5 ต.ค. 2023 เวลา 09:36 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

การขนส่งสารเข้าออกเซลล์ 1 โดยผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ | Biology with JRItsme.

⌚เวลาที่ใช้ในการอ่าน 5 นาที
ออกจากอาณาจักรเซลล์มาทำความรู้จักกับเซลล์ให้มากขึ้นในมุมมอง “สรีรวิทยา” ของมันกันครับ คำ ๆ นี้ไม่ได้แปลว่า รูปร่าง ทรวดทรง อย่างที่เราเข้าใจกันนะ จริง ๆ แล้วมันมีความหมายว่า “วิชาว่าด้วยสมบัติและการกระทำหน้าที่ของอินทรีย์ต่าง ๆ ซึ่งเป็นส่วนของสิ่งที่เป็นรูปร่างและมีชีวิต” เอ่อ... เข้าใจยากไปไหม... แปลเป็นไทยอีกทีหนึ่งจะได้ว่า “วิชาที่ศึกษาหน้าที่และการทำงานของอวัยวะ ระบบอวัยวะ และร่างกายสิ่งมีชีวิต” ในที่นี้ก็คือการทำงานของเซลล์นั่นเอง
มาเริ่มจาก “การขนส่งสารเข้าออกเซลล์” กันว่ามันทำได้อย่าวไรบ้าง ถ้าสังเกตจากออร์แกนเนลหรือหน่วยงานในอาณาจักรจะพบว่า มีบางชนิดที่ทำหน้าที่หรือเกี่ยวข้องกันอยู่ (ถ้าจำไม่ได้หรืออ่านตอนนี้เป็นตอนแรก ไม่เป็นไรนะ...) สำหรับสารหรือของเหลวภายในเซลล์ โดยทั่วไปจะล่องลองไปตามไซโตซอล หรือถุงเวสสิเคิลให้ออร์แกนเนลต่าง ๆ แต่สำหรับการขนส่งสารเข้าออกภายนอกเซลล์ สามารถทำได้หลายวิธีมากมายก่ายกอง โดยแบ่งเป็นกลุ่มใหญ่ ๆ คือ ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์กับใช้ถุงเวสสิเคิล
ภาพรวมวิธีการขนส่งสารเข้าออกเซลล์ทั้งหมด ที่มา: https://tss-connected.blogspot.com/2018/09/cell-transport.html
กลุ่มผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ [Membrane transport] มีหลายวิธีอีก ได้แก่ “การแพร่” [Diffusion] อันนี้เป็นวิธีที่สามัญประจำบ้านมาก และเกิดขึ้นได้ทั่วไปไม่ใช่เพียงแค่ในเซลล์ หลักการคือบริเวณสาละลายที่เข้มข้นมากจะเคลื่อนที่ไปบริเวณที่มีความเข้มข้นน้อย ทำให้ท้ายที่สุด ทั่วบริเวณของสารละลายจะเข้มข้นเท่ากันหมด อย่างในภาพที่เมื่อเราหยดสีลงไป ส่วนสีเข้ม (ความเข้มข้นมาก) จะกระจายตัวไปเรื่อย ๆ จนทั่ว สีเลยเสมอกัน
การแพร่เมื่อหยดสีลงในน้ำ ที่มา: https://www.geeksforgeeks.org/diffusion/
ในกรณีของเซลล์ สารละลายในอยู่ (มักจะเป็นในน้ำ) และมีขนาดเล็กพออย่างเช่น แก๊สออกซิเจน สามารถแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้เลย แต่ในกรณีที่สารมีขนาดโมเลกุลใหญ่ ไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ เซลล์จะต้องใช้วิธีการแพร่พิเศษที่เรียกว่า “การแพร่อาศัยตัวพา” [Facilitated diffusion] บนเยื่อหุ้มเซลล์จะมีโปรตีนเกาะอยู่ ทำหน้าที่เหมือนประตูที่เปิดปิดให้สารดังกล่าวเข้ามาได้นั่นเอง
นอกจากที่เซลล์จะต้องรับส่งสารแล้ว ยังต้องการน้ำที่ทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายและใช้รักษาสมดุลภายในเซลล์ การแพร่แบบออสโมซิส [Osmosis] จะมีความสำคัญขึ้นมา โดยน้ำในสารละลายความเข้มข้นต่ำ (มีน้ำปริมาณมาก) จะเคลื่อนที่ไปหาสารละลายความเข้มข้นสูง (มีปริมาณน้ำน้อย) ซึ่งสวนทางกับการเคลื่อนของสารเมื่อเกิดการแพร่
แต่ข้อสำคัญคือมันจะเกิดขึ้นได้เมื่อมีเยื่อเลือกผ่านเข้ามากั้นเท่านั้น ซึ่งในที่นี้ก็คือเยื่อหุ้มเซลล์นั่นเอง เพราะน้ำเป็นอีกหนึ่งสารที่โมโลกุลเล็กพอซึมเข้าเยื่อหุ้มเซลล์ได้ (ทำให้เกิดการเคลื่อนของน้ำง่ายกว่าสารภายในหรือภายนอกเซลล์)
ภาพรวมของการขนส่งสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์แบบไม่ใช้พลังงาน ATP [Passive transport] ได้แก่ การแพร่ การแพร่อาศัยตัวพา และออสโมซิส ที่มา: Pearson education, Inc.
บางครั้งเซลล์อาจต้องการนำสารที่มาจากบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำไปสูง ซึ่งสวนทางกับการแพร่ธรรมดา และสวนทางกับธรรมชาติมาก ๆ เซลล์เลือกวิธีใช้พลังงาน ATP [Active transport] เพื่อผลักสารเหล่านั้นแทน วิธีนี้คล้าย ๆ กับการแพร่อาศัยตัวพา คือใช้โปรตีนบนเยื่อหุ้มเซลล์ โดยให้สารเข้าไปรอในประตู ใช้พลังงาน ATP เปิดประตูออกให้สารออกหรือเข้ามานั่นเอง
การขนส่งสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์แบบใช้พลังงาน ATP ที่มา: https://www.yourdictionary.com/articles/examples-active-transport-plants-animals
ในตอนต่อไปเรามาทำความรู้จักกับการขนส่งสารเข้าออกเซลล์โดยใช้ถุงเวสสิเคิลกันนะครับ อย่าลืมติดตามเพจ Mr.BlackCatz. Academy ไว้ในอ้อมอกอ้อมใจ เพื่อไม่พลาดเนื้อหาชีววิทยาฉบับคนทั่วไปเข้าใจง่ายนะครับ 😺

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา