หน้าที่ของเซลล์

หน้าที่ของเซลล์
          เยื่อหุ้มเซลล์อาจเรียกว่า plasma membrane หรือ cytoplasmic membrane ทำหน้าที่ห่อหุ้มเซลล์ทำให้เซลล์เกิดเป็นรูปร่าง มีขนาดต่างๆ แลใช้แยกเซลล์แต่ละเซลล์ออกจากกัน นอกจากนี้ยังช่วยห่อหุ้มไซโตพลาสซึม และป้องกันไม่ให้ออร์แกนเนลล์ต่างๆไหลออกนอกเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์มีคุณสมบัติที่ยินยอมให้สารบางชนิดผ่านเข้าออกได้ โดยอัตราการซึมผ่านเข้าออกของสารแต่ละชนิดจะแตกต่างกันไป เรียกคุณสมบัตินี้ว่าเป็นเยื่อเลือกผ่าน (semipermeable membrane)ทำหน้าที่ควบคุมการผ่านเข้าออกของสารจากเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์เป็นสารประกอบพวกโปรตีนและไขมัน สารโปรตีนส่วนใหญ่อยู่รวมกับคาร์โบไฮเดรทเรียกว่า ไกลโคโปรตีน (glycoprotein) นอกจากนี้ยังมีมิวโคโปรตีน (mucoprotein) เป็นส่วนประกอบ ส่วนของไขมันจะเป็นพวกฟอสฟอไลปิด (phospholipid) และคลอเรสเตอรอล (cholesterol) เป็นต้น

1. ไซโตพลาสซึม คือส่วนของโปรโตพลาสซึมหรือของเหลวที่อยู่รอบนอกของนิวเคลียส มีลักษณะเป็นของเหลวใสประกอบด้วย ออร์แกนเนลล์ (organells) ซึ่งเป็นส่วนที่มีชีวิตของเซลล์ หลายชนิด แต่ละเซลล์อาจมีชนิดของออร์แกนเนลล์ที่แตกต่างกัน และมีส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตของเซลล์ หรือไซโตพลาสมิกอินคลูชั่นบอดี้ (cytoplasmic inclusion bodies)

ก.ออร์แกนเนลล์ เป็นส่วนประกอบที่มีชีวิตแขวนลอยในไซโตพลาสซึม ทำหน้าที่เปรียบได้กับอวัยวะต่างๆของเซลล์ ทำหน้าที่เกี่ยวกับขบวนการเมตาโบลิซึมและเป็นส่วนประกอบที่ถาวรของไซโตพลาสซึม ได้แก่ ออร์แกนเนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม(plasma bound organells) และไม่มีเยื่อหุ้ม (non membrane bounded organells) ออร์แกนเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มเป็นโครงสร้างที่มีความสำคัญต่อการมีชีวิตอยู่ของเซลล์ ได้แก่ ไมโตคอนเดรีย (mitochondria) เอ็นโดพลาสมิกเรติคูลัม(endoplasmic reticulum) กอลจิบอดี้ (glogi bodies)และ ไลโซโซม (lysosome) เป็นต้น ส่วนออร์แกนเนลล์ที่ไม่เยื่อหุ้มเซลล์ได้แก่ ไรโบโซม (ribosome) และเซนตริโอล (centriole) เป็นต้น

ไมโตคอนเดรีย เป็นออร์แกนเนลล์ที่มีรูปร่างกลมหรือรูปร่างเป็นรูปไข่ เป็นท่อนสั้นๆ หรือท่อนยาว มีผนังหุ้ม 2 ชั้น (double unit membrane) ภายในมีเอ็นไซม์หลายชนิด โดยเฉพาะเอ็นไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์พลังงานพวก ATP เอ็นไซม์ที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีน และไขมัน เป็นต้น เซลล์ที่มีไมโตคอนเดรียมากเป็นเซลล์ที่มีเมตาโบลิซึมสูง เช่น เซลล์ตับและไตเป็นต้น หน้าที่สำคัญของไมโตคอนเดรีย คือ แหล่งสร้างพลังงานของเซลล์ ไมโตคอนเดรียเป็นออร์แกนเนลล์ที่สามารถแบ่งตัวได้เนื่องจากมี DNA อยู่ภายในเอ็นโดพลาสมิกเรติคูลัม เป็นออร์แกนเนลล์ที่มีลักษณะเป็นท่อที่มีการเชื่อมต่อประสานกัน มีเยื่อบางๆ หุ้ม 2 ชั้น ส่วนของท่อยังมีทางเชื่อมติดต่อกับเยื่อหุ้มเซลล์ เยื่อหุ้มนิวเคลียสและกอลจิบอดี้ ภายในท่อมีของเหลวบรรจุอยู่เรียกว่า ไฮยาโลพลาสซึม (hyaloplasm) โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ เอ็นโดพลาสมิกเรติคิวลัมชนิดผิวเรียบ (smooth endoplasmic reticulum,SER) และ   เอ็นโดพลาสมิกเรติคิวลัมชนิดขรุขระ(rough endoplasmic reticulum,RER) เอ็นโดพลาสมิกเรติคิวลัมชนิดผิวเรียบเป็นเอ็นโดพลาสมิกเรติคิวลัมที่ไม่มีไรโบโซมมาเกาะ ทำหน้าที่สำคัญในการลำเลียงสารต่างๆ เช่น RNA, ไขมัน และ สเตอรอยด์ฮอร์โมน        พบมากในเซลล์ที่มีการสังเคราะห์สเตอรอยด์ฮอร์โมน เช่น เลย์ดิกเซลล์ (leydig’s cell) เอ็นโดพลาสมิกเรติคิวลัมชนิดผิวขรุขระเป็นเอ็นโดพลาสมิกชนิดที่มีไรโบโซมมาเกาะที่ผิวด้านนอกของท่อ พบมากในเซลล์ที่มีการสร้างและสะสมโปรตีน มีหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนในลักษณะของสารละลาย (soluble) และนำออกจากเซลล์โดยส่งผ่านทางกอลจิบอดี้

กอลจิบอดี้ อาจเรียกว่ากอลจิคอมเพ็ลกซ์ (golgi complex) หรือ กอลจิแอพพาลาทัส(glogi apparatus)  มีลักษณะเป็นถุงแบนๆ หรือเป็นท่อแบนเรียงซ้อนกันเป็นชั้นๆ ทำหน้าที่สะสมสารที่ร่างกายสร้างขึ้นมาภายในเซลล์เช่นโปรตีน ทำให้โปรตีนที่สร้างมามีความเข้มข้นขึ้นในรูปของซีครีเทอรี่เวสซิเคิล(secretory vesicle)  เกี่ยวกับการหลั่งของสารออกนอกเซลล์(exocytosis) และเกี่ยวกับการสังเคระห์คาร์โบไฮเดรทด้วยเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการหลั่งสารจะมีกอลจิ บอดี้ เจริญดี

ไลโซโซม เป็นออร์แกนเนลล์ที่มีรูปร่างกลม มีผนังเยื่อบุเป็นชั้นเดียว ภายในมีเอนไซม์ที่ย่อยโปรตีน (proteolytic enzyme) จึงทำหน้าที่ย่อยสารที่ร่างกายไม่ต้องการให้ออกภายนอกเซลล์ ไลโซโซมเป็นออร์แกนเนลล์ที่พบมากในเซลล์เม็ดเลือดขาวเช่นนิวโทรฟิล(neutrophil) และเซลล์ในระบบเรติคิวโลเอ็นโดทีเรียล (retoculoendotherial system) เช่น ตับและม้าม เอนไซม์ในไลโซโซมทำหน้าที่ในการย่อยสลายโมเลกุลของสารภายในเซลล์ ย่อยเซลล์ที่ตายแล้วหรือเซลล์ที่มีอายุมาก ย่อยสลายเชื้อโรคหรือสิ่งแปลกปลอมที่เข้าสู่เซลล์ และย่อยสลายโครงสร้างต่างๆของเซลล์ในระยะที่เซลล์มีการเปลี่ยนแปลงไรโบโซม เป็นออร์แกนเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม มีขนาดเล็กกระจายอยู่ทั่วไปอย่างอิสระภายในไซโตพลาสซึมของเซลล์ บางส่วนเกาะอยู่ที่เอ็นโดพลาสมิกเรติคิวลั่ม  มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีน และเกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์  ไรโบโซมที่อยู่ในไซโตพลาสซึมจะสร้างโปรตีนสำหรับใช้ภายในเซลล์ ส่วนที่เกาะกับเอ็นโดพลาสมิกเรติคิวลัมจะสร้างโปรตีนที่ใช้ภายนอกเซลล์

เซนทริโอล เป็นออร์แกนเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้ม มีลักษณะคล้ายท่อทรงกระบอกเล็กๆ 2 กลุ่ม เรียงตัวตั้งฉากกัน มีหน้าที่ในการแบ่งเซลล์ จะพบเซนทริโอลในขณะที่เซลล์มีการแบ่งตัว ทำหน้าที่ในการแยกโครโมโซมออกจากกัน เซลล์บางชนิดเซนทริโอลจะเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของเซลล์ เนื่องจากเป็นส่วนประกอบของซีเลียหรือขน

ข.ไซโตพลาสมิกอินคลูชั่นบอดี้ (cytoplasmic inclusion bodies) หรือสารที่ไม่มีชีวิตที่เซลล์สร้างขึ้นมาและอยู่ในส่วนของไซโตพลาสซึม เช่นเม็ดแป้ง เม็ดไขมัน ของเสียที่เกิดขึ้นจากขบวนการเมตาโบลิซึมของเซลล์ สารสีหรือสิ่งแปลกปลอมที่เข้าไปอยู่ในเซลล์

ส่วนประกอบที่อยู่ในไซโตพลาสซึมที่มีโครงสร้างและหน้าที่ต่างจากออร์แกนเนลล์คือไม่มีเยื่อหุ้มและไม่เกี่ยวกับขบวนการเมตาโบลิซึม แต่มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของไซโตพลาสซึมและการเคลื่อนที่ของเซลล์ได้แก่ ไมโครทูบูล(microtubules) และ ไมโครฟิลาเมนท์(microfilaents) เป็นต้น

2.นิวเคลียส (nucleus) เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของเซลล์ และเป็นที่อยู่ของสารพันธุกรรมของเซลล์เช่น DNA ซึ่งจะอยู่รวมกับโปรตีนในรูปของโครมาติน นอกจากนี้ยังมี RNA ทั้ง DNA และ RNA ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ร่วมกับไซโตพลาสซึม เซลล์ทุกชนิดจะมีนิวเคลียสยกเว้นเซลล์เม็ดเลือดแดง นิวเคลียสของเซลล์อาจมีรูปร่างต่างๆกันเช่น รูปกลม รี หรือเป็นพู(lobe) เซลล์หนึ่งๆอาจมีนิวเคลียสมากกว่า 1 อัน(multinucleate) ก็ได้เช่นเซลล์กล้ามเนื้อลาย นิวเคลียสประกอบด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียส โครมาตินและ นิวคลีโอลัส เป็นต้น

ก. เยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear envelop หรือ nuclear membrane) เป็นเยื่อบางๆมี 2 ชั้น ที่เยื่อหุ้มนิวเคลียสมีรูอยู่มากมา เรียกว่านิวเคลียร์พอร์ (nuclear pore) ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของสารต่างๆ ระหว่างไซโตพลาสซึมกับนิวเคลียส เยื่อหุ้มนิวเคลียสมีลักษณะเป็นเยื่อเลือกผ่านเช่นเดียวกับเยื่อหุ้มเซลล์ ด้านนอกของเยื่อหุ้มนิวเคลียสจะมีช่องทางติดต่อกับเอ็นโดพลาสมิกเรติคิวลั่มชนิดหยาบ เพื่อทำหน้าที่ลำเลียงสารต่างๆระหว่างนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม

ข.โครมาติน(chromatin) เป็นส่วนของนิวเคลียสที่ย้อมติดสี มีลักษณะเป็นเส้นใยเล็กๆขดไปมาเป็นร่างแห เรียกว่าร่างแหโครมาติน (chromatin network) ประกอบด้วยโปรตีนหลายชนิดเช่นโปรตีนฮีสโตน (histone) โครงสร้างพื้นฐานของโครมาติน คือนิวคลีโอโซม(nucleosome) ประกอบด้วยส่วนที่เป็นแกนคือ ฮีสโตน และมี DNA พันอยู่โดยรอบนอกจากนี้มีโปรตีนที่ไม่ใช่ฮีสโตนเป็นแหล่งสังเคราะห์สารตั้งต้นของ mRNA ในขณะที่มีการแบ่งเซลล์ ส่วนของโครมาติน (chromatin) จะหดตัวสั้นลงเป็นแท่งเรียกว่าโครโมโซม (chromosome)โครโมโซมจะจำลองตัวตัวเองเป็นเส้นคู่เรียกว่าโครมาติด (chromatid) ในสัตว์เลี้ยงแต่ละชนิดจะมีจำนวนโครโมโซมที่ต่างกันไป  สุกรมีโครโมโซม 20 คู่ โคมี 48 คู่ และแมวมี 19 คู่ โครโมโซมทำหน้าที่ควบคุมการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต

ค. นิวคลีโอลัส(nucleus) เป็นส่วนของนิวเคลียสที่มีลักษณะเป็นก้อนประกอบด้วย โปรตีน และ RNA นิวคลีโอลัสในเซลล์จะที่มีกิจกรรมสูงจะมีขนาดใหญ่ ทำหน้าที่สังเคราะห์ RNA ชนิดต่างๆ RNA จะถูกนำออกจากนิวเคลียสทางรูที่เยื่อหุ้มนิวเคลียส เพื่อทำหน้าที่สร้างไรโบโซม

เซลล์ทุกชนิดในร่างกายสิ่งมีชีวิตจะมีการเสื่อมสลายหรือตายไปตามธรรมชาติ ทำให้เกิดการหมุนเวียนของเซลล์ในร่างกายตลอดเวลา(cell turnover) หากการตายของเซลล์เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เรียกว่า ขบวนการอะพ๊อพโทซีส(apoptosis) ส่วนการตายของเซลล์ที่เกิดจากการติดเชื้อ(pathogenic condition) จะเรียกว่า การนีโครซีส(necrosis) ซึ่งเกิดจากเซลล์นั้นๆไม่มีความสามารถในการสร้างพลังงาน เพื่อให้เซลล์มีชีวิตอยู่รอดได้