לכל תא של כל אורגניזם יש מבנה מורכב הכולל מרכיבים רבים.
קיצור על מבנה התא
הוא מורכב מממברנה, ציטופלזמה, אברונים שנמצאים בהם וכן מגרעין (למעט פרוקריוטים), שבתוכו נמצאות מולקולות DNA. בנוסף, ישנו מבנה מגן נוסף מעל הממברנה. בתאי בעלי חיים זה הגליקוקאליקס, בכל האחרים זה דופן התא. בצמחים הוא מורכב מתאית, בפטריות - של כיטין, בחיידקים - של murein. הממברנה מורכבת משלוש שכבות: שני פוספוליפידים וחלבון ביניהן.
יש לו נקבוביות, שדרכן העברת חומרים פנימה והחוצה. ליד כל נקבובית נמצאים חלבוני הובלה מיוחדים המאפשרים רק לחומרים מסוימים להיכנס לתא. האברונים של תא חיה הם:
- מיטוכונדריה, הפועלות כמעין "תחנות כוח" (מתרחש בהן תהליך הנשימה התאית וסינתזת האנרגיה);
- lysosomes, המכילים אנזימים מיוחדים לחילוף חומרים;
- מתחם Golgi, שנועד לאחסן ולשנות חומרים מסוימים;
- רטיקולום אנדופלזמי, אשרדרוש להובלת תרכובות כימיות;
- צנטרוזום, המורכב משני צנטריולים המעורבים בתהליך החלוקה;
- nucleolus, המווסת תהליכים מטבוליים ויוצר כמה אברונים;
- ריבוזומים, עליהם נדון בהרחבה במאמר זה;
- לתאי צמחים יש אברונים נוספים: ואקואול, הדרוש להצטברות של חומרים מיותרים בגלל חוסר היכולת להוציא אותם החוצה בגלל דופן תא חזק; פלסטידים, המחולקים ללוקופלסטים (אחראים על אחסון תרכובות כימיות תזונתיות); כרומופלסטים המכילים פיגמנטים צבעוניים; כלורופלסטים, המכילים כלורופיל ושם מתרחשת פוטוסינתזה.
הריבוזום הוא מה?
מכיוון שאנחנו מדברים עליה במאמר זה, זה די הגיוני לשאול שאלה כזו. הריבוזום הוא אברון שניתן למקם בצד החיצוני של קירות מתחם גולגי. כמו כן יש להבהיר כי הריבוזום הוא אברון הכלול בתא בכמויות גדולות מאוד. אחד יכול להכיל עד עשרת אלפים.
היכן נמצאים האברונים האלה?
אז, כפי שכבר הוזכר, הריבוזום הוא מבנה שנמצא על קירות מתחם גולגי. זה יכול גם לנוע בחופשיות בציטופלזמה. האפשרות השלישית שבה ניתן לאתר את הריבוזום היא קרום התא. ואברונים אלה שנמצאים במקום הזה כמעט אינם עוזבים אותו והם נייחים.
ריבוזום - מבנה
איךאיך נראה האברון הזה? זה נראה כמו טלפון עם מקלט. הריבוזום של איקריוטים ופרוקריוטים מורכב משני חלקים, שאחד מהם גדול יותר, השני קטן יותר. אבל שני החלקים האלה שלה לא מתחברים כשהיא במצב רגוע. זה קורה רק כאשר הריבוזום של התא מתחיל ישירות לבצע את תפקידיו. נדבר על פונקציות מאוחר יותר. הריבוזום, שמבנהו מתואר במאמר, מכיל גם RNA שליח ו-Transfer RNA. חומרים אלו נחוצים על מנת לכתוב עליהם מידע על החלבונים הדרושים לתא. לריבוזום, שמבנהו אנו שוקלים, אין קרום משלו. יחידות המשנה שלו (כפי שנקראות שני החצאים שלה) אינן מוגנות בשום דבר.
אילו פונקציות האורגנואיד הזה מבצע בתא?
מה שהריבוזום אחראי עליו הוא סינתזת חלבון. זה מתרחש על בסיס מידע שנרשם על מה שנקרא שליח RNA (חומצה ריבונוקלאית). הריבוזום, שאת מבנהו בדקנו לעיל, משלב את שתי תת-היחידות שלו רק למשך סינתזת החלבון - תהליך שנקרא תרגום. במהלך הליך זה, שרשרת הפוליפפטיד המסונתז ממוקמת בין שתי יחידות משנה של הריבוזום.
איפה הם נוצרים?
הריבוזום הוא אברון שנוצר על ידי הגרעין. הליך זה מתרחש בעשרה שלבים, שבמהלכם נוצרים בהדרגה החלבונים של תת-היחידות הקטנות והגדולות.
איך נוצרים חלבונים?
ביוסינתזה של חלבונים מתרחשת במספר שלבים. הראשוןהוא הפעלה של חומצות אמינו. ישנם עשרים מהם בסך הכל, ובשילובם בשיטות שונות, ניתן לקבל מיליארדי חלבונים שונים. במהלך שלב זה נוצר אמינו allic-t-RNA מחומצות אמינו. הליך זה בלתי אפשרי ללא השתתפות של ATP (חומצה טריפוספורית אדנוזין). תהליך זה דורש גם קטיוני מגנזיום.
השלב השני הוא התחלת שרשרת הפוליפפטיד, או תהליך של שילוב שתי יחידות משנה של הריבוזום ואספקת חומצות האמינו הנחוצות לו. גם יוני מגנזיום ו-GTP (גואנוזין טריפוספט) לוקחים חלק בתהליך זה. השלב השלישי נקרא התארכות. זוהי סינתזה ישירה של שרשרת הפוליפפטיד. מתרחש בשיטת התרגום. סיום - השלב הבא - הוא תהליך הפירוק של הריבוזום לתתי יחידות נפרדות והפסקה הדרגתית של הסינתזה של שרשרת הפוליפפטיד. לאחר מכן מגיע השלב האחרון - החמישי - הוא העיבוד. בשלב זה נוצרים מבנים מורכבים משרשרת פשוטה של חומצות אמינו, שכבר מייצגות חלבונים מוכנים. אנזימים ספציפיים מעורבים בתהליך זה, כמו גם גורמים משותפים.
מבנה חלבון
מאחר והריבוזום, את המבנה והתפקודים שלו ניתחנו במאמר זה, אחראי לסינתזה של חלבונים, בואו נסתכל מקרוב על המבנה שלהם. זה ראשוני, משני, שלישוני ורבעוני. המבנה הראשוני של חלבון הוא רצף ספציפי שבו נמצאות חומצות האמינו היוצרות תרכובת אורגנית זו. המבנה המשני של חלבון נוצר מפוליפפטידשרשראות אלפא הליקס וקפלי בטא. המבנה השלישוני של החלבון מספק שילוב מסוים של סלילי אלפא וקפלי בטא. המבנה הרבעוני מורכב מהיווצרות של תצורה מקרו-מולקולרית אחת. כלומר, שילובים של סלילי אלפא ומבני ביתא יוצרים כדוריות או סיבים. לפי עיקרון זה, ניתן להבחין בין שני סוגי חלבונים - פיברילרי וכדורי.
הראשונים הם כגון אקטין ומיוזין, שמהם נוצרים שרירים. דוגמאות של האחרונים הם המוגלובין, אימונוגלובולין ואחרים. חלבונים פיברילרים דומים לחוט, סיבים. אלה כדוריים דומים יותר לסבך של סלילי אלפא וקפלי בטא השזורים יחד.
מהי דנטורציה?
כולם בטח שמעו את המילה הזו. דנטורציה היא תהליך הרס המבנה של חלבון - תחילה רבעוני, אחר כך שלישוני, ולאחר מכן משני. במקרים מסוימים מתרחשת גם חיסול המבנה הראשוני של החלבון. תהליך זה יכול להתרחש עקב ההשפעה על חומר אורגני זה של טמפרטורה גבוהה. אז, ניתן לראות דנטורציה של חלבון בעת הרתחה של ביצי עוף. ברוב המקרים, תהליך זה הוא בלתי הפיך. אז, בטמפרטורות מעל ארבעים ושתיים מעלות, מתחיל דנטורציה של המוגלובין, ולכן היפרתרמיה חמורה מסכנת חיים. ניתן לראות דנטורציה של חלבון לחומצות גרעין בודדות במהלך העיכול, כאשר הגוף מפרק תרכובות אורגניות מורכבות לפשוטות יותר בעזרת אנזימים.
מסקנה
קשה מאוד להפריז בתפקיד הריבוזומים. הם הבסיס לקיומו של התא. הודות לאברונים הללו, הוא יכול ליצור את החלבונים הדרושים לו למגוון רחב של פונקציות. תרכובות אורגניות שנוצרות על ידי ריבוזומים יכולות למלא תפקיד מגן, תפקיד הובלה, תפקיד זרז, חומר בניין לתא, תפקיד אנזימטי וויסותי (להורמונים רבים יש מבנה חלבוני). לכן, אנו יכולים להסיק שריבוזומים מבצעים את אחת התפקידים החשובים ביותר בתא. לכן, יש כל כך הרבה מהם - התא תמיד צריך מוצרים המסונתזים על ידי האברונים האלה.
