สารโครงร่างของเซลล์ (cytoskeleton)

สารโครงร่างของเซลล์ (cytoskeleton)

รูป สารโครงร่างเซลล์

โครงสร้าง

               1. เป็นร่างแห ตาข่ายของเส้นใยโปรตีนที่แผ่ขยายปกคลุมอยู่ทั่วไซโทพลาซึม

               2. ทำหน้าที่คงรูปร่างของเซลล์ โดยทำให้เซลล์ทนต่อแรงอัดจากภายนอก

               3. เส้นใยโปรตีนที่ประกอบเป็นสารโครงร่างเซลล์ มี 3 ชนิด คือ ไมโครทูบูล ไมโครฟิลาเมนต์ และอินเตอร์มีเดียทฟิลาเมนต์

แวคิวโอล (vacuole)

แวคิวโอล (vacuole)

รูป แวคิวโอลภายในเซลล์พืช

โครงสร้าง

               เป็นถุงขนาดใหญ่ที่พบมากในเซลล์พืช

หน้าที่

              1. แวคิวโอล ในเซลล์พืชทำหน้าที่เก็บน้ำ น้ำตาล เกลือ เม็ดสี (pigment) และสารพิษบางชนิด เพื่อป้องกันพืชจากสัตว์กินพืชเป็นอาหาร

              2. แวคิวโอล ในโปรโทซัวได้แก่ แวคิวโอลที่ทำหน้าที่ย่อยอาหาร(digestive vacuoles)หรือ แวคิวโอลที่ทำหน้าที่เก็บอาหาร (food vacuoles)

ไลโซโซม (lysosome)

ไลโซโซม (lysosome)

รูป การสร้างไลโซโซมจากกอลจิแอพาราตัส

โครงสร้าง

               เป็นถุงที่บรรจุ เอนไซม์ไฮโดรไลซ์ (hydrolytic enzyme) สำหรับย่อยโปรตีน ไขมัน

พอลิแซคคาไรด์ และกรดนิวคลีอิก- pH ใน ไลโซโซม เท่ากับ 5 ซึ่ง เอนไซม์ไฮโดรไลซ์ ทำงานได้ดีที่สุดซึ่ง pH ในไซโทพลาสซึมเท่ากับ 7 - เอนไซม์ไฮโดรไลติก สร้างใน ER และส่งมายังไลโซโซมโดยผ่านทางกอลจิแอพพาราตัส

หน้าที่

        1) การย่อยสลายภายในเซลล์ (intracellular digestion) 

              1.1 การโอบกลืน(phagocytosis) เช่น การย่อยเซลล์แบคทีเรียที่ถูกจับกินโดยเม็ดเลือดขาว 

              1.2 การย่อยสลาย แมคโครโมเลกุล (macromolecule)

              1.3 การทำลาย ออร์แกเนลล์ ที่เสื่อมสภาพในเซลล์ (autophagy) 

        2) มีหน้าที่ใน กระบวนการทำลายเซลล์ที่หมดอายุหรือหน้าที่ (programmed destruction) เช่นในการเปลี่ยนรูปร่างของลูกอ๊อด เป็นกบ โดยไลโซโซมในเซลล์หาง ลูกอ๊อด จะทำลายส่วนหางให้หายไปขณะ เจริญเติบโตเป็นกบหรือ การหายไป ของพังผืด ระหว่างนิ้วมือของมนุษย์

ไรโบโซม

ไรโบโซม

รูป ไรโบโซมในไซโทพลาสซึมและที่เกาะบน ER

โครงสร้างและหน้าที่

มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 30 นาโนเมตร

               1. ประกอบด้วย 2 หน่วยย่อย คือ หน่วยใหญ่ (60 S) และหน่วยเล็ก (40 S) ซึ่งสร้างขึ้นจาก rRNA และ โปรตีน 

              2. สร้างในนิวคลีโอลัส 

              3. เป็นที่สร้างโปรตีน 

              4. มี 2 ชนิด คือ

                  1) ไรโบโซมที่อยู่เป็นอิสระใน ไซโทพลาซึม(ทำหน้าที่สร้างโปรตีนที่อยู่ใน ไซโทพลาสซึม)

                  2) ไรโบโซม ที่ติดอยู่บนร่างแหเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ทำหน้าที่สร้างโปรตีน อยู่ที่เยื่อหุ้มเซลล์ และโปรตีนที่จะถูกส่งออกไปยังนอกเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์

โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์

โครงสร้าง

             1. ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด และโปรตีน โดยฟอสโฟลิพิดจัดเรียงตัวเป็น 2 ชั้น (bilayer) หันส่วนที่ไม่ละลายน้ำเข้าหากันและหันส่วนละลายน้ำออกสู่สิ่งแวดล้อม 

             2. องค์ประกอบโปรตีนจะแทรกอยู่ในชั้น บน ส่วนกลาง หรือ ส่วนล่างของชั้นฟอสโฟลิพิด

ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด และโปรตีน โดยฟอสโฟลิพิดจัดเรียงตัวเป็น 2 ชั้น (bilayer) หันส่วนที่ไม่ละลายน้ำเข้าหากันและหัน ส่วนละลายน้ำออกสู่สิ่งแวดล้อม 

             3. องค์ประกอบโปรตีนจะแทรกอยู่ในชั้น บน ส่วนกลาง หรือ ส่วนล่างของชั้นฟอสโฟลิพิด

หน้าที่

             1. ห่อหุ้มของเเหลวและออร์แกเนลล์ส่วนใหญ่เอาไว้

             2. ควบคุมการผ่านเข้าออกของสารต่างๆ จากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่เซลล์ และภายในเซลล์ออกสู่ สิ่งแวดล้อม 

             3. เป็นที่ยึดจับของสารโครงร่างเซลล์ (cytoskeletal) ทำให้เซลล์คงรูปอยู่ได้ 

             4. เป็นบริเวณรับ (receptor) ของสารบางชนิดไซโทสเกเลตัน ทำให้เกิดการประสานระหว่าง 

แมทริกซ์นอกเซลล์ และไซโทพลาซึมภายในเซลล์ขึ้น

ไมโทคอนเดรีย (mitochondria)

ไมโทคอนเดรีย (mitochondria)

รูป โครงสร้างไมโทคอนเดรีย

โครงสร้าง

              1. มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 – 1.0 ไมโครเมตร ยาวประมาณ 1-10 ไมโครเมตร

              2. ถูกหุ้มด้วยเยื่อหุ้ม 2 ชั้น 

              3. เยื่อหุ้มชั้นนอก (outer membrane ) มีลักษณะผิวเรียบ โมเลกุลขนาดเล็ก สามารถผ่านได้ แต่โมเลกุลขนาดใหญ่ไม่สามารถผ่านได้

              4. เยื่อหุ้มชั้นใน (inner membrane) ผนังเยื่อหุ้มจะพับเป็นรอยจีบยื่นเข้าไปข้างในเรียกว่า คริสตี(cristae) ห่อหุ้มของเหลวที่เรียกว่า แมทริกซ์ (matrix)ไว้

              5. ระหว่างเยื่อหุ้มชั้นใน และ เยื่อหุ้มชั้นนอก เรียกว่า ช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ 

(intermembrane space) 

              6. คริสตีและแมทริกส์มีเอนไซม์ สำหรับการหายใจระดับเซลล์ (cellular respiration)และ เป็นที่สังเคราะห์ ATP

              7. มีไรโบโซม และDNAเป็นของตัวเอง

              8. มีจำนวนเพียง 1 อัน หรือ เป็นหลาย ๆ พันในเซลล์ เช่น ในเซลล์ตับ จะมีไมโทคอนเดรียมากถึง 2,500อันต่อเซลล์

             9. ไมโทคอนเดรียภายในเซลล์ปกติจะมีการเคลื่อนไหว เปลี่ยนแปลงรูปร่าง และเพิ่ม จำนวนของตัวมันเอง

หน้าที่

                เป็นที่สำหรับการหายใจระดับเซลล์ ซึ่งการหายใจระดับเซลล์ (cellular respiration) คือ กระบวนการที่พลังงานเคมีของ คาร์โบไฮเดรตถูกเปลี่ยน เป็น ATP ซึ่งเป็นตัวให้ พลังงานภายในเซลล์ ซึ่งสามารถเขียนเป็นสมการได้ดังนี้

C6H12O6 + O2 CO2 + H2O + พลังงาน

ไมโครฟิลาเมนต์ (microfilament or actin filament)

ไมโครฟิลาเมนต์ (microfilament or actin filament)

รูป ไมโครฟิลาเมนต์ (สีเขียว) ช่วยคงรูปร่างของเซลล์

รูป เส้นใยไมโครฟิลาเมนต์

โครงสร้าง
               1. เป็นเส้นใยขนาดบาง และยาวมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 7 นาโนเมตร
               2. ประกอบด้วยโปรตีนก้อนกลม ชื่อว่า แอคทิน (actin) โดย ไมโครฟิลาเมนต์ 1 เส้น ประกอบด้วย 2 สายของแอคทิน ที่พันกันเป็นเกลียว

หน้าที่
               1. ช่วยรักษารูปร่างของเซลล์ โดยไมโครฟิลาเมนต์จะทำให้เซลล์ทนต่อแรงดึง
               2. มีบทบาทสำคัญในการหดตัวของเซลล์กล้ามเนื้อ โดยมีไมโอซิน เป็น มอเตอร์ โมเลกุล (motor molecule)
               3.  เป็นส่วนประกอบใน ไมโครวิลไล (microvilli) ของ เซลล์บุผิวภายในลำไส้ (intestinal cell) ทำหน้าที่เพิ่มพื้นที่ผิวให้แก่เซลล์บุผิวภายในลำไส้
                มีบทบาทในการเคลื่อนที่แบบอะมีบา (amoeboid movement) ของเซลล์ และทำให้เกิดรอยแยก สำหรับเซลล์ที่กำลังแบ่งตัว
               4. เกี่ยวข้องกับการไหลเวียนของไซโทพลาซึม ในเซลล์พืช (cytoplasmic streaming)