ชีววิทยา - หน่วยพื้นฐานของชีวิต

บทนำ

  • หน่วยพื้นฐานของชีวิตคือเซลล์

  • เซลล์ถูกค้นพบครั้งแรกโดย Robert Hooke ในปี 1665 ด้วยกล้องจุลทรรศน์ธรรมดา

  • ในปี 1674 Leeuwenhoek ด้วยความช่วยเหลือของกล้องจุลทรรศน์ที่พัฒนาขึ้นได้ค้นพบเซลล์ที่มีชีวิตอิสระในน้ำบ่อ

  • ในปีพ. ศ. 2374 โรเบิร์ตบราวน์ได้ค้นพบ nucleus ในเซลล์

  • ในปีพ. ศ. 2382 Purkinje ใช้คำว่า 'โปรโตพลาสซึม' สำหรับสารเหลวที่พบในเซลล์

  • ทฤษฎีเซลล์เสนอโดย Schleiden (1838) และ Schwann (1839)

  • ตามทฤษฎีเซลล์พืชและสัตว์ทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์และเซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของชีวิต

  • ในปีพ. ศ. 2398 Virchow ได้ขยายทฤษฎีเซลล์เพิ่มเติมและแนะนำว่าเซลล์ทั้งหมดเกิดจากเซลล์ที่มีอยู่ก่อน

  • ในปีพ. ศ. 2483 การค้นพบกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนทำให้สามารถสังเกตและเข้าใจโครงสร้างที่ซับซ้อนของเซลล์ได้

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

  • สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเช่นAmoeba, Chlamydomonas, Paramoeciumและแบคทีเรียเรียกว่าสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์

  • สิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยเซลล์จำนวนมากเรียกว่าสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เช่นมนุษย์สัตว์นก ฯลฯ

ลักษณะสำคัญของเซลล์

  • เซลล์สิ่งมีชีวิตแต่ละเซลล์มีความถนัดในการทำหน้าที่พื้นฐานบางอย่างที่เป็นลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบ

  • เซลล์ดังกล่าวแต่ละเซลล์มีส่วนประกอบเฉพาะที่เรียกว่าออร์แกเนลล์ของเซลล์

  • เซลล์ประเภทต่างๆมีหน้าที่แตกต่างกันและออร์แกเนลล์แต่ละเซลล์ทำหน้าที่พิเศษ

  • ออร์แกเนลล์เหล่านี้รวมกันเป็นหน่วยพื้นฐานของชีวิตที่เรียกว่าเซลล์

  • พบว่าเซลล์ทั้งหมดมีออร์แกเนลล์เหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงหน้าที่ที่แตกต่างกันและสิ่งมีชีวิตที่พบ

โครงสร้างของเซลล์

  • ต่อไปนี้เป็นคุณสมบัติพื้นฐานสามประการที่ทุกเซลล์มี -

    • เมมเบรนพลาสม่า / เมมเบรนเซลล์

    • Nucleus

    • Cytoplasm

  • เรามาพูดถึงแต่ละคนโดยสังเขป -

เมมเบรนพลาสม่า / เมมเบรนเซลล์

  • พลาสม่าเมมเบรนเป็นชั้นปิดด้านนอกสุดของเซลล์ (ดังแสดงในภาพด้านบน)

  • พลาสม่าเมมเบรนช่วยให้วัสดุบางอย่างเข้าไปในเซลล์และออกมาจากเซลล์ ดังนั้นจึงเรียกว่าselectively permeable membrane.

  • การเคลื่อนที่ของโมเลกุลของน้ำผ่านเยื่อเลือกที่สามารถซึมผ่านได้เรียกว่า osmosis.

  • ผนังเซลล์

  • เซลล์พืชมีส่วนป้องกันเพิ่มเติมที่เรียกว่า cell wall (ไม่มีอยู่ในเซลล์สัตว์)

  • ผนังเซลล์อยู่นอกเยื่อหุ้มพลาสมา ในทำนองเดียวกันมันยังครอบคลุมพลาสมาเมมเบรน

  • ผนังเซลล์ประกอบด้วยเซลลูโลสเป็นหลัก

นิวเคลียส

  • นิวเคลียสหรือนิวคูลัสเป็นศัพท์ภาษาละตินและความหมายของมันคือ kernel หรือเมล็ดพันธุ์

  • นิวเคลียสมีชั้นหุ้มสองชั้นซึ่งเรียกว่าเยื่อหุ้มนิวเคลียส (ดูภาพด้านบน)

  • เยื่อหุ้มเซลล์นิวเคลียร์มีรูพรุนบางส่วนซึ่งอนุญาตให้วัสดุบางอย่างเข้ามาภายใน (ในนิวเคลียส) และออกไปข้างนอก (ในไซโทพลาสซึม)

  • คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของนิวเคลียสคือ - ประกอบด้วย chromosomes.

  • โครโมโซมเป็นโครงสร้างรูปแท่งและจะมองเห็นได้เฉพาะเมื่อเซลล์กำลังจะแบ่งตัว

  • โครโมโซมประกอบด้วย DNA และ protein.

  • ดีเอ็นเอ (Deoxyribo Nucleic Acid) โมเลกุลมีลักษณะการถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากรุ่นพ่อแม่ไปสู่รุ่นต่อไป

  • โมเลกุลของดีเอ็นเอยังมีข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการสร้างและจัดระเบียบเซลล์

  • ส่วนหน้าที่ของ DNA เรียกว่า genes.

  • DNA มีอยู่เป็นส่วนหนึ่งของวัสดุโครมาติน

  • วัสดุโครมาตินสามารถมองเห็นได้เป็นมวลที่พันกันของโครงสร้างเหมือนด้าย (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)

  • เมื่อใดก็ตามที่เซลล์กำลังจะแบ่งตัววัสดุโครมาตินจะถูกจัดเป็นโครโมโซม

  • นิวเคลียสมีบทบาทสำคัญในการสืบพันธุ์ของเซลล์

  • เซลล์ซึ่งไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียสเรียกว่า prokaryotes(เช่น Pro = ดั้งเดิมหรือหลัก; คาริโอต≈คาริออน = นิวเคลียส) ดูภาพด้านล่าง:

  • เซลล์ซึ่งมีเยื่อหุ้มนิวเคลียสเรียกว่า eukaryotes.

  • เซลล์โปรคาริโอตไม่มีออร์แกเนลล์ไซโตพลาสซึมอื่น ๆ อีกมากมายที่มีอยู่ในเซลล์ยูคาริโอต (ดูภาพด้านบน)

ไซโทพลาซึม

  • เซลล์ประกอบด้วยไซโทพลาซึมภายในเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งมีสารชีวโมเลกุลหลายชนิดรวมทั้งโปรตีนและกรดนิวคลีอิก

  • มีโครงสร้างหลายอย่างที่พบในไซโทพลาซึมที่เรียกว่าออร์แกเนลล์ของเซลล์

ออร์แกเนลล์ของเซลล์

  • ต่อไปนี้เป็นออร์แกเนลล์หลักของเซลล์ที่มีบทบาทสำคัญในการทำงานของเซลล์ -

    • Nucleus

    • เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม

    • Ribosome

    • อุปกรณ์ Golgi

    • Lysosomes

    • Mitochondria

    • Plastids

    • Vacuoles

  • มาคุยกันสั้น ๆ -

  • Nucleus มีการกล่าวถึงข้างต้น

เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม

  • เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (หรือเรียกง่ายๆว่า ER) เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ของท่อและแผ่นเยื่อหุ้มเซลล์ (ดูภาพที่ให้ไว้ด้านบน)

  • ตามโครงสร้างภาพ ER ถูกจัดประเภทเป็น rough endoplasmic reticulum (RER) และ smooth endoplasmic reticulum (SER)

  • เมื่อไรโบโซมติดอยู่บนพื้นผิวของ ER เรียกว่า Rough Endoplasmic Reticulum และไม่มีไรโบโซมเรียกว่า Smooth Endoplasmic Reticulum

  • SER ช่วยในการผลิตโมเลกุลของไขมันหรือไขมันซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของเซลล์

  • หน้าที่สำคัญอย่างหนึ่งของ ER คือทำหน้าที่เป็นช่องทางในการขนส่งวัสดุ (โดยเฉพาะโปรตีน) ในบริเวณต่างๆของไซโทพลาสซึมและระหว่างไซโทพลาสซึมและนิวเคลียส

ไรโบโซม

  • ไรโบโซมตามปกติมีอยู่ในเซลล์ที่ใช้งานอยู่ทั้งหมด

  • ไรโบโซมเป็นแหล่งผลิตโปรตีน

เครื่องมือ Golgi

  • Golgi Apparatus ได้รับการตั้งชื่อตามชื่อการค้นพบ Camillo Golgi

  • Golgi Apparatus ประกอบด้วยระบบของถุงเยื่อหุ้มเซลล์ที่เรียงตัวขนานกันโดยประมาณในกองที่เรียกว่า cisterns (ดูภาพที่ระบุด้านบน)

  • หน้าที่ที่สำคัญของ Golgi Apparatus คือการจัดเก็บการดัดแปลงและการบรรจุผลิตภัณฑ์ในถุง

  • อุปกรณ์ Golgi ยังช่วยในการสร้างไลโซโซม

ไลโซโซม

  • ไลโซโซมเป็นระบบกำจัดของเสียของเซลล์

  • ไลโซโซมช่วยในการรักษาความสะอาดของเซลล์โดยการย่อยสิ่งแปลกปลอมและออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่เสื่อมสภาพ

  • ไลโซโซมมีเอนไซม์ย่อยอาหารที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถทำลายสารอินทรีย์ได้ทุกประเภท

  • ไลโซโซมมีลักษณะทั่วไปคือเมื่อเซลล์ได้รับไลโซโซมที่เสียหายส่วนใหญ่จะระเบิดและเอนไซม์ที่ปล่อยออกมาจะย่อยเซลล์ของตัวเอง ด้วยเหตุนี้ไลโซโซมจึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า 'ถุงฆ่าตัวตาย' ของเซลล์

ไมโตคอนเดรีย

  • ไมโตคอนเดรียโดยทั่วไปรู้จักกันในชื่อโรงไฟฟ้าของเซลล์

  • ไมโตคอนเดรียปลดปล่อยพลังงานที่จำเป็นสำหรับกิจกรรมทางเคมีต่างๆ (จำเป็นสำหรับชีวิต)

  • ไมโตคอนเดรียจะปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโมเลกุลของ ATP (Adenosine Triphopshate)

  • ATP ได้รับความนิยมในฐานะสกุลพลังงานของเซลล์

  • ไมโตคอนเดรียมีดีเอ็นเอและไรโบโซมของตัวเอง ดังนั้นพวกมันจึงสามารถสร้างโปรตีนของตัวเองได้

Plastids

  • Plastids มีอยู่ในเซลล์พืชเท่านั้น (ดูภาพด้านล่าง)

  • Plastid แบ่งออกเป็น - Chromoplasts (เป็นพลาสติดสี) และ Leucoplasts (เป็นพลาสติดสีขาวหรือไม่มีสี)

  • Plastids ประกอบด้วยเม็ดสีคลอโรฟิลล์ซึ่งเรียกว่า Chloroplasts.

  • คลอโรพลาสต์มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์แสงในพืช

  • คลอโรพลาสต์ยังประกอบด้วยเม็ดสีเหลืองหรือส้มหลายชนิด

  • Leucoplasts เป็นออร์แกเนลล์ที่เก็บวัสดุสำคัญบางอย่างเช่นแป้งน้ำมันและเม็ดโปรตีน

  • Plastids มีลักษณะเหมือนไมโตคอนเดรีย (ในแง่ของโครงสร้างภายนอก)

  • เช่นเดียวกับไมโทคอนเดรียพลาสปิดยังมีดีเอ็นเอและไรโบโซมของตัวเอง

Vacuoles

  • Vacuoles มักเป็นถุงเก็บของที่มีวัสดุที่เป็นของแข็งหรือของเหลว

  • ในเซลล์สัตว์แวคิวโอลมีขนาดเล็ก ในขณะที่เซลล์พืชแวคิวโอลมีขนาดใหญ่

  • แวคิวโอลของเซลล์พืชเต็มไปด้วยน้ำนมของเซลล์และให้ความขุ่นและความแข็งแกร่งแก่เซลล์