การค้นพบเซลล์สิ่งมีชีวิต

การค้นพบเซลล์สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้น ในปี ค.ศ. 1655 โดย นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ โรเบิร์ต ฮุค (Robert Hooke) ได้ใช้กล้องจุลทรรศน์ที่เขาประดิษฐ์ขึ้นสังเกตโครงสร้างเล็กๆ ของไม้คอร์ก (cork) ที่ถูกเฉือนเป็นแผ่นบางๆ พบว่ามีลักษณะเป็นห้องเล็กๆ คล้ายรังผึ้ง เขาได้เรียกห้องเล็กๆเหล่านี้ว่าเซลล์ ซึ่งการศึกษาเซลล์ไม้คอร์กของโรเบิร์ต ฮุค ในครั้งนั้นเป็นการค้นพบเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเป็นครั้งแรก แต่เป็นเซลล์ที่ตายแล้วคงเหลือแต่ส่วนของผนังเซลล์ (cell wall) เท่านั้น

 รูปที่ 3.1 กล้องจุลทรรศน์ของโรเบิร์ต ฮุค (ซ้าย) และเซลล์ไม้คอร์กที่ตายแล้ว (ขวา)


 
ต่อมาในปี ค.ศ. 1674 -1683 อังตวน แวน เลเวนฮุค (Anton Van Leeuwenhoek)นักวิทยาศาสตร์ชาวดัทช์ (Dutch) ได้พัฒนากล้องจุลทรรศน์ที่มีกำลังขยายกว่า 200 เท่าและใช้ในการสังเกตสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กรูปร่างๆ แตกต่างกัน ได้แก่ โปรโทซัว (protozoa) แบคทีเรีย (bacteria) และสเปิร์ม (sperm) การค้นพบในครั้งนี้ ถือว่าเป็นการค้นพบเซลล์ จุลินทรีย์เป็นครั้งแรก

 
รูปที่ 3.2 อันตวน แวน เลเวนฮุค (ซ้าย) และกล้องจุลทรรศน์ของเลเวนฮุค (ขวา)

 
หลังจากนั้นในปี ค.ศ. 1830-1839 นักพฤกษศาสตร์ มัตทิอัส ชไลเดน (Matthias Schleiden) และนักสัตววิทยา เทโอดอร์ชวันน์(TheodorSchwann) ได้ศึกษาเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ชนิดต่างๆรวมทั้งศึกษาบทบาทของนิวเคลียส (nucleus)ภายในเซลล์ต่อการแบ่งเซลล์ชไลเดนและชวันน์ได้รวบรวมความรู้ที่ได้ และจัดตั้งเป็นทฤษฎีเซลล์ (TheCellTheory)

โดยมีใจความที่สำคัญดังนี้

1. สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบด้วยเซลล์
2. เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต
3. เซลล์เกิดจากการแบ่งตัวของเซลล์ที่มีอยู่ก่อน

หลังการจัดตั้งทฤษฎีเซลล์ ทำให้นักวิทยาศาสตร์ในรุ่นต่อมาได้ให้ความสนใจเกี่ยวกับองค์ประกอบ ภายในเซลล์และหน้าที่ ขององค์ประกอบเหล่านี้มากขึ้นซึ่งทำให้เกิดความรู้ใหม่ที่ลึกซึ้งและ เป็นประโยชน์อย่างมากมายในปัจจุบัน

รูปที่ 3.3 มัตทิอัส ชไลเดน (ซ้าย) และทีโอดอร์ ชวันน์ (ขวา)

ขอบคุณที่มา : http://www.ipecp.ac.th/ipecp/cgi-binn/BP1/Program/chapter3/p1.html

สิ่งมีชีวิตบนโลกประกอบด้วยธาตุหลัก 4 ธาตุ คือ

สิ่งมีชีวิตบนโลกประกอบด้วยธาตุหลัก 4 ธาตุ คือ 

ไฮโดรเจน (H)
ออกซิเจน (O)
ไนโตรเจน (N)
คาร์บอน (C)

ซึ่งเป็นธาตุเบาที่มีอยู่ทั่วไปบนโลกและในจักรวาล นอกจากนั้นเซลล์ยังใช้

ฟอสฟอรัส(P) และ กำมะถัน (S) ในการสร้างวัสดุโครงสร้างของเซลล์ และกระบวนการเผาผลาญอาหาร เพื่อสร้างพลังงาน ธาตุทั้งหกนี้พบทั่วไปในสารอินทรีย์ของเซลล์ โดยประกอบกันเป็นโมเลกุล ดังนี้

น้ำ เป็นองค์ประกอบหลักของเซลล์ มีอยู่ประมาณร้อยละ 70 ของน้ำหนักเซลล์ทั้งหมด

ไขมัน (Lipids) มีโครงสร้างเป็นไฮโดรคาร์บอน ไม่ละลายน้ำ เป็นองค์ประกอบหลักของ เนื้อเยื้อต่างๆ และมีหน้าที่เก็บสะสมพลังงานเคมี

คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate) มีโครงสร้างเป็นไฮโดรคาร์บอนเช่นเดียวกับไขมัน แต่มีกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) ซึ่งมีคุณสมบัติในการละลายน้ำ ประกอบด้วยวงแหวนโมเลกุล ของน้ำตาล ซึ่งเมื่อแตกตัวแล้วให้พลังงานออกมา

โปรตีน (Protein) เป็นโมเลกุลที่มีความสลับซับซ้อนมากที่สุด ประกอบขึ้นด้วยกรดอะมิโน (Amino acid) หลายชนิดเรียงต่อกันเป็นสายยาวสลับซับซ้อน คอยทำหน้าที่ต่างๆ ภายในเซลล์ นับตั้งแต่ควบคุมปฏิกิริยาเคมีไปจนถึงเป็นโครงสร้างของร่างกาย ได้แก่ โปรตีนโครงสร้าง เช่น ขน เล็บ เอ็น; โปรตีนขนส่ง เช่น เฮโมโกลบิน ในเม็ดเลือด; โปรตีนภูมิคุ้มกัน เช่น แอนติบอดี; โปรตีนเร่งปฏิกิริยา เช่น เอนไซม์ เป็นต้น (สิ่งชีวิตสร้างโปรตีนมากมายหลายพันชนิด ขึ้นจากกรดอะมิโนเพียง 20 ชนิด)

การแพร่ กับ การออสโมซิส

การแพร่ กับ การออสโมซิส
1. การแพร่ คือ สารที่มีความเข้มข้นสูงแพร่ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารต่ำกว่า
 *** ความเข้มข้นของสาร

2. การออสโมซิส คือ เป็นการแพร่ของโมเลกุลน้ำจากบริเวณที่มีน้ำมากไปบริเวณที่มีน้ำน้อยกว่า
*** น้ำมากไปน้ำน้อย

**น้ำแปรผกผันกับความเข้มข้น คือ น้ำมากความเข้มข้นของสารจะน้อยลง น้ำน้อยความเข้นข้นของสารจะมากขึ้น