מי גילה את התא. תא חי

את כל צורות תאיםניתן לחלק את החיים על פני כדור הארץ לשתי ממלכות על סמך מבנה התאים המרכיבים אותן - פרוקריוטים (טרום-גרעיניים) ואוקריוטים (גרעיניים). תאים פרוקריוטיים הם פשוטים יותר במבנה, ככל הנראה, הם התעוררו מוקדם יותר בתהליך האבולוציה. תאים אוקריוטיים - מורכבים יותר, התעוררו מאוחר יותר. התאים המרכיבים את גוף האדם הם אוקריוטיים.

למרות מגוון הצורות, ארגון התאים של כל האורגניזמים החיים כפוף לעקרונות מבניים אחידים.

תא פרוקריוטים

תא איקריוטי

המבנה של תא איקריוטי

מתחם משטח תא חיה

כולל גליקוקליקס, פלזמהלמהוהשכבה הקורטיקלית הבסיסית של הציטופלזמה. קרום הפלזמה נקרא גם פלזמהלמה קרום תא. זוהי ממברנה ביולוגית, בעובי של כ-10 ננומטר. מספק בעיקר פונקציה תוחמת ביחס לסביבה החיצונית לתא. בנוסף, הוא מבצע פונקציית תחבורה. התא אינו מבזבז אנרגיה על שמירה על שלמות הממברנה שלו: המולקולות מוחזקות על פי אותו עיקרון שבו מולקולות השומן מוחזקות יחד - מבחינה תרמודינמית יתרון יותר שהחלקים ההידרופוביים של המולקולות יהיו ממוקמים בסמיכות למולקולות. אחד את השני. הגליקוקאליקס מורכב ממולקולות של אוליגוסכרידים, פוליסכרידים, גליקופרוטאין וגליקוליפידים "מעוגנות" בפלסמה. הגליקוקאליקס מבצע פונקציות קולטן וסמן. קרום הפלזמה של תאי בעלי חיים מורכב בעיקר מפוספוליפידים וליפופרוטאינים המשובצים במולקולות חלבון, בפרט, אנטיגנים וקולטנים על פני השטח. בקורטיקל (סמוך ל קרום פלזמה) שכבת הציטופלזמה מכילה אלמנטים ספציפיים של שלד הציטו - מיקרופילמנטים של אקטין מסודרים בצורה מסוימת. התפקיד העיקרי והחשוב ביותר של השכבה הקורטיקלית (קורטקס) הוא תגובות פסאודופודיאליות: פליטה, התקשרות והפחתה של פסאודופודיה. במקרה זה, המיקרופילמנטים מסודרים מחדש, מתארכים או מתקצרים. צורת התא (לדוגמה, נוכחות של microvilli) תלויה גם במבנה שלד הציטו של השכבה הקורטיקלית.

מבנה הציטופלזמה

המרכיב הנוזלי של הציטופלזמה נקרא גם ציטוסול. במיקרוסקופ אור, נראה היה שהתא מלא במשהו כמו פלזמה נוזלית או סול, שבו הגרעין ואברונים אחרים "צפים". בעצם זה לא. החלל הפנימי של תא איקריוטי מסודר בקפדנות. תנועת האברונים מתואמת בעזרת מערכות הובלה מיוחדות, מה שנקרא מיקרוטובולים, המשמשות כ"דרכים" תוך-תאיות וחלבונים מיוחדים דיניינים וקינסינים, הממלאים את תפקיד ה"מנועים". מולקולות חלבון נפרדות גם אינן מתפזרות בחופשיות בכל החלל התוך תאי, אלא מופנות אל התאים הדרושים באמצעות אותות מיוחדים על פני השטח שלהן, המוכרים על ידי מערכות התחבורה של התא.

רשת אנדופלזמית

בתא איקריוטי קיימת מערכת של תאים קרומיים העוברים זה לתוך זה (צינורות ומיכלים), אשר נקראת הרשת האנדופלזמית (או הרשת האנדופלזמית, EPR או EPS). החלק הזה של ה-ER, לממברנות שלו מחוברים ריבוזומים, מכונה גַרגִירִי(אוֹ מְחוּספָּס) לרשת האנדופלזמית, סינתזת חלבון מתרחשת על הממברנות שלו. אותם תאים שאין להם ריבוזומים על הקירות מסווגים כ חלק(אוֹ אגרנולרי) EPR, המעורב בסינתזה של שומנים. החללים הפנימיים של ה-ER החלק והגרגירי אינם מבודדים, אלא עוברים זה לתוך זה ומתקשרים עם לומן של הממברנה הגרעינית.

מערכת גולג'י

הליבה

ציטושלד

סנטריולים

מיטוכונדריה

השוואה בין תאים פרו-אוקריוטיים

ההבדל החשוב ביותר בין איקריוטים לפרוקריוטים במשך זמן רבנוכחות של גרעין נוצר נחשב ו אברוני ממברנה. עם זאת, בשנות ה-70 וה-80 התברר שזה רק תוצאה של הבדלים עמוקים יותר בארגון שלד הציטוס. במשך זמן מה האמינו שהשלד הציטוטי אופייני רק לאאוקריוטים, אבל באמצע שנות ה-90. חלבונים הומולוגיים לחלבונים העיקריים של השלד האיקריוטי נמצאו גם בחיידקים.

זוהי נוכחות של שלד ציטוטי מסודר במיוחד המאפשר לאאוקריוטים ליצור מערכת של אברוני קרום פנימי ניידים. בנוסף, הציטושלד מאפשר אנדו- ואקסוציטוזיס (ההנחה היא שבשל אנדוציטוזיס הופיעו סימביונים תוך-תאיים, לרבות מיטוכונדריה ופלסידים, בתאים איקריוטיים). תפקיד חשוב נוסף של השלד האיקריוטי הוא להבטיח את חלוקת הגרעין (מיטוזה ומיוזה) והגוף (ציטוטומיה) של התא האיקריוטי (החלוקה של תאים פרוקריוטיים מאורגנת בצורה פשוטה יותר). הבדלים במבנה השלד הציטוניים מסבירים גם הבדלים אחרים בין פרו-אוקריוטים - למשל, הקביעות והפשטות של צורות תאים פרוקריוטייםומגוון משמעותי של צורה ויכולת לשנות אותו באיקריוט, כמו גם באופן יחסי מידות גדולותהאחרון. אז, גודלם של תאים פרוקריוטיים הוא בממוצע 0.5-5 מיקרון, הגדלים של תאים אוקריוטיים - בממוצע בין 10 ל-50 מיקרון. בנוסף, רק בין האיקריוטים נמצאים תאים ענקיים באמת, כמו ביצים מסיביות של כרישים או יענים (ב ביצת ציפורהחלמון כולו הוא תא ביצה ענק אחד), נוירונים של יונקים גדולים, שהתהליכים שלהם, מחוזקים על ידי שלד הציטו, יכולים להגיע לאורך של עשרות סנטימטרים.

אנפלזיה

הרס המבנה התאי (למשל בגידולים ממאירים) נקרא אנפלזיה.

היסטוריה של גילוי תאים

האדם הראשון שראה תאים היה המדען האנגלי רוברט הוק (מוכר לנו הודות לחוק הוק). בשנה, בניסיון להבין מדוע עץ השעם שוחה כל כך טוב, הוק החל לבחון קטעים דקים של שעם בעזרת מיקרוסקופ ששיפר. הוא גילה שהפקק מחולק להרבה תאים זעירים, מה שהזכיר לו תאים נזיריים, והוא כינה את התאים האלה תאים (באנגלית, cell פירושו "תא, תא, תא"). בשנה, המאסטר ההולנדי אנטוני ואן ליוונהוק (אנטון ואן ליוונהוק, -) באמצעות מיקרוסקופ ראה לראשונה "בעלי חיים" בטיפת מים - אורגניזמים חיים נעים. לפיכך, בתחילת המאה ה-18, מדענים ידעו שתחת הגדלה גבוהה לצמחים יש מבנה תאי, והם ראו כמה אורגניזמים, שנקראו מאוחר יותר חד-תאיים. עם זאת, התיאוריה התאית של מבנה האורגניזמים נוצרה רק באמצע המאה ה-19, לאחר שהופיעו מיקרוסקופים חזקים יותר ופותחו שיטות לקיבוע וצביעה של תאים. אחד ממייסדיה היה רודולף וירצ'וב, אולם היו מספר טעויות ברעיונותיו: למשל, הוא הניח שתאים קשורים זה לזה בצורה חלשה וכל אחד קיים "בעצמו". רק מאוחר יותר ניתן היה להוכיח את תקינות המערכת הסלולרית.

לְתַכְנֵן:

מבוא

• 1 מבנה התא
  • 1.1 תא פרוקריוטים
  • 1.2 תא איקריוטי
    • 1.2.1 המבנה של תא איקריוטי
      • 1.2.1.1 קומפלקס משטח תאים של בעלי חיים
      • 1.2.1.2 מבנה הציטופלזמה
      • 1.2.1.3 רשת אנדופלזמית
      • 1.2.1.4 מנגנון גולגי
      • 1.2.1.5 ליבה
      • 1.2.1.6 ליזוזומים
      • 1.2.1.7 שלד ציטוס
      • 1.2.1.8 צנטרולים
      • 1.2.1.9 מיטוכונדריה
  • 1.3 השוואה בין תאים פרו-אוקריוטיים
  • 1.4 אנפלזיה
• 2 היסטוריה של גילוי תאים
• 3 תרכובת כימיתתאים

מבוא

תָא- יחידה יסודית של המבנה והפעילות החיונית של כל האורגניזמים החיים (למעט וירוסים, המכונה לעתים קרובות צורות חיים לא תאיות), בעלת מטבוליזם משלה, המסוגל לקיום עצמאי, רבייה והתפתחות עצמית. כל האורגניזמים החיים, כמו בעלי חיים רב-תאיים, צמחים ופטריות, מורכבים מתאים רבים, או, כמו פרוטוזואה וחיידקים רבים, הם אורגניזמים חד תאיים. ענף הביולוגיה העוסק בחקר מבנה ופעילות התאים נקרא ציטולוגיה. IN לָאַחֲרוֹנָהנהוג לדבר גם על הביולוגיה של התא, או ביולוגיה של התא(אנגלית) ביולוגיה של התא).

בתצלומים, חלבון פלואורסצנטי ירוק מראה את מיקומם של חלקים שונים בתא.

1. מבנה תאים

ניתן לחלק את כל צורות החיים התאיות על פני כדור הארץ לשתי ממלכות על סמך מבנה התאים המרכיבים אותן:

• פרוקריוטים (טרום-גרעיניים) - פשוטים יותר במבנה, ככל הנראה, הם התעוררו מוקדם יותר בתהליך האבולוציה;
• אוקריוטים (גרעיניים) - מורכבים יותר, התעוררו מאוחר יותר. התאים המרכיבים את גוף האדם הם אוקריוטיים.

למרות מגוון הצורות, ארגון התאים של כל האורגניזמים החיים כפוף לעקרונות מבניים אחידים.

תכולת התא מופרדת מהסביבה על ידי קרום פלזמה, או פלזמהלמה. בתוך התא מלא בציטופלזמה, המכילה אברונים שוניםו תכלילים סלולריים, כמו גם חומר גנטי בצורה של מולקולת DNA. כל אחד מאברוני התא מבצע תפקיד מיוחד משלו, וכולם יחד קובעים את הפעילות החיונית של התא בכללותו.

1.1. תא פרוקריוטים

המבנה של תא פרוקריוטי טיפוסי: כמוסה, דופן תא, פלזמהלמה, ציטופלזמה, ריבוזומים, פלסמיד, פילי, פלגלום, נוקלואיד.

פרוקריוטים(מ-lat. מִקצוֹעָן- לפני, לפני ויוונית. κάρῠον - גרעין, אגוז) - אורגניזמים שבניגוד לאאוקריוטים, אין להם גרעין תא נוצר ואברוני ממברנה פנימיים אחרים (למעט בורות מים שטוחים במינים פוטוסינתטיים, למשל, בציאנובקטריה). מולקולת ה-DNA הדו-גדילית הגדולה היחידה (בחלק מהמינים - ליניארי), המכילה את החלק העיקרי של החומר הגנטי של התא (מה שנקרא נוקלואיד) אינה יוצרת קומפלקס עם חלבוני היסטון (מה שנקרא כרומטין). פרוקריוטים כוללים חיידקים, כולל ציאנובקטריה (אצות כחולות ירוקות), וארכיאה. אברונים הם צאצאים של תאים פרוקריוטיים. תאים איקריוטיים- מיטוכונדריה ופלסידים.

1.2. תא איקריוטי

איקריוטים(אאוקריוטים) (מיוונית. ευ - טוב, לגמרי κάρῠον - גרעין, אגוז) - אורגניזמים שבניגוד לפרוקריוטים, יש להם גרעין תא שנוצר, התחום מהציטופלזמה על ידי הממברנה הגרעינית. החומר הגנטי מוקף במספר מולקולות דנ"א דו-גדיליות ליניאריות (בהתאם לסוג האורגניזמים, מספרן לגרעין יכול להשתנות בין מאתיים לכמה מאות), המחוברות מבפנים אל הממברנה. גרעין התאויוצרים ברובם המכריע (למעט דינופלגלטים) קומפלקס עם חלבוני היסטון, הנקרא כרומטין. לתאים אוקריוטיים מערכת של ממברנות פנימיות היוצרות, בנוסף לגרעין, מספר אברונים נוספים (רשת אנדופלזמית, מנגנון גולגי וכו'). בנוסף, לרובם המוחלט יש סימביונטים-פרוקריוטים תוך-תאיים קבועים - מיטוכונדריה, וגם לאצות וצמחים יש פלסטידים.

1.2.1. המבנה של תא איקריוטי

ייצוג סכמטי של תא חיה. (על ידי לחיצה על כל אחת מהכותרות חלקי מרכיביםתאים, תועברו למאמר המתאים.)

1.2.1.1. קומפלקס משטח תאים של בעלי חיים

הוא מורכב מ-glycocalyx, plasmalemma ושכבת קליפת המוח של הציטופלזמה הממוקמת מתחתיו. קרום הפלזמה נקרא גם פלזמהלמה, קרום התא החיצוני. זֶה קרום ביולוגי, בעובי של כ-10 ננומטר. מספק בעיקר פונקציה תוחמת ביחס לסביבה החיצונית לתא. בנוסף, הוא מבצע פונקציית תחבורה. התא אינו מבזבז אנרגיה על שמירה על שלמות הממברנה שלו: המולקולות מוחזקות על פי אותו עיקרון שבו מולקולות השומן מוחזקות יחד - מבחינה תרמודינמית יתרון יותר שהחלקים ההידרופוביים של המולקולות יהיו ממוקמים בסמיכות למולקולות. אחד את השני. ה-glycocalyx הוא מולקולת אוליגוסכריד, פוליסכריד, גליקופרוטאין ומולקולת גליקוליפיד המעוגנת בפלזמה. הגליקוקאליקס מבצע פונקציות קולטן וסמן. קרום הפלזמה של תאי בעלי חיים מורכב בעיקר מפוספוליפידים וליפופרוטאינים המשובצים במולקולות חלבון, בפרט, אנטיגנים וקולטנים על פני השטח. בשכבת הקורטיקלית (הסמוכה לממברנת הפלזמה) של הציטופלזמה ישנם אלמנטים ספציפיים של שלד הציטו - מיקרופילמנטים של אקטין מסודרים בצורה מסוימת. התפקיד העיקרי והחשוב ביותר של השכבה הקורטיקלית (קורטקס) הוא תגובות פסאודופודיאליות: פליטה, התקשרות והתכווצות פסאודופודיה. במקרה זה, המיקרופילמנטים מסודרים מחדש, מתארכים או מתקצרים. צורת התא (לדוגמה, נוכחות של microvilli) תלויה גם במבנה שלד הציטו של השכבה הקורטיקלית.

1.2.1.2. מבנה הציטופלזמה

המרכיב הנוזלי של הציטופלזמה נקרא גם ציטוסול. במיקרוסקופ אור, נראה היה שהתא מלא במשהו כמו פלזמה נוזלית או סול, שבו הגרעין ואברונים אחרים "צפו". בעצם זה לא. החלל הפנימי של תא איקריוטי מסודר בקפדנות. תנועת האברונים מתואמת בעזרת מערכות הובלה מיוחדות, מה שנקרא מיקרוטובולים, המשמשות כ"דרכים" תוך-תאיות וחלבונים מיוחדים דיניינים וקינסינים, הממלאים את תפקיד ה"מנועים". מולקולות חלבון נפרדות גם אינן מתפזרות בחופשיות בכל החלל התוך תאי, אלא מופנות אל התאים הדרושים באמצעות אותות מיוחדים על פני השטח שלהן, המוכרים על ידי מערכות התחבורה של התא.

1.2.1.3. רשת אנדופלזמית

בתא איקריוטי קיימת מערכת של תאים קרומיים העוברים זה לתוך זה (צינורות ומיכלים), אשר נקראת הרשת האנדופלזמית (או הרשת האנדופלזמית, EPR או EPS). החלק הזה של ה-ER, לממברנות שלו מחוברים ריבוזומים, מכונה גַרגִירִי(אוֹ מְחוּספָּס) לרשת האנדופלזמית, סינתזת חלבון מתרחשת על הממברנות שלו. אותם תאים שאין להם ריבוזומים על הקירות מסווגים כ חלק(אוֹ אגרנולרי) EPR, המעורב בסינתזה של שומנים. החללים הפנימיים של ה-ER החלק והגרגירי אינם מבודדים, אלא עוברים זה לתוך זה ומתקשרים עם הלומן מעטפת גרעין.

1.2.1.4. מערכת גולג'י

מנגנון גולגי הוא ערימה של בורות ממברנה שטוחה, מורחבת מעט קרוב יותר לקצוות. במיכלים של מנגנון גולגי מבשילים חלק מהחלבונים שסונתזו על ממברנות ה-ER הגרגירי ומיועדים להפרשה או להיווצרות ליזוזומים. מנגנון גולגי הוא אסימטרי - טנקים הממוקמים קרוב יותר לגרעין התא ( cis-Golgi) מכילים את החלבונים הפחות בוגרים, שלפוחיות ממברנות, שלפוחיות, ניצנים מהרשת האנדופלזמית, מחוברות ברציפות למכלים הללו. ככל הנראה, בעזרת אותן שלפוחיות, מתבצעת תנועה נוספת של חלבונים מתבגרים ממיכל אחד למשנהו. לבסוף, מהקצה הנגדי של האברון ( טְרַנס-Golgi) שלפוחיות המכילות חלבונים בשלים לחלוטין ניצנים.

1.2.1.5. הליבה

גרעין התא מכיל מולקולות DNA המכילות מידע גנטי של אורגניזם. בגרעין מתבצעת שכפול - שכפול מולקולות DNA וכן שעתוק - סינתזה של מולקולות RNA על מטריצת ה-DNA. בגרעין, מולקולות ה-RNA המסונתז עוברות שינויים מסוימים (לדוגמה, בתהליך השחבור, קטעים חסרי משמעות וחסרי משמעות נשללים ממולקולות ה-RNA שליח), ולאחר מכן הם נכנסים לציטופלזמה. הרכבת הריבוזום מתרחשת 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. משטח פנימיהממברנה הגרעינית מונחת על ידי הלמינה הגרעינית, מבנה חלבוני נוקשה שנוצר על ידי חלבוני lamins, שאליו מחוברים גדילים של DNA כרומוזומלי. במקומות מסוימים, הממברנות הפנימיות והחיצוניות של המעטפת הגרעינית מתמזגות ויוצרות את מה שנקרא נקבוביות גרעיניות שדרכן מתרחשת חילופי חומרים בין הגרעין לציטופלזמה.

1.2.1.6. ליזוזומים

ליזוזום הוא גוף קטן התחום על ידי ממברנה אחת מהציטופלזמה. הוא מכיל אנזימים ליטיים שיכולים לפרק את כל הביופולימרים. הפונקציה העיקרית היא אוטוליזה - כלומר, פיצול של אברונים בודדים, קטעים של הציטופלזמה של התא.

1.2.1.7. ציטושלד

מרכיבי השלד הציטוניים כוללים מבנים פיברילריים חלבוניים הממוקמים בציטופלזמה של התא: מיקרוטובולים, אקטין וחוטי ביניים. המיקרו-צינוריות לוקחות חלק בהובלת האברונים, הן חלק מהדגל, והציר המיטוטי בנוי ממיקרו-צינוריות. חוטי אקטין חיוניים לשמירה על צורת התא, תגובות פסאודופודיאליות. נראה כי תפקידם של חוטי הביניים הוא גם לשמור על מבנה התא. חלבוני השלד הציטוניים מהווים כמה עשרות אחוזים מהמסה של החלבון התא.

1.2.1.8. סנטריולים

צנטרולים הם מבני חלבון גליליים הממוקמים בסמוך לגרעין של תאי בעלי חיים (לצמחים אין צנטריולים). הצנטריול הוא גליל, שמשטחו לרוחב נוצר על ידי תשע קבוצות של מיקרוטובולים. מספר המיקרוטובולים בסט עשוי להשתנות עבור אורגניזמים שוניםמ-1 עד 3.

מסביב לצנטריולים נמצא מה שנקרא מרכז הארגון של השלד הציטואלי, האזור שבו מקובצים קצוות המינוס של המיקרוטובולים של התא.

לפני חלוקה, התא מכיל שני צנטריולים הממוקמים בזוויות ישרות זה לזה. במהלך מיטוזה, הם מתפצלים לקצוות שונים של התא, ויוצרים את הקטבים של ציר החלוקה. לאחר ציטוקינזיס, כל תא בת מקבל צנטרול אחד, שמכפיל את עצמו לחלוקה הבאה. הכפלה של צנטריולים מתרחשת לא על ידי חלוקה, אלא על ידי סינתזה של מבנה חדש בניצב לקיים.

נראה שהצנטריולים הומולוגיים גופים בסיסיים flagella ו cilia.

1.2.1.9. מיטוכונדריה

מיטוכונדריה הם אברוני תאים מיוחדים שתפקידם העיקרי הוא סינתזה של ATP, נושא אנרגיה אוניברסלי. נשימה (לקיחת חמצן ושחרור פחמן דו חמצני) מתרחשת גם בגלל המערכות האנזימטיות של המיטוכונדריה.

הלומן הפנימי של המיטוכונדריה נקרא מַטרִיצָהמופרדים מהציטופלזמה על ידי שני ממברנות בָּחוּץו פְּנִימִי, שביניהם ממוקם חלל בין ממברני. הממברנה הפנימית של המיטוכונדריה יוצרת קפלים, מה שנקרא cristae. המטריצה ​​מכילה אנזימים שונים המעורבים בנשימה ובסינתזת ATP. פוטנציאל המימן של הממברנה המיטוכונדריאלית הפנימית הוא בעל חשיבות מרכזית לסינתזת ATP.

למיטוכונדריה יש גנום DNA משלהם וריבוזומים פרוקריוטיים, מה שבהחלט מעיד על המקור הסימביוטי של האברונים הללו. לא כל החלבונים המיטוכונדריים מקודדים ב-DNA המיטוכונדריאלי, רובגנים של חלבון מיטוכונדריאלי ממוקמים בגנום הגרעיני, והתוצרים המקבילים שלהם מסונתזים בציטופלזמה ואז מועברים למיטוכונדריה. הגנום המיטוכונדריאלי משתנה בגודלם: למשל, הגנום המיטוכונדריאלי האנושי מכיל רק 13 גנים. רוב מספר גדוללגנים המיטוכונדריאליים (97) מהאורגניזמים שנחקרו יש את הפשוטה ביותר Reclinomonas americana.

1.3. השוואה בין תאים פרו-אוקריוטיים

במשך זמן רב, ההבדל החשוב ביותר בין איקריוטים לפרוקריוטים היה נוכחותם של גרעין ואברוני קרום בצורת היטב. עם זאת, בשנות ה-70 וה-80 התברר שזה רק תוצאה של הבדלים עמוקים יותר בארגון שלד הציטוס. במשך זמן מה האמינו שהשלד הציטוטי אופייני רק לאאוקריוטים, אבל באמצע שנות ה-90. חלבונים הומולוגיים לחלבונים העיקריים של השלד האיקריוטי נמצאו גם בחיידקים.

זוהי נוכחות של שלד ציטוטי מסודר במיוחד המאפשר לאאוקריוטים ליצור מערכת של אברוני קרום פנימי ניידים. בנוסף, הציטושלד מאפשר אנדו- ואקסוציטוזיס (ההנחה היא שבשל אנדוציטוזיס הופיעו סימביונים תוך-תאיים, לרבות מיטוכונדריה ופלסידים, בתאים איקריוטיים). תפקיד חשוב נוסף של השלד האיקריוטי הוא להבטיח את חלוקת הגרעין (מיטוזה ומיוזה) והגוף (ציטוטומיה) של התא האיקריוטי (החלוקה של תאים פרוקריוטיים מאורגנת בצורה פשוטה יותר). הבדלים במבנה השלד הציטוניים מסבירים גם הבדלים נוספים בין פרו-אוקריוטים - למשל, הקביעות והפשטות של צורות התאים הפרוקריוטים והמגוון המשמעותי של הצורה והיכולת לשנות אותה באוקריוטים, כמו גם גודל גדול יחסית של האחרון. לפיכך, גודלם של תאים פרוקריוטיים הוא בממוצע 0.5-5 מיקרון, הממדים של תאים אוקריוטיים הם בממוצע בין 10 ל-50 מיקרון. בנוסף, רק בין האוקריוטים יש תאים ענקיים באמת, כמו ביצים מאסיביות של כרישים או יענים (בביצת ציפור, החלמון כולו הוא ביצה אחת ענקית), נוירונים של יונקים גדולים, שתהליכים, מחוזקים על ידי שלד הציטו, אורך יכול להגיע לעשרות סנטימטרים.

1.4. אנפלזיה

הרס של המבנה הסלולרי (לדוגמה, עם גידולים ממאירים) נקרא אנפלזיה.

2. היסטוריה של גילוי תאים

האדם הראשון שראה תאים היה המדען האנגלי רוברט הוק (מוכר לנו הודות לחוק הוק). בשנת 1665, בניסיון להבין מדוע עץ השעם צף כל כך טוב, הוק החל לבחון חלקים דקים של שעם באמצעות מיקרוסקופ ששיפר. הוא גילה שהפקק מחולק להרבה תאים זעירים, מה שהזכיר לו תאים נזיריים, והוא כינה את התאים האלה תאים (באנגלית, cell פירושו "תא, תא, תא"). בשנת 1675, הרופא האיטלקי M. Malpighi, ובשנת 1682, הבוטנאי האנגלי N. Gru אישר את המבנה התאי של צמחים. הם התחילו לדבר על התא כעל "בועה מלאה במיץ מזין". בשנת 1674, המאסטר ההולנדי אנטוני ואן ליוונהוק (Anton van Leeuwenhoek, 1632-1723) ראה לראשונה באמצעות מיקרוסקופ "בעלי חיים" בטיפת מים - נעים אורגניזמים חיים (ציליאטים, אמבה, חיידקים). Leeuwenhoek גם צפה בתאי בעלי חיים בפעם הראשונה - אריתרוציטים וזרעונים. לפיכך, בתחילת המאה ה-18, מדענים ידעו שתחת הגדלה גבוהה לצמחים יש מבנה תאי, והם ראו כמה אורגניזמים, שנקראו מאוחר יותר חד-תאיים. בשנים 1802-1808, החוקר הצרפתי שארל-פרנסואה מירבל קבע שכל הצמחים מורכבים מרקמות, נוצר על ידי תאים. J. B. Lamarck בשנת 1809 הפיץ את הרעיון של מירבל מבנה תאיועל אורגניזמים של בעלי חיים. בשנת 1825 גילה המדען הצ'כי J. Purkynė את גרעין תא הביצה של ציפורים, ובשנת 1839 הציג את המונח "פרוטופלזמה". ב-1831, הבוטנאי האנגלי ר' בראון תיאר לראשונה את הגרעין של תא צמחי, ובשנת 1833 הוא קבע שהגרעין הוא אברון חיוני של תא צמחי. מאז, העיקר בארגון התאים הוא לא הממברנה, אלא התוכן.
התיאוריה התאית של מבנה האורגניזמים נוצרה בשנת 1839 על ידי הזואולוג הגרמני T. Schwann ומ. Schleiden וכללה שלוש הוראות. בשנת 1858, רודולף וירצ'וב השלים אותו בהוראה אחת נוספת, אולם היו מספר שגיאות ברעיונותיו: למשל, הוא הניח שתאים מחוברים בצורה חלשה זה לזה וכל אחד קיים "מעצמו". רק מאוחר יותר ניתן היה להוכיח את תקינות המערכת הסלולרית.
בשנת 1878, המדען הרוסי ID Chistyakov גילה מיטוזה בתאי צמחים; בשנת 1878, וו. פלמינג ופ.י. פרמז'קו גילו מיטוזה בבעלי חיים. בשנת 1882, W. Flemming צפה במיוזה בתאי בעלי חיים, וב-1888, E. Strasburger, בתאי צמחים.

3. הרכב כימי של התא

קבוצה 1 (עד 98%) (מאקרונוטריינטים)

• פַּחמָן
• מֵימָן
• חַמצָן

קבוצה 2 (1.5-2%)

• אֶשׁלָגָן
• נתרן
• סִידָן
• מגנזיום
• זַרחָן
• בַּרזֶל

קבוצה 3 (>0.01%) (יסודות קורט)

• קובלט
• מוליבדן

קבוצה 4 (>0.00001%) (יסודות קורט אולטרה)

• רַדִיוּם
• זהב

תקציר זה מבוסס על מאמר מויקיפדיה הרוסית. הסנכרון הסתיים בתאריך 07/09/11 23:16:18

תא - מבני ו יחידה פונקציונליתשעומד בבסיס המבנה, ההתפתחות והחיים של כל היצורים החיים.

תאים קיימים כאורגניזמים עצמאיים - בעלי חיים וצמחים חד תאיים - או כחלקים יסודיים אורגניזם רב תאי- תאי רקמה.

צורתם של תאים מסוימים, למשל, אמבה או, משתנה, צורתם של אחרים קבועה פחות או יותר ואופיינית לכל סוג תא - ריסים, תאי עצב, רובם תאי צמחיםוכו.

גדלי התאים משתנים מאוד, רובם נראים רק במיקרוסקופ. קוטר התאים הקטנים ביותר הוא כ-4 מיקרון.

התא תחום מהסביבה על ידי קרום תא דק, שעוביו ומבנהו משחקים תפקיד חשובבוויסות חילוף החומרים בתאים. הממברנה היא בדרך כלל תלת-שכבתית, מורכבת מחלבון וחומרים ליפואידים.

מחזור החיים של כל תא מורכב משתי תקופות: interphase (התקופה בין שתי חלוקות) והחלוקה עצמה (ראה מיטוזיס, מיוזיס).

מֶשֶׁך מעגל החייםתאים סוגים שוניםמשתנה מאוד. לדוגמה, interphase תאי עצביםנמשך לאורך כל חיי האורגניזם, ותאי אפיתל מתחלקים מהר מאוד.



התא מורכב משני חלקים עיקריים (איור 1 ו-2) - הציטופלזמה (ראה) והגרעין (ראה. גרעין התא), שאינם יכולים להתקיים בנפרד, שכן הם נמצאים באינטראקציה מתמדת ותלות הדדית.

אורז. 1. ערכת מבנה התא (מיקרוסקופיה): 1 - גרעין; 2 - ליבה; 3 - ; 4 - vacuole; 5 - ציטופלזמה; 6 - צנטרוזום.

אורז. 2. סכימה של מבנה התא (): 1 - ציטופלזמה; 2 - ליבה; 3 - גרעין; 4 - קרום התא.



תכלילים סלולריים תלויים ב מצב תפקודיתאים ונבדלים בשניהם טבע כימי(חלבון, שומן, פחמימה וכו'), ולפי צפיפות (גרגירים ותכלילים עם תכולת נוזלים - וואקוולים).

הגרעין הוא המרכיב העיקרי השני של התא. במהלך מחזור החיים, הגרעין עובר סדרה של שינויים מורכבים. מרכיבי הכרומטין של הגרעין מכילים, אשר נעדר בציטופלזמה. לגרעין יש השפעה מווסתת על התפתחות התא והוא נושא התכונות התורשתיות שלו.

תאי צמחים נבדלים מתאי בעלי חיים בקליפה עבה למדי הנראית בבירור במיקרוסקופ אור. בציטופלזמה של תאי צמחים רבים ישנם אברונים מיוחדים - פלסטידים: כלורופלסטים המבצעים פוטוסינתזה; כרומופלסטים המכילים פיגמנטים צהובים ואדומים (קרוטנואידים); לויקופלסטים חסרי צבע וגופים מעוגלים, שובר אור חזק - ספרוזומים. בציטופלזמה של תאי צמחים קיימת מערכת פחות או יותר מפותחת של ואקואולים.

כמו תא מערכת חיהמסוגל לשמור ולתחזק את המבנה הספציפי שלו בשל צריכה מתמשכת של אנרגיה וחומרים המגיעים מהסביבה. תוצרי קצה מטבוליים מופרשים לתוך סביבה. כל תא, שהגיע לשלב מסוים של התפתחות, מתחלק לשני תאי בת. חלוקה מתרחשת על ידי מיטוזה, לעתים רחוקות יותר על ידי אמיטוזיס, במקרה הראשון, מתרחש סידור מחדש מורכב של הגרעין והציטופלזמה.

אורז. 1. חלק תא שרירקְרָבַיִם. אורז. 2. תא שומן מ רקמה תת עוריתחולדות. אורז. 3. מיטוכונדריה וגרגירי הפרשה של תאי הלבלב. אורז. 4. מנגנון גולגי בתא החישה של הגנגליון השדרתי. אורז. 5. מנגנון גולגי וגרגירי הפרשה בתאי הלבלב.

אורז. 6. לויקוציט נויטרופילי. אורז. 7. אריתרוציט אנושי. אורז. 8. מגהקריוציט מ מח עצםאדם. אורז. 9. תא כבד אקולוטל. בציטופלזמה - כונדריוזומים אדומים ותכלילי חלבון סגול; בגרעין - גרעין אוקסיפילי אדום וגושים בזופילים של כרומטין (גושים גדולים יותר - קריוזומים). אורז. 10. Axolotl chromatophore מלא בגרגרי פיגמנט.