ผนังเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ และนิวเคลียส ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 วิชาชีววิทยา

ผนังเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ และนิวเคลียส

เรียนรู้โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์กันมาคร่าว ๆ แล้ว แต่เรื่องของคุณเซลล์ยังไม่หมดแค่นี้หรอกนะ ! บทเรียนจาก StartDee ในวันนี้เลยจะพาเพื่อน ๆ ไปเจาะลึกกับสองส่วนที่สำคัญมาก ๆ ของเซลล์ นั่นก็คือส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์และนิวเคลียสนั่นเอง

ส่วนเพื่อน ๆ ชั้น ม.4 คนไหนอยากเรียนวิชาชีววิทยาในรูปแบบวิดีโอ พร้อมสรุปและแบบฝึกหัดท้ายบท ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน StartDee มาเรียนต่อกันให้ไวเลย

ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์

ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วยผนังเซลล์ และเยื่อหุ้มเซลล์

  • ผนังเซลล์ (cell wall)

ผนังเซลล์เป็นส่วนที่อยู่นอกสุกของเซลล์ มีลักษณะเป็นรูพรุน และมีคุณสมบัติยอมให้บางชนิดผ่านเข้าออก  เราจะพบผนังเซลล์ในเซลล์พืช สาหร่าย เห็ดรา และแบคทีเรียบางชนิด แต่ไม่พบในเซลล์สัตว์

นอกจากนี้ผนังเซลล์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็ประกอบด้วยสารที่แตกต่างกันด้วย เช่น ผนังเซลล์ของพืชและสาหร่ายจะมีส่วนประกอบหลักเป็นเซลลูโลส (cellulose) ผนังเซลล์ของรามีส่วนประกอบหลักเป็นไคติน (chitin) ส่วนผนังเเซลล์ของแบคทีเรียจะมีส่วนประกอบเป็นเปบทิโดไกลแคน (peptidoglycan)

ผนังเซลล์ทำหน้าที่อะไร ?

  1. ผนังเซลล์ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างค้ำจุน ทำให้เซลล์พืชมีรูปร่างที่แน่นอน ไม่มีความไหลเหมือนเซลล์สัตว์
  2. เสริมสร้างความแข็งแรงแก่เซลล์ ปกป้องเซลล์ และยังช่วยป้องกันไม่ให้เซลล์แตกจากการที่น้ำแพร่เข้าสู่เซลล์ในกระบวนการออสโมซิส

Did you know ?

เพื่อความแข็งแรงอย่างไม่หยุดยั้ง นอกจากจะแข็งแรงด้วยโครงสร้างพื้นฐานของผนังเซลล์พืชอย่าง “เซลลูโลส” เซลล์ของพืชยังมีฟังก์ชันลับนั่นก็คือ “การสร้างผนังเซลล์ทุติยภูมิ  (Secondary cell wall)” ที่มีการสะสมของสารจำพวกลิกนิน (lignin) เพิ่มเข้ามาด้วย (นี่เลยเป็นเหตุผลว่าทำไมเนื้อไม้ถึงแข็งมาก ๆ) แต่ความแข็งแรงก็ต้องมีข้อแลกเปลี่ยน เพราะเมื่อพืชเริ่มสร้างผนังเซลล์ทุติยภูมิ เซลล์ก็จะแลกเปลี่ยนสารอาหารและน้ำได้ยากขึ้น เซลล์จึงค่อย ๆ ตายไปในที่สุด (แง !)

  • เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane)

    Blog-Illustrate_Draft02

ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ประเภทต่อมาคือเยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์เป็นเยื่อบาง ๆ ที่ห่อหุ้มส่วนต่าง ๆ ของเซลล์เอาไว้ พบในเซลล์ทุกชนิดทั้งเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ มีองค์ประกอบหลักเป็นสารกลุ่มโปรตีนและไขมัน ลักษณะที่สำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์คือจะมีโครงสร้างแบบ fluid mosaic model ประกอบด้วย 3 ส่วนสำคัญ ได้แก่

  1. ฟอสโฟลิพิด ไบเลเยอร์ (phospholipid bilayer) ฟอสโฟลิพิด (phospholipid) เป็น “amphipathic molecule” หมายความว่า ในฟอสโฟลิพิดหนึ่งโมเลกุลจะมีทั้งส่วนที่ชอบน้ำ (hydrophilic) และส่วนที่ไม่ชอบน้ำ (hydrophobic) ซึ่งฟอสโฟลิพิดจะเรียงตัวซ้อนกัน 2 ชั้น (bilayer) หันส่วนที่ไม่ชอบน้ำชนกันตรงกลาง และหันส่วนที่ชอบน้ำออกด้านนอก
  2. โปรตีน (protein) นอกจากฟอสโฟลิพิด ยังมีโปรตีนอีก 2 ชนิดแทรกอยู่ที่เยื่อหุ้มเซลล์เพื่อทำหน้าที่ต่าง ๆ
    2.1 Peripheral protein คือ โปรตีนที่เกาะอยู่บริเวณผิวของเยื่อหุ้มเซลล์
    2.2 Integral protein คือ โปรตีนที่ “แทรก” ทะลุผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ ถือเป็นโปรตีนสำคัญมาก ๆ เพราะมีผลต่อคุณสมบัติการเป็น เยื่อเลือกผ่าน (semipermeable membrane) ของเยื่อหุ้มเซลล์
  3. สารประกอบอื่น ๆ เช่น คาร์โบไฮเดรต (oligosaccharide)  ไกลโคโปรตีน (glycoprotein) ไกลโคลิพิด (glycolipid) คอเลสเตอรอล (cholesterol)

 

เยื่อหุ้มเซลล์ทำหน้าที่อะไร ?

  1. เยื่อหุ้มเซลล์จะทำหน้าที่คัดเลือกสารที่ผ่านเข้าออกเซลล์ เรียกว่ามีคุณสมบัติเป็น เยื่อเลือกผ่าน (semipermeable membrane) คือจะยอมให้สารบางชนิดเท่านั้นที่ผ่านเข้าออกได้ ซึ่งการผ่านเข้าออกจะมีอัตราเร็วที่แตกต่างกัน ซึ่งมีส่วนสำคัญในการรักษาสมดุลของเซลล์ ช่วยให้เซลล์ดำรงสภาพอยู่ได้
  2. เยื่อหุ้มเซลล์จะมีโปรตีนที่เป็นพาหะหรือโปรตีนตัวพา (carrier protein) ทำหน้าที่ลำเลียงสารเข้าออกเซลล์
  3. เยื่อหุ้มเซลล์ในเซลล์บางชนิดจะยื่นออกไปเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการดูดซึม เช่น ไมโครวิลไล (microvilli) ของเซลล์บุท่อหน่วยไตและวิลลัส (villus) ของลำไส้เล็ก

หากเพื่อน ๆ อยากรู้เรื่องการทำงานของเยื่อหุ้มเซลล์แบบละเอียดยิบ ตามไปอ่านกันต่อได้ที่ บทเรียนออนไลน์เรื่องการลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และการสร้างเวสิเคิล 

นิวเคลียส (nucleus)

จากส่วนห่อหุ้มเซลล์ ถัดเข้ามาเราก็จะพบกับโปรโตพลาสซึม (protoplasm)เป็นสารกึ่งของเหลว  ซึ่งภายในโปรโตพลาสซึมก็จะประกอบนิวเคลียส (nucleus) และไซโทพลาสซึม (cytoplasm) (แต่วันนี้เราจะสนใจเฉพาะตัวเอกอย่างนิวเคลียสเท่านั้น!) โดยนิวเคลียสจะมีส่วนประกอบหลัก ๆ อยู่ด้วยกันทั้งหมด 4 ส่วน คือ

  1. เยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear membrane) เป็นเยื่อหุ้มบาง ๆ 2 ชั้น มีลักษณะเป็นเยื่อเลือกผ่านเช่นเดียวกับเยื่อหุ้มเซลล์

  2. รูนิวเคลียส หรือนิวเคลียร์พอร์ (nuclear pore) เป็นช่องเล็ก ๆ อยู่บนเยื่อหุ้มนิวเคลียส ทำหน้าที่เป็นช่องสำหรับการผ่านเข้าออกของสารระหว่างนิวเคลียสและไซโทพลาสซึม

  3. โครมาติน (chromatin) คือสายดีเอ็นเอ (deoxyribonucleic acid; DNA) ที่ขดตัวรอบโปรตีน กลายเป็นเส้นใยโครมาติน และสามารถขดตัวแน่นขึ้นไปอีกจนกลายเป็นโครโมโซม (chromosome) มีหน้าที่ควบคุมกิจกรรมต่าง ๆ ของเซลล์และควบคุมการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต 

  4. นิวคลีโอลัส (nucleolus) ประกอบด้วยอาร์เอ็นเอ (ribonucleic acid; RNA) และโปรตีน เป็นแหล่งสร้างไรโบโซม (ribosome)

School-of-you-main-KV_840x213__Draft01

นิวเคลียสทำหน้าที่อะไร ?

  1. ควบคุมการทำงานและกิจกรรมต่าง ๆ ของเซลล์
  2. บรรจุสารพันธุกรรมต่าง ๆ ที่สามารถถ่ายทอดไปสู่เซลล์รุ่นลูกได้

Did you know ?

จากหน้าตาของโครโมโซมที่แตกต่างกันไปตามระยะต่าง ๆ ของการแบ่งเซลล์ ทำให้นักวิจัยสามารถศึกษาและติดตามเซลล์ในระยะต่าง ๆ ได้ แถมยังมีวิชาที่เรียกว่าเซลล์พันธุศาสตร์ (cytogenetics) ซึ่งว่าด้วยการศึกษาเกี่ยวกับโครโซมอย่างละเอียด ไม่ว่าจะเป็นรูปร่างของโครโมโซม หน้าที่และการทำงานของโครโมโซม รวมถึงตรวจสอบความผิดปกติของโครโมโซมเพื่อวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมต่าง ๆ ด้วย

เรียนชีววิทยาจบกันไปแล้ว ไปต่อกันที่วิชาเคมี StartDee Blog มีบทเรียนออนไลน์เรื่องแบบจำลองอะตอมของดอลตัน หรือวิชาฟิสิกส์เรื่องงานและพลังงาน ก็ได้นะ เราต้องสู้เพื่อ Admission !

 

แสดงความคิดเห็น