โครงสร้างของเซลล์ เซลล์ของสิ่งมีชีวิต และเซลล์ไหน

สิ่งที่มีค่าที่สุดที่บุคคลมีคือชีวิตของเขาเองและชีวิตของคนที่เขารัก สิ่งที่มีค่าที่สุดในโลกคือชีวิตโดยทั่วไป และที่เป็นพื้นฐานของชีวิต ซึ่งเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ก็คือเซลล์ เราสามารถพูดได้ว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกมีโครงสร้างเซลล์ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการรู้จึงสำคัญมากเซลล์มีโครงสร้างอย่างไร โครงสร้างของเซลล์ได้รับการศึกษาโดยเซลล์วิทยา - ศาสตร์แห่งเซลล์ แต่ความคิดเรื่องเซลล์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสาขาวิชาทางชีววิทยาทั้งหมด

เซลล์คืออะไร?

ความหมายของแนวคิด

เซลล์ เป็นหน่วยโครงสร้าง หน้าที่ และพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ประกอบด้วยข้อมูลทางพันธุกรรม ประกอบด้วยเมมเบรนเมมเบรน ไซโตพลาสซึม และออร์แกเนล สามารถบำรุงรักษา แลกเปลี่ยน การสืบพันธุ์ และพัฒนาได้ © Sazonov V.F., 2015. © kineziolog.bodhy.ru, 2015..

คำจำกัดความของเซลล์นี้แม้จะสั้นแต่ก็ค่อนข้างสมบูรณ์ สะท้อนความเป็นสากลของเซลล์ 3 ด้าน คือ 1) โครงสร้าง ได้แก่ เป็นหน่วยโครงสร้าง 2) การทำงานเช่น เป็นหน่วยของกิจกรรม 3) พันธุกรรมเช่น เป็นหน่วยหนึ่งของพันธุกรรมและการเปลี่ยนแปลงทางรุ่น ลักษณะที่สำคัญของเซลล์คือการมีข้อมูลทางพันธุกรรมอยู่ในรูปของกรดนิวคลีอิก - DNA คำจำกัดความยังสะท้อนถึงคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของโครงสร้างเซลล์: การมีอยู่ของเยื่อหุ้มชั้นนอก (พลาสโมเลมมา) ซึ่งแยกเซลล์และสภาพแวดล้อมออกจากกัน และ,ในที่สุด 4 สัญญาณที่สำคัญที่สุดของชีวิต: 1) การรักษาสภาวะสมดุล ได้แก่ ความคงตัวของสภาพแวดล้อมภายในในเงื่อนไขของการต่ออายุอย่างต่อเนื่อง 2) การแลกเปลี่ยนกับสภาพแวดล้อมภายนอกของสสารพลังงานและข้อมูล 3) ความสามารถในการทำซ้ำเช่น เพื่อการสืบพันธุ์ด้วยตนเอง การสืบพันธุ์ 4) ความสามารถในการพัฒนา ได้แก่ สู่การเติบโต การสร้างความแตกต่าง และการสร้างสัณฐานวิทยา

คำจำกัดความที่สั้นกว่าแต่ไม่สมบูรณ์: เซลล์ เป็นหน่วยชีวิตเบื้องต้น (เล็กที่สุดและง่ายที่สุด)

คำจำกัดความที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นของเซลล์:

เซลล์ เป็นระบบที่มีโครงสร้างของโพลีเมอร์ชีวภาพที่มีโครงสร้างเป็นระเบียบ ล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่แอคทีฟ ก่อตัวเป็นไซโตพลาสซึม นิวเคลียส และออร์แกเนลล์ ระบบโพลีเมอร์ชีวภาพนี้มีส่วนร่วมในกระบวนการเมตาบอลิซึม พลังงาน และข้อมูลชุดเดียวที่รักษาและทำซ้ำทั้งระบบโดยรวม

สิ่งทอ คือกลุ่มของเซลล์ที่มีโครงสร้าง หน้าที่ และต้นกำเนิดคล้ายกัน ร่วมกันทำหน้าที่ทั่วไป ในมนุษย์ เนื้อเยื่อหลักสี่กลุ่ม (เยื่อบุผิว เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน กล้ามเนื้อ และประสาท) มีเซลล์เฉพาะทางที่แตกต่างกันประมาณ 200 ชนิด [Faler D.M., Shields D. อณูชีววิทยาของเซลล์: คำแนะนำสำหรับแพทย์ /ต่อ. จากอังกฤษ - อ.: BINOM-Press, 2004. - 272 หน้า].

เนื้อเยื่อก็ก่อตัวเป็นอวัยวะ และอวัยวะก็ก่อตัวเป็นระบบอวัยวะ

สิ่งมีชีวิตเริ่มต้นจากเซลล์ ไม่มีสิ่งมีชีวิตอยู่นอกเซลล์ ภายนอกเซลล์มีเพียงโมเลกุลของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ชั่วคราวเท่านั้นที่เป็นไปได้ เช่น ในรูปของไวรัส แต่สำหรับการดำรงอยู่และการสืบพันธุ์อย่างแข็งขัน แม้แต่ไวรัสก็ต้องการเซลล์ แม้ว่าจะเป็นสิ่งแปลกปลอมก็ตาม

โครงสร้างของเซลล์

รูปด้านล่างแสดงแผนภาพโครงสร้างของวัตถุทางชีวภาพ 6 ชนิด วิเคราะห์ว่าเซลล์ใดถือเป็นเซลล์และเซลล์ใดไม่สามารถพิจารณาได้จากสองตัวเลือกในการกำหนดแนวคิด "เซลล์" นำเสนอคำตอบของคุณในรูปแบบตาราง:

โครงสร้างเซลล์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

เมมเบรน

โครงสร้างสากลที่สำคัญที่สุดของเซลล์คือ เยื่อหุ้มเซลล์ (คำพ้องความหมาย: พลาสม่าเลมมา) ปกคลุมเซลล์ในลักษณะเป็นฟิล์มบางๆ เมมเบรนควบคุมความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์กับสภาพแวดล้อม กล่าวคือ 1) แยกเนื้อหาของเซลล์ออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกบางส่วน 2) เชื่อมต่อเนื้อหาของเซลล์กับสภาพแวดล้อมภายนอก

แกนกลาง

โครงสร้างเซลล์ที่สำคัญและเป็นสากลเป็นอันดับสองคือนิวเคลียส มันไม่ได้ปรากฏอยู่ในทุกเซลล์ ไม่เหมือนเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเราจึงใส่มันไว้อันดับที่สอง นิวเคลียสประกอบด้วยโครโมโซมที่มี DNA สองสาย (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) ส่วนของ DNA เป็นแม่แบบสำหรับการสร้าง Messenger RNA ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับการสร้างโปรตีนของเซลล์ทั้งหมดในไซโตพลาสซึม ดังนั้น นิวเคลียสจึงมี “พิมพ์เขียว” สำหรับโครงสร้างของโปรตีนทั้งหมดของเซลล์

ไซโตพลาสซึม

นี่คือสภาพแวดล้อมภายในกึ่งของเหลวของเซลล์ ซึ่งแบ่งออกเป็นช่องต่างๆ ด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ภายใน มันมักจะมีโครงร่างโครงกระดูกเพื่อรักษารูปร่างและเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา ไซโตพลาสซึมประกอบด้วยออร์แกเนลล์และสารรวม

อันดับที่ 3 เราสามารถใส่โครงสร้างเซลล์อื่นๆ ทั้งหมดที่สามารถมีเยื่อหุ้มของตัวเองได้และเรียกว่าออร์แกเนลล์

ออร์แกเนลล์เป็นโครงสร้างเซลล์ถาวรและจำเป็นต้องมีโครงสร้างเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะและมีโครงสร้างเฉพาะ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของพวกมัน ออร์แกเนลสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ออร์แกเนลล์แบบเมมเบรนซึ่งจำเป็นต้องรวมถึงเมมเบรน และออร์แกเนลล์ที่ไม่ใช่เมมเบรน ในทางกลับกัน ออร์แกเนลเมมเบรนสามารถเป็นเมมเบรนเดี่ยวได้ - หากพวกมันถูกสร้างขึ้นด้วยเมมเบรนเดียวและเมมเบรนสองชั้น - หากเปลือกของออร์แกเนลนั้นเป็นสองเท่าและประกอบด้วยเยื่อหุ้มสองอัน

การรวม

การรวมเป็นโครงสร้างที่ไม่ถาวรของเซลล์ที่ปรากฏและหายไปในระหว่างกระบวนการเผาผลาญ การรวมมี 4 ประเภท: ทางโภชนาการ (พร้อมสารอาหาร), สารคัดหลั่ง (ที่มีสารคัดหลั่ง), ขับถ่าย (ที่มีสาร "ที่จะปล่อยออกมา") และเม็ดสี (ที่มีเม็ดสี - สารสี)

โครงสร้างเซลล์รวมถึงออร์แกเนลล์ ( )

การรวม - พวกมันไม่จัดเป็นออร์แกเนลล์ การรวมเป็นโครงสร้างที่ไม่ถาวรของเซลล์ที่ปรากฏและหายไปในระหว่างกระบวนการเผาผลาญ การรวมมี 4 ประเภท: ทางโภชนาการ (พร้อมสารอาหาร), สารคัดหลั่ง (ที่มีสารคัดหลั่ง), ขับถ่าย (ที่มีสาร "ที่จะปล่อยออกมา") และเม็ดสี (ที่มีเม็ดสี - สารสี)

1. (พลาสโมเลมมา).
2. นิวเคลียสกับนิวเคลียส .
3. ตาข่ายเอนโดพลาสมิก : หยาบ (เป็นเม็ด) และเรียบ (เป็นเม็ด)
4. Golgi complex (อุปกรณ์) .
5. ไมโตคอนเดรีย .
6. ไรโบโซม .
7. ไลโซโซม - ไลโซโซม (จาก gr. lysis - "การสลายตัว, การละลาย, การสลายตัว" และโสม - "ร่างกาย") เป็นถุงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 200-400 ไมครอน
8. เพอรอกซิโซม - เพอรอกซิโซมเป็นไมโครบอดี (ตุ่ม) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1-1.5 µm ล้อมรอบด้วยเมมเบรน
9. โปรตีโอโซม - โปรตีโอโซมเป็นออร์แกเนลล์พิเศษสำหรับสลายโปรตีน
10. ฟาโกโซม .
11. ไมโครฟิลาเมนต์ - ไมโครฟิลาเมนต์แต่ละอันเป็นเกลียวคู่ของโมเลกุลโปรตีนแอกตินทรงกลม ดังนั้นปริมาณแอคตินแม้ในเซลล์ที่ไม่ใช่กล้ามเนื้อจึงสูงถึง 10% ของโปรตีนทั้งหมด
12. เส้นใยระดับกลาง - พวกมันเป็นส่วนประกอบของโครงร่างโครงกระดูก พวกมันหนากว่าไมโครฟิลาเมนต์และมีลักษณะเฉพาะของเนื้อเยื่อ:
13. ไมโครทูบูล - Microtubules ก่อตัวเป็นเครือข่ายหนาแน่นในเซลล์ ผนังไมโครทูบูลประกอบด้วยหน่วยย่อยทรงกลมชั้นเดียวของโปรตีนทูบูลิน ภาพตัดขวางแสดงหน่วยย่อย 13 หน่วยที่ประกอบกันเป็นวงแหวน
14. ศูนย์เซลล์ .
15. พลาสติด .
16. แวคิวโอล - แวคิวโอลเป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียว พวกมันคือ "ภาชนะ" เมมเบรนซึ่งเป็นฟองที่เต็มไปด้วยสารละลายน้ำของสารอินทรีย์และอนินทรีย์
17. Cilia และ flagella (ออร์แกเนลล์พิเศษ) - ประกอบด้วย 2 ส่วนคือส่วนฐานที่อยู่ในไซโตพลาสซึมและแอกโซนีม - การเจริญเติบโตเหนือพื้นผิวของเซลล์ซึ่งถูกปกคลุมด้านนอกด้วยเมมเบรน ให้การเคลื่อนที่ของเซลล์หรือการเคลื่อนที่ของสภาพแวดล้อมเหนือเซลล์

(นิวเคลียร์) เซลล์โปรคาริโอตมีโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่า เห็นได้ชัดว่าเซลล์เหล่านี้เกิดขึ้นในช่วงต้นของกระบวนการวิวัฒนาการ เซลล์ยูคาริโอตมีความซับซ้อนมากขึ้นและเกิดขึ้นในภายหลัง เซลล์ที่ประกอบเป็นร่างกายมนุษย์นั้นมียูคาริโอต

แม้จะมีรูปแบบที่หลากหลาย แต่การจัดระเบียบเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดนั้นอยู่ภายใต้หลักการโครงสร้างทั่วไป

เซลล์โปรคาริโอต

เซลล์ยูคาริโอต

โครงสร้างของเซลล์ยูคาริโอต

โครงสร้างผิวของเซลล์สัตว์

ประกอบด้วย ไกลโคคาลิกซ์, พลาสมาเมมเบรนและชั้นเยื่อหุ้มสมองของไซโตพลาสซึมที่อยู่ด้านล่าง พลาสมาเมมเบรนเรียกอีกอย่างว่าพลาสมาเลมมาซึ่งเป็นเยื่อหุ้มชั้นนอกของเซลล์ นี่คือเยื่อชีวภาพที่มีความหนาประมาณ 10 นาโนเมตร จัดให้มีฟังก์ชันการกำหนดเขตเป็นหลักโดยสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ขนส่งอีกด้วย เซลล์ไม่เปลืองพลังงานเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของเมมเบรน: โมเลกุลจะถูกยึดเข้าด้วยกันตามหลักการเดียวกันโดยที่โมเลกุลไขมันถูกยึดไว้ด้วยกัน - มีข้อได้เปรียบทางอุณหพลศาสตร์มากกว่าหากส่วนที่ไม่ชอบน้ำของโมเลกุลอยู่ใกล้กัน ซึ่งกันและกัน. ไกลโคคาลิกซ์คือโมเลกุลของโอลิโกแซ็กคาไรด์ โพลีแซ็กคาไรด์ ไกลโคโปรตีน และไกลโคลิปิดที่ "ทอดสมอ" ในพลาสมาเล็มมา glycocalyx ทำหน้าที่รับและมาร์กเกอร์ พลาสมาเมมเบรนของเซลล์สัตว์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิดและไลโปโปรตีนที่สลับกับโมเลกุลโปรตีน โดยเฉพาะแอนติเจนและตัวรับที่พื้นผิว ในเยื่อหุ้มสมอง (ติดกับพลาสมาเมมเบรน) ชั้นของไซโตพลาสซึมมีองค์ประกอบเฉพาะของโครงร่างเซลล์ - ไมโครฟิลาเมนต์ของแอคตินสั่งในลักษณะบางอย่าง หน้าที่หลักและสำคัญที่สุดของชั้นเยื่อหุ้มสมอง (เยื่อหุ้มสมอง) คือปฏิกิริยาเทียม: การดีดออกการยึดและการหดตัวของเทียมเทียม ในกรณีนี้ ไมโครฟิลาเมนต์จะถูกจัดเรียงใหม่ ยาวขึ้น หรือสั้นลง รูปร่างของเซลล์ (เช่นการมีอยู่ของ microvilli) ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโครงร่างโครงร่างเซลล์ของชั้นเยื่อหุ้มสมองด้วย

โครงสร้างไซโตพลาสซึม

ส่วนประกอบของเหลวของไซโตพลาสซึมเรียกอีกอย่างว่าไซโตโซล ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ดูเหมือนว่าเซลล์จะเต็มไปด้วยบางสิ่ง เช่น พลาสมาหรือโซลเหลว ซึ่งนิวเคลียสและออร์แกเนลล์อื่นๆ ลอยอยู่ในนั้น จริงๆแล้วสิ่งนี้ไม่เป็นความจริง พื้นที่ภายในของเซลล์ยูคาริโอตได้รับคำสั่งอย่างเคร่งครัด การเคลื่อนไหวของออร์แกเนลล์ประสานกันด้วยความช่วยเหลือของระบบการขนส่งเฉพาะทางที่เรียกว่าไมโครทูบูล ซึ่งทำหน้าที่เป็น "ถนน" ภายในเซลล์ และโปรตีนพิเศษ ไดนีน และไคเนซิน ซึ่งมีบทบาทเป็น "มอเตอร์" โมเลกุลโปรตีนแต่ละตัวจะไม่แพร่กระจายอย่างอิสระไปทั่วพื้นที่ภายในเซลล์ แต่จะถูกส่งตรงไปยังส่วนที่จำเป็นโดยใช้สัญญาณพิเศษบนพื้นผิว ซึ่งรับรู้โดยระบบการขนส่งของเซลล์

ตาข่ายเอนโดพลาสมิก

ในเซลล์ยูคาริโอต มีระบบของช่องใส่เมมเบรน (ท่อและถังเก็บน้ำ) ผ่านเข้าหากัน ซึ่งเรียกว่าเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (หรือเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม, ER หรือ EPS) ส่วนหนึ่งของ ER ซึ่งติดกับเยื่อหุ้มไรโบโซมนั้นเรียกว่า ละเอียด(หรือ ขรุขระ) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นบนเยื่อหุ้มของมัน ช่องที่ไม่มีไรโบโซมบนผนังจัดเป็น เรียบ(หรือ ละเอียด) ER ซึ่งมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ไขมัน ช่องว่างภายในของ ER ที่เรียบและละเอียดไม่ได้ถูกแยกออกจากกัน แต่ผ่านเข้าสู่กันและกันและสื่อสารกับรูของเปลือกนิวเคลียร์

อุปกรณ์กอลจิ

แกนกลาง

ไซโตสเกเลตัน

เซนทริโอล

ไมโตคอนเดรีย

การเปรียบเทียบเซลล์โปรและยูคาริโอต

ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างยูคาริโอตและโปรคาริโอตได้รับการพิจารณามานานแล้วว่ามีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ที่ก่อตัวขึ้น อย่างไรก็ตามในช่วงปี 1970-1980 เห็นได้ชัดว่านี่เป็นเพียงผลสืบเนื่องมาจากความแตกต่างที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นในการจัดโครงสร้างของโครงร่างโครงร่าง เชื่อกันว่าโครงร่างโครงกระดูกมีลักษณะเฉพาะของยูคาริโอตในบางครั้ง แต่ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 โปรตีนที่คล้ายคลึงกับโปรตีนหลักของโครงร่างโครงร่างของยูคาริโอตก็ถูกค้นพบในแบคทีเรียเช่นกัน

เป็นการมีอยู่ของโครงร่างโครงร่างเฉพาะที่ช่วยให้ยูคาริโอตสามารถสร้างระบบของออร์แกเนลล์เยื่อหุ้มเซลล์ภายในที่เคลื่อนที่ได้ นอกจากนี้โครงร่างโครงร่างยังช่วยให้เอนโดและเอ็กโซไซโตซิสเกิดขึ้น (สันนิษฐานว่าต้องขอบคุณเอนโดโทซิสที่ซิมไบโอนท์ในเซลล์รวมถึงไมโตคอนเดรียและพลาสติดปรากฏในเซลล์ยูคาริโอต) หน้าที่ที่สำคัญอีกประการหนึ่งของโครงร่างโครงร่างเซลล์ยูคาริโอตคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการแบ่งนิวเคลียส (ไมโทซีสและไมโอซิส) และร่างกาย (ไซโตโตมี) ของเซลล์ยูคาริโอต (การแบ่งเซลล์โปรคาริโอตถูกจัดระเบียบได้ง่ายขึ้น) ความแตกต่างในโครงสร้างของโครงร่างโครงร่างเซลล์ยังอธิบายความแตกต่างอื่น ๆ ระหว่างโปรและยูคาริโอต - ตัวอย่างเช่นความคงตัวและความเรียบง่ายของรูปแบบของเซลล์โปรคาริโอตและความหลากหลายที่สำคัญของรูปร่างและความสามารถในการเปลี่ยนแปลงในเซลล์ยูคาริโอตเช่นเดียวกับ ขนาดหลังค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นขนาดของเซลล์โปรคาริโอตเฉลี่ย 0.5-5 ไมครอน ขนาดของเซลล์ยูคาริโอตเฉลี่ย 10 ถึง 50 ไมครอน นอกจากนี้ ในบรรดายูคาริโอตเท่านั้นที่มีเซลล์ขนาดยักษ์จริงๆ เช่น ไข่ฉลามหรือนกกระจอกเทศขนาดใหญ่ (ในไข่นก ไข่แดงทั้งหมดเป็นไข่ขนาดใหญ่เพียงใบเดียว) เซลล์ประสาทของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เสริมความแข็งแกร่งด้วยโครงร่างโครงร่างของเซลล์ มีความยาวได้หลายสิบเซนติเมตร

อนาปลาเซีย

การทำลายโครงสร้างเซลล์ (เช่นในเนื้องอกมะเร็ง) เรียกว่าอนาเพลเซีย

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบเซลล์

บุคคลแรกที่มองเห็นเซลล์คือนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Robert Hooke (เรารู้จักเพราะกฎของ Hooke) ในปีนี้ ฮุคพยายามทำความเข้าใจว่าทำไมต้นคอร์กจึงลอยได้ดีมาก จึงเริ่มตรวจสอบส่วนเล็กๆ ของจุกไม้ก๊อกโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ที่เขาปรับปรุง เขาค้นพบว่าไม้ก๊อกถูกแบ่งออกเป็นเซลล์เล็กๆ จำนวนมาก ซึ่งทำให้เขานึกถึงเซลล์อาราม และเขาเรียกเซลล์เหล่านี้ว่า เซลล์ (เซลล์ภาษาอังกฤษแปลว่า "เซลล์ เซลล์ กรง") ในปีเดียวกันนั้น นายอันทอน ฟาน ลีเวนฮุก (-) ปรมาจารย์ชาวดัตช์ (-) ใช้กล้องจุลทรรศน์เป็นครั้งแรกเพื่อดู "สัตว์" ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนไหวได้ในหยดน้ำ ดังนั้น เมื่อถึงต้นศตวรรษที่ 18 นักวิทยาศาสตร์จึงรู้ว่าภายใต้กำลังขยายสูง พืชจะมีโครงสร้างเซลล์ และพวกเขาก็เห็นสิ่งมีชีวิตบางชนิดซึ่งต่อมาถูกเรียกว่าเซลล์เดียว อย่างไรก็ตามทฤษฎีเซลล์ของโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นเฉพาะในกลางศตวรรษที่ 19 หลังจากที่มีกล้องจุลทรรศน์ที่ทรงพลังมากขึ้นปรากฏขึ้นและวิธีการแก้ไขและการย้อมสีเซลล์ได้รับการพัฒนา หนึ่งในผู้ก่อตั้งคือรูดอล์ฟ เวอร์โชว แต่ความคิดของเขามีข้อผิดพลาดหลายประการ เช่น เขาสันนิษฐานว่าเซลล์มีความเชื่อมโยงกันอย่างอ่อนแรง และแต่ละเซลล์ก็ดำรงอยู่ "ด้วยตัวมันเอง" หลังจากนั้นเท่านั้นจึงจะสามารถพิสูจน์ความสมบูรณ์ของระบบเซลลูล่าร์ได้

ดูสิ่งนี้ด้วย

• เปรียบเทียบโครงสร้างเซลล์ของแบคทีเรีย พืช และสัตว์

ลิงค์

• อณูชีววิทยาของเซลล์ ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 4 พ.ศ. 2545 - หนังสือเรียนเกี่ยวกับอณูชีววิทยาเป็นภาษาอังกฤษ
• Cytology and Genetics (0564-3783) ตีพิมพ์บทความเป็นภาษารัสเซีย ยูเครน และอังกฤษตามที่ผู้เขียนเลือก แปลเป็นภาษาอังกฤษ (0095-4527)

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

ดูว่า "เซลล์ (ชีววิทยา)" ในพจนานุกรมอื่นคืออะไร:

ชีววิทยา- ชีววิทยา สารบัญ: I. ประวัติความเป็นมาของชีววิทยา............ 424 พลังนิยมและกลไกนิยม การเกิดขึ้นของวิทยาศาสตร์เชิงประจักษ์ในศตวรรษที่ 16 และ 18 การเกิดขึ้นและพัฒนาการของทฤษฎีวิวัฒนาการ พัฒนาการทางสรีรวิทยาในศตวรรษที่ 19 การพัฒนาวิทยาศาสตร์ระดับเซลล์ ผลลัพธ์ของศตวรรษที่ 19... สารานุกรมการแพทย์ที่ยิ่งใหญ่

- (เซลลูลา ไซตัส) หน่วยโครงสร้างพื้นฐานและการทำงานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ซึ่งเป็นระบบสิ่งมีชีวิตเบื้องต้น สามารถอยู่เป็นแผนกได้ สิ่งมีชีวิต (แบคทีเรีย โปรโตซัว สาหร่าย และเชื้อราบางชนิด) หรือในเนื้อเยื่อของสัตว์หลายเซลล์... ... พจนานุกรมสารานุกรมชีวภาพ

เซลล์ของแบคทีเรียที่สร้างสปอร์แบบแอโรบิกมีรูปร่างเป็นแท่ง และมักจะมีขนาดใหญ่กว่าเมื่อเปรียบเทียบกับแบคทีเรียที่ไม่สร้างสปอร์ แบคทีเรียที่มีสปอร์ในรูปแบบพืชมีการเคลื่อนไหวที่อ่อนแอกว่า แม้ว่าพวกมัน... ... สารานุกรมชีวภาพ

คำนี้มีความหมายอื่น ดูเซลล์ (ความหมาย) เซลล์เม็ดเลือดมนุษย์ (HBC) ... Wikipedia

วิทยาเซลล์ (กรีก κύτος การก่อตัวคล้ายฟอง และคำว่า γόγος วิทยาศาสตร์) เป็นสาขาหนึ่งของชีววิทยาที่ศึกษาเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ออร์แกเนลล์ของพวกมัน โครงสร้าง การทำงาน กระบวนการสืบพันธุ์ของเซลล์ การแก่ชรา และความตาย คำว่า เซลลูลาร์ ก็ใช้เช่นกัน... Wikipedia

ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลก รูปแบบเซลล์ทั้งหมดจะถูกแสดงโดยแบคทีเรีย พวกมันดูดซับสารอินทรีย์ที่ละลายในมหาสมุทรดึกดำบรรพ์ผ่านทางพื้นผิวของร่างกาย

เมื่อเวลาผ่านไป แบคทีเรียบางชนิดได้ปรับตัวเพื่อผลิตสารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พวกเขาใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ ระบบนิเวศระบบแรกเกิดขึ้นโดยที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นผู้ผลิต เป็นผลให้ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ปรากฏอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลก ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณจะได้รับพลังงานมากขึ้นจากอาหารชนิดเดียวกัน และใช้พลังงานเพิ่มเติมเพื่อทำให้โครงสร้างของร่างกายซับซ้อนขึ้น นั่นคือการแบ่งร่างกายออกเป็นส่วนๆ

ความสำเร็จที่สำคัญอย่างหนึ่งของชีวิตคือการแยกนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม นิวเคลียสประกอบด้วยข้อมูลทางพันธุกรรม เมมเบรนพิเศษรอบๆ แกนทำให้สามารถป้องกันความเสียหายจากอุบัติเหตุได้ ตามความจำเป็น ไซโตพลาสซึมจะได้รับคำสั่งจากนิวเคลียสที่ควบคุมชีวิตและการพัฒนาของเซลล์

สิ่งมีชีวิตซึ่งนิวเคลียสถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึมได้ก่อให้เกิดอาณาจักรซุปเปอร์นิวเคลียร์ (ซึ่งรวมถึงพืช เห็ดรา และสัตว์)

ดังนั้นเซลล์ซึ่งเป็นพื้นฐานของการจัดระเบียบของพืชและสัตว์จึงเกิดขึ้นและพัฒนาในระหว่างวิวัฒนาการทางชีววิทยา

แม้จะมองด้วยตาเปล่าหรือดีกว่าถ้าใช้แว่นขยาย คุณจะเห็นว่าเนื้อแตงโมสุกประกอบด้วยเมล็ดหรือเมล็ดเล็กๆ มาก เหล่านี้คือเซลล์ ซึ่งเป็น "ส่วนประกอบ" ที่เล็กที่สุดที่ประกอบเป็นร่างกายของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รวมถึงพืชด้วย

ชีวิตของพืชดำเนินไปโดยการทำงานร่วมกันของเซลล์ ทำให้เกิดเป็นหนึ่งเดียว ด้วยชิ้นส่วนพืชที่มีหลายเซลล์จึงมีความแตกต่างทางสรีรวิทยาในการทำงานของพวกมัน ความเชี่ยวชาญของเซลล์ต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งในร่างกายของพืช

เซลล์พืชแตกต่างจากเซลล์สัตว์ตรงที่มีเมมเบรนหนาแน่นซึ่งปกคลุมเนื้อหาภายในทุกด้าน เซลล์ไม่เรียบ (ตามที่อธิบายไว้โดยทั่วไป) มักดูเหมือนฟองเล็ก ๆ ที่เต็มไปด้วยเมือก

โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์พืช

ลองพิจารณาเซลล์ว่าเป็นหน่วยโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต ด้านนอกของเซลล์ถูกปกคลุมไปด้วยผนังเซลล์หนาแน่น ซึ่งมีส่วนที่บางกว่าเรียกว่ารูขุมขน ข้างใต้มีฟิล์มบางมาก - เมมเบรนที่ปกคลุมเนื้อหาของเซลล์ - ไซโตพลาสซึม ในไซโตพลาสซึมมีฟันผุ - แวคิวโอลที่เต็มไปด้วยน้ำนมของเซลล์ ในใจกลางเซลล์หรือใกล้ผนังเซลล์จะมีร่างกายหนาแน่น - นิวเคลียสที่มีนิวเคลียส นิวเคลียสถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยซองนิวเคลียร์ วัตถุขนาดเล็กที่เรียกว่าพลาสติดจะกระจายไปทั่วไซโตพลาสซึม

โครงสร้างของเซลล์พืช

โครงสร้างและหน้าที่ของออร์แกเนลล์ของเซลล์พืช

ออร์แกนอยด์	การวาดภาพ	คำอธิบาย	การทำงาน	ลักษณะเฉพาะ
ผนังเซลล์หรือพลาสมาเมมเบรน		ไม่มีสี โปร่งใส และทนทานมาก	ส่งผ่านสารเข้าและออกจากเซลล์	เยื่อหุ้มเซลล์เป็นแบบกึ่งซึมผ่านได้
ไซโตพลาสซึม		สารหนืดหนา	ส่วนอื่นๆ ทั้งหมดของเซลล์อยู่ในนั้น	มีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง
นิวเคลียส (ส่วนสำคัญของเซลล์)		กลมหรือวงรี	รับประกันการถ่ายโอนคุณสมบัติทางพันธุกรรมไปยังเซลล์ลูกสาวในระหว่างการแบ่งตัว	ส่วนกลางของเซลล์
		มีลักษณะเป็นทรงกลมหรือไม่สม่ำเสมอ	มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีน
		อ่างเก็บน้ำที่แยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรน ประกอบด้วยน้ำนมจากเซลล์	สำรองสารอาหารและของเสียที่เซลล์ไม่ต้องการสะสม	เมื่อเซลล์โตขึ้น แวคิวโอลขนาดเล็กจะรวมกันเป็นแวคิวโอลขนาดใหญ่ (ส่วนกลาง) เดียว
พลาสติด		คลอโรพลาสต์	พวกเขาใช้พลังงานแสงจากดวงอาทิตย์และสร้างสารอินทรีย์จากอนินทรีย์	รูปร่างของแผ่นดิสก์คั่นด้วยไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรนสองชั้น
		โครโมพลาสต์	เกิดจากการสะสมของแคโรทีนอยด์	สีเหลือง สีส้ม หรือสีน้ำตาล
		เม็ดเลือดขาว	พลาสติกไม่มีสี
เยื่อหุ่มนิวเคลียส		ประกอบด้วยเมมเบรน 2 ชั้น (ด้านนอกและด้านใน) มีรูพรุน	แยกนิวเคลียสออกจากไซโตพลาสซึม	ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนระหว่างนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม

ส่วนที่มีชีวิตของเซลล์คือระบบที่มีโครงสร้างของโพลีเมอร์ชีวภาพและโครงสร้างเมมเบรนภายในที่ยึดจับกับเมมเบรนซึ่งเกี่ยวข้องกับชุดของกระบวนการเมแทบอลิซึมและพลังงานที่รักษาและทำซ้ำทั้งระบบโดยรวม

คุณลักษณะที่สำคัญคือเซลล์ไม่มีเมมเบรนแบบเปิดที่มีปลายอิสระ เยื่อหุ้มเซลล์จะจำกัดโพรงหรือพื้นที่โดยปิดทุกด้าน

แผนภาพทั่วไปสมัยใหม่ของเซลล์พืช

พลาสเลมมา(เยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอก) เป็นฟิล์มอัลตราไมโครสโคปิกที่มีความหนา 7.5 นาโนเมตร ประกอบด้วยโปรตีน ฟอสโฟลิพิด และน้ำ นี่เป็นฟิล์มที่ยืดหยุ่นมากซึ่งเปียกน้ำได้ดีและคืนความสมบูรณ์ได้อย่างรวดเร็วหลังจากความเสียหาย มีโครงสร้างที่เป็นสากล เช่น โดยทั่วไปสำหรับเยื่อหุ้มชีวภาพทั้งหมด ในเซลล์พืช ภายนอกเยื่อหุ้มเซลล์จะมีผนังเซลล์ที่แข็งแรงซึ่งสร้างส่วนรองรับจากภายนอกและรักษารูปร่างของเซลล์ ประกอบด้วยเส้นใย (เซลลูโลส) ซึ่งเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่ไม่ละลายน้ำ

พลาสโมเดสมาตาเซลล์พืชเป็นท่อขนาดเล็กที่ทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และเรียงรายไปด้วยพลาสมาเมมเบรน ซึ่งส่งผ่านจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งโดยไม่หยุดชะงัก ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา การไหลเวียนของสารละลายที่มีสารอาหารอินทรีย์เกิดขึ้นระหว่างเซลล์ พวกเขายังส่งศักยภาพทางชีวภาพและข้อมูลอื่น ๆ

โปรมีเรียกว่าช่องเปิดในเมมเบรนทุติยภูมิ โดยที่เซลล์จะถูกแยกออกจากกันโดยเมมเบรนปฐมภูมิและแผ่นมัธยฐาน พื้นที่ของเมมเบรนหลักและแผ่นกลางที่แยกรูขุมขนที่อยู่ติดกันของเซลล์ที่อยู่ติดกันเรียกว่าเมมเบรนของรูพรุนหรือฟิล์มปิดของรูพรุน ฟิล์มปิดของรูขุมขนถูกเจาะด้วยท่อพลาสโมเดสมอล แต่โดยปกติแล้วจะไม่เกิดรูทะลุในรูขุมขน รูขุมขนอำนวยความสะดวกในการลำเลียงน้ำและตัวถูกละลายจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง รูขุมขนก่อตัวขึ้นในผนังของเซลล์ข้างเคียง ซึ่งมักจะอยู่ตรงข้ามกัน

เยื่อหุ้มเซลล์มีเปลือกที่มีลักษณะเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ค่อนข้างหนาและมีการกำหนดไว้ชัดเจน เปลือกของเซลล์พืชเป็นผลมาจากการทำงานของไซโตพลาสซึม เครื่องมือ Golgi และ reticulum เอนโดพลาสมิกมีส่วนร่วมในการก่อตัวของมัน

โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์

พื้นฐานของไซโตพลาสซึมคือเมทริกซ์หรือไฮยาพลาสซึมซึ่งเป็นระบบคอลลอยด์ที่ไม่มีสีและโปร่งใสเชิงแสงที่ซับซ้อนซึ่งสามารถเปลี่ยนผ่านจากโซลเป็นเจลได้ บทบาทที่สำคัญที่สุดของไฮยาพลาสซึมคือการรวมโครงสร้างเซลล์ทั้งหมดเข้าไว้ในระบบเดียวและรับประกันการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกมันในกระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์

ไฮยาโลพลาสมา(หรือเมทริกซ์ไซโตพลาสซึม) ประกอบขึ้นเป็นสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์ ประกอบด้วยน้ำและโพลีเมอร์ชีวภาพต่างๆ (โปรตีน, กรดนิวคลีอิก, โพลีแซ็กคาไรด์, ลิพิด) ซึ่งส่วนหลักประกอบด้วยโปรตีนที่มีความจำเพาะทางเคมีและการทำงานที่แตกต่างกันไป ไฮยาโลพลาสซึมยังประกอบด้วยกรดอะมิโน โมโนแซ็กคาไรด์ นิวคลีโอไทด์ และสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำอื่นๆ

ไบโอโพลีเมอร์จะสร้างตัวกลางคอลลอยด์ด้วยน้ำ ซึ่งอาจมีความหนาแน่น (ในรูปของเจล) หรือของเหลวมากกว่านั้น (ในรูปของโซล) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาวะ ทั้งในไซโตพลาสซึมและในแต่ละส่วนของมัน ในไฮยาโลพลาสซึม ออร์แกเนลล์และการรวมต่างๆ จะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นและมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันและสภาพแวดล้อมของไฮยาโลพลาสซึม นอกจากนี้ตำแหน่งของพวกมันมักมีความเฉพาะเจาะจงกับเซลล์บางประเภท ผ่านเยื่อบิลิพิด ไฮยาพลาสซึมจะมีปฏิกิริยากับสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ ด้วยเหตุนี้ไฮยาพลาสซึมจึงเป็นสภาพแวดล้อมแบบไดนามิกและมีบทบาทสำคัญในการทำงานของออร์แกเนลล์แต่ละตัวและชีวิตของเซลล์โดยทั่วไป

การก่อตัวของไซโตพลาสซึม - ออร์แกเนลล์

Organelles (ออร์แกเนล) เป็นส่วนประกอบโครงสร้างของไซโตพลาสซึม พวกมันมีรูปร่างและขนาดที่แน่นอนและเป็นโครงสร้างไซโตพลาสซึมที่จำเป็นของเซลล์ หากไม่มีหรือเสียหาย เซลล์มักจะสูญเสียความสามารถในการคงอยู่ต่อไป ออร์แกเนลจำนวนมากสามารถแบ่งตัวและสืบพันธุ์ได้เอง ขนาดของมันเล็กมากจนมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น

แกนกลาง

นิวเคลียสเป็นออร์แกเนลล์ที่โดดเด่นที่สุดและมักเป็นออร์แกเนลล์ที่ใหญ่ที่สุดของเซลล์ มันถูกสำรวจอย่างละเอียดครั้งแรกโดย Robert Brown ในปี 1831 นิวเคลียสทำหน้าที่ด้านเมแทบอลิซึมและพันธุกรรมที่สำคัญที่สุดของเซลล์ มันมีรูปร่างค่อนข้างหลากหลาย: อาจเป็นทรงกลม, วงรี, ห้อยเป็นตุ้มหรือรูปทรงเลนส์

นิวเคลียสมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเซลล์ เซลล์ที่เอานิวเคลียสออกไปแล้วจะไม่หลั่งเยื่อหุ้มเซลล์อีกต่อไป และหยุดการเจริญเติบโตและสังเคราะห์สารต่างๆ ผลผลิตจากการสลายตัวและการทำลายล้างมีความเข้มข้นมากขึ้นส่งผลให้มันตายอย่างรวดเร็ว การก่อตัวของนิวเคลียสใหม่จากไซโตพลาสซึมจะไม่เกิดขึ้น นิวเคลียสใหม่จะเกิดขึ้นโดยการแบ่งหรือบดนิวเคลียสเก่าเท่านั้น

เนื้อหาภายในของนิวเคลียสคือคาริโอลิมฟ์ (น้ำนิวเคลียร์) ซึ่งเติมเต็มช่องว่างระหว่างโครงสร้างของนิวเคลียส ประกอบด้วยนิวคลีโอลีตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปรวมถึงโมเลกุล DNA จำนวนมากที่เชื่อมต่อกับโปรตีนเฉพาะ - ฮิสโตน

โครงสร้างหลัก

นิวคลีโอลัส

นิวเคลียสเช่นเดียวกับไซโตพลาสซึมประกอบด้วย RNA เป็นส่วนใหญ่และโปรตีนจำเพาะ หน้าที่ที่สำคัญที่สุดคือสร้างไรโบโซมซึ่งทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนในเซลล์

อุปกรณ์กอลจิ

เครื่องมือ Golgi เป็นออร์แกเนลล์ที่กระจายอยู่ทั่วไปในเซลล์ยูคาริโอตทุกประเภท มันเป็นระบบหลายชั้นของถุงเมมเบรนแบนซึ่งหนาขึ้นตามรอบนอกและก่อให้เกิดกระบวนการตุ่ม มักตั้งอยู่ใกล้นิวเคลียส

อุปกรณ์กอลจิ

อุปกรณ์ Golgi จำเป็นต้องมีระบบของถุงเล็ก ๆ (ถุง) ซึ่งแยกออกจากถังน้ำหนา (แผ่นดิสก์) และตั้งอยู่ตามขอบของโครงสร้างนี้ ถุงเหล่านี้มีบทบาทเป็นระบบขนส่งภายในเซลล์สำหรับเซกเตอร์แกรนูลเฉพาะและสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งของไลโซโซมของเซลล์ได้

ฟังก์ชั่นของอุปกรณ์ Golgi ยังประกอบด้วยการสะสม การแยก และการปล่อยออกนอกเซลล์ด้วยความช่วยเหลือของถุงของผลิตภัณฑ์การสังเคราะห์ในเซลล์ ผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว และสารพิษ ผลิตภัณฑ์จากกิจกรรมสังเคราะห์ของเซลล์ตลอดจนสารต่างๆ ที่เข้าสู่เซลล์จากสิ่งแวดล้อมผ่านช่องทางของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม จะถูกส่งไปยังอุปกรณ์ Golgi ซึ่งสะสมอยู่ในออร์แกเนลล์นี้ จากนั้นในรูปของหยดหรือเมล็ดพืชจะเข้าสู่ไซโตพลาสซึม และจะถูกใช้โดยเซลล์เองหรือถูกขับออกภายนอก . ในเซลล์พืช อุปกรณ์ Golgi ประกอบด้วยเอนไซม์สำหรับการสังเคราะห์โพลีแซ็กคาไรด์และตัววัสดุโพลีแซ็กคาไรด์เองซึ่งใช้ในการสร้างผนังเซลล์ เชื่อกันว่าเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของแวคิวโอล เครื่องมือ Golgi ได้รับการตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี Camillo Golgi ผู้ค้นพบมันครั้งแรกในปี พ.ศ. 2440

ไลโซโซม

ไลโซโซมเป็นถุงเล็ก ๆ ที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนซึ่งมีหน้าที่หลักในการย่อยอาหารภายในเซลล์ การใช้อุปกรณ์ lysosomal เกิดขึ้นในระหว่างการงอกของเมล็ดพืช (การไฮโดรไลซิสของสารอาหารสำรอง)

โครงสร้างของไลโซโซม

ไมโครทูบูล

ไมโครทูบูลเป็นโครงสร้างเยื่อบางๆ ซึ่งประกอบด้วยโปรตีนโกลบูลเรียงกันเป็นแถวเกลียวหรือแถวตรง Microtubules ทำหน้าที่ทางกล (มอเตอร์) เป็นส่วนใหญ่ ทำให้มั่นใจในความคล่องตัวและความหดตัวของออร์แกเนลล์ของเซลล์ ตั้งอยู่ในไซโตพลาสซึมทำให้เซลล์มีรูปร่างที่แน่นอนและรับประกันความเสถียรของการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของออร์แกเนลล์ Microtubules อำนวยความสะดวกในการเคลื่อนที่ของออร์แกเนลล์ไปยังสถานที่ที่กำหนดโดยความต้องการทางสรีรวิทยาของเซลล์ โครงสร้างเหล่านี้จำนวนมากตั้งอยู่ในพลาสมาเลมมา ใกล้กับเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งพวกมันมีส่วนร่วมในการสร้างและการวางแนวของเซลลูโลสไมโครไฟบริลของผนังเซลล์พืช

โครงสร้างไมโครทูบูล

แวคิวโอล

แวคิวโอลเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเซลล์พืช มันเป็นโพรงชนิดหนึ่ง (อ่างเก็บน้ำ) ในมวลของไซโตพลาสซึมที่เต็มไปด้วยสารละลายน้ำของเกลือแร่, กรดอะมิโน, กรดอินทรีย์, เม็ดสี, คาร์โบไฮเดรต และแยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรนแวคิวโอลาร์ - โทโนพลาสต์

ไซโตพลาสซึมจะเติมเต็มช่องภายในทั้งหมดเฉพาะในเซลล์พืชที่อายุน้อยที่สุดเท่านั้น เมื่อเซลล์โตขึ้น การจัดเรียงเชิงพื้นที่ของมวลไซโตพลาสซึมที่ต่อเนื่องกันเริ่มแรกจะเปลี่ยนไปอย่างมีนัยสำคัญ โดยจะมีแวคิวโอลขนาดเล็กที่เต็มไปด้วยน้ำนมของเซลล์ปรากฏขึ้น และมวลทั้งหมดจะกลายเป็นรูพรุน ด้วยการเติบโตของเซลล์ที่เพิ่มขึ้น แวคิวโอลแต่ละตัวจะรวมกันผลักชั้นของไซโตพลาสซึมไปที่ขอบซึ่งเป็นผลมาจากการที่เซลล์ที่เกิดขึ้นมักจะมีแวคิวโอลขนาดใหญ่หนึ่งอันและไซโตพลาสซึมที่มีออร์แกเนลล์ทั้งหมดตั้งอยู่ใกล้กับเยื่อหุ้มเซลล์

สารประกอบอินทรีย์และแร่ธาตุที่ละลายน้ำได้ของแวคิวโอลจะเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติการดูดซึมของเซลล์ที่มีชีวิตที่สอดคล้องกัน สารละลายที่มีความเข้มข้นที่แน่นอนนี้เป็นปั๊มออสโมติกชนิดหนึ่งสำหรับควบคุมการแทรกซึมเข้าไปในเซลล์และปล่อยน้ำ ไอออน และโมเลกุลเมตาโบไลต์ออกมา

เมื่อรวมกับชั้นไซโตพลาสซึมและเยื่อหุ้มของมันซึ่งมีคุณสมบัติกึ่งซึมผ่านได้ แวคิวโอลจะสร้างระบบออสโมติกที่มีประสิทธิภาพ ปัจจัยที่กำหนดโดยออสโมติกคือตัวบ่งชี้ของเซลล์พืชที่มีชีวิต เช่น ศักย์ออสโมติก แรงดูด และแรงดัน turgor

โครงสร้างของแวคิวโอล

พลาสติด

พลาสติดเป็นออร์แกเนลล์ไซโตพลาสซึมที่ใหญ่ที่สุด (รองจากนิวเคลียส) มีเฉพาะในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตในพืชเท่านั้น ไม่พบเฉพาะในเห็ดเท่านั้น พลาสมิดมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญ พวกมันถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเปลือกเมมเบรนสองชั้น และบางประเภทมีระบบเยื่อหุ้มภายในที่ได้รับการพัฒนาและเป็นระเบียบอย่างดี พลาสติดทั้งหมดมีต้นกำเนิดเดียวกัน

คลอโรพลาสต์- พลาสติดที่พบมากที่สุดและมีความสำคัญเชิงหน้าที่มากที่สุดของสิ่งมีชีวิตโฟโตออโตโทรฟิกที่ดำเนินกระบวนการสังเคราะห์แสงซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การก่อตัวของสารอินทรีย์และการปล่อยออกซิเจนอิสระ คลอโรพลาสต์ของพืชชั้นสูงมีโครงสร้างภายในที่ซับซ้อน

โครงสร้างคลอโรพลาสต์

ขนาดของคลอโรพลาสต์ในพืชต่าง ๆ นั้นไม่เท่ากัน แต่โดยเฉลี่ยแล้วเส้นผ่านศูนย์กลางจะอยู่ที่ 4-6 ไมครอน คลอโรพลาสต์สามารถเคลื่อนที่ได้ภายใต้อิทธิพลของการเคลื่อนที่ของไซโตพลาสซึม นอกจากนี้ภายใต้อิทธิพลของแสงจะสังเกตเห็นการเคลื่อนไหวอย่างแข็งขันของคลอโรพลาสต์ประเภทอะมีบาไปยังแหล่งกำเนิดแสง

คลอโรฟิลล์เป็นสารหลักของคลอโรพลาสต์ ต้องขอบคุณคลอโรฟิลล์ที่ทำให้พืชสีเขียวสามารถใช้พลังงานแสงได้

เม็ดเลือดขาว(พลาสติดไม่มีสี) เป็นกลุ่มเซลล์ไซโตพลาสซึมที่ชัดเจน ขนาดของมันค่อนข้างเล็กกว่าขนาดของคลอโรพลาสต์ รูปร่างของพวกเขายังสม่ำเสมอกว่าและเข้าใกล้ทรงกลมมากขึ้น

โครงสร้างเม็ดเลือดขาว

พบในเซลล์ผิวหนัง หัว และเหง้า เมื่อส่องสว่างพวกมันจะกลายเป็นคลอโรพลาสต์อย่างรวดเร็วโดยมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในที่สอดคล้องกัน เม็ดเลือดขาวมีเอ็นไซม์ที่ช่วยสังเคราะห์แป้งจากกลูโคสส่วนเกินที่เกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งส่วนใหญ่สะสมอยู่ในเนื้อเยื่อหรืออวัยวะจัดเก็บ (หัว เหง้า เมล็ดพืช) ในรูปของเมล็ดแป้ง ในพืชบางชนิดไขมันจะสะสมอยู่ในเม็ดเลือดขาว ฟังก์ชั่นการสำรองของเม็ดเลือดขาวบางครั้งแสดงออกในรูปแบบของโปรตีนสำรองในรูปแบบของผลึกหรือการรวมอสัณฐาน

โครโมพลาสต์ในกรณีส่วนใหญ่เป็นอนุพันธ์ของคลอโรพลาสต์และบางครั้งก็เป็นลิวโคพลาสต์

โครงสร้างโครโมพลาสต์

การสุกของโรสฮิป พริก และมะเขือเทศ มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของคลอโรหรือลิวโคพลาสต์ของเซลล์เยื่อกระดาษให้เป็นคาราตินอยด์พลาสต์ หลังประกอบด้วยเม็ดสีพลาสติดสีเหลืองส่วนใหญ่ - แคโรทีนอยด์ซึ่งเมื่อสุกจะถูกสังเคราะห์อย่างเข้มข้นในตัวพวกมันทำให้เกิดหยดไขมันสีก้อนกลมแข็งหรือผลึก ในกรณีนี้คลอโรฟิลล์จะถูกทำลาย

ไมโตคอนเดรีย

ไมโตคอนเดรียเป็นลักษณะออร์แกเนลล์ของเซลล์พืชส่วนใหญ่ พวกมันมีรูปร่างที่แตกต่างกันของแท่ง เมล็ดพืช และด้าย ค้นพบในปี พ.ศ. 2437 โดย R. Altman โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง และศึกษาโครงสร้างภายในในเวลาต่อมาโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

โครงสร้างของไมโตคอนเดรีย

ไมโตคอนเดรียมีโครงสร้างเมมเบรนสองชั้น เมมเบรนด้านนอกเรียบส่วนด้านในก่อตัวเป็นรูปร่างต่าง ๆ - ท่อในเซลล์พืช พื้นที่ภายในไมโตคอนเดรียนั้นเต็มไปด้วยเนื้อหากึ่งของเหลว (เมทริกซ์) ซึ่งรวมถึงเอนไซม์ โปรตีน ลิพิด เกลือแคลเซียมและแมกนีเซียม วิตามิน รวมถึง RNA, DNA และไรโบโซม คอมเพล็กซ์ของเอนไซม์ของไมโตคอนเดรียช่วยเร่งกลไกที่ซับซ้อนและเชื่อมโยงกันของปฏิกิริยาทางชีวเคมีซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของ ATP ในออร์แกเนลล์เหล่านี้เซลล์จะได้รับพลังงาน - พลังงานของพันธะเคมีของสารอาหารจะถูกแปลงเป็นพันธะพลังงานสูงของ ATP ในกระบวนการหายใจของเซลล์ ในไมโตคอนเดรียนั้นการสลายเอนไซม์ของคาร์โบไฮเดรต กรดไขมัน และกรดอะมิโนเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยพลังงานและการแปลงเป็นพลังงาน ATP ในเวลาต่อมา พลังงานที่สะสมไว้จะถูกใช้ไปกับกระบวนการเจริญเติบโต การสังเคราะห์ใหม่ ฯลฯ ไมโตคอนเดรียคูณด้วยการแบ่งและมีชีวิตอยู่ได้ประมาณ 10 วัน หลังจากนั้นจะถูกทำลาย

ตาข่ายเอนโดพลาสมิก

ตาข่ายเอนโดพลาสซึมเป็นโครงข่ายของช่อง ท่อ ถุง และถังเก็บน้ำที่อยู่ภายในไซโตพลาสซึม ค้นพบในปี 1945 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ K. Porter มันเป็นระบบของเมมเบรนที่มีโครงสร้างอัลตราไมโครสโคป

โครงสร้างของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม

เครือข่ายทั้งหมดถูกรวมเป็นหนึ่งเดียวโดยมีเยื่อหุ้มเซลล์ด้านนอกของเปลือกนิวเคลียร์ มี ER ที่เรียบและหยาบซึ่งมีไรโบโซมอยู่ บนเยื่อหุ้มเซลล์ของ Smooth ER มีระบบเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมันและคาร์โบไฮเดรต เมมเบรนประเภทนี้มีฤทธิ์เด่นในเซลล์เมล็ดที่อุดมไปด้วยสารกักเก็บ (โปรตีน คาร์โบไฮเดรต น้ำมัน) ไรโบโซมติดอยู่กับเมมเบรน EPS แบบเม็ด และในระหว่างการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีน สายโซ่โพลีเปปไทด์ที่มีไรโบโซมจะถูกแช่อยู่ในช่อง EPS หน้าที่ของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมนั้นมีความหลากหลายมาก: การเคลื่อนย้ายสารทั้งภายในเซลล์และระหว่างเซลล์ข้างเคียง การแบ่งเซลล์ออกเป็นส่วนต่าง ๆ ซึ่งกระบวนการทางสรีรวิทยาและปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ เกิดขึ้นพร้อมกัน

ไรโบโซม

ไรโบโซมเป็นออร์แกเนลล์ที่ไม่ใช่เยื่อหุ้มเซลล์ ไรโบโซมแต่ละตัวประกอบด้วยอนุภาคสองอนุภาคที่มีขนาดไม่เท่ากันและสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน ซึ่งยังคงรักษาความสามารถในการสังเคราะห์โปรตีนได้หลังจากรวมเข้ากับไรโบโซมทั้งหมดแล้ว

โครงสร้างไรโบโซม

ไรโบโซมถูกสังเคราะห์ในนิวเคลียสแล้วปล่อยทิ้งไว้โดยเคลื่อนเข้าสู่ไซโตพลาสซึม โดยที่พวกมันจะติดอยู่กับพื้นผิวด้านนอกของเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมหรือตั้งอยู่อย่างอิสระ ไรโบโซมสามารถทำงานได้เพียงลำพังหรือรวมกันเป็นโพลีไรโบโซม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของโปรตีนที่ถูกสังเคราะห์

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์ ซึ่งเป็นโพรงขนาดเล็กที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนซึ่งเต็มไปด้วยสารละลายเคมีเข้มข้น เซลล์- หน่วยโครงสร้างเบื้องต้นและกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด (ยกเว้นไวรัสซึ่งมักเรียกว่าสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เซลล์) มีกระบวนการเมแทบอลิซึมของตัวเอง สามารถดำรงอยู่อย่างอิสระ การสืบพันธุ์และการพัฒนาตนเอง สิ่งมีชีวิตทุกชนิด เช่น สัตว์หลายเซลล์ พืช และเชื้อรา ประกอบด้วยเซลล์จำนวนมาก หรือเช่นเดียวกับโปรโตซัวและแบคทีเรีย ที่เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว สาขาวิชาชีววิทยาที่ศึกษาโครงสร้างและการทำงานของเซลล์เรียกว่าเซลล์วิทยา เชื่อกันว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบทั้งหมดวิวัฒนาการมาจากเซลล์พรีดีเอ็นเอทั่วไป

ประวัติโดยประมาณของเซลล์

ในขั้นต้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยทางธรรมชาติต่างๆ (ความร้อน, รังสีอัลตราไวโอเลต, การปล่อยกระแสไฟฟ้า) สารประกอบอินทรีย์ชนิดแรกปรากฏขึ้นซึ่งทำหน้าที่เป็นวัสดุสำหรับการสร้างเซลล์ที่มีชีวิต

ช่วงเวลาสำคัญในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาสิ่งมีชีวิตคือการปรากฏของโมเลกุลตัวจำลองตัวแรก ตัวจำลองคือโมเลกุลชนิดหนึ่งที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการสังเคราะห์สำเนาหรือเมทริกซ์ของตัวเองซึ่งเป็นอะนาล็อกดั้งเดิมของการสืบพันธุ์ในโลกของสัตว์ ในบรรดาโมเลกุลที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบัน ตัวจำลองคือ DNA และ RNA ตัวอย่างเช่น โมเลกุล DNA ที่วางอยู่ในแก้วที่มีส่วนประกอบที่จำเป็นจะเริ่มสร้างสำเนาของตัวเองขึ้นมาเองตามธรรมชาติ (แม้ว่าจะช้ากว่าในเซลล์ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์พิเศษก็ตาม)

การปรากฏตัวของโมเลกุลจำลองทำให้เกิดกลไกของการวิวัฒนาการทางเคมี (ก่อนชีววิทยา) วิชาแรกๆ ของวิวัฒนาการน่าจะเป็นโมเลกุล RNA ดั้งเดิม ซึ่งประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์เพียงไม่กี่ตัว ระยะนี้มีลักษณะเฉพาะ (แม้ว่าจะอยู่ในรูปแบบดึกดำบรรพ์) โดยลักษณะสำคัญทั้งหมดของวิวัฒนาการทางชีววิทยา ได้แก่ การสืบพันธุ์ การกลายพันธุ์ ความตาย การต่อสู้เพื่อความอยู่รอด และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

วิวัฒนาการทางเคมีได้รับการอำนวยความสะดวกโดยข้อเท็จจริงที่ว่า RNA เป็นโมเลกุลสากล นอกจากจะเป็นตัวจำลอง (เช่น ผู้ให้บริการข้อมูลทางพันธุกรรม) แล้ว ยังสามารถทำหน้าที่ของเอนไซม์ได้ (เช่น เอนไซม์ที่เร่งการจำลองแบบหรือเอนไซม์ที่ย่อยสลายโมเลกุลที่แข่งขันกัน)

ณ จุดหนึ่งของวิวัฒนาการ เอนไซม์ RNA เกิดขึ้นเพื่อกระตุ้นการสังเคราะห์โมเลกุลของไขมัน (เช่น ไขมัน) โมเลกุลของไขมันมีคุณสมบัติที่น่าทึ่งประการหนึ่ง นั่นคือ มีขั้วและมีโครงสร้างเชิงเส้น โดยความหนาของปลายด้านหนึ่งของโมเลกุลจะมากกว่าอีกด้านหนึ่ง ดังนั้นโมเลกุลของไขมันในสารแขวนลอยจึงรวมตัวกันเป็นเปลือกที่มีรูปร่างใกล้เคียงกับทรงกลมตามธรรมชาติ ดังนั้น RNA ที่สังเคราะห์ไขมันจึงสามารถล้อมรอบตัวเองด้วยเปลือกไขมัน ซึ่งช่วยปรับปรุงความต้านทานของ RNA ต่อปัจจัยภายนอกได้อย่างมีนัยสำคัญ

การเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปของความยาว RNA ทำให้เกิดลักษณะที่ปรากฏของ RNA แบบมัลติฟังก์ชั่น ซึ่งแต่ละส่วนทำหน้าที่ต่างกัน

เห็นได้ชัดว่าการแบ่งเซลล์ครั้งแรกเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอก การสังเคราะห์ไขมันภายในเซลล์ทำให้มีขนาดเพิ่มขึ้นและสูญเสียความแข็งแรง ดังนั้นเมมเบรนอสัณฐานขนาดใหญ่จึงถูกแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ภายใต้อิทธิพลของความเครียดเชิงกล ต่อมามีเอนไซม์ที่ควบคุมกระบวนการนี้เกิดขึ้น

รูปแบบชีวิตของเซลล์ทั้งหมดบนโลกสามารถแบ่งออกเป็นสองอาณาจักรใหญ่ตามโครงสร้างของเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบ - โปรคาริโอต (พรีนิวเคลียร์) และยูคาริโอต (นิวเคลียร์) เซลล์โปรคาริโอตมีโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่า เห็นได้ชัดว่าเซลล์เหล่านี้เกิดขึ้นในช่วงต้นของกระบวนการวิวัฒนาการ เซลล์ยูคาริโอตมีความซับซ้อนมากขึ้นและเกิดขึ้นในภายหลัง เซลล์ที่ประกอบเป็นร่างกายมนุษย์นั้นมียูคาริโอต แม้จะมีรูปแบบที่หลากหลาย แต่การจัดระเบียบเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดนั้นอยู่ภายใต้หลักการโครงสร้างทั่วไป

สารที่มีชีวิตของเซลล์ - โปรโตพลาสต์ - ถูกแยกออกจากสิ่งแวดล้อมด้วยพลาสมาเมมเบรนหรือพลาสมาเลมมา ภายในเซลล์นั้นเต็มไปด้วยไซโตพลาสซึมซึ่งมีออร์แกเนลล์และการรวมเซลล์ต่างๆ รวมถึงสารพันธุกรรมในรูปแบบของโมเลกุล DNA ออร์แกเนลล์ของเซลล์แต่ละเซลล์ทำหน้าที่พิเศษของตัวเอง และเมื่อรวมกันแล้วจะกำหนดกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์โดยรวม

เซลล์โปรคาริโอต

โปรคาริโอต(จากภาษาละตินโปร - ก่อน, ก่อน และกรีก κάρῠον - แกน, ถั่ว) - สิ่งมีชีวิตที่ไม่มีนิวเคลียสของเซลล์ที่ก่อตัวขึ้นและออร์แกเนลล์ภายในอื่น ๆ ซึ่งแตกต่างจากยูคาริโอต (ยกเว้นถังแบนในสายพันธุ์สังเคราะห์แสงเช่นใน ไซยาโนแบคทีเรีย) โมเลกุล DNA ที่มีเกลียวคู่ขนาดใหญ่เพียงชนิดเดียว (ในบางสายพันธุ์ - เชิงเส้น) ซึ่งมีสารพันธุกรรมจำนวนมากของเซลล์ (ที่เรียกว่านิวครอยด์) ไม่ได้ก่อตัวที่ซับซ้อนด้วยโปรตีนฮิสโตน (ที่เรียกว่าโครมาติน ). โปรคาริโอตประกอบด้วยแบคทีเรีย รวมถึงไซยาโนแบคทีเรีย (สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว) และอาร์เคีย ทายาทของเซลล์โปรคาริโอตคือออร์แกเนลล์ของเซลล์ยูคาริโอต - ไมโตคอนเดรียและพลาสติด

เซลล์โปรคาริโอตมีเยื่อหุ้มไซโตพลาสซึมเหมือนกับเซลล์ยูคาริโอต แบคทีเรียมีเมมเบรนสองชั้น (lipid bilayer) ในขณะที่อาร์เคียมักมีเมมเบรนชั้นเดียว เมมเบรนอาร์เคียลประกอบด้วยสารที่แตกต่างจากสารที่ประกอบเป็นเมมเบรนของแบคทีเรีย พื้นผิวของเซลล์อาจถูกปกคลุมด้วยแคปซูล เปลือก หรือเมือก พวกเขาอาจมีแฟลเจลลาและวิลลี่

รูปที่ 1. โครงสร้างของเซลล์โปรคาริโอตทั่วไป

โปรคาริโอตไม่มีนิวเคลียสของเซลล์ เช่น ในยูคาริโอต DNA ถูกพบอยู่ภายในเซลล์ พับเก็บอย่างเป็นระเบียบและมีโปรตีนรองรับ คอมเพล็กซ์ DNA-โปรตีนนี้เรียกว่านิวครอยด์ ในยูแบคทีเรีย โปรตีนที่รองรับ DNA จะแตกต่างจากฮิสโตนที่ก่อตัวเป็นนิวคลีโอโซม (ในยูคาริโอต) แต่อาร์คแบคทีเรียมีฮิสโตน และด้วยวิธีนี้ พวกมันจึงคล้ายกับยูคาริโอต กระบวนการพลังงานในโปรคาริโอตเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมและในโครงสร้างพิเศษ - มีโซโซม (ผลพลอยได้ของเยื่อหุ้มเซลล์ที่บิดเป็นเกลียวเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวที่การสังเคราะห์ ATP เกิดขึ้น) ภายในเซลล์อาจมีฟองก๊าซ สารสำรองในรูปเม็ดโพลีฟอสเฟต เม็ดคาร์โบไฮเดรต และหยดไขมัน การรวมตัวของกำมะถัน (ที่เกิดขึ้น เช่น จากผลของการสังเคราะห์ด้วยแสงที่เป็นพิษ) อาจมีอยู่ แบคทีเรียสังเคราะห์แสงมีโครงสร้างพับเรียกว่าไทลาคอยด์ ซึ่งเกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้นโดยหลักการแล้วโปรคาริโอตจึงมีองค์ประกอบเหมือนกัน แต่ไม่มีพาร์ติชั่นและไม่มีเยื่อหุ้มภายใน พาร์ติชันที่มีอยู่เป็นผลพลอยได้จากเยื่อหุ้มเซลล์

รูปร่างของเซลล์โปรคาริโอตไม่หลากหลายนัก เซลล์กลมเรียกว่า cocci ทั้งอาร์เคียและยูแบคทีเรียสามารถมีแบบฟอร์มนี้ได้ Streptococci มีลักษณะเป็น cocci ยาวเป็นสายโซ่ Staphylococci คือ "กระจุก" ของ cocci, diplococci คือ cocci รวมเป็นสองเซลล์, tetrad มีสี่เซลล์ และ Sarcina มีแปดเซลล์ แบคทีเรียรูปแท่งเรียกว่าบาซิลลัส แท่งสองอัน - ไดโลบาซิลลัสยาวเป็นสายโซ่ - สเตรปโตบาซิลลัส สปีชีส์อื่น ๆ ได้แก่ แบคทีเรียคอรีนีฟอร์ม (โดยมีส่วนขยายคล้ายกระบองที่ปลาย), สไปริลลา (เซลล์โค้งงอยาว), ไวบริโอ (เซลล์โค้งสั้น) และสไปโรเชต (โค้งงอแตกต่างจากสไปริลลา) ทั้งหมดข้างต้นแสดงไว้ด้านล่างและมีตัวแทนสองคนของอาร์เคแบคทีเรีย แม้ว่าทั้งอาร์เคียและแบคทีเรียจะเป็นสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต (ปลอดนิวเคลียร์) แต่โครงสร้างของเซลล์ก็มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ ตามที่ระบุไว้ข้างต้นแบคทีเรียมีไขมัน bilayer (เมื่อปลายที่ไม่ชอบน้ำถูกจุ่มลงในเมมเบรนและหัวที่มีประจุยื่นออกมาทั้งสองด้าน) และอาร์เคียสามารถมีเมมเบรนชั้นเดียวได้ (หัวที่มีประจุมีอยู่ทั้งสองด้านและอยู่ข้างในนั้น เป็นโมเลกุลทั้งหมดเพียงโมเลกุลเดียวโครงสร้างนี้อาจแข็งกว่าชั้นสองชั้น) ด้านล่างเป็นโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ของอาร์คีแบคทีเรียม

ยูคาริโอต(ยูคาริโอต) (จากภาษากรีก ευ - ดีสมบูรณ์ และ κάρῠον - แกน, ถั่ว) - สิ่งมีชีวิตที่ต่างจากโปรคาริโอตมีนิวเคลียสของเซลล์ที่ก่อตัวขึ้นซึ่งคั่นด้วยไซโตพลาสซึมด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียส สารพันธุกรรมนั้นมีอยู่ในโมเลกุล DNA ที่มีเกลียวคู่เชิงเส้นหลายเส้น (ขึ้นอยู่กับประเภทของสิ่งมีชีวิตจำนวนต่อนิวเคลียสอาจมีตั้งแต่สองถึงหลายร้อย) ติดจากด้านในถึงเยื่อหุ้มนิวเคลียสของเซลล์และก่อตัวในอันกว้างใหญ่ ส่วนใหญ่ (ยกเว้นไดโนแฟลเจลเลต) สารเชิงซ้อนที่มีโปรตีนฮิสโตนเรียกว่าโครมาติน เซลล์ยูคาริโอตมีระบบของเยื่อหุ้มภายในที่นอกเหนือจากนิวเคลียสแล้ว ยังก่อให้เกิดออร์แกเนลล์อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง (เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม อุปกรณ์กอลไจ ฯลฯ) นอกจากนี้ส่วนใหญ่มี symbionts ภายในเซลล์ถาวร - โปรคาริโอต - ไมโตคอนเดรียและสาหร่ายและพืชก็มีพลาสติดเช่นกัน

เซลล์สัตว์

โครงสร้างของเซลล์สัตว์ประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 3 ส่วน ได้แก่ นิวเคลียส ไซโตพลาสซึม และเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อรวมกับนิวเคลียส ไซโตพลาสซึมจะก่อให้เกิดโปรโตพลาสซึม เยื่อหุ้มเซลล์คือเยื่อหุ้มชีวภาพ (กะบัง) ที่แยกเซลล์ออกจากสภาพแวดล้อมภายนอก ทำหน้าที่เป็นเปลือกสำหรับออร์แกเนลล์ของเซลล์และนิวเคลียส และก่อตัวเป็นช่องไซโตพลาสซึม หากคุณวางสารเตรียมไว้ใต้กล้องจุลทรรศน์ คุณจะสามารถมองเห็นโครงสร้างของเซลล์สัตว์ได้อย่างง่ายดาย เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยสามชั้น ชั้นนอกและชั้นในเป็นโปรตีน และชั้นกลางเป็นไขมัน ในกรณีนี้ชั้นไขมันจะถูกแบ่งออกเป็นอีกสองชั้น - ชั้นของโมเลกุลที่ไม่ชอบน้ำและชั้นของโมเลกุลที่ชอบน้ำซึ่งจัดเรียงในลำดับที่แน่นอน บนพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์มีโครงสร้างพิเศษ - glycocalyx ซึ่งให้ความสามารถในการเลือกของเมมเบรน เปลือกช่วยให้สารที่จำเป็นสามารถผ่านและกักเก็บสารที่ก่อให้เกิดอันตรายได้

รูปที่ 2. โครงสร้างของเซลล์สัตว์

โครงสร้างของเซลล์สัตว์มีวัตถุประสงค์เพื่อให้แน่ใจว่ามีฟังก์ชั่นการป้องกันในระดับนี้ การแทรกซึมของสารผ่านเมมเบรนเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมโดยตรงของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม พื้นผิวของเมมเบรนนี้ค่อนข้างสำคัญเนื่องจากการโค้งงอ ผลพลอยได้ รอยพับ และวิลลี่ เมมเบรนไซโตพลาสซึมช่วยให้อนุภาคทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่สามารถทะลุผ่านได้ โครงสร้างของเซลล์สัตว์มีลักษณะเฉพาะคือการมีไซโตพลาสซึมซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยน้ำ ไซโตพลาสซึมเป็นภาชนะสำหรับออร์แกเนลล์และสารรวม

นอกจากนี้ไซโตพลาสซึมยังมีโครงร่างโครงร่าง - เส้นใยโปรตีนที่มีส่วนร่วมในกระบวนการแบ่งเซลล์ จำกัด พื้นที่ภายในเซลล์และรักษารูปร่างของเซลล์และความสามารถในการหดตัว องค์ประกอบที่สำคัญของไซโตพลาสซึมคือไฮยาโลพลาสซึมซึ่งกำหนดความหนืดและความยืดหยุ่นของโครงสร้างเซลล์ ขึ้นอยู่กับปัจจัยภายนอกและภายใน ไฮยาพลาสซึมสามารถเปลี่ยนความหนืด - กลายเป็นของเหลวหรือคล้ายเจล เมื่อศึกษาโครงสร้างของเซลล์สัตว์ เราไม่สามารถช่วยได้ แต่ให้ความสนใจกับอุปกรณ์เซลล์ - ออร์แกเนลล์ที่อยู่ในเซลล์ ออร์แกเนลล์ทั้งหมดมีโครงสร้างเฉพาะของตัวเองซึ่งถูกกำหนดโดยหน้าที่ที่พวกมันทำ

นิวเคลียสเป็นหน่วยเซลล์กลางซึ่งประกอบด้วยข้อมูลทางพันธุกรรมและมีส่วนร่วมในการเผาผลาญในเซลล์เอง ออร์แกเนลล์ของเซลล์ ได้แก่ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม, ศูนย์กลางเซลล์, ไมโตคอนเดรีย, ไรโบโซม, กอลจิคอมเพล็กซ์, พลาสติด, ไลโซโซม, แวคิวโอล ออร์แกเนลล์ที่คล้ายกันพบได้ในเซลล์ใดๆ แต่ขึ้นอยู่กับการทำงาน โครงสร้างของเซลล์สัตว์อาจแตกต่างกันเมื่อมีโครงสร้างเฉพาะ

หน้าที่ของออร์แกเนลล์ของเซลล์: - ไมโตคอนเดรียออกซิไดซ์สารประกอบอินทรีย์และสะสมพลังงานเคมี; - ตาข่ายเอนโดพลาสซึมเนื่องจากมีเอนไซม์พิเศษสังเคราะห์ไขมันและคาร์โบไฮเดรตช่องทางของมันอำนวยความสะดวกในการขนส่งสารภายในเซลล์ - ไรโบโซมสังเคราะห์โปรตีน - Golgi complex เข้มข้นโปรตีน, อัดแน่นไขมันสังเคราะห์, โพลีแซ็กคาไรด์, สร้างไลโซโซมและเตรียมสารสำหรับการกำจัดออกจากเซลล์หรือใช้โดยตรงภายใน; - ไลโซโซมสลายคาร์โบไฮเดรต โปรตีน กรดนิวคลีอิก และไขมัน โดยพื้นฐานแล้วจะย่อยสารอาหารที่เข้าสู่เซลล์ - ศูนย์เซลล์มีส่วนร่วมในกระบวนการแบ่งเซลล์ - แวคิวโอลเนื่องจากเนื้อหาของเซลล์ช่วยรักษาเซลล์ turgor (ความดันภายใน)

โครงสร้างของเซลล์ที่มีชีวิตนั้นซับซ้อนมาก กระบวนการทางชีวเคมีหลายอย่างเกิดขึ้นในระดับเซลล์ ซึ่งเมื่อรวมกันแล้วจะทำให้เกิดการทำงานที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต