מבנה ותפקודי התא. המבנה של תא חיה

מדענים ממקמים את תא החי כחלק העיקרי בגופו של נציג ממלכת החיות - חד תאי ורב תאי כאחד.

הם אוקריוטיים, עם גרעין אמיתי ומבנים מיוחדים - אברונים המבצעים פונקציות מובחנות.

לצמחים, לפטריות ולפרוטיסטים יש תאים אאוקריוטיים; לחיידקים ולארכיאה יש תאים פרוקריוטיים פשוטים יותר.

מִבְנֶה תא חיהשונה מירקות. לתא חיה אין קירות או כלורופלסטים (אברונים שמבצעים).

ציור תאים של בעלי חיים עם כיתובים

התא מורכב מאברונים מיוחדים רבים המבצעים פונקציות שונות.

לרוב, הוא מכיל את רוב, לפעמים את כל, סוגי האברונים הקיימים.

אברונים עיקריים ואברונים של תא חיה

אברונים ואורגנואידים הם ה"איברים" האחראים על תפקודו של מיקרואורגניזם.

הליבה

הגרעין הוא המקור לחומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA), החומר הגנטי. DNA הוא המקור ליצירת חלבונים השולטים על מצב האורגניזם. בגרעין, גדילי DNA עוטפים בחוזקה חלבונים מיוחדים מאוד (היסטונים) ליצירת כרומוזומים.

הגרעין בוחר גנים על ידי שליטה בפעילות ובתפקוד של יחידת הרקמה. בהתאם לסוג התא, הוא מכיל קבוצה שונה של גנים. DNA נמצא באזור הנוקלואיד של הגרעין שבו נוצרים ריבוזומים. הגרעין מוקף בממברנה גרעינית (קריולמה), דו-שכבה שומנית כפולה המפרידה בינו לבין מרכיבים אחרים.

הגרעין מווסת את צמיחת התא וחלוקתו. כאשר נוצרים כרומוזומים בגרעין, המוכפלים בתהליך הרבייה ויוצרים שתי יחידות בת. אברונים הנקראים צנטרוזומים עוזרים לארגן את ה-DNA במהלך החלוקה. הגרעין מיוצג בדרך כלל ביחיד.

ריבוזומים

ריבוזומים הם האתר של סינתזת חלבון. הם נמצאים בכל יחידות הרקמה, בצמחים ובבעלי חיים. בגרעין, רצף ה-DNA המקודד לחלבון מסוים מועתק לגדיל RNA שליח חופשי (mRNA).

שרשרת ה-mRNA עוברת אל הריבוזום באמצעות RNA שליח (tRNA) והרצף שלה משמש לקביעת סידור חומצות האמינו בשרשרת המרכיבה את החלבון. ברקמת בעלי חיים, הריבוזומים ממוקמים באופן חופשי בציטופלזמה או מחוברים לממברנות של הרשת האנדופלזמית.

רשת אנדופלזמית

הרשת האנדופלזמית (ER) היא רשת של שקים קרומיים (בור מים) המשתרעים מהממברנה הגרעינית החיצונית. הוא משנה ומעביר חלבונים שנוצרו על ידי ריבוזומים.

ישנם שני סוגים של רטיקולום אנדופלזמי:

• גַרגִירִי;
• אגרנולרי.

ה-ER הגרגירי מכיל ריבוזומים מחוברים. ה-ER האגרניל נקי מריבוזומים מחוברים, משתתף ביצירת שומנים והורמונים סטרואידים ובהסרה של חומרים רעילים.

שלפוחיות

שלפוחיות הן כדורים קטנים של דו-שכבת השומנים המרכיבים קרום חיצוני. הם משמשים להעברת מולקולות דרך התא מאברון אחד למשנהו, ומעורבים בחילוף החומרים.

שלפוחיות מיוחדות הנקראות ליזוזומים מכילות אנזימים המעכלים מולקולות גדולות (פחמימות, שומנים וחלבונים) לקטנות יותר לשימוש קל יותר על ידי הרקמה.

מערכת גולג'י

מנגנון הגולגי (קומפלקס גולגי, גוף גולגי) מורכב גם הוא מבורות מים לא מחוברים (בניגוד לרשת האנדופלזמית).

מנגנון גולגי מקבל חלבונים, ממיין אותם ואורז אותם לתוך שלפוחיות.

מיטוכונדריה

במיטוכונדריה מתרחש תהליך הנשימה התאית. סוכרים ושומנים מתפרקים ואנרגיה משתחררת בצורה של אדנוזין טריפוספט (ATP). ATP שולט בכל התהליכים התאיים, המיטוכונדריה מייצרות תאי ATP. המיטוכונדריה מכונה לפעמים "גנרטורים".

ציטופלזמה של התא

הציטופלזמה היא הסביבה הנוזלית של התא. זה יכול לתפקד גם ללא ליבה, עם זאת, לזמן קצר.

ציטוסול

הציטוזול נקרא נוזל התא. הציטוסול וכל האברונים שבתוכו, למעט הגרעין, מכונים ביחד ציטופלזמה. הציטוזול הוא בעיקר מים ומכיל גם יונים (אשלגן, חלבונים ומולקולות קטנות).

ציטושלד

שלד הציטו הוא רשת של חוטים וצינורות המופצים ברחבי הציטופלזמה.

הוא מבצע את הפונקציות הבאות:

• נותן צורה;
• מספק כוח;
• מייצב רקמות;
• מתקן אברונים במקומות מסוימים;
• מחזות תפקיד חשובבאיתות.

ישנם שלושה סוגים של חוטים ציטושלדיים: מיקרופילמנטים, מיקרוטובולים וחוטי ביניים. מיקרופילמנטים הם האלמנטים הקטנים ביותר של השלד הציטוניים, בעוד המיקרוטובולים הם הגדולים ביותר.

קרום תא

קרום תאמקיף לחלוטין את התא החיה, שאין לו דופן תא, בניגוד לצמחים. קרום התא הוא שכבה כפולה של פוספוליפידים.

פוספוליפידים הם מולקולות המכילות פוספטים המחוברים לרדיקלים של גליצרול וחומצות שומן. הם יוצרים באופן ספונטני ממברנות כפולות במים בשל תכונותיהם ההידרופיליות וההידרופוביות כאחד.

קרום התא חדיר באופן סלקטיבי - הוא מסוגל לאפשר למולקולות מסוימות לעבור. חמצן ופחמן דו חמצני עוברים בקלות, בעוד מולקולות גדולות או טעונות חייבות לעבור דרך תעלה מיוחדת בממברנה השומרת על הומאוסטזיס.

ליזוזומים

ליזוזומים הם אברונים המבצעים פירוק של חומרים. הליזוזום מכיל כ-40 אנזימים. מעניין לציין שהאורגניזם הסלולרי עצמו מוגן מפני השפלה במקרה של פריצת דרך של אנזימים ליזוזומליים לתוך הציטופלזמה; המיטוכונדריה שסיימו את תפקידיהן נתונות לפירוק. לאחר הפיצול נוצרים גופים שיוריים, ליזוזומים ראשוניים הופכים למשניים.

צנטרול

Centrioles הם גופים צפופים הממוקמים ליד הגרעין. מספר הצנטריולים משתנה, לרוב יש שניים. Centrioles מחוברים על ידי גשר אנדופלזמי.

איך נראה תא של בעלי חיים תחת מיקרוסקופ?

תחת מיקרוסקופ אופטי סטנדרטי, המרכיבים העיקריים נראים לעין. בשל העובדה שהם מחוברים באורגניזם המשתנה ללא הרף שנמצא בתנועה, יכול להיות קשה לזהות אברונים בודדים.

החלקים הבאים אינם מוטלים בספק:

• הליבה;
• ציטופלזמה;
• קרום תא.

הרזולוציה הגדולה של המיקרוסקופ, הכנה שהוכנה בקפידה וקצת תרגול יעזרו ללמוד את התא ביתר פירוט.

פונקציות צנטרול

הפונקציות המדויקות של הצנטריול נותרו לא ידועות. קיימת השערה רווחת שצנטריולים מעורבים בתהליך החלוקה, יוצרים את ציר החלוקה וקובעים את כיוונה, אך אין ודאות בעולם המדעי.

מבנה התא האנושי - ציור עם כיתובים

ליחידה של רקמת תא אנושי יש מבנה מורכב. האיור מציג את המבנים העיקריים.

לכל רכיב יש מטרה משלו, רק בקונגלומרט הם מבטיחים את תפקודו של חלק חשוב באורגניזם חי.

סימנים של תא חי

תא חי במאפייניו דומה ליצור חי בכללותו. הוא נושם, ניזון, מתפתח, מתחלק, במבנה שלו תהליכים שונים. ברור שדעיכה של תהליכים טבעיים לגוף פירושה מוות.

מאפיינים בולטים של תאי צמחים ובעלי חיים בטבלה

לתאי צמחים ובעלי חיים יש גם דמיון וגם הבדלים, המתוארים בקצרה בטבלה:

סִימָן	ירקות	בעל חיים
קבלת תזונה	אוטוטרופי. עושה פוטוסינתזה חומרים מזינים	הטרוטרופי. לא מייצר אורגני.
אחסון חשמל	ב-vacuole	בציטופלזמה
שמור פחמימה	עֲמִילָן	גליקוגן
מערכת רבייה	היווצרות מחיצה ביחידת האם	היווצרות היצרות ביחידת ההורים
מרכז תאים וצנטריולים	בצמחים נמוכים יותר	כל הסוגים
דופן תא	צפוף, שומר על צורתו	גמיש, מאפשר לך לשנות

המרכיבים העיקריים דומים עבור חלקיקי צמחים ובעלי חיים כאחד.

סיכום

תא החי הוא אורגניזם חי מורכב עם סימני היכר, פונקציות, מטרת הקיום. כל האברונים והאורגנואידים תורמים לתהליך החיים של מיקרואורגניזם זה.

חלק מהמרכיבים נחקרו על ידי מדענים, בעוד הפונקציות והתכונות של אחרים טרם התגלו.

צפיות: 9855

04.03.2018

תאי צמחים, כמו תאי רוב האורגניזמים החיים, מורכבים ממברנת תא המפרידה בין תכולת התא (פרוטופלסט) מסביבתו. קרום התא כולל קשיח מספיק ועמיד דופן תא(בחוץ) ודק, אלסטי ממברנה ציטופלזמית(בְּתוֹך). השכבה החיצונית של דופן התא, שהיא מעטפת תאית נקבובית ובה ליגנין, מורכבת מפקטינים. רכיבים כאלה קובעים את החוזק והקשיחות של תא הצמח, מספקים את צורתו ותורמים להגנה טובה יותר על התוכן התוך תאי (פרוטופלסט) מפני תנאים שליליים. המרכיבים של הממברנה הציטופלזמית הם חלבונים ושומנים. הן לדופן התא והן לממברנה יש יכולות חדירה למחצה ומבצעות פונקציה הובלה, המאפשרת למים וחומרי הזנה הנחוצים לחיים להיכנס לתא, כמו גם לווסת את חילוף החומרים בין התאים ועם הסביבה.

הפרוטופלסט של תא צמחי כולל תווך פנימי נוזלי למחצה בעל מבנה עדין (ציטופלזמה) המורכב ממים. תרכובות אורגניותו מלח מינרלי, המכיל את הגרעין - החלק העיקרי של התא - ואחראברונים. בפעם הראשונה, תכולת הנוזל של התא תוארה ושמה (1825 - 1827) על ידי הפיזיולוגי הצ'כי, המיקרוסקופ יאן פורקין. אברונים הם מבנים תאיים קבועים המבצעים פונקציות ספציפיות המיועדות רק להם. בנוסף, הם שונים במבנה ובהרכב הכימי. לְהַבחִין ללא ממברנהאברונים (ריבוזומים, מרכז תאים, מיקרוטובולים, מיקרופילמנטים), קרום בודד(ואקוולים, ליזוזומים, קומפלקס גולגי, רטיקולום אנדופלזמי) ו דו-ממברנה(פלסטידים, מיטוכונדריה).

(אחד או יותר) - המרכיב החשוב ביותר של הפרוטופלסט, אופייני רק לתאי צמחים. בתאים צעירים, ככלל, ישנם כמה ואקוולים קטנים, אך ככל שהתא גדל ומזדקן, ואקואולים קטנים מתמזגים לכדי ואקואול אחד גדול (מרכזי). זהו מאגר מוגבל על ידי ממברנה (טונופלסט) ובתוכו מוהל תאים. המרכיב העיקרי של מוהל התא הוא מים (70-95%), שבהם מומסות תרכובות אורגניות ואי-אורגניות: מלחים, סוכרים (פרוקטוז, גלוקוז, סוכרוז), חומצות אורגניות (אוקסלית, מאלית, לימון, אצטית וכו'). חלבונים, חומצות אמינו. כל המוצרים הללו הם תוצאת ביניים של חילוף החומרים והם מצטברים באופן זמני ב-vacuoles כחומרי הזנה רזרבה על מנת להשתתף שוב בעתיד. תהליכים מטבולייםתאים. כמו כן במיץ התא ישנם טאנינים (טאנינים), פנולים, אלקלואידים, אנתוציאנינים ופיגמנטים שונים, המופרשים לתוך הוואקוולה, כשהם מבודדים מהציטופלזמה. תוצרי הפסולת של הפעילות החיונית של התא (פסולת), למשל, אשלגן אוקסלט, נכנסים גם הם לוואקווולים.

הודות ל-vacuole, לתא מסופקים מים וחומרי הזנה (חלבונים, שומנים, ויטמינים, מלחים מינרלים), ונשמר בו לחץ תוך תאי אוסמוטי (טורגור). ב-vacuole, חלבונים ואברונים ישנים מתפרקים.

המאפיין הייחודי השני של תא צמחי הוא נוכחותם של אברונים דו-ממברניים בו - פלסטיד. גילוי האברונים הללו, תיאורם וסיווגם (1880 - 1883) שייכים למדענים הגרמנים - חוקר הטבע א' שימפר והבוטנאי V. Meyer. פלסטידים הם גופי חלבון צמיגים ומחולקים לשלושה סוגים עיקריים: לוקופלסטים, כרומופלסטים וכלורופלסטים. כולם, בהשפעת גורמים סביבתיים מסוימים, מסוגלים לעבור מסוג אחד לאחר.

בין כל סוגי הפלסטידים, התפקיד החשוב ביותר הוא שיחק על ידי כלורופלסטים: הם מבצעים את תהליך הפוטוסינתזה. אברונים אלו נבדלים בצבעם הירוק, הקשור לנוכחות בהרכבם של כמות משמעותית של כלורופיל - פיגמנט ירוק הסופג את אנרגיית אור השמש ומסנתז חומרים אורגניים ממים ו פחמן דו חמצני. כלורופלסטים מופרדים מהציטופלזמה של התא על ידי שני ממברנות (חיצוניות ופנימיות) ויש להם עדשה צורה אליפסה(האורך הוא כ-5 - 10 מיקרון, והרוחב משתנה בין 2 ל-4 מיקרון). בנוסף לכלורופיל, הכלורופלסטים מכילים קרוטנואידים (פיגמנטים כתומים עזר). מספר הכלורופלסטים בתא צמחי יכול להשתנות בין 1 - 2 (אצות פרוטוזואה) ל-15 - 20 חתיכות (תא עלים צמחים גבוהים יותר).

פלסטידים קטנים חסרי צבע לוקופלסטיםנמצאים בתאים של אותם איברי צמחים המוסתרים מפעולת אור השמש (שורשים או קני שורש, פקעות, פקעות, זרעים). צורתם מגוונת מאוד (כדורית, אליפסואידית, בצורת כוס, בצורת משקולת). הם מבצעים סינתזה של חומרים מזינים (בעיקר עמילן, לעתים רחוקות יותר שומנים וחלבונים) מ חד ודו-סוכרים. בהשפעת אור השמש, לויקופלסטים נוטים להפוך לכלורופלסטים.

כרומופלסטיםנוצרים כתוצאה מהצטברות של קרוטנואידים ומכילים כמות משמעותית של פיגמנטים של צהוב, כתום, אדום, חום. הם נמצאים בתאי הפירות ועלי הכותרת, וקובעים את צבעם הבהיר. כרומופלסטים הם בצורת דיסק, בצורת מגל, משוננים, כדוריים, מעוינים, משולשים ועוד. הם אינם יכולים להשתתף בתהליך הפוטוסינתזה בגלל היעדר כלורופיל בהם.

אברוני קרום כפול מיטוכונדריהמיוצגים על ידי תצורות קטנות (באורך של מספר מיקרונים), לרוב גליליות, אך גם דמויות גרגירים, חוטיות או מעוגלות. התגלה לראשונה באמצעות צביעה מיוחדת ותואר על ידי הביולוג הגרמני ר' אלטמן כביופלסטים (1890). שמה של המיטוכונדריה ניתן להם על ידי הפתולוג הגרמני ק' בנדה (1897). הממברנה החיצונית של המיטוכונדריון מורכבת משומנים ומחצי תרכובות חלבון, יש לה משטח חלק. הממברנה הפנימית נשלטת על ידי מתחמי חלבון, וכמות השומנים אינה עולה על שליש מהם. לקרום הפנימי יש משטח מקופל, הוא יוצר קפלים דמויי מסרק ( cristae), שבגללם פני השטח שלו גדלים באופן משמעותי. החלל בתוך המיטוכונדריה מלא בחומר צמיג צפוף יותר מהציטופלזמה ממקור חלבון - המטריצה. המיטוכונדריה רגישות מאוד לתנאים סביבה, ותחת השפעתו יכול לקרוס או לשנות צורה.

הם מבצעים תפקיד פיזיולוגי מורכב מאוד בתהליכי חילוף החומרים של התא. במיטוכונדריה מתרחש הפירוק האנזימטי של תרכובות אורגניות (חומצות שומן, פחמימות, חומצות אמינו), ושוב, בהשפעת אנזימים, נוצרות מולקולות של חומצה טריפוספורית אדנוזין (ATP), שהיא מקור אוניברסלי של אנרגיה לכל היצורים החיים. המיטוכונדריה מסנתזת אנרגיה ומהווה במהות את "תחנת האנרגיה" של התא. מספר האברונים הללו בתא אחד אינו קבוע ונע בין כמה עשרות לכמה אלפים. ככל שהפעילות החיונית של התא פעילה יותר, כך גדל מספר המיטוכונדריות שהוא מכיל. בתהליך חלוקת התא, המיטוכונדריה מסוגלות להתחלק גם על ידי היווצרות התכווצות. בנוסף, הם יכולים להתמזג אחד עם השני, ויוצרים מיטוכונדריון אחד.

מערכת גולג'ינקרא על שם מגלהו, המדען האיטלקי סי גולגי (1897). האורגנואיד ממוקם ליד הגרעין והוא מבנה קרום בעל צורה של חללים שטוחים בצורת דיסק רב-שכבתיים הממוקמים זה מעל זה, שמהם מסתעפים תצורות צינוריות רבות המסתיימות בבועות. תפקידו העיקרי של מנגנון גולגי הוא פינוי תוצרי הפסולת שלו מהתא. המכשיר נוטה לצבור חומרים מפרישים בתוך החללים, כולל פקטין, קסילוז, גלוקוז, ריבוז, גלקטוז. מערכת בועות קטנות (שַׁלפּוּחִית), הממוקם על הפריפריה של האורגנואיד הזה, מבצע תפקיד הובלה תוך תאי, ומעביר את הפוליסכרידים המסונתזים בתוך החללים אל הפריפריה. לאחר שהגיעו לדופן התא או ה-vacuole, השלפוחיות, קורסות, נותנות להן את התוכן הפנימי שלהן. במנגנון גולגי מתרחשת גם היווצרות ליזוזומים ראשוניים.

התגלו על ידי הביוכימאי הבלגי כריסטיאן דה דוב (1955). הם גופים קטנים התחום על ידי קרום מגן אחד והם אחת הצורות של שלפוחיות. הם מכילים יותר מ-40 אנזימים הידרוליטיים שונים (גליקוזידאזות, פרוטאאזות, פוספטאזות, נוקלאזות, ליפאזות וכו') המפרקים חלבונים, שומנים, חומצות גרעין, פחמימות, ולכן משתתפים בתהליכי ההרס של אברונים בודדים או חלקים של הציטופלזמה. . לליזוזומים יש תפקיד חשוב ב תגובות הגנהותזונה תוך תאית.

ריבוזומים- אלו הם אברונים קטנים מאוד שאינם קרומיים קרובים לצורתם כדורית או אליפסואידית. נוצר בגרעין התא. בשל גודלם הקטן, הם נתפסים כציטופלזמה "גרגירית". חלקם נמצאים במצב חופשי בסביבה הפנימית של התא (ציטופלזמה, גרעין, מיטוכונדריה, פלסטידים), בעוד השאר מחוברים למשטחים החיצוניים של הממברנות של הרשת האנדופלזמית. מספר הריבוזומים בתא צמחי קטן יחסית ועומד בממוצע על כ-30,000 יח'. ריבוזומים ממוקמים בנפרד, אך לעיתים הם יכולים ליצור גם קבוצות - פוליריבוזומים (פוליזומים). אורגנואיד זה מורכב משני חלקים בגודל שונה, שיכולים להתקיים בנפרד, אך ברגע התפקוד של האורגנואיד משולבים למבנה אחד. תפקידם העיקרי של הריבוזומים הוא סינתזה של מולקולות חלבון מחומצות אמינו.

הציטופלזמה של תא צמחי מחלחלת על ידי מגוון עצום של צרורות אולטרה-מיקרוסקופיים, צינוריות מסועפות, שלפוחיות, תעלות וחללים התחום על ידי ממברנות תלת-שכבתיות ויוצרות מערכת הידועה בשם רטיקולום אנדופלזמי (EPS). הגילוי של מערכת זו שייך למדען האנגלי K. Porter (1945). EPS נמצא במגע עם כל אברוני התא ויחד איתם מהווה מערכת תוך תאית אחת המבצעת את חילוף החומרים והאנרגיה וכן מספקת הובלה תוך תאית. ממברנות EPS מצד אחד מחוברות עם הציטו החיצוני קרום פלזמה, ומצד שני, עם המעטפת החיצונית של הממברנה הגרעינית.

לפי המבנה שלו, EPS הוא הטרוגני, ישנם שני סוגים שלו: גַרגִירִי, שעל הממברנות שבהן נמצאים הריבוזומים ו אגרנולרי(חלק) - ללא ריבוזומים. סינתזת חלבון מתרחשת בריבוזומים של הרשת הגרנולרית, אשר חודרת לאחר מכן לתעלות ה-EPS, ופחמימות ושומנים מסונתזים על גבי ממברנות הרשת האגרנולרית, אשר לאחר מכן גם נכנסות לתעלות ה-EPS. כך, בתעלות ובחללים של ER מצטברים תוצרי ביוסינתזה, אשר מועברים לאחר מכן לאברוני התא. בנוסף, הרשת האנדופלזמית מחלקת את הציטופלזמה של התא לתאים מבודדים, ובכך מספקת סביבה נפרדת לתגובות שונות.

הליבההוא האברון התאי הגדול ביותר, מוגבל מהציטופלזמה על ידי קרום גרעיני דק ואלסטי במיוחד של שני ממברנות והוא החלק החשוב ביותר בתא חי. גילוי גרעין תא הצמח שייך לבוטנאי הסקוטי ר' בראון (1831). בתאים צעירים, הגרעין ממוקם קרוב יותר למרכז, בתאים ישנים הוא מוזז לפריפריה, הקשורה להיווצרות ואקואול אחד גדול, התופס חלק ניכר מהפרוטופלסט. ככלל, לתאי צמחים יש רק גרעין אחד, למרות שתאים דו-גרעיניים ורב-גרעיניים מתרחשים. ההרכב הכימי של הגרעין מיוצג על ידי חלבונים וחומצות גרעין.

הגרעין מכיל כמות משמעותית של DNA (חומצה דאוקסיריבונוקלאית), הפועלת כנשא של תכונות תורשתיות. זה בגרעין (בכרומוזומים) כל המידע התורשתי מאוחסן ומשוכפל, מה שקובע את האינדיבידואליות, המאפיינים, התפקודים, הסימנים של התא ושל האורגניזם כולו. בנוסף, אחד התפקידים החשובים ביותר של הגרעין הוא לשלוט בחילוף החומרים וברוב התהליכים המתרחשים בתא. המידע המגיע מהגרעין קובע את ההתפתחות הפיזיולוגית והביוכימית של תא הצמח.

בתוך הגרעין יש בין אחד לשלושה גופים קטנים שאינם קרומיים בעלי צורה מעוגלת - נוקלאולי, טבול במסה חסרת צבע, הומוגנית, דמוית ג'ל - מיץ גרעיני (קריופלזמה). הנוקלאולים מורכבים בעיקר מחלבון; 5% מהתוכן שלהם הוא RNA (חומצה ריבונוקלאית). תפקידם העיקרי של הגרעינים הוא סינתזה של RNA ויצירת ריבוזומים.

כאשר לומדים את המבנה של תא צמח, ציור עם כיתובים יהווה סיכום ויזואלי שימושי לשליטה בנושא זה. אבל קודם כל, קצת היסטוריה.

ההיסטוריה של הגילוי והמחקר של התא קשורה בשמו של הממציא האנגלי רוברט הוק. במאה ה-17, על קטע של פקק צמחי, שנבדק במיקרוסקופ, גילה ר' הוק תאים, שלימים נקראו תאים.

מידע בסיסי על התא הוצג מאוחר יותר על ידי המדען הגרמני T. Schwann בתיאוריית התא שנוסחה ב-1838. הנקודות העיקריות של חיבור זה הן:

• כל החיים על פני כדור הארץ מורכבים ממנו יחידות מבניות- תאים;
• במבנה ובתפקוד, לכל התאים יש תכונות משותפות. חלקיקים אלמנטריים אלו מסוגלים להתרבות, דבר המתאפשר עקב חלוקת תא האם;
• V אורגניזמים רב תאייםתאים מסוגלים להתאחד על סמך פונקציות נפוצותוארגון מבני-כימי ברקמה.

תא צמחי

לתא הצמחי, יחד עם תכונות משותפות ודמיון במבנה עם בעל החיים, יש משלו תכונות ייחודיותשייחודיים לה:

• נוכחות של דופן תא (קליפה);
• נוכחות של פלסטידים;
• נוכחות של ואקואול.

המבנה של תא צמחי

האיור מציג באופן סכמטי דגם של תא צמחי, ממה הוא מורכב, מהם שמות החלקים העיקריים שלו.

כל אחד מהם יידון בפירוט להלן.

אברוני התא ותפקידיהם - טבלה תיאורית

הטבלה מכילה מידע חשובעל אברוני התא. זה יעזור לתלמיד לתכנן את הסיפור על פי הציור.

אורגנואיד	תיאור	פוּנקצִיָה	מוזרויות
דופן תא	הוא מכסה את הממברנה הציטופלזמית, ההרכב הוא בעיקר תאית.	שמירה על חוזק, הגנה מכנית, יצירת צורת תא, ספיגה והחלפה של יונים שונים, הובלת חומרים.	מאפיין תאי צמחים (נעדר בתאי בעלי חיים).
ציטופלזמה	הסביבה הפנימית של התא. הוא כולל תווך חצי נוזלי, אברונים הממוקמים בו ותכלילים בלתי מסיסים.	איחוד ואינטראקציה של כל המבנים (אורגנואידים).	אפשר לשנות את מצב הצבירה.
הליבה	האברון הגדול ביותר. הצורה היא כדורית או ביצית. הוא מכיל כרומטידים (מולקולות DNA). הגרעין מכוסה במעטפת גרעינית כפולה.	אחסון והעברה של מידע תורשתי.	אברון קרום כפול.
גרעין	צורה כדורית, ד - 1-3 מיקרון. הם הנשאים העיקריים של RNA בגרעין.	הם מסנתזים תת-יחידות rRNA וריבוזום.	הגרעין מכיל 1-2 נוקלאולים.
Vacuole	מאגר עם חומצות אמינו ומלחי מינרלים.	התאמת לחץ אוסמוטי, אחסון חומרי רזרבה, אוטופגיה (עיכול עצמי של פסולת תוך תאית).	ככל שהתא מבוגר יותר, כך ה-vacuole תופס יותר מקום בתא.
פלסטידים	3 סוגים: כלורופלסטים, כרומופלסטים וליקופלסטים.	מספק סוג אוטוטרופי של תזונה, סינתזה חומר אורגנימאנאורגנית.	לפעמים הם יכולים לעבור מסוג פלסטיד אחד לאחר.
מעטפת גרעין	מכיל שני ממברנות. ריבוזומים מחוברים לחלק החיצוני, בחלק מהמקומות הם מחוברים ל-EPR. מחלחל בנקבוביות (החלפה בין גרעין לציטופלזמה).	מפריד את הציטופלזמה מהתוכן הפנימי של הגרעין.	אברון קרום כפול.

תצורות ציטופלזמיות - אברוני תאים

בואו נדבר יותר על המרכיבים של תא צמחי.

הליבה

הגרעין מבצע אחסון מידע גנטי ויישום מידע תורשתי.מקום האחסון הן מולקולות DNA. במקביל, קיימים בגרעין אנזימי תיקון, המסוגלים לשלוט ולבטל נזקים ספונטניים למולקולות ה-DNA.

בנוסף, מולקולות ה-DNA עצמן בגרעין נתונות לשכפול (הכפלה). במקרה זה, התאים הנוצרים במהלך חלוקת המקור מקבלים את אותה כמות מידע גנטי מבחינה איכותית וכמותית כאחד.

רטיקולום אנדופלזמי (ER)

ישנם שני סוגים: מחוספס וחלק. הסוג הראשון מסנתז חלבונים לייצוא וממברנות תאים. הסוג השני מסוגל לבצע ניקוי רעלים מוצרים מזיקיםלְהַחלִיף.

מערכת גולג'י

התגלה על ידי חוקר מאיטליה K. Golgi בשנת 1898. בתאים, הוא ממוקם ליד הגרעין. האברונים הללו הם מבני ממברנה המוערמים יחד. אזור צבירה כזה נקרא דיקטיוזום.

הם לוקחים חלק בהצטברות של מוצרים המסונתזים ברשת האנדופלזמית ומהווים מקור לליזוזומים של התא.

ליזוזומים

הם לא מבנים עצמאיים. הם תוצאה של פעילות הרשת האנדופלזמית ומנגנון הגולגי. מטרתם העיקרית היא להשתתף בתהליכי הפיצול בתוך התא.

בליזוזומים, ישנם כארבעה תריסר אנזימים שהורסים את רוב התרכובות האורגניות. יחד עם זאת, קרום הליזוזום עצמו עמיד בפני פעולתם של אנזימים כאלה.

מיטוכונדריה

אברוני קרום כפול. בכל תא, מספרם וגודלם עשויים להשתנות. הם מוקפים בשני ממברנות מיוחדות מאוד. ביניהם נמצא החלל הבין-ממברני.

הממברנה הפנימית מסוגלת ליצור קפלים - cristae. בשל נוכחותם של cristae, הממברנה הפנימית גדולה פי 5 מהקרום החיצוני.

הפעילות התפקודית המוגברת של התא נובעת ממספר מוגבר של מיטוכונדריות ומספר רב של קריסטות בהן, כאשר בתנאים של חוסר פעילות גופנית, מספר הקריסטות במיטוכונדריה ומספר המיטוכונדריות משתנה בחדות ובמהירות.

שני הממברנות המיטוכונדריאליות נבדלות ביניהן תכונות פיזיולוגיות. עם עלייה או ירידה בלחץ האוסמוטי, הממברנה הפנימית מסוגלת להתקמט או למתוח. הממברנה החיצונית מאופיינת רק במתיחה בלתי הפיכה, שעלולה להוביל לקרע. כל המכלול של מיטוכונדריה שממלא את התא נקרא כונדריון.

פלסטידים

בגודלם, האברונים הללו הם שניים רק לגרעין. ישנם שלושה סוגים של פלסטידים:

• אחראי על הצבע הירוק של צמחים - כלורופלסטים;
• אחראי ל צבעי סתיו- כתום, אדום, צהוב, אוקר - כרומופלסטים;
• לוקופלסטים חסרי צבע שאינם מכתימים.

זה לא שווה כלום:הוכח שרק אחד מסוגי הפלסטידים יכול להתקיים בתאים בו-זמנית.

המבנה והתפקודים של הכלורופלסטים

הם מבצעים את תהליכי הפוטוסינתזה. כלורופיל קיים (נותן צבע ירוק). הצורה היא עדשה דו קמורה. כמות בתא - 40-50. בעל ממברנה כפולה. הממברנה הפנימית יוצרת שלפוחיות שטוחות - thylakoids, אשר ארוזות בערימות - גרנה.

כרומופלסטים

בשל פיגמנטים בהירים, הם נותנים איברים צמחיים צבעים בהירים: עלי כותרת של פרחים צבעוניים, פירות בשלים, עלי סתיו וכמה ירקות שורש (גזר).

לכרומופלסטים אין מערכת ממברנות פנימית. פיגמנטים יכולים להצטבר בצורה גבישית, מה שנותן לפלסידים מגוון צורות (צלחת, מעוין, משולש).

הפונקציות של סוג זה של פלסטידים עדיין לא מובנות במלואן. אבל לפי מידע זמין, מדובר בכלורופלסטים מיושנים עם כלורופיל הרוס.

Leucoplasts

טבוע באותם חלקים של צמחים שעליהם קרני שמשאל תיפול. לדוגמה, פקעות, זרעים, פקעות, שורשים. מערכת פנימיתהממברנות מפותחות פחות מאשר בכלורופלסטים.

אחראי על תזונה, צבירת חומרי הזנה, לוקחים חלק בסינתזה.בנוכחות אור, לויקופלסטים מסוגלים להתדרדר לכלורופלסטים.

ריבוזומים

גרגירים קטנים המורכבים מ-RNA וחלבונים. המבנים הלא ממברניים היחידים. הם יכולים להיות ממוקמים בנפרד או כחלק מקבוצה (פוליזומים).

הריבוזום נוצר על ידי תת-יחידה גדולה וקטנה המחוברים על ידי יוני מגנזיום. הפונקציה היא סינתזת חלבון.

מיקרוטובולים

אלו הם גלילים ארוכים, שבדפנותיהם נמצא החלבון טובולין. האורגנואיד הזה הוא מבנה דינמי (הוא יכול להצטבר ולהתפרק). הם לוקחים חלק פעיל בתהליך חלוקת התא.

Vacuole - מבנה ותפקודים

זה מסומן בכחול באיור. הוא מורכב מממברנה (טונופלסט) וסביבה פנימית (מוהל תאים).

כובש רובתאים, החלק המרכזי שלו.

מאחסן מים וחומרי הזנה, כמו גם מוצרי ריקבון.

למרות ארגון מבני יחיד במבנה האברונים העיקריים, יש מגוון מינים עצום בעולם הצומח.

כל תלמיד בית ספר, ועוד יותר מבוגר, צריך להבין ולדעת אילו חלקים חיוניים יש לתא צמחי ואיך נראה הדגם שלו, איזה תפקיד הם ממלאים ומהם שמות האברונים האחראים על צביעת חלקי הצמח.

עם שחר התפתחות החיים על פני כדור הארץ, הכל צורות תאיםהיו מיוצגים על ידי חיידקים. הם שאבו חומר אורגני המומס באוקיינוס ​​הקדמון דרך פני הגוף.

עם הזמן, כמה חיידקים הסתגלו לייצור חומרים אורגניים מאלה אורגניים. לשם כך, הם השתמשו באנרגיה של אור השמש. נוצרה המערכת האקולוגית הראשונה שבה היו אורגניזמים אלו יצרנים. כתוצאה מכך, חמצן ששוחרר על ידי אורגניזמים אלה הופיע באטמוספירה של כדור הארץ. בעזרתו ניתן לקבל הרבה יותר אנרגיה מאותו מזון, ולהשתמש באנרגיה הנוספת כדי לסבך את מבנה הגוף: חלוקת הגוף לחלקים.

אחד ההישגים החשובים של החיים הוא הפרדת הגרעין והציטופלזמה. הגרעין מכיל מידע תורשתי. קרום מיוחד סביב הגרעין אפשר להתגונן מפני נזק מקרי. לפי הצורך, הציטופלזמה מקבל פקודות מהגרעין המכוונות את הפעילות החיונית והתפתחותו של התא.

אורגניזמים שבהם הגרעין מופרד מהציטופלזמה יצרו את ממלכת העל של הגרעין (אלה כוללים צמחים, פטריות, בעלי חיים).

כך, התא - הבסיס לארגון של צמחים ובעלי חיים - קם והתפתח במהלך האבולוציה הביולוגית.

אפילו בעין בלתי מזוינת, ועוד יותר טוב מתחת לזכוכית מגדלת, ניתן לראות שעיסתו של אבטיח בשל מורכבת מגרגרים קטנים מאוד, או גרגרים. אלו הם תאים – ה"לבנים" הקטנות ביותר המרכיבות את גופם של כל היצורים החיים, כולל צמחים.

חייו של צמח מתבצעים על ידי פעילות משולבת של התאים שלו, היוצרים שלם אחד. עם הרב-תאי של חלקי הצמח, יש בידול פיזיולוגי של תפקידיהם, התמחות של תאים שונים בהתאם למיקומם בגוף הצמח.

תא צמחי נבדל מתא בעל חיים בכך שיש לו קליפה צפופה, מכסה את התוכן הפנימי מכל הצדדים. התא אינו שטוח (כפי שהוא מתואר בדרך כלל), סביר להניח שהוא נראה כמו בקבוקון קטן מאוד מלא בתוכן רירי.

המבנה והתפקודים של תא צמחי

ראה תא כיחידה מבנית ותפקודית של אורגניזם. בחוץ, התא מכוסה בדופן תא צפופה, שבה יש קטעים דקים יותר - נקבוביות. מתחתיו סרט דק מאוד - קרום המכסה את תוכן התא - הציטופלזמה. בציטופלזמה יש חללים - ואקוולים מלאים במוהל תאים. במרכז התא או ליד דופן התא נמצא גוף צפוף - הגרעין עם הגרעין. הגרעין מופרד מהציטופלזמה על ידי המעטפת הגרעינית. גופים קטנים, פלסטידים, מופצים בכל הציטופלזמה.

המבנה של תא צמחי

המבנה והתפקודים של אברוני התא הצמחיים

אורגנואיד	צִיוּר	תיאור	פוּנקצִיָה	מוזרויות
דופן תא או קרום פלזמה		חסר צבע, שקוף ועמיד מאוד	עובר לתוך התא ומשחרר חומרים מהתא.	קרום התא הוא חדיר למחצה
ציטופלזמה		חומר צמיג עבה	הוא מכיל את כל שאר חלקי התא.	נמצא בתנועה מתמדת
גרעין (חלק חשוב בתא)		עגול או סגלגל	מבטיח העברת תכונות תורשתיות לתאי בת במהלך החלוקה	חלק מרכזי של התא
		צורה כדורית או לא סדירה	לוקח חלק בסינתזת חלבון
		מאגר מופרד מהציטופלזמה על ידי ממברנה. מכיל מוהל תאים	מצטברים חומרי תזונה ופסולת מיותרים לתא.	כשהתא גדל, ואקואולים קטנים מתמזגים לכדי ואקוול אחד גדול (מרכזי).
פלסטידים		כלורופלסטים	השתמשו באנרגיית האור של השמש וצרו אורגני מאי-אורגני	צורת הדיסקים המופרדים מהציטופלזמה על ידי ממברנה כפולה
		כרומופלסטים	נוצר כתוצאה מהצטברות של קרוטנואידים	צהוב, כתום או חום
		Leucoplasts	פלסטידים חסרי צבע
מעטפת גרעין		מורכב משני ממברנות (חיצוניות ופנימיות) עם נקבוביות	מפריד את הגרעין מהציטופלזמה	מאפשר החלפה בין גרעין לציטופלזמה

החלק החי של התא הוא מערכת מוגבלת, מסודרת ומובנית של ממברנות של ביו-פולימרים ומבני קרום פנימיים המעורבים במכלול התהליכים המטבוליים והאנרגטיים המשמרים ומשכפלים את המערכת כולה כולה.

תכונה חשובה היא שאין ממברנות פתוחות עם קצוות חופשיים בתא. קרומי תאים תמיד מגבילים חללים או אזורים, וסוגרים אותם מכל הצדדים.

תרשים כללי מודרני של תא צמחי

פלזמהלמה(קרום התא החיצוני) - סרט אולטרה מיקרוסקופי בעובי 7.5 ננומטר, המורכב מחלבונים, פוספוליפידים ומים. זהו סרט אלסטי מאוד שנרטב היטב במים ומשחזר במהירות את השלמות לאחר נזק. בעל מבנה אוניברסלי, כלומר אופייני לכולם ממברנות ביולוגיות. לתאי צמחים מחוץ לממברנת התא יש דופן תא חזק היוצר תמיכה חיצונית ושומר על צורת התא. הוא מורכב מסיבים (צלולוזה), פוליסכריד בלתי מסיס במים.

Plasmodesmataשל תא צמחי, הן צינוריות תת-מיקרוסקופיות החודרות את הממברנות ומרופדות בקרום פלזמה, שעובר כך מתא אחד למשנהו ללא הפרעה. בעזרתם מתרחשת זרימה בין-תאית של תמיסות המכילות חומרים מזינים אורגניים. הם גם מעבירים ביופוטנציאלים ומידע אחר.

פורומיהנקראים חורים בממברנה המשנית, כאשר התאים מופרדים רק על ידי הממברנה הראשונית והלוח האמצעי. האזורים של הממברנה הראשונית והלוח האמצעי המפרידים בין הנקבוביות הסמוכות של תאים סמוכים נקראים קרום הנקבוביות או הסרט הסוגר של הנקבוביות. הסרט הסוגר של הנקבוביות מחורר על ידי צינוריות פלסמודסמנאלית, אך בדרך כלל לא נוצר חור דרך בנקבוביות. נקבוביות מקלות על הובלת מים ומומסים מתא לתא. בקירות של תאים שכנים, ככלל, אחד כנגד השני, נוצרות נקבוביות.

דופן תאבעל קליפה מוגדרת היטב, עבה יחסית בעלת אופי פוליסכרידי. דופן התא הצמחי הוא תוצר של הציטופלזמה. מנגנון גולגי והרשת האנדופלזמית לוקחים חלק פעיל בהיווצרותו.

מבנה קרום התא

הבסיס של הציטופלזמה הוא המטריצה ​​שלה, או היאלופלזמה, מערכת קולואידלית מורכבת חסרת צבע ושקופה אופטית המסוגלת לבצע מעברים הפיכים מסול לג'ל. התפקיד החשוב ביותר של ההיאלופלזמה הוא לאחד את כל המבנים התאיים לתוך מערכת בודדתוהבטחת אינטראקציה ביניהם בתהליכי חילוף החומרים התאי.

היאלופלזמה(או המטריצה ​​של הציטופלזמה) מרכיבה את הסביבה הפנימית של התא. הוא מורכב ממים וביו-פולימרים שונים (חלבונים, חומצות גרעין, פוליסכרידים, שומנים), שחלקם העיקרי הוא חלבונים בעלי סגולות כימיות ותפקודיות שונות. ההיאלופלזמה מכילה גם חומצות אמינו, חד סוכרים, נוקלאוטידים וחומרים אחרים במשקל מולקולרי נמוך.

ביופולימרים יוצרים תווך קולואידי עם מים, אשר, בהתאם לתנאים, יכול להיות צפוף (בצורת ג'ל) או נוזלי יותר (בצורת סול), הן בכל הציטופלזמה והן בחלקים הבודדים שלה. בהיאלופלזמה, אברונים ותכלילים שונים ממוקמים באינטראקציה זה עם זה ועם סביבת ההיאלופלזמה. יתר על כן, המיקום שלהם הוא לרוב ספציפי לסוגי תאים מסוימים. דרך הממברנה הביליפידית, ההיאלופלזמה מקיימת אינטראקציה עם הסביבה החוץ-תאית. כתוצאה מכך, היאלופלזמה היא סביבה דינמית וממלאת תפקיד חשוב בתפקודם של אברונים בודדים ובפעילות החיונית של התאים בכללותם.

תצורות ציטופלזמיות - אברונים

אברונים (אברונים) הם המרכיבים המבניים של הציטופלזמה. יש להם צורה וגודל מסוימים, הם מבנים ציטופלזמיים חובה של התא. בהיעדרם או נזקם, התא בדרך כלל מאבד את היכולת להמשיך להתקיים. רבים מהאברונים מסוגלים להתחלק ולהתרבות עצמית. הם כל כך קטנים שאפשר לראות אותם רק במיקרוסקופ אלקטרוני.

הליבה

הגרעין הוא האברון הגלוי ביותר ובדרך כלל הגדול ביותר של התא. זה נחקר לראשונה בפירוט על ידי רוברט בראון ב-1831. הגרעין מספק את הפונקציות המטבוליות והגנטיות החשובות ביותר של התא. זה די משתנה בצורתו: זה יכול להיות כדורי, אליפסה, אונות, עדשה.

לגרעין יש תפקיד משמעותי בחיי התא. תא שהגרעין הוסר ממנו כבר לא מפריש קליפה, מפסיק לגדול ולסנתז חומרים. תוצרי הריקבון וההרס מתגברים בו, וכתוצאה מכך הוא מת במהירות. היווצרות גרעין חדש מהציטופלזמה אינה מתרחשת. גרעינים חדשים נוצרים רק על ידי ביקוע או ריסוק של הישן.

התוכן הפנימי של הגרעין הוא קריולימפה (מיץ גרעיני), הממלא את החלל בין מבני הגרעין. הוא מכיל נוקלאולי אחד או יותר, וכן מספר לא מבוטל של מולקולות DNA המחוברות לחלבונים ספציפיים - היסטונים.

מבנה הגרעין

גרעין

הגרעין, כמו הציטופלזמה, מכיל בעיקר RNA וחלבונים ספציפיים. תפקידו החשוב ביותר הוא שמתרחשת בו יצירת ריבוזומים, המבצעים סינתזה של חלבונים בתא.

מערכת גולג'י

מנגנון גולגי הוא אורגנואיד בעל תפוצה אוניברסלית בכל הזנים. תאים איקריוטיים. זוהי מערכת רב-שכבתית של שקיות ממברנות שטוחות, שמתעבות לאורך הפריפריה ויוצרות תהליכים שלפוחיתיים. לרוב הוא ממוקם ליד הגרעין.

מערכת גולג'י

מנגנון גולגי כולל בהכרח מערכת של שלפוחיות קטנות (שלפוחיות), אשר שרוכות מבורות מעובה (דיסקים) וממוקמות בשולי המבנה הזה. שלפוחיות אלו ממלאות את התפקיד של מערכת הובלה תוך תאית של גרגירים סקטוריאליים ספציפיים ויכולות לשמש מקור לליזוזומים תאיים.

הפונקציות של מנגנון גולגי מורכבות גם מהצטברות, הפרדה ושחרור מחוץ לתא בעזרת בועות של תוצרי סינתזה תוך תאית, תוצרי ריקבון, חומרים רעילים. תוצרי הפעילות הסינתטית של התא, כמו גם חומרים שונים, הנכנסים לתא מהסביבה דרך תעלות הרשת האנדופלזמית, מועברים למנגנון הגולגי, מצטברים באורגנואיד זה, ואז נכנסים לציטופלזמה בצורה של טיפות או גרגרים ומשמשים את התא עצמו או מופרשים. . בתאי הצמח, מנגנון הגולגי מכיל אנזימים לסינתזה של פוליסכרידים ואת החומר הרב-סוכר עצמו, המשמש לבניית דופן התא. הוא האמין כי הוא מעורב ביצירת vacuoles. מנגנון גולגי נקרא על שמו של המדען האיטלקי קמילו גולגי, שגילה אותו לראשונה ב-1897.

ליזוזומים

ליזוזומים הם שלפוחיות קטנות, מוגבלות על ידי ממברנה, שתפקידה העיקרי הוא יישום עיכול תוך תאי. השימוש במנגנון הליזוזומלי מתרחש במהלך הנביטה של ​​זרע הצמח (הידרוליזה של חומרי הזנה רזרבה).

מבנה הליזוזום

מיקרוטובולים

מיקרוטובולים הם מבנים ממברניים, על-מולקולריים המורכבים מכדוריות חלבון המסודרות בשורות ספירליות או ישרות. מיקרו-צינוריות מבצעות פונקציה מכנית (מוטורית) בעיקרה, ומספקות ניידות והתכווצות של אברוני התא. ממוקמים בציטופלזמה, הם נותנים לתא צורה מסוימת ומבטיחים את היציבות של הסידור המרחבי של האברונים. מיקרוטובולים מקלים על תנועת האברונים למקומות שנקבעים על פי הצרכים הפיזיולוגיים של התא. כמות משמעותיתממבנים אלה ממוקמים בממברנת הפלזמה, ליד קרום התא, שם הם מעורבים ביצירת ובהתמצאות של מיקרו-סיבי תאית של ממברנות תאי צמחים.

מבנה מיקרוטובולי

Vacuole

ה-vacuole הוא החשוב ביותר רְכִיבתאי צמחים. זהו מעין חלל (מאגר) במסה של הציטופלזמה, מלא תמיסה מימיתמלחים מינרלים, חומצות אמינו, חומצה אורגנית, פיגמנטים, פחמימות ומופרדים מהציטופלזמה על ידי ממברנה ואקוולרית - הטונופלסט.

הציטופלזמה ממלאת הכל חלל פנימירק בתאי הצמח הצעירים ביותר. עם צמיחת התא, הסידור המרחבי של המסה הרציפה בתחילה של הציטופלזמה משתנה באופן משמעותי: בו מופיעים ואקוולים קטנים מלאים במוהל תאים, והמסה כולה הופכת לספוגית. עם גדילת תאים נוספת, מתמזגים ואקוולים בודדים, דוחפים את השכבות הציטופלסמיות לפריפריה, וכתוצאה מכך יש בדרך כלל ואקואול אחד גדול בתא הנוצר, והציטופלזמה עם כל האברונים ממוקמת ליד הממברנה.

תרכובות אורגניות ומינרליות מסיסות במים של ואקוולות קובעות את התכונות האוסמוטיות המתאימות של תאים חיים. תמיסה זו בריכוז מסוים היא מעין משאבה אוסמוטית לחדירה מבוקרת לתא ולשחרור מים, יונים ומולקולות מטבוליטים ממנו.

בשילוב עם שכבת הציטופלזמה והממברנות שלה, המאופיינים במאפייני חדיר למחצה, הוואקואול יוצר מערכת אוסמוטית יעילה. נקבעים אוסמוטיות הם אינדיקטורים של תאי צמחים חיים כמו פוטנציאל אוסמוטי, כוח יניקה ולחץ טורגור.

מבנה ה-vacuole

פלסטידים

פלסטידים הם האברונים הציטופלזמיים הגדולים ביותר (אחרי הגרעין), הטבועים רק בתאי הצמח. הם לא נמצאים רק בפטריות. פלסטידים ממלאים תפקיד חשוב בחילוף החומרים. הם מופרדים מהציטופלזמה על ידי קרום קרום כפול, ולחלק מהסוגים שלהם יש מערכת מפותחת ומסודרת של ממברנות פנימיות. כל הפלסטידים הם מאותו מקור.

כלורופלסטים- הפלסטידים הנפוצים והחשובים ביותר מבחינה תפקודית של אורגניזמים פוטו-אוטוטרופיים המבצעים תהליכי פוטוסינתזה שמובילים בסופו של דבר להיווצרות חומרים אורגניים ולשחרור חמצן חופשי. לכלורופלסטים של צמחים גבוהים יש מבנה פנימי מורכב.

מבנה הכלורופלסט

גודל הכלורופלסטים צמחים שוניםאינם זהים, אבל בממוצע הקוטר שלהם הוא 4-6 מיקרון. כלורופלסטים מסוגלים לנוע בהשפעת תנועת הציטופלזמה. בנוסף, בהשפעת התאורה, יש תנועה אקטיביתכלורופלסטים מסוג אמוב למקור אור.

כלורופיל הוא החומר העיקרי של הכלורופלסטים. הודות לכלורופיל, צמחים ירוקים מסוגלים להשתמש באנרגיית אור.

Leucoplasts(פלסטידים חסרי צבע) הם גופים מסומנים בבירור של הציטופלזמה. הגדלים שלהם קטנים במקצת מהגדלים של הכלורופלסטים. יותר אחיד וצורתם, מתקרבים לכדורי.

מבנה הלוקופלסט

הם נמצאים בתאי האפידרמיס, פקעות, קני שורש. כשהם מוארים, הם הופכים מהר מאוד לכלורופלסטים עם שינוי מתאים במבנה הפנימי. Leucoplasts מכילים אנזימים, בעזרתם מסונתז עמילן מעודף גלוקוז הנוצר במהלך הפוטוסינתזה, שעיקרו מופקד ברקמות אגירה או איברים (פקעות, קני שורש, זרעים) בצורה של גרגרי עמילן. בצמחים מסוימים, שומנים מופקדים בלוקופלסטים. תפקוד המילואים של לויקופלסטים מתבטא מדי פעם ביצירת חלבוני אגירה בצורת גבישים או תכלילים אמורפיים.

כרומופלסטיםברוב המקרים הם נגזרות של כלורופלסטים, מדי פעם - לויקופלסטים.

מבנה הכרומופלסט

הבשלה של ורדים, פלפלים, עגבניות מלווה בהפיכת כלורו- או לויקופלסטים של תאי עיסת לקרוטנואידים. האחרונים מכילים בעיקר פיגמנטים פלסטיים צהובים - קרוטנואידים, אשר, עם התבגרות, מסונתזים בהם באופן אינטנסיבי, ויוצרים טיפות שומנים צבעוניות, כדוריות מוצקות או גבישים. הכלורופיל נהרס.

מיטוכונדריה

מיטוכונדריה הם אברונים המצויים ברוב תאי הצמח. יש להם צורה משתנה של מקלות, גרגרים, חוטים. הם התגלו בשנת 1894 על ידי ר' אלטמן באמצעות מיקרוסקופ אור, והמבנה הפנימי נחקר מאוחר יותר באמצעות מבנה אלקטרוני.

מבנה המיטוכונדריה

למיטוכונדריה מבנה דו-קרום. הממברנה החיצונית חלקה, הפנימית יוצרת יציאות בצורות שונות - צינוריות בתאי צמחים. החלל בתוך המיטוכונדריה מלא בתוכן חצי נוזלי (מטריקס), הכולל אנזימים, חלבונים, שומנים, מלחי סידן ומגנזיום, ויטמינים, וכן RNA, DNA וריבוזומים. הקומפלקס האנזימטי של המיטוכונדריה מאיץ את עבודתו של מנגנון מורכב וקשור זה לזה של תגובות ביוכימיות, וכתוצאה מכך נוצר ATP. באברונים אלו מסופקים לתאים אנרגיה - המרת אנרגיה קשרים כימיםחומרים מזינים לקשרים מאקרו-אירגיים של ATP במהלך הנשימה התאית. במיטוכונדריה מתרחש הפירוק האנזימטי של פחמימות, חומצות שומן, חומצות אמינו עם שחרור האנרגיה והפיכתה לאחר מכן לאנרגיית ATP. האנרגיה המצטברת מושקעת על תהליכי גדילה, על סינתזות חדשות וכו'. המיטוכונדריה מתרבים בחלוקה וחיות כ-10 ימים, ולאחר מכן הם נהרסים.

רשת אנדופלזמית

רטיקולום אנדופלזמי - רשת של תעלות, צינוריות, שלפוחיות, בורות מים הממוקמים בתוך הציטופלזמה. נפתח בשנת 1945 על ידי המדען האנגלי ק. פורטר, זוהי מערכת של ממברנות עם מבנה אולטרה-מיקרוסקופי.

מבנה הרשת האנדופלזמית

כל הרשת משולבת למכלול אחד עם קרום התא החיצוני מעטפת גרעין. הבדיל ER חלק ומחוספס, נושא ריבוזומים. על הממברנות של EPS חלק יש מערכות אנזימים המעורבות בשומן ו חילוף חומרים של פחמימות. סוג זה של ממברנה שורר בתאי זרע עשירים בחומרי רזרבה (חלבונים, פחמימות, שמנים), ריבוזומים מחוברים לממברנה של ER גרגירי, ובמהלך סינתזה של מולקולת חלבון, שרשרת הפוליפפטיד עם הריבוזומים טבולה ב-ER עָרוּץ. הפונקציות של הרשת האנדופלזמית מגוונות מאוד: הובלה של חומרים הן בתוך התא והן בין תאים שכנים; חלוקה של תא למקטעים נפרדים בהם מתרחשים בו זמנית תהליכים פיזיולוגיים ותגובות כימיות שונות.

ריבוזומים

ריבוזומים אינם קרומיים אברונים תאיים. כל ריבוזום מורכב משני חלקיקים בגודל לא שווה וניתן לחלקו לשני שברים שממשיכים לשמור על היכולת לסנתז חלבון לאחר שילובם לריבוזום שלם.

מבנה הריבוזום

ריבוזומים מסונתזים בגרעין, ואז עוזבים אותו, עוברים לתוך הציטופלזמה, שם הם מתחברים ל משטח חיצוניממברנות של הרשת האנדופלזמית או ממוקמים בחופשיות. בהתאם לסוג החלבון המסונתז, הריבוזומים יכולים לתפקד לבד או להשתלב לקומפלקסים - פוליריבוזומים.

יש לדברים חיים מבנה תאידומה לכל הסוגים. עם זאת, לכל ממלכה יש מאפיינים משלה. כדי ללמוד עוד על המבנה של תא חיה, מאמר זה יעזור, שבו נספר לא רק על התכונות, אלא גם נציג את הפונקציות של האברונים.

אורגניזם בעל חיים מאורגן בצורה מורכבת מורכב ממספר רב של רקמות. צורתו ומטרתו של התא תלויים בסוג הרקמה שבה הוא כלול. למרות הגיוון שלהם, אפשר לייעד מאפיינים כללייםבמבנה הסלולרי:

• קְרוּם מורכב משתי רבדים המפרידים בין התוכן לסביבה החיצונית. במבנה שלו, הוא אלסטי, כך שלתאים יכולים להיות מגוון של צורות;
• ציטופלזמה ממוקם בתוך קרום התא. זהו נוזל צמיג שזז כל הזמן;

עקב תנועת הציטופלזמה בתוך התא, שונות תהליכים כימייםוחילוף חומרים.

• הליבה - יש לזה מידות גדולותבהשוואה לצמחים. הוא ממוקם במרכז, בתוכו יש מיץ גרעיני, גרעין וכרומוזומים;
• מיטוכונדריה מורכב מקפלים רבים - cristae;
• רטיקולום אנדופלזמי יש ערוצים רבים, שדרכם חומרים מזינים נכנסים למנגנון גולגי;
• קבוצה של צינורות הנקראת מערכת גולג'י , צובר חומרים מזינים;
• ליזוזומים לווסת את כמות הפחמימות וחומרי הזנה אחרים;
• ריבוזומים ממוקם סביב הרשת האנדופלזמית. הנוכחות שלהם הופכת את הרשת למחוספסת, משטח חלק EPS מצביע על היעדר ריבוזומים;
• צנטריולים - מיקרוטובולים מיוחדים שחסרים בצמחים.

אורז. 1. מבנה תא חיה.

מדענים גילו את נוכחותם של צנטריולים לאחרונה. שכן ניתן לראותם ולחקור אותם רק בעזרת מיקרוסקופ אלקטרונים.

פונקציות של אברוני התא

כל אורגנואיד מבצע פונקציות מסוימות, העבודה המשותפת שלהם מרכיבה אורגניזם מלוכד אחד. לדוגמה:

• קרום תא מבטיח הובלה של חומרים לתוך התא וממנו;
• בתוך הגרעין נמצא קוד גנטישעובר מדור לדור. בְּדִיוּק הליבה מסדיר את עבודתם של אברוני תאים אחרים;
• תחנות האנרגיה של הגוף הן מיטוכונדריה . כאן נוצר ATP, שבמהלך פירוקו משתחרר ATP מספר גדול שלאֵנֶרְגִיָה.

אורז. 2. מבנה המיטוכונדריה

• על הקירות מערכת גולג'י מסונתזים שומנים ופחמימות, הנחוצים לבניית ממברנות של אברונים אחרים;
• ליזוזומים לפרק שומנים ופחמימות מיותרים, כמו גם חומרים מזיקים;
• ריבוזומים לסנתז חלבון;
• מרכז תאים (צנטריולים) ממלאים תפקיד חשוב ביצירת ציר במהלך מיטוזת התא.

אורז. 3. צנטרולים.

בניגוד לתא צמחי, לתא של בעלי חיים אין ואקוולים. עם זאת, עלולים להיווצר ואקוולים קטנים זמניים, המכילים חומרים שיש להסיר מהגוף.

4 המאמרים המוביליםשקרא יחד עם זה

מה למדנו?

מבנה תא חיה, הנלמד בשיעורי ביולוגיה בכיתות ז'-ט', אינו שונה ממבנה תאים חיים אחרים. תכונה של תא החי היא נוכחות של מרכז תא, מה שנקרא centrioles, המעורבים ביצירת ציר החלוקה במהלך מיטוזה. שלא כמו אורגניזם צמחי, אין ואקוולים, פלסטידים ודופן תא תאית. קרום התא אלסטי מספיק, מה שמאפשר לתאים לרכוש אותו צורות שונותוגדלים.

חידון נושא

הערכת דוח

דירוג ממוצע: 4.2. סך הדירוגים שהתקבלו: 271.