายในส โตรมาจะพบเมด็ แปง้ และเอนไซม์ทเ่ี กีย่ วข้องกบั การสังเคราะหแ์ สง คลอโรพลาสต์มหี น้าทใ่ี นการสงั เคราะห์แสงโดยมีการสร้างคาร์โบไฮเดรตในสโตรมา และสรา้ ง ATP และ NADPH ในไธลา คอยส์ คลอโรพลาสต์เปน็ อวัยวะภายในเซลลท์ ีม่ ี DNA และ RNA ดงั นัน้ การสร้างโปรตีนจงึ เกดิ ไดเ้ องในอวัยวะส่วนน้ี นอกจากน้ันยังมีไรโบโซม แตม่ ีขนาดเล็กกว่าไรโบโซม (Ribosome) ของเซลล์ 3.2. โครโมพลาสต์ (Chromoplast) เปน็ พลาสติดท่ีมรี งควัตถสุ เี หลอื ง สม้ และแดง ซ่ึงเป็นพวก Carotenoids ปรากฏอยูใ่ นดอกท้าให้เกิดสดี งึ ดูดแมลง ผลและราก เปน็ ต้น โครโมพลาสต์สามารถเกดิ จากคลอโรพลาสตไ์ ด้เม่ือคลอโรพ ลาสตไ์ ด้รับเอทธิลนี หรอื ABA และโครโมพลาสต์ อาจจะกลับคนื เป็นคลอโรพลาสตไ์ ด้ในกรณีท่โี ครโมพลาสตไ์ ด้รบั จิบเบอเรล ริล หรือไซโตไคนิน (Gibberellins หรอื Cytokinins) 3.3. อะมัยโลพลาสต์ (Amyloplast) เป็นพลาสตดิ ท่ที า้ หน้าทเี่ ก็บสะสมอาหารพวกคารโ์ บไฮเดรต พบมากใน สว่ นที่สะสมอาหาร เชน่ ใบเลยี้ งและเอนโดสเปิร์ม (Endosperm) และพชื หัวตา่ ง ๆ เป็นอวัยวะทีล่ ้อมรอบดว้ ยเยือ่ หุ้ม 2 ชั้น นอกจากท้าหน้าท่ีสะสมอาหารแล้ว ยังเกีย่ วข้องกบั การตอบสนองต่อแรงดึงดูดของโลกดว้ ย 3.4. อีธโิ อพลาสต์ (Etioplast) เป็นพลาสตดิ ทพ่ี ฒั นาขึ้นมาโดยไมไ่ ด้รับแสงพบในพืชท่สี ขี าวซดี และในใบเลีย้ งของ เมล็ดท่งี อกก่อนที่จะไดร้ บั แสง อธี โิ อพลาสต์จดั เป็นระยะหนงึ่ ของการพัฒนาของพลาสติด เพอื่ จะกลายเป็นคลอโรพลาสต์ ต่อไป ภายในอวัยวะชนิดน้จี ะมีรงควตั ถุ คารโ์ รทนี อยส์อยู่เลก็ น้อยและมีโครงสร้างทีเ่ รียกว่าโปรลาเมลลา บอดีส์ (Prolamella Bodies) อยูป่ ระมาณ 1-4 หน่วย เมอ่ื ไดร้ บั แสงอีธโิ อพลาสต์จะเปลี่ยนไปเป็นคลอโรพลาสต์ 4. ไมโตคอนเดรีย (Mitochondria) ไมโตคอนเดรียเป็นอวัยวะที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปรา่ งได้อย่างรวดเรว็ และ สามารถแบ่งตัวได้ด้วยทา้ ให้ประเมินขนาดและรูปรา่ งได้ยาก แต่โดยทว่ั ไปมักมรี ูปรา่ งเปน็ แท่งและมีขนาดเฉลี่ยยาว 3-5 mm และกว้าง 0.5-1.0 mm และมีจ้านวนตัง้ แต่ 20-105 หนว่ ยตอ่ เซลล์ ไมโตคอนเดรยี ประกอบดว้ ยเยอ่ื หุ้ม 2 ชั้น โดยท่เี ย่ือห้มุ ชั้นนอก (Outer membrane) มีลกั ษณะหนากว่าเยื่อหมุ้ ชั้นใน (Inner membrane) เยอื่ หุ้มทั้งสองชั้นแยกออกจากกัน โดยความกวา้ ง 60-100 ้A เยอื่ หมุ้ ช้ันในจะขดตวั (Invagination) เพือ่ เพิม่ พื้นท่ีผิวใหม้ ากขึน้ การขดตัวทา้ ให้เย่อื หุ้ม ชัน้ ในพบั เป็นแทง่ ขึ้นมาเรยี กวา่ ซิสตี (Cristae) ซึง่ ปรมิ าณการขดตัวน้จี ะข้นึ อย่กู บั กิจกรรมของไมโตคอน- เดรยี ถ้ามีมาก กจ็ ะมีซิสตมี ากไปดว้ ย ภายในไมโตคอนเดรยี มขี องเหลวเรียกวา่ แมททริกซ์ (Matrix) ซึ่งประกอบดว้ ยโปรตนี และไขมนั ซึง่ มคี วามหนาแน่นและเข้มข้นตา่ ง ๆ กันไป ภายในแมททรกิ ซม์ ไี รโบโซม (Ribosome) และ DNA อยู่ ไมโตคอนเดรยี จึง สามารถสร้างโปรตีนได้เองท่ีเย่ือห้มุ ชั้นในจะมโี ปรตนี ทเ่ี ก่ยี วข้องกับการเคลื่อนท่ขี องอเี ลคตรอน และกระบวนการ Oxidative Phosphorylation และมโี ครงสร้างทีเ่ รยี กวา่ Elementary particle ฝังตวั อยู่ท้าหน้าที่สร้าง ATPsynthase เพราะมี เอนไซม์ ATPase อยู่ภายใน ในการแบ่งเซลลแ์ บบไมโตซสิ (Mitosis) ของเนื้อเย่อื เจรญิ น้ันพบวา่ เซลล์ท่เี กดิ ใหม่จะมปี รมิ าณไมโตคอน เดรียเพมิ่ มากขน้ึ ซ่ึงการเพ่ิมน้ีเกดิ จากไมโตคอนเดรยี สามารถแบ่งตวั ได้เป็นอิสระจากการแบง่ นิวเคลยี สเพราะมี DNA เปน็ ของตัวเอง 5. นิวเคลียส (Nucleus) เป็นอวยั วะที่มขี นาดใหญโ่ ดยจะมขี นาดต้งั แต่ 2 ไมโครเมตร ในยีสต์ จนถงึ 8 ไมโครเมตรในพืชชน้ั สงู ในเนอื้ เย่อื เจริญนิวเคลียสจะกลมมีขนาดใหญม่ ากอาจมีเนื้อที่ 75 เปอรเ์ ซ็นต์ของเซลล์ ตอ่ มาเมื่อเซลลโ์ ตขึ้น นวิ เคลียสจะแบนลงและอาจเลื่อนไปติดกบั ผนังเซลล์ นิวเคลยี สลอ้ มรอบโดยเยื่อหุ้ม 2 ชน้ั เยอ่ื หุ้ม

นวิ เคลียสจะมรี ูประมาณ 8 เปอร์เซน็ ต์ของพนื้ ทีท่ ง้ั หมด เย่อื หุ้มช้นั นอกและชน้ั ในของนวิ เคลียสจะมารวมกันทบี่ ริเวณรูน้ี รูเหล่านีม้ ีหน้าที่ใหส้ ารต่าง ๆ ผ่านระหว่างไซโตพลาสต์ และนิวเคลียส ซงึ่ ได้แก่สารทีเ่ ป็นต้นก้าเนิดของ DNA และ RNA รวมทั้งฮีสโตน (Histones) และโปรตีนในไรโบโซม (Ribosomal Proteins) สว่ นสารท่ีออกมาได้แก่ RNA (mRNA และ tRNA) และ ไรโบโซม (Ribosomal subunits) ส่วนของเยือ่ หมุ้ นิวเคลียส บางส่วนจะติดอยูก่ ับเอนโดพลาสมิค เรตตคิ วิ ลมั ภายในเยื่อหุม้ จะมีนิวคลีโอพ ลาสต์ (Nucleoplast) ซงึ่ มโี ครโมโซมและนวิ คลีโอลัส (Chromosome และ Nucleolus) ฝงั ตัวอยู่ภายใน ซ่งึ ในขณะท่ี เซลลไ์ ม่มกี ารแบง่ จะมองเหน็ โครโมโซมไมช่ ดั เจนและมีลกั ษณะยาวเรียกวา่ โครมาติน (Chromatin) บนโครโมโซมจะมีขอ้ มูล ตา่ ง ๆ ซึ่งใช้ในการควบคุม กิจกรรมของเซลล์ จ้านวนของโครโมโซมในเซลล์ของพืชแต่ละชนดิ จะคงท่ี แต่จะผนั แปรจาก พชื ชนดิ หนง่ึ ไปยงั พืชอีกชนดิ หน่ึง ในเซลล์ปกติธรรมดาจะมีโครโมโซม 2 ชดุ ทเี่ หมอื นกันเรยี กว่า ดบิ พลอยด์ (Diploid) แต่อยา่ งไรก็ตามพืชช้ันสงู อาจจะมีโครโมโซมมากกวา่ 2 ชดุ ได้ เรียกว่าเปน็ โพลีพลอยด์ (Polyploid) สว่ นเซลล์สืบพนั ธุจ์ ะมี โครโมโซมอยู่ 1 ชุดเรยี กวา่ แฮบพลอยด์ (Haploid) โครโมโซมประกอบด้วย DNA และโปรตนี ฮีสโตน ในปรมิ าณพอ ๆ กนั ฮีสโตนเป็นโปรตนี ท่มี ี โมเลกลุ เล็กประกอบด้วย กรดอะมิโนพวกไลซีนและอาร์จนี ีนอยู่มาก จึงมีประจุเป็นบวกเม่ือความเป็นกรดด่างเท่ากบั 7 การที่มปี ระจุบวกนี้ทา้ ใหเ้ กาะอยู่กบั DNA ซึ่งมปี ระจลุ บอยทู่ ่ีฟอสเฟตได้ โครโมโซมแตล่ ะอนั ประกอบด้วย โมเลกุลของ DNA ที่ต่อกนั ยาวมาก และมฮี ีสโตนหลายล้านโมเลกุลที่ DNA ของโครโมโซมจะประกอบดว้ ยข้อมูลซึ่งควบคุมกิจกรรมต่าง ๆ ของ เซลล์เรยี กว่า ยีนส์ (genes) ซ่ึงมีจา้ นวนมากในแต่ละโครโมโซม ยนี สป์ ระกอบด้วยนิวคลโี อไทด์ (Nucleotide Residue) หลายหน่วย นวิ เคลยี สมีหน้าทคี่ วบคมุ ลักษณะทางพันธุกรรมของสิง่ มีชวี ติ ควบคมุ กจิ กรรมของเซลล์ใหเ้ ป็นไป ตามปกติ ในระดับเซลล์นวิ เคลียสท้าหน้าทส่ี งั เคราะห์ DNA และ RNA ซ่ึงทา้ หนา้ ท่ีถ่ายทอดข้อมลู ทางพันธุกรรมผ่านมา ทางการสรา้ งโปรตีน โครโมโซมท้าหน้าที่ควบคุมการสงั เคราะห์ mRNA และนิวคลีโอลสั ท้าหนา้ ทส่ี ังเคราะห์ rRNA 6. เอนโดพลาสมิค เรตตคิ วิ ลัม (Endoplasmic Reticulum) เป็นทอ่ เมมเบรน ซ่งึ ต่อกันตลอดทั้งไซโตพ ลาสต์ และยงั ต่อกับเยื่อหุ้มนิวเคลียสด้วย แต่จะไมต่ ่อกับเยื่อหุม้ เซลล์และเย่ือหุม้ แวคคิวโอ เอนโดพลาสมคิ เรตตคิ ิวลัมของ เซลล์ทตี่ ิดกันจะต่อกันทางพลาสโมเดสมาตาเป็นอวัยวะภายในเซลล์ท่ีมคี วามสมั พันธ์ใกลช้ ดิ กบั กอลไจ แอพพาราตสั ท้าหน้าที่ เปน็ ทอ่ ขนสง่ สาร ต่าง ๆ และอาจจะสะสมสารบางอย่างไดด้ ้วย เอนโดพลาสมิค เรตตคิ ิวลัมอาจจะมีไรโบโซมมาเกาะตดิ ใน เซลล์ท่ีมีกจิ กรรมสูงสร้างโปรตนี มากจะมเี อนโดพลาสมคิ เรตติคิวลัมชนิดนนั้ 7. กอลจิ แอพพาราตสั (Golgi Apparatus) อวยั วะชนิดนปี้ ระกอบดว้ ยหน่วยยอ่ ยเรยี กว่ากอลไจ บอดีส์ (Golgi Bodies) หรือดกิ๊ ตีโอโซมส์ (Dictyosomes) ซึง่ แต่ละหนว่ ยยอ่ ยนเ้ี ป็นถุงของเย่ือ เมมเบรนแบน ๆ เรียงซ้อนกันเป็นชั้น ๆ แต่ ละช้นั เรยี กว่า ซีสเตอน่ี (Cisternae) ซึ่งมกั จะมี 4-8 ชนั้ แต่ละชั้นจะมลี กั ษณะคลา้ ยจานและมีเวสซเิ คิล (Vesicle) อยู่ ปลายซสี เตอลา่ งสุดของดกิ๊ ตีโอโซมจะเรยี งขนานอยกู่ ับเอนโดพลาสมิค เรตตคิ วิ ลมั จงึ เปน็ ทคี่ าดกนั วา่ ซสี ตนี แ่ี ตล่ ะช้ันเกิดมา จากเอนโดพลาสมิค เรตตคิ ิวลมั และชน้ั ท่ีอย่บู นสดุ จะมีอายุมากท่ีสุด ซึ่งในท่ีสดุ จะกลายเปน็ เวสซเิ คลิ จนหมด เวสซิเคลิ ของซีสเตอชนั้ บนจะเคลอื่ นไปรวมกับเยื่อหุ้มเซลล์และเยอ่ื หุม้ แวคคิวโอ สารประกอบท่เี กดิ ในซสี เตอมีหลายชนดิ เช่น สารประกอบคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน กอลไจ แอพ พาราตัสจะเก่ียวขอ้ งกบั การสังเคราะห์คารโ์ บไฮเดรต เชน่ การเจริญของผนังเซลล์ โดยจะท้าหน้าทีส่ ร้างผนงั เซลลใ์ นขณะทีม่ ี การแบง่ เซลล์เกิดข้ึนหรือในขณะทีส่ รา้ งผนังเซลลช์ ัน้ ทีส่ อง นอกจากนั้นยงั เกยี่ วข้องกับการเจริญของเย่ือหุ้มเซลล์ด้วย ในการสังเคราะห์ผนังเซลลใ์ หม่เมือ่ มกี ารแบ่งเซลล์แบบไมโตซิส (Mitosis) ซ่งึ จะเกดิ เซลลเ์ พลท (Cell plate) ขน้ึ น้ัน เมื่อโครโมโซมแยกออกจากกันแลว้ จะมเี วสซิเคิลของกอลจแิ อพพารากสั ขนาดประมาณ 100 nm ซ่งึ มี

สารประกอบคาร์โบไฮเดรตภายในไปเรียงอยู่บรเิ วณท่จี ะเกดิ เซลล์ และจากนนั้ เวสซิเคิลจะปลอ่ ยคารโ์ บไฮเดรตออกมาตรง บริเวณน้ันกลายเป็นผนังเซลล์ใหม่ สว่ นเย่ือหมุ้ เวสซเิ คลิ จะกลายเป็นเย่อื หมุ้ ของเซลล์ใหม่ 8. ไมโครบอดี้ส์ (Microbodies) ในระยะ 15 ปที ผี่ ่านมาพบว่ามีอวัยวะภายในเซลลข์ นาดเล็กที่ต้องดูด้วย กล้องจุลทรรศน์อเี ลคตรอน อวยั วะเหล่านมี้ รี ปู รา่ งกลมหรือรี มีเส้นผ่าศนู ยก์ ลาง 0.2-1.5 ไมโครเมตรและหุม้ ห่อดว้ ยเยื่อหุม้ 1 ช้ัน ภายในมเี อนไซม์อยู่ เชน่ คะตาเลส เปน็ ต้น ในปัจจบุ ันศึกษาไมโครบอด้สี ์กนั มาก ๆ อยู่ 2 ชนดิ คอื เพอรอกซิโซมส์ (Peroxisomes) ซึ่งพบในเซลลข์ องพชื C3 มปี ระมาณ 1/2-1/3 ของจ้านวนคลอโรพลาสต์ ท้าหน้าที่เก่ียวขอ้ งกับการ หายใจในท่ีมแี สง (Photorespiration) แต่ไมพ่ บในพชื C4 ไมโครบอดี้สอ์ ีกชนิดท่พี บมากคือไกลออกซิโซมส์ (Glyoxysomes) ซึง่ พบในเซลล์ของเอนโดสเปิรม์ หรือใบเลีย้ งท่มี ีการสะสมไขมันมาก ๆ ท้าหนา้ ท่ีในการเปลี่ยนไขมันให้เป็น คารโ์ บไฮเดรต ภายในมเี อนไซมห์ ลายชนิด 9. ไรโบโซม (Ribosome) เป็นอวัยวะภายในเซลลท์ ี่มขี นาดเลก็ มีขนาดประมาณ 17-23 nm ซึ่ง มองไมเ่ หน็ ด้วยกลอ้ งจุลทรรศน์ธรรมดา เกิดอยูเ่ ป็นอิสระและเกิดรวมอยูก่ บั เยื่อหุ้มเช่นรวมกบั เอนโดพลาสมิคเรตตคิ วิ ลัม ไร โบโซมซงึ่ รวมเป็นกลมุ่ หรอื เป็นสายโดยมี rRNA เชอื่ มอยู่เรียกว่า โพลไี รโบโซม (Polyribosome) หรือโพลีโซม (Polysome) ไรโบโซมท้าหน้าที่เกยี่ วข้องกับการสงั เคราะหโ์ ปรตีนเพราะเป็นบริเวณที่กรดอะมโิ น (Amino acid) มาตอ่ กัน เกิดเป็นลูกโซ่ของโพลีเพปไทด์ (Polypeptide chain) ไรโบโซมมี 3 ชนิด เกิดในทต่ี า่ ง ๆ กัน คือ ไซโตพลาสต์ ไมโตคอน เดรยี และ คลอโรพลาสต์ ไรโบโซมของไซโตพลาสตป์ ระกอบดว้ ย 2 subunits ซ่ึงมีขนาดใหญ่และเล็กซึง่ มี Sedimentation constant ที่ 60 S และ 40 S ตามลา้ ดบั ซึ่งแยกจากกันไดเ้ มื่อในเซลล์มปี ระจขุ อง Mg+2 ต้่าเกินไป ระหวา่ งหน่วย 40 S และ 60 S มีชอ่ งวา่ งให้ mRNA และ tRNA มาเกาะระหวา่ งการสงั เคราะห์โปรตีน สว่ นประกอบทางเคมีของไรโบโซมเปน็ RNA ชนดิ rRNA และโปรตนี โดย 60 S จะมี rRNA 3 โมเลกลุ สว่ น 40 S มีเพียง 1 rRNA และทงั้ สอง subunit มโี ปรตีน 45-50 เปอร์เซ็นต์ 10. ไมโครทวิ บูลส์ (Microtubules) เป็นอวยั วะในเซลล์พืชซงึ่ พบในเซลล์พืชในปี 1962 ประกอบด้วยท่อตรงๆ ซงึ่ มคี วามยาวไมแ่ น่นอน เสน้ ผา่ ศูนยก์ ลาง 24-25 nm มผี นงั หนา 5-6 nm และเสน้ ผา่ ศูนย์กลางภายใน 12 nm มักจะอยู่ รวมเป็นกล่มุ ผนงั ประกอบด้วยหน่วยย่อยซึ่งมี รูปร่างกลม 13 หนว่ ย แต่ละหน่วยมีเสน้ ผ่าศนู ย์กลาง 5 nm โดยเรียงกนั มี ลักษณะเปน็ helix หน่วยย่อยน้ีเป็นโปรตีนทเ่ี รียกว่า ทาบลู ิน (Tabulin) หน้าท่ขี องไมโครทวิ บลู สค์ อื น้าการเคลื่อนที่ของ อวัยวะอืน่ ๆ ภายในเซลล์ เช่น เวสซเิ คลิ ของกอลไจ แอพพาราตัส และเกี่ยวขอ้ งกบั การเปล่ียนแปลงรปู ร่างของเซลล์ ควบคุม การเรียงตวั ของไมโครไฟบริลของผนังเซลล์ใหถ้ ูกตอ้ ง โดยไมโครทวิ บลู สจ์ ะเรียงตัวขนานกบั ไมโครไฟบรลิ เสมอ นอกจากน้ันยังเกยี่ วขอ้ งกับเซลลท์ เ่ี คล่ือนทไ่ี ด้เพราะเปน็ ส่วนประกอบของแฟลคเจลลา (Flagella) และซเี ลีย (Cilia) ในการ แบง่ เซลลไ์ มโครทวิ บูลล์จะท้าหนา้ ทเี่ ปน็ Spindle fiber 11. แวคควิ โอ (Vacuole) เปน็ อวัยวะของเซลล์พืชซ่งึ ท้าหน้าท่เี หมือนกับไลโซโซม (Lysosomes) ของสัตว์ เปน็ อวัยวะทม่ี เี ยื่อหุ้มที่เรียกว่าโทโนพลาสต์ (Tonoplast) เมอ่ื เซลลม์ ขี นาดเล็กจะมีจา้ นวนมากแตเ่ ม่ือเซลลเ์ จรญิ เต็มทแี่ วค คิวโอจะมารวมกนั เป็นหน่วยเดียวมีขนาดใหญ่ ภายในแวคคิวโอมเี อนไซม์หลายชนดิ เชน่ ไฮโดรไลติก เอนไซม์ (Hydrolytic emzymes) นอกจากน้ันอาจจะสะสมสารอื่น ๆ เชน่ รงควัตถใุ นกลุ่มแอนโธไซยานิน (Anthocyanins) ซ่ึงมีสี แดง มว่ ง น้าเงนิ ชมพู และขาว เปน็ ต้น และยงั มแี ทนนนิ (Tannin) โปรตีนและกัม (Gum) เนอ่ื งจากมสี ารประกอบตา่ ง ๆ ละลายหรืออยใู่ นแวคคิวโอจ้านวนมาก ท้าให้แวคควิ โอสามารถช่วยรักษาความเตง่ ของเซลลไ์ ว้ได้และยงั ชว่ ยใหเ้ ซลล์ ขยายตัวได้ดว้ ย