תאים של אורגניזמים חיים. מבנה ותפקודים עיקריים של תאים אילו פונקציות נחוצות לחיי כל תא

התא הוא היחידה היסודית הבסיסית של כל היצורים החיים, לכן, יש לו את כל התכונות של אורגניזמים חיים: מבנה מסודר מאוד, השגת אנרגיה מבחוץ ושימוש בה לביצוע עבודה ושמירה על סדר, חילוף חומרים, תגובה פעילה לגירויים, צמיחה, התפתחות, רבייה, הכפלה והעברת מידע ביולוגי לצאצאים, התחדשות (שיקום מבנים פגומים), התאמה לסביבה.

המדען הגרמני טי שוואן יצר באמצע המאה ה-19 תיאוריה תאית, שעיקריה הצביעו על כך שכל הרקמות והאיברים מורכבים מתאי; תאי צמחים ובעלי חיים דומים זה לזה ביסודו, כולם מתעוררים באותו אופן; הפעילות של אורגניזמים היא סכום הפעילות החיונית של תאים בודדים. למדען הגרמני הגדול ר' וירצ'וב הייתה השפעה רבה על המשך התפתחותה של תורת התא ועל תורת התא בכלל. הוא לא רק איחד את כל העובדות השונות הרבות, אלא גם הראה באופן משכנע שתאים הם מבנה קבוע ומתעוררים רק דרך רבייה.

התיאוריה התאית בפרשנות המודרנית כוללת את ההוראות העיקריות הבאות: התא הוא היחידה היסודית האוניברסלית של החיים; התאים של כל האורגניזמים דומים ביסודם במבנה, בתפקוד ובהרכב הכימי; תאים מתרבים רק על ידי חלוקת התא המקורי; אורגניזמים רב-תאיים הם הרכבים תאיים מורכבים היוצרים מערכות אינטגרליות.

הודות לשיטות מחקר מודרניות, שני סוגים עיקריים של תאים: תאים איקריוטיים מאורגנים יותר, מובחנים מאוד (צמחים, בעלי חיים וכמה פרוטוזואה, אצות, פטריות וחזזיות) ותאים פרוקריוטיים מאורגנים פחות (אצות כחולות-ירקות, אקטינומיציטים, חיידקים, ספירוצ'טים, מיקופלזמות, ריקטסיה, כלמידיה).

בניגוד לתא הפרוקריוטי, לתא האוקריוטי יש גרעין התחום על ידי קרום גרעיני כפול ומספר רב של אברוני ממברנה.

תשומת הלב!

התא הוא היחידה המבנית והתפקודית העיקרית של אורגניזמים חיים, המבצעת צמיחה, התפתחות, חילוף חומרים ואנרגיה, אוגרת, מעבדת ומיישמת מידע גנטי. מנקודת מבט של מורפולוגיה, תא הוא מערכת מורכבת של ביו-פולימרים, המופרדת מהסביבה החיצונית על ידי קרום פלזמה (פלסמולמה) ומורכבת מגרעין וציטופלזמה, שבהם נמצאים אברונים ותכלילים (גרגירים).

מהם התאים?

תאים מגוונים בצורתם, במבנה, בהרכב הכימי ובאופי המטבוליזם שלהם.

כל התאים הם הומולוגיים, כלומר. יש מספר תכונות מבניות משותפות שבהן תלוי הביצועים של פונקציות בסיסיות. תאים טבועים באחדות המבנה, המטבוליזם (חילוף החומרים) וההרכב הכימי.

עם זאת, לתאים שונים יש גם מבנים ספציפיים. זה נובע מביצוע הפונקציות המיוחדות שלהם.

מבנה התא

מבנה אולטרה מיקרוסקופי של התא:

1 - ציטלמה (קרום פלזמה); 2 - שלפוחית ​​פינוציטית; 3 - מרכז תא צנטרוזום (ציטוסנטר); 4 - היאלופלזמה; 5 - רטיקולום אנדופלזמי: א - קרום של הרשת הגרעינית; b - ריבוזומים; 6 - חיבור של החלל הפרי-גרעיני עם החללים של הרשת האנדופלזמית; 7 - ליבה; 8 - נקבוביות גרעיניות; 9 - רטיקולום אנדופלזמי לא גרגירי (חלק); 10 - גרעין; 11 - מנגנון רשת פנימי (מתחם גולגי); 12 - ואקוולי הפרשה; 13 - מיטוכונדריה; 14 - ליפוזומים; 15 - שלושה שלבים רצופים של phagocytosis; 16 - חיבור של קרום התא (ציטולמה) עם הממברנות של הרשת האנדופלזמית.

ההרכב הכימי של התא

התא מכיל יותר מ-100 יסודות כימיים, ארבעה מהם מהווים כ-98% מהמסה, אלו אורגנוגנים: חמצן (65-75%), פחמן (15-18%), מימן (8-10%) וחנקן. (1 .5–3.0%). היסודות הנותרים מחולקים לשלוש קבוצות: מאקרו-נוטריינטים - התוכן שלהם בגוף עולה על 0.01%); מיקרו-אלמנטים (0.00001-0.01%) ומיקרו-אלמנטים (פחות מ-0.00001).

מאקרו-אלמנטים כוללים גופרית, זרחן, כלור, אשלגן, נתרן, מגנזיום, סידן.

מיקרו-אלמנטים כוללים ברזל, אבץ, נחושת, יוד, פלואור, אלומיניום, נחושת, מנגן, קובלט וכו'.

לאולטרה-מיקרו-אלמנטים - סלניום, ונדיום, סיליקון, ניקל, ליתיום, כסף ומעלה. למרות התוכן הנמוך מאוד, מיקרו-אלמנטים ואולטרה-מיקרו-אלמנטים ממלאים תפקיד חשוב מאוד. הם משפיעים בעיקר על חילוף החומרים. בלעדיהם, התפקוד התקין של כל תא ושל האורגניזם בכללותו בלתי אפשרי.

התא מורכב מחומרים אנאורגניים ואורגניים. בין האי-אורגניים, הכמות הגדולה ביותר היא מים. כמות המים היחסית בתא היא בין 70 ל-80%. מים הם ממס אוניברסלי; כל התגובות הביוכימיות בתא מתרחשות בו. בהשתתפות מים מתבצעת ויסות חום. חומרים שמתמוססים במים (מלחים, בסיסים, חומצות, חלבונים, פחמימות, אלכוהול וכו') נקראים הידרופיליים. חומרים הידרופוביים (שומנים ודמויי שומן) אינם מתמוססים במים. חומרים אנאורגניים אחרים (מלחים, חומצות, בסיסים, יונים חיוביים ושליליים) הם בין 1.0 ל-1.5%.

חומרים אורגניים נשלטים על ידי חלבונים (10-20%), שומנים או שומנים (1-5%), פחמימות (0.2-2.0%) וחומצות גרעין (1-2%). התוכן של חומרים בעלי משקל מולקולרי נמוך אינו עולה על 0.5%.

מולקולת חלבון היא פולימר המורכב ממספר רב של יחידות חוזרות של מונומרים. מונומרים של חלבון חומצות אמינו (יש 20 מהם) מחוברים ביניהם על ידי קשרים פפטידים, ויוצרים שרשרת פוליפפטידית (המבנה העיקרי של חלבון). הוא מתפתל לספירלה, ויוצר, בתורו, את המבנה המשני של החלבון. עקב אוריינטציה מרחבית מסוימת של שרשרת הפוליפפטיד, נוצר מבנה חלבוני שלישוני, הקובע את הספציפיות והפעילות הביולוגית של מולקולת החלבון. מספר מבנים שלישוניים משתלבים ויוצרים מבנה רבעוני.

חלבונים ממלאים תפקידים חיוניים. אנזימים - זרזים ביולוגיים המגבירים את קצב התגובות הכימיות בתא מאות אלפי מיליוני פעמים, הם חלבונים. חלבונים, בהיותם חלק מכל המבנים התאיים, מבצעים תפקיד פלסטי (בניין). תנועות תאים מבוצעות גם על ידי חלבונים. הם מספקים הובלה של חומרים לתוך התא, אל מחוץ לתא ובתוך התא. תפקיד ההגנה של חלבונים (נוגדנים) חשוב. חלבונים הם אחד ממקורות האנרגיה, הפחמימות מתחלקות לחד-סוכרים ולרב-סוכרים. האחרונים בנויים מחד סוכרים, שכמו חומצות אמינו, הם מונומרים. מבין החד-סוכרים בתא, החשובים ביותר הם גלוקוז, פרוקטוז (המכיל שישה אטומי פחמן) ופנטוז (חמישה אטומי פחמן). פנטוזים הם חלק מחומצות גרעין. חד סוכרים מסיסים מאוד במים. פוליסכרידים מסיסים בצורה גרועה במים (גליקוגן בתאי בעלי חיים, עמילן ותאית בתאי צמחים. פחמימות מהוות מקור אנרגיה, פחמימות מורכבות בשילוב חלבונים (גליקופרוטאינים), שומנים (גליקוליפידים) משתתפים ביצירת משטחי תאים ובאינטראקציות בין תאים.

ליפידים כוללים שומנים וחומרים דמויי שומן. מולקולות שומן בנויות מגליצרול וחומצות שומן. חומרים דמויי שומן כוללים כולסטרול, כמה הורמונים ולציטין. ליפידים, שהם המרכיב העיקרי של ממברנות התא, מבצעים אפוא תפקיד בונה. ליפידים הם מקורות האנרגיה החשובים ביותר. אז אם עם חמצון מלא של 1 גרם חלבון או פחמימות, משתחרר 17.6 קילו-ג'יי של אנרגיה, אז עם חמצון מלא של 1 גרם שומן - 38.9 קילו-ג'יי. ליפידים מבצעים ויסות חום, מגנים על איברים (כמוסות שומן).

DNA ו-RNA

חומצות גרעין הן מולקולות פולימריות הנוצרות על ידי מונומרים של נוקלאוטידים. נוקלאוטיד מורכב מבסיס פורין או פירמידין, סוכר (פנטוז) ושארית חומצה זרחתית. בכל התאים ישנם שני סוגים של חומצות גרעין: דאוקסיריבונוקלאית (DNA) וריבונוקלאית (RNA), הנבדלים בהרכב הבסיסים והסוכרים.

מבנה מרחבי של חומצות גרעין:

(לפי ב' אלברטס ואח', מתוקן). I - רנ"א; II - DNA; סרטים - עמודי שדרה של סוכר-פוספט; A, C, G, T, U - בסיסים חנקניים, הסריג ביניהם הם קשרי מימן.

מולקולת DNA

מולקולת ה-DNA מורכבת משתי שרשראות פולינוקלאוטידים המפותלות זו סביב זו בצורה של סליל כפול. הבסיסים החנקניים של שתי השרשראות מחוברים זה לזה על ידי קשרי מימן משלימים. אדנין משתלב רק עם תימין, וציטוזין עם גואנין (A - T, G - C). ה-DNA מכיל מידע גנטי הקובע את הספציפיות של החלבונים המסונתזים על ידי התא, כלומר רצף חומצות האמינו בשרשרת הפוליפפטידית. ה-DNA יורש את כל התכונות של התא. DNA נמצא בגרעין ובמיטוכונדריה.

מולקולת RNA

מולקולת RNA נוצרת על ידי שרשרת פולינוקלאוטידים אחת. ישנם שלושה סוגים של RNA בתאים. מידע, או שליח RNA tRNA (מהשליח האנגלי - "מתווך"), הנושא מידע על רצף הנוקלאוטידים של ה-DNA לריבוזומים (ראה להלן). העבר RNA (tRNA), הנושא חומצות אמינו לריבוזומים. RNA Ribosomal (rRNA), המעורב ביצירת ריבוזומים. RNA נמצא בגרעין, בריבוזומים, בציטופלזמה, במיטוכונדריה, בכלורופלסטים.

הרכב חומצות גרעין:

תָאהיא היחידה המבנית הקטנה והבסיסית ביותר של אורגניזמים חיים, המסוגלת לחידוש עצמי, ויסות עצמי ורבייה עצמית.

גדלי תאים אופייניים:תאים חיידקיים - מ-0.1 עד 15 מיקרון, תאים של אורגניזמים אחרים - מ-1 עד 100 מיקרון, לפעמים מגיעים ל-1-10 מ"מ; ביצים של ציפורים גדולות - עד 10-20 ס"מ, תהליכים של תאי עצב - עד 1 מ'.

צורת תאמגוון מאוד: יש תאים כדוריים (קוקי), שרשרת (סטרפטוקוקים), מוארך (מוטות או בציליות), מעוקל (ויבריוס), מעוות (ספירילה), רב פנים, עם דגלים מוטוריים וכו'.

סוגי תאים: פרוקריוטים(לא גרעיני) ואוקריוטי (בעל גרעין פורמלי).

איקריוטיתאים מחולקים עוד יותר לתאים בעלי חיים, צמחים ופטריות.

ארגון מבני של התא האוקריוטי

פרוטופלסטהוא כל התוכן החי של התא. הפרוטופלסט של כל התאים האוקריוטיים מורכב מהציטופלזמה (עם כל האברונים) ומהגרעין.

ציטופלזמה- זהו התוכן הפנימי של התא, למעט הגרעין, המורכב מהיאלופלזמה, אברונים שקועים בו ו(בסוגים מסוימים של תאים) תכלילים תוך-תאיים (רזרבה מזינה ו/או תוצרים סופיים של חילוף החומרים).

היאלופלזמה- הפלזמה הראשית, המטריצה ​​של הציטופלזמה, החומר העיקרי, שהיא הסביבה הפנימית של התא והיא תמיסה קולואידית צמיגה חסרת צבע (תכולת מים עד 85%) של חומרים שונים: חלבונים (10%), סוכרים, חומצות אורגניות ואי-אורגניות, חומצות אמינו, פוליסכרידים, RNA, ליפידים, מלחים מינרלים וכו'.

■ Hyaloplasm הוא מדיום לתגובות חליפין תוך תאיות וקשר בין אברוני התא; הוא מסוגל לבצע מעברים הפיכים מסול לג'ל, הרכבו קובע את המאפיינים החוצצים והאוסמוטיים של התא. הציטופלזמה מכילה שלד ציטובולי המורכב ממיקרוטובולים וחוטי חלבון המסוגלים להתכווץ.

■ שלד הציטוס קובע את צורת התא ומעורב בתנועה התוך תאית של אברונים וחומרים בודדים. הגרעין הוא האברון הגדול ביותר של תא אוקריוטי, המכיל כרומוזומים המאחסנים את כל המידע התורשתי (ראה להלן לפרטים נוספים).

מרכיבים מבניים של תא איקריוטי:

■ פלזמהלמה (קרום פלזמה),
דופן התא (רק בתאי צמחים ופטריות),
■ ממברנות ביולוגיות (יסודיות),
■ ליבה,
■ רשת אנדופלזמית (רשת אנדופלזמית),
■ מיטוכונדריה,
■ מתחם גולגי,
■ כלורופלסטים (רק בתאי צמחים),
■ ליזוזומים, ס
■ ריבוזומים,
■ מרכז תאים,
■ ואקוולים (רק בתאי צמחים ופטריות),
■ מיקרוטובולים,
■ cilia, flagella.

הדיאגרמות המבניות של תאי בעלי חיים וצמחים ניתנות להלן:

ממברנות ביולוגיות (יסודיות).הם קומפלקסים מולקולריים פעילים המפרידים בין אברונים ותאים תוך תאיים. לכל הממברנות מבנה דומה.

מבנה והרכב של ממברנות:עובי 6-10 ננומטר; מורכבים בעיקר מחלבונים ופוספוליפידים.

■פוספוליפידיםיוצרים שכבה כפולה (בימולקולרית), שבה המולקולות שלהן הופכות כשהקצוות ההידרופיליים (מסיסי המים) שלהן כלפי חוץ, וקצוות הידרופוביים (לא מסיסים במים) - בתוך הממברנה.

■ מולקולות חלבוןממוקם על שני המשטחים של דו-שכבת השומנים חלבונים היקפיים), חודרים לשתי השכבות של מולקולות שומנים ( בלתי נפרדחלבונים, שרובם אנזימים) או רק אחת מהשכבות שלהם (חלבונים חצי אינטגרליים).

מאפייני ממברנה: פלסטיות, אסימטריה(הרכב השכבות החיצוניות והפנימיות של הליפידים והחלבונים שונה), קוטביות (השכבה החיצונית טעינה חיובית, הפנימית שלילית), יכולת סגירה עצמית, חדירות סלקטיבית (במקרה זה, חומרים הידרופוביים עוברים דרך שכבת הליפיד הכפולה, וחומרים הידרופיליים עוברים דרך הנקבוביות בחלבונים אינטגרליים).

פונקציות ממברנה:מחסום (מפריד את תוכן האורגנואיד או התא מהסביבה), מבני (מספק צורה, גודל ויציבות מסויימים של האורגנואיד או התא), הובלה (מספקת הובלה של חומרים אל האורגנואיד או התא וממנו), קטליטי (מספק תהליכים ביוכימיים ליד הממברנה), רגולטורי (משתתף בוויסות חילוף החומרים והאנרגיה בין האורגנואיד או התא והסביבה החיצונית), משתתף בהמרת האנרגיה ובשמירה על הפוטנציאל החשמלי הטרנסממברני.

קרום פלזמה (plasmalemma)

קרום פלזמה, או plasmalemma, היא קרום ביולוגי או קומפלקס של ממברנות ביולוגיות צמודות זו לזו, המכסה את התא מבחוץ.

המבנה, המאפיינים והתפקודים של הפלזמה-למה זהים בעצם לאלה של ממברנות ביולוגיות יסודיות.

❖ תכונות בנייה:

■ פני השטח החיצוניים של הפלזמהלמה מכילים glycocalyx - שכבה פוליסכרידית של מולקולות גליקוליפואיד וגליקופרוטאינים המשמשות כקולטנים ל"זיהוי" של כימיקלים מסוימים; בתאי בעלי חיים ניתן לכסות אותו בריר או כיטין, ובתאים צמחיים בחומרי תאית או פקטין;

■ פלזמה יוצרת בדרך כלל יציאות, חדירות, קפלים, מיקרוווילי וכו', המגדילים את פני התא.

■ פונקציות נוספות:קולטן (משתתף ב"הכרה" של חומרים ובתפיסת אותות מהסביבה והעברתם לתא), מספק תקשורת בין תאים ברקמות של אורגניזם רב-תאי, משתתף בבניית מבני תאים מיוחדים (פלאגלה, cilia וכו').

דופן התא (קליפה)

דופן תא- זהו מבנה קשיח הממוקם מחוץ לפלזמה ומייצג את הכיסוי החיצוני של התא. הוא קיים בתאים פרוקריוטים ובתאים של פטריות וצמחים.

❖הרכב דופן התא:תאית בתאי צמחים וצ'יטין בתאי פטרייה (רכיבים מבניים), חלבונים, פקטין (המעורבים ביצירת לוחות המהדקים את דפנות שני תאים סמוכים), ליגנין (המהדק סיבי תאית למסגרת חזקה מאוד), סוברין. (מושקע על הקליפה מבפנים והופך אותה למעשה אטומה למים ותמיסות) וכו'. המשטח החיצוני של דופן התא של תאי האפידרמיס של צמחים מכיל כמות גדולה של סידן פחמתי וסיליקה (מינרליזציה) והוא מכוסה בחומרים הידרופוביים, שעווה וציפורניים (שכבה של חומר קוטין שחודר על ידי תאית ופקטינים).

❖ תפקידי דופן התא:משמש כמסגרת חיצונית, תומך בטורגור תא, מבצע פונקציות הגנה והובלה.

אברוני התא

אברונים (או אברונים)- אלו הם מבנים תוך תאיים קבועים בעלי מבנה מסוים ומבצעים את הפונקציות המקבילות.

❖ בתיאום מראש האברונים מחולקים ל:
■ אברונים למטרות כלליות (מיטוכונדריה, קומפלקס גולגי, רטיקולום אנדופלזמי, ריבוזומים, צנטריולים, ליזוזומים, פלסטידים) ו
■ אברונים למטרות מיוחדות (myofibrils, flagella, cilia, vacuoles).
❖ על ידי נוכחות של קרום האברונים מחולקים ל:
■ שני ממברנות (מיטוכונדריה, פלסטידים, גרעין תאים),
■ ממברנה אחת (רשתית אנדופלזמית, קומפלקס גולגי, ליזוזומים, ואקואולים) ו
■ לא ממברנה (ריבוזומים, מרכז התא).
התוכן הפנימי של אברוני הממברנה שונה תמיד מההיאלופלזמה המקיפה אותם.

מיטוכונדריה- אברונים דו-ממברניים של תאים אוקריוטיים המבצעים חמצון של חומרים אורגניים לתוצרים סופיים עם שחרור אנרגיה האצורה במולקולות ATP.

■ מִבְנֶה:צורות בצורת מוט, כדוריות וחוטיות, עובי 0.5-1 מיקרון, אורך 2-7 מיקרון; דו-ממברנה, הממברנה החיצונית חלקה ובעלת חדירות גבוהה, הממברנה הפנימית יוצרת קפלים - cristae, שעליהם יש גופים כדוריים - ATP-somes. בחלל שבין הממברנות מצטברים יוני מימן 11 המעורבים בנשימה חמצן.

■ תוכן פנימי (מטריקס):ריבוזומים, DNA מעגלי, RNA, חומצות אמינו, חלבונים, אנזימי מחזור קרבס, אנזימי נשימה של רקמות (הממוקמים על גבי קריסטה).

■ פונקציות:חמצון של חומרים ל-CO 2 ו- H 2 O; סינתזה של ATP וחלבונים ספציפיים; היווצרות מיטוכונדריה חדשות כתוצאה מביקוע בשניים.

פלסטידים(זמין רק בתאי צמחים ובפרוטיסטים אוטוטרופיים).

■ סוגי פלסטידים: כלורופלסטים (ירוק) לוקופלסטים (צורה עגולה חסרת צבע), כרומופלסטים (צהוב או כתום); פלסטידים יכולים להשתנות ממין אחד לאחר.

■מבנה הכלורופלסטים:הם דו-קרוםיים, בעלי צורה מעוגלת או אליפסה, אורך 4-12 מיקרון, עובי 1-4 מיקרון. הקרום החיצוני חלק, הפנימי יש thylakoids - קפלים היוצרים בליטות סגורות בצורת דיסק, שביניהם יש סטרומה (ראה למטה). בצמחים גבוהים יותר, התילקואידים מוערמים (כמו עמודת מטבעות) דגנים שמחוברים זה לזה למלות (ממברנות בודדות).

■ הרכב הכלורופלסטים:בקרומים של thylakoids ו-gran - גרגרי כלורופיל ופיגמנטים אחרים; תוכן פנימי (סטרומה): חלבונים, שומנים, ריבוזומים, DNA מעגלי, RNA, אנזימים המעורבים בקיבוע CO 2, חומרים חילופיים.

■פונקציות של פלסטידים:פוטוסינתזה (כלורופלסטים הכלולים באיברים הירוקים של צמחים), סינתזה של חלבונים ספציפיים והצטברות של חומרי הזנה רזרבה: עמילן, חלבונים, שומנים (לויקופלסטים), נותנים צבע לרקמות הצמח על מנת למשוך מאביקים חרקים ומפיצי פירות וזרעים (כרומופלסטים).

רשת אנדופלזמית (EPS), או אנדופלזמירשתית שנמצאת בכל התאים האוקריוטיים.

■מִבְנֶה:היא מערכת של צינורות, צינורות, בורות וחללים המחוברים ביניהם בצורות וגדלים שונים, שקירותיהם נוצרים על ידי ממברנות ביולוגיות אלמנטריות (יחיד). ישנם שני סוגים של EPS: גרגירי (או מחוספס), המכיל ריבוזומים על פני התעלות והחללים, ואגרנורי (או חלק), שאינו מכיל ריבוזומים.

■פונקציות:חלוקה של הציטופלזמה של התא לתאים המונעים ערבוב של תהליכים כימיים המתרחשים בהם; ER גס מצטבר, מבודד להתבגרות והובלה, חלבונים המסונתזים על ידי ריבוזומים על פניו, מסנתז קרומי תאים; EPS חלקמסנתז ומעביר שומנים, פחמימות מורכבות והורמונים סטרואידים, מסיר חומרים רעילים מהתא.

קומפלקס גולגי (או מכשיר) - אברון קרום של תא אוקריוטי, הממוקם בסמוך לגרעין התא, שהוא מערכת של מיכלים ושלפוחיות ומעורב בהצטברות, אחסון והובלה של חומרים, בניית קרום התא ויצירת ליזוזומים.

■מִבְנֶה:הקומפלקס הוא דיקטיוזום, ערימה של שקיות שטוחות בצורת דיסק (בור מים) מוגבלות בקרום, שמהן נובטות שלפוחיות, ומערכת של צינורות קרומיים המחברים את הקומפלקס עם תעלות וחללים של ה-ER החלק.

■פונקציות:היווצרות ליזוזומים, וואקוולים, פלזמה ודופן התא של תא צמחי (לאחר חלוקתו), הפרשת מספר חומרים אורגניים מורכבים (חומרים פקטיים, תאית וכו' בצמחים; גליקופרוטאין, גליקוליפידים, קולגן, חלבוני חלב , מרה, מספר הורמונים וכו' בבעלי חיים); הצטברות והתייבשות של שומנים המועברים לאורך ה-ER (מה-ER החלק), עידון והצטברות חלבונים (מה-ER הגרנולרי ומהריבוזומים החופשיים של הציטופלזמה) ופחמימות, והרחקת חומרים מהתא.

בורות מים בוגרים של דיקטיוזומים כורכים שלפוחיות (Golgi vacuoles), מלא בסוד, אשר לאחר מכן או בשימוש על ידי התא עצמו או הוצא ממנו.

❖ ליזוזומים- אברוני תאים המבטיחים פירוק של מולקולות מורכבות של חומרים אורגניים; נוצרים משלפוחיות הנפרדות מהקומפלקס Golgi או ER חלק ונמצאות בכל התאים האוקריוטיים.

■ מבנה והרכב:ליזוזומים הם שלפוחיות קטנות מעוגלות עם ממברנה אחת בקוטר של 0.2-2 מיקרון; מלא באנזימים הידרוליטיים (עיכול) (~40) המסוגלים לפרק חלבונים (לחומצות אמינו), ליפידים (לגליצרול וחומצות קרבוקסיליות גבוהות יותר), פוליסכרידים (לחד-סוכרים) וחומצות גרעין (לנוקלאוטידים).

מתמזגים עם שלפוחיות אנדוציטיות, ליזוזומים יוצרים ואקוול עיכול (או ליזוזום משני), שבו חומרים אורגניים מורכבים מתפרקים; המונומרים המתקבלים נכנסים לציטופלזמה של התא דרך הממברנה של הליזוזום המשני, בעוד חומרים בלתי מעוכלים (לא ניתנים להידרוליזה) נשארים בליזוזום המשני ואז, ככלל, מופרשים מחוץ לתא.

■ תפקידים: הטרופגיה- פיצול של חומרים זרים שנכנסו לתא על ידי אנדוציטוזיס, אוטופגיה - הרס של מבנים מיותרים לתא; אוטוליזה - הרס עצמי של התא, המתרחש כתוצאה משחרור תוכן הליזוזומים במהלך מוות או לידה מחדש של התא.

❖ Vacuoles- שלפוחיות או חללים גדולים בציטופלזמה, שנוצרו בתאים של צמחים, פטריות ורבים פרוטיסטיםומוגבלת על ידי ממברנה אלמנטרית - הטונופלסט.

■ ואקוולים פרוטיסטיםמתחלקים לעיכול ומתכווצים (בעל צרורות של סיבים אלסטיים בקרומים ומשמשים לוויסות אוסמוטי של מאזן המים של התא).

■ Vacuoles תאי צמחיםמלא במוהל תאים - תמיסה מימית של חומרים אורגניים ואי-אורגניים שונים. הם יכולים להכיל גם רעילים וטאנינים ותוצרים סופיים של פעילות חיונית של התא.

■ ואקוולים של תאים צמחיים יכולים להתמזג ל-vacuole מרכזי, שתופס עד 70-90% מנפח התא וניתן לחדור אליו גדילי ציטופלזמה.

פונקציות:הצטברות ובידוד של חומרי רזרבה וחומרים המיועדים להפרשה; שמירה על לחץ טורגור; הבטחת צמיחת תאים עקב מתיחה; ויסות מאזן המים של התא.

♦ ריבוזום- אברוני תאים הקיימים בכל התאים (בכמות של כמה עשרות אלפים), הממוקמים על ממברנות ה-EPS הגרגירי, במיטוכונדריה, בכלורופלסטים, בציטופלזמה ובממברנה הגרעינית החיצונית ומבצעים ביוסינתזה של חלבון; תת-יחידות ריבוזום נוצרות בגרעין.

■ מבנה והרכב:ריבוזומים - הגרגירים הקטנים ביותר (15-35 ננומטר) שאינם קרומיים בעלי צורה עגולה ופטרייתית; יש שני מרכזים פעילים (aminoacyl ו-peptidyl); מורכבים משתי יחידות משנה לא שוות - אחת גדולה (בצורת חצי כדור עם שלוש בליטות ותעלה), המכילה שלוש מולקולות RNA וחלבון, ואחת קטנה (המכילה מולקולת RNA אחת וחלבון); יחידות המשנה מקושרות על ידי יון Mg+.

■ פונקציה:סינתזה של חלבונים מחומצות אמינו.

❖ מרכז סלולר- אברון של רוב תאי בעלי החיים, כמה פטריות, אצות, טחבים ושרכים, הממוקם (באינטרפאזה) במרכז התא ליד הגרעין ומשמש כמרכז התחלת ההרכבה מיקרוטובולים .

■ מִבְנֶה:מרכז התא מורכב משני צנטריולים וצנטרוספירה. לכל צנטרול (איור 1.12) יש צורה של גליל באורך 0.3-0.5 מיקרומטר ובקוטר 0.15 מיקרומטר, שקירותיו נוצרים על ידי תשע שלישיות של מיקרוטובולים, והאמצע מלא בחומר הומוגני. צנטרולים ממוקמים בניצב זה לזה ומוקפים בשכבה צפופה של ציטופלזמה עם מיקרוטובולים מתפצלים רדיאלית היוצרים צנטרוספירה קורנת. במהלך חלוקת התא, הצנטריולים מתפצלים לכיוון הקטבים.

■ תפקידים עיקריים: יצירת עמודי חלוקת תאים וחוטים אכרומטיים של ציר החלוקה (או ציר מיטוטי), המבטיח חלוקה שווה של החומר הגנטי בין תאי הבת; ב-interphase מכוון את תנועת האברונים בציטופלזמה.

תאי ציטוסקילסט היא מערכת מיקרופילמנטים ו מיקרוטובולים , חודר לציטופלזמה של התא, הקשור לממברנה הציטופלזמית החיצונית ולקרום הגרעיני ושומר על צורת התא.

■מיקרו-להבה- דק, מסוגל לכווץ חוטים בעובי של 5-10 ננומטר ומורכב מחלבונים ( אקטין, מיוזין וכו.). הם נמצאים בציטופלזמה של כל התאים ובפסאודופודים של תאים תנועתיים.

פונקציות:מיקרו-להבות מספקות את הפעילות המוטורית של ההיאלופלזמה, מעורבות ישירות בשינוי צורת התא במהלך התפשטות ותנועת האמבואידים של תאים פרוטיסטים, ומעורבות בהיווצרות התכווצות במהלך חלוקת תאי בעלי חיים; אחד המרכיבים העיקריים של שלד הציטו של התא.

■ מיקרוטובולים- גלילים חלולים דקים (קוטר 25 ננומטר), המורכבים ממולקולות חלבון טובולין, המסודרות בשורות ספירליות או ישרות בציטופלזמה של תאים אוקריוטיים.

פונקציות: microtubules יוצרים סיבי ציר, הם חלק centrioles, cilia, flagella, להשתתף בהובלה תוך תאית; אחד המרכיבים העיקריים של שלד הציטו של התא.

אברוני תנועה — flagella ו cilia , נמצאים בתאים רבים, אך נפוצים יותר באורגניזמים חד-תאיים.

■ סיליה- מספר רב של יציאות ציטופלזמה קצרות (5-20 מיקרון באורך) על פני הפלזמה. הם נמצאים על פני השטח של סוגים שונים של בעלי חיים וכמה תאי צמחים.

■ פלאגלה- יציאות ציטופלזמיות בודדות על פני התא של פרוטיסטים רבים, זואוספורים וזרעונים; ~ 10 פעמים יותר מאשר cilia; לשרת לתחבורה.

■ מִבְנֶה:ריסים ודגלים (איור 1.14) מורכבים מהם מיקרוטובוליםמסודרים במערכת של 9 × 2 + 2 (תשע מיקרוטובולים כפולים - כפולות יוצרות קיר, שתי מיקרוטובוליות בודדות ממוקמות באמצע). כפולות מסוגלות להחליק זו ביחס לזה, מה שמוביל לכיפוף של cilium או flagellum. בבסיס הפלגלה והסיליה ישנם גופים בזאליים, זהים במבנה לצנטריולים.

■ פונקציות: ריסים ודגלים מבטיחים את תנועת התאים עצמם או הנוזל המקיף אותם וחלקיקים התלויים בו.

תכלילים

תכלילים- רכיבים לא קבועים (קיימים זמנית) של הציטופלזמה של התא, שתכולתם משתנה בהתאם למצב התפקודי של התא. ישנם תכלילים טרופיים, מפרשים והפרשות.

■ תכלילים טרופיים- אלו הם עתודות תזונה (שומן, עמילן וחלבון גרגרי, גליקוגן).

■ תכלילי הפרשה- אלו הם תוצרי הפסולת של בלוטות ההפרשה הפנימית והחיצונית (הורמונים, אנזימים).

■ תכלילים של הפרשותהם תוצרים מטבוליים בתא שיש להסיר מהתא.

גרעין וכרומוזומים

הליבה- האברון הגדול ביותר הוא מרכיב חיוני בכל התאים האוקריוטיים (למעט תאי צינור מסננת של הפלואם של צמחים גבוהים ואריתרוציטים בוגרים של יונקים). לרוב התאים יש גרעין בודד, אך ישנם תאים בעלי שני ורב-גרעינים. ישנם שני מצבים של הגרעין: אינטרפאזי ובקע

גרעין בין-פאזימורכב מעטפת גרעין(הפרדת התוכן הפנימי של הגרעין מהציטופלזמה), מטריצה ​​גרעינית (קריופלזמה), כרומטין ונוקלאולי. צורתו וגודלו של הגרעין תלויים בסוג האורגניזם, סוג, גיל ומצב תפקודי התא. יש לו תכולה גבוהה של DNA (15-30%) ו-RNA (12%).

■ פונקציות ליבה:אחסון והעברה של מידע תורשתי בצורה של מבנה DNA ללא שינוי; ויסות (באמצעות מערכת סינתזת החלבון) של כל התהליכים של פעילות חיונית התא.

❖ מעטפת גרעין(או קריולמה) מורכב ממברנות ביולוגיות חיצוניות ופנימיות, ביניהן חלל פרי גרעיני. על הממברנה הפנימית יש צלחת חלבון שנותנת צורה לגרעין. הממברנה החיצונית מחוברת ל-ER ונושאת ריבוזומים. הממברנה מחלחלת בנקבוביות גרעיניות שדרכן מתרחשת חילופי החומרים בין הגרעין לציטופלזמה. מספר הנקבוביות אינו קבוע ותלוי בגודל הגרעין ובפעילותו התפקודית.

■ פונקציות של המעטפת הגרעינית:הוא מפריד את הגרעין מהציטופלזמה של התא, מווסת את ההובלה של חומרים מהגרעין לציטופלזמה (RNA, תת-יחידות ריבוזום) ומהציטופלזמה לגרעין (חלבונים, שומנים, פחמימות, ATP, מים, יונים).

❖ כרומוזום- האברון החשוב ביותר של הגרעין, המכיל מולקולת DNA אחת בשילוב עם חלבונים ספציפיים, היסטונים וכמה חומרים אחרים, שרובם ממוקמים על פני הכרומוזום.

בהתאם לשלב של מחזור החיים של התא, כרומוזומים יכולים להיות בפנים שתי מדינות — מיואש וספירלי.

» במצב דיספיראלי, הכרומוזומים נמצאים בתקופה interphase מחזור התא, היוצרים חוטים בלתי נראים במיקרוסקופ אופטי, המהווים את הבסיס כרומטין .

■ ספירליזציה, המלווה בקיצור ודחיסה (פי 100-500) של גדילי DNA, מתרחשת בתהליך. חלוקת תא ; בעוד הכרומוזומים לקבל צורה קומפקטית. ולהיות גלוי במיקרוסקופ אופטי.

כרומטין- אחד המרכיבים של חומר גרעיני בתקופת הבין-פאזית, המבוסס על כרומוזומים לא מפותלים בצורה של רשת של גדילים דקים וארוכים של מולקולות DNA בשילוב עם היסטונים וחומרים אחרים (RNA, DNA פולימראז, ליפידים, מינרלים וכו'); מוכתם היטב בצבעים המשמשים בפרקטיקה היסטולוגית.

■ בכרומטין, חלקים של מולקולת ה-DNA מתפתלים סביב היסטונים ויוצרים נוקלאוזומים (הם נראים כמו חרוזים).

כרומטיד- זהו אלמנט מבני של הכרומוזום, שהוא חוט של מולקולת DNA בקומפלקס עם חלבונים, היסטונים וחומרים אחרים, המקופל שוב ושוב כמו סליל-על וארוז בצורה של גוף בצורת מוט.

■ במהלך ספירליזציה ואריזה, קטעים בודדים של DNA מתאימים באופן קבוע כך שנוצרות פסים רוחביים מתחלפים על הכרומטידים.

❖ מבנה הכרומוזום (איור 1.16). במצב ספירלי, הכרומוזום הוא מבנה בצורת מוט בגודל של כ-0.2-20 מיקרומטר, המורכב משתי כרומטידות ומחולק לשתי זרועות על ידי התכווצות ראשונית הנקראת צנטרומר. לכרומוזומים עשויה להיות התכווצות משנית המפרידה בין אזור הנקרא לוויין. לחלק מהכרומוזומים יש אזור ( מארגן גרעיני ), המקודד למבנה של RNA ריבוזומלי (rRNA).

סוגי כרומוזומיםבהתאם לצורתם: שוות-זרועות , פַּעַר (הצנטרומר מוסט מאמצע הכרומוזום) בצורת מוט (הצנטרומר קרוב לקצה הכרומוזום).

לאחר אנפאזה של מיטוזה ואנפאזה של מיוזה II, הכרומוזומים מורכבים מכרומיטיד אחד, ולאחר שכפול DNA (הכפלה) בשלב הסינתטי (S) של האינטרפאזה, הם מורכבים משתי כרומיטידות אחיות המחוברות זו לזו באזור הצנטרומר. במהלך חלוקת התא, microtubules ציר נצמדים לצנטרומר.

❖ פונקציות של כרומוזומים:
■ להכיל חומר גנטי - מולקולות DNA;
■ לבצע סינתזת DNA (עם הכפלת כרומוזומים בתקופת S של מחזור התא) ו-i-RNA;
■ לווסת סינתזת חלבון;
■ לשלוט בפעילות התא.

כרומוזומים הומולוגיים- כרומוזומים השייכים לאותו זוג, זהים בצורתם, בגודלם, במיקום הצנטרומרים, הנושאים את אותם גנים וקובעים את התפתחותן של אותן תכונות. כרומוזומים הומולוגיים יכולים להיות שונים באללים של הגנים שהם מכילים ולהחליף אזורים במהלך המיוזה (הצלבה).

אוטוזומיםכרומוזומים בתאים של אורגניזמים דו-ביתיים, זהים בזכרים ובנקבות מאותו המין (כולם כרומוזומים של תא למעט כרומוזומי המין).

כרומוזומי מין(אוֹ הטרוכרומוזומים ) הם כרומוזומים הנושאים גנים הקובעים את המין של אורגניזם חי.

סט דיפלואידי(מסומן 2p) - סט כרומוזומים סומטי תאים שבהם יש בכל כרומוזום הכרומוזום ההומולוגי המזווג שלו . האורגניזם מקבל את אחד הכרומוזומים של הקבוצה הדיפלואידית מהאב, את השני מהאם.

■ סט דיפלואיד בן אנוש מורכב מ-46 כרומוזומים (מתוכם 22 זוגות של כרומוזומים הומולוגיים ושני כרומוזומי מין: לנשים יש שני כרומוזומי X, לגברים יש כרומוזום X אחד וכרומוזום Y אחד).

סט הפלואידי(מסומן ב-1l) - יחיד סט כרומוזומים מִינִי תאים ( גמטות ), שבו הכרומוזומים אין להם כרומוזומים הומולוגיים מזווגים . הסט הפלואידי נוצר במהלך יצירת גמטות כתוצאה ממיוזה, כאשר רק אחד מכל זוג כרומוזומים הומולוגיים נכנס לגמטה.

קריוטיפ- זוהי קבוצה של מאפיינים מורפולוגיים כמותיים ואיכותיים קבועים האופייניים לכרומוזומים של תאים סומטיים של אורגניזמים ממין נתון (מספרם, גודלם וצורתם), שבאמצעותם ניתן לזהות קבוצה דיפלואידית של כרומוזומים באופן ייחודי.

גרעין- מעוגל, דחוס חזק, לא מוגבל

גוף ממברנה בגודל של 1-2 מיקרון. הגרעין מכיל נוקלאולי אחד או יותר. הגרעין נוצר סביב המארגנים הגרעיניים של מספר כרומוזומים הנמשכים זה לזה. במהלך החלוקה הגרעינית, הגרעינים נהרסים ומתהווים מחדש בתום החלוקה.

■ הרכב: חלבון 70-80%, RNA 10-15%, DNA 2-10%.
■ פונקציות: סינתזה של r-RNA ו-t-RNA; הרכבה של תת-יחידות ריבוזום.

קריופלזמה (אוֹ נוקלאופלזמה, קריולימפה, מוהל גרעיני ) היא מסה חסרת מבנה הממלאת את החלל שבין מבני הגרעין, שבתוכה טבולים כרומטין, נוקלאולי וגרגירים תוך-גרעיניים שונים. מכיל מים, נוקלאוטידים, חומצות אמינו, ATP, RNA וחלבוני אנזים.

פונקציות:מספק חיבורים של מבנים גרעיניים; משתתף בהובלת חומרים מהגרעין לציטופלזמה ומהציטופלזמה לגרעין; מסדיר את סינתזת ה-DNA במהלך השכפול, סינתזת ה-i-RNA במהלך השעתוק.

מאפיינים השוואתיים של תאים אוקריוטיים

תכונות של המבנה של תאים פרוקריוטים ואוקריוטים

הובלה של חומרים

הובלה של חומרים- זהו תהליך העברת החומרים הדרושים בכל הגוף, לתאים, בתוך התא ובתוך התא, וכן פינוי חומרי פסולת מהתא ומהגוף.

הובלה תוך תאית של חומרים מסופקת על ידי ההיאלופלזמה ו(בתאים איקריוטים) הרשת האנדופלזמית (ER), קומפלקס גולגי ומיקרוטובולים. הובלת חומרים יתואר בהמשך באתר זה.

שיטות הובלה של חומרים דרך ממברנות ביולוגיות:

■ הובלה פסיבית (אוסמוזה, דיפוזיה, דיפוזיה פסיבית),
■ הובלה פעילה,
■ אנדוציטוזיס,
■ אקוציטוזיס.

הובלה פסיביתאינו דורש אנרגיה ומתרחש לאורך השיפוע ריכוז, צפיפות או פוטנציאל אלקטרוכימי.

סְפִיגָה- זוהי חדירת מים (או ממס אחר) דרך קרום חצי חדיר מתמיסה פחות מרוכזת לתמיסה מרוכזת יותר.

ריכוך- חדירה חומרים על פני הממברנה לאורך השיפוע ריכוז (מאזור עם ריכוז גבוה יותר של חומר לאזור עם ריכוז נמוך יותר).

ריכוךמים ויונים מתבצעים בהשתתפות חלבוני ממברנה אינטגרליים עם נקבוביות (תעלות), דיפוזיה של חומרים מסיסים בשומן מתרחשת בהשתתפות שלב השומנים של הממברנה.

דיפוזיה הקלהדרך הממברנה מתרחשת בעזרת חלבוני נושאי ממברנה מיוחדים, ראה תמונה.

מעבר פעילדורש הוצאת אנרגיה המשתחררת במהלך פירוק ה-ATP, ומשמשת להובלת חומרים (יונים, חד-סוכרים, חומצות אמינו, נוקלאוטידים) לעומת שיפוע הריכוז או הפוטנציאל האלקטרוכימי שלהם. מבוצע על ידי חלבוני נשא מיוחדים פרמיאזות בעל תעלות יונים ויוצרים משאבות יונים .

אנדוציטוזיס- לכידה ועטיפה על ידי קרום התא של מקרומולקולות (חלבונים, חומצות גרעין וכו') וחלקיקי מזון מוצקים מיקרוסקופיים ( פגוציטוזיס ) או טיפות נוזל עם חומרים מומסים בתוכם ( פינוציטוזה ) וסוגרים אותם ב-vacuole של ממברנה, הנמשכת "לתוך התא. לאחר מכן, הוואקוול מתמזג עם הליזוזום, שהאנזימים שלו מפרקים את המולקולות של החומר הכלוא למונומרים.

אקסוציטוזיסהוא התהליך ההפוך של אנדוציטוזיס. באמצעות אקסוציטוזיס, התא מסיר מוצרים תוך-תאיים או שאריות לא מעוכלות סגורות ב-vacuoles או שלפוחיות.

הביולוגיה של התא באופן כללי ידועה לכולם מתכנית הלימודים בבית הספר. אנו מזמינים אותך להיזכר במה שלמדת פעם, כמו גם לגלות על זה משהו חדש. השם "תא" הוצע כבר ב-1665 על ידי האנגלי ר' הוק. עם זאת, רק במאה ה-19 החלו ללמוד אותו באופן שיטתי. מדענים התעניינו, בין היתר, בתפקיד התא בגוף. הם יכולים להיות חלק מאיברים ואורגניזמים רבים ושונים (ביצים, חיידקים, עצבים, אריתרוציטים) או להיות אורגניזמים עצמאיים (פרוטוזואה). למרות כל הגיוון שלהם, יש הרבה מן המשותף בתפקודים ובמבנה שלהם.

פונקציות התא

כולם שונים בצורה ולעתים קרובות בתפקוד. תאים של רקמות ואיברים של אורגניזם אחד יכולים גם להיות שונים למדי. עם זאת, הביולוגיה של התא מדגישה את הפונקציות הטבועות בכל הזנים שלהם. זה המקום שבו תמיד מתרחשת סינתזת חלבון. תהליך זה נשלט.תא שאינו מסנתז חלבונים מת בעצם. תא חי הוא תא שמרכיביו משתנים כל הזמן. עם זאת, המחלקות העיקריות של חומרים נשארות ללא שינוי.

כל התהליכים בתא מתבצעים באמצעות אנרגיה. אלה הם תזונה, נשימה, רבייה, חילוף חומרים. לכן, תא חי מאופיין בכך שחילופי אנרגיה מתרחשים בו כל הזמן. לכל אחד מהם יש תכונה חשובה ביותר - היכולת לאגור אנרגיה ולבזבז אותה. פונקציות אחרות כוללות חלוקה ועצבנות.

כל התאים החיים יכולים להגיב לשינויים כימיים או פיזיים בסביבתם. תכונה זו נקראת התרגשות או עצבנות. בתאים, כאשר נרגשים, קצב ההתפרקות של חומרים והביוסינתזה, הטמפרטורה וצריכת החמצן משתנה. במצב זה, הם מבצעים את הפונקציות המיוחדות להם.

מבנה התא

המבנה שלו מורכב למדי, אם כי הוא נחשב לצורת החיים הפשוטה ביותר במדע כמו ביולוגיה. תאים ממוקמים בחומר הבין תאי. הוא מספק להם נשימה, תזונה וחוזק מכני. הגרעין והציטופלזמה הם המרכיבים העיקריים של כל תא. כל אחד מהם מכוסה בקרום, שאלמנט הבניין עבורו הוא מולקולה. הביולוגיה קבעה כי הממברנה מורכבת ממולקולות רבות. הם מסודרים בכמה שכבות. הודות לממברנה, חומרים חודרים באופן סלקטיבי. בציטופלזמה נמצאים אברונים - המבנים הקטנים ביותר. אלה הם הרטיקולום האנדופלזמי, המיטוכונדריה, הריבוזומים, מרכז התא, קומפלקס גולגי, ליזוזומים. אתה תבין טוב יותר איך נראים תאים על ידי לימוד הציורים המוצגים במאמר זה.

קְרוּם

רשת אנדופלזמית

האורגנואיד הזה נקרא כך מכיוון שהוא ממוקם בחלק המרכזי של הציטופלזמה (מיוונית המילה "אנדון" מתורגמת ל"בפנים"). EPS היא מערכת מסועפת מאוד של שלפוחיות, צינוריות, צינוריות בצורות וגדלים שונים. הם מופרדים ממברנות.

ישנם שני סוגים של EPS. הראשון הוא גרגירי, המורכב ממיכלים וצינוריות, שעל פני השטח שלהם מנוקד גרגירים (גרגירים). הסוג השני של EPS הוא אגרנולרי, כלומר חלק. גראס הם ריבוזומים. באופן מוזר, EPS גרגירי נצפה בעיקר בתאים של עוברי בעלי חיים, בעוד שבצורות בוגרות הוא בדרך כלל גרגירי. ידוע כי ריבוזומים הם האתר של סינתזת חלבון בציטופלזמה. בהתבסס על כך, ניתן להניח כי EPS גרגירי מתרחש בעיקר בתאים בהם מתרחשת סינתזת חלבון פעילה. מאמינים שהרשת האגרנולרית מיוצגת בעיקר באותם תאים שבהם מתרחשת סינתזה של שומנים פעילים, כלומר, שומנים וחומרים דמויי שומן שונים.

שני סוגי ה-EPS לא רק לוקחים חלק בסינתזה של חומרים אורגניים. כאן החומרים הללו מצטברים ומועברים גם למקומות הדרושים. EPS מווסת גם את חילופי החומרים המתרחשים בין הסביבה לתא.

ריבוזומים

מיטוכונדריה

אברוני אנרגיה כוללים מיטוכונדריה (בתמונה למעלה) וכלורופלסטים. המיטוכונדריה הן תחנות הכוח המקוריות של כל תא. אצלם מופקת אנרגיה מחומרי הזנה. למיטוכונדריה יש צורה משתנה, אבל לרוב הם גרגירים או חוטים. מספרם וגודלם אינם קבועים. זה תלוי בפעילות התפקודית של תא מסוים.

אם ניקח בחשבון מיקרוגרף אלקטרונים, נוכל לראות שלמיטוכונדריה יש שתי ממברנות: פנימית וחיצונית. הפנימי יוצר יציאות (קריסטה) המכוסות באנזימים. בשל נוכחותם של cristae, פני השטח הכוללים של המיטוכונדריה גדלים. זה חשוב כדי שפעילות האנזימים תתקדם באופן פעיל.

במיטוכונדריה, מדענים מצאו ריבוזומים ו-DNA ספציפיים. זה מאפשר לאברונים הללו להתרבות בעצמם במהלך חלוקת התא.

כלורופלסטים

לגבי כלורופלסטים, בצורתו מדובר בדיסקה או בכדור עם קליפה כפולה (פנימית וחיצונית). בתוך האורגנואיד הזה יש גם ריבוזומים, DNA וגרנה - תצורות ממברנות מיוחדות הקשורות הן לממברנה הפנימית והן זו לזו. כלורופיל נמצא בקרומים של הגראן. הודות לו, האנרגיה של אור השמש מומרת לאנרגיה הכימית של אדנוזין טריפוספט (ATP). בכלורופלסטים הוא משמש לסינתזה של פחמימות (הנוצרות ממים ופחמן דו חמצני).

מסכים, אתה צריך לדעת את המידע שהוצג לעיל לא רק כדי לעבור מבחן ביולוגיה. התא הוא חומר הבניין המרכיב את גופנו. וכל הטבע החי הוא קבוצה מורכבת של תאים. כפי שאתה יכול לראות, יש להם מרכיבים רבים. במבט ראשון, נראה כי לימוד מבנה התא אינו משימה קלה. עם זאת, אם תסתכל, הנושא הזה לא כל כך מסובך. יש צורך לדעת את זה כדי להיות בקיא במדע כמו ביולוגיה. הרכב התא הוא אחד הנושאים הבסיסיים שלו.

כמעט כל האורגניזמים החיים מבוססים על היחידה הפשוטה ביותר - התא. אתה יכול למצוא תמונה של מערכת הביולוגית הזעירה הזו, כמו גם תשובות לשאלות המעניינות ביותר במאמר זה. מה המבנה והגודל של התא? אילו תפקידים הוא מבצע בגוף?

הכלוב הוא...

מדענים אינם יודעים את הזמן המדויק של הופעת התאים החיים הראשונים על הפלנטה שלנו. באוסטרליה נמצאו שרידיהם בני 3.5 מיליארד שנים. עם זאת, לא ניתן היה לקבוע במדויק את הביוגניות שלהם.

התא הוא היחידה הפשוטה ביותר במבנה של כמעט כל האורגניזמים החיים. החריגים היחידים הם וירוסים וויירואידים, שהם צורות חיים לא תאיות.

תא הוא מבנה שיכול להתקיים באופן אוטונומי ולשכפל את עצמו. הממדים שלו יכולים להיות שונים - מ 0.1 עד 100 מיקרון או יותר. עם זאת, ראוי לציין שגם ביציות מנוצות לא מופרות יכולות להיחשב כתאים. לפיכך, התא הגדול ביותר על פני כדור הארץ יכול להיחשב כביצת יען. בקוטר זה יכול להגיע ל-15 סנטימטרים.

המדע החוקר את מאפייני החיים ואת מבנה התא של הגוף נקרא ציטולוגיה (או ביולוגיה של התא).

גילוי וחקירה של התא

רוברט הוק הוא מדען אנגלי המוכר לכולנו מקורס בפיזיקה בבית הספר (הוא זה שגילה את חוק העיוות של גופים אלסטיים, שנקרא על שמו). בנוסף, זה היה זה שראה לראשונה תאים חיים, בוחן קטעים של עץ שעם דרך המיקרוסקופ שלו. הם הזכירו לו חלת דבש, אז הוא קרא להם תא, שפירושו "תא" באנגלית.

המבנה התאי של הצמחים אושר מאוחר יותר (בסוף המאה ה-17) על ידי חוקרים רבים. אבל תורת התא הורחבה לאורגניזמים של בעלי חיים רק בתחילת המאה ה-19. בערך באותו זמן, מדענים החלו להתעניין ברצינות בתוכן (מבנה) של תאים.

מיקרוסקופי אור רבי עוצמה אפשרו לבחון את התא ואת מבנהו לפרטי פרטים. הם עדיין נשארים הכלי העיקרי בחקר המערכות הללו. והופעת מיקרוסקופים אלקטרונים במאה הקודמת איפשרה לביולוגים לחקור את המבנה האולטרה של תאים. בין שיטות המחקר שלהם, אפשר לפרט גם שיטות ביוכימיות, אנליטיות והכנה. אתה יכול גם לגלות איך נראה תא חי - התמונה ניתנת במאמר.

מבנה כימי של התא

התא מכיל חומרים רבים ושונים:

• אורגנוגנים;
• מאקרו-נוטריינטים;
• מיקרו-ואולטרה-מיקרו-אלמנטים;
• מים.

כ-98% מההרכב הכימי של התא הם מה שנקרא אורגנוגנים (פחמן, חמצן, מימן וחנקן), 2% נוספים הם מאקרו-נוטריינטים (מגנזיום, ברזל, סידן ואחרים). מיקרו-ואולטרה-מיקרואלמנטים (אבץ, מנגן, אורניום, יוד וכו') - לא יותר מ-0.01% מהתא כולו.

פרוקריוטים ואיקריוטים: ההבדלים העיקריים

בהתבסס על המאפיינים של מבנה התא, כל היצורים החיים על פני כדור הארץ מחולקים לשתי ממלכות:

• פרוקריוטים הם אורגניזמים פרימיטיביים יותר שהתפתחו;
• אוקריוטים - אורגניזמים שגרעין התא שלהם נוצר במלואו (גוף האדם שייך גם לאאוקריוטים).

ההבדלים העיקריים בין תאים איקריוטים לפרוקריוטים:

• גדלים גדולים יותר (10-100 מיקרון);
• שיטת החלוקה (מיוזה או מיטוזה);
• סוג ריבוזום (80S-ריבוזומים);
• סוג של דגלים (בתאי אורגניזמים אוקריוטיים, דגלים מורכבים ממיקרוטובולים המוקפים בממברנה).

מבנה תא אוקריוטי

המבנה של תא איקריוטי כולל את האברונים הבאים:

• הליבה;
• ציטופלזמה;
• מערכת גולג'י;
• ליזוזומים;
• צנטריולים;
• מיטוכונדריה;
• ריבוזומים;
• שלפוחיות.

הגרעין הוא האלמנט המבני העיקרי של התא האוקריוטי. בו מאוחסן כל המידע הגנטי על אורגניזם מסוים (במולקולות DNA).

ציטופלזמה היא חומר מיוחד המכיל את הגרעין ואת כל שאר האברונים. הודות לרשת מיוחדת של מיקרוטובולים, היא מבטיחה תנועה של חומרים בתוך התא.

מנגנון גולגי הוא מערכת של מיכלים שטוחים שבהם חלבונים מתבגרים כל הזמן.

ליזוזומים הם גופים קטנים עם קרום אחד, שתפקידו העיקרי הוא פירוק אברוני תאים בודדים.

ריבוזומים הם אברונים אולטרה-מיקרוסקופיים אוניברסליים, שמטרתם סינתזה של חלבונים.

המיטוכונדריה הן מעין תאי "אור", כמו גם מקור האנרגיה העיקרי שלה.

פונקציות בסיסיות של התא

התא של אורגניזם חי נועד לבצע מספר פונקציות חשובות המבטיחות את הפעילות החיונית של האורגניזם הזה.

התפקיד החשוב ביותר של התא הוא חילוף החומרים. אז היא מפרקת חומרים מורכבים, הופכת אותם לפשוטים, וגם מסנתזת תרכובות מורכבות יותר.

בנוסף, כל התאים מסוגלים להגיב לגירויים חיצוניים (טמפרטורה, אור וכדומה). לרובם יש גם יכולת להתחדש (ריפוי עצמי) באמצעות ביקוע.

תאי עצב יכולים גם להגיב לגירויים חיצוניים באמצעות יצירת דחפים ביו-חשמליים.

כל הפונקציות הנ"ל של התא מבטיחות את הפעילות החיונית של האורגניזם.

סיכום

אז, תא הוא מערכת החיים היסודית הקטנה ביותר, שהיא היחידה הבסיסית במבנה של כל אורגניזם (חי, צמח, חיידקים). במבנה שלו מבדילים את הגרעין והציטופלזמה, המכילה את כל האברונים (מבנים תאיים). כל אחד מהם מבצע את הפונקציות הספציפיות שלו.

גודל התא משתנה מאוד - בין 0.1 ל-100 מיקרומטר. תכונות המבנה והפעילות החיונית של תאים נלמדות על ידי מדע מיוחד - ציטולוגיה.

תאי הגוף שלנו מגוונים במבנה ובתפקוד. תאי דם, עצם, עצבים, שרירים ורקמות אחרות חיצונית ופנימית שונות מאוד. עם זאת, כמעט לכולם יש תכונות משותפות האופייניות לתאי בעלי חיים.

ארגון הממברנה של התא

הממברנה נמצאת בליבת התא האנושי. הוא, כמו קונסטרוקטור, יוצר את אברוני הממברנה של התא ואת הממברנה הגרעינית, וגם מגביל את כל נפח התא.

הממברנה בנויה משכבה כפולה של שומנים. מהחלק החיצוני של התא, מולקולות חלבון מונחות בפסיפס על שומנים.

חדירות סלקטיבית היא המאפיין העיקרי של הממברנה. זה אומר שחלק מהחומרים עוברים דרך הממברנה, בעוד שאחרים לא.

אורז. 1. סכימה של מבנה הממברנה הציטופלזמית.

פונקציות של הממברנה הציטופלזמית:

• מָגֵן;
• ויסות חילוף החומרים בין התא לסביבה;
• שמירה על צורת התאים.

ציטופלזמה

הציטופלזמה היא המדיום הנוזלי של התא. אברונים ותכלילים ממוקמים בציטופלזמה.

4 המאמרים המוביליםשקרא יחד עם זה

תפקידי הציטופלזמה:

• מיכל מים לתגובות כימיות;
• מאחד את כל חלקי התא ומספק אינטראקציה ביניהם.

אורז. 2. סכימה של מבנה תא אנושי.

אברונים

• רטיקולום אנדופלזמי (ER)

מערכת התעלות החודרת לציטופלזמה. משתתף בחילוף החומרים של חלבונים ושומנים.

• מערכת גולג'י

ממוקם סביב הליבה, זה נראה כמו טנקים שטוחים. תפקיד: העברה, מיון והצטברות חלבונים, שומנים ופוליסכרידים וכן יצירת ליזוזומים.

• ליזוזומים

הם נראים כמו בועות. הם מכילים אנזימי עיכול ומבצעים תפקידי הגנה ועיכול.

• מיטוכונדריה

סנתז ATP, חומר המהווה מקור אנרגיה.

• ריבוזומים

בצע סינתזת חלבון.

• הליבה

רכיבים עיקריים:

• ממברנה גרעינית;
• גרעין;
• קריופלזמה;
• כרומוזומים.

הממברנה הגרעינית מפרידה את הגרעין מהציטופלזמה. מיץ גרעיני (קריופלזמה) הוא הסביבה הפנימית הנוזלית של הגרעין.

מספר הכרומוזומים אינו מעיד על רמת הארגון של המין. אז לאדם יש 46 כרומוזומים, לשימפנזה יש 48, לכלב יש 78, לתרנגול הודו יש 82, לארנב יש 44 ולחתול יש 38.

פונקציות ליבה:

• שימור מידע תורשתי על התא;
• העברת מידע תורשתי לתאי בת במהלך חלוקה;
• יישום מידע תורשתי באמצעות סינתזה של חלבונים האופייניים לתא זה.

אברונים למטרות מיוחדות

אלו הם אברונים שאינם אופייניים לכל התאים האנושיים, אלא לתאים של רקמות בודדות או קבוצות תאים. לדוגמה:

• דגלים של תאי נבט זכריים , מתן תנועתם;
• מיופיברילים של תאי שריר , מתן הפחתה שלהם;
• נוירופיברילים של תאי עצב - חוטים המבטיחים העברת דחף עצבי;
• קולטני אור עיניים וכו'.

תכלילים

תכלילים הם חומרים שונים הנמצאים באופן זמני או קבוע בתא. זֶה:

• תכלילים של פיגמנט שנותנים צבע (לדוגמה, מלנין - פיגמנט חום המגן מפני קרניים אולטרה סגולות);
• תכלילים טרופיים , שהם מאגר אנרגיה;
• תכלילים מפרשים ממוקם בתאי הבלוטות;
• תכלילים של הפרשות , למשל, טיפות זיעה בתאי בלוטת הזיעה.

. סך הדירוגים שהתקבלו: 317.