ชีววิทยาของเซลล์ (cell biology)

ทฤษฎีเซลล์ (Cell Theory) 

       Schleiden และ Schwan ได้ร่วมกันตั้งทฤษฎีเซลล์ (Cell Theory) มีสาระสำคัญ คือ “สิ่งมีชีวิตทั้งหลาย ประกอบด้วย เซลล์ และผลิตภัณฑ์ของเซลล์”

ประเภทของเซลล์แบ่งได้เป็น 2 ชนิด

ลักษณะ Prokaryote

1.ไม่มีออร์แกเนลล์ชนิดที่มีเยื่อหุ้ม,ไม่มี Centrioles และ Microtubules
2. ไรโบโซมขนาดเล็ก (70 S)*
3. ผนังเซลล์ (Cell Wall) ประกอบด้วยสารเคมีเรียก Peptidoglycan, ไม่มี Cellylose
4. แฟลเจลลาประกอบด้วยโปรตีน Flagellin
5. การแบ่งเซลล์เป็นแบบโดยตรง, ไม่มี Spindle
6.การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเกิดน้อยมากและไม่มีการแบ่ง Meiosis
7.ส่วนใหญ่หายใจแบบไม่ใช้ O2

ลักษณะ Eukaryote
1. มีออร์แกเนลล์ชนิดที่มีเยื่อหุ้มและมี Centrioles,Microtubules
2. ไรโบโซมขนาดใหญ่ (80 S)*
3. ไม่มีผนังเซลล์ยกเว้นในเซลล์พืชและเห็ด รา โดยผนังเซลล์ประกอบด้วยสาร Cellulose
4. แฟลเจลลาและซีเลีย มีโปรตีน Tubulin เป็นองค์ประกอบ (9+2)
5. มีการแบ่งเซลล์แบบ Mitosis และมี Spindle
6.การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ อาศัยการแบ่ง Meiosis และมีการปฏิสนธิ
7. ส่วนใหญ่หายใจแบบใช้ O2

เซลล์ (Cell) คือ อะไร (What is Cell ?)

        เซลล์ (Cell) คือ หน่วยเล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต โดยเซลล์(cell) มาจากคำว่า Cella ในภาษาละติน ซึ่งมีความหมายว่าห้องเล็ก ๆ

        เซลล์ (Cell)สามารถเพิ่มจำนวน เจริญเติบโตและตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้ เซลล์บางชนิดเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวเอง เช่น เซลล์อสุจิ                    เซลล์(Cell)มีอยู่หลายชนิดซึ่งมีรูปร่างและลักษณะที่แตกต่างกันไปตามตำแหน่งที่อยู่ของเซลล์(cell)และหน้าที่การทำงานของ             เซลล์(cell) แต่เซลล์(cell)มีโครงสร้างที่สำคัญอยู่ 3 ส่วน ที่มีเหมือนกัน คือ เยื่อหุ้มเซลล์(cell membrane) ไซโตพลาซึม(cytoplasm)และนิวเคลียส(nucleus) โดยเยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) เป็นส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์(cell)และกั้นเซลล์(cell)จากสิ่งแวดล้อมภายนอก ภายในเซลล์(cell)มีโครงสร้างเล็ก ๆ เรียกว่า ออร์แกเนลล์ (Organelle) ล่องลอยอยู่ในส่วนของเหลวที่เรียกว่า ไซโตซอล (cytosol) ออร์แกเนลล์เหล่านี้ทำหน้าที่ต่าง ๆ กันมีนิวเคลียส(Nucleus) เป็นศูนย์กลางควบคุมกระบวนการเมแทบอลิซึม(metabolism)ต่าง ๆและการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต่างก็ประกอบด้วยเซลล์(cell)ซึ่งเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดที่สามารถบ่งบอกถึงคุณสมบัติและแสดงความเป็นสิ่งมีชีวิตอย่างชัดเจนสมบูรณ์ เซลล์(cell)ช่วยในการสร้างและซ่อมแซม ผิวหนัง กล้ามเนื้อ กระดูก อวัยวะต่างๆ ของร่างกาย

มีเซลล์(cell)อยู่ในร่างกายของคนเรามากมายหลายชนิดซึ่งเซลล์(cell)แต่ละชนิดจะมีหน้าที่แตกต่างกันไป เช่น เซลล์(cell)ของกล้ามเนื้อหัวใจ จะทำหน้าที่กระตุ้นหัวใจให้เกิดการทำงาน, เซลล์(cell)ของตับอ่อนจะทำหน้าที่ในการผลิตอินซูลิน(Insulin)ที่สามารถช่วยเปลี่ยนสารอาหารเป็นพลังงานให้กับร่างกาย

        ในปี พ.ศ.2208 (ค.ศ. 1665) โรเบิร์ต ฮุค (Robert Hooke) ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ทำการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ชนิดเลนส์ประกอบมาใช้ในการศึกษาเนื้อเยื่อ ของไม้คอร์ก พบว่าเนื้อเยื่อของไม้คอร์ก ประกอบด้วยช่องว่างเล็ก ๆ จำนวนมาก แล้วเรียกช่องที่ว่านี้ว่า “เซลล์ (cell)” ซึ่งเป็นเซลล์(cell)ที่ตายแล้วแต่ยังสามารถคงรูปให้อยู่ได้เพราะมีผนัง เซลล์(cell wall)ซึ่งมีความแข็ง หลังจากนั้นก็ทำการค้นคว้าศึกษาในเรื่องของ เซลล์(cell)ของพืช เซลล์(cell)ของสัตว์และเซลล์(cell)ของ จุลินทรีย์ต่างๆ เรื่อยมา จนในปี พ.ศ.2382 (ค.ศ. 1839) นักวิทยาศาสตร์ชื่อ ทีโอดอร์ ชวานน์(Theodor Schwann) และ แมตเทียส จาคอบ ชไลเดน(Matthias Jakob Schleiden) (ทั้งคู่เป็นชาวเยอรมัน)ได้ร่วมกันตั้งทฤษฎีเซลล์ (cell theory)ขึ้นมา

เซลล์สัตว์ คือ อะไร เซลล์สัตว์

         เซลล์สัตว์ คือ หน่วยของสิ่งมีชีวิตที่เล็กที่สุดของสัตว์ มีรูปร่างกลมๆมนๆรีๆ มีความอ่อนนุ่ม ไม่เป็นเหลี่ยม ไม่มีคลอโรพลาสต์(Chloroplast)และไม่มีผนังเซลล์(Cell Wall) แบบที่มีอยู่ในเซลล์พืช ไม่มีแวคคิวโอล หรือ มีแต่มีขนาดเล็กจนไม่สามารถมองเห็นได้ชัด หรือ มีจะมีอยู่ในเซลล์สัตว์ชั้นต่ำ มักจะไม่ค่อยพบในเซลล์สัตว์ชั้นสูง ในเซลล์สัตว์มักจะพบไลโซโซม (Lysosome) ซึ่งแตกต่างจากพืชที่จะมี ไลโซโซม (Lysosome)ในพืชบางชนิดเท่านั้น และในเซลล์สัตว์ก็มักจะพบเซนทริโอล(Centriole)ที่ไม่มีในเซลล์พืช

        นอกนั้นเซลล์สัตว์ก็มีองค์ประกอบคล้ายๆกับเซลล์ทั่วไป คือ มีเยื่อหุ้มเซลล์(Cell Membrane), นิวเคลียส(Nucleus), ไซโทพลาซึม(Cytoplasm) ที่ประกอบไปด้วยออร์แกแนลล์(Organelle)ต่างๆ เช่น กอลจิ คอมเพล็กซ์ (Golgi Complex), ไรโบโซม (Ribosome), เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (Endoplasmic Reticulum, ER), ไมโทคอนเดรีย(Mitochondria) เป็นต้น

เซลล์พืช คือ อะไร

    เซลล์พืช คือ หน่วยของสิ่งมีชีวิตที่เล็กที่สุดของพืช มีส่วนประกอบสำคัญคือผนังเซลล์(Cell Wall)ที่แข็งแรงที่ห่อหุ้มชั้นนอกสุดของเซลล์(Cell) มีรูปร่างเซลล์(Cell)เป็นเหลี่ยม และเซลล์มีคลอโรพลาสต์(Chloroplast) เป็นออร์แกแนลล์(Organelle)ที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของพืช นอกนั้นเซลล์พืชก็มีองค์ประกอบคล้ายๆกับเซลล์ทั่วไป คือ มีเยื่อหุ้มเซลล์(Cell Membrane),นิวเคลียส(Nucleus), ไซโทพลาซึม( Cytoplasm) ที่ประกอบไปด้วยออร์แกแนลล์(Organelle)ต่างๆ เช่น กอลจิ คอมเพล็กซ์ (Golgi Complex), ไรโบโซม (Ribosome), เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (Endoplasmic Reticulum, ER), ไมโทคอนเดรีย(Mitochondria)เป็นต้น นอกนั้นเซลล์พืชก็จะมีออร์แกแนลล์(Organelle) ที่ชื่อ แวคิวโอล (Vacuole) ที่มีขนาดใหญ่กว่าของเซลล์สัตว์มาก

        ที่ผนังเซลล์(Cell Wall)ของเซลล์พืช จะมีช่องพลาสโมเดสมาตา (Plastmodesmata)(รูปเอกพจน์ใช้ พลาสโมเดสมา, Plasmodesma) ที่เป็นช่องว่างขนาดเล็กจำนวนมาก มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50-60 นาโนเมตร ช่วยในการทำหน้าที่เชื่อมต่อเซลล์(Cell)ที่อยู่ใกล้เคียงกัน เพื่อช่วยในการขนส่งแลกเปลี่ยนสิ่งต่างๆระหว่างเซลล์พืช