เซลล์ที่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส  (Eukaryotic Cell)

ยูคาริโอติกเซลล์ (eukaryotic cell)เป็นเซลล์ของสิ่งมีชีวิตชั้นสูง พวกเห็ด รา พืชและสัตว์ เซลล์ชนิดนี้มีขนาดใหญ่กว่าชนิดแรก และมีนิวเคลียสที่เห็นได้ชัดเจน แยกจากบริเวณไซโตพลาสซึมและมีเยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear membrane) หุ้มล้อมรอบสารพันธุกรรม ซึ่งมีโปรตีนฮีสโตน (histone) เป็นส่วนประกอบ นอกจากนี้ยังพบทั้งออร์กาเนลที่มีเยื่อหุ้ม (membranous-limited organelle) รวมทั้งออร์กาเนลที่ไม่มีเยื่อหุ้ม (non-membranous organelles) อยู่ภายในไซโตพลาสซึม

เซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส  (Prokaryote Cell)

โปรคาริโอติกเซลล์ (prokaryotic cell)เป็นเซลล์ของสิ่งมีชีวิตชั้นต่ำ ได้แก่ ไซยาโนแบคทีเรีย (cyanobacteria) แบคทีเรีย (bacteria) และไมโคพลาสมา (mycoplasma) มี สารพันธุกรรม(DNA) อยู่ในบริเวณโครงสร้างที่เรียกว่า นิวคลีออยด์ (nucleoid) ที่ปราศจากเยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear membrane) และไม่มีโปรตีนฮีสโตน (histone) ภายในไซโตพลาสซึม (cytoplasm) ไม่มีออร์กาเนลชนิดที่มีเยื่อหุ้ม (membranous organelles) และโครงสร้างภายในไซโตพลาสซึม (cytoskeleton)

ผนังเซลล์ (Cell Wall)

เป็นส่วนที่อยู่ภายนอกเยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วย คาร์โบไฮเดรต เป็นจำนวนมาก เมื่อสร้างใหม่ ๆ ผนังเซลล์จะมีลักษณะบาง ต่อมาจะหนาขึ้นเพราะมีการสะสมสารต่าง ๆ โดยชั้นใหม่ที่เกิดจะติดกับส่วนของเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้ชั้นเก่าถูกดันห่างออกจากโปรโตพลาสต์ ชั้นใหม่นี้เรียกว่าผนังเซลล์ชั้นที่สอง (Secondary Cell Wall) ซึ่งจะมีความหนาไม่เท่ากันตลอด ทำให้เกิดลักษณะที่เป็นรูเปิด เพื่อให้สารต่าง ๆ เคลื่อนผ่านได้เรียกว่า พิท (Pit)
หน้าที่ของ Cell Wall ที่สำคัญได้แก่

เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell Membrane)

เยื่อหุ้มเซลล์ (plasma membrane or cell membrane) เป็นเยื่อหุ้มบางๆ ล้อมรอบเซลล์ โดยทั่วไปมีความความหนาประมาณ 7-11 nm ประกอบด้วย lipids ซึ่งมีสาร phospholipids และ cholesterol สารประกอบโปรตีนและน้ำตาล oligosaccharides ซึ่งเกาะติดกับโมเลกุลของไขมันและโปรตีนด้วยพันธะโควาเลนต์
หน้าที่ของ cell membrane ที่สำคัญได้แก่

• เป็นเยื่อเลือกผ่าน เพื่อครบคุมการผ่านเข้าออกของสารต่างๆ ที่ผิวเซลล์
• ยอมให้สารบางชนิดผ่านเข้าออกได้และยังทำให้มีการเหนี่ยวนำไฟฟ้าเกิดขึ้นที่เซลล์ประสาท
• ผิวของเยื่อหุ้มเซลล์มีบริเวณที่มีคุณสมบัติทำให้เกิดการจดจำ

นิวเคลียส (Nucleus)

นิวเคลียส (Nucleus) ของเซลล์ทั่วๆ ไปมีรูปร่างกลม รี ไข่ หรือยาว อยู่กลางเซลล์หรือค่อนไปทางด้านใดด้านหนึ่ง มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 5-10 ไมครอน ขนาดและรูปร่างค่อนข้างสม่ำเสมอคงที่
หน้าที่ของ Nucleus ที่สำคัญได้แก่

ไซโทพลาซึม (Cytoplasm)

ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) ประกอบด้วยของเหลว ที่ถูกล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ ในไซโตพลาสซึม ประกอบด้วยโครงสร้าง 3 ประเภท ได้แก่ organelles, inclusion และองค์ประกอบอื่นๆ
หน้าที่ของ Cytoplasm ที่สำคัญได้แก่

• เป็นบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาเคมีของเซลล์
• สลายวัตถุดิบเพื่อให้ได้พลังงานและสิ่งที่จำเป็นสำหรับเซลล์
• สังเคราะห์สารที่จำเป็นสำหรับเซลล์
• เป็นที่เก็บสะสมวัตถุดิบสำหรับเซลล์
• เกี่ยวข้องกับกระบวนการขับถ่ายของเสียของเซลล์

ร่างแหเอนโดพลาซึม (Endoplasmic reticulum)

มีโครงสร้างเป็น membranous organelles มีลักษณะเป็นท่อกลมหรือแบนบางขนาดใหญ่ ติดต่อถึงกันเป็นร่างแห (reticulum) หรือเป็นท่อที่ปลายท่อทั้งสองด้านตัน (tubular vesicles) ฝังตัวอยู่บริเวณ cytoplasmic matrix มีลักษณะเป็น unit membrane

Rough Endoplasmic Reticulum (RER)

ชนิดผิวขรุขระ มีลักษณะเป็นท่อแบนๆ ขนาดใหญ่ เรียงตัวซ้อนกันเป็นชั้นๆ ระหว่างท่อแบนๆ หรือถุงแบนๆ มีท่อเซื่อมต่อกันตลอด บริเวณผิวด้านนอกของ ER มี ribosomes เกาะติดอยู่ ทำให้ผิวนอกมีลักษณะขรุขระ จึงเรียกว่า Rough ER

หน้าที่ของ RER ที่สำคัญได้แก่

• สร้างโปรตีนที่ส่งออกไปยังภายนอกเซลล์
• เชื่อมโยงโมเลกุลของโปรตีนให้เป็น multichain-protein
• เติมน้ำตาลแมนโนส ให้โปรตีนก่อนจะส่งออกไปภายนอกเซลล์

Smooth Endoplasmic Reticulum (SER)

ชนิดผิวเรียบ มีลักษณะเป็นท่อร่างแห อยู่ภายในเซลล์เช่นเดียวกับ RER แต่แตกต่างไปจาก RER ตรงที่ผิวภายนอกของ SER ไม่มี ribosomes มาเกาะ ดังนั้น จึงมีผิวนอกเรียบ SER มีลักษณะเป็นท่อกลมและแตกแขนงสานกันเป็นร่างแหวางตัวเรียงซ้อนกันเป็นชั้นหรือหิ้ง เมื่อศึกษาจากภาพอิเล็คตรอน SER มีลักษณะเป็น membranous tubule ที่มีท่อแตกแขนงเชื่อมโยงกันและ SER มีทางติดต่อกับ RER

หน้าที่ของ SER ที่สำคัญได้แก่

• สังเคราะห์ steroid hormones, ไขมัน, ไตรกลีเซอไรด์ และสารอนุพันธ์ของโคเลสเตอรอล
• เปลี่ยนแปลงไกลโคเจนเพื่อนำมาใช้ในเซลล์บางชนิด เช่น มีการสลายไกลโคเจน ให้เป็นกลูโคส ในบริเวณ SER ของเซลล์ตับ
• ลดความเป็นพิษของสารพิษและยาต่างๆ ที่ละลายได้ดีในไขมันหรืออัลกอฮอล์
• ควบคุมการปล่อยและเก็บแคลเซียมภายในเซลล์กล้ามเนื้อต่างๆ

กอลจิบอดี (Golgi Body)

ลักษณะถุงแบนหลาย ๆ ถุงเรียงซ้อนกัน แต่ละถุงเรียก Golgi cisternae ส่วนกลางของถุงจะเว้าแคบ ส่วนปลายถุง(ขอบ)จะโป่งพองออก แล้วคอดเว้าและขาดออกป็น budding vesicle
หน้าที่ของ Golgi complex ที่สำคัญได้แก่

• สร้างสารประกอบไขมันและคาร์โบไฮเดรต เพื่อไปรวมตัวกับสารที่เป็น secretory proteins ซึ่งถูกสร้างมาจาก RER ให้ได้เป็นพวกสารประกอบไกลโคลิปิดและไกลโคโปรตีน
• เป็นแหล่งรวม (package) และทำให้สารเข้มข้น (condense) และกระจายสารที่เซลล์สร้างออกไปในรูปของ secretory granules เพื่อส่งออกนอกเซลล์ด้วยวิธีการ exocytosis ที่บริเวณเยื่อหุ้มเซลล์
• เป็นบริเวณที่เกี่ยวข้องกับการเกิดการหมุนเวียนของเยื่อหุ้มออร์กาเนลและเยื่อหุ้มเซลล์กลับคืนมา (membrane flow) ซึ่งประกอบด้วยการแพร่กระจายและการ recycling ของ plasma membrane ภายในเซลล์

ไลโซโซม (Lysosome)

ไลโซโซม (Lysosome) เป็น single membrane organelle ทรงกลม ขนาดเล็ก บรรจุอยู่ใน hydrolytic enzyme หรือ lysosomal enzyme หลายชนิดเพื่อย่อยสารโมเลกุลใหญ่ เช่น polysaccharide และไขมัน เป็นต้น เมมเบรนของ lysosome ทำหน้าที่สำคัญคือป้องกันเอ็นไซม์ออกมาทำลายเซลล์

หน้าที่ของ Lysosome ที่สำคัญได้แก่

• เป็นแหล่งย่อยอาหารภายในเซลล์ ทำการย่อยพวก heterophagosomes ซึ่งมีความสำคัญเกี่ยวกับ cellular defence mechanism มีเอ็นไซม์ย่อยสารตั้งต้นต่างๆ ได้แก่ สารพวกแป้ง โปรตีน ไขมันและกรดนิวคลีอิก
• มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับการสร้างกลับคืน (turn over) ของ cytoplasmic organelles โดยกำจัดพวก autophagic vacuoles ในรูปแบบ autophagosome เพื่อย่อยและนำเอาสารกลับไปใช้ใหม่ภายในเซลล์
• มีบทบาทสำคัญเกี่ยวข้องกับ metabolism ของสารต่างๆ ถ้าหากมีความผิดปกติกับ lysosomal enzymes จะทำให้เกิดความผิดปกติได้ เช่น มีการสะสมมากผิดปกติของสารพวกไกลโคเจน(glycogens), สฟิงโกไมอีลิน (syhinggomyelins), ซีรีโบรไซด์ (cerebrosides) ซึ่งมีผลไปรบกวนหน้าที่การทำงานของเซลล์ให้ผิดปกติไปจากเดิม

แวคิวโอล (Vacuole)

เป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียวเรียกว่า โทโนพลาสต์ (tonoplast) มีสารละลายอยู่ภายใน ประกอบด้วย น้ำ แร่ น้ำตาล โปรตีน กรดอินทรีย์ และสารสี

หน้าที่ของ vacuole ที่สำคัญได้แก่
1. เก็บสะสมอาหาร
2. รักษาสมดุล
3. เก็บของเสีย

ไมโทคอนเดรีย (Mitochondia)

ไมโตคอนเดรีย (mitochondria) มีลักษณะรูปร่างและโครงสร้างขึ้นอยู่กับชนิดและลักษณะของเซลล์ต่างๆ ในเซลล์แต่ละประเภท ในพวกเซลล์ไขมันชนิด brown fat มี mitochondria จำนวนมาก ในเวลล์ที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งลำเลียง ions เข้าสู้เซลล์ มี mitochondria มากบริเวณด้านล่าง(basal folding) ของเซลล์ท่อหน่อยไตชนิดต่างๆ
หน้าที่ของ Mitochondia ที่สำคัญได้แก่

• แหล่งสร้าง ATP
• ภายในเมทริกซ์มีของเหลว ที่ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ ซึ่งเกี่ยวข้อง กับปฏิกิริยาเคมี ต่างๆ
• มี DNA (Deoxyribonucleic acid) RNA (Ribonucleic acid) เอนไซม์ และไรโบโซม อยู่ภายในออร์แกเนลล์ ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนขึ้น ภายในออร์แกเนลล์

คลอโรพลาสต์ (Chloroplast)

เป็นพลาสติดที่มีสีเขียวเนื่องจากมีสารคลอ โรฟิลล์ เป็นองค์ประกอบเป็นส่วนใหญ่ เป็นแหล่งสร้างอาหารของเซลล์พืชและโพรทิสต์บางชนิด ภายในคลอโรพลาสต์มีโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายถุงแบนๆ มีเยื่อหุ้มเรียกว่า ไทลาคอยด์ (thylakoid) และไทลาคอยด์เรียงซ้อนกันเป็นตั้งเรียกว่า กรานุม (granum) แต่ละกรานุมมีโครงาร้างเชื่อม Chloroplast ต่อถึงกัน บนไทลาคอยด์มีสารสีที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เช่น คลอโรฟิลล์ แคโรทีนอยด์ (carotenoid) และมีของเหลวที่เรียกว่า สโตรมา (stroma) อยู่โดยรอบไทลาคอยด์ ในของเหลวนี้มีเอนไซม์ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

หน้าที่ของ Chloroplast ที่สำคัญได้แก่

ไรโบโซม (Ribosome)

เป็นออร์กาเนลที่ไม่มีเยื่อหุ้ม ที่มีลักษณะเป็นลูกกลมตัน ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 20 nm มีองค์ประกอบเป็น rRNA 4 ชนิดและโปรตีนอย่างละเท่าๆ กันโดยน้ำหนัก ไรโบโซมพบทั้งใน eukaryotes และ prokaryotes มีลักษณะโครงสร้างและหน้าที่คล้ายกัน แต่มีปริมาณและการกระจายแตกต่างกันไปในเซลล์แต่ละชนิด
หน้าที่ของ Ribosome ที่สำคัญได้แก่

• ผลิตโปรตีนที่ใช้ภายในเซลล์ เช่น เอนไซม์ ที่ใช้ในกระบวนการ ย่อยสลายสารอาหารภายในไซโตพลาสซึม โปรตีนดังกล่าวนี้จะถูกผลิตมาจากfree ribosome
• ผลิตโปรตีนสำหรับหลั่งออกนอกเซลล์ โดยเมื่อโปรตีนถูกผลิตขึ้นจะถูกบรรจุอยู่ภายในออร์แกเนล

โครงร่างภายในของเซลล์(Cytoskeleton)

เป็นเส่นใยโปรตีนที่ประสานกันเป็นร่างแหแทรกตัวอยู่ภายใน ไซโตพลาสซึม เพื่อช่วยให้เซลล์มีการเคลื่อนไหวทั้งภายใน cytoplasm และมีการเคลื่อนที่ของเซลล์ ตลอดจนทำหน้าที่เป็นโครงสร้างภายในเพื่อช่วยรักษารูปทรงของเซลล์

1.เส้นใยไมโครฟิลาเมนต์(Microfilament)

เส้นใยที่เป็นส่วนประกอบของ contractile proteins ในcoเซลล์กล้ามเนื้อลาย ซึ่งได้แก่ myosin และ actin filament ในเซลล์อื่นๆ มักพบ actin ในลักษณะที่เป็นเส้นใยขนาดเล็กที่เรียกว่า Microfilament หรือในลักษณะอื่นๆ ซึ่งมีความแตกต่างของ amino acids ที่ทำหน้าที่เฉพาะในเซลล์ต่างชนิดกัน

-  เส้นใยแอคติน (actin filament) actin filament ของเซลล์กล้ามเนื้อลายมีรูปร่างคงตัว และมีการเรียงตัวเป็นระเบียบ โดยเรียงตัวขนานกันและรวมตัวกับ thick myosin filaments

-  เส้นใยไมโอซิน(myosin filament)) เป็นโปรตีนที่รวมตัวเป็น thick filament ที่พบส่วนใหญ่ในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อนอกจากนี้ยังพบในรูปที่กระจายตัวเป็นเส้นๆ ในพวก non-muscle cell ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของเซลล์ myosin filament ใน พวก non-muscle cell พบอยู่จำนวนน้อยกว่า actin filament และยังมรขนาดที่สั้นกว่า

2.เส้นไมโครทูบูล(Microtubule) เป็น cytoskeleton ที่มีบทบาทในการเคลื่อนที่ของเซลล์บางชนิดและการเคลื่อนไหวของ cilia และ flagella ตลอดจน cytoplasmic movement ซึ่งทำให้มีการเคลื่อนที่ของแท่ง chromatid การรวมกลุ่มและการกระจายของ melanin pigment รวมทั้งการเกิด endocytosis และ exocytosis บริเวณเยื่อหุ้มเซลล์

ไมโครทูบูลมีโครงสร้างเป็นท่อกลวงซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางเมื่อวัดจากภายนอก 24-25 nm และมีความหนาของผนังที่มีองค์ประกอบเป็น protein subunit ที่หนาประมาณ 5 nm และช่องว่างตรงกลางท่อกว้างประมาณ 14 nm และมีความยาวของเส้นไมโครทูบูลแตกต่างกันไป

-  Cilia และ flagella คือขนของเซลล์เป็นส่วนประกอบที่ยื่นออกมาที่ผิวของเซลล์ ภายในมี แกนเป็นเส้นไมโครทูบูลที่จัดเรียงตัวเป็นระเบียบ ทั้งสองชนิดมีโครงสร้างและ องค์ประกอบทางเคมีเหมือนกันแต่แตกต่างกันที่ความยาวและจำนวน ใน ciliated cell มี cilia จำนวนมากและมีความยาวประมาณ 2-10 ไมครอน ส่วนใน flagellated cell มักมีเพียง 1-2 เส้น แต่มีความยาวมากประมาณ 100-200 nm ทั้ง cilia และ flagella เคลื่อนไหวได้

-  Centrioles มีรูปร่างเป็นแท่งทรงกระบอกยาวประมาร 0.3-0.5 ไมครอน มีเส้นผ่า ศูนย์กลางประมาณ 0.05 ไมครอน ประกอบด้วย microtubules จำนวน 9 ชุด แต่ละชุด ประกอบด้วย 3 subfiber units เรียกว่า triplets ที่มีการเรียงตัวเป็นระเบียบและแนวเอียง คล้ายใบกังหัน พบในเซลล์สัตว์และขณะที่ไม่มีการแบ่งตัวนั้น มีเซนตริโอลอยู่ภายในเซลล์เพียง 1 คู่ ทั้งสองแท่งวางตัวตั้งฉากซึ่งกันและกัน แต่สามารถเพิ่มจำนวนเป็น 2 คู่ และเคลื่อนไปยังขั้ว ตรงข้ามเพื่อเป็น organizing centers สำหรับสร้าง mitotic spindles ในขณะที่มีการแบ่งเซลล์ สัตว์