מדוע לחלק מהתאים חסרים גרעינים? אוקריוטים הם אורגניזמים שלתאים שלהם יש גרעין. האם לכל התאים האוקריוטיים יש גרעין?

אוקריוטים הם האורגניזמים המתקדמים ביותר. במאמר שלנו, נשקול מי מנציגי חיות הבר שייכים לקבוצה זו ואילו תכונות של הארגון אפשרו להם לתפוס עמדה דומיננטית בעולם האורגני.

מי הם אוקריוטים

על פי הגדרת המושג, אוקריוטים הם אורגניזמים שתאיהם מכילים גרעין שנוצר. אלה כוללים את הממלכות הבאות: צמחים, בעלי חיים, פטריות. וזה לא משנה כמה מורכב הגוף שלהם. אמבה מיקרוסקופית, מושבות וולוקס, כולם איקריוטים.

למרות שתאים של רקמות אמיתיות לפעמים יכולים להיות נטולי גרעין. לדוגמה, הוא אינו קיים באריתרוציטים. במקום זאת, תא דם זה מכיל המוגלובין, הנושא חמצן ופחמן דו חמצני. תאים כאלה מכילים גרעין רק בשלבים הראשונים של התפתחותם. אז אברון זה נהרס, ובמקביל אובדת יכולתו של המבנה כולו להתחלק. לכן, לאחר שביצעו את תפקידיהם, תאים כאלה מתים.

מבנה האיקריוטים

לכל התאים האוקריוטיים יש גרעין. ולפעמים אפילו לא אחד. אברון דו-ממברני זה מכיל במטריצה ​​שלו מידע גנטי המוצפן בצורה של מולקולות DNA. הגרעין מורכב ממנגנון פני השטח המספק הובלה של חומרים, ומטריצה ​​- הסביבה הפנימית שלו. תפקידו העיקרי של מבנה זה הוא אחסון מידע תורשתי והעברתו לתאי בת הנוצרים כתוצאה מחלוקה.

הסביבה הפנימית של הקרנל מיוצגת על ידי מספר מרכיבים. קודם כל, זה קריופלזמה. הוא מכיל את גדילי הנוקלאולי והכרומטין. האחרונים מורכבים מחלבונים וחומצות גרעין. במהלך הספירליזציה שלהם נוצרים כרומוזומים. הם נשאים ישירות של מידע גנטי. אוקריוטים הם אורגניזמים שבהם, במקרים מסוימים, יכולים להיווצר שני סוגים של גרעינים: וגטטיבי ויצירתי. דוגמה בולטת לכך היא אינפוזוריה. הגרעינים היוצרים שלו מבצעים את השימור וההעברה של הגנוטיפ, והגרעינים הווגטטיביים מווסתים

ההבדלים העיקריים בין פרו-אוקריוטים

לפרוקריוטים אין גרעין בנוי היטב. קבוצה זו של אורגניזמים כוללת רק אחד - חיידקים. אבל תכונה כזו של המבנה אינה אומרת כלל שאין נשאים של מידע גנטי בתאים של אורגניזמים אלה. חיידקים מכילים מולקולות DNA מעגליות - פלסמידים. עם זאת, הם ממוקמים בצורה של אשכולות במקום מסוים בציטופלזמה ואין להם קליפה משותפת. מבנה זה נקרא נוקלואיד. יש עוד הבדל אחד. DNA בתאים פרוקריוטיים אינו קשור לחלבונים גרעיניים. מדענים ביססו את קיומם של פלסמידים בתאים איקריוטיים. הם נמצאים בכמה אברונים חצי אוטונומיים, כגון פלסטידים ומיטוכונדריה.

תכונות בנייה מתקדמת

אוקריוטים כוללים אורגניזמים הנבדלים בתכונות מבניות מורכבות יותר בכל רמות הארגון. קודם כל, זה נוגע לשיטת הרבייה. מספק את הפשוט מביניהם - בשניים. אוקריוטים הם אורגניזמים המסוגלים לכל סוגי הרבייה מסוגם: מינית וא-מינית, פרתנוגנזה, צימוד. זה מבטיח חילופי מידע גנטי, הופעה וקיבוע בגנוטיפ של מספר תכונות שימושיות, ומכאן את ההסתגלות הטובה ביותר של אורגניזמים לתנאי הסביבה המשתנים ללא הרף. תכונה זו אפשרה לאאוקריוטים לתפוס עמדה דומיננטית ב

אז, אוקריוטים הם אורגניזמים שבתאיהם נוצר גרעין. אלה כוללים צמחים, בעלי חיים ופטריות. הנוכחות של גרעין היא תכונה מתקדמת של המבנה, המספקת רמה גבוהה של פיתוח והתאמה.

54. תן הגדרות של מושגים

פרוקריוטים - אורגניזמים שבתאים לא נוצר גרעין ואברונים (במקום אברונים - מזוזומים)

אוקריוטים הם אורגניזמים שלתאים שלהם יש גרעין עם קרום גרעיני וכל אברוני הממברנה.

55. באיור, חתום על המרכיבים המבניים העיקריים של הגרעין (מלמעלה למטה)

1) קרום חיצוני

2) קרום פנימי

4) גרעין

5) מיץ גרעיני

6) כרומטין

56. המשך למלא את הטבלה "מבנה ותפקודים של מבנים תאיים"

57. מלא את הטבלה "מבנה ותפקודים של מבנים גרעיניים"

58. ידוע שאריתרוציטים אנושיים, שהם אורגניזם אוקריוטי, אינם מכילים גרעין. כיצד ניתן להסביר את התופעה הזו?

זה מוסבר על ידי חוקי האבולוציה. בתהליך ההתפתחות של עולם החי, אדם עומד ברמה הגבוהה ביותר, ולכן מערכת הדם שלו היא המפותחת ביותר. מקומו של הגרעין באריתרוציטים אנושיים מלא בהמוגלובין. לכן, הם לוכדים יותר חמצן מאשר, למשל, צפרדעים.

59. השלימו את המשפטים

ניתן להכיל מספר גרעינים בתאים סיבי שריר מפוספסים

התוכן של הגרעין נקרא קריופלזמה או מוהל גרעיני, זה מכיל כרומטין ונוקלאולי

60. תן הגדרות של מושגים

כרומוזומים הם גדילים של DNA כרומטין המפותלים בחוזקה סביב חלבונים.

כרומטין - גדילי DNA בגרעין

כרומטידות הן חצי מכרומוזום משוכפל

קריוטיפ - קבוצה של כרומוזומים הכלול בתאים מסוג מסוים

תאים סומטיים - תאים המרכיבים את האיברים והרקמות של כל אורגניזם רב תאי

תאי מין (גמטות) - תאים האופייניים לזכר ולנקבה

קבוצת כרומוזומים הפלואידית - קבוצה של כרומוזומים בגדלים ובצורות שונות של תאים ממין נתון, אך כל כרומוזום מיוצג ביחיד

קבוצה דיפלואידית של כרומוזומים - קבוצה של כרומוזומים בגדלים ובצורות שונות של תאים ממין נתון, כאשר לכל כרומוזום יש שניים

כרומוזומים הומולוגיים - כרומוזומים מזווגים

61. הטבלה מציגה את מספר הכרומוזומים הכלולים בקבוצות הפלואידיות והדיפלואידיות של אורגניזמים שונים. להשלים פערים

"קבוצות של כרומוזומים באורגניזמים שונים"

1. רשום את הממלכות של אורגניזמים חיים שלתאים שלהם יש גרעין.

תשובה. אלו הן ממלכות הפטריות, הצמחים, החיות, כלומר האוקריוטים.

2. על ידי עבודותיהם של אילו מדענים נוצרה התיאוריה הסלולרית?

תשובה. בשנים 1838-1939. המדענים הגרמנים הבוטנאי מתיאס שליידן והפיזיולוג תיאודור שוואן יצרו את מה שנקרא תיאוריית התא.

3. מה ההבדל העיקרי בין תא פרוקריוטי לתא איקריוטי?

תשובה. כל היצורים החיים על פני כדור הארץ מורכבים מתאי. ישנם שני סוגים של תאים, בהתאם לארגון שלהם: אוקריוטים ופרוקריוטים.

אוקריוטים הם ממלכת היצורים החיים. בתרגום מיוונית, "אאוקריוט" פירושו "בעל הגרעין". בהתאם לכך, לאורגניזמים אלו יש גרעין בהרכבם, שבו מקודד כל המידע הגנטי. אלה כוללים פטריות, צמחים ובעלי חיים.

פרוקריוטים הם יצורים חיים שאין להם גרעין בתאים שלהם. נציגים אופייניים של פרוקריוטים הם חיידקים וציאנובקטריה.

לפני כ-3.5 מיליארד שנים צצו לראשונה פרוקריוטים, אשר, כעבור 2.4 מיליארד שנים, הניחו את הבסיס להתפתחות תאים איקריוטיים.

איקריוטים ופרוקריוטים שונים מאוד זה מזה בגודלם. אז הקוטר של תא איקריוטי הוא 0.01-0.1 מ"מ, ושל תא פרוקריוטי הוא 0.0005-0.01 מ"מ. נפחו של אוקריוט גדול פי 10,000 בערך מזה של פרוקריוט.

לפרוקריוטים יש DNA מעגלי, שנמצא בנוקלואיד. אזור תא זה מופרד משאר הציטופלזמה על ידי ממברנה. ל-DNA אין שום קשר ל-RNA ולחלבונים, אין כרומוזומים. ה-DNA של תאים אוקריוטיים הוא ליניארי, ממוקם בגרעין, שבו יש כרומוזומים.

פרוקריוטים מתרבים בעיקר על ידי חצויה פשוטה, בעוד שאאוקריוטים מתחלקים על ידי מיטוזה, מיוזה או שילוב של השניים.

לתאים אוקריוטיים יש אברונים המאופיינים בנוכחות של מנגנון גנטי משלהם: מיטוכונדריה ופלסידים. הם מוקפים בממברנה ויש להם יכולת להתרבות באמצעות חלוקה.

בתאים פרוקריוטים נמצאים גם אברונים, אך במספרים קטנים יותר ואינם מוגבלים על ידי קרום.

לאוקריוטים, בניגוד לפרוקריוטים, יש את היכולת לעכל חלקיקים מוצקים על ידי סגירתם בשלפוחית ​​ממברנה. ישנה דעה שתכונה זו נוצרה בתגובה לצורך לספק תזונה מלאה לתא גדול פי כמה מאשר פרוקריוטי. תוצאה של נוכחות פגוציטוזיס באאוקריוטים הייתה הופעת הטורפים הראשונים.

לפגללה אוקריוטית יש מבנה מורכב למדי. הם צמיחת תאים דקים המוקפים בשלוש שכבות של ממברנה, המכילות 9 זוגות של מיקרו-צינוריות לאורך הפריפריה ושתיים במרכז. יש להם עובי של עד 0.1 מ"מ והם מסוגלים להתכופף לכל אורכם. בנוסף לפגללה, אוקריוטים מאופיינים בנוכחות של ריסים. הם זהים במבנה לפגללה, שונים רק בגודלם. אורך הריסים אינו עולה על 0.01 מ"מ.

לחלק מהפרוקריוטים יש גם דגלים, אולם הם דקים מאוד, בקוטר של כ-20 ננומטר. הם חוטי חלבון חלולים המסתובבים באופן פסיבי.

4. האם לכל התאים האוקריוטיים יש גרעין?

תשובה. באורגניזמים איקריוטיים, לכל התאים יש גרעין, למעט אריתרוציטים בוגרים של יונקים ותאי צינור מסננת צמחים.

5. מהו מבנה קרום התא?

תשובה. קרום התא הוא ממברנה המפרידה בין תכולת התא מהסביבה החיצונית או מהתאים השכנים. הבסיס של קרום התא הוא שכבה כפולה של שומנים, שבתוכה טבולות מולקולות חלבון, שחלקן פועלות כקולטנים. בחוץ, הממברנה מכוסה בשכבה של גליקופרוטאין - הגליקוקאליקס.

שאלות אחרי §14

1. מהו מבנה קרום התא? אילו פונקציות הוא מבצע?

תשובה. כל תא מכוסה בממברנה פלזמטית (ציטופלזמית) בעובי של 8-12 ננומטר. קרום זה בנוי משתי שכבות של שומנים (שכבת bilipid, או דו-שכבה). כל מולקולת שומנים נוצרת על ידי ראש הידרופילי וזנב הידרופובי. בממברנות ביולוגיות, מולקולות שומנים מסודרות כשראשיהן כלפי חוץ וזנבותיהן פנימה (זו כלפי זו). השכבה הכפולה של השומנים מספקת את תפקוד המחסום של הממברנה, מונעת את התפשטות תכולת התא ומונעת חדירת חומרים מסוכנים לתא. מולקולות חלבון רבות טבולות בשכבת הביליפידית של הממברנה. חלקם נמצאים בצד החיצוני של הממברנה, אחרים בחלקו הפנימי, ואחרים חודרים את כל הממברנה דרך ודרך. חלבוני ממברנה מבצעים מספר תפקידים חשובים. חלק מהחלבונים הם קולטנים, בעזרתם התא קולט השפעות שונות על פני השטח שלו. חלבונים אחרים יוצרים תעלות שדרכן מועברים יונים שונים פנימה ומחוץ לתא. חלבונים שלישיים הם אנזימים המספקים תהליכים חיוניים בתא. כפי שאתה כבר יודע, חלקיקי מזון אינם יכולים לעבור דרך הממברנה; הם נכנסים לתא על ידי phagocytosis או pinocytosis. השם הנפוץ לפאגו-ופינוציטוזיס הוא אנדוציטוזיס. קיים גם תהליך הפוך לאנדוציטוזיס - אקסוציטוזיס, כאשר חומרים המסונתזים בתא (למשל הורמונים) נארזים לתוך שלפוחיות ממברנה שמתאימות לממברנת התא, מוטמעים בה, ותכולת השלפוחית ​​נפלטת מהתא. . באותו אופן, התא יכול להיפטר ממוצרים מטבוליים מיותרים.

2. מהו מבנה המעטפת הגרעינית?

תשובה. הגרעין מופרד מהציטופלזמה על ידי נדן המורכב משתי ממברנות. הממברנה הפנימית חלקה, והחיצונית עוברת לתוך הערוצים של הרשת האנדופלזמית (ER). העובי הכולל של המעטפת הגרעינית הכפולה הוא 30 ננומטר. יש לו נקבוביות רבות שדרכן מולקולות mRNA ו-tRNA יוצאות מהגרעין אל הציטופלזמה, ואנזימים, מולקולות ATP, יונים אנאורגניים וכו' חודרים לגרעין מהציטופלזמה.

3. מה תפקידו של הגרעין בתא?

תשובה. הגרעין מכיל את כל המידע על תהליכי הפעילות החיונית, הצמיחה וההתפתחות של התא. מידע זה מאוחסן בגרעין בצורה של מולקולות DNA המרכיבות את הכרומוזומים. לכן, הגרעין מתאם ומווסת את סינתזת החלבון, וכתוצאה מכך, את כל התהליכים המטבוליים והאנרגיה המתרחשים בתא.

ניתן להדגים את תפקידו של הגרעין בתא בניסוי הבא. תא האמבה מחולק לשני חלקים, אחד מהם מכיל גרעין, והשני, באופן טבעי, מתברר ללא גרעין. החלק הראשון מתאושש במהירות מפציעה, ניזון, גדל, מתחיל להתחלק. החלק השני קיים כמה ימים, ואז מת. אבל אם מחדירים לתוכו גרעין מאמבה אחרת, אז הוא משוחזר במהירות לאורגניזם נורמלי, המסוגל לבצע את כל הפונקציות החיוניות של אמבה.

4. מהו כרומטין?

תשובה. כרומטין הוא DNA הקשור לחלבונים. לפני חלוקת התא, ה-DNA מעוות בחוזקה, ויוצרים כרומוזומים, וחלבונים גרעיניים - היסטונים - נחוצים לקיפול נכון של ה-DNA, וכתוצאה מכך הנפח התפוס על ידי ה-DNA פוחת פי כמה. כאשר הוא מתוח, כרומוזום אנושי יכול להיות עד 5 ס"מ אורכו.

5. כמה מולקולות DNA יוצרות כרומוזום אחד?

תשובה. מספר מולקולות ה-DNA בכרומוזום תלוי בשלב של מחזור התא.

לפני שכפול ה-DNA בכרומוזום, כרומטיד אחד (כלומר, מולקולת DNA אחת) וקבוצת כרומוזומים מתוארים על ידי הנוסחה 2n2c (כלומר, כמה כרומוזומים הם 2n, אז הרבה כרומטידים הם 2c).

במהלך האינטרפאזה מתרחשת שכפול ה-DNA (הכפלת הכרומטידות), ובסוף האינטרפאזה, הכרומוזומים הופכים לשני כרומטידים ומערך הכרומוזומים מתואר בנוסחה 2n4c (כלומר, כרומוזומים - 2n, והכרומוזומים הם פי 2 עוד - 4ג). כרומוזומים ביכרומטידים מכילים 2 מולקולות DNA.

בפרופאזה ובמטאפזה של מיטוזה, הכרומוזומים הם ביכרומטידיים וקבוצת הכרומוזומים מתוארת בנוסחה 2n4c.

באנפאזה, הכרומטידות מתפצלות לכיוון הקטבים ובכל קוטב נוצרת קבוצה דיפלואידית של כרומוזומים כרומטידים בודדים 2n2c (בקוטב אחד) ו-2n2c (בקוטב השני).

בטלופאזה נוצרת מעטפת גרעינית סביב הכרומוזומים, בתא יש 2 גרעינים שכל אחד מהם מכיל קבוצה דיפלואידית של כרומוזומים חד-כרומטיים 2n2c (בגרעין אחד) ו-2n2c (בגרעין השני).

6. מה תפקידם של הנוקלאולי?

תשובה. נוקלאולי - קטעי DNA שאחראים לסינתזה של מולקולות RNA וחלבונים המשמשים את התא לבניית ריבוזומים

7. לאילו תאים יש יותר מגרעין אחד, אבל כמה גרעינים?

תשובה. תאים מרובי גרעינים: תאי שריר שלד, סיבי שריר מפוספסים, עד 20% מתאי כבד אנושיים, עכברים, סרפד עוקץ, חילזון ענבים, פטריית עצים, פשפש פירות יער, E. coli, נעלי בית ריסי.

8. לאילו תאים אין גרעינים?

תשובה. לפרוקריוטים אין גרעין. באאוקריוטים, כמעט לכל התאים יש גרעינים. החריגים היחידים הם אריתרוציטים וטסיות יונקים.