เซลล์ที่ก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อของตัวแทนของพืชและสัตว์มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในด้านขนาด รูปร่าง และองค์ประกอบ อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้แสดงความคล้ายคลึงกันในคุณสมบัติหลักของการเจริญเติบโต เมแทบอลิซึม กิจกรรมที่สำคัญ ความหงุดหงิด ความสามารถในการเปลี่ยนแปลง และการพัฒนา ต่อไป มาดูโครงสร้างของเซลล์พืชกันดีกว่า (ตารางส่วนประกอบหลักจะอยู่ที่ท้ายบทความ)
ประวัติโดยย่อ
ด้วยความช่วยเหลือของออสโมติกช็อกในปี 1925 Grendel และ Gorter ได้รับเปลือกเม็ดเลือดแดงที่ว่างเปล่าซึ่งเรียกว่า "เงา" วางซ้อนกันเป็นกอง โดยกำหนดพื้นที่ผิวของพวกมัน แยกลิปิดโดยใช้อะซิโตน นอกจากนี้ยังกำหนดจำนวนของพวกเขาต่อหน่วยพื้นที่ของเม็ดเลือดแดง แม้จะมีข้อผิดพลาดในการคำนวณ แต่ก็สรุปผลลัพธ์ที่ถูกต้องแบบสุ่มและพบไขมันไบเลเยอร์
ข้อมูลทั่วไป
ชีววิทยาคือการศึกษาพัฒนาการและการเติบโตขององค์ประกอบเนื้อเยื่อของตัวแทนของพืชและสัตว์ โครงสร้างของเซลล์พืชมีความซับซ้อนสามองค์ประกอบที่เชื่อมโยงแยกไม่ออก:
- แก่น. มันถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรนที่มีรูพรุน ประกอบด้วยนิวเคลียส น้ำนมนิวเคลียร์ และโครมาติน
- ไซโตพลาสซึมและโครงสร้างพิเศษที่ซับซ้อน - ออร์แกเนลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังรวมถึง plastids, mitochondria, lysosomes และ Golgi complex ซึ่งเป็นศูนย์เซลล์ ออร์แกเนลล์อยู่เสมอ นอกจากนั้น ยังมีรูปแบบชั่วคราวที่เรียกว่าการรวม
- โครงสร้างที่สร้างพื้นผิวคือเปลือกของเซลล์พืช
คุณลักษณะของอุปกรณ์พื้นผิว
ในเม็ดเลือดขาวและสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียว เยื่อหุ้มเซลล์ให้การแทรกซึมของน้ำ ไอออน โมเลกุลขนาดเล็กของสารประกอบอื่นๆ กระบวนการที่มีการแทรกซึมของอนุภาคของแข็งเรียกว่า phagocytosis ถ้าหยดของสารประกอบของเหลวตกลงมา แสดงว่าเป็นพิโนไซโตซิส
ออร์แกนอยด์
มีอยู่ในเซลล์ยูคาริโอต การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพที่เกิดขึ้นในเซลล์นั้นสัมพันธ์กับออร์แกเนลล์ พวกเขาถูกปกคลุมด้วยเยื่อหุ้มสองชั้น - plastids และ mitochondria พวกมันมี DNA ของตัวเองรวมถึงเครื่องมือสังเคราะห์โปรตีน การสืบพันธุ์เป็นการแบ่งส่วน ในไมโตคอนเดรีย นอกจาก ATP แล้ว โปรตีนยังถูกสังเคราะห์ในปริมาณเล็กน้อย พลาสติดมีอยู่ในเซลล์พืช การขยายพันธุ์จะดำเนินการโดยแผนก
เมมเบรน
ถือว่าผิดที่ชั้นนอกของเซลล์คือไซโตพลาสซึม เมมเบรนเป็นโครงสร้างยืดหยุ่นระดับโมเลกุล ชั้นนอกของเซลล์เรียกว่าอุปกรณ์พื้นผิวซึ่งทำการแยกเนื้อหาออกจากสภาพแวดล้อมภายนอก เยื่อหุ้มเซลล์มีหน้าที่ต่างกัน งานหลักประการหนึ่งคือการตรวจสอบความสมบูรณ์ขององค์ประกอบทั้งหมด ข้างในยังมีโครงสร้างที่แบ่งเซลล์ออกเป็นช่องที่เรียกว่า โซนปิดเหล่านี้เรียกว่าออร์แกเนลล์หรือช่อง ภายในมีการรักษาเงื่อนไขบางอย่างไว้ หน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์คือควบคุมการแลกเปลี่ยนระหว่างสิ่งแวดล้อมกับเซลล์
เมมเบรน
เยื่อหุ้มเซลล์มีโครงสร้างอย่างไร? เยื่อหุ้มเซลล์เป็นโมเลกุลชั้นไขมันสองชั้น (สองเท่า) ส่วนใหญ่เป็นไขมันชนิดซับซ้อน - ฟอสโฟลิปิด โมเลกุลประกอบด้วยส่วนที่ไม่ชอบน้ำ (หาง) และส่วนที่ชอบน้ำ (ส่วนหัว) เมื่อผนังเซลล์ก่อตัวขึ้น หางจะหันเข้าด้านใน และศีรษะจะหันไปในทิศทางตรงกันข้าม เมมเบรนเป็นโครงสร้างที่ไม่เปลี่ยนแปลง เปลือกของเซลล์สัตว์มีความคล้ายคลึงกันหลายประการกับองค์ประกอบของพืช ความหนาของเมมเบรนประมาณ 7-8 นาโนเมตร ชั้นนอกทางชีวภาพของเซลล์ประกอบด้วยสารประกอบโปรตีนหลายชนิด: กึ่งอินทิกรัล (ที่ปลายด้านหนึ่งแช่อยู่ในชั้นไขมันชั้นนอกหรือชั้นใน) อินทิกรัล (เจาะทะลุ) พื้นผิว (ติดกับด้านในหรืออยู่ด้านนอก) โปรตีนจำนวนหนึ่งเป็นจุดเชื่อมต่อของเยื่อหุ้มเซลล์และโครงร่างเซลล์ภายในเซลล์และผนังด้านนอก (ถ้ามี) สารประกอบอินทิกรัลบางตัวทำหน้าที่เป็นช่องไอออน ตัวรับและตัวขนส่งต่างๆ
งานป้องกัน
โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์เป็นตัวกำหนดกิจกรรมของมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมมเบรนมีการซึมผ่านแบบเลือกได้ ซึ่งหมายความว่าระดับการซึมผ่านของโมเลกุลผ่านเมมเบรนขึ้นอยู่กับขนาด คุณสมบัติทางเคมี และประจุไฟฟ้า หน้าที่หลักที่ชั้นนอกของเซลล์ทำเรียกว่าสิ่งกีดขวาง ด้วยเหตุนี้จึงทำให้มั่นใจได้ถึงการแลกเปลี่ยนสารประกอบที่มีการควบคุม เชิงรุก และเชิงรับกับสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น เมมเบรนของเปอร์รอกซิโซมปกป้องไซโตพลาสซึมจากเปอร์ออกไซด์ที่เป็นอันตราย
การคมนาคม
เกิดการเปลี่ยนแปลงของสารผ่านชั้นนอกของเซลล์ เนื่องจากการขนส่ง การขนส่งส่วนประกอบทางโภชนาการ การกำจัดผลิตภัณฑ์สุดท้ายของกระบวนการเมตาบอลิซึม การหลั่งสารต่างๆ และการก่อตัวของส่วนผสมที่เป็นไอออนิกจึงมั่นใจได้ นอกจากนี้ ค่า pH ที่เหมาะสมและความเข้มข้นของไอออนที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเอนไซม์จะยังคงอยู่ในเซลล์ หากด้วยเหตุผลบางอย่างอนุภาคที่จำเป็นไม่สามารถผ่านฟอสโฟลิปิด bilayer ได้เช่นเนื่องจากคุณสมบัติชอบน้ำเนื่องจากเมมเบรนไม่ชอบน้ำภายในหรือเนื่องจากขนาดใหญ่พวกเขาสามารถข้ามเมมเบรนผ่านตัวขนส่งพิเศษ (โปรตีนพาหะ) โดย endocytosis หรือโดยช่องโปรตีน ในกระบวนการขนส่งแบบพาสซีฟ สารประกอบจะผ่านชั้นนอกของเซลล์โดยไม่มีค่าใช้จ่ายด้านพลังงานโดยการแพร่กระจายไปตามระดับความเข้มข้น การใช้งานแบบน้ำหนักเบาถือเป็นหนึ่งในตัวเลือกสำหรับกระบวนการนี้ ในกรณีนี้ โมเลกุลเฉพาะช่วยให้สารข้ามชั้นนอกของเซลล์ เธอสามารถมีช่องทางผ่านสารชนิดที่ 1 เท่านั้น การขนส่งที่ใช้งานต้องใช้พลังงาน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการเคลื่อนไหวในกรณีนี้เกิดขึ้นผกผันกับการไล่ระดับความเข้มข้น ในกรณีนี้ เมมเบรนประกอบด้วยโปรตีนปั๊มพิเศษ ซึ่งรวมถึง ATPase ซึ่งค่อนข้างจะปั๊มโพแทสเซียมไอออนเข้าไปในเซลล์และปั๊มโซเดียมไอออนออก
งานอื่นๆ
ชั้นนอกของเซลล์ทำหน้าที่เมทริกซ์ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการจัดเรียงและการวางแนวร่วมกันของสารประกอบโปรตีนเมมเบรนตลอดจนการทำงานร่วมกันที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากการทำงานทางกลทำให้มั่นใจได้ถึงความเป็นอิสระของเซลล์และโครงสร้างภายในตลอดจนการเชื่อมต่อกับเซลล์อื่น ๆ ในกรณีนี้ผนังของโครงสร้างมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเป็นตัวแทนของพืช ในสัตว์ หน้าที่ของกลไกขึ้นอยู่กับสารระหว่างเซลล์ เมมเบรนยังทำหน้าที่ด้านพลังงานอีกด้วย ในกระบวนการสังเคราะห์แสงในคลอโรพลาสต์และการหายใจระดับเซลล์ในไมโตคอนเดรีย ระบบถ่ายเทพลังงานจะถูกกระตุ้นในผนัง เช่นเดียวกับในกรณีอื่น ๆ โปรตีนมีส่วนร่วม สิ่งที่สำคัญที่สุดคือหน้าที่ของตัวรับ โปรตีนบางชนิดที่พบในเยื่อหุ้มเซลล์เป็นตัวรับ ด้วยโมเลกุลเหล่านี้ เซลล์สามารถรับรู้สัญญาณบางอย่างได้ ตัวอย่างเช่น สเตียรอยด์ที่ไหลเวียนในกระแสเลือดจะส่งผลต่อเซลล์เป้าหมายที่มีตัวรับที่สอดคล้องกับฮอร์โมนบางชนิดเท่านั้น นอกจากนี้ยังมีสารสื่อประสาท สารเคมีเหล่านี้การเชื่อมต่อให้การส่งแรงกระตุ้น พวกเขายังมีความสัมพันธ์กับโปรตีนเป้าหมายที่เฉพาะเจาะจง ส่วนประกอบของเมมเบรนมักเป็นเอนไซม์ ดังนั้นการทำงานของเอนไซม์ของเยื่อหุ้มเซลล์ สารประกอบทางเดินอาหารมีอยู่ในเยื่อหุ้มพลาสมาขององค์ประกอบเยื่อบุผิวในลำไส้ ศักยภาพทางชีวภาพถูกสร้างขึ้นและดำเนินการในชั้นนอกของเซลล์
ความเข้มข้นของไอออน
ด้วยความช่วยเหลือของเมมเบรน เนื้อหาภายในของ K+ ไอออนจะยังคงอยู่ในระดับที่สูงกว่าภายนอก ในขณะเดียวกัน ความเข้มข้นของ Na+ จะต่ำกว่าภายนอกอย่างเห็นได้ชัด สิ่งนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษเพราะมันให้ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นทั่วทั้งผนังและการสร้างแรงกระตุ้นของเส้นประสาท
เครื่องหมาย
มีแอนติเจนบนเมมเบรนที่ทำหน้าที่เป็น "ฉลาก" บางชนิด การทำเครื่องหมายช่วยให้สามารถระบุเซลล์ได้ Glycoproteins - โปรตีนที่มีสายโซ่ด้านข้างของ oligosaccharide ติดอยู่กับพวกมัน - เล่นบทบาทของ "เสาอากาศ" เนื่องจากมีโครงด้านข้างจำนวนนับไม่ถ้วน จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างเครื่องหมายสำหรับเซลล์แต่ละกลุ่ม ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาองค์ประกอบบางอย่างได้รับการยอมรับจากผู้อื่นซึ่งทำให้พวกเขาสามารถแสดงคอนเสิร์ตได้ สิ่งนี้เกิดขึ้น เช่น ระหว่างการก่อตัวของเนื้อเยื่อและอวัยวะ ตามกลไกเดียวกัน ระบบภูมิคุ้มกันทำงานเพื่อจดจำแอนติเจนจากภายนอก
องค์ประกอบและโครงสร้าง
ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยฟอสโฟลิปิด อย่างไรก็ตาม โครงสร้างประกอบด้วยคอเลสเตอรอลและไกลโคลิปิด หลังเป็นไขมันที่มีคาร์โบไฮเดรตที่แนบมา Glyco- และ phospholipids ซึ่งส่วนใหญ่สร้างเยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วย "หาง" คาร์โบไฮเดรตไม่ชอบน้ำยาว 2 อัน พวกเขามีความเกี่ยวข้องกับ "หัว" ที่ชอบน้ำและมีประจุ เนื่องจากการมีอยู่ของคอเลสเตอรอลเมมเบรนจึงมีระดับความแข็งแกร่งที่จำเป็น สารประกอบนี้ใช้พื้นที่ว่างระหว่างหางที่ไม่ชอบน้ำของไขมัน จึงป้องกันการงอของหางได้ ในเรื่องนี้เยื่อหุ้มเซลล์ที่มีโคเลสเตอรอลน้อยกว่าจะมีความยืดหยุ่นและนิ่มมากกว่า และในกรณีที่มีมากกว่านั้น ผนังจะมีความแข็งแกร่งและความเปราะบางมากกว่า นอกจากนี้สารประกอบยังทำหน้าที่เป็นตัวกั้นที่ป้องกันการเคลื่อนที่ของโมเลกุลขั้วจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่ง สิ่งที่สำคัญเป็นพิเศษคือโปรตีนที่แทรกซึมเข้าไปในเยื่อหุ้มเซลล์และมีหน้าที่รับผิดชอบคุณสมบัติต่างๆ ของโปรตีน เปลือกของเซลล์พืชอย่างน้อยหนึ่งเปลือกมีโปรตีนที่กำหนดไว้ในองค์ประกอบและการปฐมนิเทศ
ไขมันวงแหวน
สารประกอบเหล่านี้อยู่ถัดจากโปรตีน อย่างไรก็ตาม ลิพิดวงแหวนมีระเบียบมากกว่าและเคลื่อนที่ได้น้อยกว่า ประกอบด้วยกรดไขมันที่มีความอิ่มตัวสูงกว่า ไขมันออกจากเยื่อหุ้มเซลล์พร้อมกับสารประกอบโปรตีน หากไม่มีองค์ประกอบรูปวงแหวน โปรตีนเมมเบรนจะไม่ทำงาน บ่อยครั้งที่เปลือกหอยไม่สมมาตร กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่หมายความว่าชั้นต่างๆ มีองค์ประกอบของไขมันต่างกัน ภายนอกประกอบด้วย glycolipids, sphingomyelins, phosphatidylcholine, phosphatidyl nositol เป็นหลัก ชั้นในมีสารฟอสฟาติดิล โนซิทอลphosphatidylethanolamine และ phosphatidylserine การเปลี่ยนจากระดับหนึ่งไปเป็นโมเลกุลเฉพาะอื่นนั้นค่อนข้างยาก อย่างไรก็ตาม มันอาจเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ สิ่งนี้เกิดขึ้นประมาณหนึ่งครั้งทุก ๆ หกเดือน การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถทำได้โดยใช้โปรตีน flippase และ scramblase เมื่อฟอสฟาติดิลซีริลปรากฏขึ้นที่ชั้นนอก มาโครฟาจจะเข้ารับตำแหน่งป้องกันและสั่งการกิจกรรมเพื่อทำลายเซลล์
ออร์แกเนลล์
พื้นที่เหล่านี้สามารถเป็นแบบเดี่ยวและปิดหรือเชื่อมต่อกัน โดยคั่นด้วยเยื่อบางๆ จากไฮยาโลพลาสซึม Perixisomes, vacuoles, lysosomes, Golgi apparatus และ endoplasmic reticulum ถือเป็นออร์แกเนลล์ที่มีเมมเบรนเดียว เยื่อหุ้มสองชั้น ได้แก่ พลาสติด ไมโทคอนเดรีย และนิวเคลียส สำหรับโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์นั้น ผนังของออร์แกเนลล์ต่างๆ มีองค์ประกอบของโปรตีนและไขมันต่างกัน
การซึมผ่านที่เลือกได้
ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ค่อยๆ กระจายไขมันและกรดอะมิโน ไอออน และกลีเซอรอล กลูโคส ในเวลาเดียวกัน กำแพงเองก็ควบคุมกระบวนการนี้อย่างแข็งขัน ผ่านบางส่วนและรักษาสารอื่นๆ มีกลไกหลักสี่อย่างในการเข้าของสารประกอบเข้าไปในเซลล์ ซึ่งรวมถึงเอ็นโด- หรือเอ็กโซไซโทซิส การขนส่งเชิงรุก ออสโมซิสและการแพร่กระจาย สองตัวสุดท้ายเป็นแบบพาสซีฟในธรรมชาติและไม่ต้องการต้นทุนด้านพลังงาน แต่สองตัวแรกมีการใช้งานอยู่ พวกเขาต้องการพลังงาน ด้วยการขนส่งแบบพาสซีฟความสามารถในการซึมผ่านที่เลือกจะถูกกำหนดโดยโปรตีนที่เป็นส่วนประกอบ - ช่องพิเศษ เมมเบรนถูกแทรกซึมผ่านพวกมัน ช่องทางเหล่านี้เป็นทางผ่าน มีโปรตีนของตัวเองสำหรับองค์ประกอบCl, Na, K. สำหรับการไล่ระดับความเข้มข้นโมเลกุลขององค์ประกอบจะเคลื่อนเข้าสู่เซลล์จากนั้น กับพื้นหลังของการระคายเคือง ช่องโซเดียมไอออนเปิดออก ในทางกลับกันพวกเขาเริ่มเข้าสู่เซลล์อย่างกะทันหัน สิ่งนี้มาพร้อมกับความไม่สมดุลในศักยภาพของเมมเบรน อย่างไรก็ตามเขาฟื้นตัวหลังจากนั้น ช่องโพแทสเซียมยังคงเปิดอยู่เสมอ ไอออนเข้าสู่เซลล์อย่างช้าๆผ่านพวกมัน
สรุป
งานและโครงสร้างของเซลล์พืชถูกนำเสนอโดยสังเขปด้านล่าง ตารางยังมีข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบขององค์ประกอบทางชีวภาพ
| ประเภทขององค์ประกอบ | องค์ประกอบและฟังก์ชั่น |
| เซลล์พืช | ทำจากไฟเบอร์ ให้นั่งร้านและป้องกัน |
| องค์ประกอบชีวภาพ | ชั้นบางและยืดหยุ่นมาก - glycocalyx ประกอบด้วยโปรตีนและโพลีแซ็กคาไรด์ ให้ความคุ้มครอง |
