תוֹכֶן
התא הוא יחידת החיים הבסיסית שאחראית על המבנה והתפקוד של כל אורגניזם.
המידע המכתיב את המבנים והתפקודים הללו שוכן בחומצה deoxyribonucleic (DNA), המאוחסן בתוך גרעין התא. חומצה ריבונוקלאית (RNA) היא סוג של "העתק" של רצף DNA שנעשה בגרעין לביצוע הוראות אלה.
בתוך הגרעין
ה גרעין הוא מרכז הבקרה של התא ובמקום בו נמצאים הכרומוזומים. כרומוזומים עשויים חלבונים וסלילי DNA. מולקולות ה- DNA מאורגנות על גנים שיורשים משני ההורים.
השם לאיסוף ה- DNA בגרעין התאים האוקריוטים הוא כרומטין. הכרומטין מורכב מ- DNA ומחלבון. בתוך הכרומוזום מסתבך מחרוזת DNA צפופה סביב מולקולות חלבון הנקראות היסטונים. ההיסטונים מספקים מבנה למיתר, המאפשר לדחוס כמות עצומה של DNA לחבילת כרומטין זעירה.
ה גרעין נמצא בתוך הגרעין: אברון בתוך אברון בעל תפקיד מיוחד. גרעין התא מכיל את הרכיבים לייצור ריבוזומים והיא אחראית על ייצור האברונים הללו. ריבוזומים הם האברונים המסנתזים חלבונים.
מבנה ותפקוד DNA
כל המידע הגנטי אודות האדם שוכן במולקולה של DNA. הקוד עבור כמות עצומה של נתונים מאוית על ידי סידור ארבעה בסיסים כימיים: אדנין, גואנין, ציטוזין ותאמין. זוגות בסיסים מחוברים זה לזה וממוסגרים על ידי מולקולת סוכר ומולקולת פוספט ליצירת א נוקליאוטיד. נוקלאוטידים בסדרה יוצרים את המולקולה הספירלית בצורת סולם של ה- DNA.
ה- DNA הוא עותק הראשי להוראות כל המידע הסלולרי. כדי לבצע פונקציות סלולריות, התא חייב לתמלל, או צור עותקים, של ההוראות לפונקציה ספציפית המבוססת על רצף בסיסי נוקליאוטידים. הסטים המועתקים הללו הם מולקולות של RNA.
סינתזה של RNA: העתקת רצפי DNA
הגרעין הוא המקום בו מרכיבים RNA של תא אוקריוטי מסונתז או תעתיק. במהלך תהליך התמלול, אנזים שנקרא RNA פולימראז מרפה קטע של DNA. רצף הנוקלאוטידים בגדיל היחיד של DNA מועתק ליצירת גדיל של RNA.
ישנם שלושה סוגים שונים של RNA מאשר ניתן לסנתז במהלך התעתיק: מסנג'ר RNA (mRNA), העברת RNA (tRNA) ו RNA ריבוזומלי (rRNA). אנזימים שונים של RNA פולימראז אחראים לייצור סוגים שונים של RNA,
מבנה הריבוזומים מורכב מ- RNA ריבוזומלי. ריבוזומים הם האתר בו מסונתזים חלבונים באמצעות mRNA ו- tRNA. גנים ספציפיים מכילים את רצפי ה- DNA לקידוד חלבונים. גנים אלו מייצרים עותקי mRNA המכילים את הקוד לסינתזת חלבונים.
חלבונים הם שליחים ביולוגיים שיש להם תפקידים חשובים בגוף, כמו אנזימים והורמונים. חלבונים נוצרים מחומצות אמינו. העברת RNA (tRNA) מביאה את חומצות האמינו ל- mRNA כך שיוכלו לקשר עם נוקלאוטידים ב- mRNA.
ריבוזומים וסינתזת חלבונים
ריבוזומים הם אתר סינתזת החלבון בתאים. הם ממוקמים בעיקר באזור תכנית אנדופלסמה, השוכנת בצמוד לגרעין ועל הממברנה המקיפה את הגרעין המכונה מעטפת הגרעין. מורכבים בעיקר מ- rRNA וחלבונים, הריבוזומים משתמשים ב- mRNA ו- tRNA כדי לבנות חלבונים מחומצות אמינו. ה- mRNA מספק את ההוראות, וה- tRNA מיישר את חומצות האמינו.
לאחר סינתזת חלבון, חלבונים משאירים את הריבוזומים לצורך הובלה אל מערכת גולג'י. מיון ושינוי חלבונים הוא תפקיד חשוב במנגנון הגולגי בתאים אוקריוטיים.