מבנה תאי של אורגניזמים. אברוני התא. מבנה ותפקודים בניית תא

מדענים ממקמים את תא החי כחלק העיקרי בגופו של נציג ממלכת החיות - חד תאי ורב תאי כאחד.

הם אוקריוטיים, עם גרעין אמיתי ומבנים מיוחדים - אברונים המבצעים פונקציות מובחנות.

לצמחים, לפטריות ולפרוטיסטים יש תאים אאוקריוטיים; לחיידקים ולארכיאה יש תאים פרוקריוטיים פשוטים יותר.

המבנה של תא חיה שונה מתא צמחי. לתא חיה אין קירות או כלורופלסטים (אברונים שמבצעים).

ציור תאים של בעלי חיים עם כיתובים

התא מורכב מאברונים מיוחדים רבים המבצעים פונקציות שונות.

לרוב, הוא מכיל את רוב, לפעמים את כל, סוגי האברונים הקיימים.

אברונים עיקריים ואברונים של תא חיה

אברונים ואורגנואידים הם ה"איברים" האחראים על תפקודו של מיקרואורגניזם.

גַרעִין

הגרעין הוא המקור לחומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA), החומר הגנטי. DNA הוא המקור ליצירת חלבונים השולטים על מצב האורגניזם. בגרעין, גדילי DNA עוטפים בחוזקה חלבונים מיוחדים מאוד (היסטונים) ליצירת כרומוזומים.

הגרעין בוחר גנים על ידי שליטה בפעילות ובתפקוד של יחידת הרקמה. בהתאם לסוג התא, הוא מכיל קבוצה שונה של גנים. DNA נמצא באזור הנוקלואיד של הגרעין שבו נוצרים ריבוזומים. הגרעין מוקף בממברנה גרעינית (קריולמה), דו-שכבה שומנית כפולה המפרידה בינו לבין מרכיבים אחרים.

הגרעין מווסת את צמיחת התא וחלוקתו. כאשר נוצרים כרומוזומים בגרעין, המוכפלים בתהליך הרבייה ויוצרים שתי יחידות בת. אברונים הנקראים צנטרוזומים עוזרים לארגן את ה-DNA במהלך החלוקה. הגרעין מיוצג בדרך כלל ביחיד.

ריבוזומים

ריבוזומים הם האתר של סינתזת חלבון. הם נמצאים בכל יחידות הרקמה, בצמחים ובבעלי חיים. בגרעין, רצף ה-DNA המקודד לחלבון מסוים מועתק לגדיל RNA שליח חופשי (mRNA).

שרשרת ה-mRNA עוברת אל הריבוזום באמצעות RNA שליח (tRNA) והרצף שלה משמש לקביעת סידור חומצות האמינו בשרשרת המרכיבה את החלבון. ברקמת בעלי חיים, הריבוזומים ממוקמים באופן חופשי בציטופלזמה או מחוברים לממברנות של הרשת האנדופלזמית.

רשת אנדופלזמית

הרשת האנדופלזמית (ER) היא רשת של שקים קרומיים (בור מים) המשתרעים מהממברנה הגרעינית החיצונית. הוא משנה ומעביר חלבונים שנוצרו על ידי ריבוזומים.

ישנם שני סוגים של רטיקולום אנדופלזמי:

• גַרגִירִי;
• אגרנולרי.

ה-ER הגרגירי מכיל ריבוזומים מחוברים. ה-ER האגרניל נקי מריבוזומים מחוברים, משתתף ביצירת שומנים והורמונים סטרואידים ובהסרה של חומרים רעילים.

שלפוחיות

שלפוחיות הן כדורים קטנים של דו-שכבת השומנים המרכיבים את הממברנה החיצונית. הם משמשים להעברת מולקולות דרך התא מאברון אחד למשנהו, ומעורבים בחילוף החומרים.

שלפוחיות מיוחדות הנקראות ליזוזומים מכילות אנזימים המעכלים מולקולות גדולות (פחמימות, שומנים וחלבונים) לקטנות יותר לשימוש קל יותר על ידי הרקמה.

מערכת גולג'י

מנגנון הגולגי (קומפלקס גולגי, גוף גולגי) מורכב גם הוא מבורות מים לא מחוברים (בניגוד לרשת האנדופלזמית).

מנגנון גולגי מקבל חלבונים, ממיין אותם ואורז אותם לתוך שלפוחיות.

מיטוכונדריה

במיטוכונדריה מתרחש תהליך הנשימה התאית. סוכרים ושומנים מתפרקים ואנרגיה משתחררת בצורה של אדנוזין טריפוספט (ATP). ATP שולט בכל התהליכים התאיים, המיטוכונדריה מייצרות תאי ATP. המיטוכונדריה מכונה לפעמים "גנרטורים".

ציטופלזמה של התא

הציטופלזמה היא הסביבה הנוזלית של התא. זה יכול לתפקד גם ללא ליבה, עם זאת, לזמן קצר.

ציטוסול

הציטוזול נקרא נוזל התא. הציטוסול וכל האברונים שבתוכו, למעט הגרעין, מכונים ביחד ציטופלזמה. הציטוזול הוא בעיקר מים ומכיל גם יונים (אשלגן, חלבונים ומולקולות קטנות).

ציטושלד

שלד הציטו הוא רשת של חוטים וצינורות המופצים ברחבי הציטופלזמה.

הוא מבצע את הפונקציות הבאות:

• נותן צורה;
• מספק כוח;
• מייצב רקמות;
• מתקן אברונים במקומות מסוימים;
• ממלא תפקיד חשוב בהעברת אותות.

ישנם שלושה סוגים של חוטים ציטושלדיים: מיקרופילמנטים, מיקרוטובולים וחוטי ביניים. מיקרופילמנטים הם האלמנטים הקטנים ביותר של השלד הציטוניים, בעוד המיקרוטובולים הם הגדולים ביותר.

קרום תא

קרום התא מקיף לחלוטין את תא החי, שאין לו דופן תא, בניגוד לצמחים. קרום התא הוא שכבה כפולה של פוספוליפידים.

פוספוליפידים הם מולקולות המכילות פוספטים המחוברים לרדיקלים של גליצרול וחומצות שומן. הם יוצרים באופן ספונטני ממברנות כפולות במים בשל תכונותיהם ההידרופיליות וההידרופוביות כאחד.

קרום התא חדיר באופן סלקטיבי - הוא מסוגל לאפשר למולקולות מסוימות לעבור. חמצן ופחמן דו חמצני עוברים בקלות, בעוד מולקולות גדולות או טעונות חייבות לעבור דרך תעלה מיוחדת בממברנה השומרת על הומאוסטזיס.

ליזוזומים

ליזוזומים הם אברונים המבצעים פירוק של חומרים. הליזוזום מכיל כ-40 אנזימים. מעניין לציין שהאורגניזם הסלולרי עצמו מוגן מפני השפלה במקרה של פריצת דרך של אנזימים ליזוזומליים לתוך הציטופלזמה; המיטוכונדריה שסיימו את תפקידיהן נתונות לפירוק. לאחר הפיצול נוצרים גופים שיוריים, ליזוזומים ראשוניים הופכים למשניים.

צנטרול

Centrioles הם גופים צפופים הממוקמים ליד הגרעין. מספר הצנטריולים משתנה, לרוב יש שניים. Centrioles מחוברים על ידי גשר אנדופלזמי.

איך נראה תא של בעלי חיים תחת מיקרוסקופ?

תחת מיקרוסקופ אופטי סטנדרטי, המרכיבים העיקריים נראים לעין. בשל העובדה שהם מחוברים באורגניזם המשתנה ללא הרף שנמצא בתנועה, יכול להיות קשה לזהות אברונים בודדים.

החלקים הבאים אינם מוטלים בספק:

• גַרעִין;
• ציטופלזמה;
• קרום תא.

הרזולוציה הגדולה של המיקרוסקופ, הכנה שהוכנה בקפידה וקצת תרגול יעזרו ללמוד את התא ביתר פירוט.

פונקציות צנטרול

הפונקציות המדויקות של הצנטריול נותרו לא ידועות. קיימת השערה רווחת שצנטריולים מעורבים בתהליך החלוקה, יוצרים את ציר החלוקה וקובעים את כיוונה, אך אין ודאות בעולם המדעי.

מבנה התא האנושי - ציור עם כיתובים

ליחידה של רקמת תא אנושי מבנה מורכב. האיור מציג את המבנים העיקריים.

לכל רכיב יש מטרה משלו, רק בקונגלומרט הם מבטיחים את תפקודו של חלק חשוב באורגניזם חי.

סימנים של תא חי

תא חי במאפייניו דומה ליצור חי בכללותו. הוא נושם, ניזון, מתפתח, מתחלק, מתרחשים תהליכים שונים במבנה שלו. ברור שדעיכה של תהליכים טבעיים לגוף פירושה מוות.

מאפיינים ייחודיים של תאי צמחים ובעלי חיים בטבלה

לתאי צמחים ובעלי חיים יש גם דמיון וגם הבדלים, המתוארים בקצרה בטבלה:

סִימָן	ירקות	בעל חיים
קבלת תזונה	אוטוטרופי. פוטוסינתזה חומרים מזינים	הטרוטרופי. לא מייצר אורגני.
אחסון חשמל	ב-vacuole	בציטופלזמה
שמור פחמימה	עֲמִילָן	גליקוגן
מערכת רבייה	היווצרות מחיצה ביחידת האם	היווצרות היצרות ביחידת ההורים
מרכז תאים וצנטריולים	בצמחים נמוכים יותר	כל הסוגים
דופן תא	צפוף, שומר על צורתו	גמיש, מאפשר לך לשנות

המרכיבים העיקריים דומים עבור חלקיקי צמחים ובעלי חיים כאחד.

סיכום

תא בעל חיים הוא אורגניזם מורכב הפועל בעל תכונות ייחודיות, פונקציות ותכלית הקיום. כל האברונים והאורגנואידים תורמים לתהליך החיים של מיקרואורגניזם זה.

חלק מהמרכיבים נחקרו על ידי מדענים, בעוד הפונקציות והתכונות של אחרים טרם התגלו.

באורגניזם רב-תאי, תוכן התא מופרד מהסביבה החיצונית ומהתאים השכנים על ידי קרום פלזמה, או פלזמהלמה. כל התוכן של התא, למעט הגרעין, נקרא ציטופלזמה. הוא כולל נוזל צמיג - ציטוזול (או היאלופלזמה), ממברנה ורכיבים שאינם ממברניים. מרכיבי הממברנה של התא כוללים את הגרעין, המיטוכונדריה, הפלסטידים, הרשת האנדופלזמית, מנגנון Golgi, ליזוזומים, ואקואולים של תאי צמחים. רכיבים שאינם ממברניים כוללים כרומוזומים, ריבוזומים, מרכז תאים וצנטריולים, אברוני תנועה (סיליה ודגלים). קרום התא (plasmalemma) מורכב משומנים וחלבונים. ליפידים בממברנה יוצרים שכבה כפולה (חומצה), וחלבונים חודרים לכל עוביו או נמצאים על פני השטח החיצוניים או הפנימיים של הממברנה. פחמימות מחוברות לחלבונים מסוימים הממוקמים על פני השטח החיצוניים. חלבונים ופחמימות על פני הממברנות בתאים שונים אינם זהים ומהווים מעין אינדיקטור לסוג התא. הודות לכך, תאים השייכים לאותו סוג מוחזקים יחד ליצירת רקמות. בנוסף, מולקולות חלבון מספקות הובלה סלקטיבית של סוכרים, חומצות אמינו, נוקלאוטידים וחומרים אחרים אל תוך התא וממנו. לפיכך, קרום התא מתפקד כמחסום חדיר באופן סלקטיבי המווסת את החילוף בין התא לסביבה.

הגרעין הוא האברון הגדול ביותר של התא, מוקף במעטפת של שתי ממברנות, שחדורות דרך נקבוביות רבות. דרכם מתבצעת חילופי חומרים פעילים בין הגרעין לציטופלזמה. חלל הגרעין מלא במיץ גרעיני.

הוא מכיל את הגרעין (אחד או יותר), כרומוזומים, DNA, RNA, חלבונים, פחמימות, שומנים. הגרעין נוצר על ידי חלקים מסוימים של הכרומוזומים; נוצרים בו ריבוזומים. כרומוזומים נראים רק בתאים מתחלקים. בגרעין הבין-פאזי (הלא מתחלק), הם נמצאים בצורה של חוטים ארוכים ודקים של כרומטין (חיבורי DNA לחלבון). הגרעין, עקב הימצאות בו של כרומוזומים המכילים מידע תורשתי, מבצע את תפקידיו של מרכז השולט על כל הפעילות החיונית והתפתחותו של התא.

הרשת האנדופלזמית (ER) היא מערכת מורכבת של תעלות וחללים המורכבת ממברנות, החודרות לכל הציטופלזמה ויוצרות שלם אחד עם קרום התא החיצוני והמעטפת הגרעינית. EPS הוא משני סוגים - גרגירי (גס) וחלק. על הממברנות של הרשת הגרנולרית יש ריבוזומים רבים, על ממברנות הרשת החלקה הם לא. תפקידו העיקרי של EPS הוא השתתפות בסינתזה, הצטברות והובלה של החומרים האורגניים העיקריים המיוצרים על ידי התא. חלבון מסונתז על ידי גרגירים, ופחמימות ושומנים - על ידי ER חלק.

ריבוזומים הם אברונים קטנים מאוד המורכבים משני חלקיקי משנה. הם מורכבים מחלבונים ו-RNA. תפקידם העיקרי של הריבוזומים הוא סינתזת חלבון.

המיטוכונדריה מוגבלת חיצונית על ידי קרום חיצוני, בעל אותו מבנה בעצם כמו קרום הפלזמה. מתחת לקרום החיצוני נמצא הממברנה הפנימית, היוצר קפלים רבים - cristae. הקריסטות מכילות אנזימים נשימתיים. ריבוזומים, DNA, RNA ממוקמים בחלל הפנימי של המיטוכונדריה. מיטוכונדריה חדשות נוצרות כאשר ישנים מתחלקים. התפקיד העיקרי של המיטוכונדריה הוא סינתזה של ATP. הם מסנתזים כמות קטנה של חלבוני DNA ו-RNA.

כלורופלסטים הם אברונים המצויים רק בתאי צמחים. במבנה שלהם, הם דומים למיטוכונדריה. מפני השטח, כל כלורופלסט תחום על ידי שני ממברנות - חיצוניות ופנימיות. בתוך הכלורופלסט מלא בסטרומה ג'לטינית. בסטרומה יש קונכיות ממברנות מיוחדות (שתי ממברנות) - גרנה, המחוברות זו לזו ולממפאן הפנימי של הכלורופלסט. בממברנות של גראן-נה-אורופיל. הודות לכלורופיל, האנרגיה של אור השמש מומרת לאנרגיה הכימית של ATP. האנרגיה של ATP משמשת בכלורופלסטים כדי לסנתז פחמימות.

מנגנון הגולגי מורכב מ-3-8 חללים מוערמים, שטוחים ומעט מעוקלים בצורת דיסק. הוא מבצע פונקציות שונות בתא: הוא משתתף בהובלת תוצרי ביוסינתזה אל פני התא ובסילוקם מהתא, ביצירת ליזוזומים, בבניית קרום התא.

ליזוזומים הם שקיות קרום כדוריות פשוטות (ממברנה בודדת) המלאים באנזימי עיכול המפרקים פחמימות, שומנים, חלבונים, חומצות גרעין. תפקידם העיקרי הוא לעכל חלקיקי מזון ולהסיר אברונים מתים.

מרכז התא לוקח חלק בחלוקת התא וממוקם בסמוך לגרעין. הצנטריול הוא חלק ממרכז התא של תאי בעלי חיים ותאי צמחים תחתונים. Centriole - תצורה זוגית, היא מכילה שני גרגירים מוארכים, המורכבים ממיקרוטובולים וצנטריולים הממוקמים בניצב אחד לשני

אברוני התנועה - דגלים וריסים - הם תולדות של התא ובעלי אותו מבנה בבעלי חיים ובצמחים. התנועה של בעלי חיים רב-תאיים מסופקת על ידי התכווצויות שרירים. היחידה המבנית העיקרית של תא שריר היא מיופיבריולות - חוטים דקים הממוקמים בצרורות לאורך סיב השריר.

ה-vacuole המרכזי הגדול נמצא בתאי הצמח והוא שק הנוצר על ידי ממברנה אחת. (ואקואולים קטנים יותר, למשל, עיכול ומתכווצים, נמצאים בתאי צמחים ובעלי חיים כאחד.) הוואקואול מכיל מוהל תאים - תמיסה מרוכזת של חומרים שונים (מלחים מינרלים, סוכרים, חומצות, פיגמנטים, אנזימים) המאוחסנים כאן.

תכלילים תאיים - פחמימות, שומנים וחלבונים - הם מרכיבים לא קבועים של התא. הם מסונתזים מעת לעת, מצטברים בציטופלזמה כחומרי רזרבה ומשמשים במהלך חיי האורגניזם.

צורות התא מגוונות מאוד. באורגניזמים חד-תאיים, כל תא הוא אורגניזם נפרד. צורתו ותכונותיו המבניות קשורות לתנאים הסביבתיים שבהם חי האורגניזם החד-תאי הזה, עם אורח חייו.

הבדלים במבנה התאים

הגוף של כל בעל חיים וצמח רב-תאיים מורכב מתאי מראה שונים, הקשורים לתפקידיהם. אז, בבעלי חיים, אפשר להבחין מיד בין תא עצב לשריר או תא אפיתל (רקמת אפיתל-מעיים). בצמחים, מבנה התא של העלה, הגבעול וכו' אינו זהה.
גודל התאים משתנה באותה מידה. הקטנים שבהם (חלקם) אינם עולים על 0.5 מיקרון. גודל התאים של אורגניזמים רב-תאיים נע בין מספר מיקרומטרים (הקוטר של לויקוציטים אנושיים הוא 3-4 מיקרון, קוטר האריתרוציטים 8 מיקרון) ועד לגדלים עצומים (ה לתהליכים של תא עצב אנושי אחד יש אורך של יותר מ-1 מ'). ברוב תאי הצמח והחי, קוטרם נע בין 10 ל-100 מיקרון.
למרות המגוון של המבנה של צורות וגדלים, כל התאים החיים של כל אורגניזם דומים במובנים רבים של מבנה פנימי. תָא- מערכת פיזיולוגית הוליסטית מורכבת בה מתבצעים כל התהליכים הבסיסיים של החיים: אנרגיה, עצבנות, צמיחה ורבייה עצמית.

המרכיבים העיקריים במבנה התא

המרכיבים הנפוצים העיקריים של התא הם הממברנה החיצונית, הציטופלזמה והגרעין. תא יכול לחיות ולתפקד כרגיל רק בנוכחות כל המרכיבים הללו המקיימים אינטראקציה הדוקה זה עם זה ועם הסביבה.

תְמוּנָה. 2. מבנה התא: 1 - גרעין, 2 - גרעין, 3 - קרום גרעיני, 4 - ציטופלזמה, 5 - מנגנון גולגי, 6 - מיטוכונדריה, 7 - ליזוזומים, 8 - רטיקולום אנדופלזמי, 9 - ריבוזומים, 10 - קרום התא.

מבנה הממברנה החיצונית.זהו קרום תא דק (עובי של כ-7.5 ננומטר2) תלת-שכבתי, הנראה רק במיקרוסקופ אלקטרוני. שתי השכבות הקיצוניות של הממברנה מורכבות מחלבונים, והאמצעית נוצרת על ידי חומרים דמויי שומן. לממברנה יש נקבוביות קטנות מאוד, שבגללן הוא עובר בקלות חומרים מסוימים ושומר על אחרים. הממברנה לוקחת חלק בפגוציטוזיס (לכידת חלקיקים מוצקים על ידי התא) ובפינוציטוזיס (לכידה על ידי התא של טיפות נוזלים עם חומרים מומסים בה). כך, הממברנה שומרת על שלמות התא ומווסתת את זרימת החומרים מהסביבה אל התא ומהתא אל סביבתו.
על פניו הפנימיים, הממברנה יוצרת פלישות וענפים החודרים לעומק התא. דרכם, הממברנה החיצונית מחוברת לקליפה של הגרעין, מצד שני, קרומי התאים השכנים, היוצרים פליצות וקפלים צמודים זה לזה, מחברים באופן הדוק ואמינות את התאים לרקמות רב-תאיות.

ציטופלזמההיא מערכת קולואידית מורכבת. המבנה שלו: תמיסה חצי נוזלית שקופה ותצורות מבניות. התצורות המבניות של הציטופלזמה המשותפות לכל התאים הן: מיטוכונדריה, רטיקולום אנדופלזמי, קומפלקס גולגי וריבוזומים (איור 2). כולם, יחד עם הגרעין, הם מרכזים של תהליכים ביוכימיים מסוימים, המרכיבים יחד את התא. תהליכים אלו מגוונים ביותר ומתקיימים בו זמנית בנפח קטן מיקרוסקופי של התא. זה קשור לתכונה הכללית של המבנה הפנימי של כל האלמנטים המבניים של התא: למרות גודלם הקטן, יש להם משטח גדול שעליו נמצאים זרזים ביולוגיים (אנזימים) ומתבצעות תגובות ביוכימיות שונות.

מיטוכונדריה(איור 2, 6) - מרכזי אנרגיה של התא. מדובר בגופים קטנים מאוד, אך נראים בבירור במיקרוסקופ אור (אורך 0.2-7.0 מיקרון). הם ממוקמים בציטופלזמה ומשתנים מאוד בצורתם ובמספרם בתאים שונים. תכולת הנוזל של המיטוכונדריה סגורה בשתי קונכיות תלת-שכבתיות, שלכל אחת מהן מבנה זהה לממברנה החיצונית של התא. המעטפת הפנימית של המיטוכונדריון יוצרת בליטות רבות ומחיצות לא שלמות בתוך גוף המיטוכונדריון (איור 3). פלישות אלו נקראות cristae. בזכותם, בנפח קטן, מושגת עלייה חדה במשטחים עליהם מתבצעות תגובות ביוכימיות, וביניהם, קודם כל, תגובות הצטברות ושחרור אנרגיה באמצעות המרה אנזימטית של חומצה די-פוספורית אדנוזין ל. חומצה טריפוספורית אדנוזין ולהיפך.

תְמוּנָה. 3. ערכת מבנה המיטוכונדריה: 1 - קליפה חיצונית. 2 - קליפה פנימית, 3 - רכסים של הקליפה המכוונים בתוך המיטוכונדריה

רשת אנדופלזמית(איור 2, 8) הוא בליטה מסועפת מרובה של הממברנה החיצונית של התא. הממברנות של הרשת האנדופלזמית מסודרות בדרך כלל בזוגות, וביניהם נוצרות צינוריות, שיכולות להתרחב לחללים גדולים יותר מלאים במוצרים ביוסינתטיים. מסביב לגרעין, הממברנות המרכיבות את הרשת האנדופלזמית עוברות ישירות אל הממברנה החיצונית של הגרעין. לפיכך, הרשת האנדופלזמית מקשרת יחד את כל חלקי התא. במיקרוסקופ אור, כאשר בוחנים את מבנה התא, הרטיקולום האנדופלזמי אינו נראה לעין.

מבנה התא מובחן מְחוּספָּסו חלקרטיקולום אנדופלזמי. הרשת האנדופלזמית המחוספסת מוקפת בצפיפות בריבוזומים, שם מתרחשת סינתזת חלבון. הרשת האנדופלזמית החלקה נטולת ריבוזומים ומתבצעת בו סינתזה של שומנים ופחמימות. דרך הצינוריות של הרשת האנדופלזמית, מתבצע חילוף חומרים תוך תאי של חומרים המסונתזים בחלקים שונים של התא, כמו גם חילוף בין תאים. במקביל, הרשת האנדופלזמית, כהיווצרות מבנית צפופה יותר, מבצעת את הפונקציה של שלד התא, ומעניקה לצורתו יציבות מסוימת.

ריבוזומים(איור 2, 9) ממוקמים הן בציטופלזמה של התא והן בגרעין שלו. אלו הם הגרגרים הקטנים ביותר בקוטר של כ-15-20 ננומטר, מה שהופך אותם לבלתי נראים במיקרוסקופ אור. בציטופלזמה, עיקר הריבוזומים מרוכז על פני הצינוריות של הרשת האנדופלזמית המחוספסת. תפקידם של הריבוזומים טמון בתהליך החשוב ביותר לחיי התא והאורגניזם בכל התהליך - בסינתזה של חלבונים.

מתחם גולגי(איור 2, 5) נמצא בתחילה רק בתאי בעלי חיים. אולם לאחרונה נמצאו מבנים דומים בתאי הצמח. מבנה המבנה של קומפלקס גולגי קרוב לתצורות המבניות של הרשת האנדופלזמית: אלו הן צינוריות, חללים ושלפוחיות בצורות שונות הנוצרות על ידי ממברנות תלת-שכבתיות. בנוסף, מתחם גולגי כולל ואקוולים גדולים למדי. הם צוברים כמה תוצרים של סינתזה, בעיקר אנזימים והורמונים. במהלך תקופות מסוימות של חיי התא, ניתן להסיר חומרים שמורים אלו מתא זה דרך הרשת האנדופלזמית והם מעורבים בתהליכים המטבוליים של הגוף בכללותו.

מרכז סלולר- היווצרות, עד כה שתוארה רק בתאים של בעלי חיים וצמחים נמוכים יותר. הוא מורכב משניים צנטריולים, המבנה של כל אחד מהם הוא גליל בגודל של עד 1 מיקרון. Centrioles ממלאים תפקיד חשוב בחלוקת תאים מיטוטיים. בנוסף לתצורות המבניות הקבועות המתוארות, תכלילים מסוימים מופיעים מעת לעת בציטופלזמה של תאים שונים. אלו טיפות שומן, גרגרי עמילן, גבישי חלבון בצורה מיוחדת (גרגרי אלאורון) וכו'. תכלילים כאלה נמצאים בכמות גדולה בתאי רקמות האגירה. עם זאת, בתאים של רקמות אחרות, תכלילים כאלה יכולים להתקיים כרזרבה זמנית של חומרים מזינים.

גַרעִין(איור 2, 1), כמו הציטופלזמה עם ממברנה חיצונית, היא מרכיב חיוני ברוב המוחלט של התאים. רק בחיידקים מסוימים, כאשר בוחנים את מבנה התאים שלהם, לא ניתן היה לזהות גרעין שנוצר מבחינה מבנית, אך בתאים שלהם נמצאו כל הכימיקלים הטמונים בגרעינים של אורגניזמים אחרים. אין גרעינים בחלק מהתאים המתמחים שאיבדו את היכולת להתחלק (אריתרוציטים של יונקים, צינורות מסננת של פלואם צמחי). מצד שני, ישנם תאים מרובי גרעינים. לגרעין תפקיד חשוב מאוד בסינתזה של חלבוני אנזימים, בהעברת מידע תורשתי מדור לדור, בתהליכי התפתחות אינדיבידואליים של האורגניזם.

לגרעין של תא לא מתחלק יש מעטפת גרעינית. הוא מורכב משני ממברנות תלת-שכבתיות. הממברנה החיצונית מחוברת דרך הרשת האנדופלזמית לממברנת התא. דרך כל המערכת הזו, יש חילופי חומרים מתמידים בין הציטופלזמה, הגרעין והסביבה המקיפה את התא. בנוסף, קיימות נקבוביות בממברנה הגרעינית שדרכן הגרעין מתקשר גם עם הציטופלזמה. בתוך הגרעין מלא במיץ גרעיני, המכיל גושים של כרומטין, הגרעין והריבוזומים. כרומטין מורכב מחלבון ו-DNA. זהו המצע החומרי שלפני חלוקת התא נוצר לכרומוזומים הנראים במיקרוסקופ אור.

כרומוזומים- קבוע במספר ובצורת החינוך, זהה לכל האורגניזמים ממין נתון. הפונקציות של הגרעין המפורטות לעיל קשורות בעיקר לכרומוזומים, או ליתר דיוק, ל-DNA שהוא חלק מהם.

גרעין(איור. 2.2) בכמות של אחד או יותר קיים בגרעין של תא שאינו מתחלק ונראה בבירור במיקרו-מחשוף הקל. בזמן חלוקת התא הוא נעלם. לאחרונה הובהר תפקידו העצום של הגרעין: נוצרים בו ריבוזומים, אשר לאחר מכן נכנסים מהגרעין לציטופלזמה ומבצעים שם סינתזת חלבון.

כל האמור לעיל חל באופן שווה על תאי בעלי חיים ותאי צמחים. בקשר עם הספציפיות של חילוף חומרים, צמיחה והתפתחות של צמחים ובעלי חיים במבנה התאים של שניהם, ישנן תכונות מבניות נוספות המבדילות בין תאי צמחים לתאי בעלי חיים. עוד על כך כתוב בסעיפים "בוטניקה" ו"זואולוגיה"; כאן אנו מציינים רק את ההבדלים הכלליים ביותר.

לתאי בעלי חיים, בנוסף לרכיבים המפורטים, במבנה התא, יש תצורות מיוחדות - ליזוזומים. אלו הן שלפוחיות אולטרה-מיקרוסקופיות בציטופלזמה המלאות באנזימי עיכול נוזליים. הליזוזומים ממלאים את הפונקציה של פיצול חומרי מזון לכימיקלים פשוטים יותר. ישנן אינדיקציות נפרדות לכך שליזוזומים נמצאים גם בתאי צמחים.
האלמנטים המבניים האופייניים ביותר של תאי צמחים (פרט לאלה הנפוצים הטבועים בכל התאים) הם פלסטידים. הם קיימים בשלוש צורות: כלורופלסטים ירוקים, אדום-כתום-צהוב
כרומופלסטים וחסרי צבע לוקופלסטים. לוקופלסטים, בתנאים מסוימים, יכולים להפוך לכלורופלסטים (הירקות של פקעת תפוחי אדמה), וכלורופלסטים, בתורם, יכולים להפוך לכרומופלסטים (הצהבה של עלים בסתיו).

תְמוּנָה. 4. סכימה של מבנה הכלורופלסט: 1 - קליפת הכלורופלסט, 2 - קבוצות של לוחות שבהם מתרחש תהליך הפוטוסינתזה

כלורופלסטים(איור 4) מייצגים "מפעל" לסינתזה ראשונית של חומרים אורגניים מחומרים אנאורגניים תוך שימוש באנרגיה סולארית. אלו גופים קטנים בעלי צורה מגוונת למדי, תמיד ירוקה בשל נוכחות הכלורופיל. מבנה הכלורופלסטים בתא: יש להם מבנה פנימי המבטיח התפתחות מקסימלית של משטחים חופשיים. משטחים אלה נוצרים על ידי לוחות דקים רבים, שצביריהן ממוקמים בתוך הכלורופלסט.
מפני השטח, הכלורופלסט, כמו אלמנטים מבניים אחרים של הציטופלזמה, מכוסה בממברנה כפולה. כל אחד מהם, בתורו, הוא תלת-שכבתי, כמו הממברנה החיצונית של התא.

תָאהיא היחידה המבנית הקטנה והבסיסית ביותר של אורגניזמים חיים, המסוגלת לחידוש עצמי, ויסות עצמי ורבייה עצמית.

גדלי תאים אופייניים:תאים חיידקיים - מ-0.1 עד 15 מיקרון, תאים של אורגניזמים אחרים - מ-1 עד 100 מיקרון, לפעמים מגיעים ל-1-10 מ"מ; ביצים של ציפורים גדולות - עד 10-20 ס"מ, תהליכים של תאי עצב - עד 1 מ'.

צורת תאמגוון מאוד: יש תאים כדוריים (קוקי), שרשרת (סטרפטוקוקים), מוארך (מוטות או בציליות), מעוקל (ויבריוס), מעוות (ספירילה), רב פנים, עם דגלים מוטוריים וכו'.

סוגי תאים: פרוקריוטים(לא גרעיני) ואוקריוטי (בעל גרעין פורמלי).

איקריוטיתאים מחולקים עוד יותר לתאים בעלי חיים, צמחים ופטריות.

ארגון מבני של התא האוקריוטי

פרוטופלסטהוא כל התוכן החי של התא. הפרוטופלסט של כל התאים האוקריוטיים מורכב מהציטופלזמה (עם כל האברונים) ומהגרעין.

ציטופלזמה- זהו התוכן הפנימי של התא, למעט הגרעין, המורכב מהיאלופלזמה, אברונים שקועים בו ו(בסוגים מסוימים של תאים) תכלילים תוך-תאיים (רזרבה מזינה ו/או תוצרים סופיים של חילוף החומרים).

היאלופלזמה- הפלזמה הראשית, המטריצה ​​של הציטופלזמה, החומר העיקרי, שהיא הסביבה הפנימית של התא והיא תמיסה קולואידית צמיגה חסרת צבע (תכולת מים עד 85%) של חומרים שונים: חלבונים (10%), סוכרים, חומצות אורגניות ואי-אורגניות, חומצות אמינו, פוליסכרידים, RNA, ליפידים, מלחים מינרלים וכו'.

■ Hyaloplasm הוא מדיום לתגובות חליפין תוך תאיות וקשר בין אברוני התא; הוא מסוגל לבצע מעברים הפיכים מסול לג'ל, הרכבו קובע את המאפיינים החוצצים והאוסמוטיים של התא. הציטופלזמה מכילה שלד ציטובולי המורכב ממיקרוטובולים וחוטי חלבון המסוגלים להתכווץ.

■ שלד הציטוס קובע את צורת התא ומעורב בתנועה התוך תאית של אברונים וחומרים בודדים. הגרעין הוא האברון הגדול ביותר של תא אוקריוטי, המכיל כרומוזומים המאחסנים את כל המידע התורשתי (ראה להלן לפרטים נוספים).

מרכיבים מבניים של תא איקריוטי:

■ פלזמהלמה (קרום פלזמה),
דופן התא (רק בתאי צמחים ופטריות),
■ ממברנות ביולוגיות (יסודיות),
■ ליבה,
■ רשת אנדופלזמית (רשת אנדופלזמית),
■ מיטוכונדריה,
■ מתחם גולגי,
■ כלורופלסטים (רק בתאי צמחים),
■ ליזוזומים, ס
■ ריבוזומים,
■ מרכז תאים,
■ ואקוולים (רק בתאי צמחים ופטריות),
■ מיקרוטובולים,
■ cilia, flagella.

הדיאגרמות המבניות של תאי בעלי חיים וצמחים ניתנות להלן:

ממברנות ביולוגיות (יסודיות).הם קומפלקסים מולקולריים פעילים המפרידים בין אברונים ותאים תוך תאיים. לכל הממברנות מבנה דומה.

מבנה והרכב של ממברנות:עובי 6-10 ננומטר; מורכבים בעיקר מחלבונים ופוספוליפידים.

■פוספוליפידיםיוצרים שכבה כפולה (בימולקולרית), שבה המולקולות שלהן הופכות כשהקצוות ההידרופיליים (מסיסי המים) שלהן כלפי חוץ, וקצוות הידרופוביים (לא מסיסים במים) - בתוך הממברנה.

■ מולקולות חלבוןממוקם על שני המשטחים של דו-שכבת השומנים חלבונים היקפיים), חודרים לשתי השכבות של מולקולות שומנים ( בלתי נפרדחלבונים, שרובם אנזימים) או רק אחת מהשכבות שלהם (חלבונים חצי אינטגרליים).

מאפייני ממברנה: פלסטיות, אסימטריה(הרכב השכבות החיצוניות והפנימיות של הליפידים והחלבונים שונה), קוטביות (השכבה החיצונית טעינה חיובית, הפנימית שלילית), יכולת סגירה עצמית, חדירות סלקטיבית (במקרה זה, חומרים הידרופוביים עוברים דרך שכבת הליפיד הכפולה, וחומרים הידרופיליים עוברים דרך הנקבוביות בחלבונים אינטגרליים).

פונקציות ממברנה:מחסום (מפריד את תוכן האורגנואיד או התא מהסביבה), מבני (מספק צורה, גודל ויציבות מסויימים של האורגנואיד או התא), הובלה (מספקת הובלה של חומרים אל האורגנואיד או התא וממנו), קטליטי (מספק תהליכים ביוכימיים ליד הממברנה), רגולטורי (משתתף בוויסות חילוף החומרים והאנרגיה בין האורגנואיד או התא והסביבה החיצונית), משתתף בהמרת האנרגיה ובשמירה על הפוטנציאל החשמלי הטרנסממברני.

קרום פלזמה (plasmalemma)

קרום פלזמה, או plasmalemma, הוא קרום ביולוגי או קומפלקס של ממברנות ביולוגיות צמודות זו לזו, המכסה את התא מבחוץ.

המבנה, המאפיינים והתפקודים של הפלזמה-למה זהים בעצם לאלו של ממברנות ביולוגיות יסודיות.

❖ תכונות בנייה:

■ פני השטח החיצוניים של הפלזמהלמה מכילים גליקוקליקס - שכבה פוליסכרידית של מולקולות גליקוליפואיד וגליקופרוטאינים המשמשות כקולטנים ל"זיהוי" של כימיקלים מסוימים; בתאי בעלי חיים ניתן לכסות אותו בריר או כיטין, ובתאים צמחיים בחומרי תאית או פקטין;

■ פלזמה יוצרת בדרך כלל יציאות, חדירות, קפלים, מיקרוווילי וכו', המגדילים את פני התא.

■ פונקציות נוספות:קולטן (משתתף ב"הכרה" של חומרים ובתפיסת אותות מהסביבה והעברתם לתא), מספק תקשורת בין תאים ברקמות של אורגניזם רב-תאי, משתתף בבניית מבני תאים מיוחדים (פלאגלה, cilia וכו').

דופן התא (קליפה)

דופן תא- זהו מבנה קשיח הממוקם מחוץ לפלזמה ומייצג את הכיסוי החיצוני של התא. הוא קיים בתאים פרוקריוטים ובתאים של פטריות וצמחים.

❖הרכב דופן התא:תאית בתאי צמחים וצ'יטין בתאי פטרייה (מרכיבים מבניים), חלבונים, פקטין (המעורבים ביצירת לוחות המחזיקים את דפנות שני התאים השכנים יחד), ליגנין (המחזק את סיבי התאית למסגרת חזקה מאוד), סוברין (מושקע על הקליפה מבפנים והופך אותה למעשה אטומה למים ותמיסות) וכו'. המשטח החיצוני של דופן התא של תאי האפידרמיס של צמחים מכיל כמות גדולה של סידן פחמתי וסיליקה (מינרליזציה) ו מכוסה בחומרים הידרופוביים, שעווה וציפורניים (שכבה של חומר קוטין שחודר על ידי תאית ופקטינים).

❖ תפקידי דופן התא:משמש כמסגרת חיצונית, תומך בטורגור תא, מבצע פונקציות הגנה והובלה.

אברוני התא

אברונים (או אברונים)- אלו הם מבנים תוך תאיים קבועים בעלי מבנה מסוים ומבצעים את הפונקציות המקבילות.

❖ בתיאום מראש האברונים מחולקים ל:
■ אברונים למטרות כלליות (מיטוכונדריה, קומפלקס גולגי, רטיקולום אנדופלזמי, ריבוזומים, צנטריולים, ליזוזומים, פלסטידים) ו
■ אברונים למטרות מיוחדות (myofibrils, flagella, cilia, vacuoles).
❖ על ידי נוכחות של קרום האברונים מחולקים ל:
■ שני ממברנות (מיטוכונדריה, פלסטידים, גרעין תאים),
■ ממברנה אחת (רשתית אנדופלזמית, קומפלקס גולגי, ליזוזומים, ואקואולים) ו
■ לא ממברנה (ריבוזומים, מרכז התא).
התוכן הפנימי של אברוני הממברנה שונה תמיד מההיאלופלזמה המקיפה אותם.

מיטוכונדריה- אברונים דו-ממברניים של תאים אוקריוטיים המבצעים חמצון של חומרים אורגניים לתוצרים סופיים עם שחרור אנרגיה האצורה במולקולות ATP.

■ מִבְנֶה:צורות בצורת מוט, כדוריות וחוטיות, עובי 0.5-1 מיקרון, אורך 2-7 מיקרון; דו-ממברנה, הממברנה החיצונית חלקה ובעלת חדירות גבוהה, הממברנה הפנימית יוצרת קפלים - cristae, שעליהם יש גופים כדוריים - ATP-somes. בחלל שבין הממברנות מצטברים יוני מימן 11 המעורבים בנשימה חמצן.

■ תוכן פנימי (מטריקס):ריבוזומים, DNA מעגלי, RNA, חומצות אמינו, חלבונים, אנזימי מחזור קרבס, אנזימי נשימה של רקמות (הממוקמים על גבי קריסטה).

■ פונקציות:חמצון של חומרים ל-CO 2 ו- H 2 O; סינתזה של ATP וחלבונים ספציפיים; היווצרות מיטוכונדריה חדשות כתוצאה מביקוע בשניים.

פלסטידים(זמין רק בתאי צמחים ובפרוטיסטים אוטוטרופיים).

■ סוגי פלסטידים: כלורופלסטים (ירוק) לוקופלסטים (צורה עגולה חסרת צבע), כרומופלסטים (צהוב או כתום); פלסטידים יכולים להשתנות ממין אחד לאחר.

■מבנה הכלורופלסטים:הם דו-קרוםיים, בעלי צורה מעוגלת או אליפסה, אורך 4-12 מיקרון, עובי 1-4 מיקרון. הקרום החיצוני חלק, הפנימי יש thylakoids - קפלים היוצרים בליטות סגורות בצורת דיסק, שביניהם יש סטרומה (ראה למטה). בצמחים גבוהים יותר, התילקואידים מוערמים (כמו עמודת מטבעות) דגנים שמחוברים זה לזה למלות (ממברנות בודדות).

■ הרכב הכלורופלסטים:בקרומים של thylakoids ו-gran - גרגרי כלורופיל ופיגמנטים אחרים; תוכן פנימי (סטרומה): חלבונים, שומנים, ריבוזומים, DNA מעגלי, RNA, אנזימים המעורבים בקיבוע CO 2, חומרים חילופיים.

■פונקציות של פלסטידים:פוטוסינתזה (כלורופלסטים הכלולים באיברים הירוקים של צמחים), סינתזה של חלבונים ספציפיים והצטברות של חומרי הזנה רזרביים: עמילן, חלבונים, שומנים (לויקופלסטים), נותנים צבע לרקמות הצמח כדי למשוך מאביקים חרקים ומפיצי פירות וזרעים (כרומופלסטים).

רשת אנדופלזמית (EPS), או אנדופלזמירשתית שנמצאת בכל התאים האוקריוטיים.

■מִבְנֶה:היא מערכת של צינורות, צינורות, בורות וחללים המחוברים ביניהם בצורות וגדלים שונים, שקירותיהם נוצרים על ידי ממברנות ביולוגיות אלמנטריות (יחיד). ישנם שני סוגים של EPS: גרגירי (או מחוספס), המכיל ריבוזומים על פני התעלות והחללים, ואגרנורי (או חלק), שאינו מכיל ריבוזומים.

■פונקציות:חלוקה של הציטופלזמה של התא לתאים המונעים ערבוב של תהליכים כימיים המתרחשים בהם; ER גס מצטבר, מבודד להתבגרות והובלה, חלבונים המסונתזים על ידי ריבוזומים על פניו, מסנתז קרומי תאים; EPS חלקמסנתז ומעביר שומנים, פחמימות מורכבות והורמונים סטרואידים, מסיר חומרים רעילים מהתא.

קומפלקס גולגי (או מכשיר) - אברון קרום של תא אוקריוטי, הממוקם בסמוך לגרעין התא, שהוא מערכת של מיכלים ושלפוחיות ומעורב בהצטברות, אחסון והובלה של חומרים, בניית קרום התא ויצירת ליזוזומים.

■מִבְנֶה:הקומפלקס הוא דיקטיוזום, ערימה של שקיות שטוחות בצורת דיסק (בור) מוגבלות בקרום, שמהן נובטות שלפוחיות, ומערכת של צינוריות קרום המחברת את הקומפלקס עם תעלות וחללים של ה-ER החלק.

■פונקציות:היווצרות ליזוזומים, וואקוולים, פלזמה ודופן התא של תא צמחי (לאחר חלוקתו), הפרשת מספר חומרים אורגניים מורכבים (חומרים פקטיים, תאית וכו' בצמחים; גליקופרוטאין, גליקוליפידים, קולגן, חלבוני חלב , מרה, מספר הורמונים וכו' בבעלי חיים); הצטברות והתייבשות של שומנים המועברים לאורך ה-ER (מה-ER החלק), עידון והצטברות חלבונים (מה-ER הגרנולרי ומהריבוזומים החופשיים של הציטופלזמה) ופחמימות, והרחקת חומרים מהתא.

בורות מים בוגרים של דיקטיוזומים כורכים שלפוחיות (Golgi vacuoles), מלא בסוד, אשר לאחר מכן או בשימוש על ידי התא עצמו או הוצא ממנו.

❖ ליזוזומים- אברוני תאים המבטיחים פירוק של מולקולות מורכבות של חומרים אורגניים; נוצרים משלפוחיות הנפרדות מהקומפלקס Golgi או ER חלק ונמצאות בכל התאים האוקריוטיים.

■ מבנה והרכב:ליזוזומים הם שלפוחיות קטנות מעוגלות עם ממברנה אחת בקוטר של 0.2-2 מיקרון; מלא באנזימים הידרוליטיים (עיכול) (~40) המסוגלים לפרק חלבונים (לחומצות אמינו), ליפידים (לגליצרול וחומצות קרבוקסיליות גבוהות יותר), פוליסכרידים (לחד-סוכרים) וחומצות גרעין (לנוקלאוטידים).

מתמזגים עם שלפוחיות אנדוציטיות, ליזוזומים יוצרים ואקוול עיכול (או ליזוזום משני), שבו חומרים אורגניים מורכבים מתפרקים; המונומרים המתקבלים נכנסים לציטופלזמה של התא דרך הממברנה של הליזוזום המשני, בעוד חומרים בלתי מעוכלים (לא ניתנים להידרוליזה) נשארים בליזוזום המשני ואז, ככלל, מופרשים מחוץ לתא.

■ תפקידים: הטרופגיה- פיצול של חומרים זרים שנכנסו לתא על ידי אנדוציטוזיס, אוטופגיה - הרס של מבנים מיותרים לתא; אוטוליזה - הרס עצמי של התא, המתרחש כתוצאה משחרור תוכן הליזוזומים במהלך מוות או לידה מחדש של התא.

❖ Vacuoles- שלפוחיות או חללים גדולים בציטופלזמה, שנוצרו בתאים של צמחים, פטריות ורבים פרוטיסטיםומוגבלת על ידי ממברנה אלמנטרית - הטונופלסט.

■ ואקוולים פרוטיסטיםמתחלקים לעיכול ומתכווצים (בעל צרורות של סיבים אלסטיים בקרומים ומשמשים לוויסות אוסמוטי של מאזן המים של התא).

■ Vacuoles תאי צמחיםמלא במוהל תאים - תמיסה מימית של חומרים אורגניים ואי-אורגניים שונים. הם יכולים להכיל גם רעילים וטאנינים ותוצרים סופיים של פעילות חיונית של התא.

■ ואקוולים של תאים צמחיים יכולים להתמזג ל-vacuole מרכזי, שתופס עד 70-90% מנפח התא וניתן לחדור אליו גדילי ציטופלזמה.

פונקציות:הצטברות ובידוד של חומרי רזרבה וחומרים המיועדים להפרשה; שמירה על לחץ טורגור; הבטחת צמיחת תאים עקב מתיחה; ויסות מאזן המים של התא.

♦ ריבוזום- אברוני תאים הקיימים בכל התאים (בכמות של כמה עשרות אלפים), הממוקמים על ממברנות ה-EPS הגרגירי, במיטוכונדריה, בכלורופלסטים, בציטופלזמה ובממברנה הגרעינית החיצונית ומבצעים ביוסינתזה של חלבון; תת-יחידות ריבוזום נוצרות בגרעין.

■ מבנה והרכב:ריבוזומים - הגרגירים הקטנים ביותר (15-35 ננומטר) שאינם קרומיים בעלי צורה עגולה ופטרייתית; יש שני מרכזים פעילים (aminoacyl ו-peptidyl); מורכבים משתי יחידות משנה לא שוות - אחת גדולה (בצורת חצי כדור עם שלוש בליטות ותעלה), המכילה שלוש מולקולות RNA וחלבון, ואחת קטנה (המכילה מולקולת RNA אחת וחלבון); יחידות המשנה מקושרות על ידי יון Mg+.

■ פונקציה:סינתזה של חלבונים מחומצות אמינו.

❖ מרכז סלולר- אברון של רוב תאי בעלי החיים, כמה פטריות, אצות, טחבים ושרכים, הממוקם (באינטרפאזה) במרכז התא ליד הגרעין ומשמש כמרכז התחלת ההרכבה מיקרוטובולים .

■ מִבְנֶה:מרכז התא מורכב משני צנטריולים וצנטרוספירה. לכל צנטרול (איור 1.12) יש צורה של גליל באורך 0.3-0.5 מיקרומטר ובקוטר 0.15 מיקרומטר, שקירותיו נוצרים על ידי תשע שלישיות של מיקרוטובולים, והאמצע מלא בחומר הומוגני. צנטרולים ממוקמים בניצב זה לזה ומוקפים בשכבה צפופה של ציטופלזמה עם מיקרוטובולים מתפצלים רדיאלית היוצרים צנטרוספירה קורנת. במהלך חלוקת התא, הצנטריולים מתפצלים לכיוון הקטבים.

■ תפקידים עיקריים: יצירת עמודי חלוקת תאים וחוטים אכרומטיים של ציר החלוקה (או ציר מיטוטי), המבטיח חלוקה שווה של החומר הגנטי בין תאי הבת; ב-interphase מכוון את תנועת האברונים בציטופלזמה.

תאי ציטוסקילסט היא מערכת מיקרופילמנטים ו מיקרוטובולים חדירת הציטופלזמה של התא, הקשורה לממברנה הציטופלזמית החיצונית ולקרום הגרעיני ושמירה על צורת התא.

■מיקרו-להבה- דק, מסוגל לכווץ חוטים בעובי של 5-10 ננומטר ומורכב מחלבונים ( אקטין, מיוזין וכו.). הם נמצאים בציטופלזמה של כל התאים ובפסאודופודים של תאים תנועתיים.

פונקציות:מיקרו-להבות מספקות את הפעילות המוטורית של ההיאלופלזמה, מעורבות באופן ישיר בשינוי צורת התא במהלך התפשטות ותנועת האמבואידים של תאים פרוטיסטים, ומעורבות בהיווצרות התכווצות במהלך חלוקת תאי בעלי חיים; אחד המרכיבים העיקריים של שלד הציטו של התא.

■ מיקרוטובולים- גלילים חלולים דקים (קוטר 25 ננומטר), המורכבים ממולקולות חלבון טובולין, המסודרות בשורות ספירליות או ישרות בציטופלזמה של תאים אוקריוטיים.

פונקציות: microtubules יוצרים סיבי ציר, הם חלק centrioles, cilia, flagella, להשתתף בהובלה תוך תאית; אחד המרכיבים העיקריים של שלד הציטו של התא.

אברוני תנועה — flagella ו cilia , נמצאים בתאים רבים, אך נפוצים יותר באורגניזמים חד-תאיים.

■ סיליה- מספר רב של יציאות ציטופלזמה קצרות (5-20 מיקרון באורך) על פני הפלזמה. הם נמצאים על פני השטח של סוגים שונים של בעלי חיים וכמה תאי צמחים.

■ פלאגלה- יציאות ציטופלזמיות בודדות על פני התא של פרוטיסטים רבים, זואוספורים וזרעונים; ~ 10 פעמים יותר מאשר cilia; לשרת לתחבורה.

■ מִבְנֶה:ריסים ודגלים (איור 1.14) מורכבים מהם מיקרוטובוליםמסודרים במערכת של 9 × 2 + 2 (תשע מיקרוטובולים כפולים - כפולות יוצרות קיר, שתי מיקרוטובוליות בודדות ממוקמות באמצע). כפולות מסוגלות להחליק זו ביחס לזה, מה שמוביל לכיפוף של cilium או flagellum. בבסיס הפלגלה והסיליה ישנם גופים בזאליים, זהים במבנה לצנטריולים.

■ פונקציות: ריסים ודגלים מבטיחים את תנועת התאים עצמם או הנוזל המקיף אותם וחלקיקים התלויים בו.

תכלילים

תכלילים- רכיבים לא קבועים (קיימים זמנית) של הציטופלזמה של התא, שתכולתם משתנה בהתאם למצב התפקודי של התא. ישנם תכלילים טרופיים, מפרשים והפרשות.

■ תכלילים טרופיים- אלו הם עתודות תזונה (שומן, עמילן וחלבון גרגרי, גליקוגן).

■ תכלילי הפרשה- אלו הם תוצרי הפסולת של בלוטות ההפרשה הפנימית והחיצונית (הורמונים, אנזימים).

■ תכלילים של הפרשותהם תוצרים מטבוליים בתא שיש להסיר מהתא.

גרעין וכרומוזומים

גַרעִין- האברון הגדול ביותר הוא מרכיב חיוני בכל התאים האוקריוטיים (למעט תאי צינור מסננת של הפלואם של צמחים גבוהים ואריתרוציטים בוגרים של יונקים). לרוב התאים יש גרעין בודד, אך ישנם תאים בעלי שני ורב-גרעינים. ישנם שני מצבים של הגרעין: אינטרפאזי ובקע

גרעין בין-פאזימורכב מעטפת גרעין(הפרדת התוכן הפנימי של הגרעין מהציטופלזמה), מטריצה ​​גרעינית (קריופלזמה), כרומטין ונוקלאולי. צורתו וגודלו של הגרעין תלויים בסוג האורגניזם, סוג, גיל ומצב תפקודי התא. יש לו תכולה גבוהה של DNA (15-30%) ו-RNA (12%).

■ פונקציות ליבה:אחסון והעברה של מידע תורשתי בצורה של מבנה DNA ללא שינוי; ויסות (באמצעות מערכת סינתזת החלבון) של כל התהליכים של פעילות חיונית התא.

❖ מעטפת גרעין(או קריולמה) מורכב ממברנות ביולוגיות חיצוניות ופנימיות, ביניהן חלל פרי גרעיני. על הממברנה הפנימית יש צלחת חלבון שנותנת צורה לגרעין. הממברנה החיצונית מחוברת ל-ER ונושאת ריבוזומים. הממברנה מחלחלת בנקבוביות גרעיניות שדרכן מתרחשת חילופי החומרים בין הגרעין לציטופלזמה. מספר הנקבוביות אינו קבוע ותלוי בגודל הגרעין ובפעילותו התפקודית.

■ פונקציות המעטפת הגרעינית:הוא מפריד את הגרעין מהציטופלזמה של התא, מווסת את ההובלה של חומרים מהגרעין לציטופלזמה (RNA, תת-יחידות ריבוזום) ומהציטופלזמה לגרעין (חלבונים, שומנים, פחמימות, ATP, מים, יונים).

❖ כרומוזום- האברון החשוב ביותר של הגרעין, המכיל מולקולת DNA אחת בשילוב עם חלבונים ספציפיים, היסטונים וכמה חומרים אחרים, שרובם ממוקמים על פני הכרומוזום.

בהתאם לשלב של מחזור החיים של התא, כרומוזומים יכולים להיות בפנים שתי מדינות — מיואש וספירלי.

» במצב דיספיראלי, הכרומוזומים נמצאים בתקופה interphase מחזור התא, היוצרים חוטים בלתי נראים במיקרוסקופ אופטי, המהווים את הבסיס כרומטין .

■ ספירליזציה, המלווה בקיצור ודחיסה (פי 100-500) של גדילי DNA, מתרחשת בתהליך. חלוקת תא ; בעוד הכרומוזומים לקבל צורה קומפקטית. ולהיות גלוי במיקרוסקופ אופטי.

כרומטין- אחד המרכיבים של חומר גרעיני בתקופת הבין-פאזית, המבוסס על כרומוזומים לא מפותלים בצורה של רשת של גדילים דקים וארוכים של מולקולות DNA בשילוב עם היסטונים וחומרים אחרים (RNA, DNA פולימראז, ליפידים, מינרלים וכו'); מוכתם היטב בצבעים המשמשים בפרקטיקה היסטולוגית.

■ בכרומטין, חלקים של מולקולת ה-DNA מתפתלים סביב היסטונים ויוצרים נוקלאוזומים (הם נראים כמו חרוזים).

כרומטיד- זהו אלמנט מבני של הכרומוזום, שהוא חוט של מולקולת DNA בקומפלקס עם חלבונים, היסטונים וחומרים אחרים, המקופל שוב ושוב כמו סליל-על וארוז בצורה של גוף בצורת מוט.

■ במהלך ספירליזציה ואריזה, קטעים בודדים של DNA מתאימים באופן קבוע כך שנוצרות פסים רוחביים מתחלפים על הכרומטידים.

❖ מבנה הכרומוזום (איור 1.16). במצב ספירלי, הכרומוזום הוא מבנה בצורת מוט בגודל של כ-0.2-20 מיקרומטר, המורכב משתי כרומטידות ומחולק לשתי זרועות על ידי התכווצות ראשונית הנקראת צנטרומר. לכרומוזומים עשויה להיות התכווצות משנית המפרידה בין אזור הנקרא לוויין. לחלק מהכרומוזומים יש אזור ( מארגן גרעיני ), המקודד למבנה של RNA ריבוזומלי (rRNA).

סוגי כרומוזומיםבהתאם לצורתם: שוות-זרועות , פַּעַר (הצנטרומר מוסט מאמצע הכרומוזום) בצורת מוט (הצנטרומר קרוב לקצה הכרומוזום).

לאחר אנפאזה של מיטוזה ואנאפאזה של מיוזה II, הכרומוזומים מורכבים מכרומיטיד אחד, ולאחר שכפול DNA (הכפלה) בשלב הסינתטי (S) של האינטרפאזה, הם מורכבים משתי כרומיטידות אחיות המחוברות זו לזו באזור הצנטרומר. במהלך חלוקת התא, microtubules ציר נצמדים לצנטרומר.

❖ פונקציות של כרומוזומים:
■ להכיל חומר גנטי - מולקולות DNA;
■ לבצע סינתזת DNA (עם הכפלת כרומוזומים בתקופת S של מחזור התא) ו-i-RNA;
■ לווסת סינתזת חלבון;
■ לשלוט בפעילות התא.

כרומוזומים הומולוגיים- כרומוזומים השייכים לאותו זוג, זהים בצורתם, בגודלם, במיקום הצנטרומרים, הנושאים את אותם גנים וקובעים את התפתחותן של אותן תכונות. כרומוזומים הומולוגיים יכולים להיות שונים באללים של הגנים שהם מכילים ולהחליף אזורים במהלך המיוזה (הצלבה).

אוטוזומיםכרומוזומים בתאים של אורגניזמים דו-ביתיים, זהים בזכרים ובנקבות מאותו המין (כולם כרומוזומים של תא למעט כרומוזומי המין).

כרומוזומי מין(אוֹ הטרוכרומוזומים ) הם כרומוזומים הנושאים גנים הקובעים את המין של אורגניזם חי.

סט דיפלואידי(מסומן 2p) - סט כרומוזומים סומטי תאים שבהם יש בכל כרומוזום הכרומוזום ההומולוגי המזווג שלו . האורגניזם מקבל את אחד הכרומוזומים של הקבוצה הדיפלואידית מהאב, את השני מהאם.

■ סט דיפלואיד בן אנוש מורכב מ-46 כרומוזומים (מתוכם 22 זוגות של כרומוזומים הומולוגיים ושני כרומוזומי מין: לנשים יש שני כרומוזומי X, לגברים יש כרומוזום X אחד וכרומוזום Y אחד כל אחד).

סט הפלואידי(מסומן ב-1l) - יחיד סט כרומוזומים מִינִי תאים ( גמטות ), שבו הכרומוזומים אין להם כרומוזומים הומולוגיים מזווגים . הסט הפלואידי נוצר במהלך יצירת גמטות כתוצאה ממיוזה, כאשר רק אחד מכל זוג כרומוזומים הומולוגיים נכנס לגמטה.

קריוטיפ- זוהי קבוצה של מאפיינים מורפולוגיים כמותיים ואיכותיים קבועים האופייניים לכרומוזומים של תאים סומטיים של אורגניזמים ממין נתון (מספרם, גודלם וצורתם), שבאמצעותם ניתן לזהות קבוצה דיפלואידית של כרומוזומים באופן ייחודי.

גרעין- מעוגל, דחוס חזק, לא מוגבל

גוף ממברנה בגודל של 1-2 מיקרון. הגרעין מכיל נוקלאולי אחד או יותר. הגרעין נוצר סביב המארגנים הגרעיניים של מספר כרומוזומים הנמשכים זה לזה. במהלך החלוקה הגרעינית, הגרעינים נהרסים ומתהווים מחדש בתום החלוקה.

■ הרכב: חלבון 70-80%, RNA 10-15%, DNA 2-10%.
■ פונקציות: סינתזה של r-RNA ו-t-RNA; הרכבה של תת-יחידות ריבוזום.

קריופלזמה (אוֹ נוקלאופלזמה, קריולימפה, מוהל גרעיני ) היא מסה חסרת מבנה הממלאת את החלל שבין מבני הגרעין, שבתוכה טבולים כרומטין, נוקלאולי וגרגירים תוך-גרעיניים שונים. מכיל מים, נוקלאוטידים, חומצות אמינו, ATP, RNA וחלבוני אנזים.

פונקציות:מספק חיבורים של מבנים גרעיניים; משתתף בהובלת חומרים מהגרעין לציטופלזמה ומהציטופלזמה לגרעין; מסדיר את סינתזת ה-DNA במהלך השכפול, סינתזת ה-i-RNA במהלך השעתוק.

מאפיינים השוואתיים של תאים אוקריוטיים

תכונות של המבנה של תאים פרוקריוטים ואוקריוטים

הובלה של חומרים

הובלה של חומרים- זהו תהליך העברת החומרים הדרושים בכל הגוף, לתאים, בתוך התא ובתוך התא, וכן פינוי חומרי פסולת מהתא ומהגוף.

הובלה תוך תאית של חומרים מסופקת על ידי ההיאלופלזמה ו(בתאים איקריוטים) הרשת האנדופלזמית (ER), קומפלקס גולגי ומיקרוטובולים. הובלת חומרים יתואר בהמשך באתר זה.

שיטות הובלה של חומרים דרך ממברנות ביולוגיות:

■ הובלה פסיבית (אוסמוזה, דיפוזיה, דיפוזיה פסיבית),
■ הובלה פעילה,
■ אנדוציטוזיס,
■ אקוציטוזיס.

הובלה פסיביתאינו דורש אנרגיה ומתרחש לאורך השיפוע ריכוז, צפיפות או פוטנציאל אלקטרוכימי.

סְפִיגָה- זוהי חדירת מים (או ממס אחר) דרך קרום חצי חדיר מתמיסה פחות מרוכזת לתמיסה מרוכזת יותר.

ריכוך- חדירה חומרים על פני הממברנה לאורך השיפוע ריכוז (מאזור עם ריכוז גבוה יותר של חומר לאזור עם ריכוז נמוך יותר).

ריכוךמים ויונים מתבצעים בהשתתפות חלבוני ממברנה אינטגרליים עם נקבוביות (תעלות), דיפוזיה של חומרים מסיסים בשומן מתרחשת בהשתתפות שלב השומנים של הממברנה.

דיפוזיה הקלהדרך הממברנה מתרחשת בעזרת חלבוני נושאי ממברנה מיוחדים, ראה תמונה.

מעבר פעילדורש הוצאת אנרגיה המשתחררת במהלך פירוק ה-ATP, ומשמשת להובלת חומרים (יונים, חד-סוכרים, חומצות אמינו, נוקלאוטידים) לעומת שיפוע הריכוז או הפוטנציאל האלקטרוכימי שלהם. מבוצע על ידי חלבוני נשא מיוחדים פרמיאזות בעל תעלות יונים ויוצרים משאבות יונים .

אנדוציטוזיס- לכידה ועטיפה של קרום התא של מקרומולקולות (חלבונים, חומצות גרעין וכו') וחלקיקי מזון מוצקים מיקרוסקופיים ( פגוציטוזיס ) או טיפות נוזל עם חומרים מומסים בתוכם ( פינוציטוזה ) וסוגרים אותם ב-vacuole של ממברנה, הנמשכת "לתוך התא. לאחר מכן, הוואקוול מתמזג עם הליזוזום, שהאנזימים שלו מפרקים את המולקולות הכלואות למונומרים.

אקסוציטוזיסהוא התהליך ההפוך של אנדוציטוזיס. באמצעות אקסוציטוזיס, התא מסיר מוצרים תוך תאיים או שאריות לא מעוכלות סגורות בוואקווולים או שלפוחיות.

הדבר היקר ביותר שיש לאדם הוא חייו שלו וחיי יקיריו. הדבר היקר ביותר על פני כדור הארץ הוא החיים באופן כללי. ובסיס החיים, הבסיס של כל האורגניזמים החיים הם תאים. אנו יכולים לומר שלחיים על פני כדור הארץ יש מבנה תאי. לכן כל כך חשוב לדעתאיך תאים מסודרים. מבנה התאים נחקר על ידי ציטולוגיה - מדע התאים. אבל הרעיון של תאים הכרחי עבור כל הדיסציפלינות הביולוגיות.

מהו תא?

הגדרת מושג

תָא - זוהי יחידה מבנית, תפקודית וגנטית של כל היצורים החיים, המכילה מידע תורשתי, המורכבת מקרום ממברנה, ציטופלזמה ואברונים, המסוגלים לשמור, להחליף, להתרבות ולהתפתח. © Sazonov V.F., 2015. © kineziolog.bodhy.ru, 2015..

הגדרה זו של תא, למרות שהיא קצרה, מלאה למדי. הוא משקף 3 היבטים של אוניברסליות התא: 1) מבנית, כלומר. כיחידת מבנה, 2) פונקציונלית, כלומר. כיחידת פעילות, 3) גנטית, כלומר. כיחידה של תורשה וחילופי דורות. מאפיין חשוב של תא הוא הימצאות בו מידע תורשתי בצורת חומצת גרעין - DNA. ההגדרה משקפת גם את המאפיין החשוב ביותר של מבנה התא: נוכחות של ממברנה חיצונית (פלסמולמה), התוחמת את התא ואת סביבתו. ו,לבסוף, 4 סימני חיים חשובים ביותר: 1) תחזוקה של הומאוסטזיס, כלומר. קביעות הסביבה הפנימית בתנאי התחדשותה המתמדת, 2) החלפת חומר, אנרגיה ומידע עם הסביבה החיצונית, 3) יכולת ההתרבות, כלומר. לרבייה עצמית, רבייה, 4) היכולת להתפתח, כלומר. לצמיחה, בידול ועיצוב.

הגדרה קצרה יותר אך לא מלאה: תָא היא יחידת החיים היסודית (הקטנה והפשוטה ביותר).

הגדרה מלאה יותר של תא:

תָא - זוהי מערכת מסודרת ומובנית של ביו-פולימרים המוגבלת על ידי קרום פעיל היוצר את הציטופלזמה, הגרעין והאברונים. מערכת ביו-פולימר זו מעורבת בקבוצה אחת של תהליכים מטבוליים, אנרגיה ומידע השומרים ומשכפלים את המערכת כולה כולה.

טֶקסטִיל הוא אוסף של תאים הדומים במבנה, בתפקוד ובמקור, הממלאים במשותף פונקציות משותפות. בבני אדם, כחלק מארבע הקבוצות העיקריות של רקמות (אפיתל, חיבור, שריר ועצב), ישנם כ-200 סוגים שונים של תאים מיוחדים [Faler DM, Shields D. Molecular cell biology: A guide for physicians. / פר. מאנגלית. - מ.: BINOM-Press, 2004. - 272 עמ'].

רקמות, בתורן, יוצרות איברים, ואיברים יוצרים מערכות איברים.

אורגניזם חי מתחיל מתא. אין חיים מחוץ לתא, רק קיום זמני של מולקולות חיים, למשל, בצורת וירוסים, אפשרי מחוץ לתא. אבל בשביל קיום ורבייה פעילים, אפילו וירוסים צריכים תאים, אפילו זרים.

מבנה התא

האיור שלהלן מציג את דיאגרמות המבנה של 6 עצמים ביולוגיים. נתח איזה מהם יכול להיחשב תאים ואיזה לא, לפי שתי אפשרויות להגדרת המושג "תא". הצג את תשובתך בצורה של טבלה:

מבנה התא תחת מיקרוסקופ אלקטרונים

קְרוּם

המבנה האוניברסלי החשוב ביותר של התא הוא קרום התא (מילה נרדפת: קרום פלזמה), מכסה את התא בצורה של סרט דק. הממברנה מווסתת את הקשר בין התא לסביבתו, כלומר: 1) היא מפרידה חלקית בין תוכן התא מהסביבה החיצונית, 2) מחברת בין תוכן התא לסביבה החיצונית.

גַרעִין

המבנה התא השני בחשיבותו והאוניברסלי הוא הגרעין. הוא לא נמצא בכל התאים, בניגוד לממברנת התא, ולכן שמנו אותו במקום השני. הגרעין מכיל כרומוזומים המכילים גדילים כפולים של DNA (חומצה דאוקסיריבונוקלאית). מקטעים של DNA הם תבניות לבניית RNA שליח, אשר בתורם משמשים כתבניות לבניית כל חלבוני התא בציטופלזמה. לפיכך, הגרעין מכיל, כביכול, "רישומים" של מבנה כל חלבוני התא.

ציטופלזמה

זוהי סביבה פנימית חצי נוזלית של התא, המחולקת לתאים על ידי ממברנות תוך תאיות. בדרך כלל יש לו שלד ציטו כדי לשמור על צורה מסוימת והוא בתנועה מתמדת. הציטופלזמה מכילה אברונים ותכלילים.

במקום השלישי, אתה יכול לשים את כל המבנים התאיים האחרים שיכולים להיות בעלי ממברנה משלהם ונקראים אברונים.

האברונים הם קבועים, בהכרח קיימים מבני תאים המבצעים פונקציות ספציפיות ובעלי מבנה מסוים. לפי מבנה, ניתן לחלק את האברונים לשתי קבוצות: קרום, הכוללים בהכרח ממברנות, ואי-ממברנה. בתורו, אברוני הממברנה יכולים להיות ממברניים בודדים - אם הם נוצרים על ידי קרום אחד ושני ממברנה - אם המעטפת של האברונים כפולה ומורכבת משתי ממברנות.

תכלילים

תכלילים הם מבני תאים לא קבועים המופיעים בו ונעלמים בתהליך חילוף החומרים. ישנם 4 סוגי תכלילים: טרופי (עם אספקת חומרי הזנה), מפרשים (המכילים סוד), הפרשה (המכילים חומרים "לשחרור") ופיגמנט (מכילים פיגמנטים - חומרים צובעים).

מבני תאים, כולל אברונים ( )

תכלילים . הם לא אברונים. תכלילים הם מבני תאים לא קבועים המופיעים בו ונעלמים בתהליך חילוף החומרים. ישנם 4 סוגי תכלילים: טרופי (עם אספקת חומרי הזנה), מפרשים (המכילים סוד), הפרשה (המכילים חומרים "לשחרור") ופיגמנט (מכילים פיגמנטים - חומרים צובעים).

1. (פלסמולמה).
2. גרעין עם גרעין .
3. רשת אנדופלזמית : מחוספס (גרגירי) וחלק (גרגירי).
4. קומפלקס גולגי (מכשיר) .
5. מיטוכונדריה .
6. ריבוזומים .
7. ליזוזומים . ליזוזומים (מ-Gr. lysis - "פירוק, פירוק, ריקבון" וסומה - "גוף") הם שלפוחיות בקוטר של 200-400 מיקרון.
8. פרוקסיסומים . פרוקסיסומים הם גופים מיקרוניים (שלפוחית) בקוטר 0.1-1.5 מיקרון, מוקפים בקרום.
9. פרוטאוזומים . פרוטאוזומים הם אברונים מיוחדים לפירוק חלבונים.
10. פאגוזומים .
11. מיקרופילמנטים . כל מיקרופילמנט הוא סליל כפול של מולקולות חלבון אקטין כדוריות. לכן, תכולת האקטין אפילו בתאים שאינם שרירים מגיעה ל-10% מכלל החלבונים.
12. חוטי ביניים . הם מרכיב של שלד הציטו. הם עבים יותר ממיקרופילמנטים ויש להם אופי ספציפי לרקמות:
13. מיקרוטובולים . מיקרוטובוליות יוצרות רשת צפופה בתא. דופן המיקרוטובוליות מורכבת משכבה אחת של תת-יחידות כדוריות של חלבון הטובולין. חתך מראה 13 יחידות משנה כאלה היוצרות טבעת.
14. מרכז סלולר .
15. פלסטידים .
16. ואקוולים . Vacuoles הם אברונים עם ממברנה אחת. הם "טנקים" קרומיים, בועות מלאות בתמיסות מימיות של חומרים אורגניים ואי-אורגניים.
17. ריסים ודגלים (אברונים מיוחדים) . הם מורכבים מ-2 חלקים: גוף בסיסי הממוקם בציטופלזמה ואקסונמה - פועל יוצא מעל פני התא, המכוסה בקרום מבחוץ. הם מספקים את התנועה של התא או את התנועה של המדיום מעל התא.