การลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และการสร้างเวสิเคิล ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 วิชาชีววิทยา

การลำเลียงสาร

ก่อนจะไปเรียนรู้ในบทนี้ เราอยากให้เพื่อน ๆ ลองนึกภาพเซลล์ให้เหมือนซูเปอร์มาร์เก็ต ซึ่งภายในเซลล์มีทั้งกระบวนการนำเข้าสินค้า จำหน่ายสินค้า รวมทั้งกำจัดของเสียทำความสะอาด เช่นเดียวกับเซลล์ที่ต้องมีการลำเลียงสารเข้า-ออก เพื่อรักษาสมดุลของเซลล์ โดยการลำเลียงสารผ่านเข้าออกเซลล์นั้น แบ่งเป็น 2 แบบ คือ การลำเลียงผ่านเยื่อหุ้มเซลล์โดยตรง และการลำเลียงโดยสร้างเวสิเคิล (Vesicle) 

การลำเลียงสาร

แผนภาพการลำเลียงสารผ่านเข้าออกเซลล์

 

การลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

การลำเลียงผ่านเยื่อหุ้มเซลล์โดยตรง ก็เหมือนกับตอนที่เราซื้อของชิ้นเล็กแล้วถือกลับบ้านได้ บางชิ้นเบาหน่อยก็หิ้วสบาย ๆ เหมือนกับการลำเลียงแบบ Passive Transport ส่วนบางชิ้นที่หนักขึ้นมาหน่อย คงต้องใช้พลังงานเยอะขึ้น เหมือนกับการลำเลียงแบบ Active Transport นั่นเอง

  • การลำเลียงสารแบบไม่ใช้พลังงาน (Passive Transport) ได้แก่ การแพร่และออสโมซิส ซึ่งเพื่อน ๆ สามารถอ่านเพิ่มเติมได้ในเรื่องการแพร่และการออสโมซิส 
  • การลำเลียงสารแบบใช้พลังงาน (Active Transport) เป็นการลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์จากบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นสูง เช่น การขับโซเดียมออกนอกเซลล์แล้วดูดซึมโพแทสเซียมเข้าไปในเซลล์ เรียกว่า Sodium-potassium pump หรือการดูดซึมกลูโคสจากลำไส้เล็กเข้าสู่กระแสเลือด เป็นต้น โดยการลำเลียงสารด้วยวิธีนี้จะต้องผ่านโปรตีนที่เยื่อหุ้มเซลล์ และอาศัยพลังงาน ATP (Adenosine triphosphate) ที่เปลี่ยนมาจากสารอาหารสะสมในร่างกายของเรานั่นเอง 

การลำเลียงสาร

ภาพการลำเลียงสารแบบไม่ใช้พลังงาน (ซ้าย) และการลำเลียงสารแบบใช้พลังงาน (ขวา)

(ขอบคุณภาพจาก Let's Learn Science)

 

การลำเลียงสารด้วยการสร้างเวสิเคิล (Vesicle)

เวลาเราซื้อของเยอะ ๆ รวมกันแล้วก็ชิ้นใหญ่เกินกว่าสองมือจะถือไหว ทำให้ต้องใช้ถุงผ้าหรือถุงพลาสติกมาใส่ก่อนหิ้วกลับบ้าน เช่นเดียวกับสารบางชนิดที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ ไม่สามารถลำเลียงผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ หรือโปรตีนในเยื่อหุ้มเซลล์ได้โดยตรง เยื่อหุ้มเซลล์หรือออร์แกเนลล์จึงต้องสร้างถุงเล็ก ๆ ที่เรียกว่า เวสิเคิล (Vesicle) ขึ้นมาเพื่อห่อหุ้มสารก่อนจะลำเลียงเข้า-ออกเซลล์ 

  • การลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์ (Endocytosis) มีทั้งหมด 3 วิธี ได้แก่ 

การลำเลียงสาร

ภาพการลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์ (Endocytosis) (ขอบคุณภาพจาก Wikimedia Commons)

1. ฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis)
  • สารที่ลำเลียง : ของแข็ง
  • วิธีการ : ยื่นเท้าเทียม (Pseudopodium) ออกไปโอบล้อม แล้วสร้างเป็นถุงเข้ามาในเซลล์ เรียกว่า Cell Eating เช่น การจับกินเชื้อโรคของเซลล์เม็ดเลือดขาวกลุ่มฟาโกไซต์ การกินอาหารของอะมีบา พารามีเซียม

2. พิโนไซโทซิส (Pinocytosis)

  • สารที่ลำเลียง : ของเหลว
  • วิธีการ : เยื่อหุ้มเซลล์คอดเว้าเข้ามากลายเป็นเวสิเคิล (vesicle) ล้อมไว้ เรียกว่า Cell Drinking เช่น การแลกเปลี่ยนระหว่างหลอดเลือดฝอยกับเซลล์ การลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์บริเวณท่อหน่วยไต และการนำสารเข้าสู่เซลล์ของเยื่อบุลำไส้เล็ก
3. การนำสารเข้าสู่เซลล์โดยอาศัยตัวรับ (Receptor mediated endocytosis)
  • วิธีการ : นำสารเข้าสู่เซลล์โดยใช้โปรตีนตัวรับ (Recepter) บนเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งจำเพาะต่อสารแต่ละชนิด (คล้ายกับแม่กุญแจที่ต้องจับคู่กับลูกกุญแจ) เช่น การนำฮอร์โมนเข้าเซลล์ การนำไขมันดีและไขมันเลวเข้าสู่เซลล์
  • การลำเลียงสารออกนอกเซลล์ (Exocytosis) จะมีการสร้างเวสิเคิล (Vesicle) แล้วเคลื่อนที่มารวมตัวกับเยื่อหุ้มเซลล์ ก่อนจะปล่อยสารออกไปนอกเซลล์ ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นการหลั่งฮอร์โมนหรือเอนไซม์ และการกำจัดของเสีย เช่น การหลั่งเอนไซม์เพื่อย่อยอาหารในกระเพาะ การหลั่งฮอร์โมนของต่อมไร้ท่อ การกำจัดของเสียที่ไม่สามารถย่อยได้ออกจากเซลล์ เป็นต้น

ทั้งหมดนี้เป็นกระบวนการลำเลียงสารเข้า-ออกของเซลล์ แบบที่ใช้พลังงาน หรือใช้ตัวช่วยเป็นเวสิเคิล (Vesicle) ซึ่งหากเพื่อน ๆ อยากกลับไปทบทวนเรื่องการลำเลียงสารแบบไม่ใชพลังงาน ก็คลิกเข้าไปอ่านบทความ การแพร่และการออสโมซิส หรือวิชาอื่น ๆ ของม.ปลายได้ใน Blog StartDee นี้เลย

banner-resize-Jun-25-2020-02-59-28-60-AM

 

แสดงความคิดเห็น