19.1 การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

   สิ่งมีชีวิตมีการเคลื่อนไหว และ เคลื่อนที่แตกต่างกัน โดยอาศัยโครงสร้างที่ช่วยในการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกัน เช่น สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอาศัยโครงร่างค้ำจุนของเซลล์ (Cytoskeleton) ช่วยในการเคลื่อนที่ ส่วนคนและสัตว์มีกระดูกสันหลังเคลื่อนที่โดยอาศัยการทำงานร่วมกันของโครงกระดูก กล้ามเนื้อ และข้อต่อ

การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

   สิ่งอาศัยโครงร่างค้ำจุนภายในเซลล์เพื่อให้เซลล์คงรูปร่าง เรียก โครงสร้างเหล่านี้ว่า  ไซโทสเกเลตอน (Cytoskeleton)

ไซโทสเกเลตอน (Cytoskeleton
) คือ โครงสร้างภายในเซลล์ ประกอบด้วยเส้นใยที่ประสานกันเป็นร่างแห แทรกตัวอยู่ภายใน cytoplasm ทำหน้าที่เป็นโครงร่างภายในเพื่อรักษารูปทรงหรือเปลี่ยนรูปทรง และทำให้เกิดการเคลื่อนไหวภายใน cytoplasm และการเคลื่อนที่ของเซลล์บางชนิด
Image

ไซโทสเกเลตอน (Cytoskeleton)  ประกอบด้วย

  1. ไมโครทูบูล (Microtubule) เป็นท่อตรงและกลวงประกอบด้วย tubulin protein ชนิด alpha-tubulin  และ Bata-tubulin ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 25 nm
  2. ไมโครฟิลาเมนท์ (Microfilament)  เป็นเส้นใยทึบ 2 สายพันกันเป็นเกลียว ประกอบด้วย Actin Protein
  3. ประกอบด้วยมัดของหน่วยย่อยโปรตีนที่พันกันเป็นเกลียว ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 6-12  nm ประกอบด้วยโปรตีนหลายชนิด แล้วแต่ชนิดของเซลล์  เช่น keratin
Image

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เคลื่อนที่โดยอาศัยเท้าเทียม (pseudopodium) ได้แก่

อะมีบา คลื่อนที่โดยอาศัยการไหลของไซโทรพลาสซึม หรือเท้าเทียม (Pseudopodium(ชูโดโพเดียม)โดยการที่ไซโทรพลาสซึมจะไหลได้นั้นเกิดขึ้นจาก 3 ส่วนด้วยกัน คือ

  1. เอ็กโทพลาสซึม (Ectoplasm) เป็นไซโทรพลาสซึมที่อยู่ข้างนอก มีลักษณะเป็นสารกึ่งแข็งกึ่งเหลว เรียกว่า เจล (gel)
  2. เอ็นโดพลาสซึม (Endoplasm) เป็นไซโทรพลาสซึมทีอยู่ด้านในมีลักษณะค่อนข้างเหลว เรียกว่า  โซล (sol)
  3. ไมโครฟิลาเมนท์ 
Image
Image
  การเกิดเท้าเทียม เกิดจาก การแยกตัวและรวมตัวของโปรตีนแอกติน ในไมโครฟิลาเมนท์ มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของไซโทรพลาซึม ดังนี้
  1. ทำให้เอนโดพลาสซึมไหลไปในทิศทางที่อะมีบาจะเคลื่อนที่แล้วปรับสภาพเป็นเอ็กโทพลาสซึม
  2. ส่วนเอ็กโทรพลาสซึมที่อยู่ด้านท้ายจะกลายเป็น เอนโดพลาซึม เป็นของเหลวไหลมาแทนที่เอนโดพลาสซึมที่เคลื่อนไปแล้ว
Image

สิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนที่โดยอาศัยซิเลียและแฟกเจลลัม ได้แก่ ยูกลีนา เคลื่อนที่โดยอาศัยการโบกพัดของแฟลเจลลัม (Flagellum) และ พารามีเชียม เคลื่อนที่โดยอาศัยการโบกพัดซิเลีย (Cilia)
   โครงสร้างของซิเลีย และ แฟกเจลลัม พบว่าภายในค้ำจุนด้วยไมโครทูบูล เรียงตัวเป็นวง 9 กลุ่ม กลุ่มละ 2 หลอด ตรงแกนกลางมีอีก 2 หลอดโดยไมโครทูบูลที่เรียงอยู่ตรงกลางจะมีเยื่อหุ้มเซลล์ล้อมรอบ ส่วนไมโครทูบูลที่เรียงเป็นวงอยู่โดยรอบจะมีโปรตีน ไดนีน (Dynein) เป็นเสมือนแขนที่เกาะกับไมโครทูบูล เรียกว่า ไดนีนอาร์ม (Dynein arm) ซึ่งโครงร่างค้ำจุ้นเหล่านี้ช่วยให้ซิเลีย และแฟล     เจลลัม โค้งงอและสามารถโบกพัดได้

Image
Image

ภาพ การทำงานของโปรตีนไดนีนทำให้ไมโครทูบูลมีการเคลื่อนไหว

Image

ภาพ การโบกพัดของซิเลีย และแฟกเจลลัม

Image

ภาพ เปรียบเทียบภาคตัดขวางของแฟกเจลลัม กับ เบซัลบอดี

บริเวณโคนของแฟลเจลลัมและซิเลียจะยึดติดโดยครงสร้างภายในเซลล์ที่เรียกว่า เบซัลบอดี (Basal body) หรือไคนีโทโซม (Kinetosome) ซึ่งถ้าลองตัดส่วนนี้ออกพบว่าซิเลีย และแฟคเจลลัมจะเคลื่อนไหวไม่ได้ โดยโครงสร้างภายใน ของเบชัลบอดีค้ำจุนด้วยไมโครทูบูล เรียงตัว 9 กลุ่ม กลุ่มละ 3 หลอด