חלקים פונקציונליים חובה של התא. ממה מורכב תא אנושי: מבנה ותפקודים. מה זה בדים

תוכנית: א. ציטולוגיה. II. מבנה התא: 1. קרום; 2. ליבה; 3. ציטופלזמה: א) אברונים: 1. reticulum אנדופלזמי; 2. ריבוזומים; 3. מתחם גולגי; 4.ליזוזומים; 5. מרכז תאים; 6. אברוני אנרגיה. ב) תכלילים תאיים: 1. פחמימות; 2. שומנים; 3. חלבונים. III. פונקציות התא: 1. חלוקת תאים; 2. חילוף חומרים: א) חילוף חומרים פלסטי; ב) חילופי אנרגיה. 3. עצבנות; 4. תפקידם של חומרים אורגניים ביישום תפקודי התא: א) חלבונים; ב) פחמימות; ג) שומנים; ד) חומצות גרעין: 1. DNA; 2. RNA; ה) ATP. IV. תגליות חדשות בתחום התא. V. חברובסק ציטולוגים. VI. מסקנה ציטולוגיה. ציטולוגיה (מיוונית "ציטוס" - תא, "לוגוס" - מדע) היא מדע התאים. ציטולוגיה חוקרת את המבנה וההרכב הכימי של תאים, את תפקידי התאים בגוף של בעלי חיים וצמחים, רבייה והתפתחות של תאים והתאמת התאים לתנאי הסביבה. ציטולוגיה מודרנית היא מדע מורכב. יש לו את הקשרים הקרובים ביותר עם מדעי ביולוגיה אחרים, למשל, עם בוטניקה, זואולוגיה, פיזיולוגיה, תורת האבולוציה של העולם האורגני, כמו גם עם ביולוגיה מולקולרית, כימיה, פיזיקה ומתמטיקה. ציטולוגיה היא אחד ממדעי הביולוגיה הצעירים, גילה הוא כ-100 שנים. גיל המונח "תא" הוא כ-300 שנה. בחקירת התא כיחידה החשובה ביותר של החיים, הציטולוגיה תופסת עמדה מרכזית במספר דיסציפלינות ביולוגיות. חקר המבנה התאי של אורגניזמים החל על ידי מיקרוסקופים של המאה ה-17; במאה ה-19 נוצרה תיאוריה תאית אחת לכל העולם האורגני (T. Schwann, 1839). במאה ה-20 תרמו שיטות חדשות להתקדמות המהירה של הציטולוגיה: מיקרוסקופיה אלקטרונית, אינדיקטורים של איזוטופים, גידול תאים ועוד. השם "תא" הוצע על ידי האנגלי ר' הוק כבר ב-1665, אך רק במאה ה-19. האם המחקר השיטתי שלה התחיל. למרות העובדה שתאים יכולים להיות חלק מאורגניזמים ואיברים שונים (חיידקים, ביצים, אריתרוציטים, עצבים ועוד) ואף להתקיים כאורגניזמים עצמאיים (פשוטים), נמצא הרבה מן המשותף במבנה ובתפקודים שלהם. למרות שתא בודד הוא צורת החיים הפשוטה ביותר, המבנה שלו מורכב למדי... מבנה התא. התאים ממוקמים בחומר הבין-תאי, המספק את החוזק המכני, התזונה והנשימה שלהם. החלקים העיקריים של כל תא הם הציטופלזמה והגרעין. התא מכוסה בממברנה המורכבת ממספר שכבות של מולקולות, המספקות חדירות סלקטיבית של חומרים. בציטופלזמה נמצאים המבנים הקטנים ביותר - אברונים. אברוני התא כוללים: רטיקולום אנדופלזמי, ריבוזומים, מיטוכונדריה, ליזוזומים, קומפלקס גולגי, מרכז התא. קְרוּם. אם נסתכל על תא של צמח, למשל, שורש בצל, במיקרוסקופ, נוכל לראות שהוא מוקף בקליפה עבה יחסית. קליפה בעלת אופי שונה לחלוטין נראית בבירור באקסון הדיונונים הענק. אבל הקליפה לא בוחרת אילו חומרים להכניס ואיזה לא להכניס לאקסון. מעטפת התא משמשת כ"סוללת אדמה" נוספת המקיפה ומגינה על חומת המבצר הראשית - קרום התא על שעריו האוטומטיים, משאבות, "משקיפים" מיוחדים, מלכודות ועוד מכשירים מדהימים. "הממברנה היא חומת המבצר של התא", אך רק במובן זה שהוא סוגר ומגן על התוכן הפנימי של התא. ניתן להפריד את תא הצמח מהקליפה החיצונית. אתה יכול להשמיד את מעטפת החיידקים. אז אולי נראה שהם לא מופרדים בכלל מהתמיסה שמסביב - הם רק חתיכות ג'לי עם תכלילים פנימיים. שיטות פיזיקליות חדשות, בעיקר מיקרוסקופ אלקטרוני, לא רק אפשרו לקבוע בוודאות את נוכחותה של ממברנה, אלא גם לבחון חלק מפרטיה. פנים התא והממברנה שלו מורכבים ברובם מאותם אטומים. אטומים אלו - פחמן, חמצן, מימן, חנקן - ממוקמים בתחילת הטבלה המחזורית. בתצלום אלקטרונים של קטע דק של תאי הממברנה, נראים שני קווים כהים. ניתן למדוד במדויק את העובי הכולל של הממברנה מתמונות אלה. זה שווה רק 70-80 A (1A \u003d 10-8 ס"מ), כלומר. פי 10,000 פחות מעובי שערה אנושית. אז, קרום התא הוא מסננת מולקולרית עדינה מאוד. עם זאת, הממברנה היא מסננת מאוד מוזרה. הנקבוביות שלו דומות למדי למעברים צרים וארוכים בחומת המבצר של עיר מימי הביניים. הגובה והרוחב של המעברים הללו קטנים פי 10 מהאורך. בנוסף, חורים נדירים מאוד במסננת זו - הנקבוביות בחלק מהתאים תופסות רק מיליונית משטח הממברנה. זה מתאים לחור אחד בלבד באזור מסננת שיער קונבנציונלית לניפוי קמח, כלומר. מנקודת מבט רגילה, הממברנה אינה מסננת כלל. גַרעִין. הגרעין הוא האברון הגלוי והגדול ביותר בתא, שמשך לראשונה את תשומת לבם של החוקרים. גרעין התא (גרעין לטינית, יוונית Karion) התגלה בשנת 1831 על ידי המדען הסקוטי רוברט בראון. ניתן להשוות את זה למערכת קיברנטית, שבה יש אחסון, עיבוד והעברה לציטופלזמה של מידע עצום הכלול בנפח קטן מאוד. הגרעין ממלא תפקיד מרכזי בתורשה. הגרעין גם מבצע את הפונקציה של שחזור שלמות גוף התא (התחדשות), הוא הרגולטור של כל הפונקציות החיוניות של התא. צורת הגרעין היא לרוב כדורית או ביצית. המרכיב החשוב ביותר בגרעין הוא כרומטין (מהיוונית chroma - צבע, צבע) - חומר צובע היטב בצבעים גרעיניים. הגרעין מופרד מהציטופלזמה על ידי ממברנה כפולה, המחוברת ישירות לרשת האנדופלזמית ולקומפלקס גולגי. על הממברנה הגרעינית נמצאו נקבוביות, שדרכן (כמו גם דרך הממברנה הציטופלזמית החיצונית) חלק מהחומרים עוברים בקלות רבה יותר מאחרים, כלומר. נקבוביות מספקות חדירות סלקטיבית של הממברנה. התוכן הפנימי של הגרעין הוא המיץ הגרעיני הממלא את החלל בין מבני הגרעין. הגרעין מכיל תמיד נוקלאולי אחד או יותר. ריבוזומים נוצרים בגרעין. לכן, קיים קשר ישיר בין פעילות התא לגודל הנוקלאולי: ככל שתהליכי הביוסינתזה של חלבון מתקדמים בצורה פעילה יותר, כך הנוקלאולים גדולים יותר, ולהפך, בתאים שבהם סינתזת החלבון מוגבלת, הנוקלאולי הם או קטן מאוד או נעדר לחלוטין. בגרעין יש תצורות דמויות חוטים - כרומוזומים. הגרעין של תא בגוף האדם (פרט לתאי המין) מכיל 46 כרומוזומים. כרומוזומים הם נשאים של הנטיות התורשתיות של הגוף, המועברים מההורים לצאצאים. רוב התאים מכילים גרעין בודד, אבל יש גם תאים מרובי גרעינים (בכבד, בשרירים וכו'). הסרת הגרעין הופכת את התא לבלתי בר-קיימא. ציטופלזמה. ציטופלזמה היא מסה רירית חצי נוזלית חסרת צבע המכילה 75-85% מים, 10-12% חלבונים וחומצות אמינו, 4-6% פחמימות, 2-3% שומנים ושומנים, 1% אורגניים וחומרים אחרים. התוכן הציטופלזמי של התא מסוגל לנוע, מה שתורם למיקום אופטימלי של האברונים, למהלך הטוב ביותר של תגובות ביוכימיות, שחרור מוצרים מטבוליים וכו'. שכבת הציטופלזמה יוצרת תצורות שונות: ריסים, דגלים, יציאות שטחיות.לציטופלזמה חודרת מערכת רשת מורכבת הקשורה לממברנת הפלזמה החיצונית ומורכבת מצינוריות, שלפוחיות ושקים פחוסים המתקשרים זה עם זה. מערכת רשת כזו נקראת מערכת ואקוולרית. אברונים. הציטופלזמה מכילה מספר מבני תאים זעירים - אברונים המבצעים פונקציות שונות. האברונים מספקים את חיי התא. רשת אנדופלזמית. שמו של אורגנואיד זה משקף את מיקומו בחלק המרכזי של הציטופלזמה (יוונית. "אנדון" - בפנים). EPS היא מערכת מסועפת מאוד של צינוריות, צינוריות, שלפוחיות, בורות מים בגדלים וצורות שונות, התחום על ידי ממברנות מהציטופלזמה של התא. EPS הוא משני סוגים: גרגירי, המורכב מצינוריות ובורות מים, על פני השטח שלהם מנוקד גרגירים (גרגירים) ואגרנולרים, כלומר. חלק (ללא גרגרים). הגרגירים ברטיקולום האנדופלזמי אינם אלא ריבוזומים. מעניין שבתאים של עוברי בעלי חיים נצפה בעיקר ER גרגירי, בעוד שבצורות בוגרות נצפה ER אגרני. בידיעה שריבוזומים בציטופלזמה משמשים כאתר לסינתזת חלבון, ניתן להניח ש-ER גרגירי שולט בתאים המסנתזים חלבון באופן פעיל. הוא האמין כי הרשת האגרנולרית מסופקת במידה רבה יותר באותם תאים שבהם יש סינתזה פעילה של שומנים (שומנים וחומרים דמויי שומן). שני סוגי הרטיקולום האנדופלזמי לא רק משתתפים בסינתזה של חומרים אורגניים, אלא גם צוברים ומעבירים אותם ליעדיהם, מווסתים את חילוף החומרים בין התא לסביבתו. ריבוזומים. ריבוזומים הם אברונים תאיים שאינם ממברניים המורכבים מחומצה ריבונוקלאית וחלבון. המבנה הפנימי שלהם עדיין ברובו בגדר תעלומה. במיקרוסקופ אלקטרונים, הם נראים כמו גרגירים מעוגלים או בצורת פטריות. כל ריבוזום מחולק על ידי חריץ לחלקים גדולים וקטנים (יחידות משנה). לעתים קרובות, מספר ריבוזומים מקושרים זה לזה על ידי גדיל של חומצה ריבונוקלאית מיוחדת (RNA) הנקראת RNA שליח (i-RNA). ריבוזומים ממלאים את הפונקציה הייחודית של סינתזה של מולקולות חלבון מחומצות אמינו. מתחם גולגי. תוצרי הביוסינתזה נכנסים ללומן של החללים והצינורות של ה-EPS, שם הם מרוכזים במנגנון מיוחד - קומפלקס גולגי, הממוקם ליד הגרעין. קומפלקס גולגי מעורב בהובלת תוצרי ביוסינתזה אל פני התא ובסילוקם מהתא, ביצירת ליזוזומים וכו'. תסביך גולגי התגלה על ידי הציטולוג האיטלקי קמיליו גולגי (1844 - 1926) ובשנת 1898 כונה תסביך גולגי (מנגנון). חלבונים המיוצרים בריבוזומים נכנסים לקומפלקס גולגי, וכאשר הם נדרשים על ידי אברון אחר, מופרד חלק מקומפלקס הגולגי והחלבון מועבר למקום הנדרש. ליזוזומים. ליזוזומים (מיוונית "ליסאו" - אני מתמוסס ו"סומה" - הגוף) הם אברוני תאים בצורת אליפסה המוקפים בקרום חד-שכבתי. הם מכילים קבוצה של אנזימים המפרקים חלבונים, פחמימות ושומנים. במקרה של פגיעה בממברנה הליזוזומלית, אנזימים מתחילים להתפרק ולהרוס את התוכן הפנימי של התא, והוא מת. מרכז תאים. ניתן לראות את מרכז התא בתאים המסוגלים להתחלק. הוא מורכב משני גופים בצורת מוט - צנטרולים. בהיותו סמוך לגרעין ולקומפלקס גולגי, מרכז התא מעורב בתהליך חלוקת התא, ביצירת ציר החלוקה. אברוני אנרגיה. מיטוכונדריה (מיוונית "מיטוס" - חוט, "כונדריון" - גרגיר) נקראות תחנות האנרגיה של התא. שם זה נובע מהעובדה שבמיטוכונדריה מופקת האנרגיה הכלולה ברכיבי המזון. צורת המיטוכונדריה משתנה, אך לרוב יש להן צורה של חוטים או גרגירים. גם גודלם ומספרם משתנים ותלויים בפעילות התפקודית של התא. מיקרוגרפי אלקטרונים מראים שהמיטוכונדריה מורכבת משתי ממברנות: חיצונית ופנימית. הממברנה הפנימית יוצרת יציאות הנקראות קריסטה, המכוסות לחלוטין באנזימים. נוכחותם של cristae מגדילה את פני השטח הכוללים של המיטוכונדריה, אשר חשובה לפעילות הפעילה של אנזימים. למיטוכונדריה יש DNA וריבוזומים ספציפיים משלהם. בהקשר זה, הם מתרבים באופן עצמאי במהלך חלוקת התא. כלורופלסטים - בצורת דיסק או כדור עם מעטפת כפולה - חיצונית ופנימית. בתוך הכלורופלסט יש גם DNA, ריבוזומים ומבני קרום מיוחדים - גרנה, המחוברים זה לזה ולקרום הפנימי של הכלורופלסט. ממברנות הגראן מכילות כלורופיל. הודות לכלורופיל בכלורופלסטים, האנרגיה של אור השמש מומרת לאנרגיה הכימית של ATP (אדנוזין טריפוספט). האנרגיה של ATP משמשת בכלורופלסטים כדי לסנתז פחמימות מפחמן דו חמצני ומים. תכלילים של תאים. תכלילים סלולריים כוללים פחמימות, שומנים וחלבונים. פחמימות. פחמימות מורכבות מפחמן, מימן וחמצן. פחמימות כוללות גלוקוז, גליקוגן (עמילן מן החי). פחמימות רבות מסיסות מאוד במים והן מקורות האנרגיה העיקריים לכל תהליכי החיים. פירוק של גרם אחד של פחמימות משחרר 17.2 קילו-ג'יי אנרגיה. שומנים. שומנים מורכבים מאותם יסודות כימיים כמו פחמימות. שומנים אינם מסיסים במים. הם חלק ממברנות התא. שומנים משמשים גם כמקור מילואים של אנרגיה בגוף. עם פירוק מוחלט של גרם אחד של שומן, משתחררים 39.1 קילו ג'יי של אנרגיה. סנאים. חלבונים הם החומרים הבסיסיים של התא. חלבונים מורכבים מפחמן, מימן, חמצן, חנקן וגופרית. חלבונים מכילים לרוב זרחן. חלבונים משמשים כחומר הבניין העיקרי. הם מעורבים ביצירת ממברנות תאים, גרעינים, ציטופלזמה, אברונים. חלבונים רבים פועלים כאנזימים (מאיצים לתגובות כימיות). בתא אחד, ישנם עד 1000 חלבונים שונים. כאשר חלבונים מתפרקים בגוף, משתחררת בערך אותה כמות אנרגיה כמו בעת פירוק פחמימות. כל החומרים הללו מצטברים בציטופלזמה של התא בצורה של טיפות וגרגרים בגדלים וצורות שונות. הם מסונתזים מעת לעת בתא ומשמשים בתהליך המטבולי. פונקציות התא. לתא תפקידים שונים: חלוקת תאים, חילוף חומרים ועצבנות. חלוקת תא. חלוקה היא סוג של רבייה של תאים. במהלך חלוקת התא, הכרומוזומים נראים בבירור. מערכת הכרומוזומים בתאי הגוף, האופיינית למין נתון של צמחים ובעלי חיים, נקראת קריוטיפ. בכל אורגניזם רב-תאי, ישנם שני סוגי תאים - סומטיים (תאי הגוף) ותאי נבט או גמטות. בתאי נבט, מספר הכרומוזומים קטן פי שניים מאשר בתאים סומטיים. בתאים סומטיים, כל הכרומוזומים מוצגים בזוגות - קבוצה כזו נקראת דיפלואידית ומסומנת ב-2n. כרומוזומים זוגיים (זהים בגודלם, בצורתם, במבנה) נקראים הומולוגיים. בתאי נבט, כל אחד מהכרומוזומים במספר בודד. קבוצה כזו נקראת הפלואידית והיא מסומנת ב-n. מיטוזיס היא השיטה הנפוצה ביותר לחלוקת תאים סומטיים. במהלך מיטוזה, תא עובר סדרה של שלבים או שלבים עוקבים, וכתוצאה מכך כל תא בת מקבל את אותה מערכת כרומוזומים כמו שהייתה לתא האם. במהלך הכנת התא לחלוקה - בתקופת האינטרפאזית (התקופה שבין שתי פעולות חלוקה), מספר הכרומוזומים מכפיל את עצמו. לאורך כל כרומוזום מקורי, עותק מדויק מסונתז מהתרכובות הכימיות הקיימות בתא. כרומוזום כפול מורכב משני חצאים - כרומטידות. כל כרומטיד מכיל מולקולת DNA אחת. במהלך תקופת האינטרפאזה מתרחש תהליך הביוסינתזה של חלבון בתא, וכל המבנים החשובים ביותר של התא גם הם מוכפלים. משך האינטרפאז הוא בממוצע 10-20 שעות. ואז מגיע תהליך חלוקת התא – מיטוזה. במהלך מיטוזה, התא עובר את ארבעת השלבים הבאים: פרופאזה, מטאפאזה, אנפאזה וטלופזה. בפרופזה, צנטריולים נראים בבירור - אברונים הממלאים תפקיד מסוים בחלוקת כרומוזומי הבת. צנטרולים מתחלקים ומתפצלים לקטבים שונים. חוטים נמשכים מהם, ויוצרים ציר של חלוקה, המווסת את התפצלות הכרומוזומים לקטבים של תא מתחלק. בסוף הפרופזה, קרום הגרעין מתפרק, הגרעין נעלם, הכרומוזומים מתגלגלים ומתקצרים. מטאפאזה מאופיינת בנוכחות של כרומוזומים גלויים בבירור הממוקמים במישור המשווני של התא. כל כרומוזום מורכב משתי כרומטידות ובעל התכווצות - הצנטרומר, שאליו מחוברים סיבי הציר. לאחר חלוקת הצנטרומר, כל כרומטיד הופך לכרומוזום בת עצמאי. באנפאזה, כרומוזומי הבת עוברים לקטבים שונים של התא. בשלב האחרון - טלופאז - הכרומוזומים מתפרקים שוב ולובשים צורה של חוטים ארוכים ודקים. סביבם נוצרת מעטפת גרעינית, ונוצר גרעין בגרעין. בתהליך החלוקה של הציטופלזמה, כל האברונים שלה מפוזרים באופן שווה בין תאי הבת. כל תהליך המיטוזה נמשך בדרך כלל 1-2 שעות. כתוצאה מהמיטוזה, כל תאי הבת מכילים את אותה קבוצה של כרומוזומים ואותם גנים. לכן, מיטוזה היא שיטה לחלוקת תאים, המורכבת מהתפלגות מדויקת של החומר הגנטי בין תאי הבת, שני תאי הבת מקבלים קבוצה דיפלואידית של כרומוזומים. המשמעות הביולוגית של מיטוזה היא עצומה. תפקודם של האיברים והרקמות של אורגניזם רב-תאי יהיה בלתי אפשרי ללא שימור של אותו חומר גנטי באינספור דורות של תאים. מיטוזיס מבטיחה תהליכי חיים חשובים כמו התפתחות עוברית, צמיחה, שמירה על השלמות המבנית של רקמות עם אובדן מתמיד של תאים במהלך תפקודן (החלפת אריתרוציטים מתים, אפיתל מעי וכו'), שיקום איברים ורקמות לאחר נזק. חילוף חומרים. תפקידו העיקרי של התא הוא חילוף החומרים. מהחומר הבין תאי, חומרים מזינים וחמצן נכנסים כל הזמן לתאים ומשתחררים תוצרי ריקבון. כך, תאים אנושיים סופגים חמצן, מים, גלוקוז, חומצות אמינו, מלחים מינרלים, ויטמינים ומסירים פחמן דו חמצני, מים, אוריאה, חומצת שתן וכו'. מכלול החומרים הטבועים בתאי האדם טבועים גם בתאים רבים אחרים של אורגניזמים חיים: כל תאי החי, חלקם מיקרואורגניזמים. בתאים של צמחים ירוקים, אופי החומרים שונה באופן משמעותי: חומרי המזון שלהם הם פחמן דו חמצני ומים, וחמצן משתחרר. בחלק מהחיידקים החיים על שורשי צמחי הקטניות (בקיאה, אפונה, תלתן, פולי סויה), חנקן אטמוספרי משמש כחומר מזון ומופרשים מלחים של חומצה חנקתית. במיקרואורגניזם השוקע בבורות ספיגה ובביצות, מימן גופרתי משמש כחומר מזון, ומשתחררת גופרית, המכסה את פני המים והאדמה בציפוי צהוב של גופרית. לפיכך, בתאים של אורגניזמים שונים, אופי המזון והחומרים המופרשים שונה, אך החוק הכללי תקף לכל: בזמן שהתא חי, ישנה תנועה מתמשכת של חומרים - מהסביבה החיצונית לתא ומן התא. תא לסביבה החיצונית. חילוף החומרים מבצע שתי פונקציות. התפקיד הראשון הוא לספק לתא חומר בניין. מבין החומרים הנכנסים לתא - חומצות אמינו, גלוקוז, חומצות אורגניות, נוקלאוטידים - התא עובר באופן רציף ביוסינתזה של חלבונים, פחמימות, שומנים, חומצות גרעין. ביוסינתזה היא יצירת חלבונים, שומנים, פחמימות ותרכובותיהם מחומרים פשוטים יותר. בתהליך הביוסינתזה נוצרים חומרים האופייניים לתאים מסוימים בגוף. לדוגמה, חלבונים מסונתזים בתאי שריר המבטיחים את התכווצותם. מחלבונים, פחמימות, שומנים, חומצות גרעין, גוף התא, הממברנות שלו, אברונים נוצרים. תגובות ביוסינתזה פעילות במיוחד בתאים צעירים וגדלים. עם זאת, הביוסינתזה של חומרים מתרחשת כל הזמן בתאים שסיימו את הצמיחה וההתפתחות, שכן ההרכב הכימי של התא מתעדכן שוב ושוב במהלך חייו. נמצא ש"תוחלת החיים" של מולקולות חלבון התא נע בין 2-3 שעות למספר ימים. לאחר תקופה זו, הם נהרסים ומוחלפים באלו שסונתזו לאחרונה. כך, התא שומר על תפקידיו והרכבו הכימי. מכלול התגובות התורמות לבניית התא ולחידוש הרכבו נקרא חילוף חומרים פלסטי (מיוונית "פלסטיקוס" - טיח, פיסולי). תפקידו השני של חילוף החומרים הוא לספק לתא אנרגיה. כל ביטוי של פעילות חיונית (תנועה, ביוסינתזה של חומרים, יצירת חום וכו') מצריך הוצאת אנרגיה. לצורך אספקת האנרגיה של התא, נעשה שימוש באנרגיה של תגובות כימיות, המשתחררת כתוצאה מפיצול של חומרים נכנסים. אנרגיה זו מומרת לסוגים אחרים של אנרגיה. מערך התגובות המספק לתאים אנרגיה נקרא חילוף חומרים אנרגטי. חילופי פלסטיק ואנרגיה קשורים קשר בל יינתק. מצד אחד, כל תגובות חילופי הפלסטיק דורשות הוצאת אנרגיה. מצד שני, ליישום התגובה של חילוף חומרים אנרגטי, יש צורך בסינתזה מתמדת של אנזימים, שכן "אורך החיים" של מולקולות האנזים הוא קטן. באמצעות חילופי פלסטיק ואנרגיה, התא מחובר לסביבה החיצונית. תהליכים אלו הם התנאי העיקרי לשמירה על חיי התא, מקור צמיחתו, התפתחותו ותפקודו. תא חי הוא מערכת פתוחה, שכן יש חילופי חומר ואנרגיה מתמידים בין התא לסביבה. נִרגָנוּת. תאים חיים מסוגלים להגיב לשינויים פיזיים וכימיים בסביבתם. תכונה זו של תאים נקראת עצבנות או ריגוש. במקביל, התא עובר ממצב מנוחה למצב עבודה – עירור. כאשר מעוררים אותם בתאים, קצב הביוסינתזה והפירוק של חומרים, צריכת החמצן ושינוי הטמפרטורה. במצב נרגש, תאים שונים מבצעים את תפקידיהם. תאי בלוטות יוצרים ומפרישים חומרים, תאי שריר מתכווצים, אות חשמלי חלש מתעורר בתאי עצב - דחף עצבי שיכול להתפשט לאורך קרומי התא. תפקידן של תרכובות אורגניות ביישום פונקציות התא. התפקיד העיקרי ביישום פונקציות התא שייך לתרכובות אורגניות. ביניהם, חלבונים, שומנים, פחמימות וחומצות גרעין הם בעלי החשיבות הגדולה ביותר. סנאים. חלבונים הם מולקולות גדולות המורכבות ממאות ואלפי יחידות יסוד - חומצות אמינו. בסך הכל, ידועים 20 סוגים של חומצות אמינו בתא חי. שמה של חומצת האמינו נבע מתכולת קבוצת האמינו NH2 בהרכבה. חלבונים תופסים מקום מיוחד במטבוליזם. פ. אנגלס העריך את תפקידם של חלבונים באופן הבא: "החיים הם דרך קיום של גופי חלבון, שעיקרם החלפה מתמדת של חומרים עם הטבע החיצוני הסובב אותם, ועם הפסקת חילוף החומרים הזה, החיים גם מפסיק, מה שמוביל לפירוק חלבון". ולמעשה, בכל מקום שיש חיים, סנאים נמצאים. חלבונים הם חלק מהציטופלזמה, המוגלובין, פלזמת דם, הורמונים רבים, גופי חיסון, שומרים על הקביעות של סביבת המים-מלח בגוף. ללא חלבונים, אין צמיחה. אנזימים, המעורבים בהכרח בכל שלבי חילוף החומרים, הם בעלי אופי חלבוני. פחמימות. פחמימות נכנסות לגוף בצורה של עמילן. לאחר שפורקו במערכת העיכול לגלוקוז, הפחמימות נספגות בדם ונספגות בתאים. פחמימות הן מקור האנרגיה העיקרי, במיוחד עם עבודה מוגברת של השרירים. יותר ממחצית מהאנרגיה שהגוף של מבוגרים מקבל מפחמימות. התוצרים הסופיים של חילוף החומרים בפחמימות הם פחמן דו חמצני ומים. בדם, כמות הגלוקוז נשמרת ברמה קבועה יחסית (כ-0.11%). ירידה בתכולת הגלוקוז גורמת לירידה בטמפרטורת הגוף, הפרעה בפעילות מערכת העצבים ועייפות. עלייה בכמות הגלוקוז גורמת לשקיעתו בכבד בצורה של עמילן חיה מילואים - גליקוגן. ערכו של גלוקוז לגוף אינו מוגבל לתפקידו כמקור אנרגיה. גלוקוז הוא חלק מהציטופלזמה ולכן הוא הכרחי ליצירת תאים חדשים, במיוחד בתקופת הצמיחה. פחמימות חשובות גם בחילוף החומרים של מערכת העצבים המרכזית. עם ירידה חדה בכמות הסוכר בדם, מציינים הפרעות במערכת העצבים. ישנם עוויתות, הזיות, אובדן הכרה, שינויים בפעילות הלב. שומנים. השומן התזונתי במערכת העיכול מתפרק לגליצרול וחומצות שומן, הנספגות בעיקר בלימפה ורק חלקית בדם. שומן משמש את הגוף כמקור אנרגיה עשיר. פירוק של גרם אחד של שומן בגוף משחרר פי שניים אנרגיה מפירוק של אותה כמות חלבונים ופחמימות. שומנים הם גם חלק מהתאים (ציטופלזמה, גרעין, ממברנות תאים), כאשר כמותם יציבה וקבועה. הצטברות של שומן יכולה לבצע פונקציות אחרות. למשל, שומן תת עורי מונע העברת חום מוגברת, שומן פרירנלי מגן על הכליה מחבלות וכו'. חוסר השומן במזון משבש את פעילות מערכת העצבים המרכזית ואיברי הרבייה, מפחית את הסיבולת למחלות שונות. עם שומנים, הגוף מקבל ויטמינים מסיסים בהם (ויטמינים A, D, E וכו'), שהם בעלי חשיבות חיונית לבני אדם. חומצות גרעין. חומצות גרעין מיוצרות בגרעין התא. מכאן הגיע השם (לט. "גרעין" - הליבה). כחלק מהכרומוזומים, חומצות גרעין מעורבות באחסון והעברה של התכונות התורשתיות של התא. חומצות גרעין מספקות יצירת חלבונים. DNA. מולקולת ה-DNA - חומצה deoxyribonucleic - התגלתה בגרעיני התא כבר בשנת 1868 על ידי הרופא השוויצרי I.F. מישר. מאוחר יותר למדנו ש-DNA ממוקם בכרומוזומים של הגרעין. תפקידו העיקרי של ה-DNA הוא אינפורמטיבי: סדר ארבעת הנוקלאוטידים שלו (נוקלאוטיד - מונומר; מונומר - חומר המורכב מיחידות אלמנטריות חוזרות) נושא מידע חשוב - הוא קובע את סדר חומצות האמינו במולקולות חלבון ליניאריות, כלומר. המבנה העיקרי שלהם. קבוצה של חלבונים (אנזימים, הורמונים) קובעת את התכונות של תא ואורגניזם. מולקולות DNA אוגרות מידע על תכונות אלו ומעבירות אותן לדורות של צאצאים, כלומר. ה-DNA הוא נושא המידע התורשתי. RNA. RNA - חומצה ריבונוקלאית - דומה מאוד ל-DNA וגם בנוי מארבעה סוגים של נוקלאוטידים מונומריים. ההבדל העיקרי בין RNA ל-DNA הוא שלמולקולה יש גדיל בודד ולא כפול. ישנם מספר סוגים של RNA, כולם מעורבים ביישום המידע התורשתי המאוחסן במולקולות ה-DNA באמצעות סינתזת חלבון. ATP. תפקיד חשוב מאוד בביו-אנרגטיקה של התא ממלא נוקלאוטיד האדניל, אליו מחוברים שני שאריות חומצה זרחתית. חומר זה נקרא אדנוזין טריפוספט (ATP). ATP הוא מצבר אנרגיה ביולוגי אוניברסלי: אנרגיית האור של השמש והאנרגיה הכלולה במזון הנצרך מאוחסנות במולקולות ATP. כל התאים משתמשים באנרגיה של ATP (E) לתהליכי ביוסינתזה, תנועת דחפים עצביים, זוהר ותהליכי חיים אחרים. תגליות חדשות בתחום התא. תאים סרטניים. שני בריטים ואמריקאי יחלקו את פרס נובל לרפואה לשנת 2001. תגליותיהם בתחום התפתחות התאים עשויות להוביל לפיתוח שיטות חדשות למלחמה בסרטן. לפי דובר ועדת נובל, מדענים רפואיים יחלקו את הפרס בסך 943,000 דולר. לילנד הארטוול האמריקאית בת ה-61 עובדת במרכז לחקר הסרטן של פרד האצ'יסון בסיאטל. הבריטים, טימותי האנט בן ה-58 ופול אחות בן ה-52, הם עובדים במשרדי הקרן המלכותית לחקר הסרטן בהרטפורדשייר ובלונדון. התגליות המדעיות של זוכי הפרס מתייחסות למחזור החיים של תאים סרטניים. בפרט, הם גילו מווסתים מרכזיים של חלוקת תאים - הפרה של תהליך זה מובילה להופעת תאים סרטניים. תוצאות המחקר יכולות לשמש באבחון המחלה והן חשובות לסיכוי ליצור שיטות חדשות לטיפול בסרטן. שלושה זוכים נקבעו בבוקר ה-08.10.01 כתוצאה מהצבעה של חברי הוועדה, שהתקיימה במכון קרולינסקה בשטוקהולם. שיבוט. הכבשה המשובטת דולי הראתה לעולם את הטכנולוגיה של השגת עותק מדויק של החיה מתא בוגר. אז, זה הפך אפשרי ביסודו להשיג עותק מדויק של אדם. ועכשיו האנושות עומדת בפני השאלה: מה יקרה אם מישהו יישם את ההזדמנות הזו?.. אם ניזכר בהשתלת איברים, המאפשרת לך להחליף "חלק חילוף" אחד או יותר, אז שיבוט תיאורטי מאפשר לך לספק תחליף מלא של ה"מצרף" הנקרא גוף האדם. כן, זה הפתרון לבעיית האלמוות האישית! אחרי הכל, הודות לשיבוט, מחלה, נכות ואפילו מוות יכולים להיות מוחרגים מהתוכניות שלך לחיים! נשמע נחמד, לא? במיוחד כשחושבים שהעותקים חייבים להיות חיים ובו בזמן להיות בתנאים כאלה שלפחות הם לא ידרדרו. האם אתה יכול לדמיין את ה"מחסנים" האלה של "חלקי חילוף" אנושיים חיים? אבל יש גם "יתרון" שני - השימוש בשיבוט לא רק כדי להשיג איברים, אלא גם כדי לערוך מחקר וניסויים על "חומר" חי. יתר על כן, הרעיון המפתה של השעתוק של איינשטיין, פושקינס, לובצ'בסקי, ניוטון מתנשא לפני הנועזים. הם תקעו גאונים ומיהרו קדימה לאורך נתיב ההתקדמות. עם זאת, ממש כולם - ממדענים ועד הציבור הרחב - מודעים לכך שגידול אדם על "חלקי חילוף" מעורר שאלות אתיות רבות. כבר עכשיו יש לקהילה העולמית מסמכים לפיהם אסור לאפשר זאת. אמנת זכויות האדם קובעת את העיקרון: "האינטרסים ורווחתו של האדם חייבים להיות עדיפים על פני האינטרסים הנחשבים באופן חד-צדדי של החברה ופיתוח המדע". החקיקה הרוסית גם קובעת מגבלות נוקשות מאוד על השימוש בחומר אנושי. לפיכך, התיקון שהציעו הרופאים לטיוטת "חוק זכויות רבייה של אזרחים וערבויות ליישומה" מכיל את הסעיף הבא: "לא ניתן להשיג או לשבט עובר אנושי בכוונה למטרות מדעיות, תרופתיות או טיפוליות". בכלל, הדיונים על הנושא הזה בעולם סוערים למדי. אם מומחים אמריקאים מהוועדה הפדרלית לביוטכנולוגיה רק ​​מתחילים ללמוד את ההיבטים המשפטיים והאתיים של תגלית זו ולהגישו לבית המשפט של המחוקקים, הוותיקן נשאר נאמן לעמדתו הקודמת, והכריז על אי קבילותה של התערבות אנושית בתהליך ההתרבות. ובכלל, בחומר הגנטי של בני אדם ובעלי חיים. תיאולוגים איסלאמיים מביעים דאגה ששיבוט אנושי ישבש את מוסד הנישואים הרווח ממילא. הינדים ובודהיסטים מתייסרים על איך להתייחס בין שיבוט לסוגיות של קארמה ודהרמה. גם לארגון הבריאות העולמי /WHO/ יש גישה שלילית כלפי שיבוט אנושי עצמו. מנכ"ל ארגון הבריאות העולמי הירושי נקאג'ימה סבור כי "השימוש בשיבוט לייצור אנושי אינו מקובל מנקודת מבט אתית". מומחי ארגון הבריאות העולמי יוצאים מהעובדה שהיישום של שיטת השיבוט על בני אדם יפר עקרונות בסיסיים של מדע הרפואה והמשפט כמו כיבוד כבוד האדם ובטיחות הפוטנציאל הגנטי האנושי. עם זאת, ארגון הבריאות העולמי אינו מתנגד למחקר על שיבוט תאים, מכיוון שזה יכול להיות שימושי, במיוחד, לאבחון ומחקר של סרטן. רופאים אינם מתנגדים לשיבוט של בעלי חיים, דבר שיכול לתרום לחקר מחלות הפוגעות בבני אדם. יחד עם זאת, ארגון הבריאות העולמי מאמין שלמרות ששיבוט בעלי חיים יכול להביא יתרונות משמעותיים לרפואה, יש תמיד להיות בכוננות, ולזכור השלכות שליליות אפשריות, כמו העברת מחלות זיהומיות מבעלי חיים לבני אדם. החששות המובעים משיבוט בתרבויות המודרניות של המערב והמזרח מובנים למדי. כאילו מסכם אותם, הציטוביולוג הצרפתי המפורסם פייר שאמבון מציע מורטוריום של 50 שנה על פלישת הכרומוזומים האנושיים, אם זה לא נועד לחסל פגמים ומחלות גנטיים. והנה עוד שאלה לא חסרת חשיבות: האם הנשמה משובטת? האם אפשר בכלל לראות באדם מלאכותי כאדם שניחן בו? נקודת המבט של הכנסייה בעניין זה היא חד משמעית לחלוטין. "גם אם אדם מלאכותי כזה נוצר בידי מדענים, לא תהיה לו נשמה, מה שאומר שהוא לא אדם, אלא זומבי", מאמין האב אולג, כומר כנסיית עליית ישו. . אבל נציג הכנסייה אינו מאמין באפשרות ליצור אדם משובט, שכן הוא משוכנע שרק אלוהים יכול ליצור אדם. "כדי שתא דנ"א יתחיל תהליך גדילה של אדם חי שניחן בנשמה, בנוסף לתרכובות ביולוגיות ומכאניות גרידא, רוח הקודש חייבת להשתתף בזה, ואין דבר כזה עם המקור המלאכותי של החיים." ציטולוגים של חברובסק. המכון לרפואה (כיום האוניברסיטה לרפואה של מדינת המזרח הרחוק - FESMU). במקורו היה אלוב יוסיף אלכסנדרוביץ', ראש המחלקה להיסטולוגיה בשנים 1952 - 1961. בשנים 1962 עד 1982 היה אחראי על המעבדה ההיסטולוגית במכון למורפולוגיה אנושית של האקדמיה למדעי הרפואה של ברית המועצות במוסקבה. כעת בראש המחלקה ההיסטולוגיה עומד ריז'בסקי בוריס יעקובלביץ' (מאז 1979), שהגן על עבודת הדוקטורט שלו ב-1985. תחומי העבודה העיקריים של המחלקה ההיסטולוגיה הם כדלקמן: - השחלות (הסרת השחלה) והשפעתה על היווצרות המורפולוגיה התקינה של קליפת המוח בצאצאים (קבעו אינדיקטורים כמותיים ספציפיים, למשל ep, מדדי גדילה וכו') - השפעת אלכוהול ותרופות נוטרופיות על הצאצאים - חקר השליה והפתולוגיות שלה במהלך העובר וההשפעה של סטיות אלו על אונטוגנזה נוספת. טכניקות היסטולוגיות קלאסיות משמשות בעיקר לפתרון בעיות אלו. כמו כן, נושאים הקשורים לתא ולרקמות מטופלים על ידי המעבדה המרכזית למחקר (TsNIL) ב-FESMU, בראשות פרופסור סרגיי סרפימוביץ' טימושין, שבהנהגתו הוגנו 3 דוקטורט ו-18 עבודות מאסטר. ביוזמתו ובהשתתפותו הישירה בשטח חברובסק, נוצרה המעבדה האימונולוגית הרדיו-אימונולוגית הראשונה. שיטה לקביעת הורמונים וחומרים פעילים ביולוגית על ידי שיטות חיסוניות רדיואימוניות ואנזים הוכנסה לתרגול הבריאות, המאפשרת אבחון מוקדם של מספר מחלות, כולל אונקולוגיות. סיכום. תא הוא יצור חי עצמאי. היא מאכילה, נעה בחיפוש אחר מזון, בוחרת לאן ללכת ומה לאכול, מתגוננת ולא מכניסה חומרים ויצורים לא מתאימים מהסביבה. כל היכולות הללו מוחזקות על ידי אורגניזמים חד-תאיים, למשל, אמבה. התאים המרכיבים את הגוף הם מיוחדים ואין להם חלק מהיכולות של תאים חופשיים. תא הוא יחידת החיים הקטנה ביותר, העומדת בבסיס המבנה וההתפתחות של אורגניזמים צמחיים ובעלי חיים על הפלנטה שלנו. זוהי מערכת חיים יסודית המסוגלת לחידוש עצמי, ויסות עצמי, רבייה עצמית. התא הוא אבן הבניין הבסיסית של החיים. אין חיים מחוץ לתא. תא חי הוא הבסיס לכל צורות החיים על פני כדור הארץ - חי וצומח. חריגים - וכפי שאתה יודע, יוצאים מן הכלל שוב מאשרים את הכללים - הם רק וירוסים, אולם הם אינם יכולים לתפקד מחוץ לתאים, שהם "הבית" שבו "חיות" התצורות הביולוגיות המוזרות הללו. רשימת ספרות משומשת: 1. Batueva A.S. "ביולוגיה. איש, ספר לימוד לכיתה ט'. 2. Vernandsky V.I. "בעיות של ביוגיאוכימיה". 3. Vorontsov N.N., Sukhorukova L.N. "אבולוציה של העולם האורגני". 4. דובינין נ', גובארב ו' "חוט החיים". 5. Zatula D.G., Mamedova S.A. הנגיף - חבר או אויב? 6. Karuzina I.P. "ספר לימוד על יסודות הגנטיקה". 7. ליברמן א.א. "תא חי". 8. פוליאנסקי יו.אי. "ביולוגיה כללית", ספר לימוד לכיתות י'-י"א. 9. פרוחורוב א.מ. "מילון האנציקלופדיה הסובייטית". 10. Skulachev V. "סיפורים על ביו-אנרגטיקה". 11. Khripkova A.G., Kolesov D.V., Mironov V.S., Shepilo I.N. "פיזיולוגיית האדם". 12. צוזמר א.מ., פטרישינה או.ל. ביולוגיה, האדם ובריאותו. 13. צ'וחריי אי. S. "מולקולה, חיים, אורגניזם". 14. שטרבנובה ס. "מי אנחנו? ספר על חיים, תאים ומדענים.

תאים, כמו אבני הבניין של בית, הם אבני הבניין של כמעט כל היצורים החיים. מאילו חלקים הם מורכבים? מה תפקידם של מבנים מיוחדים שונים בתא? תוכלו למצוא תשובות לשאלות אלו ולשאלות רבות אחרות במאמר שלנו.

מהו תא

תא הוא היחידה המבנית והתפקודית הקטנה ביותר של יצורים חיים. למרות גודלו הקטן יחסית, הוא מהווה רמת התפתחות משלו. דוגמאות לאורגניזמים חד-תאיים הם האצות הירוקות chlamydomonas וכלורלה, הפרוטוזואה euglena, אמבה וציליאטים. הגדלים שלהם ממש מיקרוסקופיים. עם זאת, הפונקציה של תא של אורגניזם של יחידה שיטתית נתונה מורכבת למדי. אלו הם תזונה, נשימה, חילוף חומרים, תנועה במרחב ורבייה.

תוכנית כללית של מבנה התא

לא לכל האורגניזמים החיים יש מבנה תאי. לדוגמה, וירוסים מורכבים מחומצות גרעין ומעטפת חלבון. צמחים, בעלי חיים, פטריות וחיידקים מורכבים מתאי. כולם נבדלים בתכונות מבניות. עם זאת, המבנה הכללי שלהם זהה. הוא מיוצג על ידי מנגנון פני השטח, תוכן פנימי - ציטופלזמה, אברונים ותכלילים. הפונקציות של תאים נובעות מהתכונות המבניות של רכיבים אלה. לדוגמה, בצמחים, הפוטוסינתזה מתבצעת על פני השטח הפנימיים של אברונים מיוחדים הנקראים כלורופלסטים. לבעלי חיים אין את המבנים האלה. מבנה התא (הטבלה "מבנה ותפקודי האברונים" בוחנת בפירוט את כל התכונות) קובעת את תפקידו בטבע. אבל עבור כל האורגניזמים הרב-תאיים, הדבר המשותף הוא להבטיח את חילוף החומרים ואת הקשר בין כל האיברים.

מבנה התא: טבלה "מבנה ותפקודים של אברונים"

טבלה זו תעזור לכם להכיר את מבנה המבנים הסלולריים בפירוט.

מבנה התא	תכונות מבניות	פונקציות
גַרעִין	אברון כפול ממברנה המכיל מולקולות DNA	אחסון והעברה של מידע תורשתי
רשת אנדופלזמית	מערכת חללים, בורות מים וצינוריות	סינתזה של חומרים אורגניים
מתחם גולגי	חללים רבים מתוך שקים	אחסון והובלה של חומרים אורגניים
מיטוכונדריה	אברונים מעוגלים דו-קרום	חמצון של חומרים אורגניים
פלסטידים	אברונים דו-ממברניים, המשטח הפנימי שלהם יוצר יציאות בתוך המבנה	כלורופלסטים מספקים את תהליך הפוטוסינתזה, כרומופלסטים נותנים צבע לחלקים שונים של צמחים, לוקופלסטים אוגרים עמילן
ריבוזומים	מורכב מיחידות משנה גדולות וקטנות	ביוסינתזה של חלבון
ואקוולים	בתאי צמחים מדובר בחללים מלאים במוהל תאים, בעוד שבבעלי חיים הם מתכווצים ועורכי עיכול.	מלאי מים ומינרלים (צמחים). לספק את הסרת עודפי מים ומלחים, ומערכת העיכול - חילוף חומרים
ליזוזומים	שלפוחיות עגולות המכילות אנזימים הידרוליטים	פירוק של ביופולימרים
מרכז סלולר	מבנה לא ממברנה המורכב משני צנטריולים	היווצרות ציר במהלך מחשוף תאים

כפי שאתה יכול לראות, לכל אברון תא יש מבנה מורכב משלו. יתר על כן, המבנה של כל אחד מהם קובע את הפונקציות המבוצעות. רק העבודה המתואמת של כל האברונים מאפשרת קיום חיים ברמת התא, הרקמה והאורגניזם.

פונקציות בסיסיות של התא

התא הוא מבנה ייחודי. מצד אחד, כל אחד ממרכיביו ממלא את תפקידו. מצד שני, הפונקציות של התא כפופות למנגנון עבודה אחד מתואם. ברמת ארגון החיים הזו מתרחשים התהליכים החשובים ביותר. אחד מהם הוא רבייה. זה מבוסס על התהליך. יש שתי דרכים עיקריות לעשות את זה. אז, הגמטות מחולקות לפי מיוזה, כל השאר (סומטי) - לפי מיטוזה.

בשל העובדה שהקרום חדיר למחצה, תיתכן כניסת חומרים שונים לתא ובכיוון ההפוך. הבסיס לכל התהליכים המטבוליים הוא מים. נכנסים לגוף, ביו-פולימרים מתפרקים לתרכובות פשוטות. אבל מינרלים נמצאים בתמיסות בצורה של יונים.

תכלילים של תאים

תפקידי התאים לא יבוצעו במלואם ללא נוכחותם של תכלילים. חומרים אלה הם עתודה של אורגניזמים לתקופה לא טובה. זה יכול להיות בצורת, ירידה בטמפרטורה, כמות לא מספקת של חמצן. תפקודי האחסון של חומרים בתא הצמח מבוצעים על ידי עמילן. הוא נמצא בציטופלזמה בצורה של גרגירים. גליקוגן הוא הפחמימה האגירה בתאי בעלי חיים.

מה זה בדים

בתאים הדומים במבנה ובתפקוד, הם מתחברים ליצירת רקמות. מבנה זה הוא מיוחד. לדוגמה, כל התאים של רקמת האפיתל קטנים, צמודים זה לזה באופן הדוק. הצורה שלהם מגוונת מאוד. בד זה כמעט נעדר.מבנה כזה דומה למגן. בשל כך, רקמת האפיתל מבצעת תפקיד מגן. אבל כל אורגניזם זקוק לא רק ל"מגן", אלא גם ליחסים עם הסביבה. כדי לבצע פונקציה זו, יש תצורות מיוחדות באפיתל - נקבוביות. ובצמחים, הסטומטה של ​​העור או עדשי הפקק משמשות כמבנה דומה. מבנים אלה מבצעים חילופי גזים, טרנספירציה, פוטוסינתזה, ויסות חום. ומעל לכל, תהליכים אלו מתבצעים ברמה המולקולרית והתאית.

הקשר בין מבנה ותפקודים של תאים

תפקידי התאים נקבעים על פי המבנה שלהם. כל הבדים הם דוגמה מצוינת לכך. אז, myofibrils מסוגלים להתכווץ. אלו הם תאי רקמת שריר המבצעים תנועה של חלקים בודדים ושל הגוף כולו בחלל. אבל למחבר יש עיקרון מבנה שונה. סוג זה של רקמה מורכב מתאי גדול. הם הבסיס לכל האורגניזם. רקמת חיבור מכילה גם כמות גדולה של חומר בין תאי. מבנה כזה מספק את הנפח המספיק שלו. סוג זה של רקמה מיוצג על ידי זנים כגון דם, סחוס, רקמת עצם.

הם אומרים שהם לא מתאוששים... יש הרבה דעות שונות על עובדה זו. עם זאת, אף אחד לא מטיל ספק בכך שהנוירונים מחברים את הגוף כולו למכלול אחד. זה מושג על ידי תכונה נוספת של המבנה. נוירונים מורכבים מגוף ומתהליכים - אקסונים ודנדריטים. לדבריהם, המידע זורם ברצף מקצות העצבים למוח, ומשם חזרה לאיברים הפועלים. כתוצאה מעבודתם של נוירונים, הגוף כולו מחובר באמצעות רשת אחת.

אז, לרוב האורגניזמים החיים יש מבנה תאי. מבנים אלו הם אבני הבניין של צמחים, בעלי חיים, פטריות וחיידקים. התפקידים הכלליים של התאים הם היכולת להתחלק, תפיסת גורמים סביבתיים וחילוף חומרים.

המדע החוקר את המבנה והתפקוד של תאים נקרא ציטולוגיה.

תָא- יחידה מבנית ותפקודית יסודית של החיים.

תאים, למרות גודלם הקטן, מורכבים מאוד. התוכן הפנימי חצי נוזלי של התא נקרא ציטופלזמה.

הציטופלזמה היא הסביבה הפנימית של התא, בה מתרחשים תהליכים שונים וממוקמים מרכיבי התא - אברונים (אברונים).

גרעין התא

גרעין התא הוא החלק החשוב ביותר בתא.
הגרעין מופרד מהציטופלזמה על ידי ממברנה המורכבת משתי ממברנות. נקבוביות רבות קיימות במעטפת הגרעין כך שחומרים שונים יכולים להיכנס מהציטופלזמה לגרעין, ולהיפך.
התוכן הפנימי של הקרנל נקרא קריופלזמותאוֹ מיץ גרעיני. ממוקם בתוך המוהל הגרעיני כרומטיןו גרעין.
כרומטיןהוא גדיל של DNA. אם התא מתחיל להתחלק, אז חוטי הכרומטין מפותלים בחוזקה סביב חלבונים מיוחדים, כמו חוטים על סליל. תצורות צפופות כאלה נראות בבירור מתחת למיקרוסקופ ונקראות כרומוזומים.

גַרעִיןמכיל מידע גנטי ושולט על חיי התא.

גרעיןהוא גוף מעוגל צפוף בתוך הגרעין. בדרך כלל, ישנם בין אחד לשבעה נוקלאולים בגרעין התא. הם נראים בבירור בין חלוקות תאים, ובמהלך החלוקה הם נהרסים.

תפקידם של הנוקלאולי הוא סינתזה של RNA וחלבונים, שמהם נוצרים אברונים מיוחדים - ריבוזומים.
ריבוזומיםמעורב בסינתזת חלבון. בציטופלזמה, הריבוזומים ממוקמים לרוב על רטיקולום אנדופלזמי מחוספס. פחות נפוץ, הם תלויים בחופשיות בציטופלזמה של התא.

רטיקולום אנדופלזמי (ER) משתתף בסינתזה של חלבוני התא ובהובלת חומרים בתוך התא.

חלק ניכר מהחומרים המסונתזים על ידי התא (חלבונים, שומנים, פחמימות) אינו נצרך מיד, אלא דרך ערוצי ה-ER הוא נכנס לאחסון בחללים מיוחדים, נערמים בסוג של ערימות, "טנקים", ומתוחמים מהציטופלזמה. על ידי ממברנה. חללים אלה נקראים מכשיר (מורכב) גולגי. לרוב, הטנקים של מנגנון גולגי ממוקמים ליד גרעין התא.
מערכת גולג'ילוקח חלק בטרנספורמציה של חלבוני תאים ומסנתז ליזוזומים- אברוני העיכול של התא.
ליזוזומיםהם אנזימי עיכול, "נארוזים" לתוך שלפוחיות ממברנות, ניצנים ומתפשטים דרך הציטופלזמה.
במתחם הגולגי צוברים גם חומרים שהתא מסנתז לצרכי האורגניזם כולו ואשר מופרשים מהתא החוצה.

מיטוכונדריה- אברוני אנרגיה של תאים. הם ממירים חומרים מזינים לאנרגיה (ATP), משתתפים בנשימה התאית.

המיטוכונדריה מכוסה בשתי ממברנות: הקרום החיצוני חלק, ולפנימי יש קפלים ובליטות רבות - cristae.

קרום פלזמה

כדי שתא יהיה מערכת אחת, יש צורך שכל חלקיו (ציטופלזמה, גרעין, אברונים) יוחזקו יחדיו. בשביל זה, בתהליך האבולוציה, קרום פלזמה, אשר, המקיף כל תא, מפריד אותו מהסביבה החיצונית. הממברנה החיצונית מגינה על התוכן הפנימי של התא - הציטופלזמה והגרעין - מפני נזקים, שומרת על צורה קבועה של התא, מספקת תקשורת בין תאים, מעבירה באופן סלקטיבי את החומרים הדרושים לתא ומוציאה תוצרים מטבוליים מהתא.

מבנה הממברנה זהה בכל התאים. הבסיס של הממברנה הוא שכבה כפולה של מולקולות שומנים, שבה נמצאות מולקולות חלבון רבות. חלק מהחלבונים ממוקמים על פני שכבת השומנים, אחרים חודרים לשתי שכבות השומנים דרך ודרכן.

חלבונים מיוחדים יוצרים את התעלות הדקות ביותר שדרכן יכולים לעבור אשלגן, נתרן, יוני סידן ועוד כמה יונים בקוטר קטן לתוך התא או לצאת ממנו. עם זאת, חלקיקים גדולים יותר (מולקולות של חומרים מזינים - חלבונים, פחמימות, שומנים) אינם יכולים לעבור דרך תעלות הממברנה ולהיכנס לתא בעזרת פגוציטוזיסאוֹ פינוציטוזה:

• במקום בו חלקיק המזון נוגע בקרום החיצוני של התא, נוצרת פלישה, והחלקיק נכנס לתא, מוקף בקרום. תהליך זה נקרא פגוציטוזיס (תאי צמחים על גבי קרום התא החיצוני מכוסים בשכבה צפופה של סיבים (קרום התא) ואינם יכולים ללכוד חומרים על ידי פגוציטוזה).
• פינוציטוזיסשונה מפגוציטוזיס רק בכך שבמקרה זה, פלישה של הממברנה החיצונית לוכדת לא חלקיקים מוצקים, אלא טיפות נוזליות עם חומרים מומסים בה. זהו אחד המנגנונים העיקריים לחדירת חומרים לתא.

1. יסודות תורת התא

2. תכנית כללית של מבנה תא פרוקריוטי

3. תכנית כללית של מבנה תא איקריוטי

1. יסודות תורת התא

התא התגלה ותואר לראשונה על ידי ר' הוק (1665). במאה ה 19 בעבודותיו של ט' שוואן, מ' שליידן, הונחו היסודות תורת התאמבנים של אורגניזמים. ניתן לבטא את תורת התא המודרנית במונחים הבאים: כל האורגניזמים מורכבים מתאי; התא הוא היחידה המבנית, הגנטית והתפקודית הבסיסית של החיים. ההתפתחות של כל האורגניזמים מתחילה בתא בודד, ולכן היא יחידת ההתפתחות היסודית של כל האורגניזמים. באורגניזמים רב-תאיים, תאים מתמחים לבצע פונקציות ספציפיות.

בהתאם לארגון המבני, נבדלות צורות החיים הבאות: פרה-תאית (נגיפים) ותאית. תאים פרו-ואוקריוטיים נבדלים בין צורות תאיות המבוססות על המוזרויות של ארגון החומר התורשתי הסלולרי.

וירוסים- אלו אורגניזמים בעלי גדלים קטנים מאוד (מ-20 עד 3000 ננומטר). הפעילות החיונית שלהם יכולה להתבצע רק בתוך התאים של האורגניזם המארח. גוף הנגיף נוצר על ידי חומצת גרעין (DNA או RNA), המוכלת במעטפת חלבון - קפסיד, לפעמים הקפסיד מכוסה בקרום.

2. תכנית כללית של מבנה תא פרוקריוטי

מרכיבים עיקריים של תא פרוקריוטי: קרום, ציטופלזמה. הממברנה מורכבת ממבני הפלזמה ומשטחי השטח (דופן התא, קפסולה, קרום רירי, דגלים, וילי).

פלזמהלמהבעל עובי של 7.5 ננומטר והוא נוצר מהחלק החיצוני על ידי שכבה של מולקולות חלבון, שמתחתיה יש שתי שכבות של מולקולות פוספוליפידים, ואז ממוקמת שכבה חדשה של מולקולות חלבון. לפלסמהלמה יש תעלות מרופדות במולקולות חלבון; דרך תעלות אלו מועברים חומרים שונים אל תוך התא ומחוצה לו.

מרכיב עיקרי דופן תא- murein. ניתן לבנות בתוכו פוליסכרידים, חלבונים (תכונות אנטיגניות), שומנים. הוא נותן לתא צורה, מונע את הנפיחות והקרע האוסמוטי שלו. מים, יונים, מולקולות קטנות חודרות בקלות דרך הנקבוביות.

הציטופלזמה של תא פרוקריוטימבצע את תפקיד הסביבה הפנימית של התא, הוא מכיל ריבוזומים, מזוזומים, תכלילים ומולקולת DNA.

ריבוזומים- אברונים בצורת שעועית, המורכבים מחלבון ו-RNA, קטנים יותר (70S-ריבוזומים) מאשר באיקריוטים. הפונקציה היא סינתזת חלבון.

מזוזומים- מערכת של ממברנות תוך תאיות היוצרות אינוואגינציות מקופלות, מכילות אנזימים של שרשרת הנשימה (סינתזה של ATP).

תכלילים: ליפידים, גליקוגן, פוליפוספטים, חלבונים, חומרי הזנה רזרבה

מולקולת DNA.מולקולת דנ"א דנ"א מעובה אחת הפלואידית עגולה דו-גדילית. מספק אחסון, העברה של מידע גנטי וויסות פעילות התא.

3. תכנית כללית של מבנה תא איקריוטי

תא אוקריוטי טיפוסי מורכב משלושה מרכיבים - ממברנה, ציטופלזמה וגרעין. בָּסִיס דופן תאהוא פלזמהלמה (קרום התא) ומבנה פני השטח של פחמימות-חלבון.

1. פלזמהאוקריוטים שונים מפרוקריוטים בתכולת החלבון הנמוכה שלהם.

2. מבנה פני השטח של פחמימה-חלבון.לתאי בעלי חיים יש שכבת חלבון קטנה (glycocalyx). בצמחים, מבנה הפנים של התא הוא דופן תאהוא מורכב מתאית (סיבים).

תפקידי קרום התא: שומר על צורת התא ומעניק חוזק מכני, מגן על התא, מזהה אותות מולקולריים, מווסת את חילוף החומרים בין התא לסביבה ומבצע אינטראקציה בין-תאית.

ציטופלזמהמורכב מהיאלופלזמה (החומר העיקרי של הציטופלזמה), אברונים ותכלילים. ההיאלופלזמה מכילה 3 סוגים של אברונים:

שני ממברנה (מיטוכונדריה, פלסטידים);

ממברנה בודדת (רשתית אנדופלזמית (EPS), מנגנון Golgi, וואקוולים, ליזוזומים);

לא ממברנה (מרכז תאים, מיקרוטובולים, מיקרופילמנטים, ריבוזומים, תכלילים).

1. היאלופלזמההיא תמיסה קולואידית של תרכובות אורגניות ואי-אורגניות. ההיאלופלזמה מסוגלת לנוע בתוך התא - ציקלוס. הפונקציות העיקריות של ההיאלופלזמה: סביבה למציאת אברונים ותכלילים, סביבה לזרימה של תהליכים ביוכימיים ופיזיולוגיים, מאחדת את כל מבני התא למכלול אחד.

2. מיטוכונדריה("תחנות אנרגיה של תאים"). הממברנה החיצונית חלקה, הפנימית בעלת קפלים - cristae. בין הממברנה החיצונית והפנימית נמצא מַטרִיצָה. המטריצה ​​של המיטוכונדריה מכילה מולקולות DNA, ריבוזומים קטנים וחומרים שונים.

3. פלסטידיםמאפיין תאי צמחים. ישנם שלושה סוגים של פלסטידים : כלורופלסטים, כרומופלסטים וליקופלסטים.

אני. כלורופלסטים- פלסטידים ירוקים שבהם מתרחשת פוטוסינתזה. לכלורופלסט קרום כפול. גוף הכלורופלסט מורכב מסטרומה חסרת צבע של חלבון-ליפידים, שחודרת על ידי מערכת של שקיות שטוחות (תילקואידים) הנוצרות על ידי הממברנה הפנימית.תילקואידים יוצרים גרנה. הסטרומה מכילה ריבוזומים, גרגרי עמילן, מולקולות DNA.

II. כרומופלסטיםלתת צבע לחלקים שונים של הצמח.

III. Leucoplastsלאחסן חומרים מזינים. לוקופלסטים יכולים ליצור כרומופלסטים וכלורופלסטים.

4. רטיקולום אנדופלזמיהיא מערכת מסועפת של צינורות, תעלות וחללים. יש EPS לא גרגירי (חלק) וגרגירי (גס). על ה-ER הלא גרגירי נמצאים האנזימים של חילוף החומרים של שומן ופחמימות (מתבצעת סינתזה של שומנים ופחמימות). הריבוזומים המבצעים ביו-סינתזה של חלבון ממוקמים על ה-ER הגרגירי. פונקציות EPS: פונקציות מכניות ועיצוב; תַחְבּוּרָה; ריכוז ובידוד.

5. מנגנון גולגימורכב משקיקי קרום שטוחים ושלפוחיות. בתאי בעלי חיים, מנגנון גולגי מבצע פונקציה מפרישה. בצמחים הוא מרכז סינתזת הפוליסכרידים.

6. Vacuolesמלא במיץ תאי צמחי. פונקציות של וואקוולים: אחסון חומרי הזנה ומים, שמירה על לחץ טורגור בתא.

7 . ליזוזומים- אברונים קטנים בעלי צורה כדורית, הנוצרים על ידי ממברנה, שבתוכה מכילים אנזימים המעבירים הידרוליזה של חלבונים, חומצות גרעין, פחמימות, שומנים.

8. מרכז תאים.תפקידו של מרכז התא הוא לשלוט בתהליך חלוקת התא.

9. מיקרוטובולים ומיקרופילמנטיםיחד הם יוצרים את השלד התאי של תאי בעלי חיים.

10. ריבוזומיםהאאוקריוטים גדולים יותר (80S).

11. הכללות- חומרי מילואים, והפרשות - רק בתאי צמחים.

גַרעִיןהוא החלק החשוב ביותר בתא האוקריוטי. הוא מורכב מהממברנה הגרעינית, קריופלזמה, נוקלאולי, כרומטין.

1. מעטפת גרעיניתדומה במבנה לממברנת התא, מכיל נקבוביות. הממברנה הגרעינית מגינה על המנגנון הגנטי מפני השפעות של חומרים ציטופלזמיים. שולט בהובלת חומרים.

2. קריופלזמההיא תמיסה קולואידית המכילה חלבונים, פחמימות, מלחים, חומרים אורגניים ואנאורגניים אחרים. הקריופלזמה מכילה את כל חומצות הגרעין: כמעט את כל אספקת ה-DNA, ה-Information, Transport ו-Ribosomal RNA.

3. גרעין -היווצרות כדורית, מכילה חלבונים שונים, נוקלאופרוטאין, ליפופרוטאינים, פוספופרוטאינים. תפקידו של הגרעין הוא סינתזה של עוברי ריבוזום.

4. כרומטין (כרומוזומים).במצב נייח (זמן בין חלוקות), ה-DNA מפוזר באופן שווה בקאריופלזמה בצורה של כרומטין. במהלך החלוקה, הכרומטין הופך לכרומוזומים.

פונקציות של הגרעין: מידע על המאפיינים התורשתיים של האורגניזם מרוכז בגרעין (פונקציה אינפורמטיבית); כרומוזומים מעבירים את המאפיינים של אורגניזם מהורים לצאצאים (פונקציית תורשה); הגרעין מתאם ומווסת את התהליכים בתא (פונקציית ויסות).

תא הוא מערכת חיה אחת המורכבת משני חלקים מחוברים בל יינתק - הציטופלזמה והגרעין (טבלת צבעים XII).

ציטופלזמה- זוהי סביבה פנימית חצי נוזלית בה נמצאים הגרעין וכל אברוני התא. יש לו מבנה עדין, שחודרים אליו חוטים דקים רבים. הוא מכיל מים, מלחים מומסים וחומרים אורגניים. תפקידה העיקרי של הציטופלזמה הוא לאחד ולהבטיח את האינטראקציה של הגרעין וכל אברוני התא.

קרום חיצונימקיף את התא בסרט דק המורכב משתי שכבות חלבון, ביניהן יש שכבה שומנית. הוא מחלחל במספר רב של נקבוביות קטנות שדרכן מחליפים יונים ומולקולות בין התא לסביבה. עובי הממברנה הוא 7.5-10 ננומטר, קוטר הנקבוביות הוא 0.8-1 ננומטר. בצמחים נוצרת מעליו מעטפת סיבים. התפקידים העיקריים של הממברנה החיצונית הם להגביל את הסביבה הפנימית של התא, להגן עליה מפני נזקים, לווסת זרימת יונים ומולקולות, להסיר תוצרים מטבוליים וחומרים מסונתזים (סודות), לחבר תאים ורקמות (עקב גדילים וקפלים ). הממברנה החיצונית מבטיחה חדירת חלקיקים גדולים לתא על ידי פגוציטוזיס (ראה סעיפים ב"זואולוגיה" - "פרוטוזואה", ב"אנטומיה" - "דם"). באופן דומה, התא סופג טיפות נוזלים - פינוציטוזיס (מיוונית "פינו" - אני שותה).

רשת אנדופלזמית(EPS) היא מערכת מורכבת של תעלות וחללים המורכבת ממברנות, החודרות לכל הציטופלזמה. EPS הוא משני סוגים - גרגירי (גס) וחלק. על ממברנות הרשת הגרעינית יש הרבה גופים זעירים - ריבוזומים; הם לא קיימים ברשת חלקה. תפקידו העיקרי של EPS הוא השתתפות בסינתזה, הצטברות והובלה של החומרים האורגניים העיקריים המיוצרים על ידי התא. חלבון מסונתז ב-ER גרגירי, בעוד שפחמימות ושומנים מסונתזים ב-ER חלק.

ריבוזומים- גופים קטנים, בקוטר 15-20 ננומטר, המורכבים משני חלקיקים. יש מאות אלפים מהם בכל תא. רוב הריבוזומים ממוקמים על הממברנות של ה-ER הגרגירי, וחלקם ממוקמים בציטופלזמה. הם מורכבים מחלבונים ו-rRNA. תפקידם העיקרי של הריבוזומים הוא סינתזת חלבון.

מיטוכונדריה- אלו גופים קטנים, בגודל 0.2-0.7 מיקרון. מספרם בתא מגיע לכמה אלפים. לעתים קרובות הם משנים צורה, גודל ומיקום בציטופלזמה, עוברים לחלק הפעיל ביותר שלהם. הכיסוי החיצוני של המיטוכונדריה מורכב משני ממברנות תלת-שכבתיות. הממברנה החיצונית חלקה, הפנימית יוצרת צמחים רבים שעליהם נמצאים אנזימי נשימה. החלל הפנימי של המיטוכונדריה מלא בנוזל, המאכלס ריבוזומים, DNA ו-RNA. מיטוכונדריה חדשות נוצרות כאשר ישנים מתחלקים. התפקיד העיקרי של המיטוכונדריה הוא סינתזה של ATP. הם מסנתזים כמות קטנה של חלבונים, DNA ו-RNA.

פלסטידיםייחודי לתאי צמחים. ישנם שלושה סוגים של פלסטידים - כלורופלסטים, כרומופלסטים וליקופלסטים. הם מסוגלים לעבור הדדי זה לתוך זה. פלסטידים מתרבים על ידי חלוקה.

כלורופלסטים(60) ירוקים, בצורת אליפסה. הגודל שלהם הוא 4-6 מיקרון. מפני השטח, כל כלורופלסט תחום בשני ממברנות תלת-שכבתיות - חיצוניות ופנימיות. בתוכו הוא מלא בנוזל, שבו יש כמה עשרות מבנים גליליים מיוחדים המחוברים ביניהם - גראן, כמו גם ריבוזומים, DNA ו-RNA. כל גרנה מורכבת מכמה עשרות שקי ממברנה שטוחים המונחים זה על זה. בחתך הרוחבי, יש לו צורה מעוגלת, הקוטר שלו הוא 1 מיקרומטר. כל הכלורופיל מרוכז בדגנים, ותהליך הפוטוסינתזה מתרחש בהם. הפחמימות המתקבלות מצטברות תחילה בכלורופלסט, ואז נכנסות לציטופלזמה, וממנה לחלקים אחרים של הצמח.

כרומופלסטיםלקבוע את הצבע האדום, הכתום והצהוב של פרחים, פירות ועלי הסתיו. יש להם צורה של גבישים polyhedral הממוקמים בציטופלזמה של התא.

Leucoplastsחֲסַר צֶבַע. הם נמצאים בחלקים לא צבועים של צמחים (גבעולים, פקעות, שורשים), יש להם צורה עגולה או בצורת מוט (בגודל 5-6 מיקרון). הם מאחסנים עתודות.

מרכז סלולרנמצא בתאי בעלי חיים ובתאי צמחים נמוכים יותר. הוא מורכב משני גלילים קטנים - צנטרולים (בקוטר של כמיקרון אחד) הממוקמים בניצב אחד לשני. הקירות שלהם מורכבים מצינורות קצרים, החלל מלא בחומר חצי נוזלי. תפקידם העיקרי הוא יצירת ציר החלוקה ופיזור אחיד של כרומוזומים בין תאי הבת.

מתחם גולגינקרא על שם המדען האיטלקי שגילה אותו לראשונה בתאי עצב. יש לו צורה מגוונת והוא מורכב מחללים מוגבלים על ידי ממברנות, צינורות הנמשכים מהם ובועות הממוקמות בקצותיהם. הפונקציה העיקרית היא הצטברות והפרשה של חומרים אורגניים המסונתזים ברטיקולום האנדופלזמי, היווצרות ליזוזומים.

ליזוזומים- גופים קטנים מעוגלים בקוטר של כ-1 מיקרון. מפני השטח, הליזוזום מוגבל על ידי ממברנה תלת-שכבתית, בתוכו יש קומפלקס של אנזימים שיכולים לפרק פחמימות, שומנים וחלבונים. ישנם כמה עשרות ליזוזומים בתא. ליזוזומים חדשים נוצרים במתחם גולגי. תפקידם העיקרי הוא לעכל מזון שנכנס לתא על ידי phagocytosis ולהסיר אברונים מתים.

אברונים של תנועה- flagella ו cilia - הם תולדות תאים ובעלות מבנה זהה בבעלי חיים ובצמחים (מקורם המשותף). התנועה של בעלי חיים רב-תאיים מסופקת על ידי התכווצויות שרירים. היחידה המבנית העיקרית של תא שריר היא מיופיברילים - חוטים דקים באורך של יותר מ-1 ס"מ, קוטר 1 מיקרון, המסודרים בצרורות לאורך סיב השריר.

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

הפחמימות מתרכזות בגרגרי עמילן (בצמחים) ובגליקוגן (בבעלי חיים). ישנם רבים מהם בתאי כבד, פקעות תפוחי אדמה ואיברים אחרים. שומנים מצטברים בצורה של טיפות בזרעי צמחים, רקמות תת עוריות, רקמות חיבור וכו'. חלבונים מופקדים בצורה של דגנים בביצי בעלי חיים, זרעי צמחים ואיברים אחרים.

גַרעִיןאחד האברונים החשובים בתא. הוא מופרד מהציטופלזמה על ידי מעטפת גרעינית, המורכבת משתי ממברנות תלת-שכבתיות, שביניהם יש רצועה צרה של חומר חצי נוזלי. דרך הנקבוביות של המעטפת הגרעינית מתרחשת חילופי החומרים בין הגרעין לציטופלזמה. חלל הגרעין מלא במיץ גרעיני. הוא מכיל את הגרעין (אחד או יותר), כרומוזומים, DNA, RNA, חלבונים ופחמימות. הגרעין הוא גוף מעוגל שגודלו נע בין 1 ל-10 מיקרון או יותר; זה מסנתז RNA. כרומוזומים נראים רק בתאים מתחלקים. בגרעין הבין-פאזי (הלא מתחלק), הם נמצאים בצורה של חוטים ארוכים ודקים של כרומטין (חיבורי DNA לחלבון). הם מכילים מידע תורשתי. המספר והצורה של הכרומוזומים בכל מין של בעלי חיים וצמחים מוגדרים בקפדנות. תאים סומטיים המרכיבים את כל האיברים והרקמות מכילים קבוצה דיפלואידית (כפולה) של כרומוזומים (2 n); תאי נבט (גמטות) - סט הפלואידי (יחיד) של כרומוזומים (n). קבוצת הכרומוזומים הדיפלואידית בגרעין של תא סומטי נוצרת מזוגיות (זהה), כרומוזומים הומולוגיים. כרומוזומים של זוגות שונים (לא הומולוגי)שונים זה מזה בצורה, מיקום צנטרומריםו מתיחות משניות.

פרוקריוטים- אלו אורגניזמים בעלי תאים קטנים, מסודרים באופן פרימיטיבי, ללא גרעין מוגדר בבירור. אלה כוללים אצות כחולות ירוקות, חיידקים, פאגים ווירוסים. וירוסים הם מולקולות DNA או RNA המכוסות במעטפת חלבון. הם כל כך קטנים שאפשר לראות אותם רק במיקרוסקופ אלקטרוני. חסר להם ציטופלזמה, מיטוכונדריה וריבוזומים, ולכן הם אינם מסוגלים לסנתז את החלבון והאנרגיה הדרושים לחייהם. ברגע שהם נמצאים בתא חי ומשתמשים בחומר האורגני והאנרגיה של אנשים אחרים, הם מתפתחים כרגיל.

איקריוטים- אורגניזמים עם תאים טיפוסיים גדולים יותר המכילים את כל האברונים העיקריים: גרעין, רטיקולום אנדופלזמי, מיטוכונדריה, ריבוזומים, קומפלקס גולגי, ליזוזומים ואחרים. אוקריוטים כוללים את כל שאר הצמחים והחיות. לתאים שלהם יש סוג דומה של מבנה, מה שמוכיח בצורה משכנעת את אחדות מוצאם.