Cells & Tissues Benjawan Nunthachai ขอบเขตเนือ้ หา Cell & Tissue Cell Structure คุณสมบัตขิ องCell Cell Cycle ประเภทTissue และการทาหน้ าที่ของTissue CELLS AND TISSUES เซลล์ คือ หน่ วยที่เล็กที่สุดของร่ างกายที่ประกอบ เป็ นรากฐานของสิ่งมีชีวติ ทุกชนิด เซลล์ หลายๆชนิดเมื่อมารวมกันและมีหน้ าที่ชนิด เดียวกันจะประกอบกันเป็ นเนือ้ เยื่อ(Tissues) เนือ้ เยื่อเป็ นจานวนมากประกอบกันเป็ นอวัยวะ (Organs) ได้ แก่ ตับ ไต หัวใจ กล้ าม อวัยวะหลายๆอวัยวะรวมกันและทาหน้ าที่ในเรื่ อง เดียวกันโดยช่ วยเสริมกันกลายเป็ นระบบ (System) และเป็ นร่ างกายในที่สุด Tissue helps to protect our joints. Tissue is a cellular organizational level intermediate between cells and a complete organism. Organs are then formed by the functional grouping together of multiple tissues. Human are in this level of hierarchy of life, all organisms are capable of response to stimuli, reproduction, growth and development, and maintenance of homoeostasis as a stable whole. A Biological system Or Organs System A Biological system (or Organ system) is a group of organs that work together to perform a certain task. Common systems, such as the circulatory system, the respiratory system, the nervous system. Cells Structure Cell Chemistry Many organic and inorganic substances dissolved in cells allow necessary chemical reactions to take place in order to maintain life. Large organic food molecules such as proteins and starches must initially be broken down through the life process of digestion in order to enter cells. Cell Chemistry Organic Molecules and Digestive End Products Organic Molecule Digestive End Product(s) carbohydrates simple sugars (glucose) proteins amino acids lipids (fats) fatty acids and glycerol โครงสร้างและองค์ประกอบของเซลล์ Cell Structure & Components 1.เยื่อหุ้มเซลล์ หรือผนังเซลล์ (Cell Membrane หรือ Plasma Membrane) 2. ไซโตปลาสซึม(Cytoplasm) 3. นิวเคลียส(Nucleus) Cell Components Cells Components Cell Membrane The cell membrane or plasma membrane performs a number of important functions for the cell. These functions include the separation of the cell from its outside environment, controlling which molecules enter and leave the cell, and recognition of chemical signals. The cell membrane consists of two layers of phospholipids with proteins embedded within these layers. The surface of the cell contains molecules which recognize other molecules which may attach to or enter the cell. องค์ ประกอบของCell Membrane เยื่อหุ้มเซลล์ Cell membrane หรื อ Plasma membrane มีลักษณะเป็ นเยื่อบางๆ ประกอบด้ วยสารไขมัน และโปรตีน เยื่อหุ้มเซลล์ มีรูเล็ก ๆ ทาให้ สามารถ จากัดขนาดของโมเลกุลของสารที่จะผ่ านเยื่อหุ้ม เซลล์ ดังนัน้ เยื่อหุ้มเซลล์ จงึ มีสมบัติเป็ นเยื่อเมือก ผ่ าน (Semi-permeable membrane ) ส่ วนประกอบของเซลล์ ผนังเซลล์ ( Cell Wall )หรื อเยื่อหุ้มเซลล์ (Cell Membrane) ส่ วนประกอบชัน้ นอกสุดของเซลล์ ทาหน้ าที่ เสริมสร้ างความแข็งแรงให้ แก่ เซลล์ ทาให้ เซลล์ คงรู ปร่ างได้ ผนังเซลล์ มีสมบัตยิ อมให้ สารแทบ ทุกชนิด ผ่ านเข้ าออกได้ เยื่อหุ้มเซลล์ มีหน้ าที่ Nuclear membrane) เป็ นเยื่อบางๆ 2 ชัน้ เรี ยงซ้ อนกัน ที่เยื่อนีจ้ ะมีรู เรี ยกว่ าnuclear poreและมีannulus มากมาย ทาหน้ าที่เป็ นทางผ่ านของสารต่ างๆ ระหว่ างcytoplasmและ nucleus Chromatin ประกอบด้ วย โปรตีนหลาย ชนิด และ DNA มีหน้ าที่ควบคุมกิจกรรมต่ างๆ ของเซลล์ และควบคุมการถ่ ายทอด ลักษณะทางพันธุกรรม Nucleolusมีหน้ าที่ในการสังเคราะห์ RNA ชนิดต่ างๆ มี ความสาคัญต่ อการสร้ างโปรตีน สารประกอบทางเคมีของนิวเคลียส ประกอบด้ วย Deoxyribonucleic acid: DNA เป็ น ส่ วนประกอบของโครโมโซม Ribonucleic acid : RNA Cytoplasm มีลักษณะเป็ นของเหลวที่อยู่ในเซลล์ ทัง้ หมด ประกอบด้ วย นา้ ประมาณ 75 - 90 % มีสารที่ สาคัญอยู่คือ โปรตีน ไขมัน คาร์ โบไฮเดรต และเกลือแร่ ต่าง ๆ รวมทัง้ ของเสียที่เกิดขึน้ เป็ นศูนย์ กลางการทางานของเซลล์ เกี่ยวกับ เมตาโบลิซมึ ทัง้ กระบวนการสร้ างและสลาย อินทรี ย์สาร องค์ ประกอบภาย Cytoplasm Cytoplamic inclusions: Protien CHO Fat Vitamin Minerals Hormone Antibody Organelle : Lysosome Ribosome Golgi body Endoplasmic Reticulum(RE) Mitochondria หน้ าที่ของCytoplasm เป็ นบริเวณที่เกิดปฏิกริ ิยาเคมีของเซลล์ สลายวัตถุดบ ิ เพื่อให้ ได้ พลังงานและสิ่งที่ จาเป็ นสาหรั บเซลล์ สังเคราะห์ สารที่จาเป็ นสาหรั บเซลล์ เป็ นที่เก็บสะสมวัตถุดบ ิ สาหรั บเซลล์ เกี่ยวข้ องกับกระบวนการขับถ่ ายของเสียของ เซลล์ 2 Division in Cytoplasm 1.Cytoplasmic inclusions เป็ นอนินทรี ย์ สารมีนา้ เป็ นองค์ ประกอบ 70-80 % มี โปรตีน คาร์ โบไฮเดรต ไขมัน วิตามิน เกลือแร่ ฮอร์ โมน และแอนติบอดี สิ่งเหล่ านี ้ จะทาหน้ าที่ควบคุมหรื อเร่ ง ปฏิกิริยาภายในเซลล์ 2.Organelle เป็ น อินทรีย์สาร ซึ่งหมายถึงสิ่งที่ มีชีวิตได้ แก่ Lysosome Ribosome Golgi Body Endoplasmic Reticulum : ER Mitochondria Organelles Lysosome Ribosome Golgi Body Endoplasmic Reticulum Mitochondria ย่ อยสลายอนุภาคและโมเลกุลของ สารอาหารภายในเซลล์ ย่ อย หรื อ ทาลายเชือ้ โรค ย่ อยสลายเซลล์ แบคทีเรี ย สิ่งแปลกปลอม ต่ างๆ ที่เข้ าสู่ ร่ างกายหรื อเซลล์ เช่ น เซลล์ เม็ดเลือดขาวกิน สารแปลกปลอมต่ างๆ ทาลายเซลล์ ท่ ต ี ายแล้ ว หรื อเซลล์ ท่ มี ีอายุมาก เก็บสะสมสาร ที่เซลล์ สร้ างขึน ้ ก่ อนที่จะปล่ อยออก นอกเซลล์ ซึ่งสารส่ วนใหญ่ เป็ นสารโปรตีน มีการ จัดเรียงตัว หรือจัดสภาพใหม่ ให้ เหมาะกับสภาพ ของการใช้ งาน Mitochondria Mitochondria Power house of the cell. Centre of respiration of the cell. Release energy for cell functions. การแบ่ งตัวของเซลล์ (Cell Division) 2. Meiosis การแบ่ งเซลล์ (Cell Division) มีการแบ่ ง 2 แบบ คือ 1.Mitosis คือ การเพิ่มจานวนเซลล์ โดยการที่ เซลล์ 1 เซลล์ แบ่ งตัวได้ เซลล์ ลูก 2 เซลล์ แต่ ละ เซลล์ จะมีคุณลักษณะเหมือนเซลล์ เดิม หรื อแต่ ละเซลล์ จะมีลักษณะทางพันธุกรรมและจานวน โครโมโซมเหมือนกับเซลล์ เริ่มต้ น 2.Meiosis เป็ นกระบวนการแบ่ งนิวเคลียส ของเซลล์ สืบพันธุ์ (sex cell) ทาให้ มีการเพิ่ม จานวนเซลล์ โดยที่เซลล์ ท่ ไี ด้ จากกการแบ่ งตัวนี ้ เป็ นเซลล์ ใหม่ จุดประสงค์ ของการแบ่ งCell แบบMitosis 1.เพื่อเพิ่มจานวน Cell ในร่ างกาย 2. เพื่อการเจริ ญเติบโตของร่ างกาย 3.เพื่อสร้าง Cell สื บพันธุ์ ลักษณะของการแบ่ งcell แบบ Mitosis - ไม่ มีการลดจานวนChromosome - เมื่อสิน้ สุดการแบ่ งแล้ วจะได้ 2cell ใหม่ ท่ มี ี chromosome เท่ ากันและ เท่ ากับ cell ตัง้ ต้ น การแบ่ งตัวของcell แบบ mitosis วัฏจักรของเซลล์ (cell cycle) พบเฉพาะการแบ่ งเซลล์ แบบไมโทซิส 1.ระยะอินเตอร์ เฟส (interphase) เป็ นระยะที่เซลล์ เตรียมตัวให้ พร้ อม ก่ อนที่จะแบ่ งนิวเคลียสและไซโทพลาซึม เซลล์ ในระยะนี ้ มีนิวเคลียสขนาดใหญ่ และเห็นนิวคลีโอลัสชัดเจน แบ่ งเป็ น ระยะย่ อยได้ 3 ระยะ - ระยะก่ อนสร้ าง DNA(ระยะ จี1) - ระยะสร้ าง DNA (ระยะเอส) - ระยะหลังสร้ าง DNA (ระยะจี2) วัฏจักรของเซลล์ (cell cycle) พบเฉพาะการแบ่ งเซลล์ แบบไมโทซิส 2 ระยะmitotic phase หรื อ M phase เป็ นระยะที่ มี ก ารแบ่ ง นิวเคลียส เกิดขึน้ ในช่ วงสัน้ ๆ แล้ วตาม ด้ วยการแบ่ งของไซโทพลาซึม การแบ่ ง นิวเคลียสแบบไมโทซิส อาจแบ่ งได้ เป็ น 4 ระยะคือ - ระยะprophase เป็ นระยะที่ นิวเคลียสยังมีเยื่อหุ้มอยู่ - ระยะmetaphase เป็ นระยะที่เยื่อ หุ้มนิวเคลียสสลายตัว - ระยะanaphase เป็ นระยะที่ โครโมโซมแยกกันเป็ น 2 กลุ่ม - ระยะtelophase เกิดการแบ่ งของ ไซโทพลาซึมขึน้ Mitosis Mitosis Cell Cycle Cell Cycle การแบ่ งนิวเคลียสแบบไมโอซิส (meiosis) การแบ่ งนิวเคลียสแบบไมโอซิส (meiosis) การแบ่ ง เซลล์ แบบนีน้ ิวเคลียสมีการเปลี่ยนแปลงโดยลดจานวน โครโมโซมลงครึ่งหนึ่งเป็ นการแบ่ งเพื่อสร้ างเซลล์ สืบพันธุ์ (sex cell หรือ germ cell) เซลล์ ร่างกายของคนมีโครโมโซมอยู่ 46 โครโมโซม หรือ 23 คู่ แต่ ละคู่มีรูปร่ างลักษณะเหมือนกัน เรียกโครโมโซม ที่เป็ นคู่กันว่ า homologous chromosomeและ เซลล์ ท่ มี ีโครโมโซมเข้ าคู่กันได้ เรียกว่ า diploid cell การแบ่ งเซลล์ แบบไมโอซิสนี ้ นิวเคลียสมีการ เปลี่ยนแปลง 2 รอบ Chromosome เซลล์ ร่างกายคนมีโครโมโซม 46 แท่ ง หรือ 23 คู่ (2n) แต่ ละคู่มีลักษณะเหมือนกันและมียนี ควบคุม ลักษณะเดียวกันอยู่ในตาแหน่ งตรงกัน เรียกโครโมโซมที่ เป็ นคู่กันว่ า homologous chromosome เซลล์ ท่ มี ีโครโมโซมเข้ าคู่กันเรียกว่ าdiploid cell เซลล์ ในอวัยวะสืบพันธุ์จะเกิดการแบ่ งเซลล์ แบบไมโอ ซิสผลิตเซลล์ ไข่ ซ่ งึ เป็ นเซลล์ สืบพันธุ์เพศเมีย เซลล์ อสุจิ เป็ นเซลล์ สืบพันธุ์เพศผู้ การแบ่ งเซลล์ แบบไมโอซิส Cell Division การลาเลียงสารโดยผ่ านเยื่อหุ้มเซลล์ การแพร่ (Diffusion) เป็ นปรากฏการณ์ ท่ ีมีโมเลกุลหรื อไอออนของสาร มีการเคลื่อนที่ จากที่ท่ ีมีโมเลกุลไออนที่หนาแน่ น ไปยัง ที่ท่ ีมีโมเลกุลไออน ของสารน้ อยกว่ า สารที่แพร่ ได้ อาจอยู่ในสถาวะของก๊ าซ ของเหลว หรือ อนุภาคของของแข็งซึ่งแขวนลอย ออสโมซิส (Osmosis) เป็ นแบบหนึ่งของการแพร่ ซึ่งมีความหมาย เฉพาะการแพร่ ของโมเลกุลของนา้ จากที่ท่ ีมีโมเลกุลของนา้ มากกว่ า ไปยังที่ท่ ีมีโมเลกุลของนา้ น้ อยกว่ า โดยผ่ านเยื่อบางๆ มี คุณสมบัติ พิเศษคือ ยอมให้ โมเลกุลของนา้ ผ่ านได้ อย่ างสะดวก ส่ วนสารอื่นไม่ ยอมให้ ผ่านเลย สาหรั บสารที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก ยอมให้ ผ่า นแต่ ไม่ สะดวก สารละลายที่อยู่นอกเซลล์ เมื่อเปรียบเทียบกับของเหลวที่ อยู่ในเซลล์ มี 3 แบบ 1.Hypotonic Solution หมายถึง ความเข้ มข้ นของ สารละลายที่อยู่นอกเซลล์ มีความเข้ มข้ นน้ อยกว่ า ในเซลล์ ลักษณะนีท้ าให้ นา้ นอกเซลล์ เคลื่อนที่เข้ าไปในเซลล์ 2.Hypertonic Solution หมายถึง ความเข้ มข้ นของ สารละลายภายนอกเซลล์ มีความเข้ มข้ นมากกว่ า ภายในเซลล์ ลักษณะนีน้ า้ ในเซลล์ จะออสโมซิสออกมาภายนอกเซลล์ 3.Isotonic Solution หมายถึง ความเข้ มข้ นของสารละลาย ที่อยู่ภายนอกเซลล์ เท่ ากับ ภายในเซลล์ Active Transport กระบวนการแอกทีฟทรานสปอร์ ต (Active Transport) เป็ นการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารจาก บริเวณที่มีความเข้ มข้ นต่า ผ่ านเนือ้ เยื่อบางๆ ไปยังบริเวณ ที่มีความเข้ มข้ นสูง โดนอาศัยพลังงานจากเซลล์ เป็ นตัวนา ตัวนา จะเป็ นสารประเภทโปรตีนที่เป็ นพวกเอมไซม์ ต่างๆ ซึ่งมีหลายชนิด Active Transport Active Transport In active transport, molecules move from a region of lower concentration to a region of higher concentration. As this process does not naturally occur, the cell has to use energy in the form of ATP to make active transport occur. Active Transport Diffusion or passive transport is the movement of materials from a region of higher to a region of lower substance concentration. The diagram at the right shows the movement of molecules from higher concentration on side A to a lower concentration on side B. ความจาเป็ นที่ต้องมีการลาเลียงสารเข้ าและออกจากเซลล์ 1.เพื่อให้ เซลล์ มีสภาวะปกติ 2.เพื่อให้ มีชีวติ ดารงชีวติ อยู่ได้ อย่ างปกติ 3.เพื่อให้ เซลล์ ได้ รับอาหารในการ ดารงชีวิตของเซลล์ การรักษาดุลยภาพของCell Regulation and Controlled cell responses Cell diffusion & Osmosis แพร่ กระจาย หรือ ซึมผ่ าน เข้ มข้ นมาก น้ อย Filtration การกรอง กดดันสูง ต่า Permeabilityการเคลื่อนที่ผ่าน Pores โครงสร้ างและหน้ าที่ของ เนือ้ เยื่อ ( Tissue structure and function ) Tissue Tissue is a cellular organizational level intermediate between cells and a complete organism. A tissue is an ensemble of similar cells from the same origin that together carry out a specific function. Organs are then formed by the functional grouping together of multiple tissues. เนือ้ เยื่อ ( tissue ) เป็ นการรวมกลุ่มกันของเซลล์ เพื่อทา หน้ าที่ร่วมกันเนือ้ เยื่อ มีหลายแบบ ได้ แก่ Epithelial tissue เนือ้ เยื่อบุผิว บุตามอวัยวะ ต่ างๆ เพื่อป้องกันอวัยวะต่ างๆ Connective tissue เนือ้ เยื่อเกี่ยวพัน ทาหน้ าที่ เสริมความแข็งแรง และความยืดหยุ่น Muscle tissue กล้ ามเนือ้ ทาหน้ าที่เกี่ยวกับการ เคลื่อนที่ของอวัยวะต่ างๆ Nervous tissue เนือ้ เยื่อประสาท ทาหน้ าที่รับ ความรู้สึก และตอบสนองต่ อสิ่งเร้ าต่ างๆ Q&A