תא אוקריוטי: הגדרה, מבנה ותפקוד (עם אנלוגיה ותרשים)

תוֹכֶן

• סקירה כללית של תאים אוקראוטיים
• הגרעין: מרכז הבקרה של התא
• הציטופלזמה
• קרום הפלזמה: גבול החיצון
• השלד הציטוס: התמיכה הסלולרית
• הצנטרוזום
• קיר התא: המגן
• התכנית האנדו-פלסמית: היצרן
• מנגנון גולגי: מפעל האריזה
• ליזוזומים: "הקיבה" של התא
• המיטוכונדריה: הכוח
• פרוקסיזומים
• הכלורופלסט: החממה
• הוווואולה
• צמח תאים לעומת תאים מהחי

כפי שלמדת כבר, תאים הם היחידה הבסיסית של החיים.

בין אם אתם מקווים לאבחן ביולוגיה בחטיבת הביניים או בביולוגיה בתיכון, או אם אתם מחפשים רענון לפני הביולוגיה במכללה, ידע מבנה תאי אוקריוטי הוא חובה.

המשך לקרוא סקירה כללית שתכסה את כל מה שאתה צריך לדעת עבור (רוב) קורסים בביולוגיה בחטיבות הביניים ובתיכון. עקוב אחר הקישורים לקבלת מדריכים מפורטים לכל אברון תאים כדי לקשור את הקורסים שלך.

סקירה כללית של תאים אוקראוטיים

מהם בדיוק התאים האוקריוטים? הם אחד משני הסיווגים העיקריים של התאים - אוקיארוטיים ופרוקריוטים. הם גם המורכבים יותר מבין השניים. תאים אוקריוטיים כוללים תאים מן החי - כולל תאים אנושיים - תאי צמחים, תאים פטרייתיים ואצות.

תאים אוקריוטיים מאופיינים בגרעין כבול ממברנה. זה נבדל מתאים פרוקריוטים, שיש להם גרעין - אזור שהוא צפוף עם DNA תאי - אבל אין להם למעשה תא נפרד עם קרום כמו הגרעין.

לתאים האוקריוטים יש גם אברונים שהם מבנים קשורים לקרום הנמצאים בתוך התא. אם התבוננת בתאים אוקריוטיים תחת מיקרוסקופ, היית רואה מבנים מובחנים מכל הצורות והגדלים. תאים פרוקריוטים, לעומת זאת, ייראו אחידים יותר מכיוון שאין להם אותם מבנים קשורים לקרום כדי לפרק את התא.

אז מדוע האברונים הופכים את התאים האוקריוטים למיוחדים?

חשוב על אורגניות כמו חדרים בביתך: הסלון שלך, חדרי השינה, חדרי הרחצה וכן הלאה.הם מופרדים כולם על ידי קירות - בתא, אלה יהיו קרומי התא - ולכל סוג של חדר יש שימוש מובחן משלו, שבסך הכל הופכים את הבית שלכם למקום נוח לחיות בו. האורגנלים פועלים בצורה דומה; לכולם תפקידים מובחנים המסייעים לתאים שלך לתפקד.

כל אותם אברונים מסייעים לתאים אוקריוטיים לבצע פונקציות מורכבות יותר. אז אורגניזמים עם תאים אוקריוטיים - כמו בני אדם - מורכבים יותר מאורגניזמים פרוקריוטים, כמו חיידקים.

הגרעין: מרכז הבקרה של התא

מאפשר לפטפט על "המוח" של התא: הגרעין, המחזיק ברוב התאים חומר גנטי. רוב תאי ה- DNA שלך נמצאים בגרעין, מסודרים לכרומוזומים. בבני אדם זה אומר 23 זוגות של שני כרומוזומים, או 26 כרומוזומים בסך הכל.

הגרעין הוא המקום בו התא שלך מקבל החלטות לגבי אילו גנים יהיו פעילים יותר (או "מבוטאים") ואילו גנים יהיו פחות פעילים (או "מודחקים"). זהו אתר התמלול, שהוא הצעד הראשון לקראת סינתזת חלבון וביטוי גן לחלבון.

הגרעין מוקף בקרום גרעיני דו-שכבתי הנקרא מעטפת הגרעין. המעטפה מכילה מספר נקבוביות גרעין, המאפשרות לחומרים, כולל חומר גנטי ו- RNA או messenger, לעבור אל הגרעין ומחוצה לו.

ולבסוף, הגרעין מאכלס את הגרעין, שהוא המבנה הגדול ביותר בגרעין. הגרעין עוזר לתאים שלך לייצר ריבוזומים - יותר על אלה בשנייה - וגם ממלא תפקיד בתגובת הלחץ של התאים.

הציטופלזמה

בביולוגיה של התא, כל תא אוקריוטי מופרד לשתי קטגוריות: הגרעין, שתיארנו זה עתה, והציטופלזמה שהיא, ובכן, כל השאר.

הציטופלזמה בתאים אוקריוטיים מכילה את שאר האברונים הקשורים לקרום ודיון בהמשך. הוא מכיל גם חומר דמוי ג'ל הנקרא ציטוזול - תערובת של מים, חומרים מומסים וחלבונים מבניים - המהווה כ 70 אחוז מנפח התאים.

קרום הפלזמה: גבול החיצון

כל תא אאוקריוטי - תאים מן החי, תאי צמחים, אתה קורא לזה - אפוף קרום פלזמה. מבנה קרום הפלזמה מורכב מכמה רכיבים, תלוי בסוג התא שאתה מסתכל עליו, אך כולם חולקים מרכיב עיקרי אחד: דו שכבתי פוספוליפיד.

כל מולקולה פוספוליפיד מורכבת מ- הידרופילי (או אוהב מים) ראש פוספט, פלוס שניים הידרופובי (או שונאת מים) חומצות שומן. הממברנה הכפולה נוצרת כאשר שתי שכבות של פוספוליפידים מיישרים קו בזנב לזנב, כאשר חומצות השומן מהוות את השכבה הפנימית של הממברנה וקבוצות הפוספט מבחוץ.

הסדר זה יוצר גבולות ברורים לתא, מה שהופך כל תא אוקיאריוטי ליחידה המובחנת שלו.

ישנם גם רכיבים אחרים של קרום הפלזמה. חלבונים בתוך קרום הפלזמה מסייעים בהעברת חומרים לתא ומחוצה לו, והם מקבלים גם אותות כימיים מהסביבה אליהם התאים שלך יכולים להגיב.

חלק מהחלבונים בקרום הפלזמה (קבוצה הנקראת גליקופרוטאינים) מחוברים גם פחמימות. גליקופרוטאינים פועלים כ"זיהוי "לתאים שלך, והם ממלאים תפקיד חשוב בחסינות.

השלד הציטוס: התמיכה הסלולרית

אם קרום תא לא נשמע את כל זה חזק ובטוח, אתה צודק - זה לא! אז התאים שלך זקוקים לשלד ציטוס מתחת כדי לעזור לשמור על צורת התאים. שלד הציטוס מורכב מחלבונים מבניים החזקים מספיק לתמוך בתא, וזה אפילו יכול לעזור לתא לצמוח ולנוע.

ישנם שלושה סוגים עיקריים של חוטים המרכיבים את הציטוס שלד התא האוקריוטי:

שלד הציטוס הוא הסיבה לכך שהתאים האוקריוטים יכולים ללבוש צורות מורכבות מאוד (בדוק את צורת העצב המטורפת הזו!) בלי, ובכן, להתמוטט על עצמם.

הצנטרוזום

התבוננו בתא של בעלי חיים במיקרוסקופ ותמצאו אברון אחר, הצנטרוזום, שקשור קשר הדוק לצליקת השלד.

הצנטרוזום מתפקד כמרכז ההתארגנות הראשי של המיקרו-צינורית (או MTOC) של התא. הצנטרוזום ממלא תפקיד מכריע במיטוזה - עד כדי כך שהפגמים בצנטרוזום קשורים למחלות צמיחת תאים, כמו סרטן.

תוכלו למצוא את הצנטרוזום רק בתאי בעלי חיים. תאי צמחים ופטריות משתמשים במנגנונים שונים לארגון המיקרו-צינורות שלהם.

קיר התא: המגן

בעוד שכל התאים האוקריוטים מכילים ציטוס שלד, ישנם סוגים של תאים - כמו תאים צמחיים - בעלי קיר תא להגנה עוד יותר. בניגוד לקרום התא שהוא יחסית נוזלי, דופן התא היא מבנה קשיח המסייע לשמור על צורת התא.

האיפור המדויק של דופן התא תלוי באיזה סוג אורגניזם אתה מסתכל (אצות, פטריות ותאי צמחים לכולם יש קירות תאים מובחנים). אבל הם בדרך כלל עשויים פוליסכרידיםשהם פחמימות מורכבות כמו גם חלבונים מבניים לתמיכה.

קיר תא הצמח הוא חלק ממה שעוזר לצמחים לעמוד זקוף (לפחות עד שהם נשללים כל כך ממים עד שהם מתחילים לנבול) ולעמוד בגורמים סביבתיים כמו רוח. זה גם מתפקד כממברנה חדירה למחצה, ומאפשרת לחומרים מסוימים לעבור לתא ומחוצה לו.

התכנית האנדו-פלסמית: היצרן

אותם ריבוזומים המיוצרים בגרעין?

תוכלו למצוא חבורה של אותם בתוכנית הרשת האנדופלסמית, או ER. באופן ספציפי תוכלו למצוא אותם ב- תכנית אנדופלמטית גסה (או RER), שמקבל את שמו מהמראה "הגס" שיש לו בזכות כל אותם ריבוזומים.

באופן כללי, ה- ER הוא מפעל הייצור של התא, והאחראי עליו לייצור חומרים שהתאים שלך צריכים לגדול. ב- RER, ריבוזומים עובדים קשה כדי לעזור לתאים שלך לייצר את אלפי ואלפי החלבונים השונים אותם התאים שלך צריכים לשרוד.

יש גם חלק מהמיון לא מכוסה בריבוזומים, הנקראים תשתית אנדופלמטית חלקה (או SER). ה- SER עוזר לתאים שלך לייצר ליפידים, כולל השומנים היוצרים את קרום הפלזמה וממברנות האברונים. זה גם מסייע בייצור הורמונים מסוימים, כמו אסטרוגן וטסטוסטרון.

מנגנון גולגי: מפעל האריזה

בעוד שהמיון הוא מפעל הייצור של התא, מכשיר הגולגי, המכונה לפעמים גוף גולגי, הוא מפעל האריזה של התא.

המנגנון גולגי לוקח חלבונים שיוצרו לאחרונה במיון ו"ארוז "אותם כך שהם יכולים לתפקד כראוי בתא. זה גם אורז חומרים ליחידות קטנות המכוסות קרום הקרוי שלפוחית, ואז הם נשלחים למקומם הראוי בתא.

מנגנון גולגי מורכב משקיות קטנות הנקראות אחיות (הם נראים כמו ערמת לביבות מתחת למיקרוסקופ) המסייעים לעבד חומרים. ה סיס פניו של מנגנון הגולגי הוא הצד הנכנס שמקבל חומרים חדשים, וכן טרנס הפנים הם הצד היוצא שמשחרר אותם.

ליזוזומים: "הקיבה" של התא

הליזוזומים ממלאים גם תפקיד מפתח בעיבוד חלבונים, שומנים וחומרים אחרים. הם אברונים קטנים וקשורים בקרום, והם חומציים מאוד, מה שמסייע להם לתפקד כמו "הבטן" של התא שלך.

תפקיד הליזוזומים הוא לעכל חומרים, לפרק חלבונים לא רצויים, פחמימות וליפידים, כך שניתן יהיה להסירם מהתא. הליזוזומים הם חלק חשוב במיוחד מתאי החיסון שלך מכיוון שהם יכולים לעכל פתוגנים - ולמנוע מהם לפגוע בך באופן כללי.

המיטוכונדריה: הכוח

אז מאיפה התא שלך מקבל את האנרגיה לכל הייצור והמשלוח ההוא? המיטוכונדריה, המכונה לפעמים תחנת הכוח או הסוללה של התא. יחיד המיטוכונדריה הוא מיטוכונדריון.

כפי שוודאי ניחשתם, המיטוכונדריה הן האתרים העיקריים לייצור אנרגיה. באופן ספציפי, הם מתרחשים בהם שני השלבים האחרונים של הנשימה סלולרית מתרחשים - והמיקום בו התא מייצר את מרבית האנרגיה השמישית שלו, בצורה של ATP.

כמו רוב האברונים, הם מוקפים על ידי דו שכבתי דו שומני. אך למיטוכונדריה יש למעשה שני קרומים (קרום פנימי וחיצוני). הממברנה הפנימית מקופלת על עצמה באופן הדוק יותר לשטח פנים רב יותר, מה שנותן לכל מיטוכונדריון יותר מקום לבצע תגובות כימיות ולייצר יותר דלק לתא.

לסוגי תאים שונים מספרים שונים של מיטוכונדריה. תאי כבד ושרירים, למשל, עשירים במיוחד בהם.

פרוקסיזומים

בעוד המיטוכונדריה עשויה להיות תחנת הכוח של התא, הפרוקסיזום הוא חלק מרכזי בחילוף החומרים של התאים.

זה בגלל שפרוקסיזומים עוזרים לספוג חומרים מזינים בתאים שלך ומגיעים עמוסים באנזימי עיכול כדי לפרק אותם. פרוקסיזומים מכילים ומנטרלים גם מי חמצן - מה שעלול לפגוע ב- DNA או בקרומי התא שלך - כדי לקדם את הבריאות לטווח הארוך של התאים שלך.

הכלורופלסט: החממה

לא כל תא מכיל כלורופלסטים - הם לא נמצאים בתאים צמחיים או פטרייתיים, אך הם נמצאים בתאי צמחים ובכמה אצות - אך אלה שכן משתמשים בהם טוב. כלורופלסטים הם אתר הפוטוסינתזה, קבוצת התגובות הכימיות המסייעות לחלק מהאורגניזמים לייצר אנרגיה שמישה מאור השמש ומסייעים גם בהוצאת הפחמן הדו-חמצני מהאטמוספרה.

כלורופלסטים ארוזים בפיגמנטים ירוקים המכונים כלורופיל, אשר לוכדים אורכי גל מסוימים של אור ומניעים את התגובות הכימיות המרכיבות פוטוסינתזה. התבונן בתוך כלורופלסט ותמצא ערימות דמויי פנקייק של חומר הנקרא תילאוקואידיםמוקף בשטח פתוח (נקרא סטרומה).

לכל תילקואיד יש גם קרום משלו - הממברנה התילאואידית.

הוווואולה

בדוק תא צמח מתחת למיקרוסקופ וסביר להניח שתראה א גדול בועה תופסת הרבה מקום. זה הריק המרכזי.

בצמחים, הוואקום המרכזי מתמלא במים ובחומרים מומסים, והוא יכול להיות כה גדול עד שהוא תופס שלושת רבעים מהתא. זה מפעיל לחץ טורגור על דופן התא כדי לעזור "לנפח" את התא כך שהצמח יוכל לעמוד זקוף.

לסוגים אחרים של תאים אוקריוטים, כמו תאים מן החי, יש חללים קטנים יותר. Vacuoles שונים עוזרים לאגור חומרים מזינים ומוצרי פסולת, כך שהם נשארים מאורגנים בתוך התא.

צמח תאים לעומת תאים מהחי

זקוק לרענון על ההבדלים הגדולים ביותר בין תאי צמח לבעלי חיים? אנחנו כיסינו אותך: