ชีววิทยาของเซลล์ในแง่ทั่วไปเป็นที่รู้จักของทุกคนจากหลักสูตรของโรงเรียน เราขอเชิญคุณให้จดจำสิ่งที่คุณเคยศึกษา รวมทั้งค้นพบสิ่งใหม่ๆ เกี่ยวกับเรื่องนี้ ชื่อ "เซลล์" ถูกเสนอให้เร็วที่สุดเท่าที่ 1665 โดยชาวอังกฤษ R. Hooke อย่างไรก็ตาม เฉพาะในศตวรรษที่ 19 เท่านั้นที่เริ่มมีการศึกษาอย่างเป็นระบบ นักวิทยาศาสตร์สนใจบทบาทของเซลล์ในร่างกาย สามารถเป็นส่วนหนึ่งของอวัยวะและสิ่งมีชีวิตต่างๆ มากมาย (ไข่ แบคทีเรีย เส้นประสาท เม็ดเลือดแดง) หรือเป็นสิ่งมีชีวิตอิสระ (โปรโตซัว) แม้จะมีความหลากหลายทั้งหมด แต่ก็มีหลายอย่างที่เหมือนกันในหน้าที่และโครงสร้าง
ฟังก์ชั่นเซลล์
มันต่างกันทั้งรูปร่างและมักจะใช้งานได้ เซลล์ของเนื้อเยื่อและอวัยวะของสิ่งมีชีวิตหนึ่งสามารถแตกต่างกันค่อนข้างมาก อย่างไรก็ตาม ชีววิทยาของเซลล์เน้นย้ำถึงหน้าที่ที่มีอยู่ในทุกสายพันธุ์ นี่คือจุดที่การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นเสมอ กระบวนการนี้ถูกควบคุมโดยเครื่องมือทางพันธุกรรม เซลล์ที่ไม่สังเคราะห์โปรตีนนั้นตายโดยพื้นฐานแล้ว เซลล์ที่มีชีวิตคือเซลล์ที่มีส่วนประกอบเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา อย่างไรก็ตาม สารประเภทหลักยังคงอยู่ไม่เปลี่ยนแปลง
กระบวนการทั้งหมดในเซลล์ใช้พลังงาน เหล่านี้คือโภชนาการการหายใจการสืบพันธุ์การเผาผลาญ ดังนั้นเซลล์ที่มีชีวิตจึงมีการแลกเปลี่ยนพลังงานอยู่ตลอดเวลา แต่ละคนมีคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดร่วมกัน - ความสามารถในการเก็บพลังงานและใช้จ่าย ฟังก์ชันอื่นๆ ได้แก่ การแบ่งแยกและความหงุดหงิด
เซลล์ที่มีชีวิตทั้งหมดสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหรือทางกายภาพในสภาพแวดล้อมของพวกมัน คุณสมบัตินี้เรียกว่าความตื่นเต้นง่ายหรือหงุดหงิด ในเซลล์ เมื่อถูกกระตุ้น อัตราการสลายตัวของสารและการสังเคราะห์ทางชีวภาพ อุณหภูมิ และการใช้ออกซิเจนจะเปลี่ยนไป ในสถานะนี้ พวกเขาทำหน้าที่เฉพาะสำหรับพวกเขา
โครงสร้างเซลล์
โครงสร้างของมันค่อนข้างซับซ้อน แม้ว่าจะถือเป็นรูปแบบชีวิตที่เรียบง่ายที่สุดในวิทยาศาสตร์เช่นชีววิทยา เซลล์ตั้งอยู่ในสารระหว่างเซลล์ ให้การหายใจ โภชนาการ และความแข็งแรงทางกลแก่พวกเขา นิวเคลียสและไซโตพลาสซึมเป็นองค์ประกอบหลักของทุกเซลล์ แต่ละคนถูกปกคลุมด้วยเมมเบรนซึ่งเป็นองค์ประกอบของอาคารซึ่งเป็นโมเลกุล ชีววิทยาได้กำหนดว่าเมมเบรนประกอบด้วยโมเลกุลจำนวนมาก พวกมันถูกจัดเรียงเป็นหลายชั้น ด้วยเมมเบรนทำให้สารซึมผ่านได้อย่างเฉพาะเจาะจง ในไซโตพลาสซึมมีออร์แกเนลล์ - โครงสร้างที่เล็กที่สุด เหล่านี้คือเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม, ไมโทคอนเดรีย, ไรโบโซม, ศูนย์เซลล์, กอลจิคอมเพล็กซ์, ไลโซโซม คุณจะเข้าใจมากขึ้นว่าเซลล์หน้าตาเป็นอย่างไรโดยศึกษารูปภาพที่นำเสนอในบทความนี้
เมมเบรน
เมื่อตรวจเซลล์พืชด้วยกล้องจุลทรรศน์ (เช่น รากหัวหอม) คุณจะเห็นว่าเซลล์นั้นล้อมรอบด้วยเปลือกที่ค่อนข้างหนา ปลาหมึกมีแอกซอนขนาดยักษ์ ฝักมีลักษณะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม ไม่ได้ตัดสินว่าสารใดควรหรือไม่ควรเข้าไปในแอกซอน หน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์คือเป็นวิธีการเพิ่มเติมในการปกป้องเยื่อหุ้มเซลล์ เมมเบรนเรียกว่า "ฐานที่มั่นของเซลล์" อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้เป็นจริงในแง่ของการปกป้องและปกป้องเนื้อหาเท่านั้น
ทั้งเมมเบรนและเนื้อหาภายในของแต่ละเซลล์มักจะประกอบด้วยอะตอมเดียวกัน ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน อะตอมเหล่านี้อยู่ที่จุดเริ่มต้นของตารางธาตุ เมมเบรนเป็นตะแกรงโมเลกุลละเอียดมาก (ความหนาน้อยกว่าความหนาของเส้นผม 10,000 เท่า) รูพรุนคล้ายกับทางเดินยาวแคบๆ ที่สร้างขึ้นในกำแพงป้อมปราการของเมืองยุคกลางบางแห่ง ความกว้างและความสูงน้อยกว่าความยาว 10 เท่า นอกจากนี้รูในตะแกรงนี้หายากมาก ในบางเซลล์ รูพรุนกินพื้นที่เพียงหนึ่งล้านของพื้นที่เมมเบรนทั้งหมด
แกน
ชีววิทยาของเซลล์ก็น่าสนใจในมุมมองของนิวเคลียสเช่นกัน นี่คือออร์แกนอยด์ที่ใหญ่ที่สุดซึ่งเป็นครั้งแรกที่ดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ ในปี 1981 นิวเคลียสของเซลล์ถูกค้นพบโดย Robert Brown นักวิทยาศาสตร์ชาวสก็อต ออร์แกนอยด์นี้เป็นระบบไซเบอร์เนติกส์ชนิดหนึ่งที่ข้อมูลถูกจัดเก็บ ประมวลผล และถ่ายโอนไปยังไซโตพลาสซึม ซึ่งมีปริมาณมาก แกนกลางมีความสำคัญมากในกระบวนการกรรมพันธุ์ซึ่งมีบทบาทสำคัญ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ในการสร้างใหม่นั่นคือสามารถฟื้นฟูความสมบูรณ์ของร่างกายเซลล์ทั้งหมดได้ สารอินทรีย์นี้ควบคุมการทำงานที่สำคัญที่สุดทั้งหมดของเซลล์ สำหรับรูปร่างของนิวเคลียสนั้นส่วนใหญ่มักจะเป็นทรงกลมและรูปไข่ โครมาตินเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของออร์แกเนลล์นี้ เป็นสารที่คราบได้ดีกับสีย้อมนิวเคลียร์พิเศษ
เยื่อหุ้มสองชั้นแยกนิวเคลียสออกจากไซโตพลาสซึม เมมเบรนนี้เกี่ยวข้องกับกอลจิคอมเพล็กซ์และเอนโดพลาสมิกเรติคิวลัม เยื่อหุ้มนิวเคลียสมีรูพรุนซึ่งสารบางชนิดผ่านได้ง่าย ในขณะที่บางชนิดทำได้ยากกว่า ดังนั้นการซึมผ่านของมันคือการคัดเลือก
น้ำนิวเคลียร์เป็นเนื้อหาภายในของเคอร์เนล มันเติมช่องว่างระหว่างโครงสร้าง จำเป็นต้องมีนิวเคลียสในนิวเคลียส (อย่างน้อยหนึ่งอย่าง) พวกมันก่อตัวเป็นไรโบโซม มีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างขนาดของนิวคลีโอลีและกิจกรรมของเซลล์: ยิ่งนิวคลีโอลีใหญ่เท่าใด การสังเคราะห์โปรตีนอย่างแข็งขันยิ่งเกิดขึ้น และในทางกลับกัน ในเซลล์ที่มีการสังเคราะห์อย่างจำกัด เซลล์เหล่านี้จะหายไปหรือมีขนาดเล็กโดยสิ้นเชิง
โครโมโซมอยู่ในนิวเคลียส เหล่านี้เป็นรูปแบบเส้นใยพิเศษ นอกจากโครโมโซมเพศแล้ว ยังมีโครโมโซม 46 ตัวในนิวเคลียสของเซลล์ในร่างกายมนุษย์อีกด้วย มีข้อมูลเกี่ยวกับความโน้มเอียงทางพันธุกรรมของร่างกายซึ่งส่งต่อไปยังลูกหลาน
เซลล์มักจะมีหนึ่งนิวเคลียส แต่ก็มีเซลล์หลายนิวเคลียสเช่นกัน (ในกล้ามเนื้อ ตับ เป็นต้น) หากนิวเคลียสถูกกำจัดออกไป ส่วนที่เหลือของเซลล์จะไม่สามารถทำงานได้
ไซโตพลาสซึม
ไซโตพลาสซึมเป็นมวลสารกึ่งของเหลวไม่มีสี ประกอบด้วยน้ำประมาณ 75-85% กรดอะมิโนและโปรตีนประมาณ 10-12% คาร์โบไฮเดรต 4-6% ไขมันและไขมัน 2 ถึง 3% รวมทั้งอนินทรีย์ 1% และสารอื่นๆ
เนื้อหาของเซลล์ที่อยู่ในไซโตพลาสซึมสามารถเคลื่อนที่ได้ ด้วยเหตุนี้ออร์แกเนลล์จึงถูกจัดวางอย่างเหมาะสมและปฏิกิริยาทางชีวเคมีดำเนินไปได้ดีขึ้นตลอดจนกระบวนการขับถ่ายผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึม การก่อตัวที่แตกต่างกันถูกนำเสนอในชั้นไซโตพลาสซึม: ผลพลอยได้ผิวเผิน, แฟลกเจลลา, ตา ไซโตพลาสซึมถูกแทรกซึมโดยระบบตาข่าย (vacuolar) ซึ่งประกอบด้วยถุงแบน ถุงน้ำ และท่อที่สื่อสารกัน พวกเขาเชื่อมต่อกับเมมเบรนพลาสมาด้านนอก
เอนโดพลาสมิกเรติคิวลัม
ออร์แกเนลล์นี้ถูกตั้งชื่อเช่นนั้นเพราะอยู่ในส่วนกลางของไซโตพลาสซึม (จากภาษากรีก คำว่า "เอนดอน" แปลว่า "ข้างใน") EPS เป็นระบบที่แตกแขนงกันอย่างมากของถุงน้ำ หลอด หลอด หลอดที่มีรูปร่างและขนาดต่างๆ พวกมันถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึมของเซลล์ด้วยเยื่อหุ้มเซลล์
EPS มีสองประเภท ประการแรกคือเม็ดละเอียดซึ่งประกอบด้วยถังและท่อซึ่งมีพื้นผิวเป็นเม็ด (เม็ด) EPS ประเภทที่สองมีลักษณะเป็นเม็ดเล็ก ๆ นั่นคือเรียบ แกรนเป็นไรโบโซม น่าแปลกที่ EPS แบบละเอียดส่วนใหญ่จะพบในเซลล์ของตัวอ่อนของสัตว์ ในขณะที่ในผู้ใหญ่มักจะมีลักษณะเป็นเม็ดเล็กๆ ไรโบโซมเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นแหล่งสังเคราะห์โปรตีนในไซโตพลาสซึมจากสิ่งนี้ สามารถสันนิษฐานได้ว่า EPS แบบละเอียดเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในเซลล์ที่มีการสังเคราะห์โปรตีนที่ออกฤทธิ์ เชื่อกันว่าเครือข่ายแบบเม็ดจะแสดงให้เห็นส่วนใหญ่ในเซลล์ที่มีการสังเคราะห์ไขมันซึ่งก็คือไขมันและสารคล้ายไขมันต่างๆ
EPS ทั้งสองประเภทไม่ได้เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์สารอินทรีย์เพียงอย่างเดียว ที่นี่สารเหล่านี้สะสมและถูกส่งไปยังสถานที่ที่จำเป็นด้วย EPS ยังควบคุมการเผาผลาญที่เกิดขึ้นระหว่างสิ่งแวดล้อมกับเซลล์
ไรโบโซม
เหล่านี้เป็นออร์แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วยโปรตีนและกรดไรโบนิวคลีอิก ส่วนต่าง ๆ ของเซลล์เหล่านี้ยังไม่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ในแง่ของโครงสร้างภายใน ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ไรโบโซมดูเหมือนเม็ดรูปเห็ดหรือเม็ดกลม แต่ละส่วนจะถูกแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กและขนาดใหญ่ (หน่วยย่อย) โดยใช้ร่อง ไรโบโซมหลายตัวมักจะเชื่อมโยงกันด้วยสายของ RNA พิเศษ (กรดไรโบนิวคลีอิก) ที่เรียกว่า i-RNA (เมสเซนเจอร์) ต้องขอบคุณออร์แกเนลล์เหล่านี้ โมเลกุลของโปรตีนจึงถูกสังเคราะห์จากกรดอะมิโน
กอลจิคอมเพล็กซ์
ผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ทางชีวภาพเข้าสู่รูของท่อและโพรงของ EPS ที่นี่พวกมันถูกรวมเข้าไว้ในเครื่องมือพิเศษที่เรียกว่า กอลจิคอมเพล็กซ์ (ระบุเป็นกอลจิคอมเพล็กซ์ในรูปด้านบน) เครื่องมือนี้ตั้งอยู่ใกล้นิวเคลียส มีส่วนร่วมในการถ่ายโอนผลิตภัณฑ์สังเคราะห์ทางชีวภาพที่ส่งไปยังผิวเซลล์ นอกจากนี้ คอมเพล็กซ์ Golgi ยังเกี่ยวข้องกับการกำจัดพวกมันออกจากเซลล์ในชั้นหินไลโซโซม เป็นต้น
ออร์แกเนลล์นี้ถูกค้นพบโดย Camilio Golgi นักเซลล์วิทยาชาวอิตาลี (ชีวิต - 1844-1926) เพื่อเป็นเกียรติแก่เขาในปี พ.ศ. 2441 เขาได้รับการตั้งชื่อว่าเครื่องมือ (ซับซ้อน) ของ Golgi โปรตีนที่ผลิตในไรโบโซมเข้าสู่ออร์แกเนลล์นี้ เมื่อออร์แกนอยด์อื่นๆ ต้องการ ส่วนหนึ่งของเครื่องมือกอลจิก็จะถูกแยกออกจากกัน ดังนั้นโปรตีนจึงถูกส่งไปยังที่ที่ต้องการ
ไลโซโซม
เมื่อพูดถึงรูปลักษณ์ของเซลล์และออร์แกเนลล์ที่รวมอยู่ในองค์ประกอบ จำเป็นต้องกล่าวถึงไลโซโซม พวกมันมีรูปร่างเป็นวงรีล้อมรอบด้วยเมมเบรนชั้นเดียว ไลโซโซมประกอบด้วยชุดของเอ็นไซม์ที่สลายโปรตีน ลิพิด และคาร์โบไฮเดรต หากเยื่อไลโซโซมเสียหาย เอ็นไซม์จะสลายและทำลายเนื้อหาภายในเซลล์ ส่งผลให้เธอเสียชีวิต
ศูนย์เซลล์
พบในเซลล์ที่สามารถแบ่งได้ ศูนย์เซลล์ประกอบด้วยสอง centrioles (ร่างรูปแท่ง) อยู่ใกล้กับกอลจิคอมเพล็กซ์และนิวเคลียส มันมีส่วนร่วมในการก่อตัวของแกนหมุนการแบ่ง ในกระบวนการของการแบ่งเซลล์
ไมโตคอนเดรีย
ออร์แกเนลล์พลังงาน ได้แก่ ไมโตคอนเดรีย (ภาพด้านบน) และคลอโรพลาสต์ ไมโตคอนเดรียเป็นขุมพลังดั้งเดิมของทุกเซลล์ มันอยู่ในนั้นพลังงานที่สกัดจากสารอาหาร ไมโตคอนเดรียมีรูปร่างที่แปรผันได้ แต่ส่วนใหญ่มักเป็นเม็ดหรือเส้นใย จำนวนและขนาดไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับกิจกรรมการทำงานของเซลล์ใดเซลล์หนึ่ง
ถ้าเราพิจารณาไมโครกราฟอิเล็กตรอนจะเห็นได้ว่าไมโตคอนเดรียมีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น คือ ชั้นในและชั้นนอก สารชั้นในก่อผลพลอยได้ (cristae) ปกคลุมด้วยเอ็นไซม์ เนื่องจากการปรากฏตัวของ cristae ทำให้พื้นผิวทั้งหมดของไมโตคอนเดรียเพิ่มขึ้น นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับกิจกรรมของเอ็นไซม์ที่จะดำเนินไปอย่างแข็งขัน
ในไมโตคอนเดรีย นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบไรโบโซมและ DNA ที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งช่วยให้ออร์แกเนลล์เหล่านี้ขยายพันธุ์ได้เองระหว่างการแบ่งเซลล์
คลอโรพลาสต์
ส่วนคลอโรพลาสต์นั้นเป็นแผ่นหรือเป็นลูกกลมๆ มีเปลือกสองชั้น (ด้านในและด้านนอก) ภายในออร์แกนอยด์นี้ยังมีไรโบโซม ดีเอ็นเอ และกราน่า ซึ่งเป็นเยื่อหุ้มพิเศษที่สัมพันธ์กับเยื่อหุ้มชั้นในและซึ่งกันและกัน คลอโรฟิลล์พบในเยื่อหุ้มแกรนต์ ต้องขอบคุณเขาที่ทำให้พลังงานของแสงแดดเปลี่ยนเป็นพลังงานเคมีของอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) คลอโรพลาสต์ใช้ในการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรต (ที่เกิดจากน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์)
ตกลง ข้อมูลที่นำเสนอข้างต้นจำเป็นต้องรู้ไม่เพียงแต่เพื่อที่จะผ่านการทดสอบทางชีววิทยา เซลล์เป็นวัสดุก่อสร้างที่ประกอบขึ้นเป็นร่างกายของเรา และธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเป็นชุดของเซลล์ที่ซับซ้อน อย่างที่คุณเห็น มันมีองค์ประกอบหลายอย่าง เมื่อมองแวบแรก อาจดูเหมือนว่าการศึกษาโครงสร้างของเซลล์ไม่ใช่เรื่องง่าย อย่างไรก็ตาม ถ้าคุณดู หัวข้อนี้ไม่ซับซ้อนนัก จำเป็นต้องรู้เพื่อที่จะเชี่ยวชาญในด้านวิทยาศาสตร์เช่นชีววิทยา องค์ประกอบของเซลล์เป็นหนึ่งในรูปแบบพื้นฐานของเซลล์
