Cell and Molecular Biology 10 : ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์

ในเซลล์พวกยูคาริโอต ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์เป็นออร์แกเนลล์ที่เปลี่ยนพลังงานให้อยู่ในรูปที่เซลล์จะนำไปใช้ประโยชน์ได้

     ไมโตคอนเดรีย (พหูพจน์ mitochondria, เอกพจน์ mitochondrion) เป็นโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการหายใจระดับเซลล์ ซึ่งเป็นกระบวนการ catabolism ที่สร้าง ATP โดยใช้พลังงานจากน้ำตาล, ไขมันหรือสารประกอบที่ให้พลังงานอื่นๆ โดยมีออกซิเจนเป็นตัวช่วย

      คลอโรพลาสต์ (พบเฉพาะในเซลล์พืชและสาหร่าย) เป็นโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งจะเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมี โดยการดูดกลืนแสงอาทิตย์เพื่อใช้ขับเคลื่อนกระบวนการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ จากวัตถุดิบคือคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

      แม้ว่าไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ จะถูกห่อหุ้มด้วยเมมเบรน 2 ชั้นก็ตาม แต่โครงสร้างทั้งสองไม่เกี่ยวข้องกับระบบเอนโดเมมเบรน เพราะว่าเมมเบรนที่เป็นโปรตีนไม่ได้สร้างมาจาก ER แต่สร้างมาจากไรโบโซมอิสระในไซโตพลาสมและไรโบโซมภายในตัวเอง (หมายถึงไรโบโซมในไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ ซึ่งเป็นชนิด 70s )

   ในไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ นอกจากมีไรโบโซมเป็นของตัวเองแล้วยังมี DNA เป็นของตัวเองด้วย (อ่าน เรียนรู้จากห้องประชุมวิชาการผึ้งสู่การสอนชีววิทยาโมเลกุล ประกอบ) ใน DNA นี้จะมีโปรแกรมการสร้างเมมเบรน(ที่เป็นส่วนของ)โปรตีนไว้เรียบร้อยแล้วว่า มาจาก ribosome ในตัวเองและนำเข้าโปรตีนจากไซโตพลาสม

   ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ ยังสามารถเพิ่มจำนวน (สืบพันธุ์) ได้ด้วยตัวเอง ทั้งนี้เพราะมี DNA และ ไรโบโซมเป็นของตัวเองนั่นเอง

   หลักฐานทางวิวัฒนาการทำให้เชื่อว่า ทั้งไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ เคยเป็นพวกโปรคาริโอตมาก่อน ก่อนที่จะมาอยู่กับเซลล์ยูคาริโอต 

************************

Depict : Mitochondria

ภาพของไมโตคอนเดรีย
โครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการหายใจระดับเซลล์

อธิบายภาพ : ภาพวาดและภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (TEM) แสดงให้เห็นเยื่อหุ้ม 2 ชั้นของไมโตคอนเดรีย, cristae คือเมมเบรนชั้นในที่พับเข้าไปภายในเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส, ภาพวาดผ่าให้เห็นส่วนต่างๆ ของเมมเบรน 2 ชั้น, ช่องว่างระหว่างเมมเบรนและ ส่วนที่อยู่ถัดเยื่อหุ้มชั้นในเข้าไปจะเป็นของเหลวที่เรียกว่า mitochondrail matrix.

 

Depict : Chloroplast

 

ภาพของคลอโรพลาสต์
โครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการหายใจระดับเซลล์

อธิบายภาพ : ภาพวาดและภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน แสดงให้เห็นว่า คลอโรพลาสต์ประกอบด้วยเยื่อหุ้ม 2 ชั้น ซึ่งแยกจากกันด้วยช่องว่างระหว่างเมมเบรน (intermembrane space)  ส่วนเยื่อหุ้ม 2 ชั้นนี้ เป็นส่วนภายนอกของคลอโรพลาสต์, ถัดจากเยื่อหุ้มชั้นในเข้าไปจะเป็นส่วนภายในของคลอโรพลาสต์, มีส่วนที่เป็นของเหลวเรียกว่า stroma, ภายใน stroma จะมีระบบเมมเบรนอีกชุดหนึ่งประกอบด้วยถุงแบนๆ มีลักษณะคล้ายเหรียญเรียกว่า thylakoids, thylakoids จะเรียงซ้อนกันเหมือนกองเหรียญเรียกว่า granum (พหูพจน์=grana), ระหว่าง thylakoids แต่ละอันจะเชื่อมต่อด้วยท่อเล็กๆ และระหว่าง thylakoids จะมีช่องว่างอยู่ เรียกว่า thylakoid space. (สรุป ถัดจากเยื่อหุ้มชั้นในเข้าไป จะมีส่วนที่เป็นของเหลวที่แยกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วน stroma กับ ส่วน thylakoid space)

 

 

 

อ้างอิง : Biology ของ N.A Campbell และ J.B. Reece ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 6 สำนักพิมพ์ Pearson Education International

 

[jularat]

สวัสดีอีกครั้งค่ะ ขอรับกวนอาจารย์อีกได้ไหมค่ะ มีเรื่องสงสัยนิดหน่อยคือว่าไปอ่านหนังสือเจอ คำว่า Amygdalin กับคำว่า Glucosinolates ทราบว่ามันเป็นสารที่อยู่ในพืช แต่อยากทราบว่าโครงสร้างมันเป็นยังไง และพวกมันมีหน้าที่อะไรค่ะ วิธีที่จะลดความเป็นพิษนี้ทำได้ไหมค่ะ หรือไหมพอจะมีหนังสือแนะนำบ้างหรือเปล่าค่ะ เอาเป็นภาษาไทยก็ดีน่ะค่ะ คือีความสนใจเพื่อที่จะทำวิทยานิพนธ์แต่ยังไม่มีความเข้าใจในเรื่องนี่เลย เพราะเรื่องที่อาจารย์นำมาเขียน(ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ )ตรงกับวีชาที่เรียนชีวเคมีพืช แต่ดิฉันมีความรู้เรื่องไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ว่ามีความแตกต่างหรืสัมพันธ์กันอย่างไร ทำให้ดิฉันนำไปประกอบกับรายงานได้คะแนนเต็มเลยค่ะเพราะอาจารย์อธิบายเข้าใจง่ายและค้นหาได้ง่ายอีกด้วย ขอความกรุณาอาจารย์ช่วยชี้แนะหน่อยน่ะค่ะ

ขอบพระคุณค่ะ

[beeman 吴联乐]

• จริงๆ แล้วผมไม่ได้มีความเชี่ยวชาญเรื่อง cell ไม่เคยทำวิจัยเรื่อง cell
• จุดประสงค์ที่เขียนเรื่อง cell เพื่อใช้ประกอบการสอนในห้องเรียนขนาดใหญ่ แบบเรือโยงเรือพ่วง..ประมาณ class ละ 700 คน
• อย่างไรก็ตามหากมีเวลาจะลองค้นหามาอธิบายนะครับ (แต่ไม่รับรอง)
• สำหรับเรื่องที่นำไปทำรายงานแล้วได้คะแนนเต็ม..ก็ดีใจด้วยครับ...และขอขอบคุณที่สะท้อนภาพให้เห็นว่า..บันทึกนี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ทางด้านการเรียนการสอนได้..เป็นกำลังใจทางอ้อมให้ผู้เขียน
• ขอให้มีความก้าวหน้าทางวิชาการยิ่งๆ ขึ้นไปครับ..

[ณพล]

เอ่อผมอยากทราบว่าหน่อยครับคำว่าthylakold memebrane,มันคือเซลล์

ชนิดไหนเหรอครับขอความกรุณาชี้เเนะให้หน่อยครับเพราะหายากมากครับ

[beeman 吴联乐]

Thylakoid membrane น่าจะเป็น Organelle เล็กๆ ภายใน Chloroplast เป็น Organelle ชนิดมีเยื่อหุ้ม ไม่ได้เป็นเซลล์ครับ 

[เบดูอิน]

มารายงานตัวเยี่ยมเยียน

[beeman 吴联乐]

• ขอบคุณครับ ท่านเบดูอิน

[สิริรัฐ]

ขอถามอะไรหน่อยน่ะค่ะ  ออร์แกแนลล์ไหนที่มีความสัมพันธุ์กันน่ะค่ะ

[[email protected]]

บทความนี้ผ่านมา 14 ปีแล้วแต่ปัจจุบันยังเป็นข้อมูลที่อ่านและเข้าใจง่ายมากๆครัข ขอบคุณครับ