Cell Structure and Function
Cells
• Smallest living unit
• Most are microscopic
Discovery of Cells
 Observed sliver of cork
 Saw “row of empty boxes”
 Coined the term cell
• Robert Hooke (1655)
มองเซลล์ที่มีชีวิตเป็นคนแรก “animalicules”
• สังเกตสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กรูปร่างๆ แตกต่างกัน
• โปรโทซัว (protozoa) แบคทีเรีย (bacteria) และ
สเปิร์ม (sperm)
• ค้นพบเซลล์จุลินทรีย์เป็นครั้งแรก
“Microorganism”
Anton Van Leeuwenhoek
(1674-1683)
“สิ่งมีชีวิตทั้งหลายประกอบด้วยเซลล์
และเซลล์คือหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด”
Principles of Cell Theory



All living organisms are composed of cells.
They may be unicellular or multicellular.
The cell is the basic unit of life.
Cells arise from pre-existing cells. (They are
not derived from spontaneous generation.)
Cell Types
Prokaryotic
Eukaryotic
Prokaryotic Cells
•
•
•
•
First cell type on earth
No membrane bound nucleus
Cell type of Bacteria and Archaea
blue-green algae or cyanobacteria
Prokaryotic Cells
•
•
•
•
•
•
ไม่มีนิวเคลียสแท้จริง, ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส
DNA จะเป็นรูปวงแหวนพันอยู่กับโปรตีน อยู่ในไซโทพลาสซึมเรียกว่า neucleoid
ผนังเซลล์เป็นสารพวก peptidoglycan
ไม่มี organelles ที่มีเยื่อหุ้ม
Cell type of Bacteria and Archaea
blue-green algae or cyanobacteria
Eukaryotic Cells
• Nucleus bound by membrane
• Include fungi, protists, plant, and animal cells
Eukaryotic Cells
•
•
•
•
มีนิวเคลียสที่แท้จริง, หุ้มด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียส
สารพันธุกรรมอยู่ในนิวเคลียส
ภายใน cytoplasm ประกอบด้วย cytosol
มี organelles ที่มีเยื่อหุ้ม
Cytoplasm = บริเวณภายในเซลล์ทั้งหมด ยกเว้นส่วนของนิวเคลียส
Cytosol = สารกึ่งของเหลวภายใน cytoplasm
ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ (cell coat)
เป็นโครงสร้างทีห่ ่อหุ้มไซโทพลาซึม (cytoplasm) ของเซลล์
คงรูปร่าง
แสดงขอบเขตของเซลล์
1.
ผนังเซลล์ (cell wall): อยู่ด้านนอกเยื่อหุ้มเซลล์
 เพิ่มความแข็งแรงให้แก่เซลล์
 ไม่พบในเซลล์สัตว์
 พลาสโมเดสมาตา (plasmodesmata): รอยต่อระหว่างเซลล์ที่
เชื่อมไซโทพลาซึมของเซลล์พืชที่อยู่ติดกัน
2. เยื่อหุ้มเซลล์ (plasma membrane): เยื่อบางๆ ล้อมไซโทพลาซึม
 กั้นสาร และรักษาสมดุลของสารภายในเซลล์
 การควบคุมการผ่านเข้าออกของสารระหว่างเซลล์กับสิ่งแวดล้อม
ภายนอก ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติเป็น “เยื่อเลือกผ่าน (selectively
permeable)”
 พบในเซลล์ทุกชนิด
2. เยื่อหุ้มเซลล์ (plasma membrane): เยื่อบางๆ ล้อมไซโทพลาซึม
 ส่วนใหญ่ประกอบด้วย ฟอสโฟลิพิด เรียงตัวเป็น 2 ชั้น (lipid bilayer)
 ฟลูอิดโมเซอิกโมเดล (fluid mosaic model)
ไซโทพลาซึม (cytoplasm)
–เป็นส่วนที่ล้อมรอบนิวเคลียส (nucleus)
–มี 2 ชั้น คือ
Ectoplasm: บริเวณด้านนอกอยู่ติดกับเยื่อหุ้มเซลล์
Endoplasm: บริเวณด้านในใกล้นิวเคลียส
–ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ
ออร์แกเนลล์ (organelle)
ไซโทซอล (cytosol)
organelle: เป็นส่วนที่มีชีวิต ทาหน้าที่คล้ายกับเป็นอวัยวะของเซลล์
1. Membrane bounded organelles
Membrane bounded organelles
Endoplasmic Reticulum
Golgi complex
Lysosome
Vacuole
Mitochondria
Plastid
Centriole
Ribosome
Cytoskeleton
Endoplasmic Reticulum หรือ E.R.
– มีลักษณะเป็นท่อแบนหรือกลมที่มีการเชื่อมประสานกันเป็นร่างแห
อยู่ล้อมรอบนิวเคลียส และเชื่อมกับเยื่อหุ้มนิวเคลียส ภายในท่อมี
ของเหลวบรรจุอยู่
– แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
Rough endoplasmic reticulum (RER)
Smooth endoplasmic reticulum (SER)
Endoplasmic Reticulum หรือ E.R.
 ประกอบด้วย โครงสร้างที่เป็นท่อแบนและมีบางส่วนโป่งพองออกเป็นถุง
ซึ่งแต่ละท่อจะเรียงขนานซ้อนกันเป็นชั้นๆ
1.1 Rough endoplasmic reticulum (RER)
– โรงงานผลิตและลาเลียงโปรตีน
– มีไรโบโซม (ribosome) มาเกาะที่ผิวด้านนอก
– เซลล์ที่มี RER มาก คือ เซลล์ตับอ่อน
Endoplasmic Reticulum หรือ E.R.
1.2 Smooth endoplasmic reticulum (SER)
– โรงงานผลิตและลาเลียงลิพิด
– ไม่มไี รโบโซม (ribosome) มาเกาะ
– เซลล์ที่มี SER มาก คือ ตับ สมอง ต่อมหมวกไต อัณฑะ รังไข่
– ยังทาหน้าที่ในการกาจัดสารพิษ และเป็นแหล่ง
สะสมแคลเซียมในเซลล์ต่างๆ
– ต่อจาก RER
1
2
ถ้าในเซลล์ไม่มี ER จะมีผลอย่างไร???
Golgi complex/ golgi body/ golgi apparatus
– แหล่งรวบรวม บรรจุ และขนส่งสาร
– เป็นกลุ่มของถุงกลมแบนขนาดใหญ่
– อยู่ใกล้กับ ER
– หน้าที:่ เติมคาร์โบไฮเดรตให้กับโปรตีนหรือลิพิด
– เกิดเป็น ไกลโค-โปรตีนและไกลโคลิพิด
– สร้างเวสิเคิลบรรจุ เพื่อส่งออกนอกเซลล์หรือเก็บไว้ใช้
ภายในเซลล์
Lysosome
– ผู้ขนส่งเอนไซม์
– เป็นเวสิเคิล (vesicle) ที่สร้างมาจาก golgi body
– ลักษณะเป็นถุงกลม มีเยื่อหุ้ม 1 ชั้น
– มีเอนไซม์สาหรับย่อยสลายสารต่างๆ ในเซลล์
– หน้าที:่ ย่อยสลายสารอาหารภายในเซลล์
ย่อย/ทาลายเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอมต่างๆ ที่เข้าสู่เซลล์
ทาลายเซลล์ที่ตายแล้ว
Vacuole
– ถุงบรรจุสาร
– เป็ นถุงทีม่ เี ยือ่ หุ้ม 1 ชั้น
– แบ่ งเป็ น 3 ชนิด
1 sap vacuole
- พบเฉพาะในเซลล์พชื
- ในเซลล์อ่อน sap vacuole จะมีขนาดเล็ก แต่ เมือ่ เซลล์แก่ จะมี
ขนาดใหญ่ เกือบเต็มเซลล์
- หน้ าที:่ สะสมสารบางชนิด เช่ น สารสี นา้ ตาล กรดอะมิโน
ผลึก สารพิษต่ างๆ
2 food vacuole
- พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะมีบา พารามีเซียม
- หน้าที:่ บรรจุอาหารที่รับมาจากภายนอกเซลล์เพื่อย่อยสลาย
ต่อไป
3 contractile vacuole
- พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะมีบา พารามีเซียม
- หน้าที:่ ขับถ่ายน้าที่มากเกิน และของเสียออกจากเซลล์
Mitochondria
– แหล่งผลิต ATP ให้แก่เซลล์
– มีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น คือ เยื่อชั้นนอก มีลักษณะเรียบ เยื่อชั้นใน จะพับ
เข้าด้านใน เรียกว่า คริสตี (cristae)
– ภายในมีของเหลวบรรจุอยู่ เรียกว่า matrix
Plastid
– เม็ดสีในเซลล์
– มีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น
– แบ่งเป็น 3 ชนิด คือ
1. chloroplast: แหล่งสร้างอาหาร
- มีสีเขียว
- ภายในมีของเหลว เรียกว่า สโตรมา (stroma)
2 chlomoplast
- มีสารสีต่างๆ ที่ทาให้เกิดสีต่างๆ ยกเว้นสีเขียว
3 leucoplast
- ไม่มีสี
- หน้าที:่ สะสมเม็ดแป้งที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง
- พบในเซลล์ของราก และลาต้น
2. Non-membrane bounded organelles
Centriole
– โครงร่างที่ทาให้โครมาทิดแยกออกจากกัน
– ยึดเส้นใยสปินเดิล
– พบในเซลล์สัตว์และสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว
– ประกอบด้วย microtubule เรียงตัวเป็นกลุ่มๆ ละ 3 หลอด มีทั้งหมด
9 กลุ่ม
– เซนโทรโซม (centrosome) คือ บริเวณที่เซนทริโอลมีไซโทพลาซึม
ล้อมรอบอยู่
centriole
– หน้าที่ของ ไมโครทิวบูล คือ
– ทาหน้าที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของซีเลียและแฟลกเจลา
เกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์ โดยเป็นองค์ประกอบของเส้นใยสปิน
เดิล (spindle fiber)
cytoskeleton
– โครงสร้างที่ค้าจุนเซลล์
– เป็นเส้นใยโปรตีนที่เชื่อมโยงกันเป็นร่างแหเพื่อค้าจุนเซลล์ และเป็นที่ยึด
ของออร์แกเนลล์
cytoskeleton
1. microfilament/ actin filament
- เกิดจากโปรตีน actin ต่อกันเป็นสาย 2 สายพันบิดกันเป็น
เกลียว
- หน้าที่: เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของอะมีบาและเซลล์เม็ดเลือด
ขาว, ยังทาหน้าที่ในการค้าจุนซึ่งพบใน microvilli ซึง่ เป็น
ส่วนของเซลล์เยื่อบุผิวในลาไส้เล็ก
2. microtubule
- เป็นหลอดกลวง
- เกิดจากโปรตีน tubulin เรียงต่อกันเป็นสาย
cytoskeleton
3. intermediate filament
- ประกอบด้วยเส้นใยโปรตีนหลายหน่วย เรียงต่อกันเป็นสายยาวๆ
พันบิดกันเป็นเกลียว
ribosome
– แหล่งสร้างโปรตีนของเซลล์
– ประกอบด้วย โปรตีน และ RNA ซึ่งอยู่รวมกันเรียกว่า ไรโบนิวคลีโอ
โปรตีน (ribonucleoprotein)
– มี 2 หน่วยย่อย คือ หน่วยย่อยขนาดเล็ก (40s) และ หน่วยย่อยขนาด
ใหญ่ (60s)
Cytosol
- เป็นส่วนของไซโทพลาซึมที่มีลักษณะเป็นสารกึ่งแข็งกึ่งเหลว
- การไหลของไซโทพลาซึมไปรอบๆ เซลล์ เรียกว่า cyclosis
Nucleus
– พบ 1 นิวเคลียส
– เป็นก้อนทึบแสง ย้อมติดสีเข้มทึบ
– ประกอบด้วย
1) เยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear
envelope/nuclear membrane)
2) นิวคลีโอลัส (nucleolus)
3) โครมาทิน (chromatin)
หน้ าที่: ควบคุมกระบวนการต่ างๆ ภายในเซลล์
Nucleus
สารประกอบทางเคมีของนิวเคลียส
1) DNA: เป็นส่วนประกอบของโครโมโซม
2) RNA: เป็นส่วนประกอบของนิวคลีโอลัส
3) protein ที่สาคัญคือ โปรตีนฮิสโตน (histone)
Nucleus
1) เยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear envelope/nuclear membrane)
– เป็นเยื่อบางๆ 2 ชั้นเรียงซ้อนกัน
– ที่เยื่อมีรูเล็กๆ เรียกว่า นิวเคลียร์ พอร์ (nuclear
pore/annulus) กระจายอยู่ทั่วไป ซึ่งมีหน้าที่เป็นทางผ่าน
ของสารต่างๆ ระหว่างไซโทพลาซึมและนิวเคลียส
– เยื่อแต่ละชั้นประกอบด้วย ลิพิด
– หน้าที:่ ห่อหุ้มนิวเคลียส และควบคุมการผ่านเข้าออกของ
สารภายในนิวเคลียส
Nucleus
2) นิวคลีโอลัส (nucleolus)
– อยู่ภายในนิวเคลียส
– ไม่มีเยื่อหุ้ม
– ประกอบด้วยโปรตีน และ RNA
– เมื่อย้อมสีจะติดสีเข้มกว่าบริเวณอื่น
– หน้าที:่ เป็นแหล่งที่มีการสังเคราะห์สารที่เป็นองค์ประกอบของไรโบโซม
Nucleus
3) โครมาทิน (chromatin)
– เป็นสาย DNA ที่ขดพันกันไปมาอยู่ในนิวเคลียส
– หน้าที:่ ควบคุมการถ่ายทอดลักษณะทาง
พันธุกรรม เช่น หมู่เลือด สีตา สีผิว ความสูง
1
3
4
2
5
1
5
3
6
2
4
2
1
3
เปรียบเทียบเซลล์
โครงสร้าง
1.ส่วนห่อหุ้มเซลล์
- เยื่อหุ้มเซลล์
- ผนังเซลล์
2. นิวเคลียส
3. ไซโทพลาสซึม
- ร่างแหเอนโดพลาซึม
- ไมโทคอนเดรีย
- กอลจิคอมเพลกซ์
- แวคิวโอล
- คลอโรพลาสต์
- เซนทริโอ
- ไรโบโซม
- ไลโซโซม
4. ความแข็งแรง
5. รูปร่างของเซลล์
เซลล์พืช
เซลล์สัตว์
มี
มี
มี
มี
ไม่มี
มี
มี
มี
มี
มี
มี
ไม่มี
มี
ไม่มี
แข็งแรง อยู่ได้นาน
รูปเหลี่ยม
มี
มี
มี
มี
ไม่มี
มี
มี
มี
มักอ่อนนุ่ม
รูปกลมรี
Tonicity