🧬เซลล์ Cell คือ หน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต
ร่างกายมนุษย์มีเซลล์ประมาณ 30 ถึง 40 ล้านล้านเซลล์ การศึกษาปี 2023 ระบุว่าผู้ชายเฉลี่ยมีเซลล์ประมาณ 36 ล้านล้านเซลล์ และผู้หญิงมีประมาณ 28 ล้านล้านเซลล์.
เพื่อให้มนุษย์สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ยืนนาน ร่างกายของคนเราจึงมีกระบวนการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ เกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลา ซึ่งล่าสุดผลการวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์ไวซ์มานน์ของอิสราเอลชี้ว่า ในเวลา 1 วินาที มีการสร้างเซลล์ใหม่ขึ้นโดยเฉลี่ยถึง 3.8 ล้านเซลล์ ซึ่งในจำนวนนี้ส่วนใหญ่เป็นเซลล์เม็ดเลือดแดง
อัตราการสร้างเซลล์ใหม่ 3.8 ล้านเซลล์ต่อวินาที เท่ากับว่าร่างกายผลิตเซลล์ใหม่ทั้งสิ้นราว 3.3 แสนล้านเซลล์ต่อวัน ในจำนวนนี้ 86% เป็นเซลล์เม็ดเลือดแดงและเม็ดเลือดขาว อีก 12% คือเซลล์บุผนังลำไส้ ส่วนที่เหลืออีกเพียง 2% เป็นเซลล์ร่างกายชนิดอื่น ๆ
เซลล์ Cell หมายถึง หน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตแบ่งเป็น 2 ชนิด โดยใช้เซลล์เป็นเกณฑ์ คือ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต่างก็ประกอบด้วยเซลล์ ซึ่งเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดที่สามารถแสดงคุณสมบัติและความ เป็นสิ่งมีชีวิตอย่างสมบูรณ์ สิ่งมหัศจรรย์เล็กๆเหล่านี้ช่วยในการสร้างผิวหนัง กล้ามเนื้อ กระดูก รวมถึงอวัยวะต่างๆที่อยู่ภายในเซลล์เหล่านี้ถือว่าเป็นส่วนประกอบที่สำคัญ ในร่างกายของเรา ซึ่งมีส่วนช่วยในการสร้างและซ่อมแซมอวัยวะต่างๆที่อยู่ภายในร่างกายของมนุษย์ มีเซลล์มากมายหลายชนิดที่อยู่ในร่างกายของคนเรา ซึ่งเซลล์แต่ละชนิดก็จะมีหน้าที่ที่แตกต่างกันไป ยกตัวอย่างเช่น ในกล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะจะทำหน้าที่ในการกระตุ้นหัวใจให้ทำงาน ในขณะที่เซลล์ในตับอ่อนจะทำหน้าที่ในการผลิตสารอินซูลินที่จะช่วย ให้ร่างกายสามารถเปลี่ยนสารอาหารให้เป็นพลังงาน ดังนั้นจะเห็นได้ว่าเซลล
ภาพแสดงส่วนประกอบของเซลล์
ชนิดของ เซลล์
1.เซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส ( Prokaryotic cells = เซลล์โปรคาริโอต ) ลักษณะเซลล์จะค่อนข้างเล็ก มีขนาด 0.2-10 ไมโครเมตร จะเป็นเซลล์ของพืชชั้นต่ำพวกแบคทีเรีย สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน และไมโครพลาสมา
2. เซลล์ที่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส ( Eukaryotic cells = เซลล์ยูคาริโอต ) เซลล์จะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง มากกว่า 5 ไมโครเมตร ตัวอย่างของเซลล์ชนิดนี้ได้แก่ เห็ด รา เซลล์ของพืชและสัตว์ทั่วๆไป มีขนาด 10-100 ไมโครเมตร
โครงสร้างที่สำคัญหลักๆของเซลล์มี 3 อย่าง
1. เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane )
มีลักษณะเป็นเยื่อบางๆประกอบด้วยโปรตีนและไขมัน ทำหน้าที่ควบคุมเซลล์ ให้คงรูปอยู่ได้และทำหน้าที่ควบคุมการผ่านเข้าออกของสารบางอย่าง เช่น น้ำ อากาศ และสารละลายต่างๆ
2. ไซโตรพลาสซึม ( Cytoplasm)
มีลักษณะเป็นของเหลวที่มีสิ่งต่างๆปนอยู่ เช่น ส่วนประกอบอื่นๆเซลล์ อาหารซึ่งได้แก่ น้ำตาล ไขมัน โปรตีน และของเสีย
3. นิวเคลียส ( Nucleus ) มีส่วนประกอบสำคัญ 2 ส่วน คือ
- นิวคลีโอลัส ( Nucleolus ) ประกอบไปด้วยสารพันธุกรรม DNA และ RNA มีการสร้างโปรตีนให้แก่เซลล์และส่งออกไปใช้นอกเซลล์
- โครมาติน (Chromatin) คือ ร่างแหของโครโมโซม โครโมโซมประกอบด้วย DNA หรือยีน ( Gene) โปรตีนหลายชนิดทำหน้าที่ควบคุมการสร้างโปรตีน DNA เป็นตัวควบคุมการแสดงออกของลักษณะต่างๆ ในสิ่งมีชีวิต โดยการควบคุมโครงสร้างของโปรตีนให้ได้คุณภาพและปริมาณโปรตีนที่ เหมาะสม
การแบ่งเซลล์
การแบ่งเซลล์เป็นการช่วยให้ได้จำนวนเซลล์ที่มากขึ้น ทำให้เกิดการเจริญเติบโตในสิ่งมีชีวิต เป็นเพราะการแบ่งเซลล์ช่วยทำให้เกิดเนื้อเยื่อที่มีความซับซ้อน ทั้งในด้านโครงสร้างและหน้าที่การทำงานของโครงสร้างนั้น
ขั้นตอนของการ แบ่งเซลล์ แบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอน คือ
1. สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็ก ประกอบด้วยเซลล์เพียงเซลล์เดียว ซึ่งมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น แต่สามารถศึกษาลักษณะและรูปร่างของสิ่งมีชีวิตได้โดยการใช้กล้องจุลทรรศน์ ได้แก่ อะมีบา พารามีเซียม ยูกลีนา
2. สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็ก ประกอบด้วยเซลล์หลายเซลล์ เช่น เซลล์สัตว์ ได้แก่ ไฮดรา พยาธิตัวตืด เซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์เม็ดเลือดขาว เป็นต้นเซลล์พืช ได้แก่ เซลล์ต่างในใบไม้
เซลล์มนุษย์ = สิ่งมีชีวิตระดับเซลล์ (Cell)
โมเลกุล = หน่วยเล็กกว่าที่สุดของสาร (อะตอม ≥ 2 ตัว)
เซลล์ = เป็นก้อนของโมเลกุลหลายร้อยล้านล้านโมเลกุลรวมกัน
1 เซลล์มนุษย์ประกอบด้วยโมเลกุลอะไรบ้าง?
ใน 1 เซลล์ (cell) มีโมเลกุลหลายประเภท เช่น:
🧬 1) น้ำ (H₂O)
~70% ของมวลเซลล์
ประมาณ 2×10¹³ โมเลกุลน้ำ
🧪 2) โปรตีน (Proteins)
โปรตีนคือโมเลกุลยักษ์ที่ทำหน้าที่ต่าง ๆ
~1–3×10⁹ โมเลกุล
🧫 3) ไขมัน (Lipids)
สร้างเยื่อหุ้มเซลล์และออร์แกเนลล์
~5×10⁹ โมเลกุล
🧬 4) DNA (ดีเอ็นเอ)
DNA ใน 1 เซลล์ = 1 โมเลกุลยักษ์ (ประกอบด้วย 46 โครโมโซม)
แต่ถือว่าเป็น 1 โมเลกุลเดียวที่ยาวมากมาก
🧬 5) RNA (อาร์เอ็นเอ)
สร้างโปรตีนต่าง ๆ ~10⁷–10⁸ โมเลกุล
⚡ 6) ไอออน (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻)
~10¹¹ โมเลกุล (หรืออะตอม)
🍬 7) น้ำตาล เช่น กลูโคส (C₆H₁₂O₆) ~10⁹ โมเลกุล
⚡ 8) โมเลกุลพลังงาน (ATP) ~10⁹–10¹⁰ โมเลกุล
👉 1 เซลล์มนุษย์ = โมเลกุลประมาณ 1×10¹⁴ โมเลกุล
1 เซลล์ถูกสร้างจาก:
- น้ำ
- โปรตีน
- ไขมัน
- DNA
- RNA
- ไอออน
- น้ำตาล
- สารชีวโมเลกุลอื่น ๆ
❗เซลล์ = กลุ่มของโมเลกุลจำนวนมหาศาล
รายการ สารชีวโมเลกุลอื่น ๆ (Other Biomolecules) ที่พบใน “1 เซลล์มนุษย์” นอกเหนือจาก น้ำ–โปรตีน–ไขมัน–DNA–RNA–ไอออน–น้ำตาล ซึ่งเป็นสารหลัก:
🧬 สารชีวโมเลกุลอื่น ๆ ที่พบในเซลล์มนุษย์
1) คาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน (Complex carbohydrates)
ไกลโคเจน (Glycogen) – แหล่งพลังงานสำรอง
ไกลโคโปรตีน (Glycoproteins) – บนผิวเซลล์
ไกลโคลิปิด (Glycolipids) – ในเยื่อหุ้มเซลล์
2) นิวคลีโอไทด์อื่น ๆ (Nucleotides)
นอกเหนือจาก DNA/RNA เช่น:
ATP, ADP, AMP – พลังงาน
GTP, CTP, UTP
NAD⁺, NADH – ปฏิกิริยารีดอกซ์
FAD, FADH₂
cAMP – สัญญาณภายในเซลล์
3) เอนไซม์ชนิดต่าง ๆ (Enzymes)
มากกว่า 1,000 ชนิด
ตัวอย่าง:
Polymerase
Kinase
Phosphatase
Protease
Lipase
Amylase
4) ฮอร์โมนระดับโมเลกุล (Hormones)
ตัวอย่าง:
อินซูลิน (Insulin)
อะดรีนาลีน (Adrenaline)
โกรทฮอร์โมน (Growth hormone)
5) เปปไทด์ Peptides
สารส่งสัญญาณ
เปปไทด์ต้านจุลชีพ
6) วิตามิน (Vitamins)
เช่น:
B1, B2, B3, B6, B12
วิตามิน C
วิตามิน E
ใช้เป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์
7) โคเอนไซม์ / โคแฟกเตอร์
Coenzyme A
Biotin
Thiamine pyrophosphate
Metal ions (Zn²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺/Fe³⁺)
8) สารสื่อประสาท (Neurotransmitters)
ในเซลล์ประสาท:
Dopamine
Serotonin
GABA
Glutamate
9) เมตาบอไลต์ (Metabolites) หลายร้อยชนิด
เช่น:
Pyruvate
Lactate
Acetyl-CoA
Fatty acids
Amino acids
Ketone bodies
10) ของเสียระดับโมเลกุล (Waste molecules)
CO₂
Urea
Reactive oxygen species (ROS)
✔ สรุปแบบเข้าใจง่าย
เซลล์มนุษย์มีสารชีวโมเลกุลจำนวนมากกว่า 100,000 ชนิด ประกอบด้วยทั้ง:
- พลังงาน
- สารส่งสัญญาณ
- สารเร่งปฏิกิริยา
- โมเลกุลเมตาบอลิซึม
- สารสร้างโครงสร้าง
- สารควบคุมยีน
ทั้งหมดทำงานร่วมกันให้เซลล์ “มีชีวิต”
ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) คือ "โรงงานผลิตพลังงาน" ของเซลล์ ทำหน้าที่เปลี่ยนสารอาหารและออกซิเจนให้เป็นพลังงานรูป ATP เพื่อให้เซลล์นำไปใช้ ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของทุกเซลล์ในร่างกาย โดยไมโทคอนเดรียมีเยื่อหุ้มสองชั้นและมีสารพันธุกรรม (DNA) เป็นของตัวเอง
หน้าที่หลัก
ผลิตพลังงาน: เปลี่ยนสารอาหารให้เป็นพลังงานในรูป ATP เพื่อให้เซลล์มีพลังงานในการทำงาน
มีดีเอ็นเอของตัวเอง: สามารถสืบทอดทางพันธุกรรมผ่านแม่เป็นหลัก และบางกรณีสามารถสืบทอดผ่านพ่อได้
ควบคุมโรคชรา: ประสิทธิภาพของไมโทคอนเดรียมีผลต่อการชะลอวัย และความเสื่อมของไมโทคอนเดรียอาจเกี่ยวข้องกับโรคความเสื่อมต่างๆ
โครงสร้าง
เยื่อหุ้มสองชั้น: เยื่อหุ้มชั้นนอกและชั้นในที่มีหน้าที่แตกต่างกัน
คริสตี (Cristae): รอยพับของเยื่อหุ้มชั้นในที่เพิ่มพื้นที่ผิวเพื่อรองรับปฏิกิริยาเคมี
เมทริกซ์ (Matrix): ส่วนของเหลวภายในเยื่อหุ้มชั้นในที่บรรจุเอนไซม์และ DNA ของไมโทคอนเดรีย
ดีเอ็นเอของไมโทคอนเดรีย
ดีเอ็นเอของไมโทคอนเดรียเป็นดีเอ็นเอที่อยู่ในไมโทคอนเดรีย ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ของเซลล์ยูแคริโอต ซึ่งทำหน้าที่แปลงพลังงานเคมีจากอาหารให้อยู่ในรูปอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (Adenosine Triphosphate - ATP) ที่เซลล์นำไปใช้ได้ ดีเอ็นเอของไมโทคอนเดรียเป็นดีเอ็นเอส่วนน้อยของดีเอ็นเอในเซลล์ยูแคริโอตเท่านั้น โดยส่วนใหญ่อยู่ในนิวเคลียสของเซลล์
อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (adenosine triphosphate: ATP) เป็นสารให้พลังงานสูงแก่เซลล์ ผลิตจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง หรือการหายใจระดับเซลล์และถูกใช้โดยกระบวนการต่าง ๆ ของร่างกาย เช่น สลายอาหาร, ออกกำลังกาย เคลื่อนไหว
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น