โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์

เซลล์สิ่งมีชีวิต (Cell)

เซลล์ (CELL) หมายถึง หน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต ที่สามารถแสดงความมีชีวิตได้ โดยเซลล์จะมีอยู่ในทุกๆ ส่วนของสิ่งมีชีวิต เพื่อทำหน้าที่ต่างๆ แตกต่างกันไป เซลล์แต่ละส่วนจะมีรูปร่างแตกต่างกัน ตามแต่หน้าที่และชนิดของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ เซลล์เป็นจุดกำเนิดของสิ่งมีชีวิต เป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิตและได้วิวัฒนาการเปลี่ยนเป็นสิ่งมีชีวิตหลายชนิดทั้งพืชและสัตว์ สิ่งที่แสดงถึงความมีชีวิตของเซลล์คือ สามารถขยายพันธุ์ และมีการเจริญได้ เซลล์พืชและเซลล์สัตว์จะมีองค์ประกอบระดับโมเลกุลแตกต่างกัน โครงสร้างและการทำงานของเซลล์เป็นผลมาจากการทำงานของยีน และสภาวะแวดล้อม

             

กาลิเลอิ กาลิเลโอ                                                                กล้องจุลทรรศน์ของกาลิเลโอ

       ทฤษฎีเซลล์ถูกพัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2382 (ค.ศ. 1839) โดยแมตเทียส จาคอบ ชไนเดอร์  (Matthias Jakob Schleiden) และ ทีโอดอร์ ชวานน์ (Theodor Schwann) ได้อธิบายว่า สิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์หนึ่งเซลล์หรือมากกว่า เซลล์ทั้งหมดมีกำเนิดมาจากเซลล์แรกเริ่ม (preexisting cells) ระบบการทำงานเพื่อความอยู่รอดของสิ่งที่มีชีวิตทั้งหมดเกิดขึ้นภายในเซลล์ และภายในเซลล์ยังประกอบด้วยข้อมูลทางพันธุกรรม (hereditary information) ซึ่งจำเป็นสำหรับการควบคุมการทำงานของเซลล์ และการส่งต่อข้อมูลทางพันธุกรรมไปยังเซลล์รุ่นต่อไป

                                    

                            Theodor Schwann                                                                 Matthias Jakob Schleiden

               December 7,1810 - January 11, 1882                                        April 5, 1804 - June 23, 1881 

        German physiologist, histologist and cytologist                                           German botanist

ทฤษฎีเซลล์ในปัจจุบันครอบคลุมถึงใจความที่สำคัญ  3  ประการ คือ

     1. สิ่งมีชีวิตทั้งหลายอาจมีเพียงเซลล์เดียว หรือหลายเซลล์ซึ่งภายในมีสารพันธุกรรมและมีกระบวนการเมทาบอลิซึม ทำให้สิ่งมีชีวิตดำรงชีวิตอยู่ได้

     2. เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานที่เล็กทีสุดของสิ่งมีชีวิตที่มีการจัดระบบการทำงานภายในโครงสร้างของเซลล์

     3. เซลล์มีกำเนิดมาจากเซลล์แรกเริ่ม เซลล์เกิดจากการแบ่งตัวของเซลล์เดิม แม้ว่าชีวิตแรกเริ่มจะมีวิวัฒนาการมาจากสิ่งไม่มีชีวิต แต่นักชีววิทยายังคงถือว่าการเพิ่มขึ้นของจำนวนเซลล์เป็นผลสืบเนื่องมาจากเซลล์รุ่นก่อน

หน่วยที่ใช้ในการวัดขนาดของเซลล์

                                          1 เมตร (metre)  =   100     เซนติเมตร (centimetres) หรือ       

                                                                                =   1,000  มิลลิเมตร (millimetres)

                                             1 มิลลิเมตร      =   1,000  ไมโครเมตร (micrometres) หรือ

                                                                                 =   1,000  ไมครอน (micron)

                                                                =   1/10    เซนติเมตร

                                                                =   10^-1    เซนติเมตร

                                                                 =   10^-3    เมตร 

                                          1 ไมโครเมตร     =   1,000  นาโนเมตร (nanometres) หรือ     

                                                                     =   1,000  มิลลิไมครอน (millimicron) 

                                                                     =   10^-4    เซนติเมตร  

                                                                     =   10^-6    เมตร 

                                          1 นาโนเมตร       =   10      อังสตรอม (Angstrom, °A)

                                                                      =   10^-7    เซนติเมตร  

                                                                     =   10^-9    เมตร 

                                         1  อังสตรอม       =   10^-8    เซนติเมตร  

                                                                     =   10^-10    เมตร 

ชนิดของเซลล์  

             สิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยเซลล์นั้นสามารถแยกชนิดของเซลล์ได้เป็น 2 กลุ่ม ตามลักษณะขนาดนิวเคลียส คือ

          1. เซลล์โปรคาริโอต (prokaryotic cell) เป็นเซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส มีแต่สารพันธุกรรม สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้แก่ ริกเก็ตเซีย แบคทีเรีย และสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน

      

2. เซลล์ยูคาริโอต (eukaryotic cell) เป็นเซลล์ที่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส หุ้มสารพันธุกรรม สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้แก่ ยีสต์ ราชนิดต่างๆ โปรโตซัว สาหร่ายชนิดอื่นๆ (ที่ไม่ใช่สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน) พืช และสัตว์ชนิดต่างๆ

 

โครงสร้างที่ทำหน้าที่ห่อหุ้มเซลล์

      1. ผนังเซลล์ (Cell wall)  เป็นโครงสร้างที่แข็งแกร่ง ห่อหุ้มเซลล์ ป้องกันไม่ให้ของเหลวต่างๆ ภายในเซลล์ได้รับอันตราย พบในเซลล์พืช และแบคทีเรีย องค์ประกอบทางเคมีเป็น เซลลูโลส (cellulose) เป็นส่วนมาก และมีสารโปรตีนและลิกนิน (lignin) บ้าง เซลล์สัตว์ไม่มีผนังเซลล์แต่จะมี extracellular matrix (ECM) แทน ECM ประกอบไปด้วย สารพวก glycoproteins เช่น collagen , proteoglycan complex และ fibronectin รวมทั้งคาร์โบไฮเดรทสายสั้นๆ ฝังอยู่ที่เยื่อหุ้มเซลล์ เซลล์แต่ละชนิดจะมี ECM ที่มีโครงสร้างและองค์ประกอบแตกต่างกันไปตามหน้าที่ของเซลล์นั้นๆ ECM ทำหน้าที่ในการ support , adhesion , movement และ regulation

2. เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane)   ลักษณะเป็นเยื่อบางๆ ห่อหุ้มทุกสิ่งทุกอย่างภายในเซลล์ ทำหน้าที่ป้องกันการรั่วไหลของสารประกอบต่างๆ ภายในเซลล์ คัดเลือกสารอาหารและสารอื่นที่จะเข้าหรือออกจากเซลล์ (semipermeable membrane) องค์ประกอบทางเคมี คือโปรตีน และไขมัน ปัจจุบันนี้เชื่อกันว่ามีโครงสร้างเป็นแบบ Fluid Mosaic Membrane

การรักษาดุลยภาพของเซลล์ 

   กลไกการลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์

   แบ่งเป็น  2 ประเภท  โดยอาศัยพลังงานเป็นเกณฑ์ในการแบ่ง

     1. การลำเลียงสารโดยไม่อาศัยพลังงาน   (passive transport

     2. การลำเลียงสารโดยอาศัยพลังงาน  (active transport)

การลำเลียงสารโดยไม่อาศัยพลังงาน   (passive transport)

การแพร่ (Diffusion)

          การเคลื่อนที่ของโมเลกุลหรืออิออน ซึ่งจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความหนาแน่นของโมเลกุลที่มากกว่า ไปยังบริเวณที่มีความหนาแน่นของโมเลกุลที่น้อยกว่า จนกระทั่งความหนาแน่นของโมเลกุลของสารเกิดความสมดุล คือ ความหนาแน่นของโมเลกุลเท่ากันจึงหยุดแพร่

         การแพร่เกิดจากพลังงานจลน์ (kinetic energy) ของโมเลกุลหรือไอออนของสาร บริเวณที่มีความเข้มข้นมากโมเลกุลหรือไอออนก็มีโอกาสชนกันมาก ทำให้โมเลกุลกระจายไปยังบริเวณอื่นๆ ที่มีความเข้มข้นของโมเลกุลหรือไอออนเท่ากัน จึงเรียกว่า ภาวะสมดุลของการแพร่ (diffusion equilibrium)  

 

        สารที่จะแพร่ได้ต้องอยู่ในสภาวะโมเลกุลหรืออิออนที่เคลื่อนที่ได้ เช่น  สภาวะแก๊สหรือของเหลวหรืออนุภาคของแข็งที่แขวนลอยในตัวกลางที่เป็นของเหลว

         ต้องอาศัยพลังงานจลน์ที่อยู่ในโมเลกุลหรืออิออนในการแพร่

        การแพร่ของอนุภาคของแข็งในตัวกลางที่เป็นของเหลว จะอาศัยพลังงานจลน์ของของเหลวที่กระแทกโมเลกุลของของแข็งตลอดเวลา

        เกิดขึ้นเมื่อมีโมเลกุลหรืออิออนของสารในที่ 2 แห่งหนาแน่นไม่เท่ากัน ซึ่งจะเกิดการแพร่จากบริเวณที่หนาแน่นมากไปยังบริเวณที่หนาแน่นน้อยกว่า

       โมเลกุลของสารที่อยู่กันอย่างหนาแน่นจะชนกันเอง และกระแทกให้โมเลกุลรอบนอกเคลื่อนที่ออกไปจากบริเวณที่หนาแน่นมาก กระจายออกไปเรื่อยๆ

ปัจจัยที่มีผลต่อการแพร่ 

          1. อุณหภูมิ ในขณะที่อุณหภูมิสูง โมเลกุลของสารมีพลังงานจลน์มากขึ้น ทำให้โมเลกุลเหล่านี้เคลื่อนที่ได้เร็วกว่า เมื่ออุณหภูมิต่ำ การแพร่จึงเกิดขึ้นได้เร็ว

          2. ความแตกต่างของความเข้มข้น ถ้าหากมีความเข้มข้นของสาร 2 บริเวณแตกต่างกันมาก จะทำให้การแพร่เกิดขึ้นได้เร็วขึ้นด้วย

          3. ขนาดของโมเลกุลสาร สารที่มีขนาดโมเลกุลเล็กจะเกิดการแพร่ได้เร็วกว่าสารโมเลกุลใหญ่

          4. ความเข้มข้นและชนิดของสารตัวกลาง สารตัวกลางที่มีความเข้มข้นมากจะมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของตัวกลางมาก ทำให้โมเลกุลของสารเคลื่อนที่ไปได้ยาก แต่ถ้าหากสารตัวกลางมีความเข้มข้นน้อย โมเลกุลของสารก็จะเคลื่อนที่ได้ดีทำให้การแพร่เกิดขึ้นเร็วด้วย

          5. ความดัน   การเพิ่มความดันช่วยให้โมเลกุลหรืออิออนของสารเคลื่อนที่ได้ดีขึ้น

          6.  สิ่งเจือปนอื่นๆ   ที่ปนอยู่ในสารจะเป็นอุปสรรคขัดขวางทำให้การแพร่เกิดได้ช้าลง

          7. การดูดติดของสารอื่น    ถ้าโมเลกุลหรืออิออนของสารที่แพร่ถูกดูดติดด้วยองค์ประกอบของสารต่างๆ จะทำให้ความสามารถในการแพร่ลดลง 

ออสโมซิส (Osmosis)

        การแพร่ของของเหลว (น้ำ) ผ่านเยื่อเลือกผ่าน หรือการแพร่ของน้ำผ่านเยื่อเลือกผ่านจากสารละลายที่เจือจางไปยังสารละลายที่เข้มข้น

             การวัดแรงดันที่เกิดจากกระบวนการออสโมซิส จะใช้เครื่องมือชื่อ ออสโมมิเตอร์ ซึ่งในการทดลองอาจใช้เยื่อชั้นในของเปลือกไข่ หรือกระดาษเซลโลเฟนหุ้มหลอดแก้วที่ใช้วัดความสูงของของเหลว แล้วใส่สารละลาย 2 ชนิด ที่มีความเข้มข้นต่างกัน

ในกระบวนการออสโมซิส จะมีแรงดันที่เกี่ยวข้อง 2 ชนิด คือ

           1. แรงดันเต่ง (turgor pressure)

           2. แรงดันออสโมติก (osmotic pressure) ซึ่งสามารถศึกษาแรงดันดังกล่าวได้จากชุดออสโมมิเตอร์อย่างง่าย  แรงดันเต่ง (turgor pressure) คือแรงดันที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ อันเกิดจากน้ำแพร่เข้าไปในเซลล์ มีหน่วยเป็นบรรยากาศ

            -  จากปฏิบัติการทดลองออสโมมิเตอร์อย่างง่าย แรงดันเต่งวัดได้จากระดับของของเหลวที่ถูกดันขึ้นไปในหลอด เมื่อน้ำแพร่เข้าไปในไข่ แรงดันเต่งจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แต่เมื่อน้ำแพร่เข้าสู่ถึงจุดสมดุลของการแพร่ ระดับน้ำในหลองคงที่ จะได้ว่า

แรงดันเต่งสูงสุด = แรงดันออสโมติกของสารละลาย

             -  ที่สภาวะสมดุลของการแพร่ น้ำจากภายนอกไข่ แพร่เข้าสู่ภายในไข่ เท่ากับน้ำภายในไข่ แพร่ออกสู่ภายนอกไข่

แรงดันออสโมติก (osmotic pressure) เป็นสมบัติเฉพาะของสารละลาย มีหน่วยเป็นบรรยากาศ แรงดันออสโมติกของสารละลาย มีค่าเท่ากับ แรงดันเต่งสูงสุด

แรงดันออสโมติกจะสูงหรือต่ำขึ้นอยู่กับ

              - จำนวนโมเลกุล อิออน หรือ ความเข้มข้น ของตัวถูกละลาย สารละลายที่มีความเข้มข้นสูงจะมีแรงดันออสโมติกมาก สารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ จะมีแรงดันออสโมติกน้อย- น้ำบริสุทธิ์ มีแรงดันออสโมติกต่ำสุด

              - น้ำจะออสโมซิสจากสารละลายที่มีแรงดันออสโมติกต่ำกว่าไปยังสารละลายที่มีแรงดันออสโมติกสูงกว่า

ประโยชน์ของแรงดันเต่ง

          1. ทำให้เซลล์เต่ง

          2. ทำให้เซลล์คงรูปร่างอยู่ได้

          3. ทำให้กิ่งหรือใบพืชแผ่กาง ยอดพืชตั้งตรงถ้าน้ำภายนอกเซลล์มีแรงดันออสโมติกสูงกว่าภายในเซลล์ จะเกิดโมเลกุลของน้ำแพร่จากเซลล์ไปสู่ภายนอกเซลล์ ถ้าเซลล์สูญเสียน้ำแรงดันเต่งจะค่อยๆ ลดลง

ประเภทของสารละลายที่เกี่ยวข้องกับออสโมซิส แบ่งเป็น 3 ชนิด คือ

1. สารละลายไฮเพอร์โทนิก (Hypertonic solution)   สารละลายภายนอกเซลล์มีความเข้มข้นสูง เมื่อเทียบกับความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์ ดังนั้น ถ้าเซลล์อยู่ในสภาวะที่มีสารละลายไฮเปอร์โทนิกอยู่ล้อมรอบ เยื่อหุ้มเซลล์จะหดตัวและเหี่ยวแฟบลง เนื่องจากมีการสูญเสียน้ำออกจากเซลล์ เราเรียกขบวนการแพร่ของน้ำออกมาจาก cytoplasm และมีผลทำให้เซลล์มีปริมาตรเล็กลงนี้ว่า พลาสโมไลซิส (Plasmolysis)

plasmolysis

 2. สารละลายไฮโพโทนิก (Hypotonic solution)  สารละลายภายนอกมีความเข้มข้นต่ำ เมื่อเทียบกับความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์  ดังนั้น ถ้าเซลล์อยู่ในภาวะที่มีสารละลายไฮโพโทนิกล้อมรอบ เซลล์จะขยายขนาด หรือมีปริมาตรเพิ่มขึ้น เนื่องจากเกิดการแพร่ของน้ำ จากสารละลายภายนอกเข้าสู่ภายในเซลล์ และทำให้เซลล์เกิดแรงดันเต่งเพิ่มขึ้น เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า พลาสมอบไทซิส (Plasmoptysis) หรือ เอนโดสโมซิส (Endosmosis)

ผลจากการเกิดพลาสมอบไทซิส ระหว่างเซลล์สัตว์และเซลล์พืช จะแตกต่างกัน คือ

        1) ในกรณีของเซลล์สัตว์  เช่น ถ้านำเซลล์เม็ดเลือดแดงมาใส่ลงในน้ำกลั่น (ไฮโพโทนิก ต่อเซลล์เม็ดเลือดแดง)  น้ำจะแพร่เข้าสู่เซลล์ ทำให้เกิดแรงดันเต่งภายในเซลล์เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามปริมาณน้ำที่แพร่เข้าไป จนถึงจุดหนึ่งจะทำให้เยื่อหุ้มเซลล์แตกออก  การแตกของเซลล์เม็ดเลือดแดง เมื่อแช่อยู่ในสารละลายไฮโปโทนิก เรียกว่า ฮีโมไลซิส (Haemolysis)

       2) ในกรณีของเซลล์พืช เช่น เซลล์ของเยื่อหอม กระบวนการเกิดก็เช่นเดียวกันกับในเซลล์สัตว์ แต่เซลล์พืชจะไม่แตกออก เนื่องจากผนังเซลล์ (cell wall)

3. สารละลายไอโซโทนิก (Isotonic solution)  สารละลายที่มีความเข้มข้นเท่ากับเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์  ดังนั้น เซลล์ที่อยู่ในภาวะที่มีสารละลายไอโซโทนิกล้อมรอบ จึงไม่มีการเปลี่ยนแปลง เกิดขึ้น  ซึ่งมีความสำคัญมากในสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะการคงรูปร่างของเซลล์สัตว์  การที่เม็ดเลือดแดงไหลเวียนอยู่ในน้ำเลือด โดยไม่เหี่ยวแฟบ หรือ พองโตจนแตก

การแพร่แบบฟาซิลิเทต (Facilitated diffusion)

          เป็นการแพร่ของสารที่ไม่สามารถแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้โดยตรง ต้องอาศัยโปรตีนเป็นตัวพา (carrier protein) เช่น กลีเซอรอล กรดอะมิโน และกลูโคส การแพร่แบบนี้ไม่ต้องอาศัยพลังงานและเกิดขึ้นเมื่อมีความแตกต่างระหว่างความเข้มข้นของสารภายนอกกับภายในเซลล์ สารจะเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์จากด้านที่มีความเข้มสูงไปยังด้านที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าเสมอ จนกว่าจะมีความเข้มข้นเท่ากัน การแพร่แบบฟาซิลิเทตมีอัตราเร็วกว่าการแพร่ธรรมดาหลายเท่าตัว เป็นการแพร่ของสารเข้าสู่เซลล์ตรงบริเวณเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีตัวพาซึ่งเป็นสารพวกโปรตีน ตัวพาทำหน้าที่คล้ายประตู เมื่อรับโมเลกุลของสาร ตัวพาจะเปลี่ยนรูปร่าง ทำให้ส่งสารเข้าไปในเซลล์ได้ จากนั้นตัวพาจะคืนสู่สภาพเดิม การแพร่แบบนี้มีอัตราการแพร่เร็วกว่าการแพร่แบบธรรมดามาก ตัวอย่างเช่น การลำเลียงสารที่เซลล์ตับและ เซลล์บุผิวลำไส้เล็ก

เป็นการแพร่ของสารเข้าสู่เซลล์ตรงบริเวณเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีตัวพาซึ่งเป็นสารพวกโปรตีน

    ตัวพาทำหน้าที่คล้ายประตู เมื่อรับโมเลกุลของสาร ตัวพาจะเปลี่ยนรูปร่าง ทำให้ส่งสารเข้าไปในเซลล์ได้ จากนั้นตัวพาจะคืนสู่สภาพเดิม

    การแพร่แบบนี้มีอัตราการแพร่เร็วกว่าการแพร่แบบธรรมดามาก

    ตัวอย่างเช่น การลำเลียงสารที่เซลล์ตับและ เซลล์บุผิวลำไส้เล็ก

การลำเลียงสารโดยอาศัยพลังงาน (Active transport)

        การลำเลียงสารโดยอาศัยพลังงาน  เป็นการลำเลียงสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารน้อยไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารมาก โดยผ่านโปรตีนตัวพา (carrier protein) และเซลล์จะต้องนำพลังงานในรูป ATP (Adenosine triphosphate) ที่ได้จากการสลายสารอาหารมาใช้เพื่อเอาชนะแรงผลักดันที่เกิดจากความแตกต่างระหว่างความเข้มข้นของสาร

ตัวอย่างกระบวนการแอกทีฟทรานสปอร์ต

     - การดูดกลับสารที่ท่อของหน่วยไต

     - การสะสมกลูโคสเพื่อเปลี่ยนรูปเป็นไกลโคเจนของเซลล์ตับ

     - การดูดซึมสารอาหารของเซลล์เยื่อบุผนังลำไส้เล็กเมื่อความเข้มข้นของสารอาหารตํ่ากว่า

     - Na⁺ -K⁺ pump หรือการขับ Na⁺ และการรับ K⁺ ของใยประสาท

     - การลำเลียงแร่ธาตุของเซลล์รากพืชเมื่อความเข้มข้นของแร่ธาตุในดินตํ่ากว่าของเซลล์ราก

การลำเลียงสารขนาดใหญ่โดยการสร้างเป็นถุงจากเยื่อหุ้มเซลล์

การลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์ (Endocytosis)

การลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์ (Endocytosis)

      การนำสารเข้าสู่เซลล์เกิดขึ้นได้ 3 แบบตามชนิดของสารและชนิดของเซลล์  ดังนี้

      1) ฟาโกไซโทซีส (Phagocytosis) หรือ Cell eating การกินของเซลล์  เป็นการนำสารที่เป็นของแข็งหรือเซลล์ขนาดเล็กเข้าสู่เซลล์โดยการยื่นส่วนของ โพรโทพลาซึม ซึ่งเรียกว่า เท้าเทียม (Pseudopodium) ออกไปโอบล้อมอนุภาคของสารแล้วเกิดเป็นถุง (food vacuole) ภายในเซลล์ ได้แก่ การกินอาหารของอะมีบาและเซลล์เม็ดเลือดขาว

การเกิดฟาโกไซโทซีสของเซลล์เม็ดเลือดขาว

      2) พิโนไซโทซิส (Pinocytosis) หรือ Cell drinking การดื่มของเซลล์ เป็นการนำสารที่เป็นของเหลวเข้าสู่เซลล์โดยวิธีการที่เยื่อหุ้มเซลล์เว้าเข้าไปในไซโทพลาซึมทีละน้อยจนกลายเป็นถุง เรียกว่า Pinocytic vesicle ได้แก่ การนำสารเข้าสู่เซลล์เยื่อบุตามท่อของหน่วยไต การนำสารเข้าสู่เยื่อบุลำไส้เล็ก  Pinocytosis

     3) การนำสารเข้าสู่เซลล์โดยอาศัยตัวรับ (receptor-mediated endocytosis) เป็นกระบวนการ endocytosis ที่เกิดขึ้นโดยมีตัวรับ (receptor) บนเยื่อหุ้มเซลล์ ทำหน้าที่จับกับสารทีจะนำเข้าสู่เซลล์ ก่อนที่จะเกิดการเว้าของเยื่อหุ้มเซลล์ สารท่ถูกลำเลียงเข้าสู่เซลล์ โดยวิธีนี้จะต้องมีความจำเพาะในการจับกับตัวรับที่อยู่บนเยื่อห้มเซลล์จึงจะสามารถถูกนำเข้าสู่เซลล์ได้

การลำเลียงสารออกจากเซลล์ (Exocytosis)

Exocytosis

          เป็นการลำเลียงสารโมเลกุลขนาดใหญ่ออกจากเซลล์ สารที่จะถูกส่งออกไปนอกเซลล์บรรจุอยู่ในเวสิเคิลเมื่อ เวสิเคิลรวมตัวกับเยื่อหุ้มเซลล์ สารที่อยู่ภายในเวสิเคิลก็จะถูกปล่อยออกไปนอกเซลล์ โดยวิธีนี้พบได้ในหลายโอกาส เช่น การหลั่งเอนไซม์จากเยื่อบุผนังกระเพาะอาหาร การกำจัดของเสียที่ย่อยไม่ได้ออกจากเซลล์

โพรโทพลาซึม (Protoplasm)

          เป็นส่วนของเซลล์ที่อยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมด ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการเจริญ และการดำรงชีวิตของเซลล์  โพระโทพลาซึมของเซลล์ต่างๆ จะประกอบด้วยธาตุที่คล้ายคลึงกันกัน 4 ธาตุหลัก คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และแนโตรเจน  ซ่งรวมกันถึงร้อยละ 90 ส่วนธาตุที่มีน้อย คือ ทองแดง สังกะสี อะลูมิเนียม โคบอลท์ แมงกานีส โมลิบดินัม และโบรอน  ธาตุต่างๆ เหล่านี้ จะรวมตัวกันเป็นสารประกอบต่างๆ  มีการจัดระบบการทำงานอย่างซับซ้อน ทำให้เกิดกระบวนการต่างๆ ทางเมแมบอลิซึม (metabolism)  ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของเซลล์และของชีวิต โพรโทลาซึม ประกอบด้วย  2 ส่วนด้วยกัน คือ

        ไซโทพลาซึม  (Cytoplasm)

        นิวเคลียส  (Nucleus)

        ไซโทพลาซึม  (Cytoplasm)  เป็นส่วนของโพรโทพลาซึมที่อยู่นอกนิวเคลียส โดยทั่วไปจะแบ่งเป็น 2 ชั้น คือ

          1) เอกโทพลาซึม (ectoplasm) เป็นส่วนของไซโทพลาซึมที่อยู่ด้านนอกติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ มีลักษณะใสบาง เพราะมีส่วนประกอบต่างๆ ของเซลล์อยู่น้อย ในพวกยูกลีนาชั้นนี้จะหนาและเหนียว เรียกว่า เยื่อเพลลิเคิล (pellicle)  ทำให้เซลล์ของยูกลีนาคงรูปอยู่ได้

          2) เอนโดพลาซึม  (endoplasm)  เป็นชั้นของไซโทพลาซึมที่อยู่ด้านในใกล้นิวเคลียส ชั้นนี้จึงมีลักษณะที่เข้มข้นกว่าเนื่องจากมี ออร์แกนเนลล์ (organelle) และอนุภาคต่างๆ ของสารอยู่มาก จึงเป็นบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ของเซลล์มากด้วย

          ไซโทซอล (cytosol) เป็นส่วนของไซโทพลาซึมที่มีลักษณะเป็นกึ่งเหลวกึ่งแข็ง และมีอยู่ประมาณร้อยละ 50-60 ของปริมาตรเซลล์ทั้งหมด และมักมีปริมาตรเป็น 3 เท่าของปริมาตรนิวเคลียส การไหลของไซโทพลาซึมไปรอบๆ  เซลล์ เรียกว่า ไซโคลซีส () ซึ่งเกิดจากการหดและคลายตัวของไมโครฟิลาเมนท์ บริเวณด้านในของไซโทซอลหรือเอนโดพลาซึม

ไซโทซอล (cytoso) และออร์แกเนลล์ (organelles)

        

  ไซโทพลาซึม นอกจากจะแบ่งออกเป็น 2 ส่วนแล้วยังมีส่วนประกอบที่สำคัญเป็น 2 ส่วน คือ

 

ออร์แกเนลล์ (organelles) เป็นส่วนที่มีชีวิต  ทำหน้าที่คล้ายๆ กับเป็นอวัยวะของเซลล์ ดังนี้

          1. ร่างแหเอนโดพลาซึมหรือเอนโดพลาสมิก เรติคูลัม (endoplasmic reticulum : ER) เป็นออร์แกเนลล์ ที่มีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น มีความหนาน้อยกว่าเยื่อหุ้มเซลล์ มีลักษณะ เป็นท่อขดพับไปมาเป็นออร์แกเนลล์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนซึ่งไรโบโซมจะเกาะทางด้านไซโตซอลของเยื่อหุ้มโปรตีนถูกสังเคราะห์ข้ามเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิก เรติคูลัม นอกจากจะเป็นที่ให้ไรโบโซมเกาะอยู่แล้วยังทำหน้าที่สังเคราะห์สาร และ phospholipids เป็นสารที่จำเป็นของทุกๆ เยื่อหุ้มเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมยังทำหน้าที่ขนถ่ายเอนไซม์ และโปรตีน เรียกว่า การหลั่งสารหรือกระบวนการขับสารออกนอกเซลล์ (secetion) ประกอบด้วยโครงสร้างระบบท่อที่มีการเชื่อมประสานกันทั้งเซลล์ส่วนของท่อยังติดต่อกับเยื่อหุ้มเซลล์เยื่อหุ้มนิวเคลียส และกอลจิบอดีด้วยภายในท่อมีของเหลวซึ่ง เรียกว่า ไฮยาโลพลาซึม (hyaloplasm) 

         Rough endoplasmic reticulum : RER ทำหน้าที่ผลิตและสังเคราะห์โปรตีนของไรโบโซมที่เกาะอยู่ที่ผิวด้านนอก   โดยมีกอลจิบอดี (golgi body) เป็นตัวสะสมหรือทำให้มีขนาดพอเหมาะที่ส่งออกนอกเซลล์ลำเลียงสารซึ่งได้แก่ โปรตีนที่สร้างได้ และสารอื่นๆ เช่น ลิพิดชนิดต่างๆ ในเซลล์ที่เกิดใหม่พบว่ามี RER มากกว่า SER แต่เมื่เซลล์มีอายุมากขึ้น พบว่า SER มากกว่า RER เชื่อกันว่า RER จะเปลี่ยนเป็น SER เมื่อเซลล์มีอายุมากขึ้น

RER และ SER

Smooth endoplasmic reticulum : SER  เป็นชนิดที่ไม่มีไรโบโซมเกาะ  ทำหน้าท่ผลิตและลำเลียงไขมันและสเตรอยด์ พบมากในเซลล์ที่มีหน้าที่กำจัดสารพิษ และสร้างสารสเตอรอยด์  เช่น ในเซลล์ที่ต่อมหมวกไต ในอัณฑะ เซลล์รังไข่ และในเซลล์ของตับ และยังทำหน้าที่คือ ลำเลียงสารต่างๆ เช่น ลิพิด โปรตีน

ไรโบโซม (ribosome) เป็นแหล่งสังเคราะห์โปรตีน  เป็นออร์แกเนลล์ขนาดเล็ก แม้ตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ก็จะเห็นเป็นเพียงจุดเท่านั้น อาจลอยอยู่เป็นอิสระ หรือต่อกันเป็นสาย หรือเกาะกับเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 100-200 อังสตรอม ไรโบโซมมี 2 ชนิด ได้แก่

          ชนิดที่เกาะกับเอนโดพลาสมิก เรติคิวลัม พวกที่เกาะอยู่ที่เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม จะพบมากในเซลล์ต่อมที่สร้างเอนไซม์ต่างๆ พลาสมาเซลล์เหล่านี้ จะสร้างโปรตีน ที่นำไปใช้นอกเซลล์เป็นสำคัญ

ชนิดที่อยู่อย่างอิสระ ในไซโทพลาซึม ทั้ง 2 ชนิดทำหน้าที่สร้างโปรตีน  ไรโบโซม กระจายอยู่ทั่วไป ภายในไซโทพลาสซึม ของเซลล์โปรคาริโอต (Prokaryote) และยูคาริโอต (Eukaryote) พบได้ในสิ่งมีชีวิตทั่วไป ประกอบด้วยสารเคมี 2 ชนิด คือ กรดไรโบนิวคลีอีก (Ribonucleic acid : RNA) กับโปรตีน อยู่รวมกัน เรียกว่า ไรโบนิวคลีโอโปรตีน (Ribonucleoprotien) RNA เป็นชนิดไรโบโซมอล อาร์เอนเอ (Ribosomal RNA) หรือ rRNA ซึ่งมีประมาณ 85% ของ RNA ที่พบในเซลล์ ส่วนโปรตีนจะแตกต่างไป ตามชนิดของสิ่งมีชนิดไรโบโซม จะประกอบด้วย 2 หน่วยย่อย (Subunit) ซึ่งมีขนาดต่างๆ เรียกตามความเร็วของการตกตะกอน เมื่อนำไปปั่นว่า 60S และ 40S (S = Svedberg unit of sedimentation coefficient ซึ่งเป็นค่าความเร็วในการตกตะกอน ) หน่วยย่อยทั้งสองนี้ จะรวมกันเป็นหน่วยใหญ่ เมื่อมีแมกนีเซียมไอออนเข้มขัน 0.001 โมลาร์ มีค่าความเร็วในการตกตะกอน เป็น 80S พบในพวกเซลล์ยูคาริโอต ส่วนในพวกเซลล์โพรคาริโอต ไรโบโซมมีขนาดเล็กกว่า คือเป็นขนาด 50S และ 30S ซึ่งเมื่อรวมกันจะได้เป็น 70S นอกจากนี้ในคลอโรพลาสต์ และไมโทคอนเดรีย ก็มีไรโบโซมชนิด 70S ด้วย ส่วนเซลล์เม็ดเลือดแดง ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่เจริญเต็มที่ แล้วจะไม่มีโรโบโซมในเซลล์ ที่ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีน จะพบไรโบโซมมากกว่า เซลล์ที่ไม่ได้สังเคราะห์โปรตีน ในเซลล์ที่กำลังเจริญเติบโต ก็จะมีไรโบโซมมากด้วย เช่น แบคทีเรีย E.Coli   ระยะเจริญเติบโตเต็มจะมีไรโบโซมประมาณ 25-30 % ของมวลทั้งหมดของเซลล์

 

ribosome

 

กอลจิคอมเพลกซ์ (golgi complex หรือ golgi bodies หรือ golgi apparatus) แหล่งรวบรวมบรรจุและขนส่งสาร เป็นกลุ่มของถุงกลมแบนขนาดใหญ่ บริเวณตรงขอบโป่งพองใหญ่ขึ้น มักพบอยู่ใกล้กับ ER มีในเซลล์พืชและสัตว์ชั้นสูงเกือบทุกชนิด ยกเว้นเซลล์เม็ดเลือแดงที่โตเต็มที่ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทำหน้าที่เติมกลุ่มคาร์โบไฮเดรต ให้กับโปรตีนหรือลิพิดที่ส่งมาจาก ER เกิดเป็นไกลโคโปรตีน และไกลโคลิพิด แล้วสร้างเวสิเคิลบรรจุสารเหล่านี้ไว้ เพื่อส่งออกไปภายนอกเซลล์

กอลจิคอมเพลกซ์ (golgi complex)

ไมโทคอนเดรีย (mitochondria) มีทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานของเซลล์ ถูกค้นพบครั้งแรกโดย คอลลิกเกอร์ (Kollicker) เป็นออร์แกเนลล์ ที่มีจำนวนมากในเซลล์ที่ต้องการพลังงาน

          ส่วนใหญ่มีรูปร่างกลม ท่อนสั้น คล้ายไส้กรอก ยาว 5-7 ไมครอน มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2-1 ไมครอน ประกอบไปด้วยโปรตีน 60-65% ลิพิด 35-40%

          ไมโทคอนเดรียมีเยื่อหุ้มสองชั้น (double unit membrane) ชั้นนอกเรียบหนา 50-70 อังสตรอม เรียกว่าouter mitochondrial membrane ส่วนเยื่อชั้นในเรียก inner mitochondrial membrane  มี membrane พับหยักเป็นลอนยาวเข้าด้านใน เรียกว่า คริสตี (cristae) เพื่อช่วยในการเพิ่มพื้นที่ผิวด้านในและเป็นแหล่งที่มี respiratory chain enzymes และ ATP synthetase จำนวนคริสตีเกี่ยวข้องกับอัตราการทำงานของ metabolism สูง เช่น เซลล์ของท่อหน่วยไต เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์กล้ามเนื้อปีกแมลง  ส่วนภายในไมโทคอนเดรียบรรจุของเหลวประกอบไปด้วยสารหลายชนิดเช่น เอนไซม์ชนิดต่างๆ เรียก แมทริกซ์ (matrix)

         ในมนุษย์มีไมโทคอนเดรียมากที่สุดที่เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ ภายในไมโทรคอนเดรียยังมี DNA รวมอยู่ด้วย ซึ่งเป็น DNA ที่มาจากเเม่โดยตรง ส่วน DNA ที่อยู่ในนิวเครียสนั้น จะเป็นที่ DNA ที่รวมจากพ่อเเละเเม่

         จำนวนไมโทคอนเดรียในเซลล์แต่ละชนิดจะมีจำนวนไม่แน่นอนขึ้นอยู่กับชนิด และกิจกรรมของเซลล์ โดยเซลล์ที่มีแมเทบอลิซึมสูงจะมีไมโทคอนเดรียมาก เช่น เซลล์ตับ เซลล์ไต เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ และเซลล์ต่อมต่างๆ เซลล์ที่มีเมแทบอลิซึมต่ำ เช่น เซลล์ผิวหนัง เซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน จะมีไมโทคอนเดรียน้อย

         ไมโทคอนเดรียมี DNA เป็นของตัวเอง จึงสามารถเพิ่มจำนวนของไมโทคอนเดรียได้และยังสามารถสังเคราะห์ที่จำเป็นต่อการทำงานของไมโทคอนเดรียได้ด้วย

         หน้าที่ของไมโทคอนเดรีย คือ เป็นแหล่งพลังงานของเซลล์โดยการหายใจระดับเซลล์ในช่วงวัฏจักรเครบส์ ที่แมทริกซ์ และระบบลำเลียงอิล็กตรอนที่คริสตี ซึ่งเป็นเยื่อชั้นในของไมโทคอนเดรีย

ไลโซโซม (lysosome) ผู้ขนส่งเอนไซม์ เป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มเพียงชั้นเดียว พบครั้งแรกโดย คริสเตียน เดอ ดูฟ (Christian de Duve)

          ลักษณะรูปร่างกลมรี เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.15-0.8 ไมครอน พบเฉพาะในเซลล์สัตว์เท่านั้น โดยพบมากในฟาโกไซทิกเซลล์ (phagocytic cell) เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาว และเซลล์ในระบบเรติคูโลเอนโดลิทียม (reticuloendothelial system) เช่น ตับ ม้าม

          นอกจากนี้ยังพบไลโซโซมจำนวนมากในเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บหรือการสลายตัวเอง เช่น เซลล์ส่วนหางของลูกอ๊อด เป็นต้น ไลโซโซมมีเอนไซม์หลายชนิด จึงสามารถย่อยสลายสารต่างๆ ภายในเซลล์ได้ดี จึงมีหน้าที่สำคัญคือ

      1) ย่อยสลายอนุภาคและโมเลกุลของสารอาหารภายในเซลล์

      2) ย่อยหรือทำลายเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอมต่างๆ ที่เข้าสู่ร่างกายหรือเซลล์ เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาวกินและย่อยสลายเซลล์แบคทีเรีย

      3) ทำลายเซลล์ที่ตายแล้ว หรือเซลล์ที่มีอายุมากโดยเยื่อของไลโซโซมจะฉีกขาดได้ง่าย แล้วปล่อยเอนไซม์ออกมาย่อยสลายเซลล์ดังกล่าว

     4) ย่อยสลายโครงสร้างต่างๆ ของเซลล์ในระยะที่เซลล์มีการเปลี่ยนแปลงและมีเมตามอร์ฟอซีส (metamorphosis) เช่น เซลล์ส่วนหางของลูกอ๊อด  

ไลโซโซม (lysosome)

พลาสติด (Plastid) เม็ดสีในเซลล์ พลาสติดเป็นออร์แกเนลล์ที่พบได้ในเซลล์พืชและสาหร่ายทั่วไป ยกเว้นสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ในโพรโทซัว พบเฉพาะพวกที่มีแส้ เช่น ยูกลีนา วอลวอกซ์ เป็นต้น พลาสติดแบ่งเป็น 3 ชนิด

พลาสติด (Plastid)

ลิวโคพลาสต์ (leucoplast) สะสมเม็ดแป้ง เป๋นพลาสติดที่ไม่มีสี พบตามเซลล์ผิวของใบและเนื้อเยื่อสะสมอาหารจำพวก แป้ง โปรตีน

โครโมพลาสต์ (Chromoplast) มีสีสดใส เป็นพลาสติดที่มีรงควัตถุสีอื่นๆ นอกจากสีเขียว เช่น คาโรทีน (carotene) ให้สีส้มและแดง แซนโทฟิลล์ (zanthophyll) ให้สีเหลืองและน้ำตาล โครโมพลาสต์ พบมากในผลไม้สุก เช่น มะละลกอ มะเขือเทศ กลีบดอกของดอกไม้

โครโมพลาสต์ (Chromoplast)

คลอโรพลาสต์ (chloroplast) เป็นพลาสติด (plastids) ที่พบเฉพาะในเซลล์พืช มีหน้าที่ดูดพลังงานแสง เพื่อใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง และเป็นแหล่งสะสมพลังงาน เช่น แป้ง โปรตีน เป็นต้น เป็นออร์แกเนลล์ที่พบได้ในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ eukaryotic algae คลอโรพลาสต์เป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มสองชั้น ภายในคลอโรพลาสต์บรรจุคลอโรฟิลล์ และ โปรตีนที่จำเพาะในการสังเคราะห์แสง,เอนไซม์ และสารต่างๆ ที่มีหน้าที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์แสงทั้งสิ้น เรียกว่า photosynthetic pigment เช่น สีเขียวของใบไม้ ผลไม้การสังเคราะห์ด้วยแสง เป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานเคมี โดยใช้คาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศแสงแดด เป็นวัตถุดิบเพื่อให้ได้พลังงานในรูปของน้ำตาลออกมา

คลอโรพลาสต์ (chloroplast)

เซนตริโอ (centriole) พบเฉพาะในเซลล์สัตว์เท่านั้น มีหน้าที่เกี่ยวกับการแบ่งเซลล์ เป็นออร์แกเนลล์ รูปทรงกระบอก ไม่มีเยื่อหุ้ม ขนาดยาวประมาณ 300-2,000 มิลลิไมครอน เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 150-250 มิลลิไมครอน ไม่พบในเซลล์พืช แต่จะพบ ในโปรตีสต์บางชนิด และเซลล์สัตว์

                ในแต่ละเซลล์ จะมีเซนตริโอล 2 อัน วางในแนวตั้งฉาก ซึ่งกันและกัน เซนตริโอลทั้งสอง จะอยู่ใกล้นิวเคลียส แต่ละอันของเซนตริโอล ประกอบด้วยหลอดเล็กๆ เรียกว่าไมโครทิวบูล เรียงกัน เป็นกลุ่มวงกลม 9 กลุ่ม แต่ละกลุ่ม ประกอบด้วยไมโครทิวบูล 3 อัน ตรงกลางกลุ่ม ไม่มีไมโครทิวบูล จึงเขียนสูตรโครงสร้างไมโครทิวบูล ว่า 9+0 (ส่วนซีเลีย หรือแฟลกเจลลา มีไมโครทิวบูลสูตร 9+2) เทคนิคการจำสูตรไมโครทิวบูล ของเซนตริโอล ซึ่งเขียนเป็นภาษาอังกฤษว่า centriole จะเห็นว่ามี o (โอ) ซึ่งเขียนเหมือนกับ 0 (ศูนย์) ดังนั้นจึงมีสูตรว่า 9+0 ส่วน cilia จะเห็นว่ามี I (ไอ) เปรียบเหมือนเลข 1 มี 2 I = 1+1 ดังนั้น สูตรของไมโครทิวบูล ของซีเลียจึงเป็น 9+2 ซึ่งซีเลีย และแฟลกเจลลา มีลักษณะคล้ายกัน จึงใช้สูตรเดียวกัน

หน้าที่ของเซนตริโอล

         1) สร้างสายสปินเดิล ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของโครโมโซมในขณะเซลล์แบ่งตัว ในเซลล์พืชไม่มีเซนตริโอล แต่มีบริเวณใสๆ อยู่ 2 แห่ง คล้ายกับบริเวณ ที่เซนตริโอล อยู่ในเซลล์สัตว์ ส่วนใสๆ เรียกว่า โพลาร์แคพ (polar cap)

         2) ทำหน้าที่เป็นเบซัลบอดี หรือส่วนที่เป็นฐาน ของซีเลียและแฟลกเจลลา (สูตรไมโครทิวบูล 9+2) ทำหน้าที่ควบคุม การเคลื่อนไหวของ ซีเลียและแฟลกเจลลัม (สูตรไมโครทิวบูล 9+0)

               เซนตริโอ (centriole)                                          ซิเลีย (cilia) และเบซัลบอดี (basalbody)

 

แวคิวโอ (vacuole) มีขนาดใหญ่มากในเซลล์พืช เป็นที่สะสมสารต่างๆ มีน้ำเป็นส่วนใหญ่ เรียก เซลล์แซพ (cell sap) มีเกลือ, น้ำตาลและสารเคมีอื่นๆละลายอยู่ภายใน หน้าที่ของ Vacuole

                1.ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวจำพวกโพรโตซัวน้ำจืด จะมีแวคิวโอลชนิดหดหัวได้เรียก Contractile vacuole ทำหน้าที่ขับน้ำที่มากเกินพอและของเสียบางอย่างออกจากเซลล์

                2. Vacuole ที่มีอาหารอยู่ใน Food vaculoe เกิดจากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหรือบางชนิดนำอาหารเข้าสู่ภายในเซลล์ เช่น โพรโตซัว ไฮรา

                3. Vacuole ของเซลล์พืชที่เจริญเต็มที่มีสารละลายเรียก Cell sap อยู่ภายในเรียก Sap vacuole ส่วนประกอบที่อยู่ภายในเป็นน้ำก๊าซ เกลือ กรดอินทรีย์ น้ำตาล โปรตีน และรงควัตถุบางชนิด ใน Sap vacuole ของเซลล์กลีบดอกชบา ในแวคิดโอลมีของเหลวบรรจุอยู่

แวคิวโอล  แบ่งเป็น 3 ชนิดได้แก่

               1. แซปแวคิวโอล (Sap vacuole) ในเซลล์พืชที่มีอายุมาก ๆ จะเห็นแวคิวโอลมีขนาดเกือบเต็มเซลล์

               2. คอนแทรกไทล์แวคิวโอล (Contractile vacuole) พบในโปรโตซัวน้ำจืดทำหน้าที่ ขับถ่่ายของเหลว ที่เกินความต้องการพร้อมกับของเสียออกจากเซลล์ ขนาดเปลี่ยนแปลงได้แล้วแต่ปริมาณของเหลวภายใน

Contractile vacuole   (ดูวีดิโอ)

               3. แวคิวโอลอาหาร (Food vacuole) ในโปรโตซัวบางพวกและพวกเซลล์สัตว์ชั้นสูงที่กินสิ่งแปลกปลอม (phagocytic cell) ทำหน้าที่ย่อยอาหารที่นำเข้าเซลล์

ไซโทสเกเลตัน (cytoskeleton) ภายในเซลล์พวกยูคาริโอต มีเครือข่ายของเส้นใย ซึ่งพบได้ตลอดในไซโตพลาซึม เรียกว่า cytoskeleton หรือ โครงร่างของเซลล์ ซึ่งมีความสำคัญในการจัดโครงสร้างและกิจกรรมต่างๆ ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์

             ลักษณะเป็นเส้นใยโปรตีนที่ประสานกันเป็นร่างแหแทรกตัวอยู่ภายในไซโทพลาซึม เพื่อช่วยให้เซลล์มีการเคลื่อนไหวทั้งภายในไซโทพลาซึม และมีการเคลื่อนที่ของเซลล์ ตลอดจนทำหน้าที่เป็นโครงสร้างภายในเพื่อช่วยรักษารูปทรงของเซลล์ 

          โปรตีนที่เป็นโครงร่างของเซลล์ประกอบด้วย เส้นใยไมโครฟิลาเมนท์ (microfilament) เส้นไมโครทูบูล (microtubule) และเส้นใยขนาดกลาง (intermediate filament)  

microfillament, microtubule และ intermediate filament

ซึ่งมีหน้าที่โดยรวม ดังนี้

            1. ช่วยการเคลื่อนที่  โดยเป็นส่วนประกอบของโครงสร้างซิเลียและแฟลกเจลลา

            2. ทำให้มีการเคลื่อนไหวที่ผิวของเซลล์ในบางบริเวณ

            3. ทำให้เกิดการนำสารต่างๆ เข้าสู่เซลล์โดยวิธี edocytosis

            4. ช่วยรักษาสภาพของการยึดติดกันของเซลล์ (cell attachments)

            5. ช่วยให้มีการคงรูปร่างของเซลล์

        เส้นใยไมโครฟิลาเมนท์ (microfilament)

            เส้นใยที่ประกอบด้วย contractile proteins ในเซลล์กล้ามเนื้อ ได้แก่ myosin และ actin filament ในเซลล์อื่นๆ มักพบ actin ในลักษณะที่เป็นเส้นใยขนาดเล็กที่เรียกว่า microfilament หรือในลักษณะอื่น ซึ่งมีความแตกต่างของ amino acids ที่ททำหน้าที่เฉพาะในเซลล์ต่างชนิดกัน

            myosin เป็นเส้นใยโปรตีนที่พบเป็นส่วนใหญ่ในกล้ามเนื้อ

            actin filament ในเซลล์กล้ามเนื้อลายมีรูปร่างคงตัว และมีการเรียงอย่างเป็นระเบียบ

            ในเซลล์ทั่วไป พบเส้นใยไมโครฟิลาเมนท์อยู่ใต้เยื่อหุ้มเซลล์ มีการจัดเรียงตัวสานกันเป็นร่างแห และเป็นส่วนประกอบของ pseudopodium ซึ่งทำให้เคลื่อนที่ได้ และยังพบเป็นแผ่นบางๆ ในเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการเกิด endocytosis และ exocytosis ของเยื่อหุ้มเซลล์  นอกจากนี้ยังพบทั่วไปในไซโทพลาซึมมีส่วนเชื่อมโยงกับออร์แกเนลล์ต่างๆ รวมทั้ง vesicles และ granules เพื่อทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของไซโทพลาซึมภายในเซลล์

         เส้นไมโครทูบูล (microtubule)

             มีบทบาทในการเคลื่อนที่ของเซลล์บางชนิดและการเคลื่อนที่ของซิเลีย แฟลกเจลลา ตลอดจน การเคลื่อนที่ของไซโทพลาซึม และ เซนตริโอล

             ไมโครทูบูล มีลักษณะเป็นท่อกลวงซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 24-25 nm และมีความหนา 5 nm ประกอบด้วยหน่วยย่อยได้แก่ ทูบูลิน (tubulin) จับตัวกันเรียงเป็นเกลียววน ต่อๆ กันจนเป็นท่อของไมโครทูบูล

       ซิเลีย และแฟลกเจลลา คือ ขนของเซลล์เป็นส่วนที่ยื่นออกมาที่ผิวขอวเซลล์ ภายในมีเส้นใยไมโครทูบูลที่จัดเรียงตัวเป็นระเบียบ   ในซิเลียมีไมโครทูบูล จำนวน 9 คู่ คู่ละ 2 ท่อ เรียกว่า doublets และมีตรงกลางอีก 1 คู่ เรียกว่า central tubules เรียกการเรียงตัวแบบ 9+2 pattern ซิเลียและแฟลกเจลลามีส่วนที่เป็นฐาน เรียกว่า basal body มีโครงสร้างคล้ายกัน แต่จำนวนของไมโครทูบูล เป็น 9 ชุด ชุดละ 3 ท่อ เรียกว่า triplets ตรงกลางไม่มี เรียกการเรียงตัวแบบ 9+0 pattern

          เส้นใยขนาดกลาง (intermediate filament)  

              โปรตีนเส้นใยที่มีขนาดปานกลางระหว่างไมโครทูบูลและไมโครฟิลาเมนท์ ได้แก่

               1. เส้นใยเคอราทิน (keratin filaments)

               2. เส้นใยไวเมนติน (vimentin filaments)

               3. เส้นใยเดสมิน (desmin filament)

               4. เส้นใยเกลีย (Glial filament)

               5. เส้นใยประสาท (Neurofilament)

             หน้าที่สำคัญของ cytoskeleton คือ เพิ่มความแข็งแรงให้กับเซลล์ทำให้เซลล์คงรูปร่างอยู่ได้ ซึ่งสำคัญมากในเซลล์สัตว์ที่ไม่มี cell wall เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวหรือเคลื่อนที่ของเซลล์

            Peroxisomes

               มีรูปร่างทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5-1.2 ไมครอน ล้อมรอบด้วย unit membrane ภายในบรรจุเอนไซม์ที่ช่วยในการสร้างและสลายสาร

               มักจะพบอยู่ใกล้ๆ กับ SER จึงสันนิษฐานว่าสร้างมาจาก SER ทำหน้าที่เกี่ยวกับการทำลายหรือสร้าง H₂O₂  เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอันตรายต่อเซลล์ เช่น เปลี่ยนแอลกอฮอล์ในตับเป็น acetaldehyde

นิวเคลียส (Nucleus)

                    มีรูปร่างกลม รีไข่ หรือยาว พบอยู่กลางเซลล์หรือค่อนไปทางด้านใดด้านหนึ่ง มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5-10 ไมครอน ขนาดและรูปร่างค่อนข้างสม่ำเสมอคงที่ในเซลล์ของเนื้อเยื่อแต่ละชนิด

                    หน้าที่ของนิวเคลียส  มีความสำคัญในการรักษาและดำรงเผ่าพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต การถ่ายทอดลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต การแบ่งเซลล์ การควบคุมเกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีนและพอลิเปปไทด์

                   ส่วนประกอบในนิวเคลียส

                   1. เยื่อหุ้มนิเวคลียส (Nuclear membrane) เป็นเยื่อหุ้มที่มีลักษณะเป็น unit membrane มีความหนาประมาณ 7 nm ซ้อนกันเป็น 2 ชั้น เป็น outer nuclear membrane และ  inner nuclear membrane มีช่องว่างตรงกลางประมาณ 10-15 nm เรียกว่า perinuclear cistema   มีช่องที่เรียกว่า nuclear pore หรือ annuli ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 70nm กระจายบริเวณเยื่อหุ้ม เชื่อมต่อไซโทพลาซึมและนิวคลีโอพลาซึม ซึ่งเป็นช่องให้สารต่างๆ เช่น mRNA  rRNA ions ผ่านเข้าออกได้

เยื่อหุ้มนิเวคลียส และนิวเคลียร์ พอร์

                   2. โครมาทิน (Chromatin)  เป็นสาร DNA และโปรตีนฮีสโตน (histone) ประกอบด้วยหน่วยย่อยๆ ที่เรียกว่า nucleosomes  ซึ่งแบ่งโครมาทินออกเป็น 2 ชนิด ได้แก่

                       2.1 ยูโครมาทิน (Euchromatin)  มีลักษณะที่ย้อมติดสีจาง เนื่องจาก DNA พันกันอย่างหลวมๆ พบกระจายแทรกอยู่ทั่วไประหว่าง heterochromatin  บริเวณนี้มีการสร้าง mRNA เพื่อไปสังเคราะห์โปรตีนต่างๆ ภายในไซโทพลาซึม

                       2.2 เฮเทอโรโครมาทิน (heterochromatin)  ย้อมติดสีเข้ม    

                                                  

โครมาทิน

              

                3. นิวคลีโอลัส (nucleolus) มีลักษณะรูปร่างเป็นเม็ดเล็กๆ กลม เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 ไมครอน เซลล์ที่ทำหน้าที่สร้างโปรตีนมีนิวคลีโอลัสขนาดใหญ่ และมียูโครมาทินจำนวนมาก

นิวคลีโอลัส