ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลก รูปแบบเซลล์ทั้งหมดจะถูกแสดงโดยแบคทีเรีย พวกมันดูดซับสารอินทรีย์ที่ละลายในมหาสมุทรดึกดำบรรพ์ผ่านทางพื้นผิวของร่างกาย

เมื่อเวลาผ่านไป แบคทีเรียบางชนิดได้ปรับตัวเพื่อผลิตสารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พวกเขาใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ ระบบนิเวศระบบแรกเกิดขึ้นโดยที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นผู้ผลิต เป็นผลให้ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ปรากฏอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลก ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณจะได้รับพลังงานมากขึ้นจากอาหารชนิดเดียวกัน และใช้พลังงานเพิ่มเติมเพื่อทำให้โครงสร้างของร่างกายซับซ้อนขึ้น นั่นคือการแบ่งร่างกายออกเป็นส่วนๆ

ความสำเร็จที่สำคัญอย่างหนึ่งของชีวิตคือการแยกนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม นิวเคลียสประกอบด้วยข้อมูลทางพันธุกรรม เมมเบรนพิเศษรอบๆ แกนทำให้สามารถป้องกันความเสียหายจากอุบัติเหตุได้ ตามความจำเป็น ไซโตพลาสซึมจะได้รับคำสั่งจากนิวเคลียสที่ควบคุมชีวิตและการพัฒนาของเซลล์

สิ่งมีชีวิตที่นิวเคลียสถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึมได้ก่อตัวเป็นอาณาจักรซุปเปอร์นิวเคลียร์ (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 เยื่อหุ้มเซลล์จะจำกัดช่องว่างหรือพื้นที่โดยปิดทุกด้าน

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 โดยที่เซลล์จะถูกแยกออกจากกันโดยเมมเบรนปฐมภูมิและแผ่นมัธยฐานเท่านั้น พื้นที่ของเมมเบรนหลักและแผ่นกลางที่แยกรูขุมขนที่อยู่ติดกันของเซลล์ที่อยู่ติดกันเรียกว่าเมมเบรนของรูพรุนหรือฟิล์มปิดของรูพรุน ฟิล์มปิดของรูขุมขนถูกเจาะด้วยท่อพลาสโมเดสมอล แต่โดยปกติแล้วจะไม่เกิดรูทะลุในรูขุมขน รูขุมขนอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายน้ำและตัวถูกละลายจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์ รูขุมขนก่อตัวขึ้นในผนังของเซลล์ข้างเคียง ซึ่งมักจะอยู่ตรงข้ามกัน

เยื่อหุ้มเซลล์มีเปลือกที่มีลักษณะเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ค่อนข้างหนาและมีการกำหนดไว้ชัดเจน เปลือกของเซลล์พืชเป็นผลมาจากการทำงานของไซโตพลาสซึม เครื่องมือ Golgi และ reticulum เอนโดพลาสมิกมีส่วนร่วมในการก่อตัวของมัน

โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์

พื้นฐานของไซโตพลาสซึมคือเมทริกซ์หรือไฮยาพลาสซึม ซึ่งเป็นระบบคอลลอยด์ที่ไม่มีสีและโปร่งใสเชิงแสงที่ซับซ้อนซึ่งสามารถเปลี่ยนผ่านจากโซลเป็นเจลได้ บทบาทที่สำคัญที่สุดของไฮยาพลาสซึมคือการรวมโครงสร้างเซลล์ทั้งหมดเข้าไว้ในระบบเดียวและรับประกันการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกมันในกระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์

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

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

การก่อตัวของไซโตพลาสซึม - ออร์แกเนลล์

Organelles (ออร์แกเนล) เป็นส่วนประกอบโครงสร้างของไซโตพลาสซึม พวกมันมีรูปร่างและขนาดที่แน่นอนและเป็นโครงสร้างไซโตพลาสซึมที่จำเป็นของเซลล์ หากไม่มีหรือเสียหาย เซลล์มักจะสูญเสียความสามารถในการดำรงอยู่ต่อไป ออร์แกเนลจำนวนมากสามารถแบ่งตัวและสืบพันธุ์ได้เอง ขนาดของมันเล็กมากจนมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น

แกนกลาง

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

นิวเคลียสมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเซลล์ เซลล์ที่เอานิวเคลียสออกไปจะไม่หลั่งเยื่อหุ้มเซลล์อีกต่อไป และหยุดการเจริญเติบโตและสังเคราะห์สารต่างๆ ผลผลิตจากการสลายตัวและการทำลายล้างมีความเข้มข้นมากขึ้นส่งผลให้มันตายอย่างรวดเร็ว การก่อตัวของนิวเคลียสใหม่จากไซโตพลาสซึมจะไม่เกิดขึ้น นิวเคลียสใหม่จะเกิดขึ้นโดยการแบ่งหรือบดนิวเคลียสเก่าเท่านั้น

เนื้อหาภายในของนิวเคลียสคือคาริโอลิมฟ์ (น้ำนิวเคลียร์) ซึ่งเติมเต็มช่องว่างระหว่างโครงสร้างของนิวเคลียส ประกอบด้วยนิวคลีโอลีตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปรวมถึงโมเลกุล DNA จำนวนมากที่เชื่อมต่อกับโปรตีนเฉพาะ - ฮิสโตน

โครงสร้างหลัก

นิวคลีโอลัส

นิวเคลียสเช่นเดียวกับไซโตพลาสซึมประกอบด้วย RNA เป็นส่วนใหญ่และโปรตีนจำเพาะ หน้าที่ที่สำคัญที่สุดคือสร้างไรโบโซมซึ่งทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนในเซลล์

อุปกรณ์กอลจิ

เครื่องมือ Golgi เป็นออร์แกเนลล์ที่กระจายอยู่ทั่วไปในเซลล์ยูคาริโอตทุกประเภท มันเป็นระบบหลายชั้นของถุงเมมเบรนแบนซึ่งหนาขึ้นตามขอบและก่อให้เกิดกระบวนการตุ่ม มักตั้งอยู่ใกล้นิวเคลียส

อุปกรณ์กอลจิ

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

ฟังก์ชั่นของอุปกรณ์ Golgi ยังประกอบด้วยการสะสม การแยก และการปล่อยออกนอกเซลล์ด้วยความช่วยเหลือของถุงของผลิตภัณฑ์การสังเคราะห์ในเซลล์ ผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว และสารพิษ ผลิตภัณฑ์จากกิจกรรมการสังเคราะห์ของเซลล์ตลอดจนสารต่างๆ ที่เข้าสู่เซลล์จากสิ่งแวดล้อมผ่านช่องทางของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม จะถูกส่งไปยังอุปกรณ์ Golgi ซึ่งสะสมอยู่ในออร์แกเนลล์นี้ จากนั้นในรูปของหยดหรือเมล็ดพืชจะเข้าสู่ไซโตพลาสซึม และจะถูกนำไปใช้โดยเซลล์เองหรือถูกขับออกไปข้างนอก 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- พลาสติดที่พบมากที่สุดและมีความสำคัญเชิงหน้าที่มากที่สุดของสิ่งมีชีวิตที่มีแสงอัตโนมัติซึ่งดำเนินกระบวนการสังเคราะห์แสงซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การก่อตัวของสารอินทรีย์และการปล่อยออกซิเจนอิสระ คลอโรพลาสต์ของพืชชั้นสูงมีโครงสร้างภายในที่ซับซ้อน

โครงสร้างคลอโรพลาสต์

ขนาดของคลอโรพลาสต์ในพืชต่าง ๆ นั้นไม่เท่ากัน แต่โดยเฉลี่ยแล้วเส้นผ่านศูนย์กลางจะอยู่ที่ 4-6 ไมครอน คลอโรพลาสต์สามารถเคลื่อนที่ได้ภายใต้อิทธิพลของการเคลื่อนที่ของไซโตพลาสซึม นอกจากนี้ภายใต้อิทธิพลของแสงจะสังเกตเห็นการเคลื่อนไหวอย่างแข็งขันของคลอโรพลาสต์ประเภทอะมีบาไปยังแหล่งกำเนิดแสง

คลอโรฟิลล์เป็นสารหลักของคลอโรพลาสต์ ต้องขอบคุณคลอโรฟิลล์ที่ทำให้พืชสีเขียวสามารถใช้พลังงานแสงได้

เม็ดเลือดขาว(พลาสติดไร้สี) เป็นกลุ่มเซลล์ไซโตพลาสซึมที่ชัดเจน ขนาดของมันค่อนข้างเล็กกว่าขนาดของคลอโรพลาสต์ รูปร่างของพวกเขายังสม่ำเสมอกว่าและเข้าใกล้ทรงกลมมากขึ้น

โครงสร้างเม็ดเลือดขาว

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

โครโมพลาสต์ในกรณีส่วนใหญ่เป็นอนุพันธ์ของคลอโรพลาสต์และบางครั้งก็เป็นลิวโคพลาสต์

โครงสร้างโครโมพลาสต์

การสุกของโรสฮิป พริก และมะเขือเทศ มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของคลอโรหรือลิวโคพลาสต์ของเซลล์เยื่อกระดาษให้เป็นคาราตินอยด์พลาสต์ หลังประกอบด้วยเม็ดสีพลาสติดสีเหลืองส่วนใหญ่ - แคโรทีนอยด์ซึ่งเมื่อสุกจะถูกสังเคราะห์อย่างเข้มข้นในตัวพวกมันทำให้เกิดหยดไขมันสีก้อนกลมแข็งหรือผลึก ในกรณีนี้คลอโรฟิลล์จะถูกทำลาย

ไมโตคอนเดรีย

ไมโตคอนเดรียเป็นลักษณะออร์แกเนลล์ของเซลล์พืชส่วนใหญ่ พวกมันมีรูปร่างแปรผันเป็นแท่ง 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 ในออร์แกเนลล์เหล่านี้พลังงานจะถูกส่งไปยังเซลล์ - พลังงานของพันธะเคมีของสารอาหารจะถูกแปลงเป็นพันธะพลังงานสูงของ ATP ในกระบวนการหายใจของเซลล์ ในไมโตคอนเดรียนั้นการสลายของเอนไซม์ของคาร์โบไฮเดรต 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 เมมเบรนประเภทนี้มีฤทธิ์เด่นในเซลล์เมล็ดพืชที่อุดมไปด้วยสารกักเก็บ (โปรตีน คาร์โบไฮเดรต น้ำมัน) ไรโบโซมติดอยู่กับเมมเบรน ER แบบเม็ด และในระหว่างการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีน สายโซ่โพลีเปปไทด์ที่มีไรโบโซมจะถูกแช่อยู่ในช่อง ER หน้าที่ของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมนั้นมีความหลากหลายมาก: การขนส่งสารทั้งภายในเซลล์และระหว่างเซลล์ข้างเคียง การแบ่งเซลล์ออกเป็นส่วนต่าง ๆ ซึ่งกระบวนการทางสรีรวิทยาและปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ เกิดขึ้นพร้อมกัน

ไรโบโซม

ไรโบโซมเป็นออร์แกเนลล์ที่ไม่ใช่เยื่อหุ้มเซลล์ ไรโบโซมแต่ละชนิดประกอบด้วยอนุภาคสองอนุภาคที่มีขนาดไม่เท่ากันและสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน ซึ่งยังคงรักษาความสามารถในการสังเคราะห์โปรตีนได้หลังจากรวมเข้าเป็นไรโบโซมทั้งหมดแล้ว

โครงสร้างไรโบโซม

ไรโบโซมถูกสังเคราะห์ในนิวเคลียส แล้วปล่อยทิ้งไว้ เคลื่อนเข้าสู่ไซโตพลาสซึม โดยที่พวกมันจะติดอยู่กับพื้นผิวด้านนอกของเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม หรือตั้งอยู่อย่างอิสระ ไรโบโซมสามารถทำงานได้เพียงลำพังหรือรวมกันเป็นสารเชิงซ้อน - พอลิไรโบโซม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของโปรตีนที่ถูกสังเคราะห์

(นิวเคลียร์) เซลล์โปรคาริโอตมีโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่า เห็นได้ชัดว่าเกิดขึ้นในช่วงแรกของกระบวนการวิวัฒนาการ เซลล์ยูคาริโอตมีความซับซ้อนมากขึ้นและเกิดขึ้นในภายหลัง เซลล์ที่ประกอบเป็นร่างกายมนุษย์นั้นมียูคาริโอต

แม้จะมีรูปแบบที่หลากหลาย แต่การจัดเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดนั้นอยู่ภายใต้หลักการโครงสร้างทั่วไป

เซลล์โปรคาริโอต

เซลล์ยูคาริโอต

โครงสร้างของเซลล์ยูคาริโอต

โครงสร้างผิวของเซลล์สัตว์

ประกอบด้วย ไกลโคคาลิกซ์, พลาสมาเมมเบรนและชั้นเยื่อหุ้มสมองของไซโตพลาสซึมที่อยู่ด้านล่าง พลาสมาเมมเบรนเรียกอีกอย่างว่าพลาสมาเลมมาซึ่งเป็นเยื่อหุ้มชั้นนอกของเซลล์ นี่คือเยื่อชีวภาพที่มีความหนาประมาณ 10 นาโนเมตร จัดให้มีฟังก์ชันการกำหนดเขตเป็นหลักโดยสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ขนส่งอีกด้วย เซลล์ไม่เปลืองพลังงานเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของเมมเบรน: โมเลกุลจะถูกยึดเข้าด้วยกันตามหลักการเดียวกันโดยที่โมเลกุลไขมันถูกยึดไว้ด้วยกัน - มีข้อดีทางอุณหพลศาสตร์มากกว่าหากส่วนที่ไม่ชอบน้ำของโมเลกุลอยู่ใกล้กัน ซึ่งกันและกัน. ไกลโคคาลิกซ์คือโมเลกุลของโอลิโกแซ็กคาไรด์ โพลีแซ็กคาไรด์ ไกลโคโปรตีน และไกลโคลิปิดที่ "ทอดสมอ" ในพลาสมาเล็มมา glycocalyx ทำหน้าที่รับและมาร์กเกอร์ พลาสมาเมมเบรนของเซลล์สัตว์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิดและไลโปโปรตีนที่สลับกับโมเลกุลโปรตีน โดยเฉพาะแอนติเจนและตัวรับที่พื้นผิว ในเยื่อหุ้มสมอง (ติดกับพลาสมาเมมเบรน) ชั้นของไซโตพลาสซึมมีองค์ประกอบโครงร่างโครงร่างเฉพาะ - ไมโครฟิลาเมนต์แอคตินสั่งในลักษณะบางอย่าง หน้าที่หลักและสำคัญที่สุดของชั้นเยื่อหุ้มสมอง (เยื่อหุ้มสมอง) คือปฏิกิริยาเทียม: การดีดออก การแนบและการหดตัวของเทียมเทียม 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 แต่ผ่านเข้าหากันและสื่อสารกับรูของเปลือกนิวเคลียร์

อุปกรณ์กอลจิ

แกนกลาง

ไซโตสเกเลตัน

เซนทริโอล

ไมโตคอนเดรีย

การเปรียบเทียบเซลล์โปรและยูคาริโอต

ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างยูคาริโอตและโปรคาริโอตได้รับการพิจารณามานานแล้วว่ามีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ที่ก่อตัวขึ้น อย่างไรก็ตามในช่วงปี 1970-1980 เห็นได้ชัดว่านี่เป็นเพียงผลสืบเนื่องมาจากความแตกต่างที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นในการจัดโครงสร้างของโครงร่างโครงร่าง เชื่อกันว่าโครงร่างโครงกระดูกมีลักษณะเฉพาะของยูคาริโอตในบางครั้ง แต่ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 โปรตีนที่คล้ายคลึงกันกับโปรตีนหลักของโครงร่างโครงกระดูกของยูคาริโอตก็ถูกค้นพบในแบคทีเรียเช่นกัน

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 ไข่ขนาดใหญ่ของฉลามหรือนกกระจอกเทศ (ในไข่นก ไข่แดงทั้งหมดเป็นไข่ขนาดใหญ่เพียงใบเดียว) เซลล์ประสาทของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ กระบวนการที่เสริมความแข็งแกร่งด้วยโครงร่างโครงร่างของเซลล์ มีความยาวได้หลายสิบเซนติเมตร

อนาปลาเซีย

การทำลายโครงสร้างเซลล์ (เช่นในเนื้องอกมะเร็ง) เรียกว่าอนาเพลเซีย

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบเซลล์

บุคคลแรกที่มองเห็นเซลล์คือนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Robert Hooke (เรารู้จักเพราะกฎของ Hooke) ในปีนี้ ฮุคพยายามทำความเข้าใจว่าทำไมต้นคอร์กจึงลอยได้ดีมาก จึงเริ่มตรวจสอบส่วนเล็กๆ ของจุกไม้ก๊อกโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ที่เขาปรับปรุง เขาค้นพบว่าไม้ก๊อกถูกแบ่งออกเป็นเซลล์เล็กๆ จำนวนมาก ซึ่งทำให้เขานึกถึงเซลล์อาราม และเขาเรียกเซลล์เหล่านี้ว่า เซลล์ (ในเซลล์ภาษาอังกฤษ แปลว่า "เซลล์ เซลล์ เซลล์") ในปีเดียวกันนั้น นายอันทอน ฟาน ลีเวนฮุก (-) ชาวดัตช์ (-) ใช้กล้องจุลทรรศน์เป็นครั้งแรกเพื่อดู "สัตว์" ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนไหวได้ในหยดน้ำ ดังนั้น เมื่อถึงต้นศตวรรษที่ 18 นักวิทยาศาสตร์จึงรู้ว่าภายใต้กำลังขยายสูง พืชจะมีโครงสร้างเซลล์ และพวกเขาก็เห็นสิ่งมีชีวิตบางชนิดซึ่งต่อมาถูกเรียกว่าเซลล์เดียว อย่างไรก็ตามทฤษฎีเซลล์ของโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นเฉพาะในกลางศตวรรษที่ 19 หลังจากที่มีกล้องจุลทรรศน์ที่ทรงพลังมากขึ้นปรากฏขึ้นและวิธีการแก้ไขและการย้อมสีเซลล์ได้รับการพัฒนา หนึ่งในผู้ก่อตั้งคือรูดอล์ฟ เวอร์โชว แต่ความคิดของเขามีข้อผิดพลาดหลายประการ เช่น เขาสันนิษฐานว่าเซลล์มีความเชื่อมโยงกันอย่างอ่อนแรง และแต่ละเซลล์ก็ดำรงอยู่ "ด้วยตัวของมันเอง" 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 ผลลัพธ์แห่งศตวรรษที่ 19... สารานุกรมการแพทย์ที่ยิ่งใหญ่

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

ข้อมูลทั่วไป

ทฤษฎีเซลล์เป็นทฤษฎีพื้นฐานของชีววิทยาซึ่งกำหนดไว้ตรงกลาง ศตวรรษที่ 19ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจกฎของโลกที่มีชีวิตและเพื่อการพัฒนา หลักคำสอนวิวัฒนาการ. มัทธีอัส ชไลเดนและ เทโอดอร์ ชวานน์สูตร ทฤษฎีเซลล์จากการศึกษาวิจัยมากมายเกี่ยวกับ กรง (1838 ). รูดอล์ฟ เวอร์โชวภายหลัง ( 1858 ) เสริมด้วยตำแหน่งที่สำคัญที่สุด (ทุกเซลล์มาจากเซลล์อื่น)

ชไลเดนและชวานน์สรุปความรู้ที่มีอยู่เกี่ยวกับเซลล์ พิสูจน์ว่าเซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของเซลล์ใดๆ ร่างกาย- เซลล์ สัตว์, พืชและ แบคทีเรียมีโครงสร้างคล้ายกัน ต่อมาข้อสรุปเหล่านี้กลายเป็นพื้นฐานในการพิสูจน์ความสามัคคีของสิ่งมีชีวิต T. Schwann และ M. Schleiden นำแนวคิดพื้นฐานของเซลล์มาสู่วิทยาศาสตร์: ไม่มีสิ่งมีชีวิตนอกเซลล์ ทฤษฎีเซลล์ได้รับการเสริมและแก้ไขทุกครั้ง

บทบัญญัติของทฤษฎีเซลล์ชไลเดน-ชวานน์

สัตว์และพืชทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์

พืชและสัตว์เติบโตและพัฒนาผ่านการเกิดขึ้นของเซลล์ใหม่

เซลล์เป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต และสิ่งมีชีวิตทั้งหมดก็คือกลุ่มของเซลล์

บทบัญญัติพื้นฐานของทฤษฎีเซลล์สมัยใหม่

เซลล์- นี่คือหน่วยพื้นฐานเชิงหน้าที่ของโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด (ยกเว้น ไวรัสซึ่งไม่มีโครงสร้างเซลล์)

เซลล์- ระบบเดียวประกอบด้วยองค์ประกอบที่เชื่อมต่อถึงกันตามธรรมชาติหลายอย่างซึ่งแสดงถึงรูปแบบหนึ่งที่ประกอบด้วยหน่วยฟังก์ชันคอนจูเกต - ออร์แกเนลล์

เซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด คล้ายคลึงกัน.

เซลล์เกิดขึ้นได้โดยการแบ่งเซลล์แม่เท่านั้น

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เป็นระบบที่ซับซ้อนของเซลล์หลายเซลล์รวมกันและรวมเข้ากับระบบของเนื้อเยื่อและอวัยวะที่เชื่อมต่อถึงกัน

เซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ โทติโพเทนต์.

เซลล์สามารถเกิดขึ้นได้จากเซลล์ก่อนหน้าเท่านั้น

บทบัญญัติเพิ่มเติมของทฤษฎีเซลล์

เพื่อให้ทฤษฎีเซลล์สอดคล้องกับข้อมูลชีววิทยาของเซลล์สมัยใหม่อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น รายการบทบัญญัติจึงมักจะได้รับการเสริมและขยายออกไป ในหลายแหล่ง ข้อกำหนดเพิ่มเติมเหล่านี้กำหนดไว้โดยพลการ

เซลล์ โปรคาริโอตและ ยูคาริโอตเป็นระบบที่มีระดับความซับซ้อนต่างกันและไม่เหมือนกันอย่างสมบูรณ์ (ดูด้านล่าง)

พื้นฐานของการแบ่งเซลล์และการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตคือการคัดลอกข้อมูลทางพันธุกรรม - โมเลกุลของกรดนิวคลีอิก (“ แต่ละโมเลกุลของโมเลกุล”) บทบัญญัติเกี่ยวกับความต่อเนื่องทางพันธุกรรมใช้บังคับไม่เพียงแต่กับ กรงโดยรวม แต่ยังรวมไปถึงส่วนประกอบเล็กๆ บางส่วนด้วย - ถึง ไมโตคอนเดรีย, คลอโรพลาสต์, ยีนและ โครโมโซม.

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์คือระบบใหม่ ซึ่งเป็นกลุ่มที่ซับซ้อนของเซลล์จำนวนมาก รวมตัวกันและบูรณาการในระบบเนื้อเยื่อและอวัยวะ ซึ่งเชื่อมโยงถึงกันผ่านปัจจัยทางเคมี ร่างกายและประสาท (การควบคุมระดับโมเลกุล)

เซลล์หลายเซลล์มีโทติโพเทนต์ กล่าวคือ พวกมันมีศักยภาพทางพันธุกรรมของเซลล์ทุกเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่กำหนด มีข้อมูลทางพันธุกรรมเทียบเท่ากัน แต่แตกต่างกันในการแสดงออก (หน้าที่) ที่แตกต่างกันของยีนต่าง ๆ ซึ่งนำไปสู่ทางสัณฐานวิทยาและการทำงานของพวกมัน ความหลากหลาย - สู่ความแตกต่าง

ศตวรรษที่ 17

พ.ศ. 2208 (ค.ศ. 1665) - นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ อาร์. ฮุคในงานของเขาเรื่อง "Micrography" เขาบรรยายถึงโครงสร้างของไม้ก๊อก ในส่วนบางๆ ซึ่งเขาพบว่ามีช่องว่างอยู่อย่างถูกต้อง ฮุคเรียกช่องว่างเหล่านี้ว่า “รูขุมขนหรือเซลล์” เขาทราบถึงการมีอยู่ของโครงสร้างที่คล้ายกันในส่วนอื่นๆ ของพืช

คริสต์ทศวรรษ 1670 - แพทย์และนักธรรมชาติวิทยาชาวอิตาลี เอ็ม. มัลปิกีและนักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ เอ็น. กรูว์อธิบาย "ถุงหรือถุง" ในอวัยวะต่าง ๆ ของพืช และแสดงให้เห็นการกระจายตัวของโครงสร้างเซลล์ในพืชอย่างกว้างขวาง เซลล์เหล่านี้ถูกบรรยายไว้ในภาพวาดของเขาโดยนักกล้องจุลทรรศน์ชาวดัตช์ อ. เลเวนกุก- เขาเป็นคนแรกที่ค้นพบโลกของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว - เขาบรรยายถึงแบคทีเรียและโปรติสต์ (ciliates)

นักวิจัยในศตวรรษที่ 17 ซึ่งแสดงให้เห็นความชุกของ "โครงสร้างเซลล์" ของพืช ไม่ได้ชื่นชมความสำคัญของการค้นพบเซลล์ พวกเขาจินตนาการว่าเซลล์เป็นช่องว่างในเนื้อเยื่อพืชที่มีมวลต่อเนื่องกัน กรูว์มองว่าผนังเซลล์เป็นเส้นใย ดังนั้นเขาจึงตั้งชื่อคำว่า "เนื้อเยื่อ" โดยการเปรียบเทียบกับผ้าสิ่งทอ การศึกษาโครงสร้างจุลทรรศน์ของอวัยวะสัตว์เป็นแบบสุ่มและไม่ได้ให้ความรู้ใดๆ เกี่ยวกับโครงสร้างเซลล์ของอวัยวะสัตว์

ศตวรรษที่สิบแปด

ในศตวรรษที่ 18 มีความพยายามครั้งแรกในการเปรียบเทียบโครงสร้างจุลภาคของเซลล์พืชและสัตว์ เค.เอฟ. วูล์ฟในงานของเขาเรื่อง The Theory of Generation (1759) เขาพยายามเปรียบเทียบการพัฒนาโครงสร้างจุลภาคของพืชและสัตว์ ตามที่ Wolf กล่าว เอ็มบริโอทั้งในพืชและสัตว์พัฒนาจากสารที่ไม่มีโครงสร้าง ซึ่งการเคลื่อนไหวจะสร้างช่องทาง (ภาชนะ) และความว่างเปล่า (เซลล์) ข้อมูลข้อเท็จจริงที่วูล์ฟฟ์อ้างถึงนั้นถูกเขาตีความผิดและไม่ได้เพิ่มความรู้ใหม่ให้กับสิ่งที่นักกล้องจุลทรรศน์รู้ในศตวรรษที่ 17 อย่างไรก็ตาม แนวคิดทางทฤษฎีของเขาคาดหวังแนวคิดเกี่ยวกับทฤษฎีเซลล์ในอนาคตเป็นส่วนใหญ่

ศตวรรษที่ 19

ในช่วงไตรมาสแรกของศตวรรษที่ 19 มีแนวคิดที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับโครงสร้างเซลล์ของพืชซึ่งเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงที่สำคัญในการออกแบบกล้องจุลทรรศน์ (โดยเฉพาะการสร้าง เลนส์ไม่มีสี).

ลิงค์และโมลด์ฮาวเวอร์สร้างผนังที่เป็นอิสระในเซลล์พืช ปรากฎว่าเซลล์นั้นมีโครงสร้างที่แยกจากกันทางสัณฐานวิทยา ในปี พ.ศ. 2374 ก. โมลพิสูจน์ว่าแม้แต่โครงสร้างพืชที่ดูเหมือนไม่ใช่เซลล์ เช่น ท่อรับน้ำ ก็ยังพัฒนามาจากเซลล์

เอฟ. ไมเยนใน “Phytotomy” (1830) อธิบายถึงเซลล์พืชที่ “แยกเดี่ยวกัน ดังนั้น แต่ละเซลล์จึงเป็นตัวแทนของบุคคลพิเศษ เช่นที่พบในสาหร่ายและเชื้อรา หรือเมื่อก่อตัวเป็นพืชที่มีการจัดระเบียบสูง พวกมันก็รวมกันเป็นมวลที่มีนัยสำคัญไม่มากก็น้อย ". เมเยนเน้นความเป็นอิสระของการเผาผลาญของแต่ละเซลล์

ในปี พ.ศ. 2374 โรเบิร์ต บราวน์อธิบาย แกนกลางและบ่งบอกว่าเป็นส่วนประกอบถาวรของเซลล์พืช

โรงเรียนปูร์กินเย

ในปี ค.ศ. 1801 วิเกียได้นำเสนอแนวคิดเรื่องเนื้อเยื่อสัตว์ แต่เขาแยกเนื้อเยื่อตามการผ่าทางกายวิภาคและไม่ได้ใช้กล้องจุลทรรศน์ การพัฒนาแนวความคิดเกี่ยวกับโครงสร้างจุลทรรศน์ของเนื้อเยื่อสัตว์มีความเกี่ยวข้องหลักกับการวิจัยของ Purkinje ผู้ก่อตั้งโรงเรียนของเขาในเมืองเบรสเลา

Purkinje และนักเรียนของเขา (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง G. Valentin ควรได้รับการเน้นย้ำ) เปิดเผยในรูปแบบแรกและทั่วไปที่สุดเกี่ยวกับโครงสร้างระดับจุลภาคของเนื้อเยื่อและอวัยวะของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (รวมถึงมนุษย์) Purkinje และ Valentin เปรียบเทียบเซลล์พืชแต่ละเซลล์กับโครงสร้างเนื้อเยื่อด้วยกล้องจุลทรรศน์ของสัตว์ ซึ่ง Purkinje มักเรียกว่า "ธัญพืช" (สำหรับโครงสร้างของสัตว์บางชนิดที่โรงเรียนของเขาใช้คำว่า "เซลล์")

ในปี ค.ศ. 1837 Purkinje ได้บรรยายหลายครั้งในกรุงปราก เขาได้รายงานข้อสังเกตของเขาเกี่ยวกับโครงสร้างของต่อมในกระเพาะอาหาร ระบบประสาท ฯลฯ ตารางที่แนบมากับรายงานของเขาให้ภาพที่ชัดเจนของเนื้อเยื่อเซลล์ของสัตว์บางส่วน อย่างไรก็ตาม Purkinje ไม่สามารถสร้างความคล้ายคลึงกันระหว่างเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ได้:

ประการแรก เขาเข้าใจเซลล์หรือนิวเคลียสของเซลล์โดยใช้เมล็ดพืช

ประการที่สอง คำว่า "เซลล์" เข้าใจตามตัวอักษรว่าเป็น "พื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยกำแพง"

Purkinje ดำเนินการเปรียบเทียบเซลล์พืชและ "ธัญพืช" ของสัตว์ในแง่ของการเปรียบเทียบ ไม่ใช่ homology ของโครงสร้างเหล่านี้ (ทำความเข้าใจคำว่า "analogy" และ "homology" ในความหมายสมัยใหม่)

โรงเรียนของ Müller และงานของ Schwann

โรงเรียนแห่งที่สองที่ศึกษาโครงสร้างจุลทรรศน์ของเนื้อเยื่อสัตว์คือห้องปฏิบัติการ โยฮันเนส มุลเลอร์ในกรุงเบอร์ลิน มึลเลอร์ศึกษาโครงสร้างด้วยกล้องจุลทรรศน์ของเอ็นหลัง (notochord); นักเรียนของเขา เฮ็นเลตีพิมพ์ผลการศึกษาเกี่ยวกับเยื่อบุผิวในลำไส้ซึ่งเขาได้อธิบายประเภทต่างๆและโครงสร้างเซลล์ของมัน

การวิจัยแบบคลาสสิกของ Theodor Schwann ดำเนินการที่นี่ โดยวางรากฐานสำหรับทฤษฎีเซลล์ งานของ Schwann ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากโรงเรียน Purkinje และ เฮ็นเล- ชวานน์พบหลักการที่ถูกต้องในการเปรียบเทียบเซลล์พืชและโครงสร้างจุลภาคเบื้องต้นของสัตว์ ชวานน์สามารถสร้างความคล้ายคลึงและพิสูจน์ความสอดคล้องในโครงสร้างและการเจริญเติบโตของโครงสร้างจุลทรรศน์เบื้องต้นของพืชและสัตว์ได้

ความสำคัญของนิวเคลียสในเซลล์ชวานน์ได้รับแจ้งจากการวิจัยของ Matthias Schleiden ผู้ตีพิมพ์ผลงานของเขาเรื่อง "Materials on Phytogenesis" ในปี 1838 ดังนั้นชไลเดนจึงมักถูกเรียกว่าเป็นผู้เขียนร่วมของทฤษฎีเซลล์ แนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีเซลล์ - ความสอดคล้องของเซลล์พืชและโครงสร้างเบื้องต้นของสัตว์ - เป็นสิ่งแปลกปลอมสำหรับชไลเดน เขากำหนดทฤษฎีการสร้างเซลล์ใหม่จากสสารที่ไม่มีโครงสร้าง ประการแรก นิวคลีโอลัสควบแน่นจากรายละเอียดที่เล็กที่สุด และรอบๆ นิวเคลียสก็ก่อตัวขึ้นซึ่งเป็นผู้สร้างเซลล์ (ไซโตบลาสต์) อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้มีพื้นฐานมาจากข้อเท็จจริงที่ไม่ถูกต้อง

ในปี พ.ศ. 2381 Schwann ได้ตีพิมพ์รายงานเบื้องต้น 3 ฉบับและในปี พ.ศ. 2382 มีงานคลาสสิกของเขาเรื่อง "การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์เกี่ยวกับการโต้ตอบในโครงสร้างและการเจริญเติบโตของสัตว์และพืช" ปรากฏขึ้นชื่อที่แสดงถึงแนวคิดหลักของทฤษฎีเซลล์:

ในส่วนแรกของหนังสือ เขาตรวจสอบโครงสร้างของโนโทคอร์ดและกระดูกอ่อน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างเบื้องต้น - เซลล์ - พัฒนาในลักษณะเดียวกัน เขายังพิสูจน์อีกว่าโครงสร้างจุลทรรศน์ของเนื้อเยื่อและอวัยวะอื่นๆ ของร่างกายสัตว์ก็เป็นเซลล์เช่นกัน ซึ่งเทียบได้กับเซลล์กระดูกอ่อนและโนโตคอร์ด

ส่วนที่สองของหนังสือเปรียบเทียบเซลล์พืชและเซลล์สัตว์และแสดงความสอดคล้องกัน

ในส่วนที่สาม จะมีการพัฒนาตำแหน่งทางทฤษฎีและกำหนดหลักการของทฤษฎีเซลล์ เป็นงานวิจัยของชวานน์ที่ทำให้ทฤษฎีเซลล์เป็นทางการและพิสูจน์ (ในระดับความรู้ในเวลานั้น) ความสามัคคีของโครงสร้างเบื้องต้นของสัตว์และพืช ข้อผิดพลาดหลักของชวานน์คือความคิดเห็นที่เขาแสดงต่อชไลเดน เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของเซลล์ที่เกิดจากสสารที่ไม่ใช่เซลล์ที่ไม่มีโครงสร้าง

โครงสร้างของสัตว์ก็เหมือนกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่มีพื้นฐานมาจากเซลล์ เป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งส่วนประกอบต่างๆเชื่อมโยงกันผ่านปฏิกิริยาทางชีวเคมีต่างๆ โครงสร้างที่แน่นอนของเซลล์นั้น ๆ ขึ้นอยู่กับการทำงานที่มันทำในร่างกาย

เซลล์ของพืช สัตว์ และเชื้อรา (ยูคาริโอตทั้งหมด) มีแผนโครงสร้างทั่วไป พวกมันมีเยื่อหุ้มเซลล์ นิวเคลียสที่มีนิวเคลียส ไมโตคอนเดรีย ไรโบโซม ตาข่ายเอนโดพลาสมิก และออร์แกเนลล์และโครงสร้างอื่น ๆ อีกจำนวนหนึ่ง อย่างไรก็ตาม แม้จะมีความคล้ายคลึงกัน แต่เซลล์สัตว์ก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเองที่แยกความแตกต่างจากทั้งเซลล์พืชและเชื้อรา

ครอบคลุมเฉพาะเซลล์สัตว์เท่านั้น เยื่อหุ้มเซลล์- พวกมันไม่มีทั้งผนังเซลล์เซลลูโลส (เหมือนพืช) หรือผนังเซลล์ไคติน (เหมือนเชื้อรา) ผนังเซลล์มีความแข็ง ดังนั้นในอีกด้านหนึ่ง มันให้โครงกระดูกภายนอก (รองรับ) แก่เซลล์ แต่ในทางกลับกัน มันไม่อนุญาตให้เซลล์พืชและเชื้อราดูดซับสารโดยการจับ (phagocytosis และ pinocytosis) พวกเขาดูดพวกเขา เซลล์สัตว์สามารถรับสารอาหารด้วยวิธีนี้ได้ เยื่อหุ้มเซลล์มีความยืดหยุ่นซึ่งทำให้สามารถเปลี่ยนรูปร่างของเซลล์ได้ในระดับหนึ่ง

โดยทั่วไปเซลล์สัตว์จะมีขนาดเล็กกว่าเซลล์พืชและเชื้อรา

ไซโตพลาสซึม- นี่คือปริมาณของเหลวภายในเซลล์ มีความหนืดเนื่องจากเป็นสารละลายของสาร การเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องของไซโตพลาสซึมทำให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนที่ของสารและส่วนประกอบของเซลล์ สิ่งนี้ส่งเสริมให้เกิดปฏิกิริยาเคมีต่างๆ

จุดศูนย์กลางในห้องขังสัตว์นั้นถูกครอบครองโดยขนาดใหญ่หนึ่งแห่ง แกนกลาง- นิวเคลียสมีเยื่อหุ้มของตัวเอง (เปลือกนิวเคลียร์) แยกเนื้อหาออกจากเนื้อหาของไซโตพลาสซึม เยื่อหุ้มนิวเคลียสมีรูพรุนซึ่งมีการลำเลียงสารและโครงสร้างเซลล์เกิดขึ้น ภายในนิวเคลียสมีน้ำนิวเคลียร์ (องค์ประกอบของมันค่อนข้างแตกต่างจากไซโตพลาสซึม) นิวเคลียสและ โครโมโซม- เมื่อเซลล์แบ่งตัว โครโมโซมจะขดตัวและสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ในเซลล์ที่ไม่มีการแบ่งตัว โครโมโซมจะมีลักษณะคล้ายเกลียว พวกเขาอยู่ใน "สภาพการทำงาน" ในเวลานี้ พวกมันสังเคราะห์ RNA ประเภทต่างๆ ซึ่งต่อมารับประกันการสังเคราะห์โปรตีน โครโมโซมเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม นี่คือรหัสซึ่งการดำเนินการจะกำหนดกิจกรรมชีวิตของเซลล์ และจะถูกส่งไปยังเซลล์ลูกเมื่อเซลล์แม่แบ่งตัว

Mitochondria, endoplasmic reticulum (ER) และ Golgi complex ก็มีเยื่อหุ้มเซลล์เช่นกัน ใน ไมโตคอนเดรียการสังเคราะห์ ATP (adenosine triphosphoric acid) เกิดขึ้น พลังงานจำนวนมากถูกเก็บไว้ในการเชื่อมต่อของเธอ เมื่อพลังงานนี้จำเป็นต่อชีวิตของเซลล์ ATP จะค่อยๆ ถูกสลายเพื่อปล่อยพลังงานออกมา บน กำไรต่อหุ้นมักจะพบ ไรโบโซมการสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นกับพวกมัน ผ่านช่อง EPS มีโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตไหลออกมา กอลจิคอมเพล็กซ์โดยที่สารเหล่านี้จะสะสมและปล่อยออกมาในรูปของหยดที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนตามความจำเป็น

ไรโบโซมไม่มีเยื่อหุ้ม ไรโบโซมเป็นส่วนประกอบที่เก่าแก่ที่สุดชิ้นหนึ่งของเซลล์ เช่นเดียวกับแบคทีเรีย เซลล์แบคทีเรียไม่มีโครงสร้างเมมเบรนที่แท้จริงต่างจากยูคาริโอต

ในเซลล์สัตว์ก็มี ไลโซโซมซึ่งมีสารที่สลายสารอินทรีย์ที่เซลล์ดูดซึม

เซลล์สัตว์ต่างจากเซลล์พืชตรงที่ไม่มีพลาสติด รวมถึงคลอโรพลาสต์ด้วย เป็นผลให้เซลล์สัตว์ไม่สามารถได้รับสารอาหารแบบออโตโทรฟิก แต่ให้อาหารแบบเฮเทอโรโทรฟิก

ในเซลล์สัตว์ มีเซนทริโอล (ศูนย์กลางเซลล์) ซึ่งรับประกันการก่อตัวของแกนหมุนและความแตกต่างของโครโมโซมในระหว่างการแบ่งเซลล์ เซลล์พืชไม่มีโครงสร้างเซลล์เช่นนี้