שלח את העבודה הטובה שלך במאגר הידע הוא פשוט. השתמש בטופס למטה
סטודנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ובעבודתם יהיו אסירי תודה לכם מאוד.
מוזרויותארגוניםופעילות חיוניתחד תאיאיקריוטשֶׁלָהֶםשִׁעתוּק
תאים אוקריוטיים, בממוצע, גדולים בהרבה מתאי פרוקריוטים, ההבדל בנפח מגיע לאלפי מונים. תאים אוקריוטיים כוללים כתריסר סוגים של מבנים שונים המכונים אברונים (או אברונים, אשר, עם זאת, מעוות במידה מסוימת את המשמעות המקורית של מונח זה), שרבים מהם מופרדים מהציטופלזמה על ידי ממברנה אחת או יותר (בתאים פרוקריוטיים, פנימיים). אברונים מוקפים בקרום נדירים). הגרעין הוא חלק מהתא המוקף בממברנה כפולה (שתי ממברנות אלמנטריות) באאוקריוטים ומכיל חומר גנטי: מולקולות DNA "ארוזות" בכרומוזומים. הגרעין הוא בדרך כלל אחד, אבל יש גם תאים מרובי גרעינים.
האבולוציה של חד-תאיים ו אורגניזמים רב תאייםכַּמָה דרכים שונות. עם זאת, יש לזכור שההבדל בין אורגניזמים פרוקריוטיים חד-תאיים לאוקריוטיים גדול בהרבה מההבדל בין איקריוטים חד-תאיים לרב-תאיים.
המאפיין העיקרי של אורגניזמים פרוקריוטיים הוא כיוון האבולוציה שלהם לקראת הנתיב של התאמות ביוכימיות. סעפת צורות מורפולוגיותיש הרבה פחות אורגניזמים פרוקריוטיים מאשר איקריוטים. אבל המגוון של התוך תאי שלהם תהליכים ביוכימייםגדול במיוחד. ביניהם, לעתים קרובות נמצאים כימואוטוטרופים, שאינם תלויים באנרגיה סולארית ויכולים ליצור מערכות אקולוגיות מחוץ לאזור ההארה. כמעט כל חומר אורגני ניתן לפירוק ולהשתמש בו סוגים מסוימיםפרוקריוטים. יחד עם זאת, נציגים של אורגניזמים אוקריוטיים - בעלי חיים - אינם מסוגלים לפרק באופן עצמאי, למשל, תאית. לשם כך, הם צריכים להשתמש באורגניזמים הפנימיים של הסימביונטים הפרוקריוטים שלהם או קומפלקסים של מינים סימביוטיים, המורכבים מחד-תאיים פרו-אוקריוטים.
תכונות הארגון של אורגניזמים פרוקריוטיים (מנגנון גנטי פרימיטיבי, דופן תא ספציפי) לא אפשרו לנו לפתור בהצלחה את הבעיה של יצירת בגטוקליטיניות. לפרוקריוטים רב-תאיים (לדוגמה, ציאנובקטריה) מבנה פשוט מאוד ודרגה נמוכה של התמחות תאים.
לאורגניזמים אוקריוטיים יש הרבה פחות גיוון בתהליכים ביוכימיים תוך תאיים. אבל הנוכחות של מנגנון גנטי מושלם יותר ומבנים חיצוניים מאפשרת להגדיל את גודל התאים ומקלה מאוד על ההתאגדות לאורגניזמים רב-תאיים. נתיב האבולוציה העיקרי של אורגניזמים איקריוטיים רב-תאיים היה שינויים מורפופיזיולוגיים והתמקצעות מעמיקה של תאים ורקמות.
רָאשִׁישלביםהתפתחותאיקריוטיאורגניזמים
הראשון הוא היווצרות באב קדמון פרוקריוטי היפותטי של פלישות פנימיות רבות של קרום הפלזמה, אשר, מצד אחד, נעל את הנוקלואיד הפרוקריוטי למעטפת דו-ממברנית (כלומר, יצר גרעין שנוצר בצורה מורפולוגית), ומצד שני. יד, הובילה להיווצרות הרשת האנדופלזמית ותסביך הגולגי שנגזר ממנו, כמו גם ואקואולים במערכת העיכול ונגזרותיהם - ליזוזומים
השני הוא רכישת היכולת לסנתז מיקרוטובולין של טובולין כתוצאה מהעברה אופקית של הגן המקודד לחלבון הטובולין מחיידקים דמויי ספירוצ'טים. כתוצאה מכך הופיעו שלד ציטו, דגלים עם גופים בסיסיים, ציר ביקוע ומיטוזה באאוקריוטים. נוסף גופים בסיסיים flagella בכמה נציגים הפכו ל מרכז תאיםוהשיבוש של המיטוזה הרגילה (במיוחד הפחתת האינטרפאז) הובילה להופעת המיוזה ולתהליך המיני הקשור
השלישי הוא היווצרות קומפלקס סימביוטי עם תא פרוקריוטי, בדומה לאלפא-פרוטאובקטריה המודרנית. תא פרוקריוטי זה הפך עוד יותר למיטוכונדריון.
רביעית - אוקריוטים מתפצלים לשניים קבוצות גדולות. לאחת מקבוצות אלו יש מיטוכונדריה עם קריסטלים צינוריים והיא מהווה את ממלכת ה-Tubulocristates (tubulocristates, גבישים צינוריים), השנייה - מיטוכונדריה עם קריסטלים למלריים בעיקר ויוצרת את ממלכת ה-Platycristates (platycristates, platycrysts).
חמישית - הצמחים הראשונים הופיעו בעולם האיקריוטי. על פי נתונים מולקולריים וציטולוגיים, אירוע זה קשור לסימביוזה של אוקריוטים הטרוטרופיים - פלטיקריסטים עם פרוקריוטים פוטואוטוטרופיים - אצות כחולות ירוקות. כתוצאה מסימביוזה זו נוצר פלסטיד, מוקף בשתי ממברנות, אשר נקרא הפלסטיד הסימביוטי הראשוני. התבדלות נוספת של אורגניזמים עם פלסטידים סימביוטיים ראשוניים הובילה להופעה בתוך ה-Phylum platycryst של קבוצה של חלוקות פוטו-אוטוטרופיות שהרכיבו את תת-הממלכה Plantae - צמחים. "פרוטובודוריסטיות" הולידה שלושה ענפים מקבילים של צמחים בעלי פלסטידים סימביוטיים ראשוניים - אצות גלאוקוציסטופיט (Glaucocystophyta), אצות אדומות (Rhodophyta) ואצות ירוקות (Chlorophyta). כל שלוש המחלקות שומרות על פלסטידים, מוקפים רק בקרום דו-ממברני. באצות גלאוקוציסטופיטים ישנה גם תכונה אטוויסטית מעניינת - בין הממברנה החיצונית והפנימית של הפלסטיד ישנה שכבת מוריין - חומר אופייני ל. ממברנות תאיםרוב ה-eubacteria, בפרט אצות כחולות ירוקות. המחלקה לגלאוקוציסטופיטים היא ענף עיוור של התפתחות הצמח.
פלסטידים של אצות אדומות - רודופלסטים - גם שומרים על חלק סימנים ברוריםקשור לאצות כחולות ירוקות, בפרט, פיגמנטים מיוחדים שנקראים phycobilins. פלסטידים של אצות ירוקות - כלורופלסטים - אינם מכילים פיגמנטים של Murein או phycobilin. צמחים גבוהים יותר מקורם באצות ירוקות, וכולם שומרים על כלורופלסטים סימביוטיים ראשוניים.
ישנן מספר אפשרויות לחלוקת ממלכת העל של האיקריוטים לממלכות. לראשונה זוהו ממלכות הצמחים והחיות. אז נבחרה ממלכת הפטריות, אשר, עקב תכונות ביוכימיות, לפי רוב הביולוגים, לא ניתן לשייך לאף אחת מהממלכות הללו. כמו כן, כמה מחברים מבחינים בין ממלכות הפרוטוזואה, המיקסומיצטים והכרומיסטים. למערכות מסוימות יש עד 20 ממלכות. לפי שיטתו של תומס קבלייר-סמית', כל האיקריוטים מחולקים לשתי טקסיות מונופילטיות - יוניקונטה וביקונטה. מיקומם של אאוקריוטים כמו Collodictyon ו- Diphylleia עדיין לא נקבע.התכונה החשובה והבסיסית ביותר של תאים איקריוטים קשורה למיקומו של המנגנון הגנטי בתא. המנגנון הגנטי של כל האיקריוטים ממוקם בגרעין ומוגן מעטפת גרעין(ביוונית "אוקריוט" פירושו בעל גרעין). ה-DNA האוקריוטי הוא ליניארי (בפרוקריוטים, ה-DNA הוא מעגלי וממוקם באזור מיוחד של התא - הנוקלואיד, שאינו מופרד על ידי ממברנה משאר הציטופלזמה). זה קשור לחלבוני היסטון וחלבונים כרומוזומליים אחרים שאין לחיידקים.
במחזור החיים של האוקריוטים, ישנם בדרך כלל שני שלבים גרעיניים (הפלופאז ודיפלופאז). השלב הראשון מאופיין בקבוצה הפלואידית (יחידה) של כרומוזומים, ולאחר מכן, מתמזגים, שניים תאים הפלואידים(או שני גרעינים) יוצרים תא דיפלואידי (גרעין) המכיל קבוצה כפולה (דיפלואידית) של כרומוזומים. לפעמים בחלוקה הבאה, ולעתים קרובות יותר לאחר מספר חלוקות, התא שוב הופך להפלואידי. מחזור חיים כזה ובאופן כללי דיפלואידיות אינם אופייניים לפרוקריוטים.
ההבדל השלישי, אולי המעניין ביותר, הוא נוכחותם של אברונים מיוחדים בתאים איקריוטים שיש להם מנגנון גנטי משלהם, מתרבים בחלוקה ומוקפים בקרום. האברונים הללו הם מיטוכונדריה ופלסטידים. במבנה ובפעילות שלהם, הם דומים להפליא לחיידקים. נסיבות אלה הובילו מדענים מודרניים לרעיון ש אורגניזמים דומיםהם צאצאים של חיידקים שנכנסו לקשר סימביוטי עם איקריוטים. פרוקריוטים מאופיינים במספר קטן של אברונים, ואף אחד מהם אינו מוקף בקרום כפול. בתאים פרוקריוטים, אין רשת אנדופלזמית, מנגנון גולגי או ליזוזומים.
אַחֵר הבדל חשובבין פרוקריוטים לאאוקריוטים - נוכחות אנדוציטוזיס באאוקריוטים, כולל בקבוצות רבות - פגוציטוזיס. פגוציטוזיס (מילולית "אכילה על ידי התא") היא היכולת של תאים אוקריוטיים ללכוד, להיסגר בשלפוחית ממברנה ולעכל מגוון חלקיקים מוצקים. תהליך זה מספק תפקיד הגנה חשוב בגוף. זה התגלה לראשונה על ידי I. I. Mechnikov ליד כוכבי ים. ההופעה של phagocytosis באאוקריוטים קשורה ככל הנראה לגדלים ממוצעים (עוד על הבדלי גודל בהמשך). גודלם של תאים פרוקריוטים קטן לאין שיעור, ולכן, בתהליך ההתפתחות האבולוציונית של האיקריוטים, הם התמודדו עם הבעיה של אספקת הגוף בכמות גדולה של מזון. כתוצאה מכך, הטורפים האמיתיים והניידים הראשונים מופיעים בין האיקריוטים.
לרוב החיידקים יש דופן תא, שונה מאיקריוט (לא לכל האיקריוטים יש את זה). בפרוקריוטים זהו מבנה חזק, המורכב בעיקר ממוראין (בארכיאה, פסאודומוראין). מבנה ה-murein הוא כזה שכל תא מוקף בשקית רשת מיוחדת, שהיא מולקולה אחת ענקית. בין האוקריוטים, לפרוטיסטים רבים, פטריות וצמחים יש דפנות תאים. בפטריות, הוא מורכב מכיטין וגלוקנים, ב צמחים נמוכים יותר- מתאית וגליקופרוטאינים, דיאטומים מסנתזים דופן תא מחומצות סיליקיות, ב צמחים גבוהים יותרהוא מורכב מתאית, המיצלולוזה ופקטין. ככל הנראה, עבור תאים אוקריוטיים גדולים יותר, זה הפך לבלתי אפשרי ליצור דופן תא ממולקולה אחת בעלת חוזק גבוה. נסיבות אלה עלולות לאלץ את האוקריוטים להשתמש בחומר אחר עבור דופן התא. הסבר נוסף הוא שהאב הקדמון המשותף של האוקריוטים, בקשר למעבר לטריפה, איבד את דופן התא שלו, ואז אבדו גם הגנים האחראים לסינתזה של המוראין. כאשר כמה איקריוטים חזרו לתזונה אוסמוטרפית, דופן התא הופיעה שוב, אך על בסיס ביוכימי שונה.
גם חילוף החומרים של חיידקים מגוון. באופן כללי, ישנם ארבעה סוגי תזונה, וכולם נמצאים בין חיידקים. אלה הם פוטואוטוטרופיים, פוטוטרוטרופיים, כימואוטוטרופיים, כימוהטרוטרופיים (אנרגיית שימוש פוטוטרופית אוֹר שֶׁמֶשׁ, כימוטרופים משתמשים באנרגיה כימית). אוקריוטים, לעומת זאת, מסנתזים אנרגיה מאור השמש בעצמם, או משתמשים באנרגיה מוכנה ממקור זה. ייתכן שהסיבה לכך היא הופעת טורפים בקרב האוקריוטים, שהצורך לסנתז עבורם אנרגיה נעלם.
הבדל נוסף הוא מבנה הדגל. בחיידקים הם דקים - רק בקוטר 15-20 ננומטר. אלו הם חוטים חלולים העשויים מחלבון פלגלין. המבנה של דגלים איקריוטיים הוא הרבה יותר מסובך. הם פועל יוצא של תאים מוקף בממברנה ומכילים ציטושלד (אקסונמה) של תשעה זוגות של מיקרו-צינוריות היקפיות ושתי מיקרו-צינוריות במרכז. בניגוד לדגלים פרוקריוטיים מסתובבים, דגלים איקריוטיים מתכופפים או מתפתלים.
שתי קבוצות האורגניזמים שאנו שוקלים, כאמור, שונות מאוד בגודלן הממוצע. קוטרו של תא פרוקריוטי הוא בדרך כלל 0.5-10 מיקרון, בעוד שאותו אינדיקטור באוקריוטים הוא 10-100 מיקרון. נפחו של תא כזה גדול פי 1000-10000 מזה של תא פרוקריוטי.
ריבוזומים של פרוקריוטים קטנים (סוג 70S). תאים אוקריוטיים מכילים הן ריבוזומים גדולים יותר מסוג 80S הממוקמים בציטופלזמה והן ריבוזומים משנות ה-70 של המאה הקודמת פרוקריוטים הממוקמים במיטוכונדריה ובפלסטידים.
ככל הנראה, גם זמן התרחשותן של קבוצות אלו שונה. הפרוקריוטים הראשונים התעוררו בתהליך האבולוציה לפני כ-3.5 מיליארד שנים, ומקורם של אורגניזמים אוקריוטיים לפני כ-1.2 מיליארד שנים.
מתארח ב- Allbest.ru
...מסמכים דומים
צורות תאיות ולא תאיות של אורגניזמים חיים, ההבדלים העיקריים ביניהם. חיות ו רקמת צמחים. Biocenosis - אורגניזמים חיים שיש להם בית גידול משותף. הביוספירה של כדור הארץ וקונכיותיו. טקסון הוא קבוצה של אורגניזמים החולקים מאפיינים מסוימים.
מצגת, נוספה 07/01/2011
הגדרה מדעית של חיים לפי פ.אנגלס. רמת ארגון החיים מולקולרית-גנטית, אורגניזמית, אוכלוסיה-מין. פרוקריוטים כחד תאיים אורגניזמים טרום-גרעיניים. מבנה כרומוזום המטאפאזה. רמות אריזה של חומר גנטי.
תקציר, נוסף 29/05/2013
המכלול של כל האורגניזמים החיים מהווה את הקליפה החיה של כדור הארץ, או הביוספרה. היא מכסה חלק עליוןליתוספרה, טרפוספירה והידרוספירה. אורגניזמים חיים צריכים מים, אקלים, אוויר ושאר אורגניזמים חיים לתהליכים החיוניים שלהם.
תקציר, נוסף 24/12/2008
תכונות גשמיותמים ואדמה. השפעת האור והלחות על אורגניזמים חיים. רמות פעולה בסיסיות של גורמים אביוטיים. תפקיד משך ועוצמת החשיפה לאור - photoperiod בוויסות הפעילות של אורגניזמים חיים והתפתחותם.
מצגת, נוספה 09/02/2014
מאפיינים של אורגניזמים חיים ותכונות של תכונותיהם. שימוש בחמצן בתהליך הנשימה והתזונה לגדילה, התפתחות וחיים. רבייה כנכס ליצירת סוג משלהם. מוות של אורגניזמים, הפסקת תהליכי חיים.
מצגת, נוספה 04/08/2011
הרעיון של גנטית אורגניזמים שעברו שינוי(GMO) כאורגניזמים חיים עם גנוטיפ שונה באופן מלאכותי. הסוגים העיקריים של שינוי גנטי. מטרות ושיטות ליצירת GMO, השימוש בהם למטרות מדעיות: חקר דפוסי המחלות.
מצגת, נוספה 19/10/2011
מצגת, נוספה 02/01/2011
הגרעין כמרכיב קבוע של כל התאים של צמחים ובעלי חיים רב-תאיים, מבנהו ומרכיביו הבסיסיים, מדינות אפשריות, צורה וגודל, תכונות תרכובת כימית. זנים ומאפיינים של אורגניזמים חד-תאיים ולא-תאיים.
תקציר, נוסף 10/07/2009
פרוטוזואה. ארבע מחלקות עיקריות של פרוטוזואה. רבייה היא הבסיס לחיים. התפקיד הגדול של פרוטוזואה קטנה. בית הגידול של הפרוטוזואה הוא הים, מים מתוקים, אדמה לחה. פלאגלה, קני שורש, ספורוזונים, ריסים. פתוגנים של מחלות מסוכנות.
תקציר, נוסף 01.10.2006
צמחים-אינדיקטורים לתנאי הקרקע. אינדיקציה לפוריות הקרקע, חומציות הקרקע ומליחות. התאמות של אורגניזמים לחיים על אבני גיר. קבוצות סביבתיותאורגניזמים בקרקע. צמחים-קלצפילים של החלק הצפון מערבי של הקווקז.
את הפרויקט השלימה תלמידת "כיתה ו'" מרקלובה אליזבטה מורה: Sergienko N.V. אורגניזמים חד תאיים
אורגניזמים חד-תאיים - קטגוריה חוץ-שיטתית של אורגניזמים חיים, שגופם מורכב מתא אחד (בניגוד לרב-תאי) (חד-תא). זה יכול לכלול גם פרוקריוטים וגם אוקריוטים. המונח "חד תאי" משמש לעתים גם כמילה נרדפת לפרוטיסט (lat. Protozoa, Protista). אורגניזמים חד תאיים
פרוקריוטים. מראה ואבולוציה. אוקריוטים. תוֹכֶן
פרוקריוטים פרוקריוטים הם בעיקר חד-תאיים, למעט כמה ציאנובקטריות ואקטינומיציטים. בין האוקריוטים מבנה חד תאייש פרוטוזואה, מספר פטריות, כמה אצות. אורגניזמים חד-תאיים יכולים ליצור מושבות.
מראה ואבולוציה מאמינים שהאורגניזמים החיים הראשונים של כדור הארץ היו חד-תאיים. העתיקים שבהם הם חיידקים וארכיאה. בעלי חיים חד-תאיים ופרוקריוטים התגלו על ידי א' לוונהוק.
אוקריוטים אוקריוטים, או גרעיני (lat. Eucaryota מיוונית εύ- - טוב ו- κάρυον - ליבה) הוא תחום (סופרקינגדום) של יצורים חיים שתאים מכילים גרעינים. כל האורגניזמים מלבד חיידקים וארכיאה הם גרעיניים (וירוסים וויירואידים הם גם לא אוקריוטים, אבל לא כל הביולוגים מחשיבים אותם כאורגניזמים חיים).
בעלי חיים, צמחים, פטריות וקבוצת האורגניזמים הנקראים ביחד פרוטיסטים הם כולם אורגניזמים אוקריוטיים. הם יכולים להיות חד-תאיים או רב-תאיים, אבל לכולם יש תכנית כלליתמבני תאים. הוא האמין כי כל האורגניזמים השונים האלה יש מוצא משותףלכן, הקבוצה הגרעינית נחשבת כטקסון מונופילטי בדרגה הגבוהה ביותר. על פי ההשערות הנפוצות ביותר, אוקריוטים הופיעו לפני 1.5-2 מיליארד שנים. תפקיד חשוב באבולוציה של איקריוטים מילאה סימביוגנזה - סימביוזה בין תא איקריוטי, שככל הנראה כבר יש לו גרעין ומסוגל לפאגוציטוזה, לבין חיידקים שנבלעים על ידי תא זה - מבשרי מיטוכונדריה וכלורופלסטים. איקריוטים
מבנה תא איקריוטי תאים איקריוטיים גדולים בממוצע בהרבה מתאי פרוקריוטים, ההבדל בנפח מגיע לאלפי מונים. תאים אוקריוטיים כוללים כתריסר סוגים של מבנים שונים המכונים אברונים (או אברונים, אשר, עם זאת, מעוות במידה מסוימת את המשמעות המקורית של מונח זה), שרבים מהם מופרדים מהציטופלזמה על ידי ממברנה אחת או יותר (בתאים פרוקריוטיים, פנימיים). אברונים מוקפים בקרום נדירים). תרשים של תא חיה טיפוסי. אברונים מסומנים (אברונים) 1. גרעין 2. גרעין 3. ריבוזום 4. שלפוחית 5. רטיקולום אנדופלזמי מחוספס (גרגירי) 6. מנגנון גולגי 7. דופן תא 8. רטיקולום אנדופלזמי חלק (אגרניר) 9. מיטוכונדרול Hy.1111. 12. ליזוזום 13. צנטרוזום (צנטריול)
הגרעין הוא חלק מהתא המוקף בממברנה כפולה (שתי ממברנות אלמנטריות) באאוקריוטים ומכיל חומר גנטי: מולקולות DNA "ארוזות" בכרומוזומים. הגרעין הוא בדרך כלל אחד, אבל יש גם תאים מרובי גרעינים. מבנה תא איקריוטי תרשים של תא חיה טיפוסי. אברונים מסומנים (אברונים) 1. גרעין 2. גרעין 3. ריבוזום 4. שלפוחית 5. רטיקולום אנדופלזמי מחוספס (גרגירי) 6. מנגנון גולגי 7. דופן תא 8. רטיקולום אנדופלזמי חלק (אגרניר) 9. מיטוכונדרול Hy.1111. 12. ליזוזום 13. צנטרוזום (צנטריול)
פרוטוזואה הם בעלי חיים מיקרוסקופיים מפרוטיסטים גבוהים יותר.
חד-תאיים (פרוטוזואה) כוללים בעלי חיים שגופם תואם מבחינה מורפולוגית לתא אחד, תוך שהם בו-זמנית אורגניזם עצמאי עם כל הפונקציות הגלומות בגוף.
הפשוטים ביותר הם אורגניזמים ברמה התאיתארגונים. מבחינה מורפולוגית, הגוף שלהם שווה ערך לתא, אבל מבחינה פיזיולוגית הוא מייצג אורגניזם עצמאי שלם. רובם המכריע קטנים מבחינה מיקרוסקופית. מספר כולל מינים ידועיםעולה על 30,000.
בהשוואה לסוגים אחרים של עולם החי, פרוטוזואה נודעו יחסית לאחרונה, מאז המצאת המיקרוסקופ. התיאורים הראשונים של פרוטוזואה מתוארכים למחצית השנייה של המאה ה-17. עצם הרעיון של פרוטוזואה כאורגניזמים חד-תאיים גובש רק באמצע המאה ה-19. קולקר וסיבולד.
מבנה הפרוטוזואה מגוון ביותר, אך לכולם יש מאפיינים האופייניים לארגון ותפקודו של התא. שני מרכיבי הגוף העיקריים של הפרוטוזואה הם הציטופלזמה והגרעין. הציטופלזמה תחומה על ידי ממברנה חיצונית, שעוביה כ-7.5 ננומטר ומורכבת משלוש שכבות, כ-2.5 ננומטר כל אחת. קרום ראשי זה, המורכב מחלבונים וליפואידים ומווסת את זרימת החומרים לתוך התא, בפרוטוזואה רבים מסובך על ידי מבנים נוספים המגבירים את העובי והחוזק המכני של השכבה החיצונית של הציטופלזמה. לפיכך, נוצרות תצורות מסוג pellicle (טבלה I) וקונכיות.
הציטופלזמה של פרוטוזואה מתפרקת בדרך כלל לשתי שכבות - החיצונית, הקלה והצפופה יותר - אקטופלזמה והפנימית, מצוידת בתכלילים רבים - אנדופלזמה. אברונים תאיים כלליים ממוקמים בציטופלזמה: מיטוכונדריה (טבלה II), רטיקולום אנדופלזמי, ריבוזומים, אלמנטים של מנגנון גולגי. בנוסף, מגוון אברונים מיוחדים עשויים להיות נוכחים בציטופלזמה של פרוטוזואה רבות. תצורות פיברילריות שונות נפוצות במיוחד - סיבים תומכים ומתכווצים, ואקואולים מתכווצים, ואקוולי עיכול וכו'.
הציור נועד להזכיר לכם שכל אורגניזם חד-תאי שייך תמיד לאחת משתי ממלכות עיקריות: פרוטיסטהאוֹ מופרה.
פרוטיסטים - "קודם כל"
פרוטיסטים כוללים את כל האורגניזמים החד-תאיים שיש להם גרעין. זו, כמובן, קבוצה נרחבת! והוא שונה באופן מובהק מחיידקים, שכזכור הם אורגניזמים חד-תאיים ללא גרעין.
מאיפה הגיע האורגני התא הראשון?
בשלב מסוים בהיסטוריה הארוכה הבלתי נתפסת של האבולוציה, קבוצה של תאים פרוקריוטיים ללא גרעין התפתחה לתאים איקריוטיים עם גרעין. נזכיר כי התאים האיקריוטים הראשונים הופיעו לפני כ-2.1 מיליארד שנים. התאים האלה, שלא קראנו בזהירות רבה מדי "פרוטיסטים", שפירושו המילולי "ראשוני", הולידו את כל האורגניזמים שיש להם גרעין. הפיתוח המוצע של פרוטיסטים ראשוניים מתואר היטב על ידי התיאוריה סימביוגנזה(מיוונית "סים" - ביחד, ביחד + "ביו" + "בראשית" - התרחשות, מוצא), "מגורים משותפים" חיידקים שוניםבתוך תא אנדוזימביוזה(יוונית "אנדון" - בתוך + "סים" + "ביוס").
באופן כללי, אנדוזימביוזה פירושה שחלק מהאורגניזמים חיים ישירות בתוך התאים של אורגניזם אחר. כלומר, תאים חיידקיים קטנים יותר חיים בתוך התא הגדול יותר של האאוקריוט הראשוני, והאוקריוטים הראשוניים הם המארחים של האנדוסימביונטים שלהם.
על פי תורת הסימביוגנזה, תא פרוקריוטי קטן שחי באופן עצמאי, לאחר שעבר בתוך תא גדול יותר, מקבל גם ביטחון ורווחה. לאחר קיומם של מספר רב של דורות במצב האנדוסימביונט, התא הפרוקריוטי מאבד לחלוטין את יכולת הקיום החופשי. במקום זאת, הוא הופך לאברון, כמו הגרעין, למשל. שקול את המקור האפשרי של מיטוכונדריה, דגלים וכלורופלסט. המיטוכונדריה יכולה לנבוע מחיידקים אירוביים קטנים החיים חופשיים שחדרו לתא האיקריוטי האנאירובי במהלך פגוציטוזיס. הם התפתחו בהדרגה למיטוכונדריה והפכו לאברונים אינטגרליים קבועים בתוך המארח הגדול יותר. לפיכך, התא המארח, לאחר שרכש מיטוכונדריה, הפך לאירובי. נניח שכעת תא אירובי פגוציט תא פרוקריוטי קטן אך נע מהיר המכיל דגלון (ייתכן גם שהוא לא פגוציט, אלא התמזג איתו). כפי שכבר ברור, האחרון הפך גם לאורגנואיד של תא איקריוטי גדול - דגל. הנוכחות של דגלון העניקה יתרון לכל התא שנוצר - ניידות.
באופן דומה, כלורופלסט המסוגל לבצע פוטוסינתזה נבלע על ידי התא במהלך האנדוסימביוזה. זכור כי החיידקים הכחולים-ירוקים הקטנים ביותר המכילים כלורופיל, בצורת חוטים או סיבים, הם בין האורגניזמים העתיקים ביותר על פני כדור הארץ. הם גם פרוקריוטים ללא גרעין. ביולוגים רבים מאמינים שתאים אירוביים עתיקים יכלו לעשות פגוציטציה של החיידק הכחול-ירוק שהוליד כלורופלסטים. איתם, כל התא המארח האנדוסימביוטי השיג יתרון כתוצאה מרכישת היכולת להשיג אנרגיה באמצעות פוטוסינתזה.
פרוטיסטים היו התוצאה הסופית של תהליכי אנדוזימביוזה. סוג מודרני. דוגמה לפרוטיסט כזה היא כלמידומונס (כלמידומונס). יש לו כלורופלסטים ומיטוכונדריה, ניזון באופן אוטוטרופי, אבל יכול גם לספוג חומרים אורגניים מומסים.
דוגמה נוספת לפרוטיסט מודרני היא יוגלנה (יוגלנה).לפרוטיסט מודרני זה יש גם מיטוכונדריה וגם כלורופלסטים באורגנואידים שלו והוא מסוגל לנוע במהירות בעזרת דגלון. מקור הכלורופלסטים באוגלנואידים הוא אנדוזימביוטי כפול: האב הקדמון של אוגלנה בלע אצה ירוקה שכבר היו לה כלורופלסטים, בדומה לכלמידומונס. יחד עם הכלורופלסטים שכבר היו בה עד אז, הפכה אצה זו לכלורופלסט יוגלנה. לכן, כלורופלסטים של יוגלנה מוקפים בשלושה ממברנות.
לעתים קרובות ניתן למצוא את יוגלנה בבריכות שבהן היא מפתחת כלורופלסטים באור וניזונה באופן אוטוטרופי, ומשיגה אנרגיה באמצעות פוטוסינתזה. בעזרת דגלון, יוגלנה נעה לעבר האור. בחושך, יוגלנה הופכת להטרוטרוף אירובי וסופגת חומרים מזיניםממי הבריכה עם כל פני הגוף. במקביל, כדי להשיג אנרגיה, הוא משתמש בחמצון של חומרים במיטוכונדריה. ואם האגלנה חיה מספיק זמן בחושך, מספר הכלורופלסטים שלה פוחת, והנותרים מאבדים את צבעם הירוק, והאוגלנה נהיית דהויה!
אז מה, יוגלנה? זהו צמח (מכיוון שהוא מסוגל להאכיל בפוטוסינתזה) או בעל חיים (כיוון שהוא מקבל אנרגיה עקב הפירוק האירובי של מוכנים חומר אורגני)? התשובה תהיה: "לא זה ולא זה!" כפי שברור כעת, יוגלנה היא פרוטיסטית!
מחלוקות על הממלכות
בין ביולוגים, המחלוקות לא פוסקות בשאלה האם פרוטיסטים יכולים להיחשב לממלכה אחת או האם יש לחלקם לכמה ממלכות נפרדות. הסיבה לחילוקי דעות כאלה היא ההבדלים העצומים בין פרוטיסטים, שמהם, אגב, ידועים כ-60 אלף מינים. השונות שלהם כל כך גדולה שאין הסכמה אפילו בשאלה כמה ממלכות יש לחלק אותן. למעשה, לכל הפרוטיסטים יש רק שניים מאפיינים נפוצים: ראשית, תא אחד הוא אורגניזם אינטגרלי (או, שהוא כמעט זהה, כל התאים זהים), ושנית, לתא בודד זה יש גרעין. הנוכחות של גרעין מאחדת פרוטיסטים עם אוקריוטים אחרים, וחד תאיות עם חיידקים. בהתאם לכך, על ידי נוכחות של גרעין, נוכל להפריד אותם מחיידקים, ועל ידי חד-תאיות שלהם, מכל ממלכות האיקריוטים הרב-תאיים (צמחים, פטריות ובעלי חיים). לתא אנושי, למשל, כמו תא פרוטיסטי, יש בדרך כלל גרעין, אך בנוסף, הוא מתמחה וניתן לייחס אותו לכל רקמה בגוף. מחאות, כמו חיידקים לפניהן, מצאו את עצמן במצב של "הראשונות" על הפלנטה שלנו, ולכן התא שלהן היה צריך להיות מסוגל "הכל", אבל, בניגוד לחיידקים, היה לו גרעין.
המבנה והיכולות של תאים שצריכים "לעשות הכל" כמובן שונים ותלויים בסביבה שאליה הם מותאמים, באופן ההזנה ותכונות נוספות. ניתן לחלק באופן גס את המגוון העצום של פרוטיסטים לשלוש קבוצות רחבות: פרוטוזואה, אצותו תבניות סליים .
פרוטוזואה - "חיות ראשונות"
מבין הפרוטיסטים, הפרוטוזואה אולי הדומות ביותר במראה החיות המיניאטוריות. בלטינית, הפשוטים ביותר נקראים - פרוטוזואה -חיות עיקריות. אבל הדמיון המשמעותי ביותר עם בעלי חיים הוא ההטרוטרופיה שלהם. הפרוטוזואה חייבת לצרוך משהו כמזון. בדרך כלל הם לוקחים מזון (חלקיקי מזון, שהם לרוב תאים אחרים) על ידי phagocytosis.
קני שורש או אמבה
קבוצה חשובה מבין הפרוטוזואה הם קני שורש. (ריזופודה) -זֶה שם נפוץפרוטוזואה שיש להן יציאות של הציטופלזמה שאינן מכוסות בשום קרום (ביוונית "ריזה" - שורש + "פודה" - רגל). אמבות הן קבוצה מבין קני השורש. אמבות נבדלות משאר קני השורש בכך שאין להן שלד מורכב, אם כי לחלקן יש קליפה שלמה פחות או יותר - קליפה. מעניין לציין שפירוש המילה "אמבה" הוא "ניתן לשינוי". האמבה משנה את צורתה כל הזמן, משחררת ומושכת יציאות של הציטופלזמה - פסאודופודיה(ביוונית "פסוודוס" - שקר + "פודה" - רגל), או פסאודופודים.בחלק מהאמבות, פסאודופודים בוטים ועבים יחסית, בעוד שבאחרים הם דקים, דמויי שורשים. האמבה נעה כל הזמן פסאודופודים בכיוון אחד ומושכת אליהם את שאר התא. אם האמבה מוצאת חלקיק מזון, אז היא מקיפה אותו בפסאודופודים שלה, והמזון מסתיים בשלפוחית ממברנה בתוך התא - כך מבצעת האמבה פגוציטוזיס.
בתיעוד המאובנים, האצות הראשונות הופיעו לפני כ-1.5 מיליארד שנים. אצות יכולות להיות חד-תאיות או רב-תאיות. נסווג אצות חד-תאיות כפרוטיסטים - הן בגודל מיקרוסקופי, לרבות יש דגלים איתם הן נעות. אבל עם אצות רב-תאיות, לא הכל כל כך פשוט. העובדה היא שלמרות שאצות גדולות יוצרות אורגניזמים רב-תאיים אינטגרליים (הגדולים שבהם בגודל של עשרות מטרים), כל התאים שלהם מסודרים כמעט תמיד באותו אופן ומבצעים את אותן פונקציות, כלומר, כפי שאנו מנסחים זאת, " לעשות הכל". עם זאת, לעתים קרובות התאים שונים בצורתם, ובנוסף, לאצה השלמה יש גם צורה מסוימת. בגלל זה רבים רואים באצות את החברים הפרימיטיביים ביותר בממלכת הצמחים, בעוד שאחרים רואים בהן פרוטוזואה דמוית צמחים.. מכיוון שלא נתייחס לפרטיו של אצות, נניח שהאצות הן הפשוטות ביותר, שכן כל התאים שלהן דומים זה לזה וקשורים זה לזה בצורה חלשה יחסית. אצות שונות מהותית מצמחים בכך שאין להן עלים, שורשים וגבעולים אמיתיים. פְּרִימִיטִיבִי אצות ירוקותנחשבים לקודמים של צמחים ירוקים מודרניים. כל האצות מכילות כלורופיל ולכן משיגות אנרגיה באמצעות פוטוסינתזה.
אצות חד-תאיות הן חלק פלנקטון("פלנקטון" ביוונית - נודד). האצות הללו הצפות חופשיות אינן מחוברות לכלום, נראה שהן משוטטות במים של בריכות, אגמים או אוקיינוסים. יחד, אצות פלנקטוניות מהוות מסה עצומה ויוצרות כמות עצומה של חמצן. בנוסף, הם המזון העיקרי של חיות מים רבות.
אצות פלנקטוניות ציוריות במיוחד הן דיאטומים(ביוונית "די" - שתיים + "טומה" - לחתוך, לנתח) (Diatomophyceae, אם נתחשב בהם בדרגת הכיתה). דיאטומים הם אצות מיקרוסקופיות חד-תאיות קליפה קשה, או קליפה של סיליקה. הקונכייה מורכבת משני חצאים - כאילו חתכו לשניים, ועל כך הם קיבלו את שמם. הקליפה מופרשת על ידי התא וממוקמת מחוץ לממברנת התא. דיאטומים מונים יותר מ-10 אלף מינים, בעוד שהצורה והפרטים של מבנה הקונכייה של כל מין הם ייחודיים. צריך רק להסתכל על הציור כדי לראות עד כמה הצורות הגיאומטריות של הקונכיות שלהם מעודנות ואלגנטיות (דוגמה טובה לסדר ביולוגי), למרות שהן מיקרוסקופיות בגודלן.
דיאטומים: ציוריים ונכונים מבחינה גיאומטרית.
אם אצות מיקרוסקופיות, כולל גם דיאטומים, שוחות בחופשיות במי האוקיינוס, אז גדולות יותר מחוברות לרוב לקרקעית או לחפצים מתחת למים. לדוגמה, רב תאיים גדולים אצות חומותיש גדלים של עד 40 מ' אורך! סבך נרחב של אצות ענק אלו יוצרים יערות תת-מימיים, מהווים בסיס לקהילה של אורגניזמים שבה הם מוצאים מחסה ומזון. דגים שוניםואורגניזמים ימיים אחרים. המראה הכללי של אצות חומות ואדומות גדולות דומה לרוב לצמחים אמיתיים: יש להן לוחות דמויי עלים להגדלת פני השטח ולספוג באופן רציונלי את אור השמש, והן מוחזקים לתחתית בעזרת חלק התקשרות הדומה לשורשים. באופן מפתיע, למרות גודל וצורת גוף כה גדולים, לאצות אלו אין שורשים, גבעולים או עלים אמיתיים - כל התאים שלהן נשארים דומים ואינם יוצרים רקמות.
מיליארדי הפרוטיסטים החיים על הפלנטה שלנו אינם מזיקים ואפילו שימושיים. אצות מייצרות יום אחר יום כמות בלתי נתפסת של חמצן הנכנסת לאטמוספירה, עובשי רפש תורמים לפירוק שאריות צמחים, מונעים מהם להצטבר יתר על המידה וכו'.
נושא: "אורגניזמים חד-תאיים: פרוקריוטים ואיקריוטים"
שיעור 1 : המבנה של תאים אוקריוטיים.
מטרת השיעור: לתת לתלמידים מושג כללי על המבנה של תאים אוקריוטיים, תכונות הפונקציות שלהם בקשר עם המבנה.
ציוד וחומרים: תרשים של מבנה תא אוקריוטי; תצלומים של אברונים שצולמו במיקרוסקופ אור ואלקטרונים.
מושגי יסוד וט תנאים:
מושג השיעור:להראות את המבנה של תאים אוקריוטיים (מאוחר יותר, בהשוואה, תנו מידע על תאים פרוקריוטיים פשוטים יותר). כאשר מדברים על איקריוטים, השתמשו בידע שכבר קיים לתלמידי בית הספר. על סמך ידע על תאים אוקריוטים, תנו (בהשוואה) מידע על תאים פרוקריוטיים פשוטים יותר. לספר על פרוקריוטים ביתר פירוט בשל העובדה שלתלמידי בית הספר עדיין אין מידע רב על אורגניזמים אלה.
מבנה ותוכן השיעור:
אני. מימוש ידע בסיסי והנעה לפעילויות חינוכיות:
אילו אברונים אופייניים לתאי צמחים?
אילו אברונים אופייניים לתאי בעלי חיים?
מה התפקידים של הכלורופלסטים?
מה אתה יודע על מיטוכונדריה?
בשביל מה יש דופן תא? באילו תאים יש את זה?
II. למד חומר חדש
הקדמה מאת המורה.
פרוקריוטים.
בהתאם לרמת הארגון של התא, אורגניזמים מחולקים לפרוקריוטים ולאאוקריוטים.
פרוקריוטים (מ-lat. מִקצוֹעָן-לפני, במקום ויוונית. קריון - core) - ממלכת העל של האורגניזמים, הכוללת את ממלכות החיידקים והציאנובקטריה (השם המיושן הוא "אצה כחולה-ירוקה").
תאים פרוקריוטיים מאופיינים מבנה פשוט: אין להם גרעין ואברונים רבים (מיטוכונדריה, פלסטידים, רטיקולום אנדופלזמי, קומפלקס גולגי, ליזוזומים, מרכז תאים). רק לחלק מהחיידקים - תושבי מאגרים או נימי אדמה מלאים במים - יש מיוחד ואקוולי גז.על ידי שינוי נפח הגזים שבהם, חיידקים אלו יכולים לנוע בסביבה המימית בצריכת אנרגיה מינימלית. הרכב מנגנון פני השטח של תאים פרוקריוטים כולל קרום פלזמה, דופן תא,לפעמים - קפסולה רירית.
(איור 1).
בציטופלזמה של פרוקריוטות יש ריבוזומים, תכלילים שונים, אזור גרעיני אחד או יותר (נוקלואידים) המכילים חומר תורשתי. חומר תורשתיפרוקריוט הוא מולקולת DNA מעגלית המחוברת אליה מקום מסוייםלמשטח הפנימי של קרום הפלזמה (איור 1).
ריבוזומיםפרוקריוטות דומות במבנה לריבוזומים הממוקמים בציטופלזמה ועל הממברנות של הרשת האנדופלזמית של תאים אוקריוטיים, אך נבדלים זה מזה בגדלים קטנים יותר. קרום פלזמהתאים פרוקריוטיים יכולים ליצור בליטות חלקות או מקופלות המכוונות לתוך הציטופלזמה. אנזימים, ריבוזומים יכולים להיות ממוקמים על תצורות קרום מקופל, ופיגמנטים פוטוסינתטיים יכולים להיות ממוקמים על חלקים. מבני קרום סגורים מעוגלים נמצאו בתאי ציאנובקטריה - כרומטפורים,היכן נמצאים פיגמנטים פוטוסינתטיים.
לתאים של כמה חיידקים יש אברוני התנועהאחד, כמה או הרבה דגלים. הפלגלה של פרוקריוטות מורכבת ממולקולה אחת של חלבון ספציפי בעל מבנה צינורי. פלאג'לה יכולה להיות ארוכה פי כמה מהתא עצמו, אך הקוטר שלהן אינו משמעותי (10-25 ננומטר), ולכן הם אינם נראים במיקרוסקופ אור. בנוסף לפגללה, פני השטח תאים חיידקייםלעתים קרובות יש תצורות חוטיות וצינוריות, המורכבות מחלבונים או פוליסכרידים. הם מספקים התקשרות של התא למצע או לוקחים חלק בהעברת מידע תורשתי במהלך התהליך המיני.
תאים פרוקריוטיים קטנים (לא עולים על 30 מיקרון, אך ישנם מינים שקוטר התא שלהם הוא כ-0.2 מיקרון). רוב הפרוקריוטים הם אורגניזמים חד-תאיים, ויש ביניהם צורות קולוניאליות. הצטברויות של תאים פרוקריוטיים עשויים להיראות כמו חוטים, אשכולות וכו'; לפעמים הם מוקפים ב: קרום רירי משותף - כּמוּסָה.בכמה ציאנובקטריות קולוניאליות, תאים שכנים יוצרים קשר זה עם זה דרך צינוריות מיקרוסקופיות מלאות בציטופלזמה.
צורתם של תאים פרוקריוטים מגוונת: כדורית (קוקי), בצורת מוט (בצילים), בצורת מוטות מעוקלים (ויבריוס) או מפותלים ספירלית (ספירילה) וכו'. (איור 2)
(איור 2)
***
(הודעת תלמיד - קטע מתוך התקציר - עד 5 דקות)
גילוי וירוסים ומקומם במערכת החיה. קיומם של וירוסים הוכח לראשונה על ידי המדען הרוסי D.I. Ivanovsky בשנת 1892. תוך כדי חקירת מחלת הטבק - מה שנקרא פסיפס העלים, הוא ניסה לבודד את הגורם הגורם למחלה זו באמצעות מסננים מיקרוביולוגיים. אבל אפילו מסננים עם קוטר הנקבוביות הקטן ביותר לא יכלו ללכוד את הפתוגן הזה, והמיץ המסונן של צמח חולה גרם למחלה אצל בריאים. המדען הציע את קיומו של אורגניזם לא ידוע כלשהו, קטן בהרבה מחיידקים. מאוחר יותר הוכח קיומם של חלקיקים דומים שגרמו למחלות בבעלי חיים. כל החלקיקים האלה הבלתי נראים במיקרוסקופ אור נקראים ביחד וירוסים (מאט. נגיף -אני). עם זאת, המחקר האמיתי של וירוסים הפך אפשרי רק בשנות ה -30 של המאה ה- XIX. לאחר ההמצאה מיקרוסקופ אלקטרוני. המדע החוקר וירוסים נקרא וירולוגיה.
תכונות המבנה והתפקוד של וירוסים. חילופי החלקיקים הנגיפים נעים בין 15 לכמה מאות, לפעמים עד 2,000 ננומטרים (חלק מנגיפים צמחיים). (איור 3)
(איור 3)
מעגל החייםנגיפים מורכבים משני שלבים: חוץ-תאי ואינטר-תאי.
כל חלקיק ויראלי מורכב מ-DNA או מולקולת RNA מיוחדת המכוסה במעטפת חלבון (בהתאמה, הם נקראים: DNA - או נגיפים המכילים RNA). (איור 4)
(איור 4)
שתי חומצות הגרעין הללו נושאות מידע תורשתי על חלקיקים ויראליים.
חומצות גרעין ויראליותיש צורה של ספירלות בשרשרת אחת או שתיים, שבתורן הן ליניאריות, טבעות או מפותלות משני.
בהתאם למבנה ולהרכב הכימי של הקליפה, וירוסים מחולקים לפשוטים ומורכבים.
וירוסים פשוטיםבעלי מעטפת המורכבת מאותו סוג של תצורות חלבון (יחידות משנה) בצורה של מבנים סלילניים או רב-גוניים (לדוגמה, וירוס פסיפס טבק) (איור 28).יש להם צורה שונה- בצורת מוט, חוט, כדורי וכו'.
וירוסים מורכביםמכוסה בנוסף בממברנת ליפופרוטאין. הוא חלק מממברנת הפלזמה של התא המארח ומכיל גליקופרוטאינים (נגיף אבעבועות, הפטיטיס B וכו'). האחרונים משמשים לזהות קולטנים ספציפיים על קרום התא המארח ולחבר אליו את החלקיק הנגיפי. לפעמים הממברנה של הנגיף מכילה אנזימים המבטיחים סינתזה של חומצות גרעין ויראליות בתא המארח וכמה תגובות אחרות.
בשלב החוץ תאי, וירוסים מסוגלים להתקיים לאורך זמן ולעמוד בפני חשיפה קרני שמש, נמוך או טמפרטורה גבוהה(וחלקיקים של וירוס הפטיטיס B 1 - אפילו רתיחה לטווח קצר). נגיף הפוליו 2 בסביבה החיצונית שומר על היכולת להדביק את המארח במשך מספר ימים, ואבעבועות שחורות - במשך חודשים רבים.
מנגנוני חדירת וירוסים לתא המארח. רוב הווירוסים ספֵּצִיפִי:הם משפיעים רק על סוגים מסוימים של תאים מארח באורגניזמים רב-תאיים (תאי מטרה)אוֹ סוגים מסוימיםאורגניזמים חד תאיים. החדירה לתא המארח מתחילה באינטראקציה של החלקיק הנגיפי עם קרום התא, שעליו נמצאים אתרי קולטנים מיוחדים. המעטפת של חלקיק הנגיף מכילה חלבונים מיוחדים (מצורפים) ש"מזהים" את האזורים הללו, מה שמבטיח את הספציפיות של הנגיף. אם חלקיק נגיפי נצמד לתא שלקרום שלו אין קולטנים רגישים אליו, אזי זיהום לא מתרחש. בְּ וירוסים פשוטיםחלבוני ההתקשרות ממוקמים במעטפת החלבון, בחלבונים מורכבים - על יציאות דמויות מחט או בצורת מרצית של קרום פני השטח.
חלקיקי וירוס נכנסים לתא המארח בדרכים שונות. נגיפים מורכבים רבים - בשל העובדה שהקליפה שלהם מתמזגת עם הממברנה של התא המארח (למשל, כמו נגיף השפעת). לעתים קרובות, חלקיק נגיפי נכנס לתא על ידי פינוציטוזה (למשל, וירוס פוליו). רוב וירוסי הצמח חודרים לתאי המארח באתרי הפגיעה בדפנות התא.
זה מורכב ממורחב ראשים,שכבת חלבון המכילה DNA תהליך,בצורת כיסוי הדומה לקפיץ מתוח, שבתוכו מוט חלול, ו חוטי זנב.בעזרת חוטים אלו, הנגיף מתחבר לאתרי הקולטנים של התא המארח ומתחבר אל פני השטח שלו. ואז הנדן מתכווץ בחדות, וכתוצאה מכך עובר המוט דרך קליפת החיידק ומחדיר לתוכה את ה-DNA הנגיפי. הקליפה הריקה של הבקטריופאג' נשארת על פני התא המארח.
(סיכום מורה - עד דקה אחת)
איקריוטים.
(הודעת תלמיד - קטע מתוך התקציר - עד 5 דקות)
ידוע שתאים מגוונים מאוד. המגוון שלהם כה גדול, שבתחילה, כאשר בחנו תאים באמצעות מיקרוסקופ, מדענים לא הבחינו בתכונות ותכונות דומות בהם. אבל מאוחר יותר התגלה שמאחורי כל מגוון התאים מסתתרת אחדותם היסודית, גילויי חיים משותפים האופייניים להם.
מדוע תאים זהים?
התוכן של כל תא מופרד ממנו סביבה חיצוניתמבנה מיוחד קרום פלזמה(פלזמלמה). הפרדה זו מאפשרת ליצור סביבה מאוד מיוחדת בתוך התא, לא דומה לזו שמקיפה אותו. לכן, אותם תהליכים יכולים להתרחש בתא שאינם מתרחשים בשום מקום אחר. הם נקראים תהליכי חיים.
כל תוכן התא, למעט הגרעין, נקרא ציטופלזמה.מאחר והתא חייב לבצע פונקציות רבות, ישנם מבנים שונים בציטופלזמה המבטיחים את ביצוע הפונקציות הללו. מבנים כאלה נקראים אברונים(או אורגנואידים הם מילים נרדפות, אבל אברונים הוא מונח מודרני יותר).
מהם האברונים העיקריים של התא?
אברון התא הגדול ביותר הוא הליבה,שבו מאוחסן מידע תורשתי וממנו מועתק מידע תורשתי. זהו מרכז הבקרה המטבולי של התא, הוא שולט בפעילות של כל שאר האברונים.
לליבה יש גרעין- זה המקום בו נוצרים אברונים חשובים אחרים המעורבים בסינתזת חלבון. הם נקראים ריבוזומים.אבל הריבוזומים נוצרים רק בגרעין, והם פועלים (כלומר מסנתזים חלבון) בציטופלזמה. חלקם חופשיים בציטופלזמה, וחלקם מחוברים לממברנות היוצרות רשת הנקראת אנדופלזמה. רשת אנדופלזמיתהיא רשת של צינורות התחום על ידי ממברנות. ישנם שני סוגים של רטיקולום אנדופלזמי: חלק ומחוספס. ריבוזומים ממוקמים על הממברנות של הרשת האנדופלזמית המחוספסת, ולכן מתרחשת בו סינתזה והובלה של חלבונים. והרשת האנדופלזמית החלקה היא המקום של סינתזה והובלה של פחמימות ושומנים.
לסינתזה של חלבונים, פחמימות ושומנים יש צורך באנרגיה, המיוצרת על ידי תחנות האנרגיה של התא - המיטוכונדריה. מיטוכונדריה- אברונים דו-ממברניים שבהם מתרחש תהליך הנשימה התאית. מחומצן על ממברנות מיטוכונדריה מוצרי מזוןוצובר אנרגיה כימית בצורה של מולקולות אנרגיה מיוחדות.
יש גם מקום בתא שבו יכולות להצטבר תרכובות אורגניות וממנו ניתן להעביר אותן. זֶה מערכת גולג'י- מערכת של שקיות קרום שטוח. הוא לוקח חלק בהובלת חלבונים, שומנים, פחמימות, חידוש קרום הפלזמה. אברונים של עיכול תוך תאי - ליזוזומים - נוצרים גם במנגנון גולגי.
ליזוזומים- אברונים חד ממברניים, אופייניים לתאי בעלי חיים, המכילים אנזימים שיכולים להרוס חלבונים, פחמימות, חומצות גרעין, שומנים.
כל אברוני התא פועלים יחד, לוקחים חלק בתהליכי חילוף החומרים והאנרגיה.
תא עשוי להכיל אברונים שאין להם מבנה הממברנה.
ציטושלד- זה מערכת השלד והשריריםתא, הכולל מיקרופילמנטים, ריסים, דגלים, מרכז תאים,
ייצור מיקרוטובולים וצנטריולים.
ישנם אברונים שייחודיים לתאי צמחים. פלסטידים.
פלסטידים הם משלושה סוגים: כלורופלסטים, כרומופלסטים וליקופלסטים.בכלורופלסטים, כפי שאתה כבר יודע, יש תהליךפוטוסינתזה. בצמחים יש גם וואקוולים - אלו תוצרי הפסולת של התא, שהם מאגרי מים ותרכובות המומסות בו. (ראה איור 6,7,8)
איור.6
איור.7
איור.8
(סיכום מורה - עד דקה אחת)
(עבודה בזוגות עם קלפים דידקטיים וציורים )
את תוצאות המחקר של תאים איקריוטים ניתן לסכם בטבלה.
אברוני תאים אוקריוטיים
| שם האורגן | תכונות מבניות | פונקציות ביולוגיות |
| אברון התא הכפול הגדול ביותר | זהו מרכז המידע של התא, האחראי על תהליכי האחסון, השינוי, השידור והיישום של מידע תורשתי |
|
| ריבוזומים | אברונים לא קרומיים, מבנים כדוריים בקוטר 20 ננומטר. אלו הם האברונים התאיים הקטנים ביותר | ריבוזומים מבצעים סינתזת חלבון בתא |
| רטיקולום אנדופלזמי מחוספס | מערכת של ממברנות היוצרות צינוריות וחללים. ריבוזומים ממוקמים על ממברנות | סינתזת חלבון ומערכת הובלה |
| רטיקולום אנדופלזמי חלק | מערכת של ממברנות היוצרות צינוריות וחללים. אין ריבוזומים על הממברנות הללו. | סינתזה והובלה של פחמימות ושומנים |
| מערכת גולג'י | מורכב מחללים מוערמים מוקפים בממברנות | מקום הצטברות, מיון, אריזה והובלה נוספת של חומרים דרך התא |
| ליזוזומים (אופייני לתאי בעלי חיים) | אברונים חד ממברניים, שלפוחיות קטנות המכילות אנזימים | מסוגל לפרק חלבונים, שומנים, פחמימות וחומצות גרעין |
| Vacuoles (אופייני לתאי צמחים) | חללים מוקפים בקרום | מאגרי מים ותרכובות המומסות בהם, שומרים על לחץ טורגור |
| מיטוכונדריה | אברוני קרום כפול | מספק תהליכי נשימה בתא |
| פלסטידים: כרומופלסטים, לויקופלסטים, כלורופלסטים | אברונים כפולים ממברנה: לויקופלסטים חסרי צבע, כלורופלסטים ירוקים, כרומופלסטים צבעוניים (לא ירוקים) | בכלורופלסטים מתרחש תהליך הפוטוסינתזה, כרומופלסטים מספקים צבעים שונים של חלקי צמחים, וללוקופלסטים תפקיד אחסון. |
| ציטושלד | כולל אברונים שאינם קרומיים: מיקרופילמנטים, ריסים ודגלים, מרכז תאים המייצר מיקרוטובולים וצנטריולים | מספק תנועה של התא, שינוי צורת התא, שינוי המיקום היחסי של האברונים בתוך התא |
III. הכללה, שיטתיות ובקרה של ידע ומיומנויות של תלמידים.
ציינו בכרטיסים החינוכיים את העיקרית אלמנטים מבניים(אברונים) של תאי צמחים ובעלי חיים.
(עבודה בזוגות עם קלפים דידקטיים)
(כרטיסים דידקטיים לדוגמא:
v. שיעורי בית :
§ 25, 26 לספר הלימוד (עמ' 100-107), - לימוד; ציורים שיש לקחת בחשבון.
§ 9, - חזור. היכונו לעבודת מעבדה.
שיעור 2 : "מבנה התא הפרוקריוטי".
עבודת מעבדה : "מבנה התאים של פרוקריוטים ואיקריוטים".
מטרת השיעור: ממשיכים להיווצר אצל תלמידים רעיון כלליעל המבנה של תאים פרוקריוטים (בהשוואה לאאוקריוטים), על תכונות הפונקציות שלהם בקשר עם המבנה.
ציוד וחומרים: תרשים של המבנה של תאים פרוקריוטים ואיקריוטים; הכנות קבועות של תאי אפידרמיס בצל, רקמת אפיתל. ל עבודת מעבדה: מיקרוסקופ אור, כיסויי כיסוי, פינצטה, מחטים לנתח.
מושגי יסוד וט תנאים:אברונים, אוקריוטים, פרוקריוטים, גרעין, ריבוזומים, רטיקולום אנדופלזמי, מנגנון גולגי, מיטוכונדריה, כלורופלסטים, קרום פלזמה, אברוני ממברנה, אברונים לא ממברניים, מרכז תאים.
מושג השיעור:על בסיס ידע על תאים אוקריוטיים, לתת (בהשוואה) מידע על תאים פרוקריוטיים פשוטים יותר. לספר על פרוקריוטים ביתר פירוט בשל העובדה שלתלמידי בית הספר עדיין אין מידע רב על אורגניזמים אלה.
מבנה ותוכן השיעור:
אני. מימוש ידע בסיסי והנעה לפעילויות חינוכיות:
אילו אברונים נמצאים בכל תא?
האם לכל התאים יש גרעין?
מה תפקידו של הגרעין בתא?
האם יכולים להיות תאים גרעיניים?
II. לימוד חומר חדש:
עבודה עם שולחן.
פרוקריוטים הם אורגניזמים חד-תאיים שאין להם גרעין בנוי היטב ואברונים רבים אחרים. אבל מכיוון שמדובר באורגניזמים חיים, הם חייבים לבצע את כל הפונקציות של יצור חי. אֵיך? עם שימוש במה? אם אין להם את האברונים האופייניים לאאוקריוטים, אז איך הם מסתדרים בלעדיהם? הבדלים במאפיינים של פרוקריוטים ואיקריוטים נראים בטבלה הבאה:
(עבודה בזוגות עם שולחנות)
| מאפיין | איקריוטים | פרוקריוטים |
| גדלי תאים | הקוטר הוא עד 40 מיקרון, נפח התא גדול פי 1000-10000 מזה של פרוקריוטים. | הקוטר הממוצע הוא 0.5 - 5 מיקרון |
| טופס | חד תאיים ורב תאיים | חד תאי |
| נוכחות של ליבה | יש גרעין מעוטר | ישנו אזור גרעיני בו נמצאת מולקולת DNA מעגלית, אשר ממלאת את התפקיד מרכז מידע |
| נוכחות של ריבוזומים | זמין בציטופלזמה וברשת האנדופלזמה המחוספסת | נמצא רק בציטופלזמה, אבל הרבה יותר קטן |
| היכן מתבצעת סינתזת חלבון והובלה? | בציטופלזמה ובממברנות ER | רק בציטופלזמה |
| איך פועלת הנשימה | נשימה אירובית מתרחשת במיטוכונדריה | נשימה אירובית מתרחשת על ממברנות הנשימה; אין אברונים מיוחדים לתהליך זה. |
| כיצד מתקדם תהליך הפוטוסינתזה? | בכלורופלסטים | אין אברונים מיוחדים. בצורות מסוימות, פוטוסינתזה מתרחשת על ממברנות פוטוסינתטיות. |
| יכולת קיבוע חנקן | לא מסוגל לקיבוע חנקן | יכול לתקן חנקן |
| מבנה דפנות התא | לצמחים יש תאית, לפטריות יש כיטין | בסיסי מרכיב מבני– murein |
| נוכחות של אברונים | הרבה. חלקם כפול-ממברנה, אחרים חד-קרום | מְעַטִים. ממברנות פנימיות נדירות. אם כן, אז תהליכי הנשימה או הפוטוסינתזה ממשיכים עליהם. |
עבודת מעבדה: "תכונות המבנה של תאים פרוקריוטיים ואיקריוטים".
התקדמות:
הכן את המיקרוסקופ לעבודה.
בהגדלה נמוכה שקול הכנה מתמדת של תאים (צמחים, פטריות, בעלי חיים). לאחר מכן סובבו את המיקרוסקופ להגדלה גבוהה ובחנו את ההכנות ביתר פירוט.
השוו סמים אחד עם השני. צייר את מה שאתה רואה.
4. לעשות מסקנה.
III. הכללה, שיטתיות ובקרה של ידע ומיומנויות של תלמידים:
מהם ההבדלים העיקריים בין תאים איקריוטים לפרוקריוטים?
מה הדמיון ביניהם?
אילו תאים הם העתיקים ביותר?
מהם תפקידי התא: גרעין, מיטוכונדריה, כלורופלסטים?
IV. עבודה עצמאית של תלמידים:
ציין אילו חלקים בגוף שלך מבצעים פונקציות חיוניות תאים פרוקריוטיים.
v. שיעורי בית:
§ 26, - ספר לימוד (עמ' 104-108), - חוזר. ציור מס' 28 - שקול ושרטט.