ביולוגיה של התא במונחים כלליים ידועה לכולם מתוכנית הלימודים בבית הספר. אנו מזמינים אותך להיזכר במה שלמדת פעם, כמו גם לגלות על זה משהו חדש. השם "תא" הוצע כבר ב-1665 על ידי האנגלי ר' הוק. עם זאת, רק במאה ה-19 החלו ללמוד אותו באופן שיטתי. מדענים התעניינו, בין היתר, בתפקיד התא בגוף. הם יכולים להיות חלק מאיברים ואורגניזמים רבים ושונים (ביצים, חיידקים, עצבים, אריתרוציטים) או להיות אורגניזמים עצמאיים (פרוטוזואה). למרות כל הגיוון שלהם, יש הרבה מן המשותף בתפקודים ובמבנה שלהם.
פונקציות התא
כולם שונים בצורה ולעתים קרובות בתפקוד. תאים של רקמות ואיברים של אורגניזם אחד יכולים גם להיות שונים למדי. עם זאת, הביולוגיה של התא מדגישה את הפונקציות הטבועות בכל הזנים שלהם. זה המקום שבו תמיד מתרחשת סינתזת חלבון. תהליך זה נשלט על ידי המנגנון הגנטי. תא שאינו מסנתז חלבונים מת למעשה. תא חי הוא תא שמרכיביו משתנים כל הזמן. עם זאת, המחלקות העיקריות של חומרים נותרוללא שינוי.
כל התהליכים בתא מתבצעים באמצעות אנרגיה. אלה הם תזונה, נשימה, רבייה, חילוף חומרים. לכן, תא חי מאופיין בכך שחילופי אנרגיה מתרחשים בו כל הזמן. לכל אחד מהם יש תכונה חשובה ביותר - היכולת לאגור אנרגיה ולבזבז אותה. פונקציות אחרות כוללות חלוקה ועצבנות.
כל התאים החיים יכולים להגיב לשינויים כימיים או פיזיים בסביבתם. תכונה זו נקראת התרגשות או עצבנות. בתאים, כאשר נרגשים, קצב ההתפרקות של חומרים והביוסינתזה, הטמפרטורה וצריכת החמצן משתנים. במצב זה, הם מבצעים את הפונקציות המיוחדות להם.
מבנה התא
המבנה שלו מורכב למדי, למרות שהוא נחשב לצורת החיים הפשוטה ביותר במדע כמו ביולוגיה. תאים ממוקמים בחומר הבין תאי. זה מספק להם נשימה, תזונה וחוזק מכני. הגרעין והציטופלזמה הם המרכיבים העיקריים של כל תא. כל אחד מהם מכוסה בקרום, שאלמנט הבניין עבורו הוא מולקולה. הביולוגיה קבעה כי הממברנה מורכבת ממולקולות רבות. הם מסודרים בכמה שכבות. הודות לממברנה, חומרים חודרים באופן סלקטיבי. בציטופלזמה נמצאים אברונים - המבנים הקטנים ביותר. אלה הם הרטיקולום האנדופלזמי, המיטוכונדריה, הריבוזומים, מרכז התא, קומפלקס גולגי, ליזוזומים. תקבל מושג טוב יותר כיצד נראים תאים על ידי לימוד התמונות המוצגות במאמר זה.
ממברנה
כאשר בוחנים תא צמחי במיקרוסקופ (לדוגמה, שורש בצל), ניתן לראות שהוא מוקף בקליפה עבה למדי. לדיונון יש אקסון ענק, שנדן שלו הוא בעל אופי שונה לחלוטין. עם זאת, הוא אינו מחליט אילו חומרים יש או אסור להכניס לאקסון. תפקידו של קרום התא הוא בכך שהוא מהווה אמצעי נוסף להגנה על קרום התא. הממברנה נקראת "מעוז התא". עם זאת, זה נכון רק במובן שהוא מגן ומגן על תוכנו.
גם הממברנה וגם התוכן הפנימי של כל תא מורכבים בדרך כלל מאותם אטומים. אלה הם פחמן, מימן, חמצן וחנקן. אטומים אלו נמצאים בתחילת הטבלה המחזורית. הממברנה היא מסננת מולקולרית, עדינה מאוד (עוביה קטן פי 10,000 מעובי שערה). הנקבוביות שלו דומות למעברים צרים וארוכים שנעשו בחומת המבצר של איזו עיר מימי הביניים. הרוחב והגובה שלהם קטנים פי 10 מאורכם. בנוסף, חורים במסננת זו נדירים מאוד. בחלק מהתאים, הנקבוביות תופסות רק מיליונית משטח הממברנה כולו.
Core
ביולוגיה של התא מעניינת גם מנקודת המבט של הגרעין. זהו האורגנואיד הגדול ביותר, הראשון למשוך את תשומת לבם של מדענים. בשנת 1981, גרעין התא התגלה על ידי רוברט בראון, מדען סקוטי. האורגנואיד הזה הוא מעין מערכת קיברנטית שבה מידע מאוחסן, מעובד ולאחר מכן מועבר לציטופלזמה, שנפחה גדול מאוד. הליבה חשובה מאוד בתהליךתורשה, שבה היא משחקת תפקיד מרכזי. בנוסף, הוא מבצע את הפונקציה של התחדשות, כלומר, הוא מסוגל לשחזר את שלמות הגוף הסלולרי כולו. אורגנואיד זה מווסת את כל הפונקציות החשובות ביותר של התא. באשר לצורת הגרעין, לרוב הוא כדורי, כמו גם ביצית. כרומטין הוא המרכיב החשוב ביותר של אברון זה. זהו חומר שמכתים היטב עם צבעים גרעיניים מיוחדים.
ממברנה כפולה מפרידה בין הגרעין לציטופלזמה. קרום זה קשור לקומפלקס גולגי ולרשת האנדופלזמית. לממברנה הגרעינית יש נקבוביות שדרכן עוברים חומרים מסוימים בקלות, בעוד שאחרים קשה יותר לעשות זאת. לפיכך, החדירות שלו היא סלקטיבית.
מיץ גרעיני הוא התוכן הפנימי של הגרעין. הוא ממלא את החלל בין המבנים שלו. בהכרח בגרעין יש נוקלאולי (אחד או יותר). הם יוצרים ריבוזומים. קיים קשר ישיר בין גודל הנוקלאולי לפעילות התא: ככל שהנוקלאולים גדולים יותר, כך מתרחשת ביוסינתזת חלבון באופן פעיל יותר; ולהפך, בתאים עם סינתזה מוגבלת, הם נעדרים לחלוטין או קטנים.
כרומוזומים נמצאים בגרעין. אלו תצורות חוטיות מיוחדות. בנוסף לכרומוזומי המין, ישנם 46 כרומוזומים בגרעין התא בגוף האדם. הם מכילים מידע על הנטיות התורשתיות של הגוף, המועבר לצאצאים.
לתאים יש בדרך כלל גרעין אחד, אבל יש גם תאים מרובי גרעינים (בשרירים, בכבד וכו'). אם הגרעינים יוסרו, החלקים הנותרים של התא יהפכו לבלתי ניתנים לקיימא.
Cytoplasm
ציטופלזמה היא מסה רירית חצי נוזלית חסרת צבע. הוא מכיל כ-75-85% מים, כ-10-12% חומצות אמינו וחלבונים, 4-6% פחמימות, 2 עד 3% שומנים ושומנים, וכן 1% אורגניים וכמה חומרים אחרים.
תוכן התא, הממוקם בציטופלזמה, מסוגל לנוע. בשל כך, האברונים ממוקמים בצורה אופטימלית, ותגובות ביוכימיות מתקדמות טוב יותר, כמו גם תהליך ההפרשה של מוצרים מטבוליים. תצורות שונות מוצגות בשכבת הציטופלזמה: צמחים שטחיים, דגלים, ריסים. הציטופלזמה מחלחלת על ידי מערכת רשת (ואקוולרית), המורכבת משקים פחוסים, שלפוחיות, צינוריות המתקשרות זו עם זו. הם מחוברים לממברנת הפלזמה החיצונית.
רטיקולום אנדופלזמי
האברון הזה נקרא כך מכיוון שהוא ממוקם בחלק המרכזי של הציטופלזמה (מיוונית, המילה "אנדון" מתורגמת ל"בפנים"). EPS היא מערכת מסועפת מאוד של שלפוחיות, צינוריות, צינוריות בצורות וגדלים שונים. הם מופרדים מהציטופלזמה של התא על ידי ממברנות.
ישנם שני סוגים של EPS. הראשון הוא גרגירי, המורכב ממיכלים וצינוריות, על פני השטח שלהם מנוקד גרגירים (גרגרים). הסוג השני של EPS הוא אגרנולרי, כלומר חלק. גראס הם ריבוזומים. באופן מוזר, EPS גרגירי נצפה בעיקר בתאים של עוברי בעלי חיים, בעוד שבצורות בוגרות הוא בדרך כלל גרגירי. ידוע כי ריבוזומים הם האתר של סינתזת חלבון בציטופלזמה.בהתבסס על כך, ניתן להניח ש-EPS גרגירי מתרחש בעיקר בתאים שבהם מתרחשת סינתזת חלבון פעילה. מאמינים שהרשת האגרנולרית מיוצגת בעיקר באותם תאים שבהם מתרחשת סינתזה פעילה של שומנים, כלומר שומנים וחומרים דמויי שומן שונים.
שני סוגי EPS אינם מעורבים רק בסינתזה של חומרים אורגניים. כאן החומרים הללו מצטברים וגם מובלים למקומות הדרושים. EPS מווסת גם את חילוף החומרים המתרחש בין הסביבה לתא.
Ribosome
אלה הם אברונים תאיים שאינם ממברניים. הם מורכבים מחלבון וחומצה ריבונוקלאית. חלקים אלו של התא עדיין אינם מובנים במלואם מבחינת המבנה הפנימי. במיקרוסקופ אלקטרונים, הריבוזומים נראים כמו גרגירים בצורת פטריות או מעוגלים. כל אחד מהם מחולק לחלקים קטנים וגדולים (יחידות משנה) באמצעות חריץ. מספר ריבוזומים מקושרים זה לזה על ידי גדיל של RNA מיוחד (חומצה ריבונוקלאית) הנקרא i-RNA (שליח). הודות לאברונים אלה, מולקולות חלבון מסונתזות מחומצות אמינו.
מתחם גולגי
מוצרים של ביוסינתזה נכנסים ללומן של הצינוריות והחללים של ה-EPS. כאן הם מרוכזים לתוך מנגנון מיוחד הנקרא תסביך גולגי (מסומן כקומפלקס גולגי באיור למעלה). מנגנון זה ממוקם ליד הגרעין. הוא לוקח חלק בהעברת מוצרים ביו-סינתטיים המועברים אל פני התא. כמו כן, קומפלקס גולגי מעורב בהוצאתם מהתא, בהיווצרותליזוזומים וכו'
אברון זה התגלה על ידי קמיליו גולגי, ציטולוג איטלקי (חיים - 1844-1926). לכבודו, בשנת 1898, הוא זכה לשם המנגנון (המתחם) של הגולגי. חלבונים המיוצרים בריבוזומים נכנסים לאברון זה. כאשר אורגנואיד אחר זקוק להם, חלק ממנגנון גולגי מופרד. כך, החלבון מועבר למקום הדרוש.
Lysosomes
כשמדברים על איך נראים תאים ואיזה אברונים כלולים בהרכבם, יש צורך להזכיר ליזוזומים. יש להם צורה אליפסה, הם מוקפים בקרום חד-שכבתי. ליזוזומים מכילים קבוצה של אנזימים המפרקים חלבונים, שומנים ופחמימות. אם הממברנה הליזוזומלית ניזוקה, אנזימים מתפרקים והורסים את התוכן שבתוך התא. כתוצאה מכך היא מתה.
מרכז סלולרי
הוא נמצא בתאים שמסוגלים להתחלק. מרכז התא מורכב משני צנטריולים (גופים בצורת מוט). בהיותו ליד מתחם גולגי והגרעין, הוא משתתף ביצירת ציר החלוקה, בתהליך חלוקת התא.
מיטוכונדריה
אברוני האנרגיה כוללים מיטוכונדריה (בתמונה למעלה) וכלורופלסטים. המיטוכונדריה הן תחנות הכוח המקוריות של כל תא. בהם מופקת אנרגיה מחומרי הזנה. למיטוכונדריה יש צורה משתנה, אבל לרוב הם גרגירים או חוטים. מספרם וגודלם אינם קבועים. זה תלוי מהי הפעילות התפקודית של תא מסוים.
אם ניקח בחשבון מיקרוגרף אלקטרונים,ניתן לראות שלמיטוכונדריה יש שני ממברנות: פנימית וחיצונית. הפנימי יוצר יציאות (קריסטה) המכוסות באנזימים. בשל נוכחותם של cristae, פני השטח הכוללים של המיטוכונדריה גדלים. זה חשוב כדי שפעילות האנזימים תתקדם באופן פעיל.
במיטוכונדריה, מדענים גילו ריבוזומים ו-DNA ספציפיים. זה מאפשר לאברונים האלה להתרבות בעצמם במהלך חלוקת התא.
כלורופלסטים
באשר לכלורופלסטים, מדובר בצורת דיסק או כדור, בעל מעטפת כפולה (פנימית וחיצונית). בתוך האורגנואיד הזה יש גם ריבוזומים, DNA וגרנה - תצורות ממברנות מיוחדות הקשורות הן לממברנה הפנימית והן זו לזו. כלורופיל נמצא בקרומי הגראן. הודות לו, האנרגיה של אור השמש מומרת לאנרגיה הכימית של אדנוזין טריפוספט (ATP). בכלורופלסטים הוא משמש לסינתזה של פחמימות (הנוצרות ממים ופחמן דו חמצני).
מסכים, המידע המוצג לעיל נחוץ כדי לדעת לא רק כדי לעבור מבחן ביולוגיה. התא הוא חומר הבניין המרכיב את גופנו. וכל הטבע החי הוא קבוצה מורכבת של תאים. כפי שאתה יכול לראות, יש להם רכיבים רבים. במבט ראשון, נראה כי לימוד מבנה התא אינו משימה קלה. עם זאת, אם אתה מסתכל, הנושא הזה לא כל כך מסובך. יש צורך לדעת זאת כדי להיות בקיא במדע כמו ביולוגיה. הרכב התא הוא אחד מהנושאים הבסיסיים שלו.
