เซลล์และเนื้้อเยื่อ

เซลล์(Cell)

คือ หน่วยเล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต โดยเซลล์(cell) มาจากคำว่า Cellaในภาษาละติน ซึ่งมีความหมายว่าห้องเล็ก ๆ เซลล์สามารถเพิ่มจำนวน เจริญเติบโตและตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้ เซลล์บางชนิดเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวเอง เช่น เซลล์อสุจิ เป็นต้น เซลล์มีอยู่หลายชนิดซึ่งมีรูปร่างและลักษณะที่แตกต่างกันไปตามตำแหน่งที่อยู่ของเซลล์(cell)และหน้าที่การทำงานของเซลล์(cell) แต่เซลล์(cell)มีโครงสร้างที่สำคัญอยู่ 3 ส่วน ที่มีเหมือนกัน คือ เยื่อหุ้มเซลล์(cell membrane) ไซโตพลาซึม(cytoplasm)และนิวเคลียส(nucleus)

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต่างก็ประกอบด้วยเซลล์(cell)ซึ่งเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดที่สามารถบ่งบอกถึงคุณสมบัติและแสดงความเป็นสิ่งมีชีวิตอย่างชัดเจนสมบูรณ์ เซลล์(cell)ช่วยในการสร้างและซ่อมแซม ผิวหนัง กล้ามเนื้อ กระดูก อวัยวะต่างๆ ของร่างกาย

ส่วนประกอบของเซลล์

เยื่อหุ้มเซลล์ ( cell menbrane )

ซัยโตพลาสซีม ( cytoplasm )

นิวเคลียส ( nucleus )

เยื่อหุ้มเซลล์ ( cell menbrane ) ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด และโปรตีน โดยฟอสโฟลิพิดจัดเรียงตัวเป็น 2 ชั้น (bilayer) หันส่วนที่ไม่ละลายน้ำเข้าหากันและหันส่วนละลายน้ำออกสู่สิ่งแวดล้อม องค์ประกอบโปรตีนจะแทรกอยู่ในชั้น บน ส่วนกลาง หรือ ส่วนล่างของชั้นฟอสโฟลิพิดประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด และโปรตีน โดยฟอสโฟลิพิดจัดเรียงตัวเป็น 2 ชั้น (bilayer) หันส่วนที่ไม่ละลายน้ำเข้าหากันและหัน ส่วนละลายน้ำออกสู่สิ่งแวดล้อมองค์ประกอบโปรตีนจะแทรกอยู่ในชั้นบน ส่วนกลาง หรือส่วนล่างของชั้นฟอสโฟลิพิด

หน้าที่

1.ห่อหุ้มของเเหลวและออร์แกเนลล์ส่วนใหญ่เอาไว้

2.ควบคุมการผ่านเข้าออกของสารต่างๆ จากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่เซลล์ และภายในเซลล์ออกสู่สิ่งแวดล้อม

3.เป็นที่ยึดจับของสารโครงร่างเซลล์ (cytoskeletal) ทำให้เซลล์คงรูปอยู่ได้

4.เป็นบริเวณรับ (receptor) ของสารบางชนิดไซโทสเกเลตัน ทำให้เกิดการประสานระหว่าง แมทริกซ์นอกเซลล์ และไซโทพลาซึมภายในเซลล์ขึ้น

นิวเคลียส ( nucleus )

โครงสร้าง

1.มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 ไมโครเมตร

2.ถูกห่อหุ้มด้วยเยื่อ 2 ชั้น ที่เรียกว่า เยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear envelope) ทำให้ส่วนประกอบ ในนิวเคลียสถูกแยกออกจากส่วนของไซโทพลาซึม

3.บนเยื่อหุ้มนิวเคลียส มีรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 นาโนเมตร สำหรับการผ่านเข้าออกของโปรตีน และหน่วยย่อยของไรโบโซม (ribosomal subunit)

4.ภายในนิวเคลียสมีเส้นใยโครมาทิน ซึ่งประกอบด้วย DNA และโปรตีน

5.เมื่อเซลล์เตรียมที่จะแบ่งตัว เส้นใยโครมาทินจะหดสั้น ทำให้กลายเป็นแท่งหนา เรียกว่า โครโมโซม (chromosome) สามารถมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์

6.โครงสร้างภายใน นิวเคลียสที่สามารถมองเห็นได้ชัดเจนที่สุด ขณะนิวเคลียสยังไม่แบ่งตัวคือนิวคลีโอลัส (nucleolus) นิวคลีโอลัส มีรูปร่างกลมถูกย้อมสีเข้ม เป็นที่สำหรับสร้าง ไรโบโซม โดยทำการประกอบ RNA เข้ากับโปรตีน

หน้าที่

1.เป็นที่ที่ DNA บรรจุอยู่

2.ควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน (โดยการสังเคราะห์ mRNA และ ส่งออกไปยังไซโทพลาสซึมทางรู ที่เยื่อหุ้มนิวเคลียส ( nuclear pores ) ซึ่งจะกลายเป็นตัวกำหนด คุณลักษณะของเซลล์นั้น ๆ

ซัยโตพลาสซีม ( cytoplasm )

1.Lysosome

– suicide bags ถุงนี้แตกจะทำให้ digestive enzyme ออกมาทำลายเซลล์

2.Endoplasmic reticulum

-Rough endoplasmic reticulumทำหน้าที่ สังเคราะห์ ribosome

– Smooth endoplamic reticulumทำหน้าที่ สังเคราะห์ cholester lและ ควบคุม metabolism ของไขมันทำลายหรือ เปลี่ยนแปลงยาในร่างกาย

3.Golgi apparatusทำหน้าที่ขนส่งและลำเรียงสารโปรตีนสร้างสารคัดหลั่ง

4.mitochondriaทำหน้าที่เป็นแหล่งสร้างพลังงานของเซลล์นำออกซิเจนมาเผาผลาญสารอาหารและสร้าง ATP ที่เป็นพลังงานให้เซลล์

เนื้อเยื่อบุผิว (Tissue)

ประกอบด้วยเซลล์อยู่กันแน่น เรียงชั้นต่อเนื่องกันไป หรือเป็นชิ้น หรือเป็นแผ่นเซลล์ปกคลุมผิวร่างกาย หรือบุช่องว่างภายในลำตัว หรือยอมให้สารผ่านได้หรือไม่ได้ โดยผิวด้านหนึ่งของเซลล์จะติดกับเยื่อรองรับพื้นฐาน (basement membrane) ซึ่งประกอบด้วย เส้นใยคอลลาเจนบาง ๆ เล็ก ๆไกลโคโปรตีน (glycoprotein) และพอลิแซ็กคาไรด์กลุ่มไกลโคซามิโนไกลแคน (glycosaminoglycan:GAG) ที่สร้างจากเซลล์ของเนื้อเยื่อบุผิวเอง เนื้อเยื่อชนิดนี้ ท าหน้าทีป้องกัน ดูดซึม หลั่งสาร และรับความรู้สึก เช่น เนื้อเยื่อบุผิวที่พบชั้นนอกของผิวหนังจะท าหน้าที่ปกคลุมร่างกายทั้งหมดและป้องกันอวัยวะข้างใต้จากสิ่งแวดล้อมภายนอก รวมทั้งการบาดเจ็บทางกล สารเคมี การสูญเสียของเหลวจากร่างกาย และเชื้อโรคต่าง ๆ เช่น แบคทีเรีย เยื่อบุทางเดินอาหาร จะดูดซึมสารอาหาร และน้าเข้าสู่ร่างกายทุกอย่างที่เข้าและออกจากร่างกายจะต้องผ่านเนื้อเยื่อบุผิว 1 ชั้นเป็นอย่างน้อย และนอกจากนี้เนื้อเยื่อบุผิวยังอาจดัดแปลงไปทำหน้าที่อื่นพิเศษได้อีก เช่น เป็นต่อมเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์จากเซลล์เยื่อหุ้มเซลล์บุผิวหลายชนิดจะมีการสูญเสีย และหมดสภาพไปตลอดเวลา ดังนั้นเซลล์เหล่านี้จะมีอัตราเร็วของการแบ่งตัวสูงมาก เซลล์ใหม่จะแทนที่เซลล์เก่าที่สูญเสียไปทันอยู่เสมอเนื้อเยื่อบุผิว (Tissue)ประกอบด้วยเซลล์อยู่กันแน่น เรียงชั้นต่อเนื่องกันไป หรือเป็นชิ้น หรือเป็นแผ่นเซลล์ปกคลุมผิวร่างกาย หรือบุช่องว่างภายในลำตัว หรือยอมให้สารผ่านได้หรือไม่ได้ โดยผิวด้านหนึ่งของเซลล์จะติดกับเยื่อรองรับพื้นฐาน (basement membrane) ซึ่งประกอบด้วย เส้นใยคอลลาเจนบาง ๆ เล็ก ๆไกลโคโปรตีน (glycoprotein) และพอลิแซ็กคาไรด์กลุ่มไกลโคซามิโนไกลแคน (glycosaminoglycan:GAG) ที่สร้างจากเซลล์ของเนื้อเยื่อบุผิวเอง เนื้อเยื่อชนิดนี้ ท าหน้าทีป้องกัน ดูดซึม หลั่งสาร และรับความรู้สึก เช่น เนื้อเยื่อบุผิวที่พบชั้นนอกของผิวหนังจะท าหน้าที่ปกคลุมร่างกายทั้งหมดและป้องกันอวัยวะข้างใต้จากสิ่งแวดล้อมภายนอก รวมทั้งการบาดเจ็บทางกล สารเคมี การสูญเสียของเหลวจากร่างกาย และเชื้อโรคต่าง ๆ เช่น แบคทีเรีย เยื่อบุทางเดินอาหาร จะดูดซึมสารอาหาร และน้าเข้าสู่ร่างกายทุกอย่างที่เข้าและออกจากร่างกายจะต้องผ่านเนื้อเยื่อบุผิว 1 ชั้นเป็นอย่างน้อย และนอกจากนี้เนื้อเยื่อบุผิวยังอาจดัดแปลงไปทำหน้าที่อื่นพิเศษได้อีก เช่น เป็นต่อมเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์จากเซลล์เยื่อหุ้มเซลล์บุผิวหลายชนิดจะมีการสูญเสีย และหมดสภาพไปตลอดเวลา ดังนั้นเซลล์เหล่านี้จะมีอัตราเร็วของการแบ่งตัวสูงมาก เซลล์ใหม่จะแทนที่เซลล์เก่าที่สูญเสียไปทันอยู่เสมอ

ชนิดของเนื้อเยื่อบุผิวแบ่งตามการทำงานได้ 2 ประเภท คือ

ประเภทที่ 1 ปกคลุมผิว (covering epithelium)

ประเภทที่ 2 เปลี่ยนแปลงไปที่หน้าที่ต่าง ๆ (modified epithelium) ได้แก่ สร้างสาร (glandularepithelium) รับความรู้สึก (neuroepithelium) และการเคลื่อนไหวเกิดการหดตัวท างานของอวัยวะบางอย่าง (myoepithelium)

นักชีววิทยาแบ่งเนื้อเยื่อบุผิวประเภทปกคลุมผิวออกเป็นชนิดต่าง ๆ แตกต่างกันตามรูปร่างของเซลล์ชั้นบนสุดและตามการจัดเรียงตัวของเซลล์

ชนิดของเนื้อเยื่อบุผิวแบ่งตามรูปร่างได้เป็น 3 ชนิด คือ

1. squamous epitheliumเซลล์มีรูปร่างแบนบาง

2. cuboidal epitheliumเซลล์มีรูปร่างทรงกระบอกไม่สูงมาก หรือคล้ายลูกบาศก์ มองทางด้านข้างคล้ายลูกเต๋า แต่แท้จริงแล้วมีรูปร่างเป็นทรงแปดเหลี่ยม

3. columnar epitheliumเซลล์คล้ายทรงกระบอก หรือเสาเล็ก ๆ เมื่อมองทางด้านข้าง นิวเคลียสมักใกล้ฐานของเซลล์ ถ้ามีซีเลียที่ผิวหน้าด้านที่เป็นอิสระ ท าหน้าที่โบกพัดสารต่าง ๆ ไปทิศทางเดียว เรียกเป็น ciliated columnar epithelium เช่น ที่ทางเดินหายใจของคน

ชนิดของเนื้อเยื่อบุผิวแบ่งตามการจัดตัวของเซลล์ แบ่งเนื้อเยื่อบุผิวได้เป็น 3 ชนิด คือ

1.simple epitheliumประกอบด้วยเซลล์เรียงกันเป็นชั้นเดียว มักพบในบริเวณที่สารต้องแพร่ผ่านเนื้อเยื่อ หรือบริเวณที่สารต้องถูกหลั่งหรือถูกกำจัด หรือถูกดูดซึมแบ่งออกเป็น 3 ลักษณะ ดังนี้

1.1.simple squamous epithelium เซลล์มีลักษณะแบนบาง เรียงตัว 1 ชั้นบนเยื่อรองรับพื้นฐานนิวเคลียสรูปกลม พบที่ชั้นนอกของโบว์แมนแคปซูล (Bowman’s capsule) ผนังหลอดเลือด เยื่อบุช่องท้องช่องหัวใจและปอด

1.2.simple cuboidal epitheliumเซลล์มีลักษณะรูปร่างลูกบาศก์ นิวเคลียสกลม เรียงตัว 1 ชั้นอยู่บนเยื่อรองรับพื้นฐาน พบที่ท่อต่าง ๆ เช่น ท่อรวม (collecting duct) ท่อน้าลาย ท่อตับอ่อน และหลอดลม

1.3.simple columnar epitheliumเซลล์ทรงกระบอกสูง นิวเคลียสรูปรีเรียงตัว 1 ชั้นอยู่บนเยื่อรองรับพื้นฐาน พบที่เยื่อบุทางเดินอาหารส่วนต่าง ๆ ยกเว้นหลอดอาหารและทวารหนัก

2.stratified epitheliumประกอบด้วยเซลล์เรียงซ้อนกัน 2 ชั้นขึ้นไป พบที่ผิวหนัง และเยื่อบุหลอดอาหารของคนและสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆแบ่งออกเป็น 3 ลักษณะ ดังนี้

2.1.stratified squamous epitheliumเซลล์ชั้นบนสุดแบนบาง เรียงตัวซ้อนกันหลายชั้น เซลล์ชั้นล่างรูปร่างลูกเต๋า พบที่บริเวณผิวหนัง เยื่อบุช่องปาก หลอดอาหาร ทวารหนัก

2.2.stratified cuboidal epitheliumเซลล์มีลักษณะรูปร่างลูกบาศก์เรียงซ้อนกัน 2-3 ชั้นบนเยื่อรองรับพื้นฐาน พบที่ภายในท่อขนาดกลางของต่อมต่าง ๆ เช่น ต่อมน้าลาย ตับอ่อน ต่อมเหงื่อ

2.3.stratified columnar epitheliumเซลล์มีลักษณะรูปร่างทรงกระบอกสูงเรียงซ้อนกัน 2-3 ชั้น ชั้นล่างเป็นเซลล์ที่มีรูปร่างหลายเหลี่ยมตั้งอยู่บนเยื่อรองรับพื้นฐาน พบได้น้อย เช่นที่บริเวณท่อปัสสาวะของเพศชาย

3.pseudostratified epitheliumมีการเรียงตัวกันของเซลล์ที่มองดูเหมือนกับมีเซลล์อยู่ซ้อนกันหลายชั้น แต่ความจริง ทุกเซลล์ยังติดอยู่บนเยื่อรองรับฐานทั้งสิ้น เพียงแต่บางเซลล์ไม่สูงพอที่จะยื่นไปถึงผิวหน้าอิสระของเนื้อเยื่อ และถูกเบียดอยู่ด้านล่าง ทำให้เห็นเหมือนมี 2 ชั้นหรือมากกว่านั้น พบที่ทางเดินหายใจบางส่วน ซึ่งเซลล์ชั้นบนสุดมีซีเลีย และพบที่ท่อของต่อมหลายชนิด สำหรับเนื้อเยื่อบุผิวชนิด stratified ยังพบชนิดพิเศษชนิดหนึ่งซึ่งเซลล์อาจเปลี่ยนรูปร่างได้ชั่วคราวหรือเปลี่ยนรูปร่างกลับไปกลับมาได้ เช่น ที่ผนังกระเพาะปัสสาวะ ซึ่งมีการยืดขยายตัวในบางครั้งเพื่อรองรับปริมาณปัสสาวะที่เพิ่มขึ้น เซลล์ที่บุผิวจะเปลี่ยนแปลงจากรูปลูกบาศก์เป็นแบนราบลงกว่าเดิม เมื่อผนังกระเพาะปัสสาวะขยายออก เรียกเนื้อเยื่อบุผิวชนิดว่า เป็นแบบ stratified transitional epithelium

เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (connective tissue )

นื้อเยื่อเกี่ยวพันเป็นเนื้อเยื่อที่พบแทรกอยู่ระหว่างเนื้อเยื่อชนิดอื่นๆ พบทั่วร่างกายทำหน้าที่พยุงและยืดเหนี่ยวให้เนื้อเยื่อเหล่านั้นคงรูปและอยู่รวมกันได้ และสร้างภูมิต้านทานให้ร่างกายประกอบด้วยเซลล์เรียงกันอยู่ห่างๆ อยู่ในสารระหว่างเซลล์ (matrix) ที่มีปริมาณมาก สารระหว่างเซลล์ประกอบด้วยเส้นใย และสารประกอบที่มีลักษณะใสและมีความหนืด

เซลล์ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน

เนื้อเยื่อเกี่ยวพันประกอบด้วยเซลล์หลายชนิด แต่ละชนิดทำหน้าที่แตกต่างกันไป ได้แก่

Fibroblastเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่สร้างเส้นใยชนิดต่างๆ

Adipose cellเป็นเซลล์ที่สะสมไขมัน

Macrophage มีหน้าที่ทำลายสิ่งแปลกปลอม

Mast cellเป็นเซลล์ที่มีรูปร่างกลมหรือรูปรี ภายในมีแกรนูลย้อมติดสีม่วงเข้มบรรจุอยู่ เซลล์มาสต์ทำหน้าที่สร้างสาร heparin และ histamine

plasma cellทำหน้าที่สร้างแอนติบอดีที่มีความสำคัญในระบบภูมิคุ้มกัน

white blood cell or leukocytesเป็นเซลล์ที่แทรกเข้ามาในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันจากเส้นเลือด ทำหน้าที่ทำลายสิ่งแปลกปลอมที่เข้ามาในร่างกาย

เส้นใยในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน

เส้นใยในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันมีอยู่ด้วยกัน 3 ชนิด ได้แก่

Collagen fiberมีลักษณะเป็นเส้นเหนียวแข็งแรง อยู่รวมกันเป็นมัดใหญ่

Elastic fiberเป็นเส้นใยที่มีความยืดหยุ่นมาก แตกเป็นแขนงย่อยส่งไปเชื่อมกับแขนงของเส้นอื่น

Reticular fiberมีลักษณะคล้ายเส้นใยคอลลาเจน แต่เป็นเส้นบางกว่ากระจายอยู่ทั่วไป เส้นใยชนิดนี้จะมองไม่เห็นถ้าย้อมด้วยสีย้อมเนื้อเยื่อทั่วไป ต้องย้อมด้วยสี silver stain

เนื้อเยื่อเกี่ยวพันอาจแบ่งออกได้เป็นหลายชนิดตามลักษณะพิเศษเฉพาะของเซลล์และสารระหว่างเซลล์ เช่น

1. เนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดโปร่งบาง (Loose or areolar connective tissue)

2. เนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดแน่นทึบ (Dense connective tissue)

3. เนื้อเยื่อไขมัน (Adipose tissue)

4. กระดูก (Cartilage)

5. กระดูก (Bone)

6. เลือด (Blood)

เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (Connective tissue)เป็นเนื้อเยื่อที่พบแทรกอยู่ทั่วไปในร่างกาย ทำหน้าที่ ยึดเหนี่ยวหรือพยุงอวัยวะ ให้คงรูป อยู่ได้ลักษณะของเนื้อเยื่อชนิดนี้ คือตัวเซลล์และเส้นใยกระจายอยู่ ในสารระหว่างเซลล์ที่เรียกว่า เมทริกซ์ (matrix) ซึ่งเส้นใยที่พบ ได้แก่

– เส้นใยคอลลาเจน(collagen fiber)

– เส้นใยอิลาสติก (elastic fiber)

– เส้นใยร่างแห(reticular fiber

เนื้อเยื่อเกี่ยวพันแบ่งเป็น 4 กลุ่ม ได้แก่

1. เนื้อเยื่อเกี่ยวพันสมบูรณ์ (connective tissue proper)

2. กระดูกอ่อน (cartilage)

3. กระดูกแข็ง(bone)

4. เลือด (blood)

เนื้อเยื่อเกี่ยวพันสมบูรณ์ (connective tissue proper)

ลักษณะเมทริกซ์เป็นเส้นใยกระจายอยู่แตกต่างกัน ทำให้แบ่งเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดนี้เป็น 2 ประเภทคือ

1.เนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดโปร่งบาง (loose connective tissue) เป็นเนื้อเยื่อมีเส้นใยเรียงตัว ไม่เป็นระเบียบ ชนิดที่พบมาก ได้แก่คอลลาเจนและ อิลาสติก สำหรับเส้นใยร่างแหพบเล็กน้อย

เซลล์ที่พบในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ชนิดโปร่งบาง ได้แก่

– เซลล์ไฟโบรบลาสต์(fibroblast)

– เซลล์แมโครฟาจ (macrophage)

– เซลล์แมสต์ (mast cell)

– เซลล์พลาสมา (plasma cell)

– เนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดแน่นทึบ (dense connective tissue)

– เนื้อเยื่อไขมัน(adipose tissue) เซลล์ประเภทนี้พบอยู่ระหว่างเนื้อเยื่อชนิดต่างๆ

2.เนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดแน่นทึบ พบปริมาณเส้นใยมากอยู่ติดกันแน่นทึบ ทำให้มีช่องว่าง ระหว่างเซลล์น้อยแบ่งเป็น 3 ลักษณะคือ

1.ชนิดเกี่ยวพันทึบ พบตามเอ็นกล้ามเนื้อ (tendon) และเอ็นยึด (ligament) ประกอบด้วยเส้นใย คอลลาเจนเรียงตัวหนาแน่นสีขาว

2.ชนิดยืดหยุ่น (elastic connectivetissue)พบที่ผนังหลอดเลือด กล่องเสียง หลอดลม และปอด ประกอบด้วยเส้นใยอิลาสติกสีเหลือง ทำหน้าที่ให้ความแข็งแรงและยืดหยุ่นได้ดี

3.ชนิดร่างแห (reticularconnective tissue) ตัวเซลล์เป็นเซลล์ร่างแห (reticular cell) มีแขนง แยกออกไปติดต่อกับเซลล์ข้างเคียง