แวคิวโอล

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

รูปเซลล์สัตว์ทั่วไปแสดงถึงองค์ประกอบภายในเซลล์.
ออร์แกเนลล์:
(1) นิวคลีโอลัส
(2) นิวเคลียส
(3) ไรโบโซม (จุดเล็กๆ)
(4) เวสิเคิล
(5) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบหยาบ
(6) กอลจิแอปพาราตัส
(7) ไซโตสเกลเลตอน
(8) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบเรียบ
(9) ไมโทคอนเดรีย
(10) แวคิวโอล
(11) ไซโทพลาซึม
(12) ไลโซโซม
(13) เซนทริโอลภายในเซนโทรโซม

แวคิวโอลเป็นช่องๆ ล้อมรอบด้วยเมมเบรนชนิดเยื่อยูนิตชั้นเดียว อยู่ภายในเซลล์ยูแคริโอต (eukaryotic cell) บางชนิด มักพบในเซลล์พืชส่วนใหญ่และสัตว์หลายชนิด โดยแวคิวโอลในสัตว์มักดล็กกว่าในพืช แวคิวโอลซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นที่เก็บ หลั่ง และถ่ายของเหลวภายในเซลล์ แวคิวโอลและสารภายในถือว่าแตกต่างจากไซโตพลาสซึม สามารถแบ่งออกได้ 4 ประเภท คือ

1. Contractile vacuole จะพบในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ในอาณาจักรโพรทิสตา ทำหน้าหน้าทีรักษาสมดุลของน้ำ
2. Food vacuole บรรจุอาหาร พบในเซลล์เม็ดลือดขาวบนสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นอกจากนี้เราอาจแบ่งได้อีก เช่น Fat vacuole
3. Sap vacuole จะเจอในเซลล์พืช ทำหน้าที่สะสมสีไอออน น้ำตาล กรดอะมิโน สะสมผลึกสารพิษในเซลล์
4. Gas vacuole สำหรับสะสมแก๊สต่างๆ

[แก้] ภาพรวมการทำงานของแวคิวโอล

โดยทั่วไปแล้วแวคิวโอลยังทำหน้าที่ดังต่อไปนี้

• กำจัดซากของโครงสร้างที่ไม่ใช้
• ถ่ายสารที่อาจเป็นอันตรายต่อเซลล์ออก
• เก็บของเสีย
• รักษาความดันน้ำและความเต่งในเซลล์
• รักษาความเป็นกรดเบสในเซลล์
• เก็บโมเลกุลสารที่มีขนาดเล็ก
• ขับสิ่งที่เซลล์ไม่ต้องการออกมา

[แก้] การทำงานในเซลล์พืช

ในเซลล์พืชที่โตเต็มที่แล้วจะมีแวคิวโอลอยู่หลายอัน ซึ่งมักจะกินเนื้อที่กว่าร้อยละ 30 ของปริมาตรในเซลล์ทั้งหมด และสามารถกินเนื้อที่ได้มากถึงร้อยละ 90 ของปริมาตราในเซลล์ทั้งหมดได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของเซลล์และสภาวะขณะนั้น^[1] เยื่อที่ใช้หุ้มแวคิวโอลนี้เรียกว่า โทโนพลาสต์ (tonoplast) เซลล์อายุน้อยมีแวคิวโอลขนาดเล็กหลายอัน ภายในบรรจุน้ำ เกลือ บางครั้งอาจมีโปรตีน แป้ง ผลึก และแกรนูลอื่นๆปนอยู่ด้วย pH ภายในแวคิวโอลต่ำกว่าในไซโตพลาสซึม เมื่อเซลล์เติบโตขึ้น แวคิวโอลจะมารวมตัวกันจนเหลืออันเดียวขนาดใหญ่อยู่ตรงกลางเซลล์ซึ่งควบคุมการยืดตัวของเซลล์พืชโดยการควบคุมการผ่านเข้าออกของน้ำในแวคิวโอล ถ้าในแวคิวโอลมีน้ำมาก เซลล์พืชจะยืดตัว

แวคิวโอลทำงานเป็นทั้งแหล่งสะสมอาหารและของเสีย ในเซลล์ของเมล็ด แวคิวโอลจะบรรจุแป้งหรือโปรตีนที่ต้องใช้เมื่อเมล็ดงอก แคลเซียมไอออนที่จำเป็นในการควบคุมการทำงานของเอนไซม์ในเซลล์ จะเก็บไว้ในแวคิวโอลโดยตกผลึกกับกรดออกซาลิก (Oxalic acid) เมื่อเซลล์ไม่ต้องการใช้ นอกจากนั้น แวคิวโอลยังควบคุมความเข้มข้นของโปแทสเซียมไอออนในไซโตพลาสซึมอีกด้วย รงควัตถุที่ละลายน้ำได้หลายชนิดที่พบในเซลล์ของดอกไม้ ผลไม้และหัวเรดบีต มีการสะสมในแวคิวโอลเช่นกัน

แวคิวโอลเป็นแหล่งสะสมของเสียในเซลล์พืช โดยปกติโทโนพลาสต์จะไม่ยอมให้ของเสียเหล่านั้นไหลกลับเข้าสู่ไซโตพลาสซึมได้อีก การสะสมของเสียไว้ในเซลล์ตลอดเวลานี้ ในบางกรณีเป็นประโยชน์ต่อพืชเพราะทำให้มีรสขมหรือเป็นพิษต่อสัตว์ที่กินพืชนั้นๆ เมื่อออร์แกแนลล์มีอายุมากและซ่อมแซมไม่ได้แล้วจะหลอมรวมเข้ากับแวคิวโอล และถูกย่อยสลายโดยเอนไซม์ในแวคิวโอล ส่วนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ จะถูกส่งกลับเข้าสู่ไซโตพลาสซึม^[2]

[แก้] การทำงานในเซลล์สัตว์

แวคิวโอลในสัตว์เป็นส่วนสำคัญในกระบวนการเอกโซไซโตซิส และ เอนโดไซโตซิส.

• เอกโซไซโตซิสเป็นกระบวนการขับออกซึ่งโปรตีนซึ่งที่อยู่ในกรานูลคัดหลั่ง อันเป็นโปรตีนมาจากกอลจิแอปพาราตัสมาแต่ต้น ซึ่งในกรานูลคัดหลั่งนั้นเป็นที่ที่เกิดกระบวนการเปลี่ยนโปรฮอร์โมนเป็นฮอร์โมนก่อนหน้านั้น โดยกระบวนการเอกโซไซโตซิสจะทำหน้าที่กำจัดส่วนที่เป็นของเสียออกไป

• เอนโดไซโตซิสจะกลับกันกับเอกโซไซโตซิส ซึ่งเอนโดไซโตซิสมีหลายประเภท ได้แก่
  • ฟาโกไซโตซิส หรือกระบวนกินของเซลล์เป็นกระบวนการที่ใช้กับแบคทีเรีย, เซลล์ที่ตายแล้ว หรือสิ่งเล็กๆ อย่างอื่นที่เซลล์สามารถล้อมและกินได้ การกินทำได้โดยการที่สิ่งที่เซลล์จะกินได้สัมผัสกับเยื่อหุ้มเซลล์แล้วเข้าไปโดยดันเยื่อหุ้มเซลล์ และเมื่อสิ่งนั้นพ้นเข้าไปในเซลล์ทั้งหมด เยื่อหุ้มเซลล์ก็จะล้อมวัตถุนั้นจนมิด และปิดช่องว่างเยื่อหุ้มเซลล์ที่วัตถุนั้นดันเข้ามา ทำให้วัตถุนั้นอยู่ในเซลล์โดยมีเยื่อหุ้มเซลล์ที่เข้ามาด้วยห่อหุ้มอยู่ ซึ่งเยื่อนั้นทำหน้าที่เป็๋นแวคิวโอลแทน กระบวนการนี้สามารถมองเห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์ได้
  • พิโนไซโตซิส หรือกระบวนการดื่มของเซลล์ มีลักษณะสำคัญเหมือนกระบวนการกินของเซลล์ แต่ต่างตรงวัตถุที่กินจะเป็นในรูปของสารละลาย ซึ่งจะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์^[3]

[แก้] อ้างอิง

• (2003) Lange Medical Books/McGraw-Hill, Medical Publishing Division, New York