บัตรเนื้อหาที่ 1 เรื่อง เซลล์ ... · 2018. 8....

บทท 1 สรรวทยาของเซลล 1

บตรเนอหาท 1 เรอง เซลล และองคประกอบของเซลล (สวนทหอหมเซลล)

เนอหา รางกายของสตวประกอบดวยเซลลนบลานเซลล เซลลเหลานรวมกลมกนเปนเนอเยอ (tissues)

อวยวะ (organs) และระบบตางๆ (system) โดยเซลลทาหนาทแตกตางกนออกไปเพอให รางกายดารงชวตอยได 1. การศกษาเซลล

เราสามารถศกษาเซลลไดโดยใชกลองจลทรรศน (microscopes) ซงทนยมใชมอย ดวยกน 2 ประเภท ดงน

1.1 กลองจลทรรศนแบบใชแสง กลองจลทรรศนแบบใชแสง (Light Microscopes : LMs) ประดษฐครงแรกในป ค.ศ. 1670 โดย

แอนโทน แวน ลเวนฮค (Antony van Leeuwenhoek) กลองชนดนมในหองปฏบต การทวไป ใชแสงสวาง (visible light) จากธรรมชาต และหลอดไฟ เลนสของกลองเปนเลนสแกว (glass lenses) กาลงขยายประมาณ 1,000 เทา สองขนาดตวอยางไดไมเลกกวา 0.2 ไมโครเมตร

1.2 กลองจลทรรศนอเลคตรอน กลองจลทรรศนอเลคตรอน (Electron Microscopes :EM) ประดษฐขนมาเปนครง แรกในป ค.ศ.

1950 ใชลาแสงอเลคตรอน (electron beam) สองดขนาดตวอยางไดเลกถง 0.1- 0.2 นาโนเมตร กาลงขยายไดถง 100,000 เทา กลองจลทรรศนอเลคตรอนม 2 ชนด ไดแก Transmission Electron Microscopes (TEM) และ Scanning Electron Microscopes (SEM)

กลองจลทรรศนแบบใชแสง และกลองจลทรรศนอเลคตรอน แสดงไวในรปท 2.1 และ 2.2

รปท 1.1 กลองจลทรรศนแบบใชแสง ทมา : Homesciencetools (2007)

รปท 1.2 กลองจลทรรศนอเลคตรอน

ทมา : Geocities.com (2007) และ Radboud universiteit nijmegen (2007) 2. ความหมายของเซลล

เซลล (cells) คอ หนวยทเลกทสดของสงทมชวต เซลลแตละชนดในรางกายสตวจะม รปราง ขนาด หนาทแตกตางกน แตโดยทวไปจะมโครงสรางพนฐานคลายคลงกน มคณสมบตของ การเปนสงมชวตครบถวน เชน เตบโตและเพมขนาด (growth) แบงเซลลเพมจานวน (cell division) ดดซมโภชนะ (absorption) ตอบสนองตอสงเรา (response) และขบถายของเสย (excretion) เปนตน โครงสรางของเซลลสตว ประกอบดวยเยอหมเซลล (cell membrane) และสวนทอยภายในทงหมด คอ โปรโตปลาสซม (protoplasm) ภายในโปรโตปลาสซมยงประกอบดวยนวเคลยส (nucleus) และ ไซโตปลาสซม (cytoplasm) รวมไปถงสวนประกอบทเรยกวา ออรแกเนลล (organelles) เซลลม ขบวนการสรางโมเลกลขนาดใหญ (anabolism) และขบวนการทาลายใหเปนโมเลกลขนาดเลกลง (catabolism) ทเรยกรวมกนวา ขบวนการเมตาบอลซม (metabolism) การเพมปรมาณของเซลลเกด ขนดวยการแบงเซลล ซงมอย 2 แบบ คอ ไมโตซส (mitosis) และไมโอซส (meiosis) นอกจากนจะ ตองมการผานเขาออกของสารผานผนงเซลลเพอใหเซลลดารงอยได 3. โครงสราง และองคประกอบของเซลล

โครงสราง และองคประกอบของเซลล (structural and organelles) ในทนจะกลาวถง ในสวนของเซลลสตว เพอใหเปนพนฐานการศกษารายวชา กายวภาคและสรรวทยาของสตวตอไป โครงสรางของเซลลประกอบดวยสวนสาคญ 2 สวน คอ เยอหมเซลล (cell membrane) และโปรโตปลาสซม (protoplasm) ซงมนวเคลยส (nucleus) กบไซโตปลาสซม (cytoplasm) ไซโตปลาสซมเปนของเหลวใสประกอบดวย

ออรแกเนลล (organelles) และสวนประกอบทไมมชวตของเซลล หรอไซโตพลาสมกอนคลชนบอด (cytoplasmic inclusion bodies) โครงสรางของเซลล มดงน สวนทหอหมเซลล

สวนทหอหมเซลล เปนโครงสรางทหอหม cytoplasm ของเซลลใหคงรปรางและแสดงขอบเขต ของเซลล ไดแก ผนงเซลลและเยอหมเซลล 3.1 ผนงเซลล

ผนงเซลล (cell wall) เปนสวนทอยนอกสดของเซลลพช สาหราย ไดอะตอม แบคทเรย และเหดรา แตไมพบในเซลลสตว ผนงเซลลมหนาทเพมความแขงแรงใหแกเซลลและปองกนอนตรายใหแกเซลล ทาใหเซลลคงรปรางอยได และเปนทางผานเขาออกของสาร ผนงเซลลของพชเปนเสนใยทประกอบดวย เซลลโลส เสนใยเหลานจดเรยงตวแบบไขวกน นอกจากนเซลลทมอายมากขนอาจมสารอนมาสะสมบนเสนใยเซลลโลสเพมมากขน เชน เฮมเซลลโลส (hemicellulose) เพกทน (pectin) ซเบอรน ( suberiin) ควทน (cutin) และลกนน (lignin) เปนตน แตจะไมพบในเซลลสบพนธของพชดอก ผนงเซลล มกจะยอมใหสารทกชนดผานเขาออกอยางสะดวก ผนงเซลลบางแหงจะมชองเลกๆ เปนทางสาหรบให cytoplasm จากเซลลหนงตดตอกบ cytoplasm ของเซลลขางเคยงเรยกบรเวณนวา phasmodesmata

ภาพท 1.3 โครงสรางผนงเซลลของพช

ทมา : http://biology-forums.com/index.php?action=gallery;sa=view;id=5421

http://biology-forums.com/index.php?action=gallery;sa=view;id=5421

ภาพท 1.4 โครงสรางผนงเซลลของพช

ทมา : http://alevelnotes.com/Carbohydrate-polymers/65?tree

3.2 เยอหมเซลล

เยอหมเซลล (cell membrane) มลกษณะเปนเยอบางๆ หอหมทกสงทกอยางภายใน เซลล เปนผวดานนอกของเซลลซงกนภายในของเซลลออกจากสงแวดลอม ทาหนาทปองกนการรว ไหลของสารประกอบตางๆ ภายในเซลล เยอหมเซลลจะทาการคดเลอกสารอาหาร และสารอนทจะ เขาหรอออกจากเซลล เรยกคณสมบตนวา เยอเลอกผาน (selective permeability) ลกษณะของเยอ หมเซลลประกอบดวยโมเลกลของไขมนชนดฟอสฟอไลปด (phospholipid) เปนสวนใหญ ฟอสฟอ ไลปดเหลานเรยงกนเปนแผนเนอเยอบางๆ 2 ชน (lipid bilayer) แตละชนมความหนาประมาณ 4-5 นาโนเมตร ดานนอกของผนงเซลลจะมโพลแซคคาไรด (polysaccharide) เรยงตอกบไขมน และ โปรตนเปนไกลโคไลปด (glycolipid) และไกลโคโปรตน (glycoprotein) ซงการเรยงตวทแตกตาง กนของคารโบไฮเดรท (carbohydrate) ชวยในการจาแนกชนดของเซลล เชน ทาใหเกดเซลลเมด เลอดชนด A B O ภายในชนไขมนจะมโปรตนหลายชนดแทรกอย เรยกวา เยอโปรตน (membrane protein) ซงโปรตนเหลานบางชนดจะทาหนาทผลกดนสาร (pump protein) หรอมลกษณะเปนชอง (channel protein ) ใหสารจาเพาะชนด เชน โซเดยม (Na) โพแทสเซยม (K) กลโคส (Glucose) ผานเขา หรอออกจากเซลล

ภาพรวมโครงสราง และองคประกอบของเซลลสตว แสดงไวในรปท 1.5

รปท 1.5 โครงสรางและองคประกอบของเซลลสตว ทมา : Molecular Expressions (2007)

โครงสรางของเยอหมเซลล แสดงไวในรปท 1.6

รปท 1.6 โครงสรางของเยอหมเซลล ทมา : ภาควชาสรรวทยา (2550)

ภาพท 1.7 โครงสรางเยอหมเซลลมการจดเรยงตวแบบฟลอดโมเซอกโมเดล (fluid mosaic model) ทมา : http://facweb.bhc.edu/academics/science/robertsk/biol101/cell_structure_and_function.htm

โครงสรางของเยอหมเซลลและเยอหมออรแกเนลลสวนใหญประกอบดวยไขมนและโปรตน

1.1 ไขมน โมเลกลของไขมนแตละโมเลกลมปลายทหนเขาโมเลกลนา เรยกวา hydrophilic หรอ polar head และปลายทหนหนโมเลกลของนา เรยกวา hydrophobic หรอ non polar tail ไขมนท ประกอบเปนเยอหมเซลลมอย 3 ชนด ไดแก ฟอสโฟลปด (phospholipid), ไกลโคลปด (glycolipid), และคลอเลสเตอรอล (cholesterol)

- ฟอสโฟลปด (phospholipid) เยอหมเซลลมฟอสโฟลปดประมาณ 50% ของไขมนทเปน องคประกอบ โดยทาหนาทยดเกาะกบโปรตน เกยวของกบการลาเลยงสารหรอพวกเอนไซม

- ไกลโคลปด (glycolipid) พบทผวดานนอกของเยอหมเซลล ซงเชอมตอกบสารพวกโอลโก- แซคคาไรด (oligosaccharides) ทยนออกไปจากบรเวณผวเซลล

http://facweb.bhc.edu/academics/science/robertsk/biol101/cell_structure_and_function.htm

- คลอเลสเตอรอล (chlolesterol) โมเลกลของคลอเลสเตอรอลเกาะอยใกลๆ กบโมเลกลของ ฟอสโฟลปด ทาใหเยอหมเซลลมความสามารถในการไหลเคลอนท (fluidity) ลดนอยลง โมเลกลของไขมนทบรเวณเยอหมเซลลคงตวอยไดในลกษณะเรยงเปนชน 2 ชนซอนกน (bilayers) โดยการหนปลายดาน hydrophobic tail เขาขางในและปลาย hydrophilic head อยรมดานนอก มผลทาใหเยอหมยอมใหโมเลกลของนา ออกซเจน ( Oxigen , O2 ) , เมทานอล ( Methanol , CH3OH ) และเอทานอล (Ethanol , C2 H6O )ผานเขาออกได เรยกการจดเรยงตวแบบนวา ฟอสไฟลพดไบเลเยอร (phospholipid bilayer)

1.2 โปรตน ประกอบดวยโมเลกลของโปรตนจานวนมาก แบงออกเปน 2 กลม คอ - peripheral / extrinsic protein คอ โปรตนทเชอมจบกบ membrane surface

อยางหลวมๆ ทผวดานบนของชนไขมนหรอฝงตวอยอยางหลวมๆ สามารถแยกออกไดงาย เชน spectrin ทเคลอบผวเมดเลอดแดงดานผวใน

- integral / intrinsic protein คอ โปรตนฝงตวอยภายในบรเวณโมเลกลของ lipid bilayers โดยโปรตนบางโมเลกลฝงตวอยเพยงบางสวนใน lipid bilayers การทมโมเลกลของโปรตนแทรกทะล ระหวางเซลลเกดชองทาง (channels) ททาใหสารพวกทละลายในนา เชน ไอออนสามารถผานเขาหรอออก ระหวางภายในและภายนอกเซลล บรเวณโครงสรางของไกลโคโปรตน (glycoprotein) และไกลโคลปด (glycolipid) ซงมสวนยนออกมาจากผวดานนอกของเยอหมเซลล มกมสวนประกอบหลกของ receptor ทมบทบาทสาคญในเรองการจดจาและเชอมยดตดกนของเซลล หนาทของเยอหมเซลล

1. เปนเยอแสดงอาณาเขตของเซลล และหอหมสวนทอยภายในเซลล 2. โครงสรางของเยอหมทาใหเซลลคงรปรางได 3. ควบคมหรอคดเลอกการผานเขาออกของสาร เพราะมสมบตเปนเยอเลอกผาน (semipermeable

membrane หรอ differentially permeable membrane หรอ selective permeable membrane) 4. เกยวของกบการยดตดกนของเซลล (cell adhesion) และการจดจากนของเซลล (cell

recognition) 5. เกยวของกบการรบและสงสญญาณฮอรโมนหรอสารควบคมการเจรญเตบโต 6. เปนตวขนสงสาร (transporter) ซงจะทาหนาทเปนตวพา (carrier) หรอเปนชอง (channels) 7. มการเปลยนแปลงไปทาหนาทอนๆ เชน เกดการเปลยนแปลงไปเปนเยอหมซเลย แฟลกเจลลา

และดดแปลงยนยาวเพอเพมพนทผวของเซลล

บตรกจกรรมท 1 เรอง เซลล และองคประกอบของเซลล (สวนทหอหมเซลล)


บทท 1 สรรวทยาของเซลล

แบบบนทกกจกรรมท 1 เรอง เซลล และองคประกอบของเซลล (สวนทหอหมเซลล)

คาถาม 1. ผนงเซลลมความสาคญตอเซลลอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. สวนประกอบในผนงเซลลของสงมชวตแตละชนด มอะไรบาง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. หนาทของเยอหมเซลล ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

สมาชกกลมท 1 1. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 2. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 3. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 4. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 5. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 6. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 7. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 8. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 9. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 10. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา……………………………………

3

4. สารทเปนองคประกอบสาคญของเยอหมเซลล ไดแกอะไรบาง..................................................................................................................................................................

5. องคประกอบใดของเยอหมเซลล ทาใหเยอหมเซลลมความสามารถในการเคลอนท (fluidity) ลดนอยลง .................................................................................................................................................................

6. เยอหมเซลลชวยรกษาสมดลของสารภายในเซลลไดอยางไร .................................................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................................

7. ถาเยอหมเซลลเปนเนอเยอทยอมใหสารทกชนดผานจะมผลตอเซลลอยางไร................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................

8. เปรยบเทยบความแตกตางระหวางเซลลพชและเซลลสตว

เซลลพช เซลลสตว


บตรเนอหาท 2 เรอง โครงสรางและองคประกอบของเซลล

3.3 โปรโตปลาสซม (protoplasm)

โปรโตปลาสซม (protoplasm) หมายถง สวนประกอบทเปนของเหลวของเซลลซง อยภายในเยอหมเซลลทงหมด ไดแก นวเคลยส (nucleus) และไซโตปลาสซม (cytoplasm) สวนประกอบในโปรโตปลาสซม มดงน

3.3.1 นวเคลยส (nucleus) เปนโครงสรางทมความสาคญทสดของเซลล เปนทอย ของสารพนธกรรม สวนใหญมลกษณะเปนรปกลมหรอรปไข เซลลทวไปจะมหนงนวเคลยส แตสตวชนตาบางชนดจะมสองนวเคลยส เซลลเมดเลอดแดงของสตวเลยงลกดวยนมเมอเจรญเตมท จะไมมนวเคลยส ซงทาหนาทเปนศนยกลางควบคมกจกรรมตางๆ ภายในเซลล

สวนประกอบของนวเคลยส มดงน

1) เยอหมนวเคลยส (nuclear membrane) มลกษณะเหมอนกบเยอหมเซลล ประกอบไปดวยโปรตน ไขมน บางครงจะมไรโบโซมมาเกาะอย มรอยมากมาย เรยกวา นวเคลย พอร (nuclear pore) ซงเปนทางผานเขาออกของสารตางๆ

2) โครมาตน (chromatin) เปนสวนของนวเคลยสทตดสยอม โดยสวนทตดสยอมเขม เรยกวา เฮทเทอโรโครมาตน (heterochromatin) สวนทตดสจางๆ เรยกวา ยโครมาตน (euchromatin) ซงเปนทอยของยนหรอดเอนเอ โครมาตนจะหดสนเขา และหนาในขณะทเซลลมการแบงตว เรยกวา โครโมโซม (chromosome) โครโมโซมจะจาลองตวเองเปนเสนค เรยกวา โครมาตด (chromatid) สงมชวตแตละชนด จะมจานวนโครโมโซมแตกตางกน เชน สกรมจานวน โครโมโซม 20 ค โคม 48 ค และแมวม 19 ค เปนตน

3) นวคลโอลส (nucleolus) มรปรางกลม จานวนไมแนนอนเกาะตดกบ โครโมโซม เปนสวนทตดสยอมชดเจน องคประกอบทางเคม คอ โปรตน RNA และเอนไซมอกหลายตว ทาหนาทเกยวของกบการแบงเซลล

รปท 1.8 สวนประกอบ และลกษณะของนวเคลยส ทมา : Molecular Expressions (2007)

3.2.2 ไซโตปลาสซม (cytoplasm) คอ สวนทอยนอกนวเคลยส มลกษณะเปนของ เหลวใส สวนใหญจะเปนโปรตน กรดนวคลอก สารอนนทรย และสารอนทรยเลกๆ ภายใน cytoplasm มการไหลเวยนของของเหลว (cytoplasmic steaming) ทาใหสารแขวนลอย และสารอาหารตางๆ ใน cytoplasm สามารถ

กระจายทวถงในเซลล หนาทของ cytoplasm มหลายอยาง เชน การสงเคราะห หรอสลายตวขอสารประกอบตางๆ ทไดมาจากอาหาร เปนแหลงทมปฏกรยาทางเคมเกดขนอยเปนจานวนมาก

สวนประกอบใน cytoplasm หรอออรแกเนลล (organelles) มดงน

1) เอนโดพลาสมคเรตคลมชนดเรยบ (smooth endoplasmic reticulum : SER) เปนเยอรางแหทมลกษณะเรยบ ไมมไรโบโซมมาเกาะอย เชอมโยงระหวางนวเคลยสกบเยอหมเซลลประกอบดวยไขมน และโปรตน ทาหนาทสาคญในการลาเลยงสารตางๆ ผานเซลล เชน RNA ไขมน และยงเกยวของกบการสงเคราะห และลาเลยงสเทอรอยดฮอรโมน (steroid hormone)

2) เอนโดพลาสมคเรตคลมชนดขรขระ (rough endoplasmic reticulum : RER) เปนเยอรางแหทมลกษณะขรขระ เนองจากมไรโบโซมมาจบอยทผวดานนอกของทอ ทาหนาทในการสงเคราะหโปรตนในลกษณะของสารละลายและนาออกจากเซลลโดยผานทาง golgi body โดยทวไปทาหนาทคลายกนกบ

endoplasmic reticulum ชนดเรยบ พบในเซลลสตวเทานน

รปท 1.9 ลกษณะของเอนโดพลาสมคเรตคลมชนดเรยบและชนดขรขระ ทมา : ACT webproject (2550)

3) กอลไจบอด (golgi body) หรอกอลไจแอพพาราทส (golgi apparatus) โครงสรางประกอบดวยถง (vacuole) แบนๆ หมดวยเยอบางๆ มหลายถงเรยงกน หรอเปนทอเรยง ซอนกนเปนชนๆ ทบรเวณรอบนอกจะมถงเดยวเลกๆ หรอเวซเคล (vesicle) ลอมรอบภายในของ กอลไจบอด ซงมกระบวนการปรบปรง (modifying) และคดเลอก (sorting) สารโมเลกลใหญๆ ทได จากการสงเคราะหภายในเซลล เชน โปรตน ทาใหสารทสรางขนมามความเขมขนขน จากนนจะมการจดเกบ (packing) โมเลกลเหลานนเขาส vesicle

vesicle จะเปนตวนาสารไปยงออรแกเนลล อนๆ หรอหลงออกนอกเซลล (secretion) นอกจากน golgi body ยงเกยวของกบการสงเคราะหพวกคารโบไฮเดรทดวย

รปท 1.10 ลกษณะของกอลไจบอด ทมา : Molecular Expressions (2007)

4) ไลโซโซม (lysosome) มลกษณะเปนถงขนาดเลกมเยอหม ภายในถงมเอนไซมยอยโปรตน (proteolytic enzyme) ทาหนาทยอยสารอาหารทรางกายไมตองการใหออกภายนอกเซลล ไลโซโซมพบมากในเซลลเมดเลอดขาว เซลลตบ และมาม เอนไซมอยในไลโซโซมทาหนาทยอยสลายโมเลกลของสารภายในเซลล (autophagic) เพอทาลายสงแปลกปลอม เชน แบคทเรย หรอเชอโรคจากภายนอกทเขาสเซลล

รปท 1.11 ลกษณะของไลโซโซม ทมา : Molecular Expressions (2007)

5) ไรโบโซม (ribosome) เปนออรแกเนลลทไมมเยอหมเซลล มขนาดเลก กระจายทวไปอยางอสระภายในไซโตปลาสซม บางสวนเกาะอยทเอนโดพลาสมคเรตคลม พบใน เซลลของสงมชวตทกชนดทงในคลอโรพลาสท และไมโตคอนเดรย มขนาดประมาณ 10-20 มลลไมครอน ประกอบไปดวยสารโปรตนรวมกบ rRNA (ribosomal RNA) ทาหนาทเกยวของกบการ สงเคราะหโปรตน และเกยวของกบการแบงเซลล

รปท 1.12 ลกษณะของไรโบโซม ทมา : The World of David Darling (2007)

6) เซนทรโอล (centriole) เปนออรแกเนลลทไมมเยอหมทรงกระบอก หรอ ทอเลกๆ 2 กลม ประกอบดวยไมโครทบล (microtubule) เรยงตวกนเปนวงกลม ทาหนาทสรางเสนใยสปนเดล (spindle fiber) ไปเกาะทเซนโตเมยร (centromere) ของโครโมโซมในระยะเมตาเฟส ของการแบงเซลลเพอแยกโครโมโซมออกจากกน ในเซลลบางชนดเซนทรโอลทาหนาทชวยในการเคลอนไหวของเซลล โดยการหดและการคลายตวของไมโครทบลของซเลยและแฟลกเจลลม

รปท 1.13 ลกษณะของเซนทรโอล ทมา : Molecular Expressions (2007)

7) ไมโตคอนเดรย (mitochondria) ประกอบไปดวยโปรตน ไขมน DNA RNA และไรโบโซม รปรางไมแนนอนอาจจะเปนกอน (granular) เปนทอนยาวๆ (filamentous) หรอ คลายกระบอง (club shape) มเยอหม 2 ชน คอ เยอชนนอก (outer membrane) และเยอชนใน (Inner membrane) เยอชนในไมโตคอนเดรยมความสาคญมาก จะมลกษณะเปนหลบ เรยกวา ครสต (cristae) และทเยอชนในนเอง เปนบรเวณทเกดการเคลอนยายอเลคตรอน (electron transport) และ ขบวนการออกซเดทพฟอสโฟรเลชน (oxidative phosphorylation) ทาใหเกดพลงงาน (ATP) ภาย ในของไมโตคอนเดรยมชองวาง เรยกวา แมทรกซ (matrix) ซงมเอนไซมหลายชนดเพอใชในขบวนการสรางพลงงาน

รปท 1.14 โครงสรางภายในของไมโตคอนเดรย ทมา : Molecular Expressions (2007)

8) โครงกระดกของเซลล (cytoskeleton) ลกษณะเปนโครงสรางทยดโยง ดวยสายใยของโปรตน ภายในเซลล ประกอบไปดวยไมโครทบล (microtubules) ไมโครฟลาเมนต (microfilaments) และ อนเตอรมเดยดฟลาเมนต (intermediate filament) ทาหนาทคาจน และทาให เซลลคงรปรางอยได ชวยในการเคลอนทของเซลล (cell motility) เซลลเคลอนทไดโดยการทาใหสายใยนสนเขาหรอยดออก สายใยเหลานเปนเหมอนสายเคเบล เมอโผลออกไปขางนอก plasma membrane จะกลายเปนเซลลคลายขนหรอผมเลกๆ (cilia cells) ดวยขนเหลาน ในเซลลทจดเรยงตวอยในระบบหายใจของสตว ทาหนาทเปนแนวปองกนการตดเชอโรคได

รปท 1.15 โครงกระดกของเซลล ทมา : Estern Kentucky University (2007)

4. หนาทของเซลล เซลลมหนาทสาคญตอการดารงชวตของสตวหลายประการ ดงน

4.1 การเคลอนไหว เชน ในพวกอะมบา และพวกทมขน (cilia) 4.2 การรบ และการตอบโตตอสงกระตน พรอมแพรกระจายความรสกไปทวเซลล 4.3 การหายใจ เซลลนาออกซเจนเขาไปใชในขบวนการออกซเดชน (oxidation) และขบถายคารบอนไดออกไซดออกมา 4.4 กนอาหารเพอใหไดพลงงานออกมา 4.5 การขบถายของเสย 4.6 การแบงเซลล มการแบงเซลลทงแบบไมโตซส และไมโอซส 5

บตรกจกรรมท 2

เรอง โครงสรางและองคประกอบของเซลล



แบบบนทกกจกรรมท 2 เรอง โครงสรางและองคประกอบของเซลล


คาถาม 1. โครงสรางชนดใดทพบทงเซลลโพรคารโอตกลเซลลยคารโอตก ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ถารปรางของเซลลเมดเลอดแดงมลกษณะเปนเหลยมหรอแตกแขนงเหมอนเซลล ประสาทจะมผลตอการเคลอนทหรอไม อยางไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. สวนประกอบของเซลลทเกบรวบรวมสารพนธกรรมและมหนาทควบคมกจกรรม ตาง ๆ ภายในเซลลคอโครงสรางใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. แหลงผลตพลงงานไฟฟาคกบโรงไฟฟา และ แหลงพลงงานภายในเซลลคกบโครงสรางใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. ในเซลลกลามเนอเอนโดพลาสมก เรตคลมชนดเรยบ ทาหนาทอะไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………


บตรเนอหาท 3 เรอง การแบงตวของเซลล

การแบงเซลล (cell division)

การเจรญเตบโต และการสบพนธของสงมชวตจะมความเกยวของกบการแบงเซลล ในการแบงเซลลนนจะมขบวนการ 2 ขบวนการ เกดสลบกนไป คอ การแบงตวของนวเคลยส (KARYOKINESIS) และการแบงตวของไซโทพลาซม (CYTOPLASM) โดยปกตเมอสนสดการแบงตวของนวเคลยสแลว กจะเรมการแบงตวของไซโทพลาสซมทนท การแบงตวของนวเคลยสมอย 2 แบบ คอ การแบงตวแบบไมโทซส และการแบงตวแบบไมโอซส การแบงตวนวเคลยสแบบไมโทซส (MITOSIS) เปนการแบงตวของเซลลรางกายเพอทจะเพมจานวนเซลลหรอเพอทดแทนเซลลทตายไป การแบงตวแบบนจะพบวาจากเซลลเดม (MOTHER CELL) หนงเซลล จะใหเซลลใหมเกดขน 2 เซลล ซงเรยกวาเซลลลก (DAUGHTER CELL) ชนดและจานวนของโครโมโซมใหมจะเหมอนกบเซลลเดมทกประการ การแบงตวของเซลลวธนแบงออกเปนระยะๆได 5 ระยะ โดยระยะตางๆจะดาเนนตดตอกนไปไมมการหยดทระยะใดระยะหนง 1.ระยะอนเตอรเฟส (INTERPHASE) เซลลทอยระยะนโครโมโซมในนวเคลยสยงไมปรากฏใหเหนเปนแทงแตทเหนไดชดในระยะน คอ นวคลโอลส (NUCLEOLUS) และเยอหมนวเคลยส และเชอวาเซลลในระยะนเปนเซลลทตนตว (ACTIVE) ทสดในทางในการสงเคราะหและในทางเมแทบอลซม (METABOLISM) 2.ระยะโพรเพส (PROPHASE) ในระยะทโครโมโซม จะปรากฏใหเหนเปนแทง แตละแทงจะประกอบดวย 2 โครมาทด ซงจะยงยดตดกนอยบรเวณหนงทเรยกวา เซนโทรเมยร (CENTROMERE) หรอเรยก ไคเนโตคอร ในขณะเดยวกน เซนโทรโซม (CENTROSOME) กจะจาลองตวเองออกเปน 2 อน (ในกรณของเซลลสตว) แลวแตละอนจะเคลอนตวแยกจากกนไปคนละขวของเซลล จากนนจะเกดเสนใยสปนเดล (SPINDLE FIBER) ขนโดยปลายหนงของเสนใยสปนเดล จะรวมกนตรงขวของเซลลสวนอกปลายหนงของเสนใยแตละเสน จะยดโครโมโซมแตละแทงไวตรงตาแหนงเซนโทรเมยร ในตอนปลายของระยะนเยอหมนวเคลยส และนวคลโอลสจะสลายไป 3.ระยะเมทาเฟส (METAPHASE) เปนระยะทโครโมโซมแตละแทงซงประกอบดวย 2 โครมาทด เคลอนทมาอยตรงกงกลางของเซลล และเสนใยสปนเดลเตรยมพรอมทจะดงโครโมโซมแตละแทงใหแยกออกจากกนไปยงคนละขวของเซลลซงอยตรงขาม 4.ระยะแอนาเฟส (ANAPHASE) ระยะนโครมาทดของโครโมโซมแตละแทง จะถกดงใหแยกออกจากกนแลวเคลอนทหางออกจากกนเพอไปยงขวของเซลล โครมาทดทแยกจากกนน เรยกชอใหมวา โครโมโซมลก (DAUGHTER CHROMOSOME) 5.ระยะเทโลเฟส (TELOPHASE) เปนระยะทโครโมโซมลกเคลอนทมารวมกนตรงขวของเซลลทอยตรงขามกน จากนนโครโมโซมลกแตละแทงจะยดตวออกแลวประสานกนเปนเสนใยโครมาทด ขณะเดยวกนเสนใยสปนเดลจะละลายไปเกดนวคลโอลส และเยอหมนวเคลยสขนลอมรอบเสนใยโครมาทด ดงนนตอนปลายของระยะนจะเหนเซลลมนวเคลยส ปรากฏอย 2 นวเคลยส ซงเปนระยะทสนสดขบวนการแบงตวของนวเคลยสถดจากนจะมการแบงตวของไซโทพลาซมตามมากลาวคอจะเปนเซลลลก 2 เซลล แตถาเปนเซลลพชจะมการสะสมสารเซลลลโลส (CELLULOSE) ขนบรเวณกลางเซลลแนวสะสมของเซลลลโลสน เรยกกวา เซลลเพลท (CELL PLATE) จากนนแนวเซลลเพลทจะขยายตวออกไปจนจรดผนงเซลลเดมทง 2 ขาง ซงเรยกแนวเซลลเพลทนใหมวา มดเดล ลาเมลลา (MIDDLE LAMELLA) ทาใหเกดเซลลลก 2 เซลล โดยสมบรณ

วฏจกรของเซลล (cell cycle) วฏจกรของเซลล หมายถง ชวงระยะเวลาการเปลยนแปลงของเซลล ในขณะทเซลลมการ แบงตว ซงประกอบดวย 2 ระยะไดแก การเตรยมตวใหพรอม ทจะแบงตว และกระบวนการแบงเซลล 1. ระยะอนเตอรเฟส (Interphase) ระยะนเปนระยะเตรยมตว ทจะแบงเซลลในวฏจกรของเซลล แบงออกเปน 3 ระยะยอย คอ

ระยะ G1 เปนระยะกอนการสราง DNA ซงเซลลมการเจรญเตบโตเตมท ระยะน จะมการสรางสาร

บางอยาง เพอใชสราง DNA ในระยะตอไป ระยะ S เปนระยะสราง DNA (DNA replication) โดยเซลลมการเจรญเตบโต และมการสงเคราะห

DNA อก 1 ตว หรอมการจาลองโครโมโซม อก 1 เทาตว แตโครโมโซมทจาลองขน ยงตดกบทอนเกา ทปมเซนโทรเมยร (centromere) หรอไคเนโตคอร (kinetochore) ระยะนใชเวลานานทสด

ระยะ G2 เปนระยะหลงสราง DNA ซงเซลลมการเจรญเตบโต และเตรยมพรอม ทจะแบงโครโมโซม และไซโทพลาสซมตอไป 2. ระยะ M (M-phase)

ระยะ M (M-phase) เปนระยะทมการแบงนวเคลยส และแบงไซโทพลาสซม ซงโครโมโซม จะมการเปลยนแปลงหลายขนตอน กอนทจะถกแบงแยกออกจากกน ประกอบดวย 4 ระยะยอย คอ โพรเฟส เมทาเฟส แอนาเฟส และเทโลเฟส

ในเซลลบางชนด เชน เซลลเนอเยอเจรญของพช เซลลไขกระดก เพอสรางเมดเลอดแดง เซลลบผว พบวา เซลลจะมการแบงตว อยเกอบตลอดเวลา จงกลาวไดวา เซลลเหลาน อยในวฏจกรของเซลลตลอด แตเซลลบางชนด เมอแบงเซลลแลว จะไมแบงตวอกตอไป นนคอ เซลลจะไมเขาสวฏจกรของเซลลอก เขาส G0 จนกระทงเซลลชราภาพ (cell aging) และตายไป (cell death) ในทสด แตเซลลบางชนด จะพกตวหรออยใน G0 ชวระยะเวลาหนง ถาจะกลบมาแบงตวอก กจะเขาวฏจกรของเซลลตอไป การแบงนวเคลยสแบบไมโอซส (MEIOSIS)

เปนการแบงนวเคลยสของเซลล เพอใหเซลลทไดไปทาหนาทเปนเซลลสบพนธ (GAMETE) ขบวนการนมการเปลยนแปลงของโครโมโซม ซงดาเนนตดตอกนไป โดยแบงไดเปน 2 ขนใหญ ๆคอ

1.การแบงแบบไมโอซสขนท 1

ไมโอซส I (Meiosis - I) หรอ Reductional division ขนตอนนจะมการแยก homologous chromosome ออกจากกน เปนระยะทมการลดจานวนโครโมโซมจากเดมลงครงหนง คอ จากเซลลเรมตนทมจานวนโครโมโซมเปนดพลอยด (2n) จะไดเซลลทมโครโมโซมเปนแฮพลอยด 2 เซลล ไมโอซส 1 แบงออกเปนระยะตางๆ 4 ระยะ ไดแก

1) โพรเฟส 1 (prophase – I) เปนระยะทมความซบซอนมากทสด 2) เมทาเฟส 1 (metaphase – I) เยอหมนวเคลยสจะสลายไป 3) แอนาเฟส 1 (anaphase – I) ระยะนเซนโทรเมยรจะยงไมแบงตวจาก 1 เปน 2 4) เทโลเฟส 1 (telophase – I) โครโมโซมทขวเซลลมจานวนโครโมโซมลดลงครงหนง

2.การแบงแบบไมโอซสขนท 2 ไมโอซส II (Meiosis - II) หรอ Equational division เปนระยะทคลายคลงกบการแบงเซลล

แบบไมโทซส ขนตอนนจะมการแยกโครมาทดออกจากกนเกดขนเมอสนสดระยะน จะได 4 เซลล มโครโมโซมเปนแฮพลอยด และ 4 เซลลนจะมจานวนโครโมโซมและพนธกรรมแตกตางจากเซลลเรมตน จากนนจะเปลยนเปนเซลลสบพนธ ไมโอซส 2 จะมการจาลองโครโมโซมขนอกในสงมชวตชนสง ประกอบดวยม

1) โพรเฟส 2 (prophase – II) โครโมโซมของแตละเซลลจะเรมปรากฏขนมาใหม 2) เมทาเฟส 2 (metaphase – II) เยอหมนวเคลยสหายไป แตละโครโมโซมทประกอบดวย

2 โครมาทด จะเคลอนตวมาเรยงบรเวณตรงกลางเซลล 3) แอนาเฟส 2 (anaphase – II) เซนโทรเมยรของแตละโครโมโซมจะแบงตวจาก 1 เปน 2

และโครมาทดจะแยกออก 4) เทโลเฟส 2 (telophase – II) จะเกดเยอหมนวเคลยสขนมาลอมรอบโครโมโซมทขว เมอ

เกดการแบงไซโทพลาซมอกจะไดเซลลลก 4 เซลล ผลทไดจากการแบงเซลลแบบนจะไดเซลลใหมเกดขน 4 เซลล จากเซลลเดมเพยง 1 เซลลแตละเซลล

จะมจานวนโครโมโซมเพยง 1 ชด ในแตละขนของการแบงเซลลจะมการเปลยนแปลงเปนระยะๆดวยการแบงเซลลแบบไมโทซส คอมระยะอนเตอรเฟส โพรเพส เมทาเฟส แอนนาเฟส และเทโลเฟสตามลาดบ แตมขอแตกตางกนอยบาง ซงสรปไดดงน ในขนแรกของการแบง นวเคลยส แบบไมโอซส จะมปรากฏการณทเกดขนตางไปจากการแบงแบบไมโทซส คอในระยะโพรเพส หลงจากทโครโมโซม แตละแทงจาลองตวเองแลวแทงทเปนคกน หรอเปนฮอมอโลกส โครโมโซมกนจะมาเขาคขนานกนดงนนฮอมอโลกส โครโมโซมแตละคในระยะนจะเหนเปน 4 โครมาตด ในระยะตอมาจะมการเปลยนแปลงคลายกบการแบงแบบไมโทซส จนกระทงระยะแอนนาเฟส ฮอมอโลกสโครโมโซมทจะเขาสคกนนนจะแยกออกจากกนไปยงคนละขวของเซลลแลวมการแบงได 2 เซลล เซลลแตละเซลลทไดในขนนจะมจานวนโครโมโซมลดลงครงหนงของจานวนเดมแตวาโครโมโซมแตละแทงจะประกอบดวย 2 โครมาทด ในขนทสองของการแบงแบบไมโอซส มการเปลยนแปลงของนวเคลยสทตางไปจากการแบงไมโทซส คอ ในระยะโพรเพสโครโมโซม แตละแทงทประกอบดวย 2 โครมาทด จะไมมการจาลองโครโมโซมแตละแทง จะแยกออกจากกนไปขวตรงกนขามของเซลลแลวเขารวมกลมทขวของเซลลในระยะเทโลเฟส

รปท 1.16 การแบงเซลลแบบ meiosis ทมา : https://karimedalla.wordpress.com/2013/01/30/4-210-1-meiosis/

รปท 1.17 การแบงเซลลแบบ meiosis และ mitosis ทมา : http://www.mhhe.com/biosci/esp/2001_saladin/folder_structure/re/m1/s4/index.htm

บตรกจกรรมท 3 เรอง การแบงตวของเซลล (cell division)


http://www.mhhe.com/biosci/esp/2001_saladin/folder_structure/re/m1/s4/index.htm


แบบบนทกกจกรรมท 3 เรอง การแบงตวของเซลล (cell division)


3. ลกษณะขนตอนการเปลยนแปลงในระยะการแบงเซลลแบบ Mitosis

4. ลกษณะขนตอนการแบงเซลลในระยะตางๆของการแบงเซลลแบบ Meiosis

ระยะ การเปลยนแปลงทสาคญ Interphase I

Prophase I

Metaphase I

Anaphase I

Telophase I

Interphase II

Prophase II

Metaphase II

Anaphase II

Telophase II


บตรเนอหาท 4 เรอง การสอสารระดบเซลล

องคประกอบของการสอสารระดบเซลล การสอสารระดบเซลลมองคประกอบพนฐาน ไดแก เซลลสงสญญาณ (signaling cell) โมเลกล

สญญาณ (signal molecule) โมเลกลตวรบสญญาณ (receptor molecule) และเซลลเปาหมาย (target cell) ในตอนท 4 นเราจะมาศกษารายละเอยดขององคประกอบของการสอสารระดบเซลลทประกอบดวย

1. โมเลกลสญญาณ (signal molecule) 2. โมเลกลตวรบสญญาณ (receptor molecule) 3. กระบวนการสงตอสญญาณ (signal transduction pathway) ภายในเซลลเปาหมาย 4. การตอบสนองของเซลลเปาหมาย (response of target cell) ตอสญญาณทไดรบ

1.โมเลกลสญญาณ (Signal molecule) ไดแกสารเคมทหลงจากเซลลสงสญญาณ (signaling cell) เขาสตวกลาง (medium) และจะไปจบ กบโมเลกลตวรบ (receptor molecule) ทเซลลเปาหมาย (target cell) ไดอยางจาเพาะ โมเลกลสญญาณ อาจเปนสารเคมทมความแตกตางกนไดหลายแบบ เชน อาจเปน โปรตน สายเปปไทดสนๆ อนพนธของ กรดไขมน สารสเตยรอยด หรอแกสทละลายนาได เชนไนตรกออกไซด หรอ คารบอนมอนออกไซด เปน ตน โมเลกลสญญาณมวธทไปถงตวรบสญญาณทเซลลเปาหมายดวยวธการตางกน เราแยกโมเลกล สญญาณตามสมบตในการละลายนา ไดเปน 2 แบบ ไดแก

1.1 โมเลกลสญญาณทละลายนาได (water soluble signal molecule) โมเลกลสญญาณสวนใหญอยในกลม น โมเลกลสญญาณในกลมนจะถกพาไปยงเซลลเปาหมายไดโดย

การแพรไปตามของเหลวในสารนอกเซลล (extracellular material) หรอไปกบระบบทขนสงของเหลวในรางกายเชน ระบบหมนเวยนเลอด โมเลกลสญญาณแบบนจะไปจบกบโมเลกลตวรบท อยทผวเซลล (ดงภาพท 1.18)

ภาพท 1.18 แสดงโมเลกลสญญาณแบบทละลายนาได เคลอนทไปยงเซลลเปาหมายโดยการแพรไปตาม

ของเหลวในสารนอกเซลล หรอเคลอนทไปกบระบบหมนเวยนเลอด

1.2 โมเลกลสญญาณทไมละลายในนา (water insoluble signal molecule) โมเลกลสญญาณบางกลมทถกนาพาไปกบระบบหมนเวยนเลอดนนมสมบตไมละลายในนา

เชน โมเลกลของฮอรโมนทผลตจากอวยวะสรางเซลลสบพนธ ซงเปนฮอรโมนทเปนสเตยรอยด เชน เอสโตรเจน (estrogen) เทสโทสเตอโรน (testosterone) หรอฮอรโมนทเปนสเตยรอยดทผลตจากตอมไร ทออน เชน ตอมหมวกไต (adrenal gland) โมเลกลสญญาณทไมละลายนาจะเคลอนผานตวกลางทมนา เปนองคประกอบ เชน ระบบหมนเวยนเลอด หรอสารนอกเซลลไดโดยการจบกบ โปรตนตวพา (carrier protein) ทละลายนาได โปรตนตวพาจะชวยนาโมเลกลสญญาณไปยงเซลลเปาหมายได ทเซลลเปาหมาย โมเลกลสญญาณจะแยกตวออกจากโปรตนตวพา โมเลกลสญญาณซงมขนาดเลกจะสามารถเคลอนผาน เยอหมเซลลซงมคณสมบตไมชอบนาเชนกนได จากนนโมเลกลสญญาณจะไปจบตวรบทจาเพาะซงอย ภายในเซลลเปาหมาย (ดงภาพท 1.19)

ภาพท 1.19 แสดงโมเลกลสญญาณทไมละลายนา เคลอนทผานตวกลางทมนาเปนองคประกอบโดยการจบตว

กบโปรตนตวพาทละลายนาได 1.3 โมเลกลสญญาณทอยบนเยอหมเซลลของเซลลสงสญญาณ (membrane bound signal

molecule) โมเลกลสญญาณแบบนจะจบกบตวรบซงอยบนเยอหมเซลลของเซลลเปาหมายได เมอ

เซลลสงสญญาณและเซลลเปาหมายเคลอนมาอยใกลชดกนมาก ตวอยางของโมเลกลสญญาณแบบน ไดแก โมเลกลทไดจากยอยสลายแบคทเรยทถกน าออกสผวของเซลลมาโครฟาจรวมกบโมเลกลอนทผว ของเซลลมาโครฟาจ (ดงภาพท 3) โมเลกลดงกลาวจะสามารถจบกบตวรบทเจาะจงซงอยบนผวของ Helper T cell ได ซงการจบกนแบบจาเพาะนจะทาใหเกดการเปลยนแปลงตอเนองเพอกระตนใหเซลลใน ระบบภมคมกนใหทาการกาจดแบคทเรยตอไป

ภาพท 1.20 แสดงโมเลกลสญญาณ (signal molecule) ทอยบนเยอหมเซลลของเซลลสงสญญาณ

2. โมเลกลตวรบสญญาณ (Receptor molecule)

หมายถงโมเลกลของเซลลเปาหมายทสามารถจบกบโมเลกลสญญาณไดอยางเจาะจง โมเลกล ตวรบสญญาณสวนใหญเปนโปรตน แบงชนดของโมเลกลตวรบสญญาณไดเปน 2 แบบ ไดแก

2.1 โมเลกลตวรบสญญาณทฝงอยในเยอหมเซลลของเซลลเปาหมาย (trans –membrane protein on target cell)

ตวรบสญญาณสวนใหญเปนรปแบบน การจบกนอยางเจาะจงระหวางโมเลกลสญญาณ กบโมเลกลตวรบสญญาณ เกดโดยทโมเลกลสญญาณทสงออกมามความเขมขนตามาก (นอยกวาหรอ เทากบ 10-8 โมลาร) เฉพาะตวรบสญญาณทมความจาเพาะเทานนจงจะสามารถจบกบโมเลกลสญญาณได และพบวาการจบกนอยางจาเพาะระหวางโมเลกลสญญาณกบโมเลกลตวรบทตรงกนนนจะมแรงยด ระหวางโมเลกลสงมากเชนกน

ภาพท 1.21 แสดงโมเลกลตวรบสญญาณ (receptor molecule) ทอยบนเยอหมเซลลของเซลลเปาหมาย

2.2 โมเลกลตวรบสญญาณทอยภายในเซลลเปาหมาย (intracellular receptor molecule in

target cell)

เปนโมเลกลตวรบสญญาณทจะไปจบกบโมเลกลสญญาณแบบทไมชอบนาหรอไมละลายใน นา (Hydrophobic signal molecule) ตวรบสญญาณในรปแบบนอาจพบไดในนวเคลยส ไซโทพลาซม หรอ ทออรแกเนลลอนๆ เชนท เอนโพลาสมก เรตควลม (endoplasmic reticulum)

ภาพท 1.22 แสดงโมเลกลตวรบสญญาณ (receptor) ทอยภายในเซลลเปาหมาย

3. ลกษณะของการสอสารระดบเซลล

การจดแบงการสอสารระดบเซลลโดยพจารณาจากระยะหางระหวางเซลลสงสญญาณกบเซลลรบ สญญาณได 2 แบบ ไดแก

3.1 การสอสารระหวางเซลลทอยใกลกน (short distance cell communication) ซงแบงเปน รปแบบยอยไดเปน

3.1.1 การสอสารระหวางเซลลทอยชดตดกน ซงแบงแบบยอยไดเปน 1. การสอสารผานทางเชอมตอระหวางเซลล (cell communication through

aqueous channel) ไดแก การสอสารผานทาง gap junction และplasmodesmata 2. การสอสารผานทางการยดเกาะระหวางเซลลสงสญญาณกบเซลลเปาหมาย

(contact dependent signaling) ตวอยาง เชน การสอสารระหวางเซลลมาโครฟาจกบ Helper T cell 3.1.2 การสอสารระหวางเซลลทไมไดอยชดตดกน (paracrine signaling) เชนการสอสารระหวางเซลลยสตตาง mating type โดยโมเลกลสญญาณแพรไปตามสารนอกเซลล (extracellular material) ไปยงเซลลเปาหมาย

3.2 การสอสารระดบเซลลทเกดระหวางเซลลทอยหางไกลกน (long distance cell communication) ตวอยางการสอสารระดบเซลลระยะไกลในสตวหลายเซลลไดแก

3.2.1 การสอสารผานทางเซลลประสาท (synaptic signaling) มแอกซอนของเซลลประสาททาหนาทเปนตวกลางในการน าสญญาณในรปกระแสประสาท (nerve impulse) ไปกระตนใหสวนปลายของแอกซอนทอยใกลกบเซลลเปาหมาย ทาใหเกดการหลงสารสอประสาท (neurotransmitter) ซงทาหนาทเปนโมเลกลสญญาณทสามารถจบกบตวรบทเซลลเปาหมายไดอยางเจาะจง การสอสารระหวางเซลลระยะไกลผานทางเซลลประสาทเกดไดรวดเรวมาก

3.2.2 การสอสารโดยฮอรโมน (endocrine signaling) ฮอรโมนทหลงจากเซลลตอมไรทอทาหนาท

เปนโมเลกลสญญาณทเคลอนทผานระบบหมนเวยนเลอดซงทาหนาทเปนตวกลาง ไปยงเซลลเปาหมายทมตวรบทสามารถเลอกรบไดเฉพาะฮอรโมนทจะมผลตอเซลลเปาหมายทจาเพาะกบฮอรโมนแตละตวเทานน การสอสารระยะไกลโดยฮอรโมนโมเลกลสญญาณใชเวลาในการเดนทางไปยงเซลลเปาหมายนานกวาการสอสารระยะไกลผานทางเซลลประสาท 4. กระบวนการสงตอสญญาณภายในเซลลเปาหมาย (Signal transduction pathways within target cell)

เมอโมเลกลสญญาณจบกบโมเลกลตวรบสญญาณ ซงอาจจะอยทเยอหมเซลลหรอภายในเซลล ของเซลลเปาหมายไดอยางจาเพาะแลว จะเกดการเปลยนแปลงของโมเลกลตวรบซงจะมผลทาใหเกดการ เปลยนแปลงของโปรตนอนๆภายในเซลลอกหลายขนตอนตอเนองกนเปนลาดบ จนในทสดทาใหเกดการ เปลยนแปลงของเซลลเปาหมายซงเปนการตอบสนองตอสญญาณทไดรบ โดยอาจจะเกดการเปลยนแปลง พฤตกรรมของเซลล หรอเกดการเปลยนแปลงรปรางของเซลล หรอการเปลยนแปลงอนๆทสามารถสงเกต ได

เนองจากกระบวนการสงตอของสญญาณภายในเซลลเปาหมายเปนกระบวนการทมการเปลยนแปลงในระดบโมเลกลทซบซอนและมรายละเอยดทแตกตางกนหลายแบบ ขนกบการจบกนของโมเลกลสญญาณกบ

โมเลกลตวรบสญญาณ และลกษณะของโมเลกลตวรบสญญาณ จงยงไมกลาวถงรายละเอยดในขนตอนน

ภาพท 1.23 แสดงกระบวนการสงตอสญญาณภายในเซลลเปาหมาย

5.การตอบสนองของเซลลเปาหมายตอสญญาณทไดรบ (Response of target cells)

เมอเซลลเปาหมายไดรบสญญาณ และเกดกระบวนการสงตอสญญาณขนภายในเซลลเปาหมายแลว สดทายจะมกระบวนการประมวลและแปลผลของสญญาณทไดรบ เพอใหเซลลเปาหมายไดเกดการตอบสนองไดอยางถกตองเหมาะสม รปแบบการตอบสนองของเซลลเปาหมาย ไดแก

5.1 การเปลยนแปลงเมทาบอลซมของเซลล (alter cell metabolism) เชนเซลลทไดรบอนซลนจะเปนการกระตนใหเซลลนากลโคสเขาสเซลล

5.2 การเปลยนแปลงรปรางของเซลลหรอการเคลอนทของเซลล (alter cell shape or movement) ซงเกดเนองจากมการจดเรยงตวของ cytoskeletal (ไซโทสเกเลทล) เชน microtubule (ไมโครทบล) หรอ microfilament (ไมโครฟลาเมนท) ในรปแบบใหม ซงอาจทาใหรปรางของเซลลเปลยนไป หรอเกดการ

เคลอนทของเซลลขน เชนการเคลอนทของสเปรมเขาหาเซลลไข เกดเนองจากการเปลยนแปลงการทางานโปรตนจานวนมากทเกยวของกบการทางานของแฟลกเจลลาของสเปรมทม microtubule เปนองคประกอบ

5.3 การเปลยนแปลงการแสดงออกของยน (alter gene expression) เชนเมอเซลลตบออนไดรบฮอรโมนไทรอกซน จะทาใหเซลลเกดการแสดงออกของยน (gene expression) โดยทาใหยนทควบคมการสรางเอนไซม amylase (อะไมเลส) และ trypsinogen (ทรปซโนเจน) ผลตเอนไซมไดมากขน ลกษณะการตอบสนองของเซลลเปาหมายตอสญญาณทไดรบ

1. สญญาณโมเลกลเดยวกนแตไปทเซลลเปาหมายทแตกตางกน อาจทาใหเกดการตอบสนองในรปแบบทแตกตางกน เชน acetyl choline (อะเซทล โคลน ) เมอหลงไปทกลามเนอหวใจ ทาใหกลามเนอหวใจตอบสนองโดยการคลายตว ในขณะท acetyl choline ทหลงไปทกลามเนอโครงราง (skeletal muscle) กลบทาใหกลามเนอโครงรางตอบสนองโดยการหดตว ทงนเนองจากโมเลกลตวรบตอ acetyl choline ทเซลลกลามเนอหวใจและกลามเนอโครงรางเปนโมเลกลทแตกตางกน(ดงภาพท 1.24) สงผลใหกระบวนการประมวลผลและแปลผลสญญาณในเซลลกลามเนอหวใจกบเซลลกลามเนอโครงรางเกดแตกตางกน

ภาพท 1.24 แสดงการตอบสนองตอ acetyl choline ในรปแบบทแตกตางกนของเซลลกลามเนอหวใจกบ

เซลลกลามเนอโครงราง

2. เซลลตางชนดทมโมเลกลตวรบแบบเดยวกน เมอไดรบสญญาณทเปนโมเลกลแบบเดยวกน การตอบสนองทเกดขนเปนแบบทแตกตางกนได เชน โมเลกลตวรบตอ acetyl choline ของเซลลกลามเนอหวใจกบเซลลตอมนาลายเปนแบบเดยวกน ในขณะท acetyl choline ทาใหเซลลกลามเนอหวใจคลายตว แตกลบทาใหเซลลตอมนาลายเกดการหลงนาลายออกมา (ดงภาพท 1.25) ดงนนแมโมเลกลสญญาณและโมเลกลตวรบตางเปนแบบเดยวกน หากเซลลเปาหมายเปนเซลลตางชนดกน ซงมจดเรยงตวขององคประกอบภายในเซลลทแตกตางกน สงผลใหการประมวลผลและการแปลผลของสญญาณแตกตางกน และเกดการตอบสนองของเซลลเปาหมายในรปแบบทแตกตางกนได

ภาพท 1.25 แสดงการตอบสนองทแตกตางกนระหวางเซลลกลามเนอหวใจกบเซลลตอมนาลาย

ทมตวรบตอ acetyl choline เปนแบบเดยวกน

เซลลแตละชนดของสตวหลายเซลลในชวงเวลาใดเวลาหนงสามารถรบสญญาณไดหลายสญญาณ เซลลอาจจะตองการสญญาณจานวนหนงทสงมายงเซลลเพอใหเซลลสามารถดารงชวตอยได เรยกสญญาณในแบบนวา สญญาณเพอการดารงชวตรอด (survival signal) หากในขณะทเซลลรบสญญาณททาใหดารงชวตอยได และไดรบสญญาณเพมเตมจะสงผลใหเซลลเปลยนพฤตกรรม เชน สญญาณเพมททาใหเซลลเกดการเตบโตหรอเกดการแบงเซลล ทาใหมจานวนเซลลเพมขน เรยกสญญาณททาใหเกดการเตบโตและแบงเซลลวา สญญาณกระตนใหเกดการเตบโต (growth signal) สญญาณทเพมจากสญญาณเพอการดารงชวตรอด อาจทาใหเซลลเกดการเปลยนแปลงสภาพไปเปนเซลลตางชนดเรยกสญญาณทเพมมานวา สญญาณกระตนเปลยนแปลงสภาพ (differentiation signal) สญญาณทเพมอาจทาใหเซลลเกดการเคลอนท เรยกสญญาณทเพมวาเปน สญญาณกระตนการเคลอนทของเซลล (cell migration signal) ในบางกรณหากเซลลไมไดรบสญญาณใด หรอไดรบสญญาณบางสญญาณจะทาใหเซลลเกดการตายขน เรยกการตายของเซลลทเกดขนตามปกตในรางกายวาเปนการตายของเซลลตามธรรมชาต (programmed cell dead หรอ apoptosis) เรยกสญญาณททาใหเกดการตายของเซลลตามธรรมชาตนวา apoptotic signal (ดงภาพท 1.26)

ภาพท 1.26 แสดงการเปลยนแปลงพฤตกรรมของเซลลตอบสนองตอสญญาณตางๆทไดรบ

การตายของเซลลทเกดตามธรรมชาต (apoptosis) เปนกระบวนการทมบทบาทตอการเจรญและ

การดารงชวต การตายของเซลลในบรเวณงามนวชวยทาใหเรามนวแยกเปน 5 นว การตายของเซลลทหาก ลกออดชวยทาใหลกออดเกดกระบวนการ metamorphosis (เมทามอรฟอรซส) เปนกบ เขยด องอาง คางคก ตวเลกๆทมลกษณะเหมอนตวเตมวยได ในคนการตายของเซลลเมดเลอดแดง ทาใหมการผลต เซลลเมดเลอดแดงใหมทมประสทธภาพในการท างานมาทดแทน

โดยสรป การสอสารระดบเซลลพบทงใน โพรคารโอต และยคารโอตเซลลเดยว ซงมการสอสาร ระดบเซลลในระยะใกล สวนในยคารโอตหลายเซลลพบการสอสารระดบเซลลทงในระยะใกลและระยะไกล การสอสารระดบเซลลทงในระยะใกลและระยะไกล ชวยทาใหเซลลมการตอบสนองตอสญญาณทไดรบใน แตละชวงเวลาไดอยางเหมาะสม เพอชวยใหอวยวะตางๆมการท างานทสมพนธกบการเปลยนแปลงทงท เกดภายนอกและภายในรางกาย สงผลใหสงมชวตสามารถดารงชวตอยรอดไดอยางมปกตสข

บตรกจกรรมท 4 เรอง การสอสารระดบเซลล



แบบบนทกกจกรรมท 4 เรอง การสอสารระดบเซลล


บตรเนอหาท 5 เรอง การขนสงสารเขาและออกนอกเซลล

การเขาออกของสารผานเยอหมเซลล

การเขาออกของสารผานเยอหมเซลล มความสาคญตอการมชวตอยของเซลล โดยจาเปนตองไดรบโภชนะในการสงเคราะหพลงงาน และตองขบของเสย หรอสารทเซลลไมตองการ ออกนอกเซลล ความสามารถของสารตางๆ ในการผานเขาออกเยอหมเซลลจะแตกตางกน นามคณสมบตในการผานเยอหมเซลลไดดทสด รองลงมาคอกาซทละลายนาหรออยในรปของสารละลาย สารอนทรย สารประจลบ และสารประจบวก สาหรบโภชนะตางๆทมโมเลกลขนาดใหญเซลลจา เปนตองมกลไกพเศษในการนาสารดงกลาวนเขาภายในเซลล และสารทจะผานเยอหมเซลลไดนน ตองอยในรปของสารละลาย กลไกในการเขาออกของสารผานเยอหมเซลลมดวยกน 3 แบบ คอ 1. การแพร

การแพร (diffusion) เปนกลไกการลาเลยงของสารจากประจ (ion) หรอโมเลกล ของกาซ หรอของเหลวทมความเขมขนสงกวาไปยงททมความเขมขนตากวา โดยผานเยอหมเซลล จนกระทงเกดความสมดลของสารละลาย ไมมความตางศกยไฟฟาสาหรบเยอหมเซลล การเคลอนทของสารแบบนจะขนอยกบอณหภม ขนาดของโมเลกล และความแตกตางของความเขมขนของสาร กลไกการลาเลยงของสารแบบนสามารถแบงไดเปน 3 แบบ ดงน

1.1 การแพรแบบธรรมดา (simple diffusion) เปนการแพรของโมเลกลทมความเขมขนสงกวาไปยงจดมความเขมขนตากวา เชน การแพรของกาซทถงลมปอด (alveoli) และการแพรของสารบางชนดทเยอหมเซลล 1.2 การแพรโดยอาศยตวพา (facilitatate diffusion) เปนขบวนการทของเหลวผานเยอหมเซลลโดยอาศยตวพา (carier) ทเยอหมเซลล โดยไมมการใชพลงงานเนองจากตวพานสามารถเคลอนผานเยอหมเซลลไดอยางอสระ ในการเคลอนทนนสารจะเกาะกบตวพาทตาแหนงจาเพาะ (binding site)

1.3 การออสโมซส (osmosis) การเขาออกของสารผานเยอหมเซลล จากบรเวณท มความเขมขนนอย หรอมนามาก ผานเยอหมเซลลเขาสบรเวณทมความเขมขนมากหรอมนานอยกวา การแพรของสารผานเยอหมเซลลแบบธรรมดา การแพรโดยอาศยตวพา และการออสโมซส แสดงไวในรปท 1.27 และ 1.28

รปท 1.27 การแพรของสารผานเยอหมเซลลแบบธรรมดา และการแพรโดยอาศยตวพา

ทมา : Singer and Nicolson (1972)

รปท 1.28 หลกการออสโมซส

ทมา : The Biology Corner (2007)


สมาชกกลมท 5

1. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 2. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 3. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 4. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 5. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา……………………………………


แบบบนทกกจกรรมท 5 เรอง การขนสงสารเขาและออกนอกเซลล

บตรกจกรรมท 5 เรอง การขนสงสารเขาและออกนอกเซลล

6.2 การลาเลยงสารแบบใชพลงงาน

การลาเลยงสารแบบใชพลงงาน (active transport) เปนการเคลอนทของสารทจะ เกดขนเฉพาะในเซลลทยงมชวตอยเทานน โดยการใชตวพาและพลงงานรวมกน การเคลอนทแบบ นจะสามารถทาใหสารเคลอนตวจากทมความเขมขนตาไปยงททมความเขมขนสงได ตวพาสาร สวนใหญเปนโปรตน ตวพาจะพาสารผานเยอหมเซลลไดตองไดรบการกระตนจากพลงงาน (ATP) กอน จากนนจงยอมใหสารเกาะและนาเขาสเซลลได การเคลอนทของสารโดยใชพลงงาน ไดแก การเคลอนทของกลโคส กรดอะมโน และแรธาตพวกโซเดยม โพแทสเซยม (Na+ K+ pump) ทเซลล กลามเนอและประสาท รวมทงการดดกลบของสารทหลอดไต การเขาออกของสารผานเยอหมเซลลแบบใชพลงงาน แสดงไวในรปท 1.29

รปท 1.29 การเขาออกของสารผานเยอหมเซลลแบบใชพลงงาน

ทมา : Singer and Nicolson (1972)



สมาชกกลมท 6 1. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 2. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 3. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 4. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 5. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 6. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 7. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 8. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 9. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 10. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 11. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา……………………………………



การลาเลยงสารโดยการสรางถงจากเยอหมเซลล การลาเลยงสารโดยการสรางถงจากเยอหมเซลล (vesicle) เปนการลาเลยงสารทม โมเลกลขนาด

ใหญ โดยเยอหมเซลลมคณสมบตเปลยนแปลงรปรางไดเนองจากเปนสารประกอบ พวกโปรตน กบไขมน การลาเลยงสารชนดนม 2 แบบ ดงน



1. การลาเลยงสารออกนอกเซลล (exocytosis) เปนการลาเลยงสารทมโมเลกล ขนาดใหญออกจากเซลล เชน ฮอรโมนทสงเคราะหขนทไรโบโซมของเอนโดพลาสมคเรตคลม จะ ถกสงไปทกอลไจบอด เพอเกบรวบรวมไวในถง หรอเวซเคล (vesicle) แลวปลดปลอยเวซเคลไป ในไซโตปลาสซม การหลงฮอรโมนเกดขนโดยเวซเคลเคลอนมาทเยอหมเซลล แลวมการรวมตว กนระหวางผนงเวซเคล และเยอหมเซลล ทาใหสารหลงออกนอกเซลลได

การลาเลยงสารออกนอกเซลล (exocytosis) แสดงไวในรปท 1.30

รปท 1.3o การลาเลยงสารออกนอกเซลล (exocytosis)

ทมา : Southwest Tennessee Community College (2007)

2. การลาเลยงสารเขาในเซลล (endocytosis) เปนการลาเลยงสารทมโมเลกล ขนาดใหญกวารของ

เยอหมเซลลใหเขาไปภายในเซลล โดยการสรางถงจากเยอหมเซลล การลาเลยงสารเขาในเซลลม 2 แบบยอย ดงน

1) ขบวนการฟาโกไซโตซส (phagocytosis) การนาเขาของสารโดยเยอหม เซลล มการยนขาเทยม (pseudopodium) ออกมาโอบสารหรออาหารไว จนหมแลวกลนเขาไปใน เซลล เชน การกนเชอโรคหรอสงแปลกปลอมของเซลลเมดเลอดขาว

รปท 1.31 การลาเลยงสารเขาในเซลลโดยขบวนการฟาโกไซโตซส (phagocytosis)


2) ขบวนการกลน (pinocytosis) ขบวนการลาเลยงสารทมโมเลกลขนาด ใหญผานเยอหมเซลลใหเขาไปภายในเซลลในรปของสารละลาย เชน การนาโปรตนเขาเซลล การ เคลอนยายสารจะเกดขนโดยการเปลยนลกษณะของเยอหมเซลล ตรงจดทโมเลกลของสารมาสมผส จากนนเยอหมเซลลจะเวาเปนแองเขาไปในเซลล และโอบลอมโมเลกลของสารทมาสมผส จนเกด เปนถง แลวถงทเกดขนจะเคลอนตวจากดานนอกเขาสเซลล การลาเลยงแบบนสามารถพบไดท หลอดไต

รปท 1.32 การลาเลยงสารเขาในเซลลโดยขบวนการกลน (pinocytosis)




สมาชกกลมท 7 1. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 2. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 3. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 4. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 5. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 6. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 7. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 8. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 9. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 10. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา…………………………………… 11. …………………………………………………………………………………………. รหสนกศกษา……………………………………



บัตรเนื้อหาที่ 1 เรื่อง เซลล์ ... · 2018. 8....

Documents