กำเนิดของเซลล์โพรคาริโอต และ เซลล์ยูคาริโอต
จากแนวความคิดของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับกำเนิด ของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นที่ยอมรับมากที่สุดในปัจจุบันก็คือ สิ่งมีชีวิตกำเนิดมาจากวิวัฒนาการของสารเคมี โดยเซลล์เริ่มต้นเกิดจากโปรตีนที่ได้รับความร้อนแล้วรวมตัวกันกลายเป็นเซลล์อย่างง่ายและเซลล์เริ่มต้นที่เกิดขึ้น คือเซลล์แบบโพรคาริโอต (Prokaryotic cell) ซึ่งปัจจุบันหลงเหลืออยู่เพียงสิ่งมีชีวิตกลุ่มเดียวคือแบคทีเรีย
ลักษณะสำคัญของเซลล์โพรคาริโอตคือ ในเซลล์ไม่พบนิวเคลียส พบเพียงสารพันธุกรรม ที่เกาะกลุ่มกัน เรียกว่านิวคลีออยด์ (Nucleoid) ภายในเซลล์ไม่พบออร์กาแนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม ทุกประเภท (เช่น RER, SER Golgi body ,Lysosome, Vacuole, Mitochondria, Chloroplast) พบเพียงไรโบโซมขนาด 70s มีผนังเซลล์ที่มีองค์ประกอบแตกต่างจากพืช และพบเยื่อหุ้มเซลล์ โดยเซลล์จะมีขนาดเล็ก กว่าเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ซึ่งเป็นเซลล์ที่พบในปัจจุบันมาก
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสิ่งมีชีวิตพวกโพรคาริโอตในยุคเริ่มแรกมีการดำรงชีวิตอย่างหลากหลายเนื่องโลกในยุคนั้นมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ และพวกโพรคาริโอตนี้เองที่เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้บรรยากาศบนโลกมีปริมาณก๊าซออกซิเจนเพิ่มมากขึ้นเนื่องจากบางชนิดสามารถสังเคราะห์แสงและปล่อยก๊าซออกซิเจนออกมาได้ เช่นสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน (Blue green algae)
ภาพ วิวัฒนาการของเซลล์โพรคาริโอต มาเป็นเซลล์ยูคาริโอต
(ที่มา http://www.slideshare.net)
เมื่อโลกมีปริมาณก๊าซออกซิเจนเพิ่มมากขึ้นทำให้เซลล์โพรคาริโอตมีการวิวัฒนาการมาเป็นเซลล์ยูคาริโอต (Eukaryotic cell) ซึ่งส่วนใหญ่เซลล์กลุ่มนี้จะหายใจโดยใช้ก๊าซออกซิเจน โดยการเปลี่ยนแปลงจากเซลล์โพรคาริโอตมาเป็นยูคาริโอตนั้นจะเกิดจากการที่เยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์พวกโพรคาริโอตเจริญเข้ามาห่อหุ้มส่วนของสารพันธุกรรมจนเกิดเป็นนิวเคลียส และเกิดเป็นออร์กาเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มเกิดขึ้น ในบรรดาออร์กาเนลล์ต่างๆของเซลล์ยูคาริโอต นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าไมโทคอนเดรีย และ คลอโรพลาสต์ เป็นสิ่งมีชีวิตพวกโพรคาริโอต ซึ่งมีขนาดเซลล์เล็กกว่ายูคาริโอตมาก เข้ามาอาศัยอยู่ในเซลล์ยูคาริโอต และมิวิวัฒนาการร่วมกันมายาวนานจึงอยู่ร่วมกันตลอดมา โดยหลักฐานที่สนับสนุนแนวคิดดงกล่าว มี 3 ประการ คือ
ประการที่หนึ่ง ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ มี DNA เป็นของตัวเอง ประการที่สอง ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์มีเยื่อหุ้มสองชั้นซึ่งค่อนข้างจะแตกต่างจากออร์กาเนลล์อื่นๆซึ่งมีเยื่อหุ้มเพียงชั้นเดียว โดยนักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ว่า เยื่อหุ้มชั้นนอกเปรียบเหมือนผนังเซลล์ ของเซลล์พวกโพรคาริโอต ส่วนเยื่อหุ้มชั้นในเปรียบเสมือนเยื่อหุ้มเซลล์นั้นเอง และประการที่สาม ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์สามารถเพิ่มจำนวนตัวเองได้ ซึ่งทั้งสามประการนี้แสดงให้เห็นว่าไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์เคยเป็นสิ่งมีชีวิตพวก โพรคาริโอต ที่ดำรงชีวิตแบบอิสระมาก่อนแล้วค่อยมาอาศัยอยู่ในเซลล์ยูคาริโอตแบบพึ่งพา
ตารางที่ 1 แสดงความแตกต่างของเซลล์โพรคาริโอต และเซลล์ยูคาริโอต
ส่วนประกอบของเซลล์ |
เซลล์โพรคาริโอต |
เซลล์ยูคาริโอต |
1. ขนาดเซลล์
(ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง) |
1-10 ไมโครเมตร |
10-100 ไมโครเมตร |
2. นิวเคลียร์บอดี
(nuclear body ) |
เรียก “นิวคลีออยด์” |
เรียก “นิวเคลียส” |
3. นิวเคลียร์เมมเบรน
(nuclear membrane) |
ไม่มี |
มี |
4. โครโมโซม |
เป็นวงกลมประกอบด้วย
DNA และโปรตีนที่คล้ายฮีสโตน (histone) |
เป็นแท่งประกอบด้วย DNA
และโปรตีนฮีสโตน |
5. จำนวนโครโมโซม |
1 |
>1 |
6. นิวคลีโอลัส |
ไม่มี |
มี |
7. การแบ่งเซลล์ |
แบ่งตัวจาก 1 เป็น2 (binary fission) และไม่มีไมโอซิส (meiosis) เพราะสิ่งมีชีวิตเป็นชนิดแฮพลอยด์ (haploid) |
ไมโทซิส (mitosis) และ มี
ไมโอซิส สำหรับสร้างเซลล์
สืบพันธุ์ (sex cell) เนื่องจาก
สิ่งมีชีวิตเป็นชนิดดิพลอยด์
(diploid) |
8. เยื่อหุ้มเซลล์ |
ประกอบด้วยชั้นฟอสโฟลิพิด 2 ชั้น (phospholipid bilayer)ที่ไม่มีคาร์โบไฮเดรต และ สเตอรอล (sterol) ไม่สามารถเกิดเอนโดไซโทซิส(endocytosis) และ
เอกโซไซโทซิส (exocytosis) |
ประกอบด้วยชั้นฟอสโฟลิพิด
2 ชั้น (phospholipid bilayer )ที่มีคาร์โบไฮเดรต และสเตอรอล สามารถเกิด เอนโดไซโทซิส
และเอกโซไซโทซิส |
5. ไรโบโซม |
70 S
(50 S และ 30 S) |
80 S
(60 S และ 40 S) |
6. ออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม
(ไมโทคอนเดรีย,
คลอโรพลาสต์
เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม, กอลจิแอพพาราตัส , แวคิวโอล และ ไลโซโซม) |
ไม่มี |
มี |
7. การสังเคราะห์แสง |
เกิดที่เยื่อหุ้มเซลล์ |
เกิดที่คลอโรพลาสต์ |
8. สายใยไมโทติก
(mitotic spindle) |
ไม่มี |
มี |
9.ไซโทสเกลเลตอน |
ไม่มี |
มี |
10. เอนไซม์ที่เกี่ยวข้อง
กับกระบวนการหายใจ
และระบบถ่ายทอดอิเล็กตรอน |
อยู่ที่เยื่อหุ้มเซลล์ |
อยู่ที่ไมโทคอนเดรีย |
11.ผนังเซลล์ |
ยูแบคทีเรีย(Eubacteria)
มีผนังเซลล์ ประกอบด้วย
เพปติโดไกลแคน(Peptidoglycan)
อาร์เคียแบคทีเรีย (Archaebacteria) มีผนังเซลล์ ประกอบด้วยโปรตีน คาร์โบไฮเดรตที่ซับซ้อน หรือโมเลกุลที่คล้าย
เพปติโดไกลแคน |
เซลล์พืช สาหร่าย และรา มี
ผนังเซลล์ประกอบด้วย
เซลลูโลส (cellulose) หรือ
ไคติน (chitin)เซลล์สัตว์และ
โปรโตซัว ไม่มีผนังเซลล์ |
12. ออร์แกเนลล์ที่ใช้สำหรับ การเคลื่อนที่ |
มีแฟลเจลลา ซึ่งแต่ละอันไม่ถูก หุ้มด้วยเยื่อหุ้มไม่มีซีเลีย |
มีแฟลเจลลา และซิเลีย ที่ประกอบด้วยไมโครทูบูล โดย
ไมโครทูบูลมีการจัดเรียงตัวในรูปแบบจำเพาะและถูกหุ้มด้วยเยื่อหุ้ม |
13. ชนิดของสิ่งมีชีวิต |
แบคทีเรีย (ยูแบคทีเรีย และอาร์เคียแบคทีเรีย) |
เซลล์สัตว์ เซลล์พืชเซลล์สาหร่ายเซลล์โปรโตซัว และเซลล์รา |

จัดทำโดย ครูนันทนา สำเภา โรงเรียนปทุมราชวงศา
อำเภอปทุมราชวงศา จังหวัดอำนาจเจริญ |