หน่วยของสิ่งมีชีวิต

บทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน เรื่อง หน่วยของสิ่งมีชีวิต โดย นางแสงอรุณ สง่าชาติ วิชาวิทยาศาสตร์พื้นฐาน รหัส ว21101 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ สตรีวิทยา พุทธมณฑล

ความหมายของเซลล์ เซลล์ (Cell) เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต ทำหน้าที่หรือกระบวนการต่าง ๆ ในการดำรงชีวิตซึ่งรูปร่างของเซลล์แต่ละอย่างจะแตกต่างกันมากแต่จะมีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกัน

ประวัติของเซลล์ ประมาณ พ.ศ. 2133 (ค.ศ. 1590) Zaccharias Janssen และ Hans Janssen ในการประดิษฐ์เครื่องมือสำหรับส่องและขยายภาพของสิ่งที่มีขนาดเล็กให้สามารถมองเห็นได้ชัดเจนขึ้น เรียกเครื่องมือชนิดนี้ว่า"กล้องจุลทรรศน์"

ประวัติของเซลล์ ค.ศ. 1673 (พ.ศ. 2216 อันตน ฟัน เลเวนฮุก (Anton Van Leeuwenhoek)นักวิทยาศาสตร์ชาวฮอลันดา ผลงาน ประดิษฐ์แว่นขยายธรรมดา ให้มีกำลังขยายมากขึ้น และใช้ส่องดูสิ่งต่างๆ เช่นเลืด อสุจิ น้ำจากแหล่งน้ำ พบแบคทีเรีย สาหร่าย โพรโตซัวเป็นผู้ค้นพบจุลินทรีย์เป็นคนแรก

ประวัติของเซลล์ โรเบิร์ตฮุค พ.ศ.2208 ใช้กล้องจุลทรรศน์ที่ประดิษฐ์ขึ้นตรวจดูชิ้นไม้คอร์คที่ฝานบางๆพบว่าชิ้นไม้คอร์กประกอบด้วยช่องขนาดเล็มมากมายเขาจึงตั้งชื่อแต่ละช่องว่างเรียกว่าเซลล์(CELL) ชิ้นไม้คอร์กเป็นเซลล์ที่ตายแล้วเหลืออยู่แต่ผนังเซลล์(cell wall) ที่แข็งแรงประกอบไปด้วยสารพวกเซลลูโลสและซูเบอริน

ประวัติของเซลล์ ธีออร์ดอร์ ชวานน์ (Theodor Schwan) พ.ศ.2382 และแมทเธียส ชไลเดน (Matthias Schleiden) นักชีววิทยา ชาวเยอรมัน ได้เสนอทฤษฎีของเซลล์ ( Cell theory) มีใจความว่า “สิ่งมีชีวิตทั้งปวงประกอบด้วย เซลล์ และผลิตภัณฑ์ของเซลล์”

ประวัติของเซลล์ พ.ศ. 2378 (ค.ศ. 1835) Dujardin เป็นผู้พบว่าภายในเซลล์มีส่วนประกอบที่มีลักษณะเป็นของเหลวและสำคัญต่อชีวิต

ประวัติของเซลล์ - Hugo Von Mohl ได้ตั้งชื่อของเหลวดังกล่าวว่า "โพรโทพลาซึม" (Protoplasm) - ในปี พ.ศ. 2374 โดย Robert Brown ยังมีการค้นพบก้อนโพรโทพลาซึมที่เรียกว่า "นิวเคลียส" (Nucleus)

สรุปทฤษฎีเซลล์ ได้ดังนี้1. เซลล์เป็นหน่วยหนึ่งในทางโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย 2. เซลล์เป็นหน่วยหนึ่งในทางหน้าที่ต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย 3. เซลล์ทั้งหลายเกิดมาจากเซลล์ที่มีชีวิตอยู่ก่อนแล้ว (โดยการแบ่งเซลล์)

โครงสร้างของเซลล์ แหล่งข้อมูล http://www.nkpw.ac.th/pornsak/cell/page02.htm

ทฤษฎีของเซลล์ สิ่งมีชีวิตทั้งหลายประกอบขึ้นด้วยเซลล์และเซลล์คือหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดและทฤษฎีเซลล์ในปัจจุบันยังครอบคลุมถึงใจความสำคัญ 3 ประการคือ

ทฤษฎีของเซลล์ 1. สิ่งมีชีวิตทั้งหลายอาจมีเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์และภายในเซลล์มีสารพันธุกรรมและมีกระบวนการเมแทบอลิซึมทำให้สิ่งมีชีวิตนั้นดำรงอยู่ได้

ทฤษฎีของเซลล์ 2. เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิตที่มี การจัดระบบการทำงานภายใจเซลล์และโครงสร้างของ เซลล์ 2.

ทฤษฎีของเซลล์ 3. เซลล์ต่าง ๆมีกำเนิดมาจากเซลล์เริ่มแรกโดยการแบ่ง เซลล์ของเซลล์เดิม (ตามทฤษฎีวิวัฒนาการของสารอินทรีย์ พบว่าสิ่งมีชีวิตแรกเริ่มเกิดมาจากสิ่งไม่มีชีวิต) โดยนักชีววิทยา แหล่งข้อมูล http://www.aksorn.com/webguide/webguide_detail.php?content_id=129

ชนิดของเซลล์ 1. Prokaryotic cellsเซลล์ของสิ่งมีชีวิตชั้นต่ำ พวก แบคทีเรีย สาหร่ายสีเขียว แกมน้ำเงิน และไมโครพลาสมาลักษณะเด่นคือ เซลล์ไม่มีเยื่อหุ้มแบ่งแยกต่างหาก ลักษณะเซลล ์จะค่อนข้างเล็กมีขนาด 0.2-10 ไมโครเมตร แหล่งข้อมูล http://www.aksorn.com/webguide/webguide_detail.php?content_id=129

ตัวอย่างสัตว์ Prokaryotic cells อะมีบา เป็น โปรโตซัวสามารถเคลื่อนไหวได้ด้วยส่วนของลำตัวที่ยื่นออกมาชั่วคราว เรียกว่า เท้าเทียม(pseudopods)และถือว่าเป็นตัวแทนของ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่รู้จักกันดี อะมีบา (amoeba)

ตัวอย่างสัตว์ Prokaryotic cells เป็นโปรโตซัวที่มีคลอโรพลาสต์สามารถสังเคราะห์แสงสร้างอาหารเองได้เช่นเดียวกับพืช นักพฤกษาศาสตร์จึงมักจัดเป็นสาหร่ายสีเขียวชนิดหนึ่งด้วย เซลล์มีลักษณะเรียวยาว ด้านหน้ามีแส้ 1 เส้น ช่วยโบกพัดช่วยเคลื่อนที่ พบอยู่ทั่วไปในแหล่งน้ำ ยูกลีนา

ตัวอย่างสัตว์ Prokaryotic cells เป็นจุลินทรีย์อีกชนิดหนึ่งที่อยู่อย่างอิสระซึ่งมีทั้ง Chlorophyll และ nitrogenaneenzymeสามารถสังเคราะห์แสง ตรึงไนโตรเจนได้ เปลี่ยนวัตถุดินที่มีอยู่ในอากาศมาเป็น organic matter และเมื่อสลายตัวลงก็จะปลดปล่อยสารประกอบนี้ให้กับพืชที่ปลูกตามมาได้ นับว่าเป็นแหล่งผลิตปุ๋ยที่มีราคาถูกมาก สาหร่ายสีเขียว

ตัวอย่างสัตว์ Prokaryotic cells เป็นโปรโตซัวเช่นเดียวกับอะมีบา แต่มีขนสั้นอยู่รอบเซลล์ช่วยในการเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็ว เซลล์มีรูปร่างคล้ายรองเท้าแตะ ด้านข้างมีร่องปาก สืบพันธุ์ได้ทั้งแบบไม่อาศัยเพศและอาศัยเพศพบอยู่ทั่วไปในแหล่งน้ำจืดนับเป็นโพรโตซัวที่มีอยู่มากอีกชนิดหนึ่ง พารามีเซียม

ตัวอย่างสัตว์ Prokaryotic cells เทาน้ำเป็นสาหร่ายสีเขียวชนิดหนึ่ง ลักษณะเป็นสาหร่ายไม่แตกแขนงแต่ละสายประกอบด้วยเซลล์เพียงแถวเดียว ภายในเซลล์มีคลอโรพลาสเป็นเกลียวในภาพเป็นเทาน้ำ 2 สายจับคู่เพื่อสืบพันธ์แบบอาศัยเพศ โดยมีการปล่อยสารพันธุกรรมเข้าร่วมกับอีกสายหนึ่งพบอยู่ในแหล่งน้ำจืด เทาน้ำหรือสไปโรไจรา

ชนิดของเซลล์ 2. Ukaryotic cells ได้แก่ เห็ด รา เซลล์ของพืช และสัตว์ทั่วๆไป มีขนาด 10-100 ไมโครเมตร

ตัวอย่าง Ukaryotic cells โปรติสตาที่ประกอบขึ้นด้วยสาหร่ายและราอยู่ร่วมกัน ซึ่งเป็นการอยู่แบบที่สิ่งมีชีวิตทั้ง 2 ชนิดต่างก็ได้รับประโยชน์ โดยสาหร่ายสามารถใช้สังเคราะห์แสง สร้างอาหารได้ ส่วนราดูดซึมความร้อนได้ แต่ก็ไม่สารารถสังเคราะห์แสงได้ ราจึงต้องการอาหารจากสาหร่าย และสาหร่ายต้องการความชื้นจากรา เห็ดรา(ไลเคนส์)

ตัวอย่าง Ukaryotic cells กบเป็นสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำที่มีผิวหนังค่อนข้างขรุขระหรือเป็นเส้นยาวมีสีออกสีน้ำตาลหรือสีน้ำตาลเขียวมักอยู่ในบริเวณที่ลุ่มน้ำขังเช่นในท้องนาหนองบึงซึ่งได้แก่กบนากบหนองกบทูตและกบอกหนาม กบ เขียด

ตัวอย่าง Ukaryotic cells เซลล์สัตว์

ตัวอย่าง Ukaryotic cells เซลล์พืช

ข้อแตกต่างระหว่างยูคาริโอตและโปรคาริโอตข้อแตกต่างระหว่างยูคาริโอตและโปรคาริโอต

ขนาดของเซลล์ เซลล์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีขนาดแตกต่างกันมาก ตั้งแต่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เช่น เซลล์ของพวกแบคทีเรีย ไปจนกระทั่งเซลล์ที่มีขนาดใหญ่ สามารถมองเห็นได้ชัดเจน เช่นเซลล์ของไข่พวกสัตว์ปีก สัตว์เลื้อยคลาน หน่วยที่ใช้วัดขนาดของเซลล์ที่มีหลายชนิด เช่น อังสตรอม (Angstrom ) นาโนเมตร (Nanometer:nm) ไมโครเมตร (Micrometer : mm) และมิลลิเมตร (millimeter : mm) ซึ่งแต่ละหน่วยสามารถเปรียบเทียบได้ http://student.nu.ac.th/u46410320/lesson%201.html

ตารางแสดงการเปรียบเทียบหน่วยที่ใช้วัดขนาดของเซลล์ ตารางแสดงการเปรียบเทียบหน่วยที่ใช้วัดขนาดของเซลล์

ตัวอย่างขนาดของเซลล์

ตัวอย่างขนาดรูปร่างของเซลล์ตัวอย่างขนาดรูปร่างของเซลล์ เซลล์ประสาท เป็นโครงสร้างทั่วร่างกาย และการทำหน้าที่ของระบบประสาท ขนาดของเซลล์ประสาทโดยทั่วไป มีเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเซลล์แค่ 0.1 มิลลิเมตรโดยประมาณ แต่ใยประสาทมีความยาวได้หลายเมตร เซลล์ประสาท

ตัวอย่างขนาดรูปร่างของเซลล์ตัวอย่างขนาดรูปร่างของเซลล์ มีขนาดประมาณ 6-8ไมครอน มีลักษณะค่อนข้างกลม เว้าบริเวณกลางคล้ายโดนัท ไม่มี นิวเคลียส มีสีแดง เนื่องจากภายในมีสารฮีโมโกลบิน โดยในกระแสเลือดคนปกติจะพบเม็ดเลือดแดงที่เจริญเติบโตเต็มที่ (Mature red cell) มีเพียงไม่เกิน 2% ที่สามารถพบเม็ดเลือดแดงตัวอ่อน (Reticulocyte) ได้ เซลล์เม็ดเลือดแดง

ตัวอย่างขนาดรูปร่างของเซลล์ตัวอย่างขนาดรูปร่างของเซลล์ เซลล์อสุจิ (sperm)เป็นเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย ทำหน้าที่ สร้างอสุจิและสร้างฮอร์โมนเพศชายควบคุมลักษณะต่างๆของเพศชาย เช่น เสียงห้าว มีหนวดเครา มีขนหน้าแข้ง เซลล์อสุจิ

ตัวอย่างขนาดรูปร่างของเซลล์ตัวอย่างขนาดรูปร่างของเซลล์ เยื่อบุผิวเรียงตัวชั้นเดียว (simple epithelium) ประกอบด้วยเซลล์รูปร่าง 3 แบบ คือ เซลล์รูปร่างแบนบาง (simple spuamous epithelium) เช่น พบที่ท่อของหลอดไต ทำน้ำดี และเซลล์ทรงสูง (simple columnar epithelium) เช่น พบที่ผนังลำไส้เล็ก ท่อนำไข่ เซลล์เยื่อบุข้างแก้ม

ตัวอย่างขนาดรูปร่างของเซลล์ตัวอย่างขนาดรูปร่างของเซลล์ เซลล์กล้ามเนื้อมีรูปร่างพิเศษอาจเป็นเส้นใยทรงกระบอกยาว ( fiber shape) หรือรูปกระสวยยาว ( spindle shape) มีการจัดตัวกันแน่นวางตัวขนานกัน รวมตัวเป็นมัด ทำหน้าที่แตกต่างจากเซลล์ทั่วๆ ไป เซลล์กล้ามเนื้อ กายวิภาคศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย พิมพ์ครั้งที่ 2โรงพิมพ์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 239 หน้า

ส่วนประกอบของเซลล์ Cell Structure

เซลล์พืช ไซโทพลาสซึม ผนังเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ แวคิวโอล นิวเคลียส นิวคลีโอลัส ไรโบโซม คลอโรพลาสต์ กอลจิ บอร์ดี้ ไมโทคอนเดรีย

เซลล์สัตว์

โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์ 1. ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ 2. ไซโทพลาสซึม 3. นิวเคลียส

โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์ 1. ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ (Cell Structure) เมื่อศึกษาลักษณะโครงสร้างภายในภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบอิเล็กตรอน สามารถมองเป็นได้จัดเจนทำให้เห้นส่วนประกอบในส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ ในนิวเคลียส กับไซโทพลาสซึม

1. ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์(Cell Structure) 1.1 เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane ,plasma membrane)

1.1 เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane ,plasma membrane) ลักษณะ - ห่อหุ้มส่วนต่าง ๆ ที่อยู่ภายในเซลล์ - ควบคุมปริมาณและชนิดของสารที่ผ่านเข้า-ออกจากเซลล์ เช่น อาหาร อากาศ สารละลายเกลือแร่ต่างๆ เป็นเยื่อบาง ๆ เหนียวล้อมรอบเซลล์ ประกอบด้วยสารประเภทไขมันและโปรตีนมีสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน (Semipermeable membrane) หน้าที่

1. ส่วนที่ห่อหุ้มเซลล์ (Cell Structure) • 1.2 ผนังเซลล์ (cell wall)

1.2 ผนังเซลล์ ( cell wall ) - ช่วยเสริมสร้างความแข็งแรงและป้องกันอันตรายให้แก่ เซลล์พืช - ทำให้เซลล์พืชคงรูปอยู่ได้ ( เซลล์สัตว์ไม่มี ) ลักษณะ อยู่นอกสุด พบเฉพาะในเซลล์พืชเท่านั้นส่วนใหญ่เป็นสารพวกเซลลูโลส ซึ่งสร้างมาจากน้ำตาล หน้าที่

2.ไซโทพลาสซึม (Cytoplasm) ลักษณะ เป็นของเหลว มีความข้นโปร่งแสง ประกอบด้วย น้ำประมาณ 75 – 90 % ที่เหลือเป็นสารชนิดอื่น เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรท ไขมัน และสารอนินทรีย์ที่อยู่ในรูปสารละลาย ส่วนสารอินทรีย์ มักอยู่ในรูปของคอลลอยด์ (colloid)

2.ไซโทพลาสซึม (Cytoplasm) ประกอบด้วย ออร์แกนเนลต่าง ๆ มากมาย เช่น • ไมโทคอนเดรีย • คลอโรพลาสต์ • กอลจิบอดี • ไรโบโซม • แวคิวโอล • สารอาหารต่าง ๆ ได้แก่ โปรตีน ไขมัน น้ำตาล แก๊ส • รวมทั้งของเสีย แต่ไม่รวมนิวเคลียส

หน่วยของสิ่งมีชีวิต