สิ่งแวดล้อม

การศึกษาองค์ประกอบของเซลล์ยีสต์ โครงสร้างของเซลล์แบบยูคาริโอต

ยีสต์ เป็นยูคาริโอติกเซลล์ จึงมีโครงสร้างของเซลล์แบบยูคาริโอต รูปร่างและโครงสร้างของยีสต์จะแตกต่างไปตามสปีชีส์ เนื่องจาก Saccharomyces cerevisiae เป็นยีสต์ที่มีความสำคัญทางเกษตรและ อุตสาหกรรมมาก จึงทำให้มีผู้ศึกษารายละเอียดของยีสต์ชนิดนี้มาก แต่ในปัจจุบันได้มีการศึกษายีสต์ชนิดอื่นเพิ่มขึ้น เช่น Hansenula, Rhodotorula และอื่นๆ โดยเฉพาะการใช้เทคนิคของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ทำให้สามารถศึกษาผนังเซลล์และการตัดเฉือนเซลล์เป็นแผ่นบางๆได้ จึงสามารถสังเกตโครงสร้างและตำแหน่ง และทำนายการทำงานขององค์ประกอบของเซลล์ยีสต์ได้

องค์ประกอบของเซลล์ยีสต์ ได้แก่

  1. แคปซูล (capsule) ยีสต์บางชนิดมีสารเมือก เหนียว ที่ขับออกสู่ภายนอกเซลล์ที่เรียกว่าแคปซูล แคปซูลส่วนใหญ่ประกอบด้วยโพลีแซ็กคาไรด์ ซึ่งมีทั้งเฮเทอโรพอลิแซ็กคาไรด์ แมนโนส(mannose) และสารที่คล้ายแป้ง
  2. ผนังเซลล์ (cell wall) ผนังเซลล์ของยีสต์จะบางในเชื้ออายุน้อยและจะหนาขึ้นตามอายุ องค์ประกอบส่วนใหญ่ของผนังเซลล์ของ S.cerevisiae มีพอลอแซ็กคาไรด์ 2 ชนิด คือ กลูแคน (glucan) 30-34 %  และแมนแนน (mannan) 30 % กลูแคน (ประกอบด้วย ดี-กลูโคส) เป็นพอลิแซ็กคาไรด์ที่พบในยีสต์ต่างๆ แต่แมนแนน (ประกอบด้วย ดี-แมนโนส) จะไม่พบในผนังเซลล์ของ Schizosaccharomyces, Nadsonia, Rhodotorual และราที่มีเส้นใยทุกชนิด ผนังเซลล์ของยีสต์มีโปรตีนประกอบอยู่ด้วย โปนตีนบางชิดทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ ไขมันมีอยู่ 8.5 – 13.5 % ปริมาณไคติน (chitin) เปลี่ยนแปลงไปตามชนิดของยีสต์
  3. เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) เยื่อหุ้มเซลล์มีความหนาประมาณ 8 ไมโครเมตร ประกอบด้วยชั้น 3 ชั้น ที่ทึบต่อแสงอิเล็กตรอน 2 ชั้น คือ ชั้นนอกและชั้นในสุด เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยไขมัน (รวมทั้งฟอสโฟลิพิด) โปรตีน และ โพลิแซ็กคาไรด์
  4. องค์ประกอบในโพรโทพลาซึม (protoplasm) เซลล์ยีสต์ประกอบด้วยไซโทพลาซึม ซึ่งเป็นสารกึ่งเหลว ภายในมีไรโบโซมที่มี RNA มาก และออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม ได้แก่ เอนโดพลาสมิกเรติคิวลัม ซึ่งเชื่อมตอดต่อกับเยื่อหุ้มนิวเคลียสชั้นนอก และอาจติดต่อกับเยื่อหุ้มเซลล์ด้วย ในไซโทพลาซึมมีเอ็นไซม์หลายชนิด
  5. นิวเคลียส (nucleus) เป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียสล้อมรอบ เยื่อหุ้มนิวเคลียสมีสมบัติยอมให้สารบางอย่างผ่านได้เท่านั้น (semipermeable membrane) นิวเคลียสมีหน้าที่เกี่ยวกับเมแทบอลิซึม และการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต
  6. ไมโทคอนเดรีย (mitochondria) เป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม มีลักษณะคล้ายเส้นด้ายพับกันอยู่ ไมโทคอนเดรียมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.3-1 โครเมตร และความยาวถึง 3 ไมโครเมตร มีเยื่อหุ้มสองชั้น ชั้นในจะพับเว้าเข้าข้างในเป็นคริสตี (cristae) ไมโทคอนเดรียประกอบด้วยลิโพโปนตีนจำนวนมาก และมี RNA และ DNA เล็กน้อย DNA นี้ต่างจาก DNA ของนิวเคลียส เนื่องจากไมโทคอนเดรียมีเอ็นไซม์เกี่ยวกับการหายใจ จึงเรียกว่าเป็นแหล่งพลังงานของเซลล์
  7. แวคิวโอล (vacuole) ภายในเซลล์ยีสต์จะมีแวคิวโอลอยู่หนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งแวคิวโอล ซึ่งมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ธรรมดาเมื่อย้อมสี ในเซลล์ที่กำลังเจริญเติบโตภายในแวคิวโอลจะไม่มีโครงสร้างที่เป็นชิ้นส่วน แต่เมื่อเซลล์เข้าสู่ระยะ “stationary phase” แวคิวโอลจะมีสารแกรนูลเพิ่มขึ้น อาจเป็นเมตาฟอสเฟต (metaphosphate) พอลิฟอสเฟต (polyphosphate) หรือลิพิด สารที่อยู่ในแวคิวโอลที่เคยแยกได้ ได้แก่ เอนไซม์ที่เกี่ยวกับการไฮโดรไลซ์ปฏิกิริยาต่างๆ เช่น โปรตีนเอส (protease) ไรโบนิวคลีเอส (ribonuclease) และเอสเทอเรส (esterase) จากการที่พบเอ็นไซม์ไฮโดรเลสในแวคิวโอล จึงคิดว่าแวคิโอลเปรียบเหมือนไลโซโซม
  8. อินคลูชันต่างๆ (inclusion) เซลล์ยีสต์ที่แก่จะมีผนังเซลล์หนาขึ้นและสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมได้ เช่น ความร้อน ความแห้งแล้ง และสารเคมี ยีสต์บางชนิดสะสมสารต่างๆไว้จำนวนมาก เช่น ไขมัน คาร์โบไฮเดรต หรือโปรตีน บางชนิดมีรงควัตถุมีเหลือง ส้ม ชมพู น้ำตาลหรือดำ รงควัตถุเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นคาโรทีนอยด์ที่ละลายในไขมัน นอกจากนี้รงควัตถุ เช่น ไซโตโครม เฟลวิน ฮีโมโกลบิน และอื่นๆ ที่พบในเซลล์พืชและสัตว์ชั้นสูง ก็พบในยีสต์ด้วย

Leave a Reply