שלח את העבודה הטובה שלך במאגר הידע הוא פשוט. השתמש בטופס למטה

עבודה טובהלאתר">

סטודנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ובעבודתם יהיו אסירי תודה לכם מאוד.

מבוא

1. מבנה ותפקודים של מרכיבי התא

2. מחזור מיטוטי. גורמים המשפיעים על פעילות מיטוטית

3. ביקורת על רעיונות על מוות מחלות תורשתיות

סִפְרוּת

מבוא

הכלוב התגלה במחצית השנייה של המאה ה-17. חקר התא התפתח חזק במיוחד במחצית השנייה של המאה ה-19 בקשר עם הבריאה תורת התא. רמת סלולרהמחקר הפך לעיקרון המנחה של החשובים ביותר דיסציפלינות ביולוגיות. בביולוגיה התגבש מדור חדש - ציטולוגיה. מושא המחקר של ציטולוגיה הוא תאים של אורגניזמים רב-תאיים, כמו גם אורגניזמים שגופם מיוצג על ידי תא בודד. ציטולוגיה חוקרת את המבנה, ההרכב הכימי, דרכי הרבייה שלהם, תכונות הסתגלות. במאמר זה יישקלו המבנה והתפקודים של מרכיבי התא.

מיטוזיס היא חלוקת תאים עקיפה, וכתוצאה מכך התא המקורי מוליד שניים חדשים עם אותה מערכת גנים בדיוק. מחזור מיטוטי - אוסף של תהליכים, כתוצאה מהם נוצרים שני תאים חדשים מתא אחד, הוא מכסה את תקופת המיטוזה וחלק מהאינטרפאז. מטרת עבודתנו בנושא זה תהיה גם לנתח את הגורמים המשפיעים על הפעילות המיטוטית.

תורשה היא תכונה בסיסית של כל היצורים החיים, הטמונה בעובדה שכל היצורים החיים מסוגלים לאגור מידע על המבנה שלהם ולהעביר מידע זה לדורות אחרים. האנושות עברה דרך ארוכה דרך קשהלהבין נכון את הסיבות וחוקי התורשה. מטרת עבודתנו בהיבט התורשה תהיה לשקול את הביקורת על רעיונות על מוות של מחלות תורשתיות, הרלוונטית במיוחד למחקר הרפואי של ימינו.

1. מבנה ותפקודים של מרכיבי התא

הבסיס התיאורטי של הציטולוגיה הוא התיאוריה התאית. תיאוריית התאים נוסחה בשנת 1838 על ידי T. Schwann, למרות ששתי ההוראות הראשונות של תיאוריית התאים שייכות ל-M. Schleiden, שחקר תאי צמחים. T. Schwann, מומחה ידוע במבנה של תאי בעלי חיים, בשנת 1838, בהתבסס על נתוני עבודותיו של מ. שליידן ותוצאות מחקריו שלו, הסיק את המסקנות הבאות:

התא הוא הקטן ביותר יחידה מבניתאורגניזם חי.

תאים נוצרים כתוצאה מפעילותם של אורגניזמים חיים.

לתאי בעלי חיים וצמחים יש יותר קווי דמיון מאשר הבדלים.

התאים של אורגניזמים רב-תאיים קשורים זה בזה מבחינה מבנית ותפקודית.

המשך לימוד המבנה ופעילות החיים אפשרו ללמוד עליו רבות. הדבר התאפשר על ידי השלמות של טכניקות מיקרוסקופיות, שיטות מחקר והגעתם של חוקרים מוכשרים רבים בתחום הציטולוגיה. מבנה הגרעין נחקר בפירוט, בוצע ניתוח ציטולוגי של תהליכים ביולוגיים חשובים כמו מיטוזה, מיוזה והפריה. מבנה המיקרו של התא עצמו נודע. אברוני התא התגלו ותארו. תכנית מחקרים ציטולוגייםהמאה ה-20 קבעה את המשימה להבהיר ולהבדיל בצורה מדויקת יותר את תכונות התא. מכאן תשומת - לב מיוחדתהחלו להינתן לחקר ההרכב הכימי של התא ומנגנון הספיגה של חומרים על ידי סביבת התא.

כל המחקרים הללו אפשרו להכפיל ולהרחיב את הוראות תורת התאים, שעיקריה נראות כיום כך:

התא הוא היחידה הבסיסית והמבנית של כל האורגניזמים החיים.

תאים נוצרים רק מתאים כתוצאה מחלוקה.

התאים של כל האורגניזמים דומים במבנה, תרכובת כימית, תפקודים פיזיולוגיים בסיסיים.

התאים של אורגניזמים רב-תאיים יוצרים קומפלקס פונקציונלי אחד.

ניתן לחלק את התאים של כל היצורים החיים על פני כדור הארץ לשניים באופן בסיסי סוגים שונים: גרעיני (אוקריוטי) ולא גרעיני (פרוקריוטי). תאים פרוקריוטיים הם העתיקים ביותר על הפלנטה שלנו, אלו הם תאים של חיידקים ואצות כחולות-ירקות. הם מאופיינים בתכונות הבאות:

היעדר ליבה.

נוכחות של DNA מעגלי.

חזרה מרובה על אותם גנים ב-DNA.

היעדר אברוני תאים המתחלקים בעצמם: צנטריולים, מיטוכונדריה, פלסטידים.

חלוקת תאים על ידי אמיטוזיס (חלוקה ישירה).

צמחים, פטריות ובעלי חיים נוצרים מתאי אוקריוטים. הם הופיעו מאוחר יותר מאשר פרוקריוטים. הם מאופיינים בסימנים כגון:

נוכחות של גרעין, שבו מולקולות DNA נמצאות תמיד. חלק מהתאים מאבדים את הגרעין שלהם בפעם השנייה (אריתרוציטים וטסיות דם של יונקים).

DNA הוא תמיד בצורה של גדיל אחד או יותר, פתוח בקצוות.

גנים בכל מולקולת DNA, ככלל, אינם חוזרים על עצמם.

לתאים יש תמיד אברונים המתחלקים בעצמם, שיש להם מולקולות DNA משלהם: צנטרולים, מיטוכונדריה, פלסטידים. האחרונים נמצאים רק בתאי צמחים.

חלוקת תאים על ידי מיטוזה (חלוקה עקיפה), כתוצאה מכך כל הגנים מתפזרים באופן שווה בין תאים חדשים.

תאים אאוקריוטיים גדולים בעשרות ומאות מונים מהתאים הפרוקריוטים.

הבה נבחן ביתר פירוט את המבנה של תא איקריוטי.

לתא יש ממברנה, ציטופלזמה וגרעין.

קרום הוא אברון תא בעל מבנה של ארבע שכבות. השכבות החיצוניות והפנימיות הן חלבוניות. ביניהם מונחות שתי שכבות של חומרים דמויי שומן - ליפואידים. לאחד הקצוות של מולקולת הליפואיד יש תכונות הידרופוביות מוגדרות היטב. בממברנה, כל הליפואידים ממוקמים בצורה כזו שכל שכבה מכוונת בכיוון ההפוך מהשנייה עם הקצוות ההידרופוביים שלה. IN מקומות שוניםלממברנת התא יש מולקולות חלבון גדולות מיוחדות שתופסות את כל עוביו. הקרומים של תאים רבים מכוסים מבחוץ בקליפות הגנה נוספות, המורכבות מפחמימות (לדוגמה, מתאית בתאי צמחים) או מחומרים מורכבים - גלוקופרוטאינים (הגלעין של ריסים ופלפלטים). בריאות התא, משך חייו תלוי במידה רבה במצב הממברנה.

חדירות מלאה למים. הממברנה תמיד מכניסה מים לתא או החוצה, תלוי היכן ריכוז המים גדול יותר. תנועה זו של חומר מאזור בריכוז גבוה לאזור בריכוז נמוך יותר נקראת דיפוזיה. פיזור של חומר אינו דורש אנרגיה.

מוליכות סלקטיבית של מומסים:

חלקיקים בעלי מטען שלילי חודרים את הממברנה מהר יותר ובקלות רבה יותר.

חומרים מסיסים בשומנים חודרים לממברנה ביתר קלות מאשר חומרים מסיסים במים.

מולקולות קטנות חודרות את הממברנה בקלות רבה יותר מאשר גדולות.

הובלה פעילה של חומרים. חלק מהחומרים מסוגלים לחדור לממברנה בכיוון המנוגד לדיפוזיה שלהם, כלומר ממקום של נמוך למקום עם יותר ריכוז גבוה. על ידי הובלה פעילה, עודפי נתרן, מימן וכלור מוסרים כל הזמן מהתא. ופוספטים, גלוקוז, חומצות אמינו, להיפך, חודרים באופן פעיל לתוך הציטופלזמה. הובלה פעילה קשורה תמיד להוצאת אנרגיה.

הממברנה משוחזרת באופן קבוע כתוצאה מעבודתם של אברונים מיוחדים המסנתזים ואקואולים של הממברנה. ממברנות רבות לא מצופים קונכיות צפופות, מסוגלים ליצור יציאות זמניות הנקראות פסאודופודיה (פסאודופודיה).

פונקציות ממברנה:

פגוציטוזיס היא לכידה של חלקיקים מוצקים של מזון על ידי פסאודופודים. כתוצאה מכך, נוצר ואקוול עיכול, צף בציטופלזמה.

פינוציטוזה היא ספיגה של מומסים.

מָגֵן. הממברנה מגינה על התא מפני חדירת חומרים זרים ומסוכנים לתוכו.

מערכת הנשימה. חמצן חודר לתא דרך הממברנה ופחמן דו חמצני משתחרר.

הומיאוסטטי. הומאוסטזיס היא היכולת לשמור על הרכב קבוע יחסית. בשל תכונותיו (ספיגה סלקטיבית של חומרים והובלה פעילה), הממברנה מספקת לתא קביעות של הרכבו.

אינטגרטיבי. תאים מתקשרים זה עם זה באמצעות ממברנות. דרך הממברנה, תא אחד יכול להעביר מידע שונה לתא אחר. מידע זה יכול להיות מועבר הן בעזרת דחפים חשמליים והן בעזרת חומרים כימיים(הורמונים, מתווכים).

ציטופלזמה - מוהל תאים, נוזל תא. הוא מכיל מים, חומרים אנאורגניים ואורגניים המומסים בו, וכן מבנים נפרדים שונים הנקראים אברונים:

ריבוזומים הם אברוני תאים המורכבים משני חלקיקים, גדולים וקטנים. כל חלקיק נוצר על ידי חלבונים ורנ"א ריבוזומלי. ריבוזומים מבצעים סינתזת חלבון. מסונתז בגרעין.

הרטיקולום האנדופלזמי (ER) הוא אברון קרום של תא, המייצג תעלות וחללים רבים ממברנות, הדומים במבנה לממברנת התא. לפי המבנה והתפקודים הוא מתחלק לשני סוגים: ER מחוספס - מכיל ריבוזומים על פני השטח ומהווה את האתר של סינתזת חלבון; חלק ER - אינו מכיל ריבוזומים, מהווה אתר לסינתזה של פחמימות, ליפואידים ושומנים. בחוץ, ER נמצא במגע עם קרום התא, בפנים - עם הממברנה הגרעינית.

מנגנון גולגי ממוקם ברשת האנדופלזמית. בעל מבנה ממברנה. זה נראה כמו מקבץ של שקיות רבות, חללים, ואקוולים. מבצע פונקציות רבות:

מביא חלבונים לצורת העבודה הסופית, חלק מהחלבונים לגדולים מתחמי חלבון, מחבר את יוני המתכת הדרושים לחלבונים מסוימים.

יוצר שלפוחיות ממברנות, אשר עוזבות את קומפלקס גולגי, או משחזרות את קרום התא או הופכות לליזוזומים.

ליזוזומים הם אברוני ממברנה של התא, המייצגים שלפוחיות מיקרוסקופיות מלאות באנזימי עיכול. הם מבצעים פונקציות עיכול והגנה. הם יכולים להיצמד יחד עם ואקוול העיכול, לשפוך לתוכו אנזימי עיכול. במגע של תא עם חומר זר או עם תא זר, הליזוזומים נצמדים לממברנת התא ומשחררים את האנזימים שלהם מחוץ לתא. אנזימים ליזוזומים עשויים להיות מעורבים גם במוות תאי מתוכנת.

מיטוכונדריה הם אברונים קרומיים המתחלקים מעצמם. הם נוצרים על ידי שתי שכבות של ממברנות: חלקה חיצונית ופנימית, עם שפעים רבים בתוך המיטוכונדריה. צמחים כאלה של הממברנה הפנימית נקראים cristae. בהם מתרחש תהליך החמצון של חומצת חלב, וכתוצאה מכך משתחררת אנרגיה, הנאגרת בצורה של ATP (זרחון חמצוני). לכן, התפקיד החשוב ביותר של המיטוכונדריה הוא אנרגיה. למיטוכונדריה יש מולקולות DNA משלהן, שאינן שונות במבנה מה-DNA של חיידקים. מיטוכונדריה, כמו חיידקים, מתרבים בחלוקה ישירה.

פלסטידים הם אברוני תאים מתחלקים עצמיים קרומיים. שלא כמו כל האברונים שנדונו לעיל, פלסטידים נמצאים רק בתאי צמחים. במבנה, הם דומים למיטוכונדריה: הם נוצרים על ידי שני ממברנות, חלקים חיצוניים ופנימיים, ויוצרים שפעים שטוחים רבים - thylakoids. כל התילקואידים מוערמים כמו ערימות של מטבעות. כל מחסנית נקראת פן. בין הגרנה נמצא הנוזל הפנימי של הפלסטיד הנקרא סטרומה. הוא מכיל DNA משלו, המבנה הדומה לזה של חיידקים. פלסטידים מתרבים כמו חיידקים על ידי חלוקה ישירה.

Centrioles הם אברונים המתחלקים בעצמם בתאי בעלי חיים ובחלקם צמחים נמוכים יותר. כל צנטרול מורכב מגליל חלול קצר, שקירותיו נוצרים על ידי מיקרוטובולים הממוקמים לאורך ציר הגליל. Centrioles מכילים חלבונים וכמות קטנה של RNA. לתא יש שני זוגות של צנטריולים.

2. מחזור מיטוטי. גורמים המשפיעים על פעילות מיטוטית

מחזור מיטוטי, מכלול תהליכים, כתוצאה מהם נוצרים שני תאים חדשים מתא אחד. המחזור המיטוטי מכסה את תקופת המיטוזה וחלק מהשלב הבין-פאזי. - התקופה שבין החלוקה, שבה מתרחשת ההכנה למיטוזה הבאה. המחזור המיטוטי הוא חלק ממחזור החיים של התא; באוכלוסיות תאים המתחלקות במהירות (לדוגמה, בבלסטומרים של ביצה מתרסקת), המחזור המיטוטי כמעט עולה בקנה אחד עם מעגל החייםתאים.

מיטוזיס היא חלוקת תאים עקיפה, וכתוצאה מכך התא המקורי מוליד שניים חדשים עם אותה מערכת גנים בדיוק.

מיטוזה נמשכת 1-2 שעות ומתמשכת בארבעה שלבים, שבהם הראשון והאחרון הם הארוכים ביותר.

שלבים של מיטוזה.

פרופאזה. יש עיבוי של חוטי כרומטין, כלומר, האריזה שלהם. נוצרים כרומוזומים מעובים, הנראים בבירור במיקרוסקופ אור (עם גוון מיוחד). סינתזה של RNA וחלבונים מסתיימת. מעטפת הגרעין נהרסת. הציר נוצר.

מטאפאזה. כל הכרומוזומים נעים למרכז התא, הממוקם לאורך קו המשווה שלו. כל כרומוזום מורכב משתי כרומטידות בת מוגדרות היטב הנוצרות על ידי DNA של הבת הנובעת משכפול של האם. כל זוג כרומטידות בת מחוברות זו לזו באמצעות יירוט דק הנקרא צנטרומר. זהו קטע של DNA אימהי שבו עדיין לא התרחשה שכפול מחדש. לכל צנטרומר מחובר חוט ציר משלו.

אנפאזה. כרומטידות בת נפרדות זו מזו כתוצאה משכפול צנטרומר ומתפצלות במהירות לקטבים מנוגדים של התא. כעת לכל קוטב יש סט כרומטידות משלו. שתי הקבוצות הללו מכילות את אותם גנים, שכן כל כרומטידות הבת שנוצרו במהלך השכפול של ה-DNA האימהי הן עותקים זו של זו.

טלופאז. בקטבים, תאי הכרומטידים מתפתלים לחוטי כרומטין. הסינתזה של RNA וחלבונים מתחדשת. סביב כל קבוצה של כרומטידות בת, נוצרות מעטפות גרעיניות משלהן. הכלוב כרוך לאורך קו המשווה. נוצרים שני תאים חדשים.

כתוצאה מחלוקה מיטוטית, שני תאים זהים מבחינה גנטית לחלוטין. זה אפשרי רק באמצעות שני תהליכים:

שכפול DNA מבוסס על עקרון ההשלמה.

ההתפצלות של כל זוג כרומטידות בת לתאים חדשים.

חלוקת תאים מיטוטיים מתרחשת:

בְּ- רבייה א-מיניתצמחים פטריות ובעלי חיים,

בהתפתחות העוברית והפוסט-עוברית של כל האורגניזמים הרב-תאיים מביצית מופרית,

במהלך ריפוי פצעים, היווצרות תאי דם, צמיחת תאי העור ואפיתל המעי ותהליכים נוספים.

כתוצאה מהקרנה של מספר רב מאוד של תאים מאותו סוג, נמצא כי בעת חשיפה ל סוגים שוניםקרינה, משך העיכוב הפיך של חלוקת התאים ואחוז התאים בהם החלוקה הופסקה לחלוטין עולה עם הגדלת מינון הקרינה. עם עלייה במינון הקרינה, מספר גדל והולך של תאים מאבדים את יכולתם להתרבות, או לפחות הם מפסיקים זמנית להתחלק. אחד האינדיקטורים להפרה של יכולת זו של תאים להתרבות בתאי חד-תאיים וגם בתאי רקמה אורגניזמים גבוהים יותרהיא הופעתן של צורות תאים ענקיות.

חלק מהשינויים הקרינה-ביוכימיים מופיעים כבר לאחר חשיפה למינונים נמוכים יחסית, שינויים אחרים מתרחשים רק כתוצאה מחשיפה לבינוני או מינונים גבוהיםקְרִינָה. בין ההפרעות המטבוליות המתרחשות בעת חשיפה ל קרינה מייננת, מלכתחילה יש לשים את ההפרה של המצע הרגיש ביותר לרדיו - חומצות גרעין. פגיעה בקרינהבצורה של עיכוב של סינתזה של חומצות גרעין לא יכול להיחשב כגורם ישיר לעיכוב של חלוקת תאים או קרע של כרומוזומים, אשר יכול להוביל להפרעות מורפולוגיות גס שלהם, שנקבעו במהלך מיטוזות לאחר הקרנה. הפרות של סוגים אחרים של חילוף חומרים, כמו חילוף חומרים של פחמימות, נותנות את הזכות לדבר על רגישות הרדיו הנמוכה מאוד שלו. שינויים חילוף חומרים של פחמימותלאחר הקרנה, בפרט העיכוב של גליקוליזה אנאירובית, הופך בולט, ככלל, רק לאחר חשיפה למינונים בסדר גודל של 5000-20000 r.; הפרה של הנשימה התאית נצפית בדרך כלל כתוצאה מחשיפה למינונים גדולים עוד יותר - מ-20,000 עד 100,000 r.

כאשר נחשפים למינונים נמוכים של קרינה, נצפה עיכוב חלוקת התאים. בְּ מנות גדולותתאים מאבדים לבסוף את יכולתם להתרבות. עיכוב זמני של מיטוזה וסטריליות מוחלטת אינם יכולים לנבוע ממנגנון יחיד, למרות העובדה ששתי התופעות הללו במבט ראשון עשויות להיראות די קשורות.

מאיכות הקרינה, למעט שינויים תפקודיים, תלוי גם סוגים מסוימיםסטיות כרומוזום קרן. באוכלוסיות תאים עם חלוקת תאים מיטוטיים, לאחר הקרנה, מציינים תחילה עלייה קצרת טווח בתדירות המיטוזה ולאחר מכן ירידה לערך מינימלי מסוים.

סוגים מסוימים של שינויים כרומוזומליים אופייניים להשפעות הראשוניות והמשניות של הקרינה.

מנגנון השינויים הכרומוזומליים בהשפעות הראשוניות והמשניות שונה. שינויים כרומוזומליים האופייניים להשפעה הראשונית מתרחשים בעיקר באותם תאים שהייתה להם פעילות מיטוטית בזמן ההקרנה והיו בשלב המטאפאזה. מספר מסוים מהתאים הללו מציגים מיטוזות, שתדירותן פוחתת כתוצאה מהקרנה. בתאים אחרים המתחלקים באופן מיטוטי שהגיעו או עברו את שלב המטאפאזה, מיטוזות נמשכות, אך בקצב איטי יותר.

קרינה מסוימת קשורה לחלוקת תאים (מיטוזה), אשר התגלתה ונמדדה על ידי A.G. גורביץ'. הוא קרא לזה "מיטוגנטי". נמצא שאם תאים אחרים נופלים תחת קרינה זו, אזי המיטוזה שלהם גוברת, כלומר, הצמיחה שלהם מעוררת.

3. ביקורת על רעיונות על מוות של מחלות תורשתיות

עד לא מזמן, גם בקרב הרופאים, שלטה הדעה לגבי מוות של מחלות תורשתיות, חוסר האפשרות למניעה וטיפול בהן. כיום, לחלק מהמחלות, כבר נמצאו שיטות טיפול. פנילקטונוריה מופיעה בממוצע בכל אחד מ-10 אלף יילודים. כתוצאה מהיעדר בגוף של אנזים השולט על הפיכת חומצת האמינו פנילאלנין לטירוזין, ריכוז הפנילאלנין עולה פי עשרה. חלק ממנו מופרש בשתן, והשאר הופך לחומצות פנילפירובית, פנילאצטית, פניל-לקטית וחומרים נוספים. זה גורם למספר משניות שינויים ביוכימייםמה שגורם לפגיעה בהתבגרות המוחית. סטיות ב התפתחות נפשיתהילד מורגש רק לאחר גיל 6 חודשים. רוב הילדים עם פנילקטונוריה גדלו עם מוגבלות שכלית. עכשיו הפרעה מטבולית כזו מסולקת על ידי דיאטה נטולת חלבונים, שבה הילד עד גיל 6-8. חומרי חלבון ניתנים רק בצורה של תכשירים מיוחדים שמהם הוסר פנילאלנין. אבחון המחלה הוא די פשוט: הוא מבוסס על תגובה איכותית חיובית של שתן עם חומצה פנילפירובית.

מחלה תורשתית נוספת - גלקטוזמיה - מתבטאת לרוב כבר בימים הראשונים לחייו של הילד עם הקאות, עייפות חמורה, יתר לחץ דם, צהבת ועוויתות. אם המחלה מתפתחת בהדרגה, התסמינים העיקריים מתגלים מעט מאוחר יותר. אלה כוללים קטרקט, פיגור שכליונזק כרוני לכבד - הפטיטיס. לחולים יש רמות גבוהות של גלקטוז ( סוכר חלב), ורמות הגלוקוז מופחתות. אם האבחנה נעשית בזמן ומוצרי חלב אינם נכללים בתזונה של הילד, התפתחות הילד תקינה.

הבאנו רק שתי דוגמאות. יש עוד הרבה מחלות תורשתיות. לפי נתוני ארגון הבריאות העולמי, כ-4% מהילודים סובלים מפגמים גנטיים מסוימים. אבל אליהם יש צורך להוסיף את אותם ילדים שבהם המחלה לא מופיעה מיד לאחר הלידה, אלא בגיל מאוחר יותר. לכן, המשך הפיתוח של הגנטיקה הרפואית, הפצת הידע הגנטי לא רק בקרב רופאים, אלא גם בקרב האוכלוסייה היא משימה חשובה. לא ייעוד אלוהי, אבל סיבות אמיתיותעומדים בבסיס כל סוג של פתולוגיה תורשתית. המאבק במחלות אלו מתבצע בשתי דרכים. הדרך הראשונה היא שינוי תכליתי בתנאי הסביבה, מה שהופך את התפתחות המחלה לבלתי אפשרית. השני הוא מניעה באמצעות ייעוץ גנטי רפואי של האוכלוסייה.

הפרעות מטבוליות תורשתיות מתוקנות דיאטה מיוחדת: סילוק חומרים בלתי ניתנים לעיכול על ידי הגוף מהמזון או להיפך, הכנסת חומרים חסרים. פגמים רבים של איברי הדיבור, השמיעה, הראייה מתוקנים בניתוח. לא לדעת סיבות אמיתיותלידת ילדים עם עיוותים מולדים, אנשים ראו בכך לעתים קרובות "עונשו של אלוהים על חטאים" או מבשר על אסונות חמורים. J. W. Ballantyne, ב-The Teratological Records of the Chaldeans (1894), נותן דוגמאות פרשנויות שונותותחזיות הקשורות ללידת עיוותים: "אם אישה כלשהי תלד ילד שאין לו נחיריים, האסון יאיים על המדינה, ובית בעלה ייהרס. אם אישה תלד ילד שאין לו ילד. אף צרה תבוא על הארץ ובעל הבית ימות אם אישה תלד ילד שאין לו פין בעל הבית יקח יבול עשיר מהשדות אם אישה תלד לילד שמינו אינו מצויין בבירור, יבואו על המדינה אסונות ואסון, ובעלה ילווה בצער".

במקור נוירוזות ו פסיכוזות ריאקטיביותלשחק תפקיד מרכזי טראומה נפשיתשלפעמים רק מעוררים נטייה תורשתיתלמחלה. במקור מחלת נפשהשילוב משחק תפקיד גורמים סיבתייםעם מאפיינים אישייםאדם. לדוגמה, לא כל האנשים הסובלים מעגבת מפתחים פסיכוזה עגבת, ורק מספר קטן של חולים עם טרשת עורקים מוחית מפתחים דמנציה או פסיכוזה הזיה-הזויה.

כיום, מחלות תורשתיות רבות של הילד שטרם נולד מאובחנות בתחילת ההריון על ידי בדיקת מי השפיר. זה מאפשר לך להתחיל טיפול בזמןבמידת האפשר ומתאים, או להפסיק את ההריון על מנת למנוע לידת ילד נכה. יש ליידע את ההורים על מידת המזל המאיימת עליהם כדי לקבל את ההחלטה הנכונה.

מסקנות

לפיכך, כל האורגניזמים מורכבים מאותם חלקים - תאים; הם נוצרים וגדלים לפי אותם חוקים. העיקרון הכללי של התפתחות עבור החלקים היסודיים של האורגניזם הוא היווצרות תאים. כל תא בתוך גבולות מסוימים הוא אינדיבידואל, מעין שלם עצמאי. אבל הפרטים האלה פועלים יחד, כך שנוצר מארג שלם הרמוני. כל הרקמות מורכבות מתאי. התהליכים המתרחשים בתאי הצמח מצטמצמים לכאלה: הופעת תאים חדשים, עלייה בגודל התא, שינוי בתכולת התא ועיבוי דופן התא.

הודות ליצירת תורת התא, התברר שהתא הוא המרכיב החשוב ביותר של כל האורגניזמים החיים. תאים מרכיבים רקמות ואיברים. ההתפתחות מתחילה תמיד בתא בודד, ולכן ניתן לומר שהוא המבשר של אורגניזם רב תאי. מבנה ותפקודים רכיבים סלולרייםנשקלו בעבודה זו.

כפי שאתה יכול לראות, היכולת לחלק - הנכס החשוב ביותרתאים. ללא חלוקה, אי אפשר לדמיין עלייה במספר היצורים החד-תאיים, התפתחות של אורגניזם רב-תאי מורכב מביצית מופרית אחת, חידוש תאים, רקמות ואפילו איברים שאבדו במהלך חיי האורגניזם.

חלוקת התא מתבצעת בשלבים. בכל שלב של חלוקה מתרחשים תהליכים מסוימים. הם מובילים להכפלת החומר הגנטי (סינתזת DNA) ולהפצתו בין תאי הבת. תקופת חיי התא מחלוקה אחת לאחרת נקראת מחזור התא. במהלך מיטוזה, התא עובר סדרה של שלבים עוקבים, וכתוצאה מכך כל תא בת מקבל את אותה מערכת כרומוזומים כפי שהיה בתא האם.

ישנם 4 שלבים של מיטוזה: פרופאזה, מטאפאזה, אנפאזה וטלופזה. בין הגורמים המשפיעים על הפעילות המיטוטית, הקדשנו תשומת לב מיוחדת להשפעות קרינה-ביוכימיות.

חוות הדעת על מוות של מחלות תורשתיות, חוסר האפשרות למניעה וטיפול בהן, שרווחה גם בקרב רופאים עד לאחרונה, זוכה לביקורת גוברת. והיום, לכמה מחלות, כבר נמצאו שיטות טיפול.
כמו כן, כיום ניתן לאבחן מחלות תורשתיות רבות של העובר בתחילת ההיריון על ידי בדיקת מי השפיר המאפשרת להתחיל טיפול בזמן, במידת הצורך, או להפסיק את ההריון על מנת למנוע לידת ילד נכה.

סִפְרוּת

1. Adamchik M.V. - האנציקלופדיה העולמית. ביולוגיה / אד. Anikeev V.I. - מ.: סופר מודרני, 2006.

2. Kalyuzhny V.G. מדריך לביולוגיה. (סדרת "ספרי לימוד ועזרי הוראה") - רוסטוב-על-דון, הפניקס, 2004.

3. גיליארוב מ.ס. ביולוגיה. מילון אנציקלופדי גדול. - מהדורה שלישית. - (קרן זהב). - מ.: האנציקלופדיה הרוסית הגדולה, 2005.

4.ב. סמלוב. מבנה התא. עיתון "ביולוגיה". - מס' 36/2001.

5.P. ארנק. תורת תא הצמח.- http://bio.1september.ru/article.php?ID=200204304

6.I. בולוגבובה. תא הוא יחידה מבנית ותפקודית של החיים. - http://bio.1september.ru/article.php?ID=200200603

7. Grekova T.I. אתאיזם ורפואה. - http://lib.metromir.ru/author5836

8. N. Green, W. Stout, D. Taylor. ביולוגיה. מ.: מיר, 1996.

מסמכים דומים

היסטוריה ושלבים עיקריים של חקר התא, מבנהו ומרכיביו. התוכן והמשמעות של תורת התא, מדענים בולטים שתרמו לפיתוחה. תיאוריה סימביוטית (כלורופלסטים ומיטוכונדריה). מקור התא האיקריוטי.

מצגת, נוספה 20/04/2016


שיטות לחקר תאים, תלותם בסוג מטרת המיקרוסקופ. עמדות התיאוריה הסלולרית. תאי בעלי חיים ו מקור צמחי. Phagocytosis - ספיגה על ידי התא מ סביבהחלקיקים צפופים. גישות לטיפול במחלות תורשתיות.

מצגת, נוספה 09/12/2014


הגרעין של תא איקריוטי. תאים שיש להם יותר משתי קבוצות של כרומוזומים. תהליך החלוקה באוקריוטים. זוגות מאוחדים של כרומוזומים הומולוגיים. אונטוגניה של תאי צמחים. תהליך הפרדת התאים כתוצאה מהרס של הלמינה החציונית.

תקציר, נוסף 28/01/2011


תקופות ושלבים של מחזור התא. מעבר רציף של תקופות המחזור על ידי התא מבלי לדלג או לחזור לשלבים הקודמים. חלוקת התא המקורי לשני תאי בת. ציקלין וקינאזות תלויות ציקלין; חלוקת תאים אוקריוטיים; מיטוזה.

עבודת בקרה, נוסף 21/11/2009


יוצרי תורת התא. תכונות של ארכיאה וציאנובקטריה. פילוגניה של יצורים חיים. המבנה של תא איקריוטי. ניידות ונזילות של ממברנות. פונקציות של מנגנון גולגי. תיאוריה סימביוטית של מקורם של אברונים חצי אוטונומיים.

מצגת, נוספה 14/04/2014


אלמנטים של מבנה התא ומאפייניהם. פונקציות של הממברנה, הגרעין, הציטופלזמה, מרכז התא, הריבוזום, הרשת האנדופלזמית, קומפלקס גולגי, ליזוזומים, מיטוכונדריה ופלסטידים. הבדלים במבנה התאים של נציגי ממלכות שונות של אורגניזמים.

מצגת, נוספה 26/11/2013


סוגי נזק לתאים. שלבים של נזק כרוני לתאים. סוגי מוות של תאים. נמק ואפופטוזיס. פתוגנזה של נזק ממברנות תאים. תאים מיוחדים מאוד רמה גבוהההתחדשות תוך תאית. מצבים של רקמת חיבור.

מצגת, נוספה 11/03/2013


גנטי אלמנטרי ומבני-פונקציונלי מערכת ביולוגית. תורת התא. סוגים ארגון סלולר. תכונות מבניות של תא פרוקריוטי. עקרונות ארגון התא האוקריוטי. המנגנון התורשתי של התאים.

עבודת בקרה, נוסף 22/12/2014


מִבְנֶה תא חיה. ההוראות העיקריות של תורת התא, מושג הפרוקריוטים והאוקריוטים. מבנה הציטופלזמה והרשת האנדופלזמית. ערכת הכרומוזומים האנושית. שיטות חלוקת תאים (אמיטוזה, מיטוזה ומיוזה) והרכבו הכימי.

מצגת, נוספה 10/09/2013


מידור בארגון התא האוקריוטי. מימדים ליניאריים של תא איקריוטי. יחס גרעיני-ציטופלסמי. צורות שונותכונדריומה. מערכת מיטוכונדריאלית של קרדיומיוציטים. סימנים של מחלות מיטוכונדריה בבני אדם.

תָא. מבנה ואינטראקציה של אלמנטים תאיים. אלמנטים של פתולוגיה תאית.

(פרופ' Semyonov V.V., Ass. Koshpaeva E.S., Ass. Kolochkova E.V. לקח חלק בהכנת ההרצאה)

נושאים שנשקלו.

1. הקדמה

2. רכיבים מבנייםתאים.

2.1. קרום הפלזמה ותפקידה בחיי התא.

2.1.1. מבנה קרום הפלזמה.

2.1.2. פונקציות של קרום הפלזמה.

א. פונקציית תחבורה.

ב. העברת מידע באמצעות קרום פלזמה.

2.1.3. השתתפות מרכיבי הממברנה (ליפידים, חלבונים וגליקופרוטאין) בתהליכים פתולוגיים.

א. חמצון שומנים.

ב. פעילות פוספוליפאז.

V. גליקופרוטאין ותהליך הגידול

2.2. רשת אנדופלזמית.

2.3. מתחם גולגי.

2.4. ליזוזומים.

2.5. ריבוזומים.

2.6. מיטוכונדריה.

2.7. מרכז סלולר.

2.8. הגרעין הוא מערכת הבקרה של התא.

2.8.1. פגז גרעיני.

2.8.2. נוקלאופלזמה (קריולימפה, מוהל גרעיני).

2.8.3. מאפיינים מורפו-פונקציונליים וסיווג כרומוזומים.

א. כרומטין הוא אוכרומטין והטרוכרומטין.

ב. נוקלאוזום.

2.8.4. גַרעִין.

2.8.5. מטריצה ​​גרעינית.

2.9. תכלילים ציטופלזמיים.

א. תכלילים טרופיים.

ב. מזכירה.

V. פיגמנט.

ד.הפרשה.

בהרצאה זו נתרחק מההצגה המסורתית של התכונות המורפו-פונקציונליות (מבנה ותפקוד) של התא, שהיו אופייניות למתודולוגיית ההוראה בבית הספר. נתמקד בצד הפונקציונלי של התנהגות התא ומרכיביו. בכך, אנו מתחילים מ שלושה חשוביםבעקרונות הביולוגיה הרפואית. ראשית, התא, כמערכת אינטגרלית, אינו ממוקם בסביבה הטבעית החיצונית, אלא בתוך האורגניזם האינטגרלי. , במעין מדיום בין תאי נוזלי. וזה לא במקרה. האבולוציה של יצורים חיים החלה בסביבה המימית. כמעט כל התצורות המורפולוגיות העיקריות של התא התפתחו בסביבה המימית. הם מותאמים לזה. לאחר המעבר ליבשה, לסביבה הגזית, היה צורך לשנות באופן משמעותי את כל ארגון היצורים החיים המותאם לסביבה המימית. כעת קשה לדמיין מאילו סיבות האבולוציה בסביבה גזית באורגניזמים שהגיעו ליבשה לא יכלה לחסל לחלוטין את כל ההתאמות שקיבלו אורגניזמים כשהם בסביבה נוזלית. יתכן שהאבולוציה בסביבה גזי דרשה מבנה מחדש כל כך קיצוני במערכות חיות המותאמות לסביבה המימית, עד שפשוט לא היו תואמים לחיים. לפי גרסה אחרת, אבולוציה של אורגניזמים המותאמים לסביבה המימית הייתה בלתי אפשרית בסביבת הגז. או שהיו כמה סיבות אחרות, אבל בכל מקרה, הטבע עשה פשרה - האורגניזמים שיצאו על היבשה הכילו את הסביבה של האוקיינוס ​​הראשוני, שאליה הם מותאמים. למעשה, דם, לימפה, נוזל בין-תאי בהרכבו מזכיר את ערש ההתפתחות שלנו, האוקיינוס ​​הראשוני שבו התרחש השלב הראשון של האבולוציה שלנו. התא, בהיותו בתוך הגוף, למעשה אינו בא במגע עם הסביבה החיצונית; כל פעילותו מתקיימת ב נוזל חוץ תאי, אשר מבטיח לא רק את קיומו של התא, אלא גם היוזם של המבנה מחדש של חילוף החומרים שלו. מבנה מחדש זה מעביר את התא לצורת חיים חדשה, לאורח אחר מצב תפקודי. עם זאת, מעבר כזה אפשרי כתוצאה מהעיקרון החשוב השני - המבנה והתפקודים של האברונים התת-תאיים של התא אינם נקבעים בקפדנות, הם פלסטיים, מסוגלים להשתנות בגבולות מסוימים. ומכיוון שאלמנטים תוך-תאיים מעורבים בתהליכים ביוכימיים שונים, כל שינוי במבנה התא בהחלט יוביל לשינוי בתפקודים שמבצע מבנה זה. עבור יצור חי, מאפיין זה אותו דבר אלמנט סלולרייכול לבצע מספר פונקציות. לדוגמה, זה מומחש היטב להלן כשמפרטים את הפונקציות של, למשל, אברונים. ולבסוף, יש צורך לזכור את העיקרון השלישי: כל האלמנטים והתהליכים התוך תאיים הם מערכת אחת מחוברת,קבוצה זו של אלמנטים ותהליכים יכולה להיות מיוצגת כמעין רשת שבה שינוי בתא או צומת אחד מוביל לשינוי בכל הארגון התוך תאי ובתפקודו. לעקרון הזה יש חשיבות רבהברפואה, כי לפעמים השינויים שנוצרו הם כל כך חזקים עד שהארגון הפנימי החלק של התא מופרע. במקרה זה, התהליכים האחראים על ויסות עצמי, הסתגלות ואחרים פונקציות סלולריותיכול להפוך לזירה לפיתוח פתולוגיה, תחילה ברמת מבנים ותהליכים אלמנטריים תוך-תאיים, לאחר מכן ברמת הפתולוגיה של התא כולו, כמערכת חיה אלמנטרית המווסתת את עצמה, ולאחר מכן ברמת התצורות התאיות המאוחדות. על ידי פונקציה סופית.

2. מרכיבים מבניים של תא איקריוטי

עַל בחוץתאים (איור 1) יש קרום פלזמה חיצוני שמפריד בין התא סביבה חיצונית. מתחתיו הציטופלזמה והגרעין. הגרעין לא תמיד נמצא במרכז התא. במקרים בהם מתבצעת עבודה אינטנסיבית בחלק אחד של התא, למשל. יש תהליך פעיל של ספיגה חומרים מזיניםעם הוצאת האנרגיה, הגרעין מועבר למקטע ה"לא עובד" הנגדי של התא, והמיטוכונדריה מתרכזת בקטע ה"עובד". הציטופלזמה והגרעין, בתורם, מורכבים ממספר מרכיבים, המוצגים באיור 1.

הארגון המבני של התא מבוסס על עקרון הממברנה.המשמעות היא שהממברנות הן חלק חיוני ממבנה התא. הם מפרידים את התא מהסביבה הבין-תאית שמסביב, מחלקים את התא לתאים נפרדים - תאים. אזורים מבודדים אלה מכילים ספציפיים תהליכים מטבוליים. הבידול הזה באבולוציה הגדיל את ארגון התא, אבל זה לא נגמר שם. עם הזמן, כמה תהליכים ביוכימייםבתאים הפכו כל כך ספציפיים עד שהיה צורך ליצור מבנים מבודדים יותר, כמעט אוטונומיים - אברונים. אברונים המכילים ממברנה כוללים מיטוכונדריה, פלסטידים, ליזוזומים, הרשת האנדופלזמית ותסביך הגולגי. ראשי גשר אלו מכילים תהליכים חיוניים לגוף. במקביל, נוצרו מבנים שלא הייתה להם מעטפת ממברנה, אלא גם ביצעו פונקציות תאיות מסוימות - ריבוזומים, מרכז תאים וכו'. במקביל, הציטופלזמה של התא נשארת קרום מבודד של הרשת האנדופלזמית, אם כי לא לגמרי, לתוך תאים נפרדים, שבהם קישורים מסוימים של מטבוליזם תאי, למשל, גליקוליזה. כל הביו-ממברנות בנויות בערך באותו אופן, ולכן נשקול את המבנה של קרום הפלזמה בלבד.

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image004.gif" border="0" width="104" height="55 src=">

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image006.gif" border="0" alt="Signature:" width="126" height="64 src=">http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image008.gif" border="0" width="204" height="48 src=">!}

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image010.gif" border="0" width="12" height="87 src=">http://xn- -d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image012.gif" border="0" width="12" height="99 src=">http://xn--d1aacnkch5m.xn-- p1ai/14-bez-rubriki/images/image014.gif" border="0" width="12" height="13 src=">http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez- rubriki/images/image016.gif" border="0" width="12" height="81 src=">http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image011. gif" border="0" width="12" height="27 src=">

ליפידים מיץ גרעיני

חלבון היאלופלזמה

אברונים כרומוזומים

תכלילים של פוליסכרידים

ממברנה גרעינית

אורז. 1. תכנית כלליתמבנה התא האיקריוטי.

2.1. פְּלַסמָה ממברנה, תפקידה בחיי התא

2.1.1. מבנה קרום הפלזמה.

הממברנה מורכבת משתי שכבות של מולקולות שומנים (דו-שכבה) שבהן משובצים חלבונים. פחמימות מחוברות לכמה מולקולות שומנים וחלבונים. יש מעט מהם. עובי הממברנה הוא כ-10 ננומטר (0.00001 מ"מ). החלק העיקרי של הממברנה הוא שכבה רציפה של מולקולות פוספוליפידים. בתוך זה נוזלמולקולות טבולות בשכבה בעלות מבנה ותפקודים שונים של מולקולות חלבון. חלבונים אינם מכסים לחלוטין את דו-שכבת השומנים, אלא ממוקמים בה בנפרד או בקבוצות. באופן כללי, זה מזכיר פְּסִיפָס(איור 2. ב.ג). בהקשר זה נקרא מודל הממברנה המקובל כיום פסיפס נוזלי. חלבונים מסוגלים מהלך \ לזוז \ לעבורלאורך שכבת השומנים. גם מולקולות של שכבת השומנים נעות. ברור שתנועת מולקולות הממברנה משנה את המאפיינים הפיזיקו-כימיים של האחרונים, וזה, בתורו, משנה את המאפיינים התפקודיים של הממברנה. יש לציין כי לממברנת הפלזמה של רוב התאים אין צורה של כדור מושלם. להיפך, יש לו הרבה בליטות, שקעים, אשר כל הזמן משנים את צורתם וגודלם. התקבל ב לָאַחֲרוֹנָההתוצאות ביצעו כמה התאמות לתיאוריה של מבנה הממברנות. הוכח שלא כל חלבוני הממברנה מסוגלים לנוע, וחלקים מסוימים של הממברנות שונים במבנה שלהם מהדו-שכבה הליפידית הקלאסית.

מולקולת הפוספוליפיד נראית כמו ראש עם שני זנבות (איור 2 א'). הראש (גליצרול) מסיס במים, הידרופילי, הזנבות (חומצות השומן) בלתי מסיסים במים, הידרופוביים. לכן, להיות במים, מולקולות באופן ספונטניתופסים עמדה מסוימת ביחס לשלב המים. החל ממולקולות מים, הזנבות ממוקמים עמוק בשכבת השומנים, והראשים המסיסים במים פונים אל הסביבה המימית החיצונית והפנימית (איור 2. ב). דו-שכבת השומנים נקראת המטריצה. ראוי לציין במיוחד את נוכחותם של שומנים בקרומי התא, שזנבו מכיל חומצות שומן בעלות קשרים כפולים במבנה שלהן הממוקמות דרך קבוצת CH2 (- CH = CH - CH = CH - CH -). חומצות שומן כאלה נקראות בלתי רוויות. חומצות אלו מושפעות ביותר ממיני חמצן תגובתיים (ROS), אשר נמצאים כל הזמן בגוף של כל היצורים החיים. מספרם גדל במיוחד עם מחלות שונות. זה עלול להוביל ל תופעות לוואישעליו נדון להלן.

חלבונים המשובצים במטריקס (איור 2c) מסודרים בדרכים שונות. חלקם על פני השטח הפנימי והחיצוני של שכבת השומנים נמצאים חלבוני ממברנה או משטח, אחרים שקועים למחצה בממברנה - חלבונים חצי אינטגרליים, ואחרים חודרים לכל הממברנה - חלבונים אינטגרליים. בדרך כלל, חלבונים חצי אינטגרליים ואינטגרליים משולבים במונח אחד - חלבונים פנימיים, מכיוון שקשה להבחין ביניהם. חלבונים אינטגרליים נמצאים לרוב בממברנות. הם יכולים להיות מיוצגים כמולקולה בודדת ולבצע כל פונקציה אחת, או כקבוצה (אנסמבל) של חלבונים. כל חבר באנסמבל מבצע תפקיד מוגדר בהחלט. קומפלקסים אלה גם מבצעים תפקיד אחרון אחד או יותר.

A B BMsoNormalTable" style="border-collapse: collapse; גבול: אין שוליים-שמאליים: 6.75 נק' margin-right: 6.75pt;" align="left">

פוספוליפיד

ראש אחד,

2- קוקו

דו-שכבה שומנית

(מַטרִיצָה)

מיקומן של מולקולות חלבון ביחס לשכבת השומנים: 1 - חלבוני ממברנה, 2 - חלבון טבול למחצה, 3 - חלבון אינטגרלי

אורז. 2. מבנה סכמטי של קרום הפלזמה.

יש לציין כי חלבונים-אנזימים אינטגרליים ומשטחים הפועלים בממברנה משנים לעתים קרובות את מיקומם. במקרים מסוימים, קשה לקבוע לאיזה סוג (משטח או אינטגרל) שייך חלבון ממברנה מסוים. לדוגמה, האנזים פוספוליפאז A, המופקד על הממברנה, הוא חלבון משטח, אבל אז הוא מופעל, הופך לחלבון אינטגרלי ובאינטראקציה עם שומנים דו-שכבתיים, נוצר מהם חומצה ארכידונית(איור 3). האחרון עוזב את הממברנה והופך לתרכובות פעילות אחרות המעורבות בפיתוח תהליכים פתולוגיים שונים.

Na+, K+- ATP-ase Adrenoreceptor Adenylate cyclase

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image020.gif" border="0" width="12" height="79 src=">http://xn- -d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image022.jpg" border="0" width="576" height="193 src="> Ca2+-ATP-ase

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image030.gif" border="0" width="12" height="39 src="> cAMP

Na+, K+ Ca2+ ארכידוני

חומצה G-חלבון גליקוגן

אורז. 3. סכמה היפותטית של לוקליזציה של כמה חלבוני ממברנה

להיפך, חלבונים המעורבים בתנועה של חומרים על פני הממברנה, למשל, חלבונים המעורבים בדיפוזיה הקלה של Na+, K+-ATPase או Ca2+-ATPase, ככלל, אינם משנים את מיקומם, ומתפקדים כחלבונים אינטגרליים (איור 3 ). ולבסוף, כפי שכבר אמרנו, הממברנה יכולה להכיל קומפלקסים מורכבים של מספר חלבונים המקושרים לאנסמבל אחד במשימה אחת. קומפלקסים כאלה כוללים חלבונים המעורבים בהעברת אות מידע דרך הממברנה (איור 3). האחרונים כוללים קומפלקס המכיל שלושה חלבונים - אדרנורצפטור, G-protein ו-adenylate cyclase. לכל החלבונים האלה יש משמעותיבפעילות תקינה של תאים ובפתולוגיה. נדבר על כך להלן.

בנוסף לשומנים וחלבונים, קיימות פחמימות בממברנה, אך הן אינן ממוקמות כרכיבים עצמאיים, אלא כמרכיבים של שומנים (גליקוליפידים) או חלבונים (גליקופרוטאינים). פחמימות ממוקמות על פני השטח החיצוניים של הפלזמה.

2.1.2. פונקציות של קרום הפלזמה.

קרום הפלזמה מבצע פונקציות רבות. אנו מפרטים את החשובים שבהם.

הובלה של חומרים על פני הממברנה. חומרים מועברים דרך הממברנה לשני צידי הממברנה.

העברת מידע על פני הממברנה. על הממברנה, מידע מבחוץ נתפס, מומר ומועבר לתא או מהתא. קולטני ממברנה ממלאים תפקיד חשוב בכך.

· תפקיד מגן. א) מגן על תוכן התא מפני נזק מכני, ריאגנטים כימיים ותוקפנות ביולוגית, למשל, מחדירת וירוסים וכו';

ב) ג אורגניזם רב תאיקולטני ממברנת פלזמה יוצרים את המצב החיסוני של הגוף;

ג) באורגניזם רב תאי, הממברנה מבטיחה את התגובה של phagocytosis.

אנזימטי - בממברנות ישנם אנזימים שונים (למשל פוספוליפאז A וכו'), המבצעים שורה שלמהתגובות אנזימטיות. גליקופרוטאין וגליקוליפידים על הממברנה הציטופלזמית יוצרים מגע עם ממברנות של תאים אחרים.

בואו נסתכל מקרוב על כמה מהתכונות הללו.

א. פונקציית תחבורה.נע דרך הממברנה אל תוך התא ומחוצה לו חומרים שונים, כולל סמים. בהתאם לגודל המולקולות המועברות דרך הממברנה, מבחינים בין שני סוגים של הובלה: ללא פגיעה בשלמות הממברנה ופגיעה בשלמות הממברנה. הסוג הראשון של הובלה יכול להתבצע בשתי דרכים - ללא הוצאה אנרגטית (הובלה פסיבית) ועם הוצאה אנרגטית (הובלה אקטיבית) (ראה איור 4). הובלה פסיבית מתרחשת עקב דיפוזיה לאורך השיפוע האלקטרוכימי כתוצאה מהתנועה הבראונית של אטומים ומולקולות. הובלה מסוג זה יכולה להתבצע ישירות דרך שכבת השומנים, ללא כל השתתפות של חלבונים ופחמימות, או בעזרת חלבונים מיוחדים - טרנסלוקאזים. מולקולות של חומרים מסיסים בשומנים מועברות בעיקר דרך שכבת השומנים, ומולקולות קטנות לא טעונות או טעונות חלש, כמו מים, חמצן, פחמן דו חמצני, חנקן, אוריאה, חומצות שומן, כמו גם תרכובות אורגניות רבות (למשל, תרופות) מסיסות מאוד בשומנים. טרנסלוקאזים יכולים להעביר חומר על פני ממברנות לכיוון הריכוז הנמוך שלו מבלי להוציא אנרגיה, באמצעות שני מנגנונים שונים - דרך תעלה שעוברת בתוך החלבון, או על ידי חיבור חלק מהחלבון הבולט מהממברנה עם החומר, הפיכת הקומפלקס עד 1800 וניתוק החומר מהסנאי. דיפוזיה של חומרים דרך הממברנה בהשתתפות חלבונים חשובה בכך שהיא מתרחשת הרבה יותר מהרדיפוזיה פשוטה, דרך שכבת השומנים ללא השתתפות של חלבונים. לכן, דיפוזיה שבה נוטלים חלק טרנסלוקאזים נקראת דיפוזיה קלה. לפי עיקרון זה, חלק מהיונים (לדוגמה, יון הכלור) ומולקולות קוטביות, כמו גם גלוקוז, מועברים לתוך התא.

ההובלה הפעילה של חומרים על פני הממברנה מאופיינת בשלוש תכונות:

1. הובלה אקטיבית מתבצעת כנגד שיפוע הריכוז.

2. מתבצע על ידי חלבון נשא.

3. מגיע עם עלות האנרגיה.

אנרגיה בהעברה פעילה של חומרים נחוצה על מנת להעביר את החומר כנגד שיפוע הריכוז שלו. מערכות העברה אקטיביות מכונות לעתים קרובות משאבות ממברנה. אנרגיה במערכות אלו ניתן לקבל ממקורות שונים, לרוב מקור כזה הוא ATP. ביקוע קשרי פוספט ב-ATP מתבצע על ידי האנזים האינטגרלי של חלבון ATP-ase. לכן, אנזים זה נמצא בממברנה של תאים רבים בצורה של חלבון אינטגרלי. חשוב שהאנזים הזה לא רק ישחרר אנרגיה מ-ATP, אלא גם יבצע את תנועת החומר. לכן, מערכת ההעברה הפעילה מורכבת לרוב מחלבון אחד - ATPase, שמקבל אנרגיה ומניע חומר. במילים אחרות, תהליך התנועה ואספקת האנרגיה ב-ATPase מצומדים. תלוי אילו חומרים נשאבים על ידי ATP-ase, משאבות נקראות או Na+,K+-ATPase אוCa2+-ATPase.הראשונים מווסתים את תכולת הנתרן והאשלגן בתא, השניים מווסתים סידן (משאבה מסוג זה ממוקמת לרוב על תעלות ה-EPS). הבה נציין מיד את החשוב עובדים רפואייםעובדה: להפעלה מוצלחת של משאבת אשלגן-נתרן, התא מבלה בערך 30%אנרגיה מטבולית בסיסית. זהו נפח גדול מאוד. אנרגיה זו מושקעת על שמירה על ריכוזים מסוימים של נתרן ואשלגן בתא ובמרחב הבין-תאי; - התא מכיל יותר אשלגן מאשר בחלל הבין-תאי, נתרן, להיפך, נמצא יותר בחלל הבין-תאי מאשר בתא. התפלגות זו, הרחק משיווי משקל אוסמוטי, מספקת את המרב מצב אופטימליעבודה סלולרית.

אורז. 4. סיווג סוגי הובלה של חומרים דרך הממברנה.

באמצעות העברה פעילה, יונים לא אורגניים, חומצות אמינו וסוכרים, כמעט כל החומרים הרפואיים שיש להם מולקולות קוטביות, עוברים דרך הממברנה - חומצה פארא-אמינו-בנזואית, סולפנאמידים, יוד, גליקוזידים לבביים, ויטמיני B, הורמונים קורטיקוסטרואידים וכו'.

להמחשה ויזואלית של תהליך העברת החומרים דרך הממברנה, אנו מציגים (בשינויים קלים) את איור 5 שנלקח מהספר "ביולוגיה מולקולרית של התא" (1983) מאת B. Alberts ומדענים נוספים הנחשבים למובילים בתחום התפתחות התיאוריה

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image036.gif" border="0" width="38" height="19 src=">http://xn- -d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image038.gif" border="0" width="33" height="16 src="> הסנאי המוביל

הובלה פסיבית הובלה אקטיבית

איור 5. הרבה מולקולות קטנות ולא טעונות עוברות בחופשיות דרך דו-שכבת השומנים. מולקולות טעונות, מולקולות גדולות לא טעונות, וכמה מולקולות קטנות לא טעונות עוברות דרך ממברנות דרך תעלות או נקבוביות, או בעזרת חלבוני נשא ספציפיים. הובלה פסיבית מכוונת תמיד נגד הגרדיאנט האלקטרוכימי לקראת שיווי המשקל. הובלה אקטיבית מתבצעת כנגד השיפוע האלקטרוכימי ודורשת עלויות אנרגיה.

העברה טרנסממברנית, משקפת את הסוגים העיקריים של העברה של חומרים דרך הממברנה. יש לציין שהחלבונים המעורבים בהובלה טרנסממברנית הם חלבונים אינטגרליים ומיוצגים לרוב על ידי חלבון מורכב אחד.

העברת מולקולות חלבון עתירות מולקולריות ומולקולות גדולות אחרות דרך הממברנה לתוך התא מתבצעת על ידי אנדוציטוזיס (פינוציטוזיס, פגוציטוזיס ואנדוציטוזיס), ומהתא - על ידי אקסוציטוזיס. בכל המקרים, תהליכים אלו שונים מהאמור לעיל בכך שהחומר המועבר (חלקיק, מים, מיקרואורגניזמים וכו') נארז תחילה לתוך ממברנה ובצורה זו מועבר לתא או משתחרר מהתא. תהליך האריזה יכול להתרחש הן על פני ממברנת הפלזמה והן בתוך התא.

ב. העברת מידע על פני קרום הפלזמה.

בנוסף לחלבונים המעורבים בהובלת חומרים על פני הממברנה, זוהו בו קומפלקסים מורכבים של מספר חלבונים. מופרדים מרחבית, הם מאוחדים על ידי פונקציה סופית אחת. הרכבי חלבונים מורכבים כוללים קומפלקס של חלבונים האחראים לייצור של חומר פעיל ביולוגית חזק מאוד בתא - cAMP (ציקלי אדנוזין מונופוספט). אנסמבל חלבונים זה מכיל חלבונים משטחים ואינטגרליים כאחד. לדוגמה, על פני השטח הפנימיים של הממברנה יש חלבון פני השטח, אשר נקרא G - חלבון. חלבון זה שומר על הקשר בין שני חלבונים אינטגרליים סמוכים - חלבון הנקרא קולטן אדרנלין וחלבון - אנזים - אדנילט ציקלאז. האדרנורצפטור מסוגל לשלב עם אדרנלין, החודר מהדם לחלל הבין-תאי ומתרגש. חלבון G עירור זה עובר ל-adenylate cyclase, אנזים המסוגל לייצר את החומר הפעיל, cAMP. האחרון חודר לציטופלזמה של התא ומפעיל בו מגוון אנזימים. לדוגמה, מופעל אנזים המפרק גליקוגן לגלוקוז. היווצרות הגלוקוז מובילה לעלייה בפעילות המיטוכונדריה ולעלייה בסינתזה של ATP, החודרת לכל תאי התאים כנשא אנרגיה, מה שמגביר את עבודת הליזוזום, משאבות ממברנות נתרן-אשלגן וסידן, ריבוזומים וכו'. . בסופו של דבר להגביר את הפעילות החיונית של כמעט כל האיברים, במיוחד השרירים. דוגמה זו, למרות שהיא מאוד פשוטה, מראה כיצד פעילות הממברנה קשורה לעבודה של אלמנטים אחרים בתא. ברמת משק הבית, תוכנית מורכבת זו נראית די פשוטה. תארו לעצמכם שכלב תקף לפתע אדם. תחושת הפחד הנובעת מובילה לשחרור אדרנלין לדם. האחרון נקשר לקולטני האדרנו על גבי קרום הפלזמה, תוך כדי שינוי מבנה כימיקוֹלֵט. זה, בתורו, מוביל לשינוי במבנה של חלבון ה-G. חלבון ה-G שהשתנה הופך להיות מסוגל להפעיל אדנילט ציקלאז, אשר מגביר את ייצור cAMP. האחרון ממריץ את היווצרות גלוקוז מגליקוגן. כתוצאה מכך, הסינתזה של מולקולת ה-ATP עתירת האנרגיה משופרת. חינוך משופראנרגיה בבני אדם בשרירים מובילה למהירות ו תגובה חזקהלהתקפה של הכלב (טיסה, הגנה, קרב וכו').

2.1.3. השתתפות מרכיבי הממברנה (ליפידים, חלבונים וגליקופרוטאין) בתהליכים פתולוגיים.

קודם כל, יש לציין כי כמעט כל השפעה גורמים שלילייםשני תהליכים מתרחשים על הממברנה

1. חמצון ליפידים מופעל.

2. פעילות פוספוליפאז מופעלת.

התהליך הראשון נוגע לשכבת השומנים, לשכבת החלבון השנייה.

א. חמצון שומנים.

כבר אמרנו שהבסיס של מולקולת ממברנת הפוספוליפיד הוא גליצרול ו-2 חומצות שומן. חומצות אלו יכולות להיות רוויות או בלתי רוויות. חומצות בלתי רוויות מכילות קשרים כפולים בין אטומי פחמן במולקולה שלהם (c - C \u003d C - C \u003d C - C \u003d C -). היעדר קשרים כאלה מאפיין חומצת שומן רוויה (-C-C-C-C-C-C-). חומצות שומן בלתי רוויות מקיימות אינטראקציה בקלות עם מיני חמצן תגובתיים (ROS), שיכולים להיכנס לממברנה מהתא או מהחלל הבין-תאי. ROS הם ריאגנטים חזקים ומגיבים כמעט עם כל התרכובות האורגניות המוכרות. (חלבונים, אסטרים, חומצות אמינו, DNA, RNA וכו'). ROS הם מסוכנים כי התגובות שלהם לא מבוקרות, הם מגיבים עם כל המולקולות האורגניות ללא יוצא מן הכלל שהם פוגשים. תגובות אלו מובילות להרס חומר אורגני, אובדן פעילות ספציפית. בתוך התא נוצרים ROS במגוון מקומות - באברונים, ציטופלזמה, בכמויות שאינן מהוות סכנה לתא. זאת בשל העובדה שלתא יש מערכת הגנה רבת עוצמה מפני ROS - ויטמינים, חלק מהתוצרים של חילוף החומרים בתא, חלבונים ותרכובות אחרות. אם התא נכנס תנאים לא נוחים(פציעה, ויראלית או מחלות מדבקות, קונפליקטים אוטואימוניים וכו'), ואז יצירת ROS בתוך התא עולה ורמתם מתחילה לעלות על היכולות הפיזיולוגיות מחסום מגן. במקרה זה, ROS מופצים בכל נפח התא. ברגע שהם נמצאים בממברנה, הם מקיימים אינטראקציה בעיקר עם חומצות שומן בלתי רוויות. זה מוביל להיווצרות תרכובות שונות שאינן אופייניות לממברנה. חלקם מגיבים מאוד ונקראים רדיקלים חופשיים. הם מסוכנים ביותר מכיוון שהם מסוגלים ליצור אינטראקציה עם כמעט כל תרכובות אורגניות - חלבונים, שומנים, פחמימות, DNA, RNA וכו'. עם מי הם בקשר. בהיותם בממברנה, רדיקלים חופשיים מקיימים אינטראקציה עם כל המולקולות האורגניות של הממברנה, ומפרים את שלמותה. רדיקלים חופשיים יכולים לעזוב את הממברנה בתוך התא - ואז הם מקיימים אינטראקציה עם מרכיבים שונים של הציטופלזמה, האברונים והגרעין. אם הם נכנסים לחלל הבין תאי, אז הם יכולים להיכנס למחזור הדם בעזרת נשאים ולהתפשט בכל הגוף. שימו לב שרדיקלים חופשיים, ככלל, הם מוטגנים חזקים, המהווים איום על החומר הגנטי של תאי נבט (אפשרי הופעת פתולוגיה תורשתית) ותאים סומטיים (אפשר להפוך תא סומטי לממאיר). כתוצאה ממוטציה). יש גם סכנה נוספת. כתוצאה מאינטראקציה רדיקלים חופשייםעם חומצות שומן בלתי רוויות, יכולות להיווצר תרכובות מסיסות במים, שעלולות לגרום לחדירה בלתי מבוקרת של מגוון רחב של תרכובות, כגון יונים, דרך הממברנה. במילים אחרות, נוצרת תעלה בשכבה דו-שכבה רציפה של שומנים, שדרכה יכולים להיכנס ולצאת מהתא מגוון רחב של יונים, בפרט נתרן ואשלגן. ככלל, בתנאים פיזיולוגיים בתא, ריכוז האשלגן גבוה יותר מאשר בחלל הבין-תאי, וריכוז הנתרן, להיפך, בתא נמוך יותר מאשר בחלל הבין-תאי. מצב זה הכרחי כדי שהתא יתפקד כרגיל ומתוחזק על ידי עבודה קבועהמשאבת אשלגן-נתרן מיוחדת הממוקמת בעובי הממברנה. יוני נתרן ואשלגן עוברים דרכו במינון קפדני. אם מופיעה תעלה לא טבעית, תתחיל דרכה תנועה בלתי מבוקרת של נתרן ואשלגן. נתרן הנכנס לתא יתחבר עם כלור ליצירת מלח. הלחץ האוסמוטי בתוך התא יגדל והמים יזרמו לתוך התא. התא יתנפח ויחסום את הערוגות הנימים הצרות. זה יוביל לירידה באספקת חמצן וחומרי הזנה לתאים אחרים. בתנאים של חוסר חמצן והזנה בתאים, ייצור ROS יגדל אוטומטית והם ייכנסו שוב לממברנה מהציטופלזמה, שם הם שוב יתקשרו עם חומצות שומן בלתי רוויות. כפי שאמרנו קודם, זה יוביל להיווצרות של רדיקלים חופשיים ולהופעת תעלות לא טבעיות בממברנה. זה יגביר את המעבר של נתרן לתא ואת היווצרות NaCl שם, תנועת המים לתוך התא תתחיל מיד, הוא יתנפח ובעקבותיו את היצרות הנימים הקרובים ביותר. ותאים שכנים יהפכו שוב למחסור בחמצן ו חומרים מזינים. התסריט יחזור על עצמו. נגענו רק בחלק קטן מהאירועים שמתרחשים בקרום במהלך הפתולוגיה. אבל זה גם נראה בבירור עיקרון חשובאופייני לכל פתולוגיה - תהליך שהתעורר במקום אחד בתא, מסיבה כלשהי, ואז מתפשט, לוכד חפצים אחרים, מתעצם ובסופו של דבר, יכול להוביל לתוצאות בלתי הפיכות. ברור עד כמה חשוב למצוא חוליה חלשה בשרשרת תהליכים מתגלגלים זו, על ידי השפעתם שניתן יהיה לחסום את התפתחות הפתולוגיה.

ב. פעילות פוספוליפאז.

תהליך זה קשור להפעלה של אנזים הממוקם על הממברנה - פוספוליפאז A. כבר כתבנו על האנזים הזה לעיל - הוא הופך כמה שומני מטריקס ל חומצה ארכידונית.האחרון עוזב את דו-שכבת השומנים לתוך הציטופלזמה של התא והופך למספר תרכובות פעילות, שחלקן נשארות בתא, משנה את חילוף החומרים שלו, חלקן יוצאות מהתא לחלל הבין-תאי, משפיעות על תאים שכנים, ומעבירות אותם לתא. אופן פעולה חדש. חלק אחר חומרים פעיליםחודר לזרם הדם, מתפשט בכל הגוף ומשפיע על תאים מרוחקים, גם משנה את תפקודם. בוא ניתן דוגמה (איור 6). בסימפונות, מסביב כלי דם, יש מספר גדול תאי תורן. בְּמַהֲלָך

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image045.gif" border="0" width="464" height="137 src="> ריבוזום mRNA

אורז. 7. רטיקולום אנדופלזמי:

A - שברי ER חלק; B – שברי EPS מחוספס. C - ריבוזום מתפקד על ER גס.

קרום ה-ER החלק מכיל קבוצה של אנזימים המסנתזים שומנים ו פחמימות פשוטות, כמו גם הורמונים סטרואידים הנחוצים לגוף. יש לציין במיוחד שבממברנה של ה-EPS החלק של תאי הכבד קיימת מערכת של אנזימים המבקעים חומרים זרים (קסנוביוטיקה) שנכנסו לתא, לרבות תרכובות רפואיות. המערכת מורכבת ממגוון חלבונים-אנזימים (חומרי חמצון, חומרים מפחיתים, אצטילטורים וכו').

Xenobiotic או חומר רפואי(LP), באינטראקציה ברצף עם אנזימים מסוימים, משנה את המבנה הכימי שלו. כתוצאה מכך, המוצר הסופי עשוי לשמור על פעילותו הספציפית, עלול להפוך ללא פעיל, או להיפך, לרכוש תכונה חדשה - להיות רעיל לגוף. מערכת האנזימים הממוקמת ב-ER ומבצעת את הטרנספורמציה הכימית של קסנוביוטיקה (או LS) נקראת מערכת טרנספורמציה ביולוגית.נכון להיום, למערכת זו מייחסים חשיבות רבה, כי. הפעילות הספציפית של תרופות (פעילות קוטל חיידקים וכו') בגוף והרעילות שלהן תלויות בעוצמת עבודתו ובתכולה הכמותית של אנזימים מסוימים בו. http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image047.gif" border="0" width="216" height="105 src=">http://xn- -d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image049.jpg" border="0" width="287" height="252 src="> אלמנטים של שלד הציטוס

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image052.gif" border="0" width="107" height="50 src="> ריבוזום

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image054.gif" border="0" width="31" height="53 src=">

תא גרעין

אורז. 8. ייצוג סכמטי של פנים התא (לא בקנה מידה).

יש לציין את התפקיד החשוב של EPS בבניית כל הממברנות התוך תאיות. כאן מתחיל השלב הראשון של בנייה כזו.

EPS ממלא גם תפקיד חשוב בחילופי יוני סידן. ליון זה חשיבות רבה בוויסות חילוף החומרים התאי, שינוי חדירות תעלות הממברנה, הפעלת תרכובות שונות בציטופלזמה וכו'. ER חלק הוא מחסן של יוני סידן. במידת הצורך משתחרר סידן ולוקח חלק בחיי התא. פונקציה זו אופיינית ביותר ל-ER של השרירים. שחרור יוני סידן מ-EPS הוא קישור ב תהליך מורכבהתכווצות שרירים.

יש לציין את הקשר ההדוק של EPS עם מיטוכונדריה - תחנות האנרגיה של התא. במחלות הקשורות למחסור באנרגיה, הריבוזומים מנותקים מהממברנה של ER המחוספס. לא קשה לחזות את ההשלכות - הסינתזה של חלבונים לייצוא מופרעת. ומכיוון שאנזימי עיכול נמנים עם חלבונים כאלה, הרי שבמחלות הקשורות למחסור באנרגיה, תופרע עבודת בלוטות העיכול וכתוצאה מכך יסבול אחד מתפקידיו העיקריים של הגוף, זה העיכול. מתוך כך, יש לפתח את הטקטיקות הפרמקולוגיות של הרופא.

2.3. מתחם גולגי

בבלוטות הפרשה פנימית, למשל, בלבלב, חלק מהשלפוחיות, הנפרדות מה-EPS, משתטחות, מתמזגות עם שלפוחיות אחרות, חופפות זו לזו, כמו פנקייק בערימה, ויוצרות את קומפלקס גולגי (CG). הוא מורכב ממספר אלמנטים מבניים - טנקים, בועות וצינוריות (איור 9). כל האלמנטים הללו נוצרים על ידי קרום חד-שכבתי מסוג נוזלי-פסיפס. במיכלים "מבשילה" תכולת הבועות. האחרונים מושכים מהקומפלקס ונעים בציטוזול לאורך מיקרוטובולים, סיבים וחוטים. עם זאת, הדרך העיקרית לבועות היא לנוע לעבר קרום הפלזמה. בהתמזגות עמו, השלפוחיות מרוקנות את תוכנן באנזימי עיכול אל החלל הבין-תאי (איור 10). ממנו נכנסים אנזימים לצינור ונשפכים למעיים. תהליך ההפרשה בעזרת שלפוחיות של הפרשת CG נקרא אקסוציטוזיס.

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image056.gif" border="0" width="150" height="18 src="> 1

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image058.gif" border="0" width="34" height="12 src="> EPS

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image060.gif" border="0" width="12" height="39 src=">http://xn- -d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image062.jpg" border="0" width="336" height="226 src=">

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image064.gif" border="0" width="47" height="12 src="> 1

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image066.gif" border="0" width="27" height="12 src="> ממברנה

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image072.gif" border="0" width="27" height="12 src=">ממברנות תאים מ

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image074.gif" border="0" width="51" height="18 src=">קרום בועה.

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image076.gif" border="0" width="26" height="67 src=">

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image078.gif" border="0" width="155" height="14 src=">מ-KG

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image080.jpg" border="0" width="456" height="259 src=">

מיקרואורגניזמים

מומס

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image084.gif" border="0" width="17" height="25 src=">חומרים

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image086.gif" border="0" width="19" height="29 src="> 4

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image088.gif" border="0" width="34" height="25 src=">http://xn- -d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image090.gif" border="0" width="39" height="11 src=">http://xn--d1aacnkch5m.xn-- p1ai/14-bez-rubriki/images/image092.gif" border="0" width="31" height="48 src="> 1a 4a

חלבונים, שומנים שברי ליזוזום

פחמימות מיטוכונדריאליות

אורז. 12. פונקציות של ליזוזומים:

1, 1a - ניצול של חומרים אורגניים של היאלופלזמה; 2, 2a - ניצול התוכן של שלפוחיות פינוציטיות; 3, 3a - ניצול התוכן של שלפוחית ​​פגוציטית; 4, 4a - מחשוף אנזימטי של מיטוכונדריה פגומות. 3a - פאגוזומים.

ניי תרכובות אורגניות, אשר, לאחר כניסה לציטופלזמה, הופכות למשתתפים בחילוף החומרים התאי. עיכול של מקרומולקולות ביוגניות בתוך ליזוזומים עשוי שלא להסתיים במספר תאים. במקרה זה, מוצרים לא מעוכלים מצטברים בחלל הליזוזום. לליזוזום כזה נקרא גוף שיורי. שם גם מופקדים פיגמנטים. בבני אדם, במהלך הזדקנות הגוף, הפיגמנט המזדקן, ליפופוסין, מצטבר בשאריות של תאי המוח, הכבד וסיבי השריר.

אם ניתן לאפיין את האמור לעיל באופן מותנה כפעולה של ליזוזומים ברמת התא, אזי הצד השני של הפעילות של האברונים הללו מתבטא ברמת האורגניזם כולו, מערכותיו ואיבריו. קודם כל, זה נוגע להסרת איברים שמתים במהלך העובר (למשל, זנב ראשן), במהלך התמיינות תאים של רקמות מסוימות (החלפת סחוס בעצם) וכו'.

בהתחשב בחשיבותם הרבה של אנזימי הליזוזומים בחיי התא, ניתן להניח שכל הפרעה בעבודתם יכולה להוביל ל השלכות חמורות. אם הגן השולט בסינתזה של אנזים כלשהו של ליזוזומים ניזוק, המבנה יופרע אצל האחרון. זה יוביל לכך שמוצרים "לא מעוכלים" יצטברו בליזוזומים. אם יש יותר מדי ליזוזומים כאלה בתא, התא נפגע וכתוצאה מכך, עבודת האיברים המתאימים משתבשת. מחלות תורשתיותהמתפתחות לפי תרחיש זה נקראות "מחלות אגירה ליזוזומליות".

יש לשים לב גם למעורבות של ליזוזומים בהיווצרות מצב חיסוניאורגניזם (איור 13). ברגע שהוא נמצא בגוף, האנטיגן (לדוגמה, רעלן של מיקרואורגניזם) נהרס בעיקר (כ-90%), מה שמגן על התאים מהשפעתו המזיקה. מולקולות האנטיגן שנותרו בדם נספגות (על ידי פינוציטוזיס או פגוציטוזיס) על ידי מקרופאגים או תאים מיוחדים עם מערכת ליזוזומלית מפותחת.

חיידק

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image099.gif" border="0" width="444" height="244 src="> אנטיגן

מקרופאג

פינוציטוזה

פינוציטי

ליזוזום

שברי פפטיד של האנטיגן

אורז. 13. יצירת שברי פפטיד אנטיגן במקרופאג

(סולמות לא נצפו).

נוֹשֵׂא. השלפוחית ​​הפינוציטית או הפגוזום עם האנטיגן מתאחדת עם הליזוזום והאנזימים של האחרון מפרקים את האנטיגן לשברים בעלי פעילות אנטיגני גדולה יותר ורעילות פחותה מהאנטיגן המיקרוביאלי המקורי. השברים האלה פנימה במספרים גדוליםמובא לפני השטח של התאים, ויש הפעלה עוצמתית מערכות חיסוןאורגניזם. ברור כי שיפור התכונות האנטיגניות (על רקע היעדר השפעה רעילה), כתוצאה מטיפול ליזוזומלי, יאיץ באופן משמעותי את התפתחות התגובות החיסוניות המגנות למיקרואורגניזם זה. התהליך שבו אנטיגן מבוקע לשברי פפטידים על ידי ליזוזומים נקרא עיבוד אנטיגן. יש לציין כי EPS ומתחם גולגי מעורבים ישירות בתופעה זו.

ולבסוף, שאלת הקשר בין ליזוזומים ומיקרואורגניזמים שפגוציטים על ידי התא נדונה לאחרונה. כפי שציינו קודם לכן, היתוך של הפגוזום והליזוזום מוביל לעיכול מיקרואורגניזמים בפגוליזוזום. זה הכי הרבה תוצאה חיובית. עם זאת, יתכנו גם מערכות יחסים אחרות. אז, כמה מיקרואורגניזמים פתוגניים (פתוגניים), כאשר חודרים לתא בתוך הפאגוזום, מפרישים חומרים החוסמים את היתוך הליזוזומים עם הפאגוזום. זה מאפשר להם לשרוד בפאגוזומים. עם זאת, תוחלת החיים של תאים (פגוציטים) עם מיקרואורגניזמים נספגים קצרה; הם מתפוררים, ומשחררים פגוזומים עם חיידקים לדם. מיקרואורגניזמים שנכנסו לזרם הדם יכולים לעורר שוב הישנות (חזרה) של המחלה. אפשרות נוספת אפשרית גם כאשר חלקים מהפגוציט ההרוס, כולל פגוזומים עם חיידקים, נספגים מחדש על ידי פגוציטים אחרים, שוב נשארים בחיים ובתא חדש. המחזור יכול לחזור מספיק הרבה זמן. מקרה של טיפוס תואר אצל חולה מבוגר שכחייל צעיר בצבא האדום לקה בטיפוס בעת לחימה בצבא הפרשים הראשון. לאחר יותר מחמישים שנה, לא רק תסמיני המחלה חזרו על עצמם – אפילו חזיונות הזויים החזירו את הזקן לעידן מלחמת האזרחים. הנקודה היא שפתוגנים טִיפוּסיש את היכולת לחסום את תהליך החיבור של פגוזומים וליזוזומים.

תפקיד של ליזוזומים:

עיכול (מעכל חלקים מהציטופלזמה ומיקרואורגניזמים, מספק תרכובות אורגניות יסודיות לצרכי התא),

ניצול (מנקה את הציטופלזמה מחלקים רקובים),

להשתתף בסילוק תאים ואיברים גוססים,

מגן (עיכול מיקרואורגניזמים, השתתפות ב תגובות חיסוניותאורגניזם).

2.5. ריבוזומים.

זהו מנגנון סינתזת החלבון של התא. הריבוזום מכיל שתי יחידות משנה, גדולה וקטנה. ליחידות המשנה יש תצורה מורכבת (ראה איור 14) והן מורכבות מחלבונים ו-RNA ריבוזומי (rRNA). RNA ריבוזומלי משמש כמעין פיגום שעליו מחוברות מולקולות חלבון.

היווצרות הריבוזומים מתרחשת בגרעין של גרעין התא (תהליך זה יידון להלן). יחידות המשנה הגדולות והקטנות שנוצרו יוצאות דרך הנקבוביות הגרעיניות אל הציטופלזמה.

בציטופלזמה, הריבוזומים נמצאים במצב מנותק או מפוזר, זה ריבוזומים מנותקים. במצב זה, הם אינם מסוגלים להיצמד לממברנה. זה לא מצב העבודה של הריבוזום. במצב עבודה, הריבוזום הוא אורגנואיד המורכב משתי יחידות משנה המחוברות זו לזו, שביניהם עובר גדיל של mRNA. ריבוזומים כאלה יכולים "לשחות" בחופשיות בציטוזול, הם נקראים ריבוזומים חופשיים, או להצמיד לממברנות שונות,

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image106.gif" border="0" width="444" height="240 src=">נקרא פוליזום(איור 15).

סוף סינתזת החלבון תחילת סינתזת החלבון

אורז. 15. תכנית של סינתזת חלבון על ידי פוליזום.

באיור, פוליזום מורכב מחמישה ריבוזומים שונים.

בדרך כלל, חלבונים מסונתזים על הממברנות של ה-ER המחוספס לייצוא, ובהיאלופלזמה, לצרכי התא. אם במהלך מחלה מתגלה ניתוק של ריבוזומים מקרומים והמעבר שלהם להיאלופלזמה, אזי זה יכול להיחשב כאל תגובה הגנתית- מצד אחד, תאים מפחיתים את יצוא החלבון ומגבירים את סינתזת החלבון לצרכים פנימיים. מצד שני, ניתוק כזה של ריבוזומים מעיד על מחסור באנרגיה של התא, שכן התקשרות ושימור של ריבוזומים על גבי ממברנות דורשת אנרגיה, שהספק העיקרי שלה בתא הוא ATP. היעדר ATP מוביל באופן טבעי לא רק לניתוק של ריבוזומים מהממברנה, אלא גם לחוסר יכולת של ריבוזומים חופשיים להיצמד לממברנה. זה מוביל להדרה מהכלכלה המולקולרית של התא של מחולל חלבון יעיל - ER גס. מחסור באנרגיה נחשב הפרה חמורהמטבוליזם תאי, הקשור לרוב להפרה בפעילות של תהליכים תלויי אנרגיה (לדוגמה, במיטוכונדריה).

ישנם שלושה אתרים שונים על הריבוזום שאליהם נקשר RNA - אחד עבור RNA שליח (mRNA או mRNA) ושניים עבור RNA העברה. הראשון ממוקם בנקודת המגע של תת-היחידה הגדולה והקטנה. מבין השניים האחרונים, אתר אחד מחזיק את מולקולת ה-tRNA ויוצר קשרים בין חומצות אמינו (קשרי פפטיד), וזו הסיבה שהוא נקרא מרכז P. הוא ממוקם ביחידת המשנה הקטנה. והשני משמש להחזיק את מולקולת ה-tRNA שזה עתה הגיעה עמוסה בחומצת אמינו. זה נקרא מרכז A.

יש להדגיש כי במהלך סינתזת חלבון, אנטיביוטיקה מסויימת יכולה לחסום תהליך זה (נדון בכך ביתר פירוט כאשר נתאר תרגום).

2.6. מיטוכונדריה.

הם נקראים "תחנות אנרגיה של התא". באוקריוטים, בתהליך הגליקוליזה, מחזור קרבס ותגובות ביוכימיות אחרות, נוצר מספר רב של אלקטרונים ופרוטונים. חלקם מעורבים בתגובות ביוכימיות שונות, החלק השני נצבר בתרכובות מיוחדות. יש כמה. החשובים שבהם הם NADH ו-NADPH (ניקוטינאמיד אדנין דינוקלאוטיד וניקוטינמיד אדנין דינוקלאוטיד פוספט). תרכובות אלו בצורת NAD ו-NADP הן קבלנים – מעין "מלכודות" לאלקטרונים ופרוטונים. לאחר הצמדת אלקטרונים ופרוטונים אליהם, הם הופכים ל-NADH ול-NADPH וכבר הם תורמים של חלקיקים אלמנטריים. "תופסים" אותם בחלקים שונים של התא, הם מעבירים חלקיקים מחלקות שונותציטופלזמה, ומעניקים אותם לצרכים של תגובות ביוכימיות, מבטיחים את מהלך חילוף החומרים ללא הפרעה. אותן תרכובות מספקות אלקטרונים ופרוטונים למיטוכונדריה מהציטופלזמה ומהמטריקס המיטוכונדריאלי, שם נמצא מחולל רב עוצמה של חלקיקים יסודיים, מחזור קרבס. NADH ו-NADPH, המשתלבים בשרשרת העברת האלקטרונים (ראה להלן), מעבירים חלקיקים לסינתזת ATP. אנרגיה נמשכת מ-ATP עבור כל התהליכים המתרחשים בתא עם הוצאת אנרגיה.

למיטוכונדריה שני קרומי פסיפס נוזלים. ביניהם נמצא החלל הבין-ממברני. לקרום הפנימי יש קפלים - cristae (איור 16). המשטח הפנימי של הקריסטה מנוקד בגופים בצורת פטריות שיש להם גזע וראש.

בגופי פטריות, ATP מסונתז. בעובי מאוד של הממברנה הפנימית של המיטוכונדריה, ישנם קומפלקסים של אנזימים המעבירים אלקטרונים מ-NADH2 לחמצן. קומפלקסים אלו נקראים שרשרת נשימתית או שרשרת של מחדש

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image108.gif" border="0" width="51" height="12 src="> ריבוזום

text-decoration: underline;"> בתאים שאינם מתחלקים, קומפלקס זה נוצר על ידי שני צנטריולים מסודרים זהים - אימהית ובת. צנטרול אחד הוא גליל שדופן שלו יוצר תשע קבוצות, בקבוצה ישנן שלוש מיקרוטובולים. סה"כ 9 שלישיות. צנטרולים ממוקמים בניצב אחד לשני (איור 17). האורגנואיד לוקח חלק ביצירת מיקרו-צינוריות של שלד הציטו. בתאים נעים, המיקרו-צינוריות מתפרקות באופן רציף ונוצרת שוב. בתאים מיוחדים. (נוירונים), המיקרוטובולים יציבים יחסית.

בתאים מתחלקיםשני הצנטריולים מתפצלים תחילה לאורך הקטבים, ונוצרת ביניהם מערכת של מיקרוטובולים. הרכבה עצמית של מיקרוטובולים מתרחשת מגושי חלבון. אחד מהחלבונים הכלולים בבלוק נקרא טובולין. סנטריולים ו

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image117.jpg" border="0" width="312" height="215 src=">

אורז. 17. צנטרולים: מרכז תא (A), המורכב משני צנטרולים מאונכים (B, C).

מערכת המיקרוטובולים בין הצנטריולים דומה לציר. מכאן שמה של הדמות כולה - ציר החלוקה. מיקרוטובולים נראים כמו חוטים מתחת למיקרוסקופ, וזו הסיבה שהם מכונה לפעמים חוטי ציר. מיקרוטובולים מחוברים לצנטרומרים של כרומוזומים ולוקחים חלק ב"משיכת" הכרומטידות לאורך הקטבים של תא מתחלק.

לאחר השלמת חלוקת התא בשני תאי הבת, נוצר עותק בת חדש ליד כל צנטרול, המכוון את עצמו מיד בניצב לאם. רבייה של צנטריולים חדשים מתבצעת על ידי הרכבה עצמית מתת-יחידות חלבון הממוקמות בציטופלזמה.

הפונקציות של מרכז התא מגוונות. העיקריים שבהם הם השתתפות בחלוקת תאים והובלה של אברונים תאיים, פינו ופגוזומים דרך הציטופלזמה. לאחרונה הופיעו נתונים המצביעים על כך שהצנטריולים הם הרכזים המרחבי-זמניים העיקריים של התא.

יש לציין שהתהליך המוביל להיווצרות ציר הביקוע רגיש מאוד ל תרופות שונות. אחד מאלקלואידים של קולכיקום הסתיו, קולכיצין, משתלב עם טובולין,מונע היווצרות הציר המיטוטי וחוסם חלוקת תאים. חומרים כאלה נקראים סוכנים אנטימיטוטיים. הם כוללים תרופות vinblastine ו-vincristine, שנמצאים בשימוש נרחב בטיפול בסרטן.

במחלה זו, תאים גידול ממאירלהתרבות באופן אינטנסיבי ובלתי נשלט; פגיעה בציר הביקוע מפסיקה את החלוקה שלהם.

2.8. הגרעין הוא מערכת הבקרה של התא

הוא מורכב מהחלקים הבאים: קרום גרעיני, קריופלזמה (קריולימפה), כרומוזומים (במהלך חלוקת התא) או כרומטין (באינטרפאזה), גרעין ושלד גרעיני (מטריקס).

כמעט כל ה-DNA של תא איקריוטי במהלך השלב הבין-פאזי מרוכז בגרעין, שנפחו הוא כ-10% מנפח התא הכולל. בדרך כלל, תאים מכילים גרעין אחד בלבד, אך תאים מסוימים, כאשר הם בשלים, עשויים שלא להיות להם גרעין. אלה כוללים אריתרוציטים בדם היקפיים אנושיים (יונקים). ישנם תאים שיש להם שניים (תאי כבד, ריסים) או גרעינים רבים (שריר מפוספס).

הגרעין מוקף בממברנה גרעינית ומכיל כרומטין, וכן נוקלאולי אחד או יותר (איור 18).

2.8.1. מעטפת גרעין

מורכב משני ממברנות - חיצוני ופנימי. הרווח ביניהם נקרא perinuclear. הממברנה החיצונית יכולה לעבור לתוך ממברנות ה-ER. זה מאפשר לך להחליף כל הזמן את התוכן של המרחב הפרי-גרעיני וערוצי ה-EPS. בנוסף, הממברנה החיצונית מסוגלת ליצור שלפוחיות המוטבעות ב-CG. תהליך הפוך אפשרי גם - השלפוחיות שנוצרות על ידי CG נכללות בממברנה הגרעינית, ושופכות את התוכן אל החלל הפרי-גרעיני.

הממברנה הגרעינית מחלחלת בנקבוביות שדרכן מועברות מהגרעין אל הציטופלזמה מולקולת mRNA, תצורות מורכבות מ-rRNA וחלבונים (מבשרי ריבוזומים) וכמה חומרים. הנקבובית היא קומפלקס מורכב המורכב ממספר כדוריות חלבון.

מבפנים, פני השטח של הממברנה הגרעינית הפנימית מונחת על ידי רשת חלבון - הלמינה הגרעינית, המעורבת בארגון הכרומטין וקומפלקס הנקבוביות. במהלך חלוקת התא, הלמינה מעורבת בהרס מעטפת גרעין.

2.8.2. נוקלאופלזמה (קריולימפה, מוהל גרעיני) - סביבה פנימיתתאים

בצורה של מסה חסרת מבנה, הוא מקיף את הכרומוזומים והגרעין. הצמיגות של הקריופלזמה זהה לזו של ההיאלופלזמה, אך החומציות גבוהה יותר. הוא מורכב ממים (החלק העיקרי) ותרכובות אורגניות ואי-אורגניות המומסות בו. ההנחה היא שתהליכים ביוכימיים ספציפיים מתרחשים בקאריופלזמה.

XPS גס

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image122.gif" border="0" width="98" height="45 src="> 1

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image124.gif" border="0" width="38" height="41 src=">http://xn- -d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image126.gif" border="0" width="125" height="12 src=">left">

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image115.gif" border="0" width="63" height="12 src=">left">

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image134.gif" border="0" height="12 src=">ממברנה

מורכב

text-decoration: underline;">במהלך האינטרפאזה, הביטוי (תפקוד, עבודה) של גנים הוא מקסימלי והכרומוזומים נראים כמו חוטים דקים. אותם חלקים של החוט שבהם מתרחשת סינתזת RNA מתכווצים, וחלקים שבהם הסינתזה עושה זאת. לא להתרחש, להיפך, מעובה (איור 19).

במהלך החלוקה כאשר ה-DNA בכרומוזומים כמעט ולא מתפקד, הכרומוזומים הם גופים צפופים, בדומה ל-"X" או "Y". זה נובע מהעיבוי החזק של ה-DNA בכרומוזומים.

יש צורך במיוחד להבין שהחומר התורשתי מוצג בצורה שונה בתאים שנמצאים ב-interphase ובזמן החלוקה. ב-interphase בתא, הגרעין נראה בבירור, החומר התורשתי שבו הוא מיוצג על ידי כרומטין. כרומטין, בתורו, מורכב מגדילים דחוסים חלקית של כרומוזומים. אם ניקח בחשבון את התא במהלך החלוקה, כשהגרעין כבר לא שם, אז כל החומר התורשתי מרוכז בכרומוזומים, שמתעבים בצורה מקסימלית (איור 20).

המכלול של כל גדילי הכרומוזומים, המורכבים מ-DNA וחלבונים שונים, בגרעינים של תאים אוקריוטיים נקרא כרומטין (ראה איור 19. ב). כרומטין מחולק עוד יותר ל אאוכרומטין והטרוכרומטין. הראשון מוכתם חלש בצבעים, כי. מכיל גדילים דקים לא מעובה של כרומוזומים. הטרוכרומטין, להיפך, מכיל חוט כרומוזום מעובה, ולכן, מוכתם היטב. חלקים לא מעובה של כרומטין מכילים DNA שבו מתפקדים גנים (כלומר, מתרחשת סינתזת RNA).

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image137.gif" border="0" width="43" height="54 src="> 1 ליבה

א ב ג

אורז. 19. כרומוזומים ב-interphase.

A - גדיל מבודד של כרומוזום מגרעין התא ב-interphase. 1- אזור מעובה; 2 - שטח לא מעובה.

B - בודד מספר גדילים של כרומוזומים מגרעין התא ב-interphase. 1 - שטח מעובה; 2 - שטח לא מעובה. B - גרעין תא עם גדילי כרומוזומים ב-interphase. 1 - שטח מעובה; 2 - שטח לא מעובה; 1 ו-2, כרומטין גרעיני.

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image150.gif" border="0" width="39" height="12 src=">גרעין כרומוזום

אורז. 20. שני מצבים של חומר תורשתי בתאים במחזור התא: A - ב-interphase, החומר התורשתי ממוקם בכרומוזומים, המפוזרים חלקית וממוקמים בגרעין; B - במהלך חלוקת התא, החומר התורשתי עוזב את הגרעין, הכרומוזומים ממוקמים בציטופלזמה.

יש לזכור שאם הגן מתפקד, אז ה-DNA באזור זה מתעבה. לעומת זאת, עיבוי DNA של הגן מעיד על חסימה של פעילות הגנים. לעתים קרובות ניתן לזהות את תופעת התעבות ופירוק של קטעי DNA כאשר הפעילות (הדלקה או כיבוי) של גנים מווסתת בתא.

המבנה התת-מולקולרי של כרומטין (להלן נקרא להם כרומוזומים בין-פאזיים) ושל כרומוזומים של תא מתחלק (להלן נקרא להם כרומוזומי מטאפאזה) טרם הובהר במלואו. עם זאת, ברור שבשעה מדינות שונותתאים (אינטרפאזה וחלוקה), הארגון של החומר התורשתי שונה. כרומוזומי אינטרפאזה (IC) ומטאפאזה (MX) מבוססים על נוקלאוזום. הנוקלאוזום מורכב מחלק חלבון מרכזי שסביבו עטוף גדיל של DNA. החלק המרכזי נוצר על ידי שמונה מולקולות חלבון היסטון - H2A, H2B, H3, H4 (כל היסטון מיוצג על ידי שתי מולקולות). בהקשר זה, הליבה של הנוקלאוזום נקראת טטרמר, אוקטמראוֹ הליבה. מולקולת DNA בצורת סליל עוטפת את הליבה 1.75 פעמים והולכת לליבה השכנה, עוטפת אותה והולכת לליבה הבאה. כך נוצרת דמות מוזרה, הדומה לחוט (DNA) עם חרוזים (נוקלאוזומים) מתוחים עליו.

בין הנוקלאוזומים מסתתר DNA הנקרא מקשר. היסטון אחר, H1, יכול להיקשר אליו. אם הוא נקשר לאתר המקשר, אז ה-DNA מתכופף ומתפתל לספירלה (איור 21. B). היסטון H1 מעורב בתהליך המורכב של עיבוי DNA, שבו מחרוזת החרוזים מתפתלת לסליל בעובי 30 ננומטר. ספירלה זו נקראת סולנואיד. גדילי הכרומוזומים בתאים בין-פאזיים מורכבים מגדילי חרוזים וסולנואידים. בכרומוזומי מטאפאזה, הסולנואיד מתפתל לסליל-על, המתחבר למבנה רשת (העשוי מחלבונים), ויוצר לולאות שמתאימות כבר בצורת כרומוזום. אריזה כזו מובילה לכמעט פי 5000 דחיסה של ה-DNA בכרומוזום המטאפאזה. איור 23 מציג את ערכת קיפול הכרומטין הרציף. ברור שתהליך ההליקסיזציה של DNA ב-IC ו-MX הוא הרבה יותר מסובך, אבל מה שנאמר מאפשר להבין הכי הרבה עקרונות כללייםאריזת כרומוזומים.

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image156.gif" border="0" width="64" height="19 src="> Н1

אורז. 21. מבנה נוקלאוזומים:

A - בכרומוזום לא מעובה. היסטון H1 אינו קשור ל-DNA מקשר. B - בכרומוזום המעובה. היסטון H1 קשור ל-DNA מקשר.

יש לציין שכל כרומוזום במטאפאזה מורכב משתי כרומטידים המוחזקים יחד על ידי צנטרומרים(היצרות ראשונית). כל אחת מהכרומטידות הללו מבוססת על מולקולות DNA בת ארוזות בנפרד. לאחר תהליך הדחיסה, ניתן להבחין ביניהם בבירור במיקרוסקופ אור ככרומטידות של כרומוזום אחד. בסוף המיטוזה, הם מתפזרים לתאי בת. מאחר והפרדת הכרומטידות של כרומוזום אחד מהשני, הם כבר נקראים כרומוזומים, כלומר, הכרומוזום מכיל או שתי כרומטידות לפני החלוקה, או אחת (אבל זה כבר נקרא כרומוזום) לאחר החלוקה.

לחלק מהכרומוזומים, בנוסף להתכווצות הראשונית, יש התכווצות משנית. היא נקראת גם מארגן גרעיני. זהו חוט דק של כרומוזום, שבקצהו מונח לוויין. ההיצרות המשנית, כמו הכרומוזום הראשי, מורכבת מ-DNA, שעליו נמצאים הגנים האחראים לסינתזה של ה-RNA הריבוזומי. בקצה הכרומוזום נמצא אזור הנקרא טלומרים. נראה שהוא "אוטם" את הכרומוזום. אם הטלומר מתנתק בטעות, נוצר קצה "דביק", שיכול להתחבר לאותו קצה של כרומוזום אחר.

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image158.gif" border="0" width="105" height="33 src="> חוט כרומוזום

כרומוזום

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image161.gif" border="0" width="87" height="12 src="> חוט חרוזים

מכלול כל כרומוזומי המטאפאזה של התא, צורתם ומורפולוגיה שלהם נקראת קריוטיפ. שלושה סוגים של כרומוזומים נבדלים על פי צורה - מטאצנטרי, תת-מטצנטרי ואקרוצנטרי (איור 23). בכרומוזומים מטאצנטריים, הצנטרומר

2.8.4. גרעין

זהו גוף צפוף ומוכתם היטב הממוקם בתוך הגרעין. הוא מכיל DNA, RNA וחלבונים. הבסיס של הגרעין הוא מארגנים גרעיניים - קטעי DNA הנושאים מספר עותקים של גנים rRNA. סינתזה של RNA ריבוזומלי מתרחשת על ה-DNA של מארגנים גרעיניים. חלבונים נצמדים אליהם ונוצר היווצרות מורכבת - חלקיקי ריבונוקלאופרוטאין (RNP). אלו הם המבשרים (או מוצרים מוגמרים למחצה) של תת-יחידות המשנה הקטנות והגדולות של הריבוזומים. תהליך היווצרות RNP מתרחש בעיקר בחלק ההיקפי של הגרעינים. קודמיו של רי-

http://xn--d1aacnkch5m.xn--p1ai/14-bez-rubriki/images/image170.jpg" border="0" width="288" height="99 src="> לוויין

ריבוזומים

מבשרי ריבוזום

אורז. 24. יצירת ריבוזומים בגרעין הגרעין.

גודל הגרעין משקף את מידת הפעילות התפקודית שלו, המשתנה מאוד ב תאים שוניםויכול להשתנות בתוך תא בודד. ככל שתהליך היווצרות הריבוזומים בציטופלזמה אינטנסיבי יותר, כך מתבצעת סינתזה של חלבונים ספציפיים על ריבוזומים באופן פעיל יותר. בהקשר זה, ראוי לציין את הורמוני סטרואידים(SG) על תאי מטרה. SGs נכנסים לגרעין ומפעילים סינתזת rRNA. כתוצאה מכך, כמות RNP עולה וכתוצאה מכך, מספר הריבוזומים בציטופלזמה עולה. זה מוביל לעלייה משמעותית ברמת הסינתזה של חלבונים מיוחדים, אשר באמצעות מספר ביוכימיים ו תגובות פיזיולוגיותלספק מסוים השפעה פרמקולוגית(לדוגמה, אפיתל בלוטות גדל ברחם).

תלוי בשלב של מחזור התא מראה חיצוניהגרעין משתנה בצורה ניכרת. עם תחילת המיטוזה, הגרעין פוחת, ולאחר מכן נעלם לחלוטין. בסוף המיטוזה, כאשר סינתזת rRNA מתחדשת, נוקלאולי מיניאטוריים מופיעים שוב על אזורי כרומוזומים המכילים גנים של rRNA.

2.8.5. מטריצה ​​גרעינית

כרומוזומים במרחב התלת מימדי של הגרעין אינם מסודרים באופן אקראי, אלא מסודרים בקפדנות. זה מקל על ידי מבנה תוך גרעיני של פיגום הנקרא המטריצה ​​או השלד הגרעיני. מבנה זה מבוסס על הלמינה הגרעינית (ראה איור 19). מסגרת חלבון פנימית מחוברת אליו, התופסת את כל נפח הגרעין. כרומוזומים ב-interphase מתחברים הן ללמינה והן לאזורים של מטריצת החלבון הפנימית.

כל הרכיבים המפורטים אינם מבנים קשיחים קפואים, אלא תצורות ניידות, שהארכיטקטורה שלהן משתנה בהתאם תכונה פונקציונליתתאים.

המטריצה ​​הגרעינית ממלאת תפקיד חשוב בארגון הכרומוזומים, שכפול ה-DNA ותעתוק הגנים. האנזימים של שכפול ותעתוק מעוגנים למטריצה ​​הגרעינית, וגדיל ה-DNA "נמשך" דרך הקומפלקס הקבוע הזה.

פעם אחרונה למינהשל המטריצה ​​הגרעינית מושך את תשומת לבם של חוקרים העוסקים בבעיית אריכות ימים. מחקרים הראו כי lamina מורכבת מכמה חלבונים שונים המקודדים על ידי גנים. הפרה של המבנה של גנים אלה (וכתוצאה מכך, של חלבוני lamina) מקצרת באופן דרסטי את תוחלת החיים של חיות ניסוי.

2.9. תכלילים ציטופלסמיים

תכלילים הם מרכיבים לא קבועים של התא, שהם משקעים של חומרים שאינם מעורבים כיום במטבוליזם התא. רוב התכלילים נראים תחת מיקרוסקופ אור בצורה של גרגירים וממוקמים בהיאלופלזמה, באברונים או בוואקוולים. ישנם תכלילים מוצקים ונוזליים. בהתאם לצרכי התא, הם עשויים להיות נוכחים בכמויות גדולות או להיעלם.

כל תכלילים מוצקים בתא, ככלל, מיובשים באופן מקסימלי. תופעה זו לא רק מפחיתה את נפח התכלילים, אלא גם מונעת התפתחות של חיידקים בהם. בנוסף, בתהליך היווצרות, תכלילים מוצקים הופכים אינרטיים מבחינה כימית, מה שלא מאפשר להם להיכנס לתגובות כימיות עם תרכובות תאיות.

על פי ההרכב הכימי, פחמימות, חלבון, שומנים ומינרלים נבדלים. לפי תפקיד - טרופי, הפרשה, מיוחד וכו'.

א. תכלילים טרופיים (תזונתיים).

אלה כוללים חלבון, שומן ופוליסכרידים.

תכלילים של חלבון . בתא קיימות תרכובות שחשיבותן נקבעת על ידי העובדה שבמקרה הצורך הן יכולות להפוך למבשרים של מספר חומרים אחרים החיוניים לתא. תרכובות אלו כוללות חומצות אמינו. הם יכולים לשמש בתא כמקורות אנרגיה לסינתזה של פחמימות, שומנים, הורמונים ומטבוליטים אחרים. לכן, תכלילי חלבון מייצגים למעשה סוג של חומר גלם תאי לייצור חומצות אמינו.

גורלם של תכלילי חלבון בכל התאים זהה בערך. קודם כל, הם מתמזגים עם הליזוזום, שבו אנזימים מיוחדים מפרקים חלבונים לחומצות אמינו. האחרונים יוצאים מהליזוזומים לתוך הציטופלזמה. חלקם מקיימים אינטראקציה עם tRNA בציטופלזמה ובצורה זו מועברים לריבוזומים לצורך סינתזת חלבון. החלק השני נכנס למחזורים ביוכימיים מיוחדים, שבהם מסונתזים מהם שומנים, פחמימות, הורמונים ומטבוליטים אחרים. ולבסוף, חומצות אמינו לוקחות חלק במטבוליזם האנרגיה של התא.

תכלילים של פוליסכרידים . עבור תאים של בעלי חיים ותאי פטרייתיות, גליקוגן הוא הכללה התזונתית העיקרית. עבור צמחים, הכללה זו היא עמילן.

הגליקוגן בבני אדם מושקע בעיקר בתאי כבד ומשמש לא רק לצרכי התא עצמו, אלא גם כמשאבי אנרגיה לכל האורגניזם. במקרה האחרון, הגליקוגן מתפרק בתא לגלוקוז, היוצא מהתא לדם ונישא בכל הגוף.

גליקוגן הוא מולקולה מסועפת גדולה המורכבת משאריות גלוקוז. תהליכים תוך תאיים מיוחדים, במידת הצורך, מפצלים שאריות גלוקוז ממולקולת הגליקוגן ומסנתזים גלוקוז. זה האחרון נכנס לדם ומתבזבז על צרכי התא. נראה שיהיה קל יותר לאחסן את הגלוקוז עצמו בתא מבלי להמירו לגליקוגן, במיוחד מכיוון שמולקולת הגלוקוז מסיסה ועוברת במהירות לתוך התא דרך קרום הפלזמה. עם זאת, זה מעכב על ידי העובדה כי גלוקוז גם במהירות, מבלי להתעכב, עוזב את התא. שמור אותה בכלוב צורה טהורהכמעט בלתי אפשרי. בנוסף, שקיעת גלוקוז בכמויות גדולות מסוכנת, כי. זה יכול להוביל ליצירת שיפוע ריכוז כזה, שתחילה, התא מתנפח עקב זרימת המים, ולאחר מכן מותו. לכן, מערכת מיוחדת של אנזימים, המשנה מעט את מולקולת הגלוקוז, קושרת אותה לאותה מולקולה. נוצרת מולקולה ענקית מסועפת המורכבת משאריות גלוקוז - גליקוגן. מולקולה זו כבר אינה מסיסה, כמו גלוקוז, ואינה מסוגלת לשנות את התכונות האוסמוטיות של התא.

תכלילים של שומן . תכלילים אלה בהיאלופלזמה יכולים להיות בצורה של טיפות. צמחים רבים מכילים שמנים, כמו חמניות, בוטנים וכו'. עשיר בתכלילים שומניים רקמת שומןאדם, המשמש להגנה על הגוף מפני אובדן חום, מחסן אנרגיה וכבולם זעזועים בעת השפעות מכניות.

יש לציין שמאגרי הגליקוגן בגופו של מבוגר ממוצע מספיקים ליום אחד של פעילות רגילה, בעוד שמאגרי השומן מספיקים לחודש. אם גליקוגן, ולא שומנים, היה מאגר האנרגיה העיקרי בגופנו, משקל הגוף היה עולה ב-25 ק"ג בממוצע.

במקרים מסוימים, המראה של תכלילים שומניים בתא הוא אות אזעקהצרות. אז, במקרה של דיפתריה, הרעלן של המיקרואורגניזם חוסם את השימוש חומצות שומןוהם מצטברים בכמויות גדולות בציטופלזמה. במקרה זה, חילוף החומרים מופרע והתא מת. לרוב, הפרעות כאלה מתרחשות בתאי שריר הלב. המחלה נקראת דיפתריה שריר הלב.

כל תכלילי החומרים התזונתיים משמשים את התא ברגעים של פעילות חיונית אינטנסיבית. בעובר יש צורך בכמות גדולה של חומרים מזינים. לכן, גם בשלב האוגנזה הביצית אוגרת באופן אינטנסיבי רכיבי תזונה שונים (חלמון וכו') בצורה של תכלילים, המבטיחים את המעבר של השלבים הראשונים של ההתפתחות העוברית.

ב. תכלילי הפרשה

גרגירי הפרשה שונים הנוצרים בתאי הבלוטה של ​​בעלי חיים הינם מגוונים באופיים הכימי ויכולים להיות מיוצגים על ידי יונים, אנזימים, הורמונים, גליקופרוטאינים וכו', למשל, אנזימי עיכול המסונתזים על ידי תאי הלבלב. האות להיווצרות והתרוקנות של תכלילים מפרשים בלבלב הוא צריכת מזון. לפני האכילה, תכלילים מצטברים בציטופלזמה. על ידי קביעת מספר התכלילים בתאי הלבלב, ניתן לנחש בערך מי התאים שלו - אדם רעב או אדם ניזון היטב.

V. תכלילים של פיגמנט

לספק צביעה של רקמות ואיברים. פיגמנט המלנין מאוחסן לעתים קרובות בתאי בעלי חיים. לצמחים יש קרוטנואידים ופלבונואידים.

ד תכלילי ההפרשה

בצמחים שאין להם איברי הפרשה מיוחדים, תוצרים סופיים של פעילות חיונית בצורת סידן אוקסלט או מלחי סידן פחמתי מצטברים לרוב בוואקוולים. בעתיד, הצמח משיל עלים או קליפות יחד עם תכלילים גבישיים מצטברים כאלה.

הגרעין הוא חלק חיוני של תאים אוקריוטיים. זהו המרכיב הרגולטורי העיקרי של התא. היא אחראית לאחסון והעברת מידע תורשתי, שולטת בכל תהליכים מטבולייםבכלוב . לא אורגנואיד, אלא מרכיב של תא.

הליבה מורכבת מ:

1) המעטפת הגרעינית (ממברנה גרעינית), שדרך הנקבוביות שלה מתרחשת ההחלפה בין גרעין התא לציטופלזמה.

2) מיץ גרעיני, או קריופלזמה, הוא מסת פלזמה חצי נוזלית, מוכתמת חלשה, הממלאת את כל גרעיני התא ומכילה את שאר מרכיבי הגרעין;

3) כרומוזומים הנראים בגרעין הלא מתחלק רק בעזרת שיטות מיוחדותמיקרוסקופיה. קבוצת הכרומוזומים בתא נקראת אריוטיפ.כרומטין על תכשירי תאים מוכתמים הוא רשת של גדילים דקים (סיבים), גרגירים קטנים או גושים.

4) גוף כדורי אחד או יותר - נוקלאולי, שהם חלק מיוחד מגרעין התא וקשורים לסינתזה של חומצה ריבונוקלאית וחלבונים.

שני מצבי ליבה:

1. גרעין interphase - יש גרעינים. נדן - קריולמה.

2. גרעין במהלך חלוקת תאים. רק כרומטין קיים במצב אחר.

הגרעין כולל שני אזורים:

1. מולקולות חלבון פנימי-פיברילרי ופרה-RNA

2. חיצוני - גרגירי - יוצרים תת-יחידות של ריבוזומים.

המעטפת הגרעינית מורכבת משני ממברנות המופרדות על ידי חלל פרי-גרעיני. שניהם חודרים לנקבוביות רבות, שבזכותן מתאפשר חילופי חומרים בין הגרעין לציטופלזמה.

המרכיבים העיקריים של הגרעין הם כרומוזומים, הנוצרים ממולקולת DNA ומחלבונים שונים. במיקרוסקופ אור, ניתן להבחין ביניהם בבירור רק בתקופת חלוקת התא (מיטוזה, מיוזה). בתא שאינו מתחלק, הכרומוזומים נראים כמו חוטים ארוכים ודקים המפוזרים בכל נפח הגרעין.

פונקציות עיקריות גרעין התאהבאים:

1. אחסון נתונים;
2. העברת מידע לציטופלזמה באמצעות שעתוק, כלומר סינתזה של i-RNA נושא מידע;
3. העברת מידע לתאי בת בזמן שכפול - חלוקת תאים וגרעינים.
4. מסדיר תהליכים ביוכימיים, פיזיולוגיים ומורפולוגיים בתא.

מתרחש בגרעין שכפול- שכפול של מולקולות DNA, כמו גם תַעֲתוּק- סינתזה של מולקולות RNA על תבנית DNA. בגרעין, מולקולות ה-RNA המסונתז עוברות שינויים מסוימים (לדוגמה, במהלך שחבוראזורים חסרי משמעות וחסרי משמעות אינם נכללים ממולקולות RNA שליח), ולאחר מכן הם נכנסים לציטופלזמה . מכלול ריבוזוםמופיע גם בגרעין חינוך מיוחדהנקראים נוקלאולי. תא הגרעין - הקריוטהקה - נוצר על ידי התרחבות ומיזוג זה עם זה של מיכלי הרשת האנדופלזמית באופן שלגרעין יש דפנות כפולות בשל התאים הצרים של הממברנה הגרעינית המקיפה אותו. חלל המעטפת הגרעינית נקרא לומןאוֹ חלל פרי גרעיני. המשטח הפנימי של המעטפת הגרעינית מונחת על ידי הגרעין למינה- מבנה חלבוני נוקשה שנוצר על ידי חלבוני lamins, אליהם מחוברים גדילי DNA כרומוזומלי. במקומות מסוימים, הממברנות הפנימיות והחיצוניות של המעטפת הגרעינית מתמזגות ויוצרות את מה שנקרא נקבוביות גרעיניות שדרכן מתרחשת חילופי חומרים בין הגרעין לציטופלזמה.

12. אברונים דו-ממברניים (מיטוכונדריה, פלסטידים). המבנה והתפקודים שלהם.

מיטוכונדריה - אלה הם מבנים מעוגלים או בצורת מוט, לעתים קרובות מסועפים, בעובי 0.5 מיקרומטר ובדרך כלל עד 5-10 מיקרומטר אורכם.

מעטפת המיטוכונדריה מורכבת משני ממברנות הנבדלות בהרכב הכימי, קבוצת אנזימים ותפקודים. קרום פנימייוצר פלישות בצורת עלים (קריסטה) או צינורית (צינוריות). החלל התחום על ידי הממברנה הפנימית הוא מַטרִיצָה אברונים. בתוכו עם מיקרוסקופ אלקטרונינמצאו גרגרים בקוטר של 20-40 ננומטר. הם צוברים יוני סידן ומגנזיום, כמו גם פוליסכרידים, כמו גליקוגן.
המטריצה ​​מכילה מנגנון ביוסינתזה של חלבון אברון משלה. הוא מיוצג על ידי 2-6 עותקים של מולקולת DNA מעגלית ונטולת היסטונים (כמו בפרוקריוטים), ריבוזומים, קבוצה של RNA תחבורה (tRNA), אנזימים לשכפול DNA, שעתוק ותרגום של מידע תורשתי. תפקיד עיקרי המיטוכונדריה מורכבת מיצוי אנזימטי של אנרגיה מכימיקלים מסוימים (על ידי חמצון) והצטברות אנרגיה בצורה ביולוגית שימושית (על ידי סינתזה של מולקולות אדנוזין טריפוספט -ATP). באופן כללי, תהליך זה נקרא זרחן חמצוני. בין פונקציות צדהמיטוכונדריה יכולה להיקרא השתתפות בסינתזה של הורמונים סטרואידים וכמה חומצות אמינו (גלוטמין).

פלסטידים - אלו הם אוטונומיים למחצה (הם יכולים להתקיים באופן אוטונומי יחסית מה-DNA הגרעיני של התא) אברונים דו-ממברניים האופייניים לאורגניזמים אוקריוטיים פוטוסינתטיים. ישנם שלושה סוגים עיקריים של פלסטידים: כלורופלסטים, כרומופלסטים וליקופלסטים.מכלול הפלסטידים בתא נקראפלסטידומה . כל אחד מהסוגים הללו, בתנאים מסוימים, יכול לעבור אחד לשני. כמו המיטוכונדריה, הפלסטידים מכילים מולקולות DNA משלהם. לכן, הם גם מסוגלים להתרבות ללא תלות בחלוקת התא. פלסטידים הם ייחודיים ל תאי צמחים.

כלורופלסטים.אורכם של הכלורופלסטים נע בין 5 ל-10 מיקרון, הקוטר הוא בין 2 ל-4 מיקרון. כלורופלסטים תחום על ידי שני ממברנות. הממברנה החיצונית חלקה, הפנימית בעלת מבנה מקופל מורכב. הקפל הקטן ביותר נקרא t ilakoid. קבוצה של thylakoids מוערמים כמו ערימת מטבעות נקראת g פֶּצַע. הגרגירים מחוברים זה לזה על ידי תעלות שטוחות - למלות.ממברנות התילקואיד מכילות פיגמנטים פוטוסינתטיים ואנזימים המספקים סינתזת ATP. הפיגמנט הפוטוסינתטי העיקרי הוא הכלורופיל, שאחראי עליו צבע ירוקכלורופלסטים.

החלל הפנימי של הכלורופלסטים מתמלא סטרומה. הסטרומה מכילה DNA עירום מעגלי, ריבוזומים, אנזימים ממחזור קלווין וגרגירי עמילן. בתוך כל thylakoid יש מאגר פרוטונים, יש הצטברות של H+. כלורופלסטים, כמו המיטוכונדריה, מסוגלים להתרבות אוטונומית על ידי חלוקה לשניים. הכלורופלסטים של צמחים נמוכים נקראים כרומטפורים.

Leucoplasts. הקרום החיצוני חלק, הפנימי יוצר thylakoids קטנים. הסטרומה מכילה DNA עגול "עירום", ריבוזומים, אנזימים לסינתזה והידרוליזה של חומרי הזנה רזרבה. אין פיגמנטים. במיוחד ללוקופלסטים רבים יש תאים של האיברים התת-קרקעיים של הצמח (שורשים, פקעות, קני שורש וכו'). .). עמילופלסטים- לסנתז ולאחסן עמילן , elaioplast- שמנים , פרוטאינופלסטים- חלבונים. חומרים שונים יכולים להצטבר באותו לוקופלסט.

כרומופלסטים.הקרום החיצוני חלק, הפנימי או גם חלק, או יוצר תילקואידים בודדים. הסטרומה מכילה DNA מעגלי ופיגמנטים. - קרוטנואידים, נותן לכרומופלסטים צבע צהוב, אדום או כתום. צורת הצטברות הפיגמנטים שונה: בצורת גבישים, מומסים בטיפות שומנים וכו'. כרומופלסטים נחשבים לשלב הסופי בהתפתחות הפלסטידים.

פלסטידים יכולים להפוך הדדיים זה לזה: לוקופלסטים - כלורופלסטים - כרומופלסטים.

אברונים חד-ממברניים (ER, מנגנון גולגי, ליזוזומים). המבנה והתפקודים שלהם.

צִנוֹרִיו מערכת ואקואולריתנוצר על ידי קשר או נפרד של חללים צינוריים או שטוחים (בור), מוגבלים על ידי ממברנות ומתפשטים בכל הציטופלזמה של התא. במערכת זו, יש מְחוּספָּסו רטיקולום ציטופלזמי חלק. תכונה של מבנה הרשת הגסה היא התקשרות של פוליזומים לממברנות שלה. בשל כך, הוא מבצע את הפונקציה של סינתזה של קטגוריה מסוימת של חלבונים המורחקים בעיקר מהתא, למשל, המופרשים על ידי תאי בלוטות. באזור הרשת הגסה מתרחשת היווצרות חלבונים ושומנים. ממברנות ציטופלזמיותוהרכבתם. ארוזים בצפיפות במבנה שכבות, בורות של רשת גסה הם האתרים של סינתזת החלבון הפעילה ביותר ונקראים ארגסטופלזמה.

הממברנות של הרשת הציטופלזמית החלקה נטולות פוליזומים. מבחינה פונקציונלית, רשת זו קשורה לחילוף החומרים של פחמימות, שומנים וחומרים אחרים שאינם חלבונים, כגון הורמונים סטרואידים (בבלורית, קליפת יותרת הכליה). דרך הצינוריות והבורות, חומרים מעבירים, במיוחד, את החומר המופרש על ידי תא הבלוטה, ממקום הסינתזה לאזור האריזה לתוך גרגירים. באזורים של תאי כבד העשירים במבני רשת חלקים, חומרים מזיקים נהרסים ומנטרלים. חומרים רעיליםכמה תרופות (ברביטורטים). בשלפוחיות ובצינוריות של הרשת החלקה של השרירים המפוספסים, נאגרים (מופקדים) יוני סידן, אשר ממלאים תפקיד חשוב בתהליך ההתכווצות.

מתחם גולגי-הוא ערימה של שקיות קרום שטוח שנקרא בורות מים. הטנקים מבודדים לחלוטין זה מזה ואינם מחוברים ביניהם. צינוריות ושלפוחיות רבות מסתעפות מבורות המים לאורך הקצוות. מה-EPS נשרכים מעת לעת ואקואולים (שלפוחיות) עם חומרים מסונתזים, אשר עוברים למתחם גולגי ומתחברים אליו. חומרים המסונתזים ב-EPS הופכים מורכבים יותר ומצטברים בקומפלקס גולגי. פונקציות של מתחם גולגי :1- במיכלי מתחם גולגי יש טרנספורמציה כימית נוספת וסיבוך של חומרים שנכנסו אליו מה-EPS. לדוגמה, נוצרים חומרים הנחוצים לחידוש קרום התא (גליקופרוטאינים, גליקוליפידים), פוליסכרידים.

2- במתחם גולגי יש הצטברות של חומרים ו"אחסון" הזמני שלהם

3- חומרים שנוצרו "נארוזים" לתוך שלפוחיות (ב-vacuoles) ובצורה זו עוברים דרך התא.

4- במתחם גולגי נוצרים ליזוזומים (אברונים כדוריים עם אנזימים מתכלים).

ליזוזומים- אברונים כדוריים קטנים, שקירותיהם נוצרים על ידי קרום יחיד; מכילים ליטייםאנזימים (מבקעים). בתחילה, הליזוזומים, שרוכים מתסביך גולגי, מכילים אנזימים לא פעילים. בתנאים מסוימים, האנזימים שלהם מופעלים. כאשר ליזוזום מתמזג עם ואקוול פגוציטי או פינוציטי, נוצר ואקוול עיכול, שבו מתעכלים חומרים שונים תוך תאי.

פונקציות של ליזוזומים :1- בצע פיצול של חומרים הנספגים כתוצאה מפאגוציטוזה ופינוציטוזיס. ביופולימרים מתפרקים למונומרים הנכנסים לתא ומשמשים לצרכיו. לדוגמה, ניתן להשתמש בהם כדי לסנתז חומרים אורגניים חדשים, או שהם יכולים להתפרק עוד יותר לאנרגיה.

2- להרוס אברונים ישנים, פגומים, עודפים. פיצול של אברונים יכול להתרחש גם במהלך הרעבה של התא.

ואקוולים- אברונים כדוריים עם ממברנה אחת, שהם מאגרי מים וחומרים המומסים בהם. ואקוולים כוללים: ואקוולים פגוציטים ופינוציטיים, ואקוולות עיכול, שלפוחיות, שרוכים מה-EPS ומקומפלקס גולגי. תאים של בעלי חיים הם קטנים, רבים, אך נפחם אינו עולה על 5% מנפח התא הכולל. תפקידם העיקרי - הובלה של חומרים דרך התא, יישום הקשר בין האברונים.

בתא צמחי, וואקוולים מהווים עד 90% מהנפח. בתא צמחי בוגר, יש רק ואקואול אחד, הוא תופס מיקום מרכזי. קרום הוואקואול של תא צמחי הוא הטונופלסט, התוכן שלו הוא מוהל תאים. פונקציות של ואקוולים בתא צמחי: תחזוקה דופן תאבמתח, הצטברות של חומרים שונים, כולל תוצרי פסולת של התא. ואקוולים מספקים מים לפוטוסינתזה. עלול להכיל:

חומרי חילוף שיכולים לשמש את התא עצמו ( חומצה אורגנית, חומצות אמינו, סוכרים, חלבונים). - חומרים המורחקים מחילוף החומרים של התא ומצטברים בוואקואול (פנולים, טאנינים, אלקלואידים וכו') - פיטו-הורמונים, פיטונצידים,

פיגמנטים (חומרי צבע) המעניקים למוהל התא סגול, אדום, כחול, סגול ולפעמים צהוב או שמנת. הפיגמנטים של מוהל התא הם שצובעים עלי כותרת של פרחים, פירות, גידולי שורש.

14. אברונים שאינם ממברניים (מיקרוטובולים, מרכז תאים, ריבוזומים). המבנה והתפקודים שלהם.ריבוזום - אברון לא קרומי של התא המבצע סינתזת חלבון. מורכב משתי יחידות משנה - קטנות וגדולות. הריבוזום מורכב מ-3-4 מולקולות rRNA היוצרות את המסגרת שלו, וכמה עשרות מולקולות של חלבונים שונים. ריבוזומים מסונתזים בגרעין. בתא, ריבוזומים יכולים להיות ממוקמים על פני השטח של ה-ER הגרגירי או בהיאלופלזמה של התא בצורה של פוליזומים. פוליזום -זהו קומפלקס של i-RNA ומספר ריבוזומים שקוראים ממנו מידע. פוּנקצִיָה ריבוזום- ביוסינתזה של חלבון. אם ריבוזומים ממוקמים על ER, אז החלבונים המסונתזים על ידם משמשים לצרכי האורגניזם כולו, ריבוזומים היאלופלסמים מסנתזים חלבונים לצרכי התא עצמו. ריבוזומים תאים פרוקריוטייםקטן יותר מריבוזומים אוקריוטיים. אותם ריבוזומים קטנים נמצאים במיטוכונדריה ובפלסטידים.

מיקרוטובולים - מבנים גליליים חלולים של התא, המורכבים מהחלבון הבלתי ניתן לצמצום טובולין. מיקרוטובולים אינם מסוגלים להתכווץ. דפנות המיקרוטובולה נוצרות על ידי 13 גדילים של החלבון טובולין. מיקרוטובולים ממוקמים בעובי ההיאלופלזמה של התאים.

סיליה ופגללה - אברונים של תנועה. תפקיד עיקרי - תנועה של תאים או תנועה לאורך תאי הנוזל או החלקיקים המקיפים אותם. באורגניזם רב תאי, ריסים אופייניים לאפיתל. דרכי הנשימה, חצוצרות, ופגללה - לזרעונים. ריסים ודגלים נבדלים רק בגודלם - הדגלים ארוכים יותר. הם מבוססים על מיקרוטובולים המסודרים במערכת 9(2) + 2. המשמעות היא ש-9 מיקרוטובוליות (דאבלטים) כפולות יוצרות דופן גליל שבמרכזה יש 2 מיקרוטובוליות בודדות. הריסים והדגלים נתמכים על ידי הגופים הבסיסיים. לגוף הבסיסי יש צורה גלילית, שנוצרה על ידי 9 שלישיות (שלישיות) של מיקרו-צינוריות; אין מיקרו-צינוריות במרכז הגוף הבסיסי.

cl המרכז מדויק - מרכז מיטוטי, מבנה קבוע כמעט בכל תאי בעלי החיים ובחלק מתאי הצומח, קובע את הקטבים של תא מתחלק (ראה מיטוזיס) . מרכז התא מורכב לרוב משני צנטריולים - גרגירים צפופים בגודל 0.2-0.8 מיקרון,ממוקמים בזוויות ישרות זו לזו. במהלך היווצרות המנגנון המיטוטי, צנטריולים מתפצלים לכיוון הקטבים של התא, וקובעים את הכיוון של ציר חלוקת התא. ולכן נכון יותר לכ' ג. שִׂיחָה מרכז מיטוטי, המשקף בכך את המשמעות התפקודית שלו, במיוחד שרק בחלק מהתאים ק.ג. ממוקם במרכזו. במהלך ההתפתחות של האורגניזם, הם משתנים כמיקומו של ק.ג. בתאים, כך גם הצורה שלו. כאשר תא מתחלק, כל אחד מתאי הבת מקבל זוג צנטריולים. תהליך השכפול שלהם מתרחש לעתים קרובות יותר בסוף חלוקת התא הקודמת. הופעתה של סדרה צורות פתולוגיותחלוקה של תא קשורה לחלוקה לא תקינה ל. ג.