כפי שאתה יודע, כמעט לכל האורגניזמים על הפלנטה שלנו יש מבנה תאי. בעיקרון, לכל התאים יש מבנה דומה. זוהי היחידה המבנית והתפקודית הקטנה ביותר של אורגניזם חי. לתאים יכולים להיות פונקציות שונות, וכתוצאה מכך, וריאציות במבנה שלהם. במקרים רבים, הם יכולים לפעול כאורגניזמים עצמאיים.
לצמחים, לבעלי חיים, לפטריות, לחיידקים יש מבנה תאי. עם זאת, ישנם כמה הבדלים בין היחידות המבניות והתפקודיות שלהם. ובמאמר זה נשקול את המבנה הסלולרי. כיתה ח' מספקת ללימוד נושא זה. לכן, המאמר יעניין את תלמידי בית הספר, כמו גם את אלה שפשוט מתעניינים בביולוגיה. סקירה זו תתאר את המבנה התא, תאים של אורגניזמים שונים, קווי דמיון והבדלים ביניהם.
תולדות התיאוריה של מבנה התא
אנשים לא תמיד ידעו ממה עשויים אורגניזמים. העובדה שכל הרקמות נוצרות מתאי נודעה יחסית לאחרונה. מדע שלומדזו ביולוגיה. המבנה התאי של הגוף תואר לראשונה על ידי המדענים מתיאס שלידן ותיאודור שוואן. זה קרה ב-1838. אז התיאוריה של המבנה הסלולרי כללה את ההוראות הבאות:
- בעלי חיים וצמחים מכל הסוגים נוצרים מתאי;
- הם גדלים עם היווצרותם של תאים חדשים;
- תא הוא יחידת החיים הקטנה ביותר;
- אורגניזם הוא אוסף של תאים.
תאוריה מודרנית כוללת הוראות מעט שונות, ויש עוד קצת מהן:
- תא יכול להגיע רק מתא האם;
- אורגניזם רב-תאי אינו מורכב מאוסף פשוט של תאים, אלא מאלה המשולבים לרקמות, איברים ומערכות איברים;
- לתאים של כל האורגניזמים יש מבנה דומה;
- cell היא מערכת מורכבת המורכבת מיחידות פונקציונליות קטנות יותר;
- תא הוא היחידה המבנית הקטנה ביותר המסוגלת לפעול כאורגניזם עצמאי.
מבנה התא
מכיוון שכמעט לכל האורגניזמים החיים יש מבנה תאי, כדאי לקחת בחשבון את המאפיינים הכלליים של המבנה של יסוד זה. ראשית, כל התאים מחולקים לפרוקריוטים ואיקריוטים. באחרון, ישנו גרעין המגן על המידע התורשתי שנרשם ב-DNA. בתאים פרוקריוטים, הוא נעדר, וה-DNA צף בחופשיות. כל התאים האיקריוטיים בנויים לפי הסכימה הבאה. יש להם מעטפת - קרום פלזמה, סביבו בדרך כללתצורות מגן נוספות ממוקמות. כל מה שמתחתיו, פרט לגרעין, הוא הציטופלזמה. הוא מורכב מהיאלופלזמה, אברונים ותכלילים. ההיאלופלזמה היא החומר השקוף העיקרי המשמש כסביבה הפנימית של התא וממלא את כל חללו. אברונים הם מבנים קבועים המבצעים פונקציות מסוימות, כלומר, הם מבטיחים את הפעילות החיונית של התא. הכלולים הם תצורות לא קבועות שגם ממלאות תפקיד, אבל עושים זאת באופן זמני.
מבנה התא של אורגניזמים חיים
עכשיו נפרט את האברונים שהם זהים עבור התאים של כל יצור חי על הפלנטה, מלבד חיידקים. אלה הם מיטוכונדריה, ריבוזומים, מנגנון Golgi, רטיקולום אנדופלזמי, ליזוזומים, ציטושלד. חיידקים מאופיינים רק באחד מהאברונים הללו - ריבוזומים. ועכשיו שקול את המבנה והתפקודים של כל אברון בנפרד.
מיטוכונדריה
הם מספקים נשימה תוך תאית. המיטוכונדריה ממלאת תפקיד של מעין "תחנת כוח", מייצרת אנרגיה, הנחוצה לחיי התא, למעבר של תגובות כימיות מסוימות בו.
הם שייכים לאורגנואידים בעלי שני ממברנות, כלומר יש להם שתי קליפות הגנה - חיצוניות ופנימיות. מתחת להם יש מטריצה - אנלוגי של היאלופלזמה בתא. קריסטה נוצרת בין הממברנה החיצונית והפנימית. אלו הם הקפלים המכילים אנזימים. חומרים אלו נחוצים על מנת להיות מסוגלים לבצעתגובות כימיות המשחררות את האנרגיה הדרושה לתא.
Ribosome
הם אחראים על חילוף החומרים של חלבון, כלומר לסינתזה של חומרים מהמעמד הזה. ריבוזומים מורכבים משני חלקים - יחידות משנה, גדולות וקטנות. לאברון זה אין קרום. תת-יחידות ריבוזום מתאחדות רק מיד לפני תהליך סינתזת החלבון, בשאר הזמן הן מופרדות. חומרים מיוצרים כאן על בסיס מידע שנרשם ב-DNA. המידע הזה מועבר לריבוזומים בעזרת tRNA, מכיוון שזה יהיה מאוד לא מעשי ומסוכן להעביר לכאן DNA בכל פעם - ההסתברות לפגוע בו תהיה גבוהה מדי.
Golgi Apparatus
אורגנואיד זה מורכב מערימות של בורות מים שטוחים. תפקידיו של האורגנואיד הזה הוא שהוא צובר ומשנה חומרים שונים, וגם משתתף ביצירת ליזוזומים.
רטיקולום אנדופלזמי
זה מחולק לחלק ומחוספס. הראשון בנוי מצינורות שטוחים. הוא אחראי לייצור של סטרואידים ושומנים בתא. גס נקרא כך מכיוון שעל קירות הקרומים מהם הוא מורכב, ישנם ריבוזומים רבים. הוא מבצע פונקציית תחבורה. כלומר, הוא מעביר חלבונים המסונתזים שם מהריבוזומים למנגנון הגולגי.
Lysosomes
הם אברונים בעלי ממברנה אחת המכילים את האנזימים הדרושים לביצוע התגובות הכימיות המתרחשות בתהליךחילוף חומרים תוך תאי. המספר הגדול ביותר של ליזוזומים נצפה בלויקוציטים - תאים המבצעים פונקציה חיסונית. זה מוסבר בעובדה שהם מבצעים פגוציטוזיס ונאלצים לעכל חלבון זר, שדורש כמות גדולה של אנזימים.
Cytoskeleton
זהו האברון האחרון המשותף לפטריות, לבעלי חיים ולצמחים. אחד מתפקידיו העיקריים הוא לשמור על צורת התא. הוא מורכב ממיקרוטובולים ומיקרופילמנטים. הראשונים הם צינורות חלולים העשויים מהחלבון טובולין. בשל נוכחותם בציטופלזמה, חלק מהאברונים יכולים לנוע סביב התא. בנוסף, ריסים ודגלים באורגניזמים חד-תאיים יכולים להיות מורכבים גם ממיקרו-צינוריות. המרכיב השני של שלד הציטו - מיקרופילמנטים - מורכב מחלבונים מתכווצים אקטין ומיוזין. בחיידקים, אברון זה נעדר בדרך כלל. אבל כמה מהם מאופיינים בנוכחות שלד ציטו, עם זאת, מבנה פרימיטיבי יותר, לא מורכב כמו בפטריות, צמחים ובעלי חיים.
אברוני תא צמחים
למבנה התא של צמחים יש כמה מוזרויות. בנוסף לאברונים המפורטים לעיל, קיימים גם ואקוולים ופלסידים. הראשונים נועדו לצבור בתוכו חומרים, לרבות מיותרים, שכן לרוב בלתי אפשרי להוציאם מהתא עקב הימצאות דופן צפופה סביב הממברנה. הנוזל שנמצא בתוך ה-vacuole נקרא מוהל תאים. בתא צמח צעיר, יש בתחילה כמה vacuoles קטנים, אשר, כפי שהואההזדקנות מתמזגת לאחד גדול. ישנם שלושה סוגים של פלסטידים: כרומופלסטים, לוקופלסטים וכרומופלסטים. הראשונים מאופיינים בנוכחות של פיגמנט אדום, צהוב או כתום בהם. כרומופלסטים נחוצים ברוב המקרים כדי למשוך חרקים מאביקים או בעלי חיים המעורבים בהפצת הפירות יחד עם זרעים בעלי צבע עז. זה הודות לאברונים אלה שלפרחים ולפירות יש מגוון צבעים. כרומופלסטים יכולים להיווצר מכלורופלסטים, אותם ניתן לראות בסתיו, כאשר העלים הופכים לצהובים-אדומים, וגם במהלך הבשלת הפרי, כאשר הצבע הירוק נעלם לחלוטין. הסוג הבא של פלסטידים - לויקופלסטים - מיועדים לאחסן חומרים כמו עמילן, שומנים מסוימים וחלבונים. כלורופלסטים מבצעים את תהליך הפוטוסינתזה, שבזכותו מקבלים צמחים את החומרים האורגניים הדרושים לעצמם.
משש מולקולות של פחמן דו חמצני ומאותה כמות מים, תא יכול לקבל מולקולה אחת של גלוקוז ושישה חמצן, המשתחררים לאטמוספירה. כלורופלסטים הם אברונים דו-ממברניים. המטריצה שלהם מכילה thylakoids מקובצים לגרנה. מבנים אלו מכילים כלורופיל, וכאן מתרחשת תגובת הפוטוסינתזה. בנוסף, מטריצת הכלורופלסט מכילה גם ריבוזומים משלה, RNA, DNA, אנזימים מיוחדים, גרגרי עמילן וטיפות שומנים. המטריצה של האברונים הללו נקראת גם סטרומה.
תכונות של פטריות
לאורגניזמים האלה יש גם מבנה תאי. בימי קדם הם היו מאוחדים בממלכה אחת עםצמח אך ורק כלפי חוץ, אך עם הופעתו של מדע מתקדם יותר, התברר שלא ניתן לעשות זאת.
ראשית, פטריות, בניגוד לצמחים, אינן אוטוטרופות, הן אינן מסוגלות לייצר חומרים אורגניים בעצמם, אלא ניזונות רק מחומרים מוכנים. שנית, התא של הפטרייה דומה יותר לבעל החיים, אם כי יש לו כמה תכונות של הצמח. תא פטרייתי, כמו צמח, מוקף בקיר צפוף, אך הוא אינו מורכב מתאית, אלא מכיטין. חומר זה קשה לעיכול על ידי גופם של בעלי חיים, ולכן פטריות נחשבות למזון כבד. בנוסף לאברונים שתוארו לעיל, האופייניים לכל האיקריוטים, יש כאן גם וואקוולה - זהו דמיון נוסף בין פטריות לצמחים. אבל פלסטידים אינם נצפים במבנה התא הפטרייתי. בין הקיר לממברנה הציטופלזמית יש לומזום, שתפקידיו עדיין לא מובנים במלואם. שאר המבנה של התא הפטרייתי מזכיר בעל חיים. בנוסף לאברונים, תכלילים כגון טיפות שומן וגליקוגן צפים בציטופלזמה.
תאים בעלי חיים
הם מאופיינים בכל האברונים שתוארו בתחילת המאמר. בנוסף, נמצא גליקוקליקס על גבי קרום הפלזמה - ממברנה המורכבת משומנים, פוליסכרידים וגליקופרוטאין. הוא מעורב בהובלת חומרים בין תאים.
Core
כמובן, בנוסף לאברונים נפוצים, לתאי בעלי חיים, צמחים, פטריות יש גרעין. הוא מוגן על ידי שתי קונכיות שבהן יש נקבוביות. המטריצה מורכבת מקריופלזמה(מוהל גרעיני), שבו צפים כרומוזומים עם מידע תורשתי שנרשם עליהם. ישנם גם נוקלאולים, שאחראים ליצירת ריבוזומים וסינתזת RNA.
פרוקריוטים
אלה כוללים חיידקים. המבנה התאי של החיידקים פרימיטיבי יותר. אין להם גרעין. הציטופלזמה מכילה אברונים כמו ריבוזומים. מסביב לממברנת הפלזמה יש דופן תא Murein. רוב הפרוקריוטים מצוידים באברוני תנועה - בעיקר דגלים. מעטפת מגן נוספת, קפסולה רירית, יכולה להיות ממוקמת גם מסביב לדופן התא. בנוסף למולקולות ה-DNA הבסיסיות, הציטופלזמה של חיידקים מכילה פלסמידים המכילים מידע האחראי להגברת עמידות הגוף לתנאים שליליים.
האם כל האורגניזמים מורכבים מתאי?
יש הסבורים שלכל האורגניזמים החיים יש מבנה תאי. אבל זה לא נכון. יש ממלכה כזו של אורגניזמים חיים כמו וירוסים.
הם לא עשויים מתאים. אורגניזם זה מיוצג על ידי קפסיד - מעטפת חלבון. בתוכו יש DNA או RNA, שמכיל כמות קטנה של מידע גנטי. מסביב למעטפת החלבון ניתן לאתר גם ליפופרוטאין, הנקרא סופרקפסיד. וירוסים יכולים להתרבות רק בתוך תאים זרים. בנוסף, הם מסוגלים להתגבש. כפי שאתה יכול לראות, ההצהרה שלכל האורגניזמים החיים יש מבנה תאי שגויה.
תרשים השוואה
אחרי שאנחנובדק את המבנה של אורגניזמים שונים, לסיכום. אז, המבנה הסלולרי, טבלה:
| חיות | צמחים | פטריות | חיידק | |
| Core | כן | כן | כן | No |
| קיר סלולרי | No | כן, עשוי מתאית | לאכול, מ-chitin | Eat, from murein |
| Ribosome | כן | כן | כן | כן |
| Lysosomes | כן | כן | כן | No |
| מיטוכונדריה | כן | כן | כן | No |
| Golgi Apparatus | כן | כן | כן | No |
| Cytoskeleton | כן | כן | כן | כן |
| רטיקולום אנדופלזמי | כן | כן | כן | No |
| ממברנה ציטופלזמית | כן | כן | כן | כן |
| צדפים נוספים | Glycocalyx | No | No | Mucoid Capsule |
זה, אולי, הכל. בדקנו את המבנה התאי של כל האורגניזמים הקיימים על הפלנטה.
