อย่างที่คุณทราบ สิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดบนโลกของเรามีโครงสร้างเซลล์ โดยทั่วไป เซลล์ทั้งหมดมีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกัน เป็นหน่วยโครงสร้างและหน้าที่ที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต เซลล์สามารถมีหน้าที่ต่างกันและทำให้เกิดความผันแปรในโครงสร้างได้ ในหลายกรณี พวกมันสามารถทำหน้าที่เป็นสิ่งมีชีวิตที่เป็นอิสระได้
พืช สัตว์ เชื้อรา แบคทีเรีย มีโครงสร้างเซลล์ อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างบางประการระหว่างหน่วยโครงสร้างและหน้าที่การใช้งาน และในบทความนี้เราจะพิจารณาโครงสร้างเซลล์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 จัดให้มีการศึกษาหัวข้อนี้ ดังนั้นบทความนี้จะเป็นที่สนใจของเด็กนักเรียนรวมถึงผู้ที่สนใจเรื่องชีววิทยาเพียงอย่างเดียว การทบทวนนี้จะอธิบายโครงสร้างเซลล์ เซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ความเหมือนและความแตกต่างระหว่างพวกมัน
ประวัติทฤษฎีโครงสร้างเซลล์
คนไม่เคยรู้ว่าสิ่งมีชีวิตถูกสร้างขึ้นมาจากอะไร ความจริงที่ว่าเนื้อเยื่อทั้งหมดถูกสร้างขึ้นจากเซลล์เป็นที่รู้กันว่าค่อนข้างเร็ว วิทยาศาสตร์ที่เรียนนี่คือชีววิทยา โครงสร้างเซลล์ของร่างกายได้รับการอธิบายครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ Matthias Schleiden และ Theodor Schwann มันเกิดขึ้นในปี 1838 จากนั้นทฤษฎีโครงสร้างเซลล์ประกอบด้วยบทบัญญัติต่อไปนี้:
- สัตว์และพืชทุกชนิดเกิดจากเซลล์
-
เติบโตไปพร้อมกับการสร้างเซลล์ใหม่;
- เซลล์คือหน่วยที่เล็กที่สุดของชีวิต
- สิ่งมีชีวิตคือกลุ่มเซลล์
ทฤษฎีสมัยใหม่รวมบทบัญญัติที่แตกต่างกันเล็กน้อย และยังมีเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย:
- เซลล์มาจากเซลล์แม่เท่านั้น
- สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ไม่ได้ประกอบด้วยเซลล์ธรรมดาๆ แต่รวมกันเป็นเนื้อเยื่อ อวัยวะ และระบบอวัยวะ
- เซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีโครงสร้างคล้ายกัน
- เซลล์เป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยหน่วยการทำงานที่เล็กกว่า;
- เซลล์เป็นหน่วยโครงสร้างที่เล็กที่สุดที่สามารถทำหน้าที่เป็นสิ่งมีชีวิตอิสระได้
โครงสร้างเซลล์
เนื่องจากสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดมีโครงสร้างเซลล์ จึงควรพิจารณาลักษณะทั่วไปของโครงสร้างขององค์ประกอบนี้ ขั้นแรก เซลล์ทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นโปรคาริโอตและยูคาริโอต ในระยะหลังมีนิวเคลียสที่ปกป้องข้อมูลทางพันธุกรรมที่บันทึกไว้ในดีเอ็นเอ ในเซลล์โปรคาริโอตนั้นไม่มีอยู่และ DNA ก็ลอยอย่างอิสระ เซลล์ยูคาริโอตทั้งหมดถูกสร้างขึ้นตามรูปแบบต่อไปนี้ พวกมันมีเปลือก - พลาสมาเมมเบรนรอบ ๆ มันมักจะมีการก่อตัวป้องกันเพิ่มเติม ทุกสิ่งที่อยู่ด้านล่าง ยกเว้นนิวเคลียส คือไซโตพลาสซึม ประกอบด้วยไฮยาโลพลาสซึม ออร์แกเนลล์ และการรวมเข้าด้วยกัน ไฮยาโลพลาสซึมเป็นสารโปร่งใสหลักที่ทำหน้าที่เป็นสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์และเติมเต็มพื้นที่ทั้งหมด ออร์แกเนลล์เป็นโครงสร้างถาวรที่ทำหน้าที่บางอย่าง กล่าวคือ ช่วยให้แน่ใจถึงกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์ การรวมเข้าด้วยกันเป็นรูปแบบที่ไม่ถาวรซึ่งมีบทบาทเช่นกัน แต่ทำชั่วคราว
โครงสร้างเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
ตอนนี้เราจะแสดงรายการออร์แกเนลล์ที่เหมือนกันสำหรับเซลล์ของสิ่งมีชีวิตใดๆ บนโลกใบนี้ ยกเว้นแบคทีเรีย เหล่านี้คือไมโตคอนเดรีย, ไรโบโซม, อุปกรณ์ Golgi, เอนโดพลาสมิกเรติเคิล, ไลโซโซม, โครงร่างโครงร่าง แบคทีเรียมีลักษณะเฉพาะโดยหนึ่งในออร์แกเนลล์เหล่านี้ - ไรโบโซม และตอนนี้ให้พิจารณาโครงสร้างและหน้าที่ของแต่ละออร์แกเนลล์แยกกัน
ไมโตคอนเดรีย
ช่วยหายใจภายในเซลล์ ไมโตคอนเดรียมีบทบาทเป็น "โรงไฟฟ้า" ซึ่งสร้างพลังงานซึ่งจำเป็นสำหรับชีวิตของเซลล์ ในการผ่านของปฏิกิริยาเคมีบางอย่างในนั้น
พวกมันอยู่ในออร์แกนอยด์สองเมมเบรน นั่นคือ พวกมันมีเกราะป้องกันสองอัน - ภายนอกและภายใน ภายใต้พวกเขาคือเมทริกซ์ - อะนาล็อกของไฮยาโลพลาสซึมในเซลล์ Cristae ก่อตัวขึ้นระหว่างเยื่อหุ้มชั้นนอกและชั้นใน เหล่านี้เป็นพับที่มีเอ็นไซม์ สารเหล่านี้จำเป็นเพื่อให้สามารถดำเนินการได้ปฏิกิริยาเคมีที่ปล่อยพลังงานที่เซลล์ต้องการ
ไรโบโซม
พวกมันมีหน้าที่ในการเผาผลาญโปรตีน กล่าวคือ สำหรับการสังเคราะห์สารในกลุ่มนี้ ไรโบโซมประกอบด้วยสองส่วน - หน่วยย่อยขนาดใหญ่และขนาดเล็ก ออร์แกเนลล์นี้ไม่มีเมมเบรน หน่วยย่อยของไรโบโซมจะรวมตัวกันทันทีก่อนกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน ส่วนที่เหลือจะถูกแยกออกจากกัน สารที่ผลิตขึ้นที่นี่บนพื้นฐานของข้อมูลที่บันทึกไว้ในดีเอ็นเอ ข้อมูลนี้ถูกส่งไปยังไรโบโซมด้วยความช่วยเหลือของ tRNA เนื่องจากการขนส่ง DNA ที่นี่จะเป็นไปไม่ได้และเป็นอันตรายทุกครั้ง - โอกาสที่จะสร้างความเสียหายจะสูงเกินไป
เครื่องมือกอลจิ
ออร์แกนอยด์นี้ประกอบด้วยถังน้ำแบนๆ หน้าที่ของออร์แกนอยด์นี้คือการสะสมและแก้ไขสารต่างๆ และยังมีส่วนร่วมในการก่อตัวของไลโซโซม
เอนโดพลาสมิกเรติคิวลัม
แบ่งออกเป็นแบบเรียบและแบบหยาบ อันแรกสร้างขึ้นจากท่อแบน มีหน้าที่ในการผลิตสเตียรอยด์และไขมันในเซลล์ เรียกว่าหยาบเพราะบนผนังของเยื่อหุ้มที่ประกอบด้วยไรโบโซมจำนวนมาก มันทำหน้าที่ขนส่ง กล่าวคือ มันถ่ายโอนโปรตีนที่สังเคราะห์จากไรโบโซมไปยังเครื่องมือกอลจิ
ไลโซโซม
พวกมันคือออร์แกเนลล์เมมเบรนเดี่ยวที่มีเอ็นไซม์ที่จำเป็นในการทำปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในกระบวนการเมแทบอลิซึมภายในเซลล์ พบไลโซโซมจำนวนมากที่สุดในเม็ดเลือดขาว - เซลล์ที่ทำหน้าที่ภูมิคุ้มกัน สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่พวกมันทำฟาโกไซโทซิสและถูกบังคับให้ย่อยโปรตีนจากต่างประเทศ ซึ่งต้องใช้เอ็นไซม์จำนวนมาก
โครงร่างโครงกระดูก
ออร์แกเนลล์สุดท้ายที่พบได้ทั่วไปในเชื้อรา สัตว์ และพืช หนึ่งในหน้าที่หลักคือการรักษารูปร่างของเซลล์ ประกอบด้วยไมโครทูบูลและไมโครฟิลาเมนต์ อันแรกเป็นหลอดกลวงที่ทำจากโปรตีนทูบูลิน เนื่องจากการปรากฏตัวของพวกมันในไซโตพลาสซึม ออร์แกเนลล์บางชนิดจึงสามารถเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ เซลล์ได้ นอกจากนี้ cilia และ flagella ในสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวยังสามารถประกอบด้วยไมโครทูบูล องค์ประกอบที่สองของโครงร่างโครงร่าง - ไมโครฟิลาเมนต์ - ประกอบด้วยโปรตีนหดตัวแอคตินและไมโอซิน ในแบคทีเรีย ออร์แกเนลล์นี้มักจะไม่อยู่ แต่บางส่วนมีลักษณะเฉพาะคือมีโครงร่างของเซลล์ แต่โครงสร้างดั้งเดิมกว่า ไม่ซับซ้อนเท่าในเชื้อรา พืช และสัตว์
ออร์แกเนลล์เซลล์พืช
โครงสร้างเซลล์ของพืชมีลักษณะเฉพาะบางประการ นอกจากออร์แกเนลล์ที่ระบุไว้ข้างต้นแล้ว ยังมีแวคิวโอลและพลาสติดอีกด้วย อดีตถูกออกแบบมาเพื่อสะสมสารในนั้นรวมถึงสิ่งที่ไม่จำเป็นเนื่องจากมักจะเป็นไปไม่ได้ที่จะกำจัดออกจากเซลล์เนื่องจากมีผนังหนาแน่นรอบเมมเบรน ของเหลวที่อยู่ในแวคิวโอลเรียกว่า น้ำนมจากเซลล์ ในเซลล์ต้นอ่อนมีแวคิวโอลขนาดเล็กหลายตัวในขั้นต้น ซึ่งก็คือริ้วรอยแห่งวัยรวมกันเป็นหนึ่งเดียวที่ยิ่งใหญ่ พลาสติดมีสามประเภท: โครโมพลาสต์ ลิวโคพลาสต์ และโครโมพลาสต์ อดีตมีลักษณะการปรากฏตัวของเม็ดสีแดงสีเหลืองหรือสีส้มในนั้น ส่วนใหญ่จำเป็นต้องใช้โครโมพลาสต์เพื่อดึงดูดแมลงผสมเกสรหรือสัตว์ที่เกี่ยวข้องกับการกระจายของผลไม้พร้อมกับเมล็ดที่มีสีสดใส ต้องขอบคุณออร์แกเนลล์เหล่านี้ที่ทำให้ดอกไม้และผลไม้มีสีสันหลากหลาย โครโมพลาสต์สามารถเกิดขึ้นได้จากคลอโรพลาสต์ ซึ่งสามารถสังเกตได้ในฤดูใบไม้ร่วง เมื่อใบเปลี่ยนเป็นสีเหลือง-แดง และในช่วงที่ผลสุก เมื่อสีเขียวค่อยๆ หายไปอย่างสมบูรณ์ พลาสติดชนิดต่อไป - เม็ดเลือดขาว - ออกแบบมาเพื่อเก็บสารเช่นแป้ง ไขมันบางชนิด และโปรตีน คลอโรพลาสต์ดำเนินกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยพืชได้รับสารอินทรีย์ที่จำเป็นสำหรับตัวเอง
จากคาร์บอนไดออกไซด์ 6 โมเลกุลและน้ำในปริมาณเท่ากัน เซลล์จะได้รับกลูโคส 1 โมเลกุลและออกซิเจน 6 ตัว ซึ่งถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ คลอโรพลาสต์เป็นออร์แกเนลล์สองเมมเบรน เมทริกซ์ของพวกมันมีไทลาคอยด์ที่จัดกลุ่มเป็นกรานา โครงสร้างเหล่านี้ประกอบด้วยคลอโรฟิลล์ และที่นี่ปฏิกิริยาการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้น นอกจากนี้ คลอโรพลาสต์เมทริกซ์ยังมีไรโบโซม, RNA, DNA, เอ็นไซม์พิเศษ, เมล็ดแป้งและลิปิดดรอปของตัวเอง เมทริกซ์ของออร์แกเนลล์เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าสโตรมา
คุณสมบัติของเห็ด
สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ก็มีโครงสร้างเซลล์เช่นกัน ในสมัยโบราณได้รวมตัวกันเป็นอาณาจักรเดียวกับภายนอกเป็นพืชล้วนๆ แต่ด้วยวิทยาการที่ก้าวหน้าขึ้น จึงเป็นที่แน่ชัดว่าสิ่งนี้ไม่สามารถทำได้
ประการแรก เชื้อราซึ่งแตกต่างจากพืชไม่ใช่ autotroph พวกมันไม่สามารถผลิตสารอินทรีย์ได้ด้วยตัวเอง แต่กินเฉพาะของที่ทำเสร็จแล้วเท่านั้น ประการที่สอง เซลล์ของเชื้อรามีความคล้ายคลึงกับสัตว์มากกว่า แม้ว่าจะมีคุณสมบัติบางอย่างของพืช เซลล์ของเชื้อราก็เหมือนต้นไม้ที่ล้อมรอบด้วยกำแพงหนาทึบ แต่ไม่ได้ประกอบด้วยเซลลูโลส แต่ประกอบด้วยไคติน สารนี้ย่อยยากโดยร่างกายของสัตว์ซึ่งเป็นสาเหตุที่เห็ดถือเป็นอาหารหนัก นอกจากออร์แกเนลล์ที่อธิบายข้างต้น ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของยูคาริโอตทั้งหมด ยังมีแวคิวโอลที่นี่ ซึ่งเป็นความคล้ายคลึงกันระหว่างเชื้อราและพืช แต่ไม่พบพลาสติดในโครงสร้างของเซลล์เชื้อรา ระหว่างผนังและเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมมีโลมาโซมซึ่งหน้าที่ที่ยังไม่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ โครงสร้างที่เหลือของเซลล์เชื้อราคล้ายกับสัตว์ นอกจากออร์แกเนลล์แล้ว สิ่งเจือปนเช่นหยดไขมันและไกลโคเจนยังลอยอยู่ในไซโตพลาสซึม
เซลล์สัตว์
พวกมันมีลักษณะเฉพาะโดยออร์แกเนลล์ทั้งหมดที่อธิบายไว้ในตอนต้นของบทความ นอกจากนี้ ไกลโคคาไลซ์ยังตั้งอยู่บนพลาสมาเมมเบรน ซึ่งเป็นเมมเบรนที่ประกอบด้วยลิปิด โพลีแซ็กคาไรด์ และไกลโคโปรตีน เกี่ยวข้องกับการขนส่งสารระหว่างเซลล์
แกน
แน่นอนว่านอกจากออร์แกเนลล์ทั่วไป สัตว์ พืช เซลล์เชื้อรายังมีนิวเคลียส มันถูกปกป้องโดยเปลือกสองอันที่มีรูพรุน เมทริกซ์ประกอบด้วยคาริโอพลาสซึม(น้ำนมนิวเคลียร์) ซึ่งโครโมโซมลอยพร้อมข้อมูลทางพันธุกรรมที่บันทึกไว้ นอกจากนี้ยังมีนิวคลีโอลีซึ่งมีหน้าที่ในการสร้างไรโบโซมและการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอ
โปรคาริโอต
เหล่านี้รวมถึงแบคทีเรีย โครงสร้างเซลล์ของแบคทีเรียนั้นดั้งเดิมกว่า พวกเขาไม่มีนิวเคลียส ไซโตพลาสซึมประกอบด้วยออร์แกเนลล์ เช่น ไรโบโซม รอบ ๆ พลาสมาเมมเบรนเป็นผนังเซลล์มูริน โปรคาริโอตส่วนใหญ่มีออร์แกเนลล์ของการเคลื่อนไหว - ส่วนใหญ่เป็นแฟลเจลลา นอกจากนี้ยังสามารถวางเกราะป้องกันเพิ่มเติมซึ่งเป็นแคปซูลเมือกได้รอบผนังเซลล์ นอกจากโมเลกุล DNA พื้นฐานแล้ว ไซโตพลาสซึมของแบคทีเรียยังมีพลาสมิดที่มีข้อมูลที่รับผิดชอบในการเพิ่มความต้านทานของร่างกายต่อสภาวะที่ไม่พึงประสงค์
สิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์หรือไม่
บางคนเชื่อว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีโครงสร้างเซลล์ แต่นี่ไม่เป็นความจริง มีอาณาจักรของสิ่งมีชีวิตเช่นไวรัส
พวกมันไม่ได้สร้างมาจากเซลล์ สิ่งมีชีวิตนี้แสดงโดย capsid - เปลือกโปรตีน ข้างในนั้นคือ DNA หรือ RNA ซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรมจำนวนเล็กน้อย รอบๆ เปลือกโปรตีน สามารถระบุไลโปโปรตีนได้ ซึ่งเรียกว่าซุปเปอร์แคปซิด ไวรัสสามารถแพร่พันธุ์ได้ภายในเซลล์แปลกปลอมเท่านั้น นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการตกผลึก อย่างที่คุณเห็น ข้อความที่ว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีโครงสร้างเซลล์ไม่ถูกต้อง
แผนภูมิเปรียบเทียบ
หลังจากเราได้ตรวจสอบโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตต่างๆ เพื่อสรุป ดังนั้น โครงสร้างเซลล์ ตาราง:
| สัตว์ | พืช | เห็ด | แบคทีเรีย | |
| แกน | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ไม่ |
| ผนังเซลล์ | ไม่ | ใช่ ทำจากเซลลูโลส | กินจากไคติน | กินจากมูริน |
| ไรโบโซม | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ |
| ไลโซโซม | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ไม่ |
| ไมโตคอนเดรีย | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ไม่ |
| เครื่องมือกอลจิ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ไม่ |
| โครงร่างโครงกระดูก | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ |
| เอนโดพลาสมิกเรติคิวลัม | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ไม่ |
| เยื่อหุ้มไซโตพลาสซึม | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ |
| กระสุนเพิ่มเติม | Glycocalyx | ไม่ | ไม่ | มูคอยดแคปซูล |
บางทีก็เท่านั้น เราตรวจสอบโครงสร้างเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่มีอยู่บนโลก
