ระดับเซลล์ขององค์กร: ประเภทและส่วนประกอบของเซลล์ - ชีววิทยา - 2026

การพูดถึงระดับเซลล์ขององค์กรคือการพูดถึงโครงสร้างและองค์กรภายในของหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต: เซลล์ เซลล์สามารถดำเนินกระบวนการลักษณะเฉพาะทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตซึ่งไม่มีส่วนใดที่แยกออกจากกันได้

หลังจากอะตอมโมเลกุลและสารประกอบอินทรีย์แล้วเซลล์เป็นตัวแทนของระดับพื้นฐานอย่างหนึ่งขององค์กรในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์และระดับพื้นฐานของการจัดระเบียบในจุลินทรีย์ขนาดมหภาคและเซลล์เดียว

โครงสร้างของเซลล์สัตว์ (ที่มา: Mel23, ผ่าน Wikimedia Commons)

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เช่นสัตว์และพืชถูกจัดระเบียบในลักษณะที่เซลล์ของพวกมันรวมกลุ่มกันเพื่อสร้างเนื้อเยื่อเนื้อเยื่อเหล่านี้เมื่อเชื่อมโยงกันจะก่อให้เกิดอวัยวะประเภทต่าง ๆ และในทางกลับกันอวัยวะเหล่านี้ก็รวมกันเป็นสิ่งที่เรารู้ว่าเป็นระบบหรือเครื่องมือ ซึ่งประกอบขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของร่างกาย

ในปีพ. ศ. 2382 Theodor Schwann นักสัตววิทยาและนักพฤกษศาสตร์ Matthias Schleiden ได้อธิบายเซลล์ของสัตว์และพืชควบคู่กันไป นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้เป็นคนแรกที่เสนอทฤษฎีเซลล์นั่นคือสิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์

ตามทฤษฎีวิวัฒนาการสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมาจากบรรพบุรุษร่วมกันที่มีโครงร่างของเครื่องจักรสากลของสิ่งมีชีวิตบนบกทั้งหมดและเหตุการณ์ต่อเนื่องที่แตกต่างกันในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการเป็นสิ่งที่นำไปสู่การกระจายพันธุ์ตามที่เรารู้จัก

ประเภทของเซลล์และส่วนประกอบ

เซลล์เป็น "ภาชนะ" ขนาดเล็กที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนซึ่งเป็นสารละลายที่เรียกว่าไซโทซอลหรือไซโทพลาสซึม พวกมันมีความหลากหลายอย่างมากไม่เพียง แต่มีขนาด แต่ยังรวมถึงวิถีชีวิตการสืบพันธุ์โภชนาการปกหน้าที่ ฯลฯ

แม้ว่าคุณสมบัติพื้นฐานของพวกมันจะคล้ายกันมาก แต่มีอยู่สองประเภทในธรรมชาติ: โปรคาริโอตและยูคาริโอต ตัวอย่างสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต ได้แก่ แบคทีเรียและอาร์เคียในขณะที่เซลล์ยูคาริโอตเป็นหน่วยพื้นฐานของสัตว์พืชและเชื้อรา

เซลล์โปรคาริโอต

แม้ว่าเซลล์โปรคาริโอตจะมีขนาดที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปแล้วเซลล์โปรคาริโอตจะมีขนาดเล็กกว่ายูคาริโอตและโปรคาริโอตมักเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวกล่าวคือเป็นเซลล์เดียว

เซลล์โปรคาริโอตมีเยื่อหุ้มพลาสม่าซึ่งประกอบด้วยไขมันและโปรตีนสองชั้นซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกั้นกึ่งซึมผ่านของโมเลกุลต่างๆและเป็นระบบเยื่อหุ้มเซลล์เดียวที่มีเนื่องจากไม่มีออร์แกเนลล์ภายใน

เซลล์โปรคาริโอตโดยเฉลี่ย (ที่มา: Mariana Ruiz Villarreal, LadyofHats ผ่าน Wikimedia Commons)

บางชนิดมีแวคิวโอลก๊าซที่ช่วยให้ลอยในน้ำได้ พวกมันมีไรโบโซมที่ทำหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีนและรวมร่างเพื่อกักเก็บคาร์บอนและสารอื่น ๆ

ในบริเวณที่เรียกว่า "นิวคลีออยด์" คือสารพันธุกรรมในรูปของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA)

โปรคาริโอตทั้งหมดมีนอกเหนือจากเมมเบรนที่ล้อมรอบไซโทพลาสซึมซึ่งเป็นผนังเซลล์ที่ทำให้พวกมันมีรูปร่างและต้านทานการแตกออสโมติก โดยปกติผนังเซลล์จะประกอบด้วยโมเลกุลที่เรียกว่าเพปทิโดไกลแคน (peptidoglycan) ซึ่งช่วยให้แบคทีเรียกลุ่มหนึ่งสามารถแยกแยะออกจากกลุ่มอื่นได้

รอบกำแพงนี้อาจเป็น "แคปซูล" หรือถ้วยซึ่งช่วยยึดติดกับพื้นผิว พวกมันอาจมี "รยางค์" บางอย่างเช่นขน fimbriae และ flagella สำหรับการตรึงการผันคำกริยาและการเคลื่อนไหวตามลำดับ

เซลล์ยูคาริโอต

ด้วยความแตกต่างเพียงเล็กน้อยระหว่างพวกมันสัตว์และพืชประกอบด้วยเซลล์ยูคาริโอต ลักษณะเด่นของเซลล์เหล่านี้คือการมีนิวเคลียสที่ล้อมรอบสารพันธุกรรมและออร์แกเนลล์เยื่ออื่น ๆ ที่แช่อยู่ในไซโทพลาซึม

โครงสร้างของเซลล์พืช (ที่มา: Mortadelo2005, ผ่าน Wikimedia Commons

เซลล์เหล่านี้ซึ่งมีขนาดใหญ่และซับซ้อนกว่าโปรคาริโอตสามารถดำรงอยู่เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ (ขององค์กรที่ซับซ้อนยิ่งกว่านั้น)

เซลล์พืชมักมีผนังเซลล์ล้อมรอบเยื่อหุ้มพลาสมาซึ่งแตกต่างจากเซลล์สัตว์

เซลล์ยูคาริโอตใด ๆ ประกอบด้วยโครงสร้างเฉพาะทั่วไป:

- คอร์

- ไมโตคอนเดรีย

- คลอโรพลาสต์ (การเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานเคมีในเซลล์พืช)

- ระบบเยื่อภายใน: เรติคูลัมเอนโดพลาสมิกเรียบและหยาบและกอลจิคอมเพล็กซ์

- ไซโทพลาซึม

- โครงกระดูก

- ไลโซโซม

- เอนโดโซม (ในเซลล์สัตว์และเชื้อรา)

- เพร็อกซิโซม

-Glioxisomes (ในเซลล์พืช)

-Vacuoles (กักเก็บน้ำและแร่ธาตุในเซลล์พืช)

ออร์แกเนลล์ที่พบบ่อยในพืชและสัตว์

แกน

เป็นสถานที่เก็บข้อมูลพันธุกรรม (กรรมพันธุ์) ของเซลล์ในรูปแบบของดีเอ็นเอที่ขดอยู่บนโครโมโซม เป็นออร์แกเนลล์ที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่เรียกว่าซองนิวเคลียร์

ด้วยโครงสร้างที่เรียกว่า "รูขุมขนนิวเคลียร์" ที่มีอยู่ในซองนิวเคลียร์นิวเคลียสจะแลกเปลี่ยนโมเลกุลต่าง ๆ กับไซโทพลาสซึม

ภายในมีโปรตีนจำนวนมากที่รับผิดชอบในการ "อ่าน" และ "การถอดความ" ของข้อมูลที่เข้ารหัสในยีนที่มีอยู่ในดีเอ็นเอ

ไมโตคอนเดรีย

พวกมันเป็นหนึ่งในออร์แกเนลล์ที่โดดเด่นที่สุดรองจากนิวเคลียส พวกมันมีลักษณะคล้ายเซลล์โปรคาริโอตเนื่องจากมีระบบเยื่อหุ้มสองชั้นจีโนมของตัวเองและสัณฐานวิทยาคล้ายกับแบคทีเรียซึ่งทฤษฎีเอนโดซิมไบออนเกิดขึ้น

เป็นออร์แกเนลล์ที่เชี่ยวชาญในการสร้างพลังงานเคมีในรูปแบบของ ATP ผ่านฟอสโฟรีเลชันออกซิเดชัน กระบวนการนี้เรียกอีกอย่างว่าการหายใจระดับเซลล์เนื่องจากไมโทคอนเดรียใช้ออกซิเจนและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (เรียบและหยาบ)

มันเป็นความต่อเนื่องของเยื่อหุ้มนิวเคลียสชั้นนอกและประกอบด้วยระบบของ“ ถุง” และท่อที่กระจายอยู่ทั่วไซโทพลาสซึม เป็นสถานที่หลักในการสังเคราะห์เยื่อใหม่

เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบหยาบได้แนบไรโบโซมที่มีส่วนร่วมในการแปลและสังเคราะห์โปรตีน

คอมเพล็กซ์หรือเครื่องมือ Golgi

เป็นออร์แกเนลล์ที่เป็นเยื่อซึ่งประกอบด้วยกองและกระสอบแบน มันตั้งอยู่ใกล้นิวเคลียสและรับผิดชอบในการดัดแปลงบรรจุและขนส่งโปรตีนและไขมันจากเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม

เป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางการขนส่งสารคัดหลั่งและการสื่อสารด้วยความสามารถในการส่งถุงขนาดเล็กที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ไปยังช่องต่างๆ

ไซโทซอลหรือไซโทพลาซึม

เป็นเจลน้ำที่แช่ออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนในพลาสมา อุดมไปด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่และขนาดเล็กที่แตกต่างกันและปฏิกิริยาทางเคมีนับไม่ถ้วนเกิดขึ้นในนั้นซึ่งทำให้การดำรงชีวิตของเซลล์เป็นไปได้อย่างต่อเนื่อง

โครงร่าง

โครงร่างโครงร่างเซลล์เป็นโครงร่างโครงสร้างภายในที่ประกอบด้วยโปรตีนเส้นใยที่มีความหนาต่างกันซึ่งรับผิดชอบต่อการจัดระเบียบภายในของเซลล์ตลอดจนลักษณะภายนอกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของความยืดหยุ่นและความผิดปกติ มีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการแบ่งเซลล์

ไลโซโซมและเพอรอกซิโซม

เป็นออร์แกเนลล์ที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนเดียวที่กระจายไปทั่วไซโตซอล ในอดีตอุดมไปด้วยเอนไซม์ย่อยอาหารและมีหน้าที่ในการย่อยสลายและ "รีไซเคิล" ของสารต่าง ๆ จากแหล่งกำเนิดภายในหรือภายนอก

เพอรอกซิโซมมีหน้าที่ในการ "ล้างพิษ" ของเซลล์ผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เร่งปฏิกิริยาโดยออกซิเดสและตัวเร่งปฏิกิริยาภายในเซลล์ มีหน้าที่ในการสลายไขมันและสารพิษอื่น ๆ

อ้างอิง

1. นาบอร์ม. (2547). ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับพฤกษศาสตร์ (ฉบับที่ 1). การศึกษาของเพียร์สัน.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (1994). หลักการบูรณาการของสัตววิทยา (ฉบับที่ 9) บริษัท McGraw-Hill
3. แบรเชต์, J. (1970). เซลล์ที่มีชีวิต ใน The Living Cell (2nd ed., p. 418). WH Freeman และ บริษัท
4. Solomon, E. , Berg, L. , & Martin, D. (1999). ชีววิทยา (ฉบับที่ 5) Philadelphia, Pennsylvania: สำนักพิมพ์ Saunders College
5. Alberts, B. , Dennis, B. , Hopkin, K. , Johnson, A. , Lewis, J. , Raff, M. , … Walter, P. (2004). ชีววิทยาของเซลล์ที่จำเป็น Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group
6. Prescott, L. , Harley, J. , & Klein, D. (2002). จุลชีววิทยา (5th ed.). บริษัท McGraw-Hill