פרק 4. תא מורכב בוטנאי הוא מישהו שיודע לתת את אותם שמות לאותם צמחים ושמות שונים לצמחים שונים, ובצורה כזו שכולם יכולים להבין את זה", כתב הטקסונום השוודי הגדול קרל לינאוס ( בעצמו בוטנאי). הגדרה זו עשויה להפתיע

פרק 2. נושאי התא ההיסטוריה של חקר התא. תורת התא ההרכב הכימי של התא מבנה התאים האוקריוטיים והפרוקריוטיים יישום מידע תורשתי בתא וירוסים עולם מדהים ומסתורי מקיף אותנו, תושבי כדור הארץ,

התאים הפרוקריוטים הראשונים באבולוציה הופיעו לפני כ-3-3.5 מיליארד שנים. שמם בא מיוונית. pro-do, karion-kernel כי אין להם גרעין רשמי. החומר הגנטי שלהם בצורת מולקולת DNA בצורת טבעת יחידה אינו מוקף במעטפת ממברנה, נמצא ישירות בציטופלזמה ונקרא גנפור(או נוקלואיד).

בציטופלזמה של אורגנואידים, יש רק ריבוזומים קטנים (70 S במקום 80 S- באיקריוטים).

בנוסף, חיידקים יכולים להכיל DNA בצורה של פלסמידים זעירים הדומים ל-DNA חוץ-גרעיני אוקריוטי. פלסמידים הם נשאים של תורשה ציטופלזמית וקובעים כמה מהתכונות הספציפיות של חיידקים.

איור.10.המבנה של תא פרוקריוטי.

על גבי הציטופלזמה בפרוקריוטים נמצאת קרום התא, המורכב מממברנת הפלזמה ודופן התא. לממברנת הפלזמה בפרוקריוטים יש בליטות מקופלות לתוך הציטופלזמה של המזוזום, שעל פני השטח שלה יש אנזימים נשימתיים, ו-ATP מסונתז. תצורות ממברנות דומות מעורבות גם בקיבוע חנקן.

בתאים פרוקריוטים המסוגלים לפוטוסינתזה (אצות כחולות-ירקות, חיידקים ירוקים וסגולים), ישנן פלישות ממברנות גדולות - תילקואידים המכילים פיגמנטים (כולל בקטריוכלורופיל). כל האנזימים המספקים תהליכים חיוניים מפוזרים בציטופלזמה בצורה מפוזרת או מקובעים על הממברנה. בפרוקריוטים רבים מופקדים חומרי אגירה בתוך הציטופלזמה: שומנים, פוליסכרידים וכו'.

מחוץ לממברנת הפלזמה, לפרוקריוטים היווצרות חזקה מבחינה מכנית - דופן התא, הבנויה ברוב המקרים ממוראין.

דופן התא שומר על צורת התאים, מבטיח את קשיחותם ותכונותיהם האנטיגניות. הוא משמש כהגנה נוספת לתאים, ובמקרים מסוימים, ליצירת מושבות תאים. דופן התא של חיידקים מסוימים מוקפת בשכבת ריר עבה של פוליסכרידים ופוליפפטידים.

חיידקים מתרבים באופן א-מיני על ידי חלוקה לשניים. לאחר שכפול כרומוזום הטבעת והתארכות התא נוצר מחיצה רוחבית. ואז תאי הבת מתפצלים.

לעיתים קדם לרבייה תהליך מיני בצורה של הופעת שילובים חדשים של גנים בכרומוזום. קיימות שלוש שיטות ליצירת רקומביננטים: טרנספורמציה, צימוד, התמרה.

בְּ טרנספורמציהמתא התורם יוצא שבר קטן של DNA, אשר נספג באופן פעיל בתא המקבל ונכלל ב-DNA שלו, ומחליף שבר דומה, אם כי לא בהכרח זהה, בו.

נְטִיָההוא העברת DNA בין תאים במגע זה עם זה. במקרה זה, פלסמידים עם גורם המין, או גורם F+, מעורבים בהעברת גנים.

התמרההוא העברה של קטע DNA מתא אחד למשנהו על ידי בקטריופאג'.

חיידקים רבים נוטים לנבוע כאשר יש חוסר בחומרים מזינים בסביבה או מוצרים מטבוליים מצטברים בעודף. ספורולציה מתחילה בניתוק של חלק מהציטופלזמה מתא האם. החלק המנותק מכיל כרומוזום ומוקף בקרום, ולאחר מכן בדופן תא, לרוב רב-שכבתי. יחד עם זאת, תהליכי החיים כמעט נעצרים. הנבגים היבשים שנוצרו הם יציבים מאוד ויכולים להישאר ברי קיימא במשך מאות ואלפי שנים, עמידים בתנודות טמפרטורה חדות. ברגע שהם נמצאים בתנאים נוחים, הנבגים מומרים לתא חיידקי פעיל.

בואו לקרוא את המידע.

תָא- מערכת מורכבת המורכבת משלוש תת-מערכות מבניות ופונקציונליות של מנגנון פני השטח, הציטופלזמה עם האברונים והגרעין.

פרוקריוטים(טרום-גרעיני) - תאים שאין להם, בניגוד לאאוקריוטים, גרעין תא מפורמלי ואברוני ממברנה פנימיים אחרים.

תאים פרוקריוטים כוללים תאים חיידקיים, (אצה כחולה-ירוקה).

המבנה של תאים פרוקריוטים

מוריין(פפטידוגליקאן) הוא מרכיב חיוני בדופן התא החיידקי, המבצע פונקציות תומכות ומגן. יש לו מבנה רשת ויוצר מסגרת חיצונית נוקשה של התא. מורכב מפחמימות וחלבונים. חומרים שהורגים חיידקים (ליזוזים, אנטיביוטיקה) הורסים את המוראין או משבשים את היווצרותו.

ציאנובקטריה(אצות כחולות ירוקות) - קבוצה של חיידקים גרם שליליים גדולים המסוגלים לבצע פוטוסינתזה.

ארכיאה- קבוצה של אורגניזמים חד-תאיים מיקרוסקופיים-פרוקריוטים, הנבדלים באופן חד במספר תכונות פיזיולוגיות וביוכימיות מחיידקים אמיתיים (אובקטריה). קבוצה של ארכאיבקטריות בודדה בשנת 1977. אין ביניהם פתוגנים של מחלות זיהומיות.

thylakoids- תאים הקשורים לממברנה בתוך כלורופלסטים וציאנובקטריה. התגובות תלויות האור של הפוטוסינתזה מתרחשות בתילקואידים.

קבלהבפיזיולוגיה, תפיסת הגירויים המבוצעים על ידי קולטנים וההמרה לעירור עצבי.

פוליזום(פוליריבוזום) - מבנה הציטופלזמה התאית, המורכבת ממספר ריבוזומים המחוברים על ידי מולקולות RNA מידע (מטריקס).

חיידקי פלגלה- מורכב משלושה מבני משנה:

• נימה (סיב, מדחף) - חוט חלבון חלול בעובי של 10-20 ננומטר ואורך של 3-15 מיקרון.
• וו - עבה יותר מחוט נימה (20-45 ננומטר), היווצרות חלבון.
• גוף בסיסי - תצורה הממוקמת בבסיס הדגל. בעל צורה של גליל. האורך הוא כ-0.5 מיקרומטר.

פלסמידים- גורמים נוספים של תורשה הממוקמים בתאים מחוץ לכרומוזומים ומייצגים מולקולות DNA מעגליות (סגורות) או ליניאריות.

ספרים משומשים:

1. ביולוגיה: מדריך מלא להכנה לבחינה. / ג.י. לרנר. - M.: AST: Astrel; ולדימיר; VKT, 2009

2. ביולוגיה: ספר לימוד. לתלמידי כיתה יא'. מוסדות: רמת יסוד / אד. פרופ' I.N. Ponomareva. - מהדורה שנייה, מתוקנת. - מ.: ונטנה-גרף, 2008.

3. ביולוגיה למועמדים לאוניברסיטאות. קורס אינטנסיבי / G.L. Bilich, V.A. Kryzhanovsky. - מ.: Onyx Publishing House, 2006.

4. ביולוגיה כללית: ספר לימוד. עבור 11 תאים. חינוך כללי מוסדות / V.B. Zakharov, S.G. Sonin. - מהדורה שנייה, סטריאוטיפ. - M.: Bustard, 2006.

5. ביולוגיה. ביולוגיה כללית. כיתות י'-יא': ספר לימוד. לחינוך כללי מוסדות: רמה בסיסית / D.K. Belyaev, P.M. Borodin, N.N. Vorontsov ואחרים, עורך. D.K.Belyaeva, G.M.Dymshits; רוס. acad. מדעים, רוס. acad. חינוך, הוצאת "נאורות". - מהדורה 9. - מ.: חינוך, 2010.

6. ביולוגיה: מדריך לימוד / א.ג. לבדב. מ.: AST: אסטרל. 2009.

7. ביולוגיה. קורס מלא של בית ספר תיכון: ספר לימוד לתלמידי בית ספר ומועמדים / M.A.Valovaya, N.A.Sokolova, A.A. קמנסקי. - מ': בחינה, 2002.

משאבי אינטרנט משומשים:

ויקיפדיה. פלאגלום

מבנים שרירים ושלדיים של התא

פרוקריוטים הם האורגניזמים העתיקים ביותר היוצרים ממלכה עצמאית. פרוקריוטים כוללים חיידקים, "אצות" כחולות ירוקות ועוד מספר קבוצות קטנות.

לתאים פרוקריוטיים אין, בניגוד לאאוקריוטים, גרעין תא מעוצב היטב ואברוני קרום פנימיים אחרים (למעט בורות מים שטוחים במינים פוטוסינתטיים, למשל, בציאנובקטריה). מולקולת ה-DNA הדו-גדילית הגדולה היחידה (בחלק מהמינים - ליניארי), המכילה את החלק העיקרי של החומר הגנטי של התא (מה שנקרא נוקלואיד) אינה יוצרת קומפלקס עם חלבוני היסטון (מה שנקרא כרומטין ). פרוקריוטים כוללים חיידקים, כולל ציאנובקטריה (אצות כחולות-ירקות). הם יכולים גם לכלול באופן מותנה סימביונטים תוך תאיים קבועים של תאים אוקריוטיים - מיטוכונדריה ופלסטידים.

אוקריוטים (אאוקריוטים) (מיוונית eu - טוב, לגמרי וקריון - גרעין) - אורגניזמים שבניגוד לפרוקריוטים יש להם גרעין תא נוצר, התחום מהציטופלזמה על ידי קרום גרעיני. החומר הגנטי מוקף במספר מולקולות דנ"א דו-גדיליות ליניאריות (בהתאם לסוג האורגניזמים, מספרן לגרעין יכול להשתנות בין מאתיים לכמה מאות), המחוברות מבפנים לממברנה של גרעין התא ונוצרת במרחב העצום. רוב (למעט דינופלגלטים) קומפלקס עם חלבוני היסטון, הנקרא כרומטין. לתאים אוקריוטיים מערכת של ממברנות פנימיות היוצרות, בנוסף לגרעין, מספר אברונים נוספים (רשת אנדופלזמית, מנגנון גולגי וכו'). בנוסף, לרובם המוחלט יש סימביונטים-פרוקריוטים תוך-תאיים קבועים - מיטוכונדריה, וגם לאצות וצמחים יש פלסטידים.

2. תאים אוקריוטיים. מבנה ותפקודים

אוקריוטים כוללים צמחים, בעלי חיים, פטריות.

לתאי בעלי חיים אין דופן תא. הוא מיוצג על ידי פרוטופלסט עירום. שכבת הגבול של תא חיה - הגליקוקאליקס - היא השכבה העליונה של הממברנה הציטופלזמית, "מחוזקת" על ידי מולקולות פוליסכרידים שהן חלק מהחומר הבין תאי.

למיטוכונדריה יש קריסטות מקופלות.

לתאי בעלי חיים יש מרכז תאים המורכב משני צנטריולים. זה מצביע על כך שכל תא של בעלי חיים מסוגל להתחלק.

הכללה בתא של בעלי חיים מוצגת בצורה של דגנים וטיפות (חלבונים, שומנים, גליקוגן פחמימה), תוצרים סופיים של חילוף חומרים, גבישי מלח, פיגמנטים.

בתאים של בעלי חיים, יתכנו ואקוולים מתכווצים, עיכול, הפרשה בגדלים קטנים.

אין פלסטידים בתאים, תכלילים בצורה של גרגרי עמילן, ואקוולים גדולים מלאים במיץ.

3. השוואה בין תאים פרוקריוטים ואיקריוטים

במשך זמן רב, ההבדל החשוב ביותר בין איקריוטים לפרוקריוטים היה נוכחותם של גרעין ואברוני קרום בצורת היטב. עם זאת, בשנות ה-70 וה-80 התברר שזה רק תוצאה של הבדלים עמוקים יותר בארגון שלד הציטוס. במשך זמן מה האמינו שהשלד הציטוטי אופייני רק לאאוקריוטים, אבל באמצע שנות ה-90. חלבונים הומולוגיים לחלבונים העיקריים של השלד האיקריוטי נמצאו גם בחיידקים. (טבלה 16).

זוהי נוכחות של שלד ציטוטי מסודר במיוחד המאפשר לאאוקריוטים ליצור מערכת של אברוני קרום פנימי ניידים. בנוסף, הציטושלד מאפשר אנדו- ואקסוציטוזיס (ההנחה היא שבשל אנדוציטוזיס הופיעו סימביונים תוך-תאיים, לרבות מיטוכונדריה ופלסידים, בתאים איקריוטיים). תפקיד חשוב נוסף של השלד האיקריוטי הוא להבטיח את חלוקת הגרעין (מיטוזה ומיוזה) והגוף (ציטוטומיה) של התא האיקריוטי (החלוקה של תאים פרוקריוטיים מאורגנת בצורה פשוטה יותר). הבדלים במבנה השלד הציטוניים מסבירים גם הבדלים אחרים בין פרו-אוקריוטים. למשל, הקביעות והפשטות של צורות התאים הפרוקריוטים והמגוון המשמעותי של הצורה והיכולת לשנות אותה בתאים איקריוטיים, כמו גם גודלם הגדול יחסית של האחרונים.

לפיכך, גודלם של תאים פרוקריוטיים הוא בממוצע 0.5 - 5 מיקרון, גודלם של תאים אאוקריוטיים - בממוצע בין 10 ל-50 מיקרון. בנוסף, רק בין האוקריוטים נתקלים בתאים ענקיים באמת, כמו ביצים מאסיביות של כרישים או יענים (בביצת ציפור, החלמון כולו הוא ביצה אחת ענקית), נוירונים של יונקים גדולים, שתהליכים, מחוזקים על ידי שלד הציטו, אורך יכול להגיע לעשרות סנטימטרים.

במבנה שלהם, אורגניזמים יכולים להיות חד-תאיים ורב-תאיים. הפרוקריוטים הם בעיקר חד-תאיים, למעט כמה ציאנובקטריות ואקטינומיציטים. בין האיקריוטים, לפרוטוזואה, למספר פטריות ולחלק מהאצות יש מבנה חד-תאי. כל שאר הצורות הן רב-תאיות. מאמינים שהאורגניזמים החיים הראשונים על פני כדור הארץ היו חד-תאיים.

ניתן לסווג את כל האורגניזמים החיים לאחת משתי קבוצות (פרוקריוטים או אוקריוטים) בהתאם למבנה הבסיסי של התאים שלהם. פרוקריוטים הם אורגניזמים חיים המורכבים מתאי שאין להם גרעין תא ואברוני ממברנה. אוקריוטים הם יצורים חיים המכילים גרעין ואברוני קרום.

התא הוא חלק מהותי מההגדרה המודרנית שלנו של חיים ויצורים חיים. תאים נתפסים כאבני הבניין הבסיסיות של החיים ומשמשים להגדרת מה זה אומר להיות "חי".

בואו נסתכל על הגדרה אחת של חיים: "יצורים חיים הם ארגונים כימיים המורכבים מתאי ומסוגלים להתרבות" (קיטון, 1986). הגדרה זו מבוססת על שתי תאוריות - תורת התא ותורת הביוגנזיס. הוצע לראשונה בסוף שנות ה-30 על ידי המדענים הגרמנים מתיאס יעקב שלידן ותיאודור שוואן. הם טענו שכל היצורים החיים מורכבים מתאי. התיאוריה של ביוגנזה שהציע רודולף וירצ'וב בשנת 1858 קובעת שכל התאים החיים נובעים מתאי קיימים (חיים) ואינם יכולים להתעורר באופן ספונטני מחומר שאינו חי.

מרכיבי התאים סגורים בממברנה המהווה מחסום בין העולם החיצון למרכיבים הפנימיים של התא. קרום התא הוא מחסום סלקטיבי, כלומר הוא מאפשר לעבור דרכו של כימיקלים מסוימים כדי לשמור על האיזון הדרוש לתפקוד התאים.

קרום התא מווסת את תנועת הכימיקלים מתא לתא בדרכים הבאות:

• דיפוזיה (הנטייה של מולקולות של חומר למזער את הריכוז, כלומר תנועת מולקולות מאזור עם ריכוז גבוה יותר לעבר אזור עם ריכוז נמוך יותר עד להשוואת הריכוז);
• אוסמוזה (תנועה של מולקולות ממס דרך קרום חדיר חלקית על מנת להשוות את ריכוז המומס שאינו מסוגל לנוע דרך הממברנה);
• הובלה סלקטיבית (באמצעות תעלות ממברנות ומשאבות).

פרוקריוטים הם אורגניזמים המורכבים מתאי שאין להם גרעין תא או כל אברוני ממברנה. המשמעות היא שהחומר הגנטי של ה-DNA בפרוקריוטים אינו קשור בגרעין. בנוסף, ה-DNA של פרוקריוטים פחות מובנה מזה של איקריוטים. בפרוקריוטים, ה-DNA הוא לולאה אחת. DNA אוקריוטי מאורגן לכרומוזומים. רוב הפרוקריוטים מורכבים מתא אחד בלבד (חד תאי), אך ישנם כמה שהם רב-תאיים. מדענים מחלקים פרוקריוטים לשתי קבוצות: ו.

תא פרוקריוטי טיפוסי כולל:

• קרום פלזמה (תא);
• ציטופלזמה;
• ריבוזומים;
• flagella ו-pili;
• נוקלואיד;
• פלסמידים;

איקריוטים

אוקריוטים הם יצורים חיים שתאים מכילים גרעין ואברוני ממברנה. החומר הגנטי באוקריוטים ממוקם בגרעין, וה-DNA מאורגן לכרומוזומים. אורגניזמים אוקריוטיים יכולים להיות חד-תאיים או רב-תאיים. הם אוקריוטים. כמו כן, אוקריוטים כוללים צמחים, פטריות ופרוטוזואה.

תא איקריוטי טיפוסי כולל:

• גרעין;