เซลล์คืออะไร?

มนุษย์ประกอบด้วยเซลล์หลายล้านล้านเซลล์ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของชีวิตบนโลก ในบทความนี้เราจะอธิบายโครงสร้างบางส่วนที่พบในเซลล์และอธิบายถึงเซลล์หลายประเภทที่พบในร่างกายของเรา

เซลล์สามารถคิดได้ว่าเป็นบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็กที่ประกอบด้วยโรงงานโกดังระบบขนส่งและโรงไฟฟ้า พวกมันทำหน้าที่ของตัวเองสร้างพลังงานของตัวเองและจำลองตัวเอง - เซลล์เป็นหน่วยชีวิตที่เล็กที่สุดที่สามารถจำลองได้

อย่างไรก็ตามเซลล์ยังสื่อสารกันและเชื่อมต่อเพื่อสร้างสัตว์ที่มั่นคงและติดกันได้ดี เซลล์สร้างเนื้อเยื่อซึ่งเป็นอวัยวะ และอวัยวะต่างๆทำงานร่วมกันเพื่อให้สิ่งมีชีวิตมีชีวิต

Robert Hook ค้นพบเซลล์ครั้งแรกในปี 1665 เขาตั้งชื่อให้พวกมันเพราะมันคล้ายกับ เชลล่า (ภาษาละตินสำหรับ "ห้องเล็ก ๆ ") ที่พระสงฆ์อาศัยอยู่ในอาราม

ภายในเซลล์

เซลล์ประเภทต่างๆอาจมีลักษณะที่แตกต่างกันอย่างมากและมีบทบาทที่แตกต่างกันมากภายในร่างกาย

ตัวอย่างเช่นเซลล์อสุจิมีลักษณะคล้ายลูกอ๊อดเซลล์ไข่ของตัวเมียมีลักษณะเป็นทรงกลมและเซลล์ประสาทมีลักษณะเป็นท่อบาง ๆ

แม้จะมีความแตกต่างกัน แต่ก็มักจะมีโครงสร้างบางอย่างร่วมกัน สิ่งเหล่านี้เรียกว่าออร์แกเนลล์ (อวัยวะเล็ก ๆ ) ด้านล่างนี้คือบางส่วนที่สำคัญที่สุด:

แผนภาพที่เรียบง่ายของเซลล์มนุษย์

นิวเคลียส

นิวเคลียสสามารถคิดได้ว่าเป็นสำนักงานใหญ่ของเซลล์ โดยปกติจะมีนิวเคลียสหนึ่งนิวเคลียสต่อเซลล์ แต่ก็ไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไปเช่นเซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างจะมีสองเซลล์ นิวเคลียสประกอบด้วยดีเอ็นเอส่วนใหญ่ของเซลล์ (ส่วนเล็ก ๆ อยู่ในไมโตคอนเดรียดูด้านล่าง) นิวเคลียสส่งข้อความเพื่อบอกให้เซลล์เติบโตแบ่งตัวหรือตาย

นิวเคลียสถูกแยกออกจากส่วนที่เหลือของเซลล์ด้วยเมมเบรนที่เรียกว่าซองนิวเคลียร์ รูขุมขนนิวเคลียร์ภายในเมมเบรนอนุญาตให้ผ่านโมเลกุลและไอออนขนาดเล็กในขณะที่โมเลกุลขนาดใหญ่ต้องการโปรตีนในการขนส่งเพื่อช่วย

เมมเบรนพลาสม่า

เพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละเซลล์ยังคงแยกจากเพื่อนบ้านมันจะถูกห่อหุ้มด้วยเมมเบรนพิเศษที่เรียกว่าเมมเบรนของพลาสมา เมมเบรนนี้ส่วนใหญ่ทำจากฟอสโฟลิปิดซึ่งป้องกันไม่ให้สารที่เป็นน้ำเข้าสู่เซลล์ พลาสมาเมมเบรนประกอบด้วยตัวรับหลายชนิดซึ่งทำหน้าที่หลายอย่างรวมถึง:

• ผู้เฝ้าประตู: ตัวรับบางตัวอนุญาตให้โมเลกุลบางตัวผ่านและหยุดคนอื่น ๆ
• เครื่องหมาย: ตัวรับเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นป้ายชื่อเพื่อแจ้งระบบภูมิคุ้มกันว่าเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตไม่ใช่ผู้รุกรานจากต่างประเทศ
• ผู้สื่อสาร: ตัวรับบางตัวช่วยให้เซลล์สื่อสารกับเซลล์อื่นและสิ่งแวดล้อม
• ตัวยึด: ตัวรับบางตัวช่วยผูกเซลล์กับเพื่อนบ้าน

ไซโทพลาซึม

ไซโทพลาซึมคือภายในของเซลล์ที่ล้อมรอบนิวเคลียสและมีน้ำประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ ประกอบด้วยออร์แกเนลล์และของเหลวคล้ายวุ้นที่เรียกว่าไซโตซอล ปฏิกิริยาสำคัญหลายอย่างที่เกิดขึ้นในเซลล์เกิดขึ้นในไซโทพลาสซึม

ไลโซโซมและเพอรอกซิโซม

ทั้งไลโซโซมและเพอรอกซิโซมเป็นถุงของเอนไซม์ ไลโซโซมมีเอนไซม์ที่สลายโมเลกุลขนาดใหญ่รวมทั้งส่วนเก่าของเซลล์และสิ่งแปลกปลอม เพอรอกซิโซมมีเอนไซม์ที่ทำลายวัสดุที่เป็นพิษรวมทั้งเปอร์ออกไซด์

Cytoskeleton

โครงร่างโครงกระดูกถือได้ว่าเป็นโครงร่างของเซลล์ ช่วยรักษารูปร่างที่ถูกต้อง อย่างไรก็ตามโครงร่างโครงกระดูกมีความยืดหยุ่นแตกต่างจากโครงนั่งร้านทั่วไป มันมีบทบาทในการแบ่งเซลล์และการเคลื่อนที่ของเซลล์เช่นความสามารถของเซลล์บางเซลล์ในการเคลื่อนที่เช่นเซลล์อสุจิเป็นต้น

โครงกระดูกยังช่วยในการส่งสัญญาณของเซลล์ผ่านการมีส่วนร่วมในการดูดซึมวัสดุจากภายนอกเซลล์ (endocytosis) และเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้ายวัสดุรอบ ๆ ภายในเซลล์

เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม

เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) ประมวลผลโมเลกุลภายในเซลล์และช่วยขนส่งไปยังจุดหมายปลายทางสุดท้าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันสังเคราะห์พับดัดแปลงและขนส่งโปรตีน

ER ประกอบด้วยถุงที่มีความยาวเรียกว่า cisternae ซึ่งยึดเข้าด้วยกันโดยโครงร่างโครงกระดูก มีสองประเภท: ER หยาบและ ER แบบเรียบ

อุปกรณ์ Golgi

เมื่อโมเลกุลได้รับการประมวลผลโดย ER แล้วพวกมันจะเดินทางไปยังเครื่องมือ Golgi บางครั้งอุปกรณ์ Golgi ถือเป็นที่ทำการไปรษณีย์ของห้องขังซึ่งมีการบรรจุสินค้าและติดฉลาก เมื่อวัสดุออกไปแล้วอาจนำไปใช้ภายในเซลล์หรือนำออกนอกเซลล์เพื่อใช้ที่อื่น

ไมโตคอนเดรีย

ไมโตคอนเดรียมักเรียกกันว่าโรงไฟฟ้าของเซลล์ไมโตคอนเดรียช่วยเปลี่ยนพลังงานจากอาหารที่เรากินให้เป็นพลังงานที่เซลล์สามารถนำไปใช้ได้ - อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) อย่างไรก็ตามไมโทคอนเดรียมีงานอื่น ๆ อีกมากมายรวมถึงการจัดเก็บแคลเซียมและบทบาทในการตายของเซลล์ (การตายของเซลล์)

ไรโบโซม

ในนิวเคลียส DNA จะถูกถ่ายทอดเป็น RNA (ribonucleic acid) ซึ่งเป็นโมเลกุลที่คล้ายกับ DNA ซึ่งมีข้อความเดียวกัน ไรโบโซมอ่าน RNA และแปลเป็นโปรตีนโดยการเกาะกันของกรดอะมิโนตามลำดับที่กำหนดโดย RNA

ไรโบโซมบางตัวลอยอย่างอิสระในไซโทพลาซึม คนอื่น ๆ ติดอยู่กับ ER

การแบ่งเซลล์

การแบ่งเซลล์เป็นไปอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิตของเรา

ร่างกายของเรามีการเปลี่ยนเซลล์อย่างต่อเนื่อง เซลล์จำเป็นต้องแบ่งตัวด้วยสาเหตุหลายประการรวมถึงการเติบโตของสิ่งมีชีวิตและเพื่อเติมเต็มช่องว่างที่เหลือจากเซลล์ที่ตายแล้วและถูกทำลายหลังจากการบาดเจ็บเป็นต้น

การแบ่งเซลล์มีสองประเภท: ไมโทซิสและไมโอซิส

ไมโทซิส

ไมโทซิสเป็นวิธีที่เซลล์ส่วนใหญ่ในร่างกายแบ่งตัว เซลล์“ พาเรนต์” แบ่งออกเป็นเซลล์“ ลูกสาว” สองเซลล์

เซลล์ลูกสาวทั้งสองมีโครโมโซมเหมือนกันและเป็นพ่อแม่ พวกเขาเรียกว่า diploid เนื่องจากมีโครโมโซมที่สมบูรณ์สองชุด

ไมโอซิส

ไมโอซิสสร้างเซลล์เพศเช่นสเปิร์มตัวผู้และเซลล์ไข่ของตัวเมีย ในไมโอซิสโครโมโซมแต่ละตัวจะแตกออกเล็กน้อยและเกาะติดกับโครโมโซมอื่น สิ่งนี้เรียกว่าการรวมตัวกันใหม่ทางพันธุกรรม

ซึ่งหมายความว่าเซลล์ใหม่แต่ละเซลล์มีชุดข้อมูลทางพันธุกรรมที่ไม่ซ้ำกัน เป็นกระบวนการนี้ที่ช่วยให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรม

ดังนั้นโดยสรุปไมโทซิสช่วยให้เราเติบโตและไมโอซิสทำให้แน่ใจว่าเราทุกคนไม่เหมือนใคร

ประเภทของเซลล์

เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนของร่างกายมนุษย์จึงไม่น่าแปลกใจเลยที่มีเซลล์หลายร้อยชนิด ด้านล่างนี้เป็นการเลือกประเภทเซลล์ของมนุษย์เล็กน้อย:

เซลล์ต้นกำเนิด

เซลล์ต้นกำเนิดเป็นเซลล์ที่ยังเลือกไม่ได้ว่าจะกลายเป็นอะไร บางชนิดแยกความแตกต่างให้กลายเป็นเซลล์บางชนิดและบางชนิดแบ่งตัวเพื่อสร้างเซลล์ต้นกำเนิดเพิ่มขึ้น พบได้ทั้งในตัวอ่อนและเนื้อเยื่อของผู้ใหญ่บางชนิดเช่นไขกระดูก

เซลล์กระดูก

เซลล์กระดูกมีอย่างน้อยสามประเภทหลัก:

• Osteoclasts ซึ่งละลายกระดูก
• Osteoblasts ซึ่งสร้างกระดูกใหม่
• Osteocytes ซึ่งล้อมรอบด้วยกระดูกและช่วยสื่อสารกับเซลล์กระดูกอื่น ๆ

เซลล์เม็ดเลือด

เซลล์เม็ดเลือดมีสามประเภทหลัก:

• เซลล์เม็ดเลือดแดงซึ่งทำหน้าที่นำออกซิเจนไปทั่วร่างกาย
• เซลล์เม็ดเลือดขาวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกัน
• เกล็ดเลือดซึ่งช่วยให้เลือดแข็งตัวเพื่อป้องกันการสูญเสียเลือดหลังจากได้รับบาดเจ็บ

เซลล์กล้ามเนื้อ

เรียกอีกอย่างว่าไมโอไซต์เซลล์กล้ามเนื้อมีความยาวเซลล์ท่อ เซลล์กล้ามเนื้อมีความสำคัญต่อการทำงานที่หลากหลายรวมถึงการเคลื่อนไหวการรองรับและการทำงานภายในเช่นการบีบตัว - การเคลื่อนที่ของอาหารไปตามลำไส้

เซลล์อสุจิ

สเปิร์มเป็นเซลล์ที่มีขนาดเล็กที่สุดของมนุษย์

เซลล์รูปลูกอ๊อดเหล่านี้มีขนาดเล็กที่สุดในร่างกายมนุษย์

พวกมันเคลื่อนไหวได้หมายความว่าพวกมันเคลื่อนไหวได้ พวกมันบรรลุการเคลื่อนไหวนี้โดยใช้หาง (แฟลเจลลัม) ซึ่งเต็มไปด้วยไมโทคอนเดรียที่ให้พลังงาน

เซลล์อสุจิไม่สามารถแบ่งตัวได้ พวกเขามีเพียงหนึ่งสำเนาของโครโมโซมแต่ละตัว (haploid) ซึ่งแตกต่างจากเซลล์ส่วนใหญ่ซึ่งมีสำเนาสองชุด (ซ้ำ)

เซลล์ไข่ตัวเมีย

เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์อสุจิแล้วเซลล์ไข่ของผู้หญิงนั้นมีขนาดใหญ่ยักษ์ มันเป็นเซลล์ของมนุษย์ที่ใหญ่ที่สุด เซลล์ไข่ยังเป็นแบบเดี่ยวเพื่อให้ DNA จากอสุจิและไข่สามารถรวมกันเพื่อสร้างเซลล์ซ้ำได้

เซลล์ไขมัน

เซลล์ไขมันเรียกอีกอย่างว่า adipocytes และเป็นองค์ประกอบหลักในเนื้อเยื่อไขมัน ประกอบด้วยไขมันที่เก็บไว้เรียกว่าไตรกลีเซอไรด์ซึ่งสามารถใช้เป็นพลังงานได้เมื่อจำเป็น เมื่อใช้ไตรกลีเซอไรด์หมดเซลล์ไขมันก็จะหดตัว Adipocytes ยังผลิตฮอร์โมนบางชนิด

เซลล์ประสาท

เซลล์ประสาทเป็นระบบการสื่อสารของร่างกาย เรียกอีกอย่างว่าเซลล์ประสาทประกอบด้วยสองส่วนสำคัญคือร่างกายของเซลล์และกระบวนการของเส้นประสาท ส่วนกลางลำตัวประกอบด้วยนิวเคลียสและออร์แกเนลล์อื่น ๆ และกระบวนการของเส้นประสาท (แอกซอนหรือเดนไดรต์) ทำงานเหมือนนิ้วมือยาวส่งข้อความได้ไกลและกว้าง แอกซอนเหล่านี้บางตัวอาจมีความยาวมากกว่า 1 เมตร

โดยสังเขป

เซลล์มีความน่าสนใจและมีความหลากหลาย ในแง่หนึ่งพวกเขาเป็นเมืองอิสระที่ทำหน้าที่เพียงอย่างเดียวโดยผลิตพลังงานและโปรตีนของตัวเอง ในอีกแง่หนึ่งพวกมันเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายเซลล์ขนาดใหญ่ที่สร้างเนื้อเยื่ออวัยวะและตัวเรา