ครูสิปป์แสง สุขผล - sipsang's biology homethe size range of...

170
ครูสิปป์ แสง สุขผล

Upload: others

Post on 07-Oct-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ครสปปแสง สขผล

Page 2: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

การศกษาเซลล ศกษาดวยกลองจลทรรศน ท าใหสามารถเหนรายละเอยดโครงสรางของเซลล

ศกษาดวยวธแยกชนสวนของเซลลโดยการเหวยงดวยความเรวทตางๆกน organelles ทแยกออกมาสามารถน าไปศกษาโครงสรางและหนาทของมน

Page 3: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The size range

of cells

ชนดของเซลล เสนผาศนยกลาง

Myoplasmas

แบคทเรย

สวนใหญของeukaryotic cell

0.1 - 1.0 ไมครอน

1.0 - 10.0 ไมครอน

10.0 - 100.0 ไมครอน

Page 4: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Different Types of Light Microscope: A Comparison

Human Cheek Epithelial Cells

Brightfield

(unstained

specimen)

Brightfield

(stained

specimen)

Fluorescene

Phase-contrast

Differential-

interference-

contrast

(Nomarski)

Confocal

Page 5: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Electron micrographs

Transmission electron

micrographs (TEM)

Scanning electron

micrographs (SEM)

Page 6: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Cell Fractionationวธการแยกชนสวนของเซลลท าไดโดยการเหวยงดวยความเรวท

ตางๆกน organelles ทแยกออกมาสามารถน าไปศกษาโครงสรางและหนาทของมน

Page 7: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Prokaryotic and Eukaryotic cell

สงมชวตประกอบดวยเซลล เซลลแบงเปน 2 ชนด คอ

1. prokaryotic cell

2. eukaryotic cell

มโครงสรางแตกตางกน ดงน

Page 8: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Prokaryotic cell

(pro=before; karyon=kernel)

พบเฉพาะใน Kingdom Monera

ไมมนวเคลยสแทจรง, ไมมเยอหมนวเคลยส

สารพนธกรรมอยในบรเวณทเรยกวา nucleoid

ไมม organelles ทมเยอหม

Page 9: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

A prokaryotic cell

Page 10: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

พบใน Kingdoms Protista, Fungi, Plante และAnimalia

มนวเคลยสทแทจรง, หมดวยเยอหมนวเคลยส

สารพนธกรรมอยในนวเคลยส

ภายใน cytoplasm ประกอบดวย cytosol และมorganelles ทมเยอหม

Eukaryotic cell

(eu=true; karyon=kernel)

Cytoplasm = บรเวณภายในเซลลทงหมด ยกเวนสวนของนวเคลยสCytosol = สารกงของเหลงภายใน cytoplasm

Page 11: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Geometric relationships

explain why most cell are

microscopic

Page 12: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ขนาดของเซลลมขอจ ากดโดย เซลลทมขนาดเลกจะตองมขนาดทสามารถบรรจ DNA ไรโบโซม เอนไซม และองคประกอบภายในเซลลทส าคญเพยงพอทจะควบคมเมตาบอรซมเพอการด ารงอยของเซลลได

เซลลทมขนาดใหญจะตองมพนผวเซลลเพยงพอส าหรบการแลกเปลยนกาซออกซเจน สารอาหาร และของเสยภายในเซลลแมวาเซลลขนาดใหญมพนทผวมากกวาเซลลขนาดเลกกจรง แตเซลลขนาดใหญกมอตราสวนของพนทผวตอปรมาตรนอยกวาเซลลขนาดเลกทมรปรางเซลลเหมอนกน ดงนนอตราสวนของพนทผวเซลลตอปรมาตรจะเปนตวก าหนดขนาดของเซลล

Page 13: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The plasma membrane

Page 14: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ความส าคญของการแบงสวนยอยภายในไซโตพลาสซม

ภายในไซโตพลาสซมของ eukaryotic cell

มความซบซอนในเรองโครงสรางเพอใหอตราสวนของพนทผวตอปรมาตรพอเหมาะตอความตองการในการท างานของเซลล โดยมเยอภายในเซลล (internal

membrane) ซงมบทบาทส าคญ คอ

Page 15: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

แบงไซโตพลาสซมเปนสวนยอยๆ (compartment)

ภายในสวนยอยๆแตละสวนมของเหลวหรอโปรตนทเฉพาะเจาะจงตอปฏกรยาชวเคมทแตกตางกน

มบทบาทส าคญตอการเกดเมตาบอรซมของเซลล เพราะทเยอมเอนไซมหลายชนดเปนสวนประกอบอย

ภายในสวนยอยมสภาพแวดลอมทแตกตางกนซงมความเฉพาะเจาะจงตอกระบวนการเมตาบอรซม

กระบวนการเมตาบอรซมแตละอยางสามารถด าเนนไปไดพรอมๆกนภายในเซลลเดยวกน โดยไมเกดการรบกวนซงกนและกน

Page 16: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

An animal cell

Page 17: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

A plant cell

Page 18: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

นวเคลยส (nucleus)

เปนออรแกเนลลขนาดใหญทมเยอหมนวเคลยสแยกออกจากไซโตพลาสซมในเซลลพวกยคารโอต ภายในบรรจยนซงควบคมการท างานของเซลล มขนาดโดยเฉลยประมาณ 5 ไมครอน

Page 19: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The nucleus

and the

envelope

Page 20: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Nuclear envelope มลกษณะดงน

เปนเยอ 2 ชน มชองวางตรงกลางกวางประมาณ 20-40 nm

มร (nuclear pores) แทรกอยทวไป เปนทางใหสารตางๆโดยเฉพาะ rRNA, mRNA และ nucleoprotein ผานเขาออกได

ผวดานในของเยอหมนวเคลยสมชนบางๆของโปรตนยดตดอยความส าคญของชนนยงไมทราบแนชด อาจชวยรกษารปทรงของนวเคลยส

ภายในนวเคลยสบรรจสารพนธกรรมทอยในรปของโมเลกลDNA ทจบกบโมเลกลของโปรตน เปนโครโมโซม

Page 21: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Nucleolus

มลกษณะเปนเมดกลมขนาดเลกในนวเคลยส ในหนงเซลลอาจมหนงหรอสองเมด มองเหนชดขณะเซลลไมมการแบงตว ประกอบดวย nucleolar organizers

และ ribosome ทก าลงสรางขน nucleolus ท าหนาทสราง ribosome

(nucleolar organizers เปนสวนพเศษของโครโมโซมทมยนทเกยวกบการสราง ribosome อยหลายชด)

Page 22: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

นวเคลยสท าหนาทควบคมการสรางโปรตนในไซโตพลาสซม

Messenger RNA (mRNA) transcribed in the nucleus

from DNA instructions

Passes through nuclear pores into cytoplasm

Attaches to ribosomes where the genetic message

is translated into primary structure

Page 23: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Ribosomes

เปน organelles ทไมมเยอหม ท าหนาทสรางโปรตน ม 2 สวนยอย(subunit) สรางจาก nucleolus ในเซลลทมการสรางโปรตนสงจะพบวาม nucleolus และ ribosome เปนจ านวนมาก ตวอยางเชนในเซลลตบของคนม ribosome จ านวนมากและม nucleolus ทเดนชดมาก

Page 24: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Ribosome ม 2 ชนดคอ

1. free ribosomes ท าหนาทสรางโปรตนทใชในcytosol เชน เอนไซมทเกยวของกบเมตาบอรซมในcytoplasm

2. bound ribosomes เปน ribosome ทเกาะอยดานผวนอกของ ER ท าหนาทสรางโปรตนทจะถกสงตอไปรวมกบorganelles อนๆ และโปรตนทจะถกสงออกไปใชนอกเซลล ในเซลลทสรางโปรตน เชน เซลลตบออนหรอตอมอนทสรางน ายอยจะม bound ribosomes เปนจ านวนมาก

Page 25: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The Endomembrane system

ประกอบดวย

1. Nuclear envelop

2. Endoplasmic reticulum

3. Golgi apparatus

4. Lysosomes

5. Vacuoles

6. Plasma membrane

Page 26: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Endoplasmic reticulum (ER)(Endoplasmic = อยในไซโตพลาสซม,

reticulum = รางแห)

เปน organelles ทมเยอหม มลกษณะเปนทอแบนหรอกลม กระจายอยในcytosol ชองภายในทอเรยกวา cisternal

space ซงทอนมการเชอมตดตอกบชองวางทอยระหวางเยอหมนวเคลยสชนนอกและชนในดวย

Page 27: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ER ม 2 ชนด คอ

1. Rough endoplasmic reticulum (RER)

มไรโบโซมเกาะตดอยทเยอหมดานนอกท าใหมองเหนขรขระ ท าหนาทสรางโปรตนทสงออกไปนอกเซลล (secondary

protein) โดยไรโบโซมทเกาะอยนสรางโปรตน แลวผานเยอของER เขาไปใน cisternal space แลวหลดออกไปจาก ER

เปน transport vesicle สงออกไปใชภายนอกเซลลโดยตรงหรอน าไปเชอมกบเยอของ Golgi complex เพอเพมคารโบไฮเดรตแกโปรตนทสรางขนกลายเปน glycoprotein

กอนสงออกไปใชภายนอกเซลล

Page 28: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

2. Smooth endoplasmic reticulum (SER)

•ไมมไรโบโซมมาเกาะทเยอหมดานนอก จงมองเหนเปนผวเรยบๆ ทอของ SER เชอมตดตอกบ RER ได

•SER ไมเกยวกบการสรางโปรตน สวนใหญมความส าคญเกยวกบการสรางฮอรโมนชนดสเตอรอยด และไขมน

•ลดความเปนพษของสารพษ

•ในเซลลกลามเนอ SER ท าหนาทควบคมการเกบและปลอยแคลเซยมเพอควบคมการท างานของเซลลกลามเนอ เปนตน

Page 29: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The Golgi apparatus

Page 30: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Golgi complex

มลกษณะเปนถงแบนหลายถงเรยงซอนกน เรยกวาGolgi cisternar บรเวณตรงกลางเปนทอแคบและปลายสองขางโปงออก และมกลมของถงกลม (vesicles) อยรอบๆGolgi complex มโครงสรางทเปน 2 หนา คอ cis face

และ trans face ทท าหนาทรบและสง cis face เปนสวนของถงแบนทนนอยใกลกบ ER transport vesicles ทถกสรางมาจาก RER เคลอนทเขามารวมกบ Golgi complex

ทางดาน cis face สวน trans face เปนดานทเวาของถงแบน เปนดานทสราง vesicles และหลดออกไป

Page 31: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

หนาทของ Golgi complex คอ

เสรมสรางคารโบไฮเดรดใหกบโปรตนทสรางมาจาก RER ใหเปน glycoprotein เพอสงออกไปภายนอกเซลล

เกบสะสมและกระจายสงทเซลลสรางขน โดยเกบไวภายในsecondary granules เพอสงออกนอกเซลล โดยกระบวนการexocytosis

สราง primary lysosomes ซงบรรจ hydrolytic

enzymes น ายอยเหลานมกเปนพวก glycoprotein โดยมการเตมคารโบไฮเดรตท Golgi complex

เกยวกบการสรางผนงหมเซลล (membrane flow)

Page 32: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Lysosomes

(a) Lysosomes in a white blood cell

Page 33: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

(b) A Lysosome in action

Peroxisomefragment

Mitochondrionfragment

Lysosome

Page 34: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Lysosomes

เปนออรแกเนลลทมเยอหมรปกลมขนาดเลก ภายในบรรจhydrolytic enzyme หรอ lysosomal enzyme

หลายชนดทท าหนาทยอยโมเลกลขนาดใหญ ไดแกpolysaccharides, fats และ nucleic acids

เอนไซมตางๆเหลาน ท างานดทสดท pH 5

lysosomal membrane ท าหนาทรกษาสภาพแวดลอมภายในใหเหมาะแกการท างานของเอนไซม โดยการปม H+

จาก cytossol เขาไปภายใน

Page 35: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ถา lysosome ฉกขาดจะไมสามารถท างานไดด หรอเอนไซมอาจออกมาท าอนตรายใหแกเซลลได

จากทกลาวมาจะเหนไดวา การแบงไซโตพลาสซมเปนสวนยอยๆดวย membrane มความส าคญตอการท างานของเซลลมาก

Hydrolytic enzyme และ lysosomal

membrane สรางมาจาก RER และสงตอไปยงGolgi complex แลวแยกออกไปทางดาน trans

face ของ Golgi complex เปน lysosome

Page 36: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The formation and functions of lysosomes

Page 37: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

หนาทของ lysosome

เปนแหลงยอยภายในเซลล (intracellular digestion)

ตย. เชน

• อมบากนอาหารโดยวธ phagocytosis เกดเปนfood vacuole ซงจะรวมกบ lysosome เอนไซมในcytosome จะท าหนาทยอยอาหารนน

• เซลลของคน เชน macrophage กสามารถท าลายสงแปลกปลอมทเขามาในเซลลดวยวธ phagocytosis

และถกยอยโดย lysosome ไดเชนกน

Page 38: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

เกยวของกบการยอย organelles ในไซโตพลาสซมเพอน าสารตางๆกลบมาใชสราง organelles ใหมอก(autophagy)

Lysosome สรางเอนไซมทเกยวของกบการเกดmetamorphosis ของการพฒนาของตวออนในพวกสตวสะเทนน าสะเทนบก

มบทบาทส าคญตอเมตาบอรซมตางๆในรางกายเปนอยางมากถาหากมความผดปกตในการท างานของเอนไซมในไลโซโซม จะท าใหเกดโรคตางๆได

Page 39: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Vacuolesเปน organelles ทมลกษณะเปนเยอหม แตม

ขนาดใหญกวา vesicles มแบบตางๆไดแก food

vacuole, contractile vacuole และ central

vacuole

Page 40: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The plant cell vacuole

Page 41: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Relationships among organelles of the

endomembrane system

Page 42: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Membranous organelles อนๆ

1. Energy transducers ไดแก

Mitochondria

Chloroplast

2. Peroxisomes (microbodies)

Page 43: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The mitochondrion, site of cellular respiration

Page 44: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Mitochondriaพบใน eukaryotic cell เกอบทกชนด ในเซลลบางชนดอยางมเพยงหนงอนทมขนาดใหญ หรอในเซลลบางชนดอาจม mitochondria เปนจ านวนรอยหรอพนทงนขนกบกจกรรมของเซลลนนๆ

Mitochondria มเยอหม 2 ชน มลกษณะเปนสองวงซอนกน แตละชนของ phospholipid bilayer จะมลกษณะเฉพาะตวทเกดจากโมเลกลของโปรตนทฝงตวบนเยอแตละชน

เยอหมชนนอกเรยบ สวนเยอชนในจะมการโปงยนเขาขางในเรยกวาcristae เยอหมทงสองชนแบง mitochondria เปนชองภายใน 2 สวนไดแก ชองทอยระหวางเยอชนนอกและเยอชนใน (intermembrane

space) และชองทถกลอมรอบอยภายในเยอชนใน (mitochodrial

matrix)

Page 45: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ในชองทงสองมเอนไซมตางชนดกน ทเกยวของกบกระบวนการหายใจระดบเซลล (cellular respiration)

แตละขนตอนกน

•ทบรเวณ cristae ของเยอหมชนในมเอนไซมทเกยวของกบ electron transport chain และการสงเคราะห ATP

•ใน matrix บรรจเอนไซมทเกยวของกบ Kreb’s

cycle และ Beta oxidation ของกรดไขมน เปนตน

Page 46: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The chloroplast, site of photosynthesis

Page 47: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Chloroplast

Chloroplast เปน plastids ชนดหนงของเซลลพชทมรงควตถสเขยว ทเรยกวา chlorophyll ซงประกอบดวยเอนไซมและโมเลกลของสารทท าใหเกดกระบวนการสงเคราะหดวยแสง

Chloroplast มเยอหม 2 ชน หมลอมรอบของเหลวทเรยกวา stroma ภายในมถงแบน thylakoids ซงซอนกนเปนตงเรยกวา granum

Page 48: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Peroxisomes

Page 49: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Peroxisomes (microbodies)

เปน organelles ทพบในเซลลยคารโอตเกอบทกชนด มลกษณะเปนถงทมเยอหมชนเดยว ภายในม granular core ซงเปนทรวมของเอนไซมยอมตดสเขม

เอนไซมชนดตางๆท าหนาทเกยวของกบการสรางหรอท าลายhydrogen peroxide (H2O2) เพอปองกนไมใหเกดสารพษขนภายในเซลล

RH2 + O2Oxidase R + H2O2

2H2O2 catalase 2H2O + O2

ในเซลลตบพบม peroxisomes ขนาดใหญ จงเขาใจวาอาจมหนาเกยวของกบการท าลายพษของสารตางๆหลายชนด เชน alcohol

Page 50: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The cytoskeleton

เปนโครงสรางภายในเซลล ประกอบดวยเสนใยโปรตนทประสานกนเปนรางแห แทรกตวอยภายในcytoplasm ท าหนาทเปนโครงรางภายในเพอรกษารปทรงหรอเปลยนรปทรง และท าใหเกดการเคลอนไหวภายใน cytoplasm และการเคลอนทของเซลลบางชนด

Page 51: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The cytoskeleton

Page 52: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Cytoskeleton ท างานรวมกบ motor proteins ท าใหเกดการเคลอนทภายในเซลล เชน การเคลอนทของ flagellum หรอ cilia รวมทงการหดตวของเซลลกลามเนอ

Motor molecules and the cytoskeleton

Page 53: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Motor molecules น า vesicles หรอ organelles

ไปยงต าแหนงเปาหมาย โดยผานไปตาม cytosleleton

Page 54: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

MicrotubulesMicrofilaments

(Actin Filaments)Intermediate

Filaments

Cytoskeleton ประกอบดวยเสนใยโปรตน 3 ชนดไดแก

Page 55: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

โครงสราง : เปนทอตรงและกลวงประกอบดวย tubulin protein

ขนาดเสนผาศนยกลาง : 25 nm

องคประกอบ : -tubulin และ -tubulin

Structure of Microtubules

Page 56: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

รกษารปทรงและพยงเซลล

เปนเสนทางเคลอนทใหกบ organelles อน

เกยวของกบการแยกของโครโมโซมขณะทมการแบงเซลล

Function of Microtubules

Page 57: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Microtubules ถกสรางมาจาก centrosome ซงอยใกล nucleus

ในเซลลสตว บรเวณ centrosome ม centrioles

อย 1 ค

Page 58: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Centrosome containing a pair of centrioles

Page 59: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Centrosome and centrioles

ในเซลลหลายชนดมการสราง microtubules จากบรเวณcentrosome ทอยใกลๆกบนวเคลยส

ในบรเวณ centrosome ของเซลลสตวม centrioles อย1 ค แตละ centriole ประกอบดวย microtubules

จ านวน 3 ทอ จ านวน 9 ชด เรยงตวเปนวงกลม

ในขณะทเซลลแบงตวจะมการเพม centrioles เปน 2 ชด

แมวา centrioles จะมสวนเกยวของกบการสรางmicrotubules แตกไมเปนสงจ าเปนส าหรบพวกยคารโอตทกชนด ในพชไมม centrioles

Page 60: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Microtubules เปนแกนของ flagellum และ cilia

Page 61: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

A comparison of the beating of flagella and cilia

Page 62: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Ultrastructure of a eukaryotic

flagellum or cilium

Page 63: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

โครงสรางของ flagellum หรอ cilia ทศกษาภายใตกลอง EM

(a) ภาพตดตามยาว

(b) ภาพตดตามขวาง แสดงใหเหนโครงสรางภายใน ประกอบดวยแกนของmicrotubules อยภายในเยอหมเซลลท ยนยาวตามขนไป เรยงกนเปนpattern "9+2" คอ แกนกลางประกอบดวย microtubules 2 ทอ(doublets) จ านวน 9 ชดเรยงตวรอบเปนวงกลม และตรงกลางมmicrotubules อก 2 ทอ แตละทอคของรอบนอกมแขน 1 ค (dynein)

ยนยาวออกไปสมผสกบทอคทอยใกลเคยง และม radial spoke ยนเขาไปตดตอกบทอคตรงกลาง

( c) แสดง basal body ซงอยทฐานของ flagellum หรอ cilia มโครงสรางเหมอนกบ centriole ประกอบดวย microtubules 3 ทอเรยงกนเปนวงกลม

Page 64: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

How dynein” walking” moves cilia and flagella

การเคลอนตวของ dynein ท าใหเกดการเคลอนไหวของflagellum หรอ cilia การเคลอนตวของ dynein arm ทเกาะกบทอคของ microtubules

หนง ไปเกาะทอกทอคหนง โดยการเกาะและปลอยสลบกนไปนมผลท าให flagellum หรอ cilia เบนโคงเคลอนทไปได การท างานของdynein ใชพลงงานจาก ATP

Page 65: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

โครงสราง : เปนเสนใยทบ 2 สายพนกนเปนเกลยว

ขนาดเสนผาศนยกลาง : 7 nm

องคประกอบ : Actin

Structure of Microfilaments

Page 66: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Function of Microfilaments

รกษารปทรงของเซลลและการเคลอนไหวภายในเซลล

การหดตวของเซลลกลามเนอ

ท าใหเกดการคอดตวเปนรอง ขณะทมการแบงเซลลสตว

Page 67: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

A structure role of microfilaments

Microfilaments

(Actin filaments)

Microvilli

Intermediate

filaments

Microvilli ทเซลลล าไสคงรปอยไดเนองจากม microfilaments เปนแกน ชงเชอมตอกบ intermediate filaments

Page 68: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Microfilaments and motility

ในเซลลกลามเนอ actin filaments เรยงกนอยางเปนระเบยบท าหนาทเกยวของกบการหดตวของเซลลกลามเนอ

Page 69: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ในเซลลอมบา การยน pseudopodium ออกไปเกดจากการยดและหดตวของ actin filaments

Page 70: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ในเซลลพช การท างานรวมกนของ actin และ myosin ท าใหเกดการไหลภายใน cytoplasm

Page 71: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

โครงสราง : ประกอบดวยมดของหนวยยอย

โปรตนทพนกนเปนเกลยว

ขนาดเสนผาศนยกลาง : 6-12 nm

องคประกอบ : โปรตนหลายชนด แลวแตชนดของเซลล ตย. เชน keratin

Structure of Intermediate Filaments

Page 72: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ท าให organelles อยประจ าท

รกษาโครงสรางของเซลล

Function of Intermediate Filaments

Microvilli

Microfilaments

(Actin filaments)

Intermediate

filaments

Page 73: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Plant cell wallscell wall เปนผนงเซลลของพชทอยภายนอกของเยอหม

เซลล มโครงรางเปนผนงหนาประกอบดวย cellulose ฝงตวอยในโปรตนและ polysaccharides

Page 74: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

เซลลพชตดตอกบเซลลทอยขางเคยงโดยทางชอง plasmodesmata

Page 75: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Extracellular matrix (ECM)

เซลลสตวไมม cell wall แตมสารทถกสรางออกมาอยดานนอกของเยอหมเซลล เรยกวาextracellular matrix

Page 76: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Extracellular matrix (ECM) of an animal cell

Fibronectin

Page 77: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

องคประกอบและโครงสรางของ ECM จะแตกตางกนในเซลลแตละชนด เซลลในตวอยางทแสดงน ECM ประกอบดวยสารพวก glycoprotein 3 ชนด ไดแก

1. collagen fiber ทฝงตวอยในรางแหของproteoglycans ซงประกอบดวยคารโบไฮเดรต 95 %

2. fibronectin เปน glycoprotein ทเกาะอยกบreceptor protein ทอยทเยอหมเซลล (integrin)

3. integrin จะเชอมโยงระหวาง ECM กบmicrofilament ใน cytoplasm ซงมบทบาทส าคญเกยวของกบการน าสญญาณการถกกระตนระหวางสงแวดลอมภายนอกกบภายในเซลลได

Page 78: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Intercellular junctions in animal tissues

ม 3 ชนด คอ

1. Tight junctions

2. Desmosomes

3. Gap junctions

Page 79: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Intercellular junctions in animal tissues

Page 80: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Cellular junction ในเซลลสตว

(a) tight junction พบอยใตผวเซลลดานทเปนอสระ เยอหมเซลลของเซลลทอยตดกน มการเชอมตดกน แตไมเชอมกนตลอด มสวนทไมเชอมกน เกดชองเปนระยะๆ

(b) desmosome พบในเซลลเนอเยอทกชนด เยอหมเซลลของเซลลทอยตดกนไมเชอมตดกน และบรเวณนม filament มาเกาะอยดานในของเซลลทงสอง

(c) gap junction ชองวางระหวางเซลลแคบกวาทอน หรอเกอบไมมเลย โดยมความกวางประมาณ 20 Ao บรเวณนเปนทใหโมเลกลของสารตางๆทมขนาดเลกผานไปมาได

Page 81: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

เซลลเปนหนวยของสงมชวตทม organelles ตางๆท างานรวมกน

Page 82: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ตวอยางเชน เซลล macrophage ยน pseudopodia

ออกไปจบแบคทเรย โดยการยดและหดของ actin filament

Food vacuoles ถกยอยโดย lysosome ซง lysosome

สรางมาจาก ER และ Golgi

เอนไซมของ lysosomes และโปรตนของ cytoskeleton ถกสรางขนท ribosomes

โปรตนถกแปรรหสมาจาก mRNA ทถอดรหสมาจาก DNA

ในนวเคลยส

กระบวนการทงหมดเหลานตองการพลงงานในรปของ ATP

ซงสวนใหญสรางมาจาก mitochondria

Page 83: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Membrane Structure

and Function

Page 84: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Membranes Structure

Membrane มองคประกอบทส าคญ ไดแก

Lipids

Protein

และ Carbohydrates

Page 85: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Membrane models

นกวทยาศาสตรไดมแนวคดเรอง membrane model ตางๆ ซงเปลยนแปลงไปตามความรทเจรญกาวหนาขน

Page 86: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Artificial membranes (cross section)

Hydrophobic tail

Hydrophilic head

Page 87: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Two generations of membrane

models

Page 88: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

(a) The Davson-Danielli model (1935 –1970)

Page 89: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

(b) Current fluid mosaic model

Page 90: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Freeze fracture

and freeze-etch

Page 91: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The fluidity of membranes

(a) Movement of

phospholipids

(b) Membrane

fluidity

Page 92: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Cholesterol ลดการเคลอนทของโมเลกลของ phospholipids ท าให membrane คงรปอยไดในทอณหภมสง แตในทอณหภมต า cholesterol ลดการรวมตวกนของ phospholipids ท าให membrane ไมแขงตว

(c ) Cholesterol within the membrane

Page 93: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

โครงสรางของเยอหมเซลลสตว

Page 94: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

เยอหมลอมรอบเซลล ประกอบดวย phospholipid,

membrane protein, carbohydrates และcholesterols ปจจบนเชอวาโครงสรางทางโมเลกลของmembrane มลกษณะเปน Fluid Mosaic Model เสนอโดยSinger และ Nicholson ในป ค.ศ. 1972 มลกษณะดงน

1. membrane ประกอบดวย lipid bilayer ทตอเนองเปนแผน และมโปรตนชนดตางๆฝงอย โดยมการเรยงตวแบบmosaic (คลายสงนนขนาดเลกหลายชนดมาเรยงตดตอกน)

2. ม peripheral protein ตดอยทผวดานในของmembrane

3. สวนทผวดานนอกม oligopolysaccharide chains

ของ glygoproteins และ glycolipids ยนยาวออกมา

Page 95: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The structure of transmembrane protein

Page 96: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Sidedness of

plasma

membrane

Page 97: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ดานของ membrane ม 2 ดานคอ cytoplasmic sides (ดานภายใน cytoplasm) และ extracellular sides (ดานภายนอกเซลล) มลกษณะทแตกตางกน ซงความแตกตางนเกดขนตงแต membrane ถกสรางมาจาก ER และ Golgi complex

ในรปนสสมเปน membrane ของ organelles ดานทอยภายใน organellles จะเปนดาน extracellular sides สวนอกดานหนงจะเปน cytoplasmic sides สเขยวแทน carbohydrates ทสรางมาจาก ER และ modified ท Golgi complex

Vesicles ทรวมกบ plasma membrane นอกจาก membrane ทหม vesicles จะเปนสวนของ plasma membrane แลว ยงเปนการหลงสารออกจากเซลลดวย (สมวง)

Page 98: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Some functions of membrane protein

Transport protein เปนทางให ions และโมเลกลตางๆผานเขาออกเยอหมเซลล

Page 99: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Enzymes

Page 100: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Signal transduction: โปรตนมหนาทเกยวของกบการจดจ าเพอทจะจบกบโมเลกลของสารอนภายนอกเซลลท าใหเกดกระบวนการตางๆได เชน ฮอรโมน

Page 101: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Intercellular junctions เปนองคประกอบของ tight

junction ทอยบรเวณดานขางของเซลลทอยตดกน

Page 102: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Cell-cell recognition

Page 103: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Attachment to the

cytoskeleton and

extracellular

matrix (ECM)

Page 104: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

เยอหมเซลลมสมบตทยอมใหสารบางอยางผานเขาไปในเซลลไดงายกวาสารบางอยางชนดอน เรยกวาselective permeability ดงนนเยอหมเซลลจะควบคมชนดและอตราการล าเลยงโมเลกลของสารผานเขาและออกจากเซลล

การล าเลยงสารผานเยอหมเซลล

(Traffic Across Membranes)

Page 105: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Selective permeability ของเยอหมเซลลขนอยกบ

1. Phospholipid bilayer

1.1 โมเลกลไมมขวไฟฟา (nonpolar (hydrophobic)

molecules) เชน hydrocarbons และ O2 ซงสามารถละลายไดในเยอหมเซลลจะผานเยอหมเซลลไดงายกวาสารอน

และเมอเปรยบเทยบระหวางสาร 2 ชนดทละลายในไขมนไดเทากนสารทมขนาดเลกกวาสามารถผานไปไดดกวา

Page 106: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

1.2 โมเลกลมขวไฟฟา (polar (hydrophilic)

molecules)

โมเลกลขนาดเลกทมขวไฟฟาแตไมมอออน (small, polar

uncharged molecules)เชน H2O, CO2 สามารถผานเยอหมสงเคราะห (synthetic membranes) ไดงาย

โมเลกลขนาดใหญทมขวไฟฟาแตไมมอออน (large, polar

uncharged molecules) เชน น าตาลกลโคส ผานเยอหมสงเคราะหไดไมงาย

สารทมอออน (ions) ทกชนดถงแมวาจะมขนาดเลก เชนNa+, H+ ผานชน Hydrophobic bilayer ไดยาก

Page 107: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

- 2. Specific integral transport proteins

โมเลกลของน า CO2 และ สารทไมมขวไฟฟา (nonpolar

molecules) สามารถผานเยอหมเซลลไดงายเชนเดยวกบเยอหมสงเคราะห

เยอหมเซลลตางจากเยอหมสงเคราะหคอมสมบตยอมใหสารบางอยางทมอออนและสารทมขวไฟฟาขนาดกลางผานไดโดยสารเหลานผานเขาไปท transport proteins

Page 108: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Diffusion and Passive transport

การแพร (diffusion) หมายถง การเคลอนทของโมเลกลของสารจากบรเวณทมความเขมขนของสารมากกวาไปยงบรเวณทมความเขมขนของสารนอยกวาจนกวาจะอยในสภาพสมดล (dynamic

equilibrium) เมออยในสภาพสมดลแลว โมเลกลของสารยงคงเคลอนอยแตเคลอนทดวยอตราเรวเทากนทงสองบรเวณ

Page 109: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

การแพรของโมเลกลของสารผานเยอหมเซลลเรยกวา passive transport เซลลไมตองใชพลงงานทจะท าใหเกดการแพรขน และเยอหมเซลลมสมบตselective permeable ดงนนอตราการแพรของสารชนดตางๆจะไมเทากน

น าจะสามารถแพรผานเยอหมเซลลไดอยางอสระซงมความส าคญมากส าหรบการด ารงอยของเซลล

Page 110: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

การแพรของโมเลกลของสารผานเยอหมเซลล

(a) โมเลกลของสารเคลอนทจากบรเวณทมความเขมขนมากกวาไปยงบรเวณทมความเขมขนนอยกวา จนกระทงอยในสภาพสมดล (dynamic

equilibrium) เมออยในสภาพสมดลแลวโมเลกลของสารยงคงเคลอนทอยแตอตราการเคลอนทของสารจากทงสองดานของเยอหมเซลลเทากน

Page 111: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

(b) ในกรณน แสดงสารละลายของส 2 ชนด ทอยคนละดานของเยอหมเซลล โมเลกลของสารสเขยวจะเคลอนทไปยงดานซาย ทงๆทตอนเรมตนความเขมขนของสารในดานซายสงกวา

Page 112: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

ตวอยางการแพรในสงมชวต

ไดแก การหายใจของสตว ขณะหายใจเขากาซออกซเจนจากอากาศทผานเขาไปในถงลมในปอดมความเขมขนสงกวาในเสนเลอดฝอย ออกซเจนจงแพรจากถงลมเขาไปในเสนเลอดฝอย และในขณะเดยวกนคารบอนไดออกไซดจะแพรจากเสนเลอดเขาสถงลม

Page 113: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Osmosis

Osmosis หมายถงการแพรของโมเลกลของน าจากบรเวณทมโมเลกลของน าหนาแนนมากกวาหรอสารละลายทเจอจางกวา (hypoosmotic solution)ไปยงบรเวณทมโมเลกลของน านอยกวาหรอสารละลายทเขมขนกวา(hyperosmotic solution) โดยผานเยอหมเซลล

Page 114: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The water balance of living cells

ลกศรแสดงทศทางการเคลอนทของโมเลกลของน าผานเซลลสตวซงไมมผนงเซลล และเซลลพชซงมผนงเซลล

Page 115: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The contractile vacuole of Paramesium : an

evolutionary adaptation for osmoregulation

Filling vacuole

Contracting vacuole

Page 116: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Facilitated diffusion

Transport proteins ชวยในการน าโมเลกลของสารผานเยอหมเซลลจากบรเวณทมความเขมขนของสารสงไปยงบรเวณทมความเขมขนต ากวา เรยกกระบวนการนวา facilitated diffusion โดยเซลลไมตองใชพลงงาน

Page 117: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Active transport

บางครงเซลลตองการล าเลยงสารจากทมความเขมขนต าไปยงทมความเขมขนสงกวา กระบวนการน เรยกวา active transport ซงตองการพลงงานคอATP

ตวอยางเชน เซลลขบ NA+ ออกนอกเซลลและน าK+ เขาไปในเซลล ซงเรยกวา Sodium-potassium

pump

Page 118: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

The sodium-potassium pump

Page 119: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Sodium-potassium pump

กระบวนการเรมตนจาก Na+ จบกบโปรตนซงเปนtransport protein แลว ATP ใหพลงงานแกโปรตนท าใหโปรตนเปลยนรปรางและปลอย Na+ ผานเยอหมเซลลออกไป ขณะเดยวกน K+ เขาจบกบโปรตนท าใหโปรตนเปลยนแปลงรปรางอกครงหนง ท าให K+ ถกปลอยเขาไปในเซลล แลวโปรตนกลบมรปรางเหมอนเดมอกพรอมทจะเรมตนกระบวนการใหมตอไป

Page 120: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Diffusion

Facilitated

transport

Active

transport

Passive

transport

Page 121: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

An electrogenic pump

Electrogenic pump เปน transport protein ทท าใหเกดความตางศกดทเยอหมเซลล

Page 122: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

An electrogenic pump

ตวอยางเชน

Na+/K+ pump เปน electrogenic pump

ทส าคญของเซลลสตว

Proton pump เปน electrogenic pump

ทส าคญของเซลลพช แบคทเรย และพวกเหดรา รวมทงmitochondria และ chloroplasts ใช proton

pump ในการสงเคราะห ATP

Page 123: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Cotransport

ตวอยางเชน ในเซลลพชใชproton pump รวมกบtransport protein ทน า sucrose–H+ เขาไปในเซลล

เปนกระบวนการรวมทเกดจาก ATP pump ตวเดยวท างานแลวมผลไปท าให transport protein ตวตอไปท างานเพอน าสารเขาสเซลล

Page 124: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Exocytosis and endocytosis

transport large molecules

สารทมโมเลกลขนาดใหญ เชน โปรตน และคารโบไฮเครต ผานออกนอกเซลลดวยกระบวนการexocytosis และเขาไปในเซลลดวยกระบวนการendocytosis

Page 125: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Endocytosis ม 3 แบบ ไดแก

1. Phagocytosis

2. Pinocytosis

3. Receptor-mediated endocytosis

Page 126: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Phagocytosis เปนการน าสารทเปนของแขงเขาเซลล โดยเซลลยนสวน cytoplasm ไปโอบลอมสารของแขงนน แลวเขาไปในเซลล เปนfood vacuole แลว food vacuole นนจะไปรวมกบlysosome ซงภายในม hydrolytic enzymes ทจะยอยสลายสารนนตอไป อมบากนแบคทเรยดวยวธน

Phagocytosis

Page 127: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Pinocytosis

Pinocytosis เปนการน าสารทเปนของเหลวเขาเซลล โดยเยอหมเซลลเวาเขาไปเพอน าสารเขาไป กลายเปนถงเลกๆอยใน

cytoplasm

Page 128: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Receptor-mediated endocytosis

Receptor-mediated endocytosis เปนการน าสารเฉพาะบางชนดเขาไปในเซลล โดยทผวเซลลม receptor เฉพาะส าหรบสารบางอยางเขามาจบ แลวถกน าเขาไปในเซลลเปนถงเลกๆ เมอผานการยอยแลว receptor สามารถถกน ามาใชใหมไดอก

Page 129: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

การแบงเซลลCell Division

Page 130: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Binary fission in Bacteria

Page 131: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

สงมชวตหลายเซลล การแบงตว Mitosis Growth

Meiosis

Eukaryote

สงมชวตชนสงทวๆ ไป Sexual Reproduction

Sex cellเพอ สราง

Page 132: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Singleparent

Asexual reproduction

Offspring Offspring

Two parents

Sperm Egg

Sexual reproduction

+

Inherit traits from two

parents

Inherit DNA from only one

parent

Page 133: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

เซลลทมโครโมโซม1ชด=>Haploid

cellจ ำนวนโครโมโซม=>Haploid

numberค ำยอ= n

เซลลทมโครโมโซมคเหมอน2

ชด=Diploid cell

จ ำนวนโครโมโซม=>Diploid

number

ค ำยอ=2n

Page 134: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Development of Higher Organism

Female Adult (2n)Male Adult (2n)

Meiosis Meiosis

Sperm (n)

Embryo (2n)

Egg (n)

MitosisZygote (2n)

Mitosis

MitosisFertilization

Page 135: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Human

life cycle

Page 136: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

การแบงเซลล Eukaryotic cell

1 Karyokinesisการแบงนวเคลยส

1

2 Cytokinesisการแบงไซโตพลาสซม

Nucleus Mitosis

MeiosisCytoplasm2

Page 137: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Cytoki-nesis

differs

for

animal

& plant

Page 138: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Functions of Mitosis

Growth in an onion root

Cell replacement in skin

Asexual reproduction

of Hydra

Page 139: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

การแบงเซลลแบบ Mitosis

การแบงเซลลทมการแบงนวเคลยสแบบ MitosisSomatic cell Meristematic cell

จ านวนโครโมโซมของเซลลใหมทไดเทากบ เซลลเรมตน

2n 2n 2n

Page 140: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

การแบงนวเคลยสแบบMitosis

Prophase

InterphaseG1 - phase

Division phase

S - phaseG2 - phase

MetaphaseAnaphaseTelophase

Page 141: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Chromosome

Chromatid

Metaphase chromosome

DNA + Protein

Chromatin / Chromatin net work

รปราง ไมแนนอน ขนกบระยะการเจรญของเซลล

Page 142: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

mitosi

s

Page 143: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

mitosis

Page 144: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

การแบงเซลลแบบ Mitosis

Somatic cell Cell ของ Meristem

Cell CyclePermanent Tissue

Page 145: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Cell Cycle

G1 phase S phase

G2 phase

Cytokinesis

Page 146: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

การแบงเซลลแบบ Meiosis

แบงนวเคลยสแบบ Meiosisเพอสรางเซลลสบพนธ (sex cell)จ านวนโครโมโซมของเซลลใหม =ครงหนงของเซลลเรมตน

2n Meiosis I nn Meiosis IInnnn

Page 147: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Meiosis I & Meiosis II

Prophase I

Anaphase II

Telophase II

Metaphase I

Anaphase ITelophase I

Metaphase II

Prophase II

Page 148: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Prophase I1. Leptotene

Synapsis2. Zygotene3. Pachytene4. Diplotene5. Diakinesis

4 strandCrossing over

Page 149: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Synapsis การจบคกนของโครโมโซมคเหมอน(homologous chromosome)

A B

BAa b

ba

Page 150: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Crossing over

การแลกเปลยนชนสวนระหวาง non-sister chromatid ของ homologous chromosome

เกดในระยะ Diplotene ของ Prophase I ในการแบงเซลลแบบ Meiosis (Meiosis I)

Page 151: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Homologous chromosome

Page 152: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Sister chromatid

A BBA

a bba

Page 153: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

non-sister chromatid

A BBA

a bba

Page 154: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Meiosis

Crossing Over

A BA ba Ba b

CO.

Non-CO.

Non-CO.

A B

a b

Page 155: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Telophase IAnaphase IMetaphase IProphase I

meiosis

Page 156: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

TetradsTelophase IIAnaphase IIMetaphase IIProphase II

meiosis

Page 157: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

mitosis & meiosis

Page 158: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas
Page 159: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Primary oocyte (2n)

secondary oocyte(n)

Polar bodies(n) ootid

Oogonium(2n)

ovum

differentiate

Meiosis 2

Spermatids(n)

Meiosis 1Secondary spermatocyte(n)

Primary spermatocyte(2n)

Mitosis

differentiate

Sperm(n)

Spermatogonium(2n)

Page 160: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

2n

n

n

n

Page 161: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

การสรางเซลลสบพนธในพชดอก

Sporophyte 2n สวนตางๆ ของพช

Gametophyte n Male = Microspore

Female = Megaspore

Page 162: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Microspore

(n)

Sperm nuclei (2)

Tube nucleus (1)

Pollen grain (ละอองเรณ)(n)

3 nucleus

การสรางเซลลสบพนธในพชดอก

Page 163: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

4 Megaspore (n)

Embryo sac( 8 นวเคลยส )

1 Megaspore (n)

แบงนวเคลยส 3 ครง( แบบ Mitosis )

1 Egg (n)

2 Synergids (n)

3 Antipodal (n)

2 Polar nuclei (n)

การสรางเซลลสบพนธในพชดอก

Page 164: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Result of the independent orientation of

chromosomes at metaphase

Page 165: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Cell

density,

growth

factor

cell

division

Page 166: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Growth factor experiment

Page 167: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Model

for the

cell-

cycle

control

system

Page 168: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

How a growth factor signals the cell-

cycle control system

Page 169: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas

Growth & metastasis of a malignant

tumor of the breast

Page 170: ครูสิปป์แสง สุขผล - Sipsang's Biology HomeThe size range of cells ชน ดของเซลล เส นผ าศ นย กลาง Myoplasmas