กรง

ตามแนวคิดสมัยใหม่ เซลล์แต่ละเซลล์เป็นหน่วยโครงสร้างและหน้าที่สากลของสิ่งมีชีวิต เซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีโครงสร้างที่คล้ายกัน เซลล์สืบพันธุ์โดยการแบ่งตัวเท่านั้น

เซลล์ (cellula) คือหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต มีหน้าที่ในการรับรู้ การเผาผลาญและพลังงาน การสืบพันธุ์ การเจริญเติบโตและการสร้างขึ้นใหม่ การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมภายในและภายนอกที่เปลี่ยนแปลงไป เซลล์มีรูปร่าง โครงสร้าง องค์ประกอบทางเคมี และหน้าที่ที่หลากหลาย ในร่างกายมนุษย์มีเซลล์รูปร่างแบน ทรงกลม รูปไข่ ทรงลูกบาศก์ ทรงปริซึม ทรงปิรามิด และทรงดาว เซลล์มีตั้งแต่ขนาดไม่กี่ไมโครเมตร (ลิมโฟไซต์ขนาดเล็ก) ไปจนถึง 200 ไมโครเมตร (เซลล์ไข่)

เนื้อหาของเซลล์แต่ละเซลล์จะถูกแยกออกจากสิ่งแวดล้อมและเซลล์ข้างเคียงโดยไซโทเลมมา (พลาสโมเลมมา) ซึ่งทำหน้าที่รับรองความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์กับสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ ส่วนประกอบของเซลล์ซึ่งอยู่ภายในไซโทเลมมา ได้แก่ นิวเคลียสและไซโทพลาซึม ซึ่งประกอบด้วยไฮยาโลพลาซึม ออร์แกเนลล์ และอินคลูชันที่อยู่ในนั้น

[ 1 ], [ 2 ]

ไซโตเล็มมา

ไซโทเลมมาหรือพลาสมาเลมมาคือเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีความหนา 9-10 นาโนเมตร ทำหน้าที่แบ่งตัวและป้องกัน และรับรู้อิทธิพลจากสิ่งแวดล้อมเนื่องจากมีตัวรับ (หน้าที่รับ) ไซโทเลมมาทำหน้าที่แลกเปลี่ยนและขนส่ง โดยถ่ายโอนโมเลกุลต่างๆ (อนุภาค) จากสิ่งแวดล้อมรอบเซลล์ไปยังเซลล์และในทิศทางตรงข้าม กระบวนการถ่ายโอนเข้าสู่เซลล์เรียกว่าเอ็นโดไซโทซิส เอ็นโดไซโทซิสแบ่งออกเป็นฟาโกไซโทซิสและพิโนไซโทซิส ในระหว่างฟาโกไซโทซิส เซลล์จะจับและดูดซับอนุภาคขนาดใหญ่ (อนุภาคของเซลล์ที่ตายแล้ว จุลินทรีย์) ในระหว่างพิโนไซโทซิส ไซโทเลมมาจะก่อตัวเป็นส่วนที่ยื่นออกมาซึ่งกลายเป็นเวสิเคิล ซึ่งประกอบไปด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่ละลายหรือแขวนลอยอยู่ในของเหลวในเนื้อเยื่อ เวสิเคิลพิโนไซโทซิสจะผสมอนุภาคที่อยู่ในเวสิเคิลเข้าด้วยกันในเซลล์

นอกจากนี้ ไซโทเลมมายังมีส่วนร่วมในการกำจัดสารออกจากเซลล์ด้วย - การขับออกนอกเซลล์ การขับออกนอกเซลล์เกิดขึ้นโดยใช้เวสิเคิลหรือแวคิวโอล ซึ่งสารที่ถูกกำจัดออกจากเซลล์จะเคลื่อนไปที่ไซโทเลมมาก่อน เยื่อหุ้มของเวสิเคิลจะรวมเข้ากับไซโทเลมมา และเนื้อหาของเวสิเคิลจะเข้าสู่สภาพแวดล้อมนอกเซลล์

การทำงานของตัวรับเกิดขึ้นบนพื้นผิวของไซโตเลมมาด้วยความช่วยเหลือของไกลโคลิปิดและไกลโคโปรตีน ซึ่งมีความสามารถในการจดจำสารเคมีและปัจจัยทางกายภาพ ตัวรับของเซลล์สามารถแยกแยะสารที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ฮอร์โมน ตัวกลาง ฯลฯ การรับไซโตเลมมาเป็นจุดเชื่อมต่อที่สำคัญที่สุดในการโต้ตอบระหว่างเซลล์

ในไซโทเลมมาซึ่งเป็นเยื่อหุ้มทางชีวภาพแบบกึ่งซึมผ่านได้นั้น มีการแบ่งชั้นออกเป็น 3 ชั้น ได้แก่ ชั้นนอก ชั้นกลาง และชั้นใน ชั้นนอกและชั้นในของไซโทเลมมา ซึ่งแต่ละชั้นมีความหนาประมาณ 2.5 นาโนเมตร ก่อตัวเป็นชั้นลิพิดหนาแน่นอิเล็กตรอน (ไบเลเยอร์) ระหว่างชั้นเหล่านี้มีโซนไฮโดรโฟบิกของโมเลกุลลิพิดซึ่งดูดซับอิเล็กตรอนได้ดี โดยมีความหนาประมาณ 3 นาโนเมตร ในแต่ละโมโนเลเยอร์ของไบเลเยอร์ลิพิดจะมีลิพิดที่แตกต่างกันออกไป โดยในไซโทโครมชั้นนอกจะมีไกลโคลิปิด ซึ่งโซ่คาร์โบไฮเดรตจะมุ่งออกด้านนอก ส่วนในโมโนเลเยอร์ชั้นในซึ่งอยู่ตรงข้ามกับไซโทพลาซึมจะมีโมเลกุลคอเลสเตอรอล คือ เอทีพีซินเทส โมเลกุลโปรตีนจะอยู่ในความหนาของไซโทเลมมา โมเลกุลโปรตีนบางส่วน (อินทิกรัลหรือทรานส์เมมเบรน) จะผ่านความหนาทั้งหมดของไซโทเลมมา โปรตีนอื่นๆ (รอบนอกหรือภายนอก) จะอยู่ในโมโนเลเยอร์ชั้นในหรือชั้นนอกของเยื่อหุ้ม โปรตีนเมมเบรนทำหน้าที่หลากหลาย บางชนิดเป็นตัวรับ บางชนิดเป็นเอนไซม์ และบางชนิดเป็นตัวพาสารต่างๆ เนื่องจากโปรตีนเหล่านี้ทำหน้าที่ขนส่ง

พื้นผิวด้านนอกของไซโตเล็มมาถูกปกคลุมด้วยชั้นเส้นใยบางๆ (7.5 ถึง 200 นาโนเมตร) ของไกลโคคาลิกซ์ ไกลโคคาลิกซ์เกิดจากโซ่คาร์โบไฮเดรตด้านข้างของไกลโคลิปิด ไกลโคโปรตีน และสารประกอบคาร์โบไฮเดรตอื่นๆ คาร์โบไฮเดรตในรูปแบบของโพลีแซ็กคาไรด์จะสร้างโซ่กิ่งที่เชื่อมต่อกันด้วยลิพิดและโปรตีนของไซโตเล็มมา

ไซโตเลมมาบนพื้นผิวของเซลล์บางชนิดสร้างโครงสร้างเฉพาะทาง เช่น ไมโครวิลลี ซิเลีย และการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์

ไมโครวิลลี (microvilli) มีความยาว 1-2 ไมโครเมตร และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 ไมโครเมตร มีลักษณะเป็นเนื้อเยื่อคล้ายนิ้วที่ปกคลุมไปด้วยไซโตเลมมา ตรงกลางของไมโครวิลลีจะมีมัดของเส้นใยแอคตินขนานกันที่ติดอยู่กับไซโตเลมมาที่ด้านบนและด้านข้างของไมโครวิลลี ไมโครวิลลีจะเพิ่มพื้นที่ว่างของเซลล์ ในเม็ดเลือดขาวและเซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ไมโครวิลลีจะสั้น ในเยื่อบุผิวลำไส้ ไมโครวิลลีจะยาว และมีจำนวนมากมายจนก่อตัวเป็นขอบพู่กัน ไมโครวิลลีจึงสามารถเคลื่อนที่ได้เนื่องจากมีเส้นใยแอคติน

ซิเลียและแฟลกเจลลาสามารถเคลื่อนที่ได้ การเคลื่อนไหวของพวกมันเป็นรูปลูกตุ้ม คล้ายคลื่น พื้นผิวอิสระของเยื่อบุผิวที่มีซิเลียของทางเดินหายใจ ท่อนำอสุจิ และท่อนำไข่ถูกปกคลุมด้วยซิเลียที่มีความยาวสูงสุด 5-15 ไมโครเมตร และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.15-0.25 ไมโครเมตร ตรงกลางของซิเลียแต่ละอันจะมีเส้นใยแกน (แอกโซนีม) ซึ่งก่อตัวจากไมโครทูบูลคู่รอบนอก 9 อันที่เชื่อมต่อกันและล้อมรอบแอกโซนีม ส่วนแรก (ส่วนต้น) ของไมโครทูบูลจะสิ้นสุดลงในรูปของฐานร่างกายที่ตั้งอยู่ในไซโทพลาซึมของเซลล์และประกอบด้วยไมโครทูบูลด้วย แฟลกเจลลามีโครงสร้างคล้ายกับซิเลีย โดยจะเคลื่อนไหวแบบประสานกันด้วยการแกว่งเนื่องจากไมโครทูบูลเลื่อนไปมาเมื่อเทียบกัน

ไซโตเลมมามีส่วนเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์

รอยต่อระหว่างเซลล์เกิดขึ้นที่จุดสัมผัสระหว่างเซลล์ ซึ่งทำหน้าที่ในการโต้ตอบระหว่างเซลล์ รอยต่อดังกล่าว (จุดสัมผัส) แบ่งออกเป็นแบบเรียบง่าย แบบมีฟัน และแบบหนาแน่น รอยต่อแบบเรียบง่ายคือการบรรจบกันของไซโทเล็มมาของเซลล์ข้างเคียง (ช่องว่างระหว่างเซลล์) ที่ระยะห่าง 15-20 นาโนเมตร ในรอยต่อแบบมีฟัน ส่วนที่ยื่นออกมา (ฟัน) ของไซโทเล็มมาของเซลล์หนึ่งจะเข้าไป (ลิ่ม) ระหว่างฟันของเซลล์อีกเซลล์หนึ่ง หากส่วนที่ยื่นออกมาของไซโทเล็มมายาวและเข้าไปลึกระหว่างส่วนที่ยื่นออกมาเดียวกันของเซลล์อื่น รอยต่อดังกล่าวจะเรียกว่ารอยต่อแบบคล้ายนิ้ว (การสอดประสานกัน)

ในรอยต่อระหว่างเซลล์ที่มีความหนาแน่นพิเศษ ไซโทเลมมาของเซลล์ข้างเคียงจะอยู่ใกล้กันมากจนรวมเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าโซนปิดกั้นซึ่งไม่สามารถผ่านโมเลกุลเข้าไปได้ หากการเชื่อมต่อไซโทเลมมาอย่างหนาแน่นเกิดขึ้นในบริเวณจำกัด ก็จะเกิดจุดยึดเกาะ (เดสโมโซม) เดสโมโซมคือบริเวณที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูง โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 1.5 ไมโครเมตร ซึ่งทำหน้าที่เชื่อมต่อเซลล์หนึ่งกับอีกเซลล์หนึ่งทางกล การสัมผัสดังกล่าวมักเกิดขึ้นระหว่างเซลล์เยื่อบุผิว

นอกจากนี้ยังมีการเชื่อมต่อแบบช่องว่าง (nexuses) ซึ่งมีความยาว 2-3 ไมโครเมตร ไซโตเล็มมาในการเชื่อมต่อดังกล่าวจะมีระยะห่างกัน 2-3 นาโนเมตร ไอออนและโมเลกุลสามารถผ่านจุดเชื่อมต่อดังกล่าวได้อย่างง่ายดาย ดังนั้น nexuses จึงเรียกอีกอย่างว่าการเชื่อมต่อแบบมีตัวนำ ตัวอย่างเช่น ในกล้ามเนื้อหัวใจ การกระตุ้นจะถ่ายทอดจากกล้ามเนื้อหัวใจหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งผ่าน nexuses

[ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

ไฮยาโลพลาซึม

ไฮยาโลพลาซึม (hyaloplasma; จากภาษากรีก hyalinos ซึ่งแปลว่าโปร่งใส) คิดเป็นประมาณ 53-55% ของปริมาตรทั้งหมดของไซโทพลาซึม โดยก่อตัวเป็นมวลเนื้อเดียวกันที่มีองค์ประกอบที่ซับซ้อน ไฮยาโลพลาซึมประกอบด้วยโปรตีน โพลิแซ็กคาไรด์ กรดนิวคลีอิก และเอนไซม์ ด้วยการมีส่วนร่วมของไรโบโซม โปรตีนจะถูกสังเคราะห์ในไฮยาโลพลาซึม และเกิดปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนระหว่างกันต่างๆ ไฮยาโลพลาซึมยังประกอบด้วยออร์แกเนลล์ สิ่งเจือปน และนิวเคลียสของเซลล์อีกด้วย

[ 6 ], [ 7 ]

ออร์แกเนลล์ของเซลล์

ออร์แกเนลล์ (organellae) เป็นโครงสร้างจุลภาคที่จำเป็นสำหรับเซลล์ทั้งหมด โดยทำหน้าที่สำคัญบางประการ ออร์แกเนลล์มีเยื่อหุ้มเซลล์และไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์ ออร์แกเนลล์เยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งแยกจากไฮอาโลพลาซึมโดยรอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ ได้แก่ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม อุปกรณ์ตาข่ายภายใน (คอมเพล็กซ์โกลจิ) ไลโซโซม เปอร์ออกซิโซม และไมโตคอนเดรีย

ออร์แกเนลล์เยื่อหุ้มเซลล์

ออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นจากเยื่อหุ้มเซลล์พื้นฐาน ซึ่งหลักการจัดระเบียบของเยื่อหุ้มเซลล์นั้นคล้ายกับโครงสร้างของไซโทเลมมา กระบวนการทางไซโทสรีรวิทยาเกี่ยวข้องกับการยึดเกาะ การหลอมรวม และการแยกตัวของเยื่อหุ้มเซลล์อย่างต่อเนื่อง ในขณะที่การยึดเกาะและการรวมกันของเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีโครงสร้างเหมือนกันเท่านั้นจึงเป็นไปได้ ดังนั้น ชั้นนอกของเยื่อหุ้มเซลล์ของออร์แกเนลล์ใดๆ ที่หันหน้าเข้าหาไฮอาโลพลาซึมจะเหมือนกับชั้นในของไซโทเลมมา และชั้นในที่หันหน้าเข้าหาโพรงของออร์แกเนลล์จะคล้ายกับชั้นนอกของไซโทเลมมา

ออร์แกเนลล์เยื่อหุ้มเซลล์

ออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม

ออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม ได้แก่ เซนตริโอล ไมโครทูบูล ฟิลาเมนต์ ไรโบโซม และโพลีโซม

ออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม

การลำเลียงสารและเยื่อหุ้มภายในเซลล์

สารต่างๆ หมุนเวียนอยู่ในเซลล์โดยบรรจุอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ ("การเคลื่อนย้ายเนื้อหาภายในเซลล์ในภาชนะ") การจัดเรียงสารและการเคลื่อนที่ของสารเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการมีโปรตีนตัวรับพิเศษในเยื่อหุ้มเซลล์ของคอมเพล็กซ์โกลจิ การขนส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ รวมถึงเยื่อหุ้มพลาสมา (ไซโตเล็มมา) เป็นหนึ่งในหน้าที่ที่สำคัญที่สุดของเซลล์ที่มีชีวิต การขนส่งมีสองประเภท ได้แก่ การขนส่งแบบพาสซีฟและแบบแอ็กทีฟ การขนส่งแบบพาสซีฟไม่ต้องการการใช้พลังงาน การขนส่งแบบแอ็กทีฟขึ้นอยู่กับพลังงาน

การลำเลียงสารและเยื่อหุ้มภายในเซลล์

นิวเคลียสของเซลล์

นิวเคลียส (s. karyon) มีอยู่ในเซลล์ของมนุษย์ทั้งหมด ยกเว้นเม็ดเลือดแดงและเกล็ดเลือด หน้าที่ของนิวเคลียสคือจัดเก็บและถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมไปยังเซลล์ลูกใหม่ หน้าที่เหล่านี้เกี่ยวข้องกับการมี DNA อยู่ในนิวเคลียส การสังเคราะห์โปรตีน เช่น กรดนิวคลีอิกไรโบโซม RNA และวัสดุไรโบโซม ก็เกิดขึ้นในนิวเคลียสเช่นกัน

นิวเคลียสของเซลล์

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

การแบ่งเซลล์ วงจรชีวิตของเซลล์

การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นจากการเพิ่มจำนวนเซลล์ผ่านการแบ่งตัว วิธีการหลักในการแบ่งเซลล์ในร่างกายมนุษย์คือ การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส กระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างวิธีการแบ่งเซลล์เหล่านี้ดำเนินไปในลักษณะเดียวกัน แต่ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน

การแบ่งเซลล์: วงจรของเซลล์

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]