← กลับหน้าแรก

เซลล์: หน่วยของสิ่งมีชีวิต

ม.1 | สาระวิทยาศาสตร์ชีวภาพ | มาตรฐาน ว 1.2 | หลักสูตร สพฐ. 2560

1. เซลล์คืออะไร?

เซลล์ (Cell) คือ หน่วยพื้นฐานที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต ซึ่งสามารถดำรงชีวิตและทำหน้าที่ต่าง ๆ ได้ด้วยตนเอง สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบด้วยเซลล์ อย่างน้อย 1 เซลล์

แนวคิดนี้เริ่มจากโรเบิร์ต ฮุค (Robert Hooke) ในปี ค.ศ. 1665 ที่สังเกตเนื้อไม้ก๊อกด้วยกล้องจุลทรรศน์และพบโครงสร้างคล้ายห้องเล็ก ๆ จึงตั้งชื่อว่า “cell” ซึ่งแปลว่า “ห้องเล็ก”

ต่อมา นักวิทยาศาสตร์หลายท่านสรุปเป็น ทฤษฎีเซลล์ ซึ่งมีหลักสำคัญ 3 ข้อ:

  1. สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบด้วยเซลล์ 1 เซลล์ขึ้นไป
  2. เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของโครงสร้างและการทำงานของสิ่งมีชีวิต
  3. เซลล์ใหม่เกิดจากเซลล์เดิมเท่านั้น (ไม่เกิดเองจากสิ่งไม่มีชีวิต)
ตัวอย่างที่ 1: สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว vs หลายเซลล์

อะมีบา เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว (unicellular) ทั้งตัวมีแค่ 1 เซลล์ แต่สามารถเคลื่อนที่ กินอาหาร ขับถ่าย และสืบพันธุ์ได้ครบ

มนุษย์ เป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ (multicellular) มีเซลล์ประมาณ 37 ล้านล้านเซลล์ ทำงานร่วมกันเป็นระบบ

2. โครงสร้างพื้นฐานของเซลล์

เซลล์ส่วนใหญ่มีโครงสร้างพื้นฐานคล้ายกัน ประกอบด้วยส่วนสำคัญดังนี้:

2.1 เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell Membrane / Plasma Membrane)

เป็นเยื่อบาง ๆ ที่ห่อหุ้มเซลล์ ทำหน้าที่:

เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยไขมันชนิดฟอสโฟลิพิด 2 ชั้น และโปรตีนฝังอยู่

2.2 ไซโทพลาซึม (Cytoplasm)

เป็นของเหลวคล้ายเจลที่อยู่ภายในเซลล์ นอกจากนิวเคลียส ประกอบด้วยน้ำ โปรตีน เกลือแร่ และออร์แกเนลล์ต่าง ๆ เป็นที่เกิดปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ของเซลล์

2.3 นิวเคลียส (Nucleus)

เป็นศูนย์ควบคุมของเซลล์ มีเยื่อหุ้มนิวเคลียสห่อหุ้ม ภายในมีโครมาติน (ซึ่งเป็น DNA ผสมโปรตีน) และนิวคลีโอลัส ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานและการถ่ายทอดพันธุกรรม

ตัวอย่างที่ 2: เปรียบเทียบกับเมือง

ลองนึกถึงเซลล์เป็นเหมือน เมืองเล็ก ๆ:

  • เยื่อหุ้มเซลล์ = กำแพงเมืองและด่านตรวจ (เลือกคนเข้า-ออก)
  • ไซโทพลาซึม = พื้นที่ภายในเมืองที่กิจกรรมต่าง ๆ เกิดขึ้น
  • นิวเคลียส = สำนักงานนายกเทศมนตรี (ควบคุมทุกอย่าง)
  • ไมโทคอนเดรีย = โรงไฟฟ้า (ผลิตพลังงาน)

3. เปรียบเทียบเซลล์พืชกับเซลล์สัตว์

แม้โครงสร้างพื้นฐานคล้ายกัน แต่มีจุดต่างสำคัญ:

โครงสร้างเซลล์พืชเซลล์สัตว์
ผนังเซลล์มี (แข็งแรง จากเซลลูโลส)ไม่มี
คลอโรพลาสต์มี (สังเคราะห์ด้วยแสง)ไม่มี
แวคิวโอลใหญ่ 1 อัน ตรงกลางเล็ก หลายอัน หรือไม่มี
รูปร่างค่อนข้างแน่นอน (เพราะผนัง)เปลี่ยนแปลงได้
ไมโทคอนเดรียมีมี
เยื่อหุ้มเซลล์มีมี

ผนังเซลล์ ให้ความแข็งแรง ป้องกันไม่ให้เซลล์แตกเมื่อดูดน้ำมาก

คลอโรพลาสต์ มีคลอโรฟิลล์ สีเขียว ใช้แสงอาทิตย์เปลี่ยน CO₂ กับน้ำ เป็นน้ำตาลและออกซิเจน

แวคิวโอลขนาดใหญ่ เก็บน้ำ สารอาหาร ของเสีย และช่วยพยุงเซลล์ให้เต่ง

ตัวอย่างที่ 3: ทำไมใบไม้จึงเขียว?

ใบไม้มีเซลล์พืชจำนวนมากที่บรรจุคลอโรพลาสต์ คลอโรฟิลล์ดูดแสงสีม่วง-น้ำเงินและแดง แต่สะท้อนแสงสีเขียวออกมา เราจึงเห็นใบไม้เป็นสีเขียว

ตัวอย่างที่ 4: เซลล์เม็ดเลือดแดง

เซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์เมื่อโตเต็มที่จะ ไม่มีนิวเคลียส เพื่อให้มีพื้นที่เก็บฮีโมโกลบินได้มากขึ้น ช่วยลำเลียงออกซิเจนได้ดี แต่ไม่สามารถแบ่งตัวเพิ่มจำนวนได้

4. การลำเลียงสารเข้า-ออกเซลล์

สารจำเป็นต้องเคลื่อนที่เข้าออกเซลล์ตลอดเวลา มี 2 แบบหลัก:

4.1 การแพร่ (Diffusion)

การเคลื่อนที่ของอนุภาคจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ โดยไม่ใช้พลังงาน (passive transport)

ตัวอย่าง: กลิ่นน้ำหอมกระจายทั่วห้อง, ออกซิเจนแพร่จากถุงลมเข้าเส้นเลือด

4.2 ออสโมซิส (Osmosis)

การแพร่ของ น้ำ ผ่านเยื่อเลือกผ่าน จากบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายน้อย (น้ำมาก) ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายมาก (น้ำน้อย)

สรุปง่าย ๆ: ออสโมซิส = การแพร่ของน้ำโดยเฉพาะ ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
ตัวอย่างที่ 5: ผักดอง / แตงกวาในน้ำเกลือ

เมื่อแช่แตงกวาในน้ำเกลือข้น น้ำในเซลล์แตงกวาจะไหลออกไปนอกเซลล์ (เพราะภายนอกมีความเข้มข้นของเกลือสูงกว่า) แตงกวาจึงเหี่ยวและกรอบ นี่คือออสโมซิส

ตัวอย่างที่ 6: รากพืชดูดน้ำ

รากพืชดูดน้ำจากดินโดยออสโมซิส เพราะภายในเซลล์รากมีความเข้มข้นของสารละลายสูงกว่าน้ำในดิน น้ำจึงไหลเข้าสู่ราก

5. การจัดระบบของสิ่งมีชีวิต

ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เซลล์ไม่ได้ทำงานคนเดียว แต่จัดเรียงเป็นลำดับ:

  1. เซลล์ (Cell) → หน่วยเล็กสุด
  2. เนื้อเยื่อ (Tissue) → กลุ่มเซลล์ชนิดเดียวกันทำหน้าที่คล้ายกัน เช่น เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ
  3. อวัยวะ (Organ) → กลุ่มเนื้อเยื่อหลายชนิดทำงานร่วมกัน เช่น หัวใจ กระเพาะ
  4. ระบบอวัยวะ (Organ System) → อวัยวะหลายชิ้นทำงานประสานกัน เช่น ระบบย่อยอาหาร
  5. สิ่งมีชีวิต (Organism) → ระบบทั้งหมดรวมกัน
ตัวอย่างที่ 7: จากเซลล์ถึงมนุษย์

เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ → เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อหัวใจ → อวัยวะ “หัวใจ” → ระบบหมุนเวียนเลือด → มนุษย์ทั้งตัว

6. สรุปสั้น ๆ

แบบฝึกหัดท้ายบท (12 ข้อ)

เลือกตอบ 4 ตัวเลือก และถูก/ผิด รวม 12 ข้อ ตรวจแล้วจะแสดงคำอธิบาย