ภายในเซลล์พวกยูคาริโอต มีเครือข่ายของเส้นใย ซึ่งพบได้ตลอดในไซโตพลาสม เรียกว่า cytoskeleton หรือ โครงร่างของเซลล์ ซึ่งมีความสำคัญในการจัดโครงสร้างและกิจกรรมต่างๆ ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์
หน้าที่สำคัญของ cytoskeleton คือ
โครงร่างของเซลล์ ประกอบด้วย เส้นใย (fibers) 3 ชนิด ได้แก่
ภาพแสดง cytoskeleton |
อธิบายภาพ : ภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอน (TEM) แสดงให้เห็นองค์ประกอบของ cytoskeleton ได้แก่ ไมโครทิวบูลและไมโครฟิลาเมนต์
ไมโครทิวบูล เป็นโครงสร้างที่พบในเซลล์ยูคาริโอต มีลักษณะเป็นแท่งกลวงยาว ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 นาโนเมตร มีความยาวประมาณ 200 นาโนเมตร - 25 ไมโครเมตร
ผนังของไมโครทิวบูล ทำด้วยโปรตีน (globular protein) tubulin, โมเลกุลของ tubulin เป็น dimer ที่ประกอบด้วย 2 subunits ของ Polypeptide คือ a-tubulin และb-tubulin การเพิ่มความยาวของไมโครทิวบูลทำได้โดยการเติม dimer เข้าไปที่ด้านปลาย
ต่อไปเป็นการสรุปคุณสมบัติของไมโครทิวบูลในรูปแบบของตาราง
Microtubules |
คุณสมบัติ |
1. โครงสร้าง :เป็นท่อเล็กยาวประกอบด้วย tubulin dimer เรียงกัน 13 โมเลกุล2. เส้นผ่าศูนย์กลางภายนอก 25 นาโนเมตร,เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน 15 นาโนเมตร3. Protein subunit เป็น a-tubulin และb-tubulin4. หน้าที่หลัก
|
|
ภาพจาก
http://users.rcn.com/ jkimball.ma.ultranet/ BiologyPages/M/Microtubule.gif |
หมายเหตุ : notepad ไม่ยอมรับตัวอักษร a, b |
ไมโครทิวบูล (และไมโครฟิลาเมนต์) ทำหน้าที่ในการเคลื่อนที่ได้โดยทำงานร่วมกับโปรตีนที่มีชื่อว่า "motor molecules" โดย motor molecule จะเปลี่ยนรูปร่างให้คล้ายกับขาเล็กๆ เพื่อให้เหมาะสมสำหรับการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือถอยหลัง (การเปลี่ยนแปลงรูปร่างนี้อาศัยพลังงานจาก ATP) การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของ motor molecules เพื่อการจับและปล่อย (สลับกันไป) ตลอดการเคลื่อนที่ไปตาม ไมโครทิวบูล (หรือไมโครฟิลาเมนต์) ของอีกโมเลกุลหนึ่ง (ตามภาพด้านล่าง)
ภาพ motor molecule
และ |
อธิบายภาพ ไมโครทิวบูลและไมโครฟิลาเมนต์ ทำหน้าที่ในการเคลื่อนที่ได้โดยทำงานร่วมกับโปรตีนที่เรียกว่า "motor molecules", ภาพ (a) motor molecules ซึ่งมีลักษณะคล้ายขาเล็ก (ใช้พลังงานจาก ATP) จับกับไมโครทิวบูล (หรือไมโครฟิลาเมนต์) หนึ่งโมเลกุล และอาศัยไมโครทิวบูลที่อยู่ข้างเคียงเพื่อเคลื่อนไหว ซีเลียและแฟลกเจลลา หรือใช้ในการหดตัวของกล้ามเนื้อ (เป็นเรื่องของไมโครฟิลาเมนต์) ภาพ (b) motor molecules จับกับ receptors บนออร์แกเนลล์เพื่ออาศัยเคลื่อนที่ไปตามไมโครทิวบูล (หรือไมโครฟิลาเมนต์ในบางกรณี) ตัวอย่าง การเคลื่อนที่ของ vesicle (ที่บรรจุสารสื่อประสาท=neurotransmitters) ไปบริเวณปลายแอกซอนของเซลล์ประสาท.
กรณีตัวอย่างการเคลื่อนที่ของไมโครทิวบูล (หรือไมโครฟิลาเมนต์) โดยอาศัย motor molecule
โครงสร้างที่มี microtubules เป็นส่วนประกอบ
เซนโตรโซมและเซนตริโอล (Centrosomes & Centrioles) ในเซลล์ยูคาริโอตทั่วไป ไมโครทิวบูลจำนวนหนึ่งจะรวมกลุ่มกันใกล้นิวเคลียสเรียกว่า เซนโตรโซม
ในเซลล์สัตว์ภายในเซนโตรโซม จะประกอบด้วย เซนตริโอลซึ่งวางตั้งฉากกัน 1 คู่ เป็นเซตของไมโครทิวบูล 9 กลุ่มๆ ละ 3 ท่อ (ดูภาพประกอบ) เรียงตัวเป็นวงแหวนรอบศูนย์กลาง ในตอนที่เซลล์จะแบ่งเซลล์ เซนตริโอลจะเพิ่มจำนวนเป็น 2 เท่า เพื่อแยกไปอยู่ในแต่ละเซลล์ใหม่ และช่วยเหลือในการแยกโครโมโซมออกจากกัน
ในกรณีของเซลล์พืชเราจะไม่พบเซนตริโอล แต่จะมีเซนโตรโซมทำหน้าที่แทน (เซนตริโอลของเซลล์สัตว์)
ซีเลียและแฟลกเจลลา (Cilia & Flagella) ในเซลล์ยูคาริโอตเซลล์เดียวบางพวกจะมีโครงสร้างพิเศษที่ช่วยในการเคลื่อนที่ ซึ่งมีไมโครทิวบูลเป็นองค์ประกอบ คือ ซีเลียและแฟลกเจลลา ซึ่งเป็นส่วนรยางค์ที่ยื่นออกมาจากเซลล์ ตัวอย่างเซลล์ที่ซีเลียหรือแฟลกเจลลา ; พารามีเซียม, สเปิร์ม เป็นต้น
ซีเลีย
ในแต่ละเซลล์จะพบมีจำนวนมาก แต่ละซีเลียมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ
250 นาโนเมตร และยาวประมาณ 2-20 ไมโครเมตร
ส่วนแฟลกเจลลามีเส้นผ่าศูนย์กลางใกล้เคียงกับซีเลียแต่มีความยาวกว่ามาก
คือ ยาวประมาณ 10-200 ไมโครเมตร และในแต่ละเซลล์จะมีแฟลกเจลลา 1-2
อันเท่านั้น
ซีเลียและแฟลกเจลลา มีสูตรการจัดเรียงตัวของไมโครทิวบูลเป็น 9+2 (doublets), 9 คือจำนวนกลุ่มของไมโครทิวบูลที่เรียงตัวอยู่รอบศูนย์กลาง กลุ่มละ 2 ท่อ, ส่วน 2 คือ จำนวนท่อที่อยู่ที่ศูนย์กลาง (ดูภาพประกอบ) ซึ่งมีอยู่ 2 ท่อ
Depict : ภาพแสดงโครงสร้างรายละเอียดของซีเลียและ |
ส่วนที่ใช้สร้าง ซีเลียและแฟลกเจลลาฝังตัวอยู่ในเซลล์ เรียกว่า เบซัลบอดี (basal body) ซึ่งมีโครงสร้างเหมือนกับเซนตริโอล ในเซลล์สัตว์ (รวมทั้งคนด้วย) เบซัลบอดีของสเปิร์มเมื่อเข้าไปรวมกับไข่แล้วจะกลายเป็นเซนตริโอลนั่นเอง
ส่วนที่เป็น motor molecule เป็นส่วนต่อมาจาก ท่อคู่ของไมโครทิวบูล ซึ่งต่อกับโมเลกุลข้างเคียง ส่วน motor molecule ทำด้วยโปรตีนที่มีขนาดใหญ่เรียกว่า "dynein=ไดนีน" ทำให้เกิด dynein arms ของซีเลียหรือแฟลกเจลลา ซึ่งทำหน้าที่ช่วยให้เกิดการเคลื่อนไหว ด้วยการเปลี่ยนรูปร่างกลับไป-กลับมาของโปรตีน และอาศัยพลังงานจาก ATP (ดูภาพประกอบ)
Depict : ภาพแสดงให้เห็นว่า dynein arms ทำให้ซึเลีย หรือแผลกเจลลาเกิดการเคลื่อนไหวได้อย่างไร. ด้วยการ อาศัยพลังงานจาก ATP, dynein arms ของคู่ไมโครทิวบูล โมเลกุลแรกยึดจับกับคู่ไมโครทิวบูลโมเลกุลที่อยู่ติดกันและ ยึดจับกันไปเรื่อยๆ ดึงให้ซีเลียหรือแฟลกเจลลัมเอนไปทางใด ทางหนึ่ง |
ไมโครฟิลาเมนต์ เป็นแท่งแข็งเล็กๆ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 นาโนเมตร มีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า "actin filament" เนื่องจากโครงสร้างของโมเลกุลประกอบด้วย actin (เป็น globular protein) 2 subunit พันกันเป็นสายเกลียว (ดูภาพประกอบ), ไมโครฟิลาเมนต์พบได้ในเซลล์ยูคาริโอตทุกชนิด
ต่อไปเป็นการสรุปคุณสมบัติของไมโครฟิลาเมนต์ในรูปแบบของตาราง
Microfilaments |
คุณสมบัติ |
1. โครงสร้าง : เป็นสายของ actin พันกันบิดเป็นเกลียว2. เส้นผ่านศูนย์กลาง 7 นาโนเมตร3. Protein : Actin subunit4. หน้าที่หลัก
|
|
ภาพจาก : http://www.daviddarling.info/ images/microfilament.jpg |
หมายเหตุ : ตัวอักษรโบราณ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z |
Intermediate Filaments
Intermediate filament เป็นเส้นใยโปรตีน ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8-12 นาโนเมตร ใหญ่กว่าไมโครฟิลาเมนต์ แต่เล็กกว่าไมโครทิวบูล
ต่อไปเป็นการสรุปคุณสมบัติของ Intermediate Filaments ในรูปแบบของตาราง
Intermediate Filaments |
คุณสมบัติ |
1. โครงสร้าง : เป็นเส้นใยโปรตีนที่พันกันหลายชั้นคล้ายๆ กับสายเคเบิล2. เส้นผ่านศูนย์กลาง 8-12 นาโนเมตร3. Protein : เป็นเส้นใยโปรตีนชนิดหนึ่งชนิดใดในตระกูล keratin ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์4. หน้าที่หลัก
|
|
ภาพจาก :
http://upload.wikimedia.org/ wikipedia/en/a/a1/Filament_assembly.jpg |
หมายเหตุ : ตัวอักษรโบราณ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z |
กลับสู่หน้าหลัก |
อ้างอิง : Biology ของ N.A Campbell และ J.B. Reece ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 6 สำนักพิมพ์ Pearson Education International
ขอขอบคุณ อ.beeman มากครับสำหรับความรู้ดีๆที่อาจารย์นำมาให้ แต่ผมมีเรื่องเรียนถามเกี่ยวกับเรื่องการสังเคราะห์ด้วยแสงว่ากระบวนการสร้าง acetyl Co.A เกิดขึ้นที่ matrix ใช่ไหมครับ(ผมอ่านหนังสือหลายเล่มบอกไม่ตรงกัน) รบกวนอาจารย์ช่วยกรุณาตอบคำถามให้ผมด้วยนะครับ
อ.beeman ครับ เมื่อไหร่ตอนที่ 7 8 9 จะลงสักทีครับ
บทที่ 7 จะเสร็จหรือยังค่ะ ใกล้สอบแล้วคะ
7-9วันนี้กี่โมงคะ อาจารย์ขา รออ่านเรื่องสนุกๆมานานนนนค่ะ
โอ้โหอาจารย์งานเยอะจังค่ะ สู้ๆนะคะ ขอบคุณค่ะ
ขอบคุณมากค่ะ ทำให้เข้าใจมากขึ้นเยอะเลย ขอบคุณมากค่ะ ขอบคุณมากค่ะ ขอบคุณมากค่ะ
Can your site handle heavy traffic? Because it seems to be on a major spam list somewhere…
I don't I'll be posting much more here for a while. But then again, I have no idea when I would want to be random again.
How do I make my blog appear in search engines? I had it for a year, and no one comes to visit.
It's actually a pretty funny story what happened after I drank mushroom tea. I started posting random comments.
Macho Law forbids me from admitting I'm wrong.