![Page 1: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/1.jpg)
Membrane Structure
and Function
![Page 2: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/2.jpg)
Membranes Structure
Membrane มองคประกอบทส าคญ ไดแก
Lipids
Protein
และ Carbohydrates
![Page 3: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/3.jpg)
Membrane models
นกวทยาศาสตรไดมแนวคดเรอง membrane model ตางๆ ซงเปลยนแปลงไปตามความรทเจรญกาวหนาขน
![Page 4: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/4.jpg)
Artificial membranes (cross section)
Hydrophobic tail
Hydrophilic head
![Page 5: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/5.jpg)
Two generations of membrane
models
![Page 6: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/6.jpg)
(a) The Davson-Danielli model (1935 –1970)
![Page 7: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/7.jpg)
(b) Current fluid mosaic model
![Page 8: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/8.jpg)
Freeze fracture
and freeze-etch
![Page 9: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/9.jpg)
The fluidity of membranes
(a) Movement of
phospholipids
(b) Membrane
fluidity
![Page 10: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/10.jpg)
Cholesterol ลดการเคลอนทของโมเลกลของ phospholipids ท าให membrane คงรปอยไดในทอณหภมสง แตในทอณหภมต า cholesterol ลดการรวมตวกนของ phospholipids ท าให membrane ไมแขงตว
(c ) Cholesterol within the membrane
![Page 11: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/11.jpg)
โครงสรางของเยอหมเซลลสตว
![Page 12: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/12.jpg)
เยอหมลอมรอบเซลล ประกอบดวย phospholipid,
membrane protein, carbohydrates และ cholesterols ปจจบนเชอวาโครงสรางทางโมเลกลของ membrane มลกษณะเปน Fluid Mosaic Model เสนอโดย
Singer และ Nicholson ในป ค.ศ. 1972 มลกษณะดงน
1. membrane ประกอบดวย lipid bilayer ทตอเนองเปนแผน และมโปรตนชนดตางๆฝงอย โดยมการเรยงตวแบบ
mosaic (คลายสงนนขนาดเลกหลายชนดมาเรยงตดตอกน)
2. ม peripheral protein ตดอยทผวดานในของ membrane
3. สวนทผวดานนอกม oligopolysaccharide chains
ของ glygoproteins และ glycolipids ยนยาวออกมา
![Page 13: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/13.jpg)
The structure of transmembrane protein
![Page 14: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/14.jpg)
Sidedness of
plasma
membrane
![Page 15: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/15.jpg)
ดานของ membrane ม 2 ดานคอ cytoplasmic sides (ดานภายใน cytoplasm) และ extracellular sides (ดานภายนอกเซลล) มลกษณะทแตกตางกน ซงความแตกตางนเกดขนตงแต membrane ถกสรางมาจาก ER และ Golgi complex
ในรปนสสมเปน membrane ของ organelles ดานทอยภายใน organellles จะเปนดาน extracellular sides สวนอกดานหนงจะเปน cytoplasmic sides สเขยวแทน carbohydrates ทสรางมาจาก ER และ modified ท Golgi complex
Vesicles ทรวมกบ plasma membrane นอกจาก membrane ทหม vesicles จะเปนสวนของ plasma membrane แลว ยงเปนการหลงสารออกจากเซลลดวย (สมวง)
![Page 16: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/16.jpg)
Some functions of membrane protein
Transport protein เปนทางให ions และโมเลกลตางๆผานเขาออกเยอหมเซลล
![Page 17: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/17.jpg)
Enzymes
![Page 18: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/18.jpg)
Signal transduction: โปรตนมหนาทเกยวของกบการจดจ าเพอทจะจบกบโมเลกลของสารอนภายนอกเซลลท าใหเกดกระบวนการตางๆได เชน ฮอรโมน
![Page 19: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/19.jpg)
Intercellular junctions เปนองคประกอบของ tight
junction ทอยบรเวณดานขางของเซลลทอยตดกน
![Page 20: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/20.jpg)
Cell-cell recognition
![Page 21: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/21.jpg)
Attachment to the
cytoskeleton and
extracellular
matrix (ECM)
![Page 22: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/22.jpg)
เยอหมเซลลมสมบตทยอมใหสารบางอยางผานเขาไปในเซลลไดงายกวาสารบางอยางชนดอน เรยกวา selective permeability ดงนนเยอหมเซลลจะควบคมชนดและอตราการล าเลยงโมเลกลของสารผานเขาและออกจากเซลล
การล าเลยงสารผานเยอหมเซลล
(Traffic Across Membranes)
![Page 23: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/23.jpg)
Selective permeability ของเยอหมเซลลขนอยกบ
1. Phospholipid bilayer
1.1 โมเลกลไมมขวไฟฟา (nonpolar (hydrophobic)
molecules) เชน hydrocarbons และ O2 ซงสามารถละลายไดในเยอหมเซลลจะผานเยอหมเซลลไดงายกวาสารอน
และเมอเปรยบเทยบระหวางสาร 2 ชนดทละลายในไขมนไดเทากนสารทมขนาดเลกกวาสามารถผานไปไดดกวา
![Page 24: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/24.jpg)
1.2 โมเลกลมขวไฟฟา (polar (hydrophilic)
molecules)
โมเลกลขนาดเลกทมขวไฟฟาแตไมมอออน (small, polar
uncharged molecules)เชน H2O, CO2 สามารถผานเยอหมสงเคราะห (synthetic membranes) ไดงาย
โมเลกลขนาดใหญทมขวไฟฟาแตไมมอออน (large, polar
uncharged molecules) เชน น าตาลกลโคส ผานเยอหมสงเคราะหไดไมงาย
สารทมอออน (ions) ทกชนดถงแมวาจะมขนาดเลก เชน Na+, H+ ผานชน Hydrophobic bilayer ไดยาก
![Page 25: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/25.jpg)
- 2. Specific integral transport proteins
โมเลกลของน า CO2 และ สารทไมมขวไฟฟา (nonpolar
molecules) สามารถผานเยอหมเซลลไดงายเชนเดยวกบเยอหมสงเคราะห
เยอหมเซลลตางจากเยอหมสงเคราะหคอมสมบตยอมใหสารบางอยางทมอออนและสารทมขวไฟฟาขนาดกลางผานได โดยสารเหลานผานเขาไปท transport proteins
![Page 26: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/26.jpg)
Diffusion and Passive transport
การแพร (diffusion) หมายถง การเคลอนทของโมเลกลของสารจากบรเวณทมความเขมขนของสารมากกวาไปยงบรเวณทมความเขมขนของสารนอยกวา จนกวาจะอยในสภาพสมดล (dynamic
equilibrium) เมออยในสภาพสมดลแลว โมเลกลของสารยงคงเคลอนอยแตเคลอนทดวยอตราเรวเทากนทงสองบรเวณ
![Page 27: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/27.jpg)
การแพรของโมเลกลของสารผานเยอหมเซลล เรยกวา passive transport เซลลไมตองใชพลงงานทจะท าใหเกดการแพรขน และเยอหมเซลลมสมบต selective permeable ดงนนอตราการแพรของสารชนดตางๆจะไมเทากน
น าจะสามารถแพรผานเยอหมเซลลไดอยางอสระซงมความส าคญมากส าหรบการด ารงอยของเซลล
![Page 28: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/28.jpg)
การแพรของโมเลกลของสารผานเยอหมเซลล
(a) โมเลกลของสารเคลอนทจากบรเวณทมความเขมขนมากกวาไปยงบรเวณทมความเขมขนนอยกวา จนกระทงอยในสภาพสมดล (dynamic
equilibrium) เมออยในสภาพสมดลแลวโมเลกลของสารยงคงเคลอนทอยแตอตราการเคลอนทของสารจากทงสองดานของเยอหมเซลลเทากน
![Page 29: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/29.jpg)
(b) ในกรณน แสดงสารละลายของส 2 ชนด ทอยคนละดานของเยอหมเซลล โมเลกลของสารสเขยวจะเคลอนทไปยงดานซาย ทงๆทตอนเรมตนความเขมขนของสารในดานซายสงกวา
![Page 30: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/30.jpg)
ตวอยางการแพรในสงมชวต
ไดแก การหายใจของสตว ขณะหายใจเขากาซออกซเจนจากอากาศทผานเขาไปในถงลมในปอดมความเขมขนสงกวาในเสนเลอดฝอย ออกซเจนจงแพรจากถงลมเขาไปในเสนเลอดฝอย และในขณะเดยวกนคารบอนไดออกไซดจะแพรจากเสนเลอดเขาสถงลม
![Page 31: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/31.jpg)
Osmosis
Osmosis หมายถงการแพรของโมเลกลของน าจากบรเวณทมโมเลกลของน าหนาแนนมากกวาหรอสารละลายทเจอจางกวา (hypoosmotic solution)ไปยงบรเวณทมโมเลกลของน านอยกวาหรอสารละลายทเขมขนกวา (hyperosmotic solution) โดยผานเยอหมเซลล
![Page 32: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/32.jpg)
The water balance of living cells
ลกศรแสดงทศทางการเคลอนทของโมเลกลของน าผานเซลลสตวซงไมมผนงเซลล และเซลลพชซงมผนงเซลล
![Page 33: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/33.jpg)
The contractile vacuole of Paramesium : an
evolutionary adaptation for osmoregulation
Filling vacuole
Contracting vacuole
![Page 34: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/34.jpg)
Facilitated diffusion
Transport proteins ชวยในการน าโมเลกลของสารผานเยอหมเซลลจากบรเวณทมความเขมขนของสารสงไปยงบรเวณทมความเขมขนต ากวา เรยกกระบวนการนวา facilitated diffusion โดยเซลลไมตองใชพลงงาน
![Page 35: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/35.jpg)
Active transport
บางครงเซลลตองการล าเลยงสารจากทมความเขมขนต าไปยงทมความเขมขนสงกวา กระบวนการน เรยกวา active transport ซงตองการพลงงานคอ ATP
ตวอยางเชน เซลลขบ NA+ ออกนอกเซลลและน า K+ เขาไปในเซลล ซงเรยกวา Sodium-potassium
pump
![Page 36: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/36.jpg)
The sodium-potassium pump
![Page 37: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/37.jpg)
Sodium-potassium pump
กระบวนการเรมตนจาก Na+ จบกบโปรตนซงเปน transport protein แลว ATP ใหพลงงานแกโปรตนท าใหโปรตนเปลยนรปรางและปลอย Na+ ผานเยอหมเซลลออกไป ขณะเดยวกน K+ เขาจบกบโปรตน ท าใหโปรตนเปลยนแปลงรปรางอกครงหนง ท าให K+ ถกปลอยเขาไปในเซลล แลวโปรตนกลบมรปรางเหมอนเดมอกพรอมทจะเรมตนกระบวนการใหมตอไป
![Page 38: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/38.jpg)
Diffusion
Facilitated
transport
Active
transport
Passive
transport
![Page 39: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/39.jpg)
An electrogenic pump
Electrogenic pump เปน transport protein ทท าใหเกดความตางศกดทเยอหมเซลล
![Page 40: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/40.jpg)
An electrogenic pump
ตวอยางเชน
Na+/K+ pump เปน electrogenic pump ทส าคญของเซลลสตว
Proton pump เปน electrogenic pump ทส าคญของเซลลพช แบคทเรย และพวกเหดรา รวมทง mitochondria และ chloroplasts ใช proton
pump ในการสงเคราะห ATP
![Page 41: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/41.jpg)
Cotransport
ตวอยางเชน ในเซลลพชใช
proton pump รวมกบ
transport protein ทน า sucrose–H+ เขาไปในเซลล
เปนกระบวนการรวมทเกดจาก ATP pump ตวเดยวท างานแลวมผลไปท าให transport protein ตวตอไปท างานเพอน าสารเขาสเซลล
![Page 42: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/42.jpg)
Exocytosis and endocytosis
transport large molecules
สารทมโมเลกลขนาดใหญ เชน โปรตน และ คารโบไฮเครต ผานออกนอกเซลลดวยกระบวนการ exocytosis และเขาไปในเซลลดวยกระบวนการ endocytosis
![Page 43: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/43.jpg)
Endocytosis ม 3 แบบ ไดแก
1. Phagocytosis
2. Pinocytosis
3. Receptor-mediated endocytosis
![Page 44: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/44.jpg)
Phagocytosis เปนการน าสารทเปนของแขงเขาเซลล โดยเซลลยนสวน cytoplasm ไปโอบลอมสารของแขงนน แลวเขาไปในเซลล เปน food vacuole แลว food vacuole นนจะไปรวมกบ lysosome ซงภายในม hydrolytic enzymes ทจะยอยสลายสารนนตอไป อมบากนแบคทเรยดวยวธน
Phagocytosis
![Page 45: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/45.jpg)
Pinocytosis
Pinocytosis เปนการน าสารทเปนของเหลวเขาเซลล โดยเยอหมเซลลเวาเขาไปเพอน าสารเขาไป กลายเปนถงเลกๆอยใน cytoplasm
![Page 46: ชีววิทยา เรื่อง การลำเลียงสารระหว่างเซลล์ cell transport](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022042521/5566bcd1d8b42aac288b46d1/html5/thumbnails/46.jpg)
Receptor-mediated endocytosis
Receptor-mediated endocytosis เปนการน าสารเฉพาะบางชนดเขาไปในเซลล โดยทผวเซลลม receptor เฉพาะส าหรบสารบางอยางเขามาจบ แลวถกน าเขาไปในเซลลเปนถงเลกๆ เมอผานการยอยแลว receptor สามารถถกน ามาใชใหมไดอก