אורגנואידים – מרכיבים קבועים וחיוניים של תאים; אזורים מיוחדים של הציטופלזמה של התא בעלי מבנה ספציפי ומבצעים פונקציות ספציפיות בתא.ישנם אורגנואידים למטרות כלליות ומיוחדות.

אברונים למטרות כלליות נמצאים ברוב התאים (רטיקולום אנדופלזמי, מיטוכונדריה, פלסטידים, קומפלקס גולגי, ליזוזומים, וואקוולים, מרכז תאים, ריבוזומים). אברונים למטרות מיוחדות אופייניים רק לתאים מיוחדים (myofibrils, flagella, cilia, vacuoles contractile and עיכול). לאברונים (למעט ריבוזומים ומרכז התא) יש מבנה קרומי.

רטיקולום אנדופלזמי (ER) – זוהי מערכת מסועפת של חללים, צינורות ותעלות המחוברים ביניהם הנוצרים על ידי ממברנות אלמנטריות וחודרות לכל עובי התא.נפתח בשנת 1943 על ידי פורטר. ישנן תעלות רשת אנדופלזמיות רבות במיוחד בתאים עם חילוף חומרים אינטנסיבי. בממוצע, נפח ה-EPS נע בין 30% ל-50% מנפח התא הכולל. EPS הוא לאבילי. צורת חללים פנימיים וקאנה

דגים, גודלם, מיקומם בתא וכמותם משתנים במהלך החיים. התא מפותח יותר בבעלי חיים. ה-ER קשור מורפולוגית ופונקציונלית עם שכבת הגבול של הציטופלזמה, המעטפת הגרעינית, הריבוזומים, קומפלקס הגולגי וה-vacuoles, ויוצרים יחד איתם מערכת פונקציונלית ומבנית אחת לחילוף החומרים ולאנרגיה ולתנועה של חומרים בתוך התא. . מיטוכונדריה ופלסידים מצטברים ליד הרשת האנדופלזמית.

ישנם שני סוגים של EPS: מחוספס וחלק. אנזימים של מערכות סינתזת השומן והפחמימות ממוקמים על הממברנות של ה-ER החלק (אגרנולרי): סינתזה של פחמימות וכמעט כל השומנים התאיים מתרחשת כאן. ממברנות מהזן החלק של הרשת האנדופלזמית שולטות בתאי בלוטות החלב, בכבד (סינתזה של גליקוגן), ובתאים בעלי תכולה גבוהה של חומרים מזינים (זרעי צמחים). ריבוזומים ממוקמים על הממברנה של ה-EPS המחוספס (גרגירי), שבו מתרחשת ביוסינתזה של חלבון. חלק מהחלבונים שהם מסנתזים כלולים בממברנה של הרשת האנדופלזמית, השאר נכנסים לומן של תעלותיו, שם הם מומרים ומועברים לקומפלקס גולגי. יש הרבה ממברנות מחוספסות במיוחד בתאי בלוטות ובתאי עצב.

אורז. רטיקולום אנדופלזמי מחוספס וחלק.

אורז. הובלת חומרים דרך הגרעין – רשת אנדופלזמית (ER) – מערכת מורכבת גולגי.

פונקציות של הרשת האנדופלזמית:

1) סינתזה של חלבונים (EPS מחוספס), פחמימות ושומנים (EPS חלק);

2) הובלה של חומרים, הן נכנסות לתא והן מסונתזות לאחרונה;

3) חלוקה של הציטופלזמה לתאים (תאים), המבטיחה הפרדה מרחבית של מערכות אנזימים הנחוצות לכניסתן ברצף לתגובות ביוכימיות.

מיטוכונדריה – נמצאים כמעט בכל סוגי התאים של אורגניזמים חד ורב-תאיים (למעט אריתרוציטים של יונקים). מספרם בתאים שונים משתנה ותלוי ברמת הפעילות התפקודית של התא. בתא כבד של חולדה יש ​​כ-2500 מהם, ובתא הרבייה הזכרי של חלק מהרכיכות יש 20 - 22. יש יותר מהם בשריר החזה של ציפורים מעופפות מאשר בשריר החזה של ציפורים חסרות מעוף.

למיטוכונדריה יש צורה של גופים כדוריים, סגלגלים וגופים גליליים. המידות הן 0.2 - 1.0 מיקרון בקוטר ועד 5 - 7 מיקרון באורך.

אורז. מיטוכונדריה.

אורכם של צורות חוטיות מגיע ל-15-20 מיקרון. מבחוץ, המיטוכונדריה תחום על ידי קרום חיצוני חלק, הדומה בהרכבו לפלסמה. הממברנה הפנימית יוצרת צמחים רבים - cristae - ומכילה אנזימים רבים, ATP-somes (גופי פטריות), המעורבים בתהליכי הפיכת אנרגיית התזונה לאנרגיית ATP. מספר הקריסטות תלוי בתפקוד התא. יש הרבה קריסטות במיטוכונדריות השרירים, הם תופסים את כל החלל הפנימי של האברון. במיטוכונדריה של תאים עובריים, קריסטות נדירות. בצמחים, ליציאות של הממברנה הפנימית יש לרוב צורה של צינורות. חלל המיטוכונדריה מלא במטריצה ​​המכילה מים, מלחים מינרלים, חלבוני אנזימים וחומצות אמינו. למיטוכונדריה מערכת סינתזה של חלבונים אוטונומית: מולקולת DNA מעגלית, סוגים שונים של RNA וריבוזומים קטנים יותר מאלה המצויים בציטופלזמה.

המיטוכונדריה מחוברות הדוק על ידי ממברנות של הרשת האנדופלזמית, שתעלותיה נפתחות לעתים קרובות ישירות לתוך המיטוכונדריה. עם העומס הגובר על האיבר והתעצמות תהליכים סינתטיים הדורשים אנרגיה, מגעים בין ה-EPS והמיטוכונדריה הופכים רבים במיוחד. מספר המיטוכונדריה יכול לעלות במהירות על ידי ביקוע. יכולת ההתרבות של המיטוכונדריה נובעת מהימצאותה של מולקולת DNA בהם, המזכירה את הכרומוזום המעגלי של חיידקים.

פונקציות של מיטוכונדריה:

1) סינתזה של מקור אנרגיה אוניברסלי - ATP;

2) סינתזה של הורמונים סטרואידים;

3) ביוסינתזה של חלבונים ספציפיים.

פלסטידים - אברונים בעלי מבנה ממברנה, האופייני רק לתאי צמחים. מתרחשים בהם תהליכי סינתזה של פחמימות, חלבונים ושומנים. בהתבסס על תכולת הפיגמנטים שלהם, הם מחולקים לשלוש קבוצות: כלורופלסטים, כרומופלסטים ולוקופלסטים.

לכלורופלסטים יש צורה אליפטית קבועה יחסית או בצורת עדשה. גודל הקוטר הגדול ביותר הוא 4 - 10 מיקרון. המספר בתא נע בין כמה יחידות לכמה עשרות. גודלם, עוצמת הצבע, מספרם ומיקומם בתא תלויים בתנאי התאורה, במינים ובמצב הפיזיולוגי של הצמחים.

אורז. כלורופלסט, מבנה.

מדובר בגופי חלבון-שומנים, המורכבים מ-35-55% חלבון, 20-30% שומנים, 9% כלורופיל, 4-5% קרוטנואידים, 2-4% חומצות גרעין. כמות הפחמימות משתנה; התגלתה כמות מסוימת של חומרים מינרלים: כלורופיל - אסטר של חומצה די-בסיסית אורגנית - כלורופילין וכוהלים אורגניים - מתיל (CH 3 OH) ופיטול (C 20 H 39 OH). בצמחים גבוהים יותר, כלורופיל a קיים תמיד בכלורופלסטים - יש לו צבע כחול-ירוק, וכלורופיל b - צהוב-ירוק; יתרה מכך, תכולת הכלורופיל גבוהה פי כמה.

בנוסף לכלורופיל, הכלורופלסטים כוללים פיגמנטים - קרוטן C 40 H 56 וקסנטופיל C 40 H 56 O 2 ועוד כמה פיגמנטים (קרוטנואידים). בעלה ירוק, הלוויינים הצהובים של הכלורופיל מוסווים על ידי צבע ירוק בהיר יותר. אולם בסתיו, כאשר עלים נושרים, הכלורופיל נהרס ברוב הצמחים ואז מתגלה נוכחות של קרוטנואידים בעלה - העלה מצהיב.

הכלורופלסט מכוסה במעטפת כפולה, המורכבת ממברנות חיצוניות ופנימיות. לתוכן הפנימי - הסטרומה - מבנה למלרי (למלרי). בסטרומה חסרת הצבע, גרנה מובחנת - גופים בצבע ירוק, 0.3 - 1.7 מיקרומטר. הם אוסף של thylakoids - גופים סגורים בצורה של שלפוחיות שטוחות או דיסקים ממקור ממברנה. כלורופיל בצורת שכבה מונומולקולרית ממוקם בין שכבות החלבון והשומנים בקשר הדוק איתן. הסידור המרחבי של מולקולות הפיגמנט במבני הממברנה של הכלורופלסטים מתאים מאוד ויוצר תנאים אופטימליים לספיגה, העברה ושימוש יעילים ביותר של אנרגיית קרינה. ליפידים יוצרים את השכבות הדיאלקטריות החסרות במים של ממברנות הכלורופלסט הנחוצות לתפקוד שרשרת הובלת האלקטרונים. תפקידם של חוליות בשרשרת העברת האלקטרונים מתבצע ע"י חלבונים (ציטוכרומים, פלסטוקינונים, פרדוקסין, פלסטוציאנין) ואלמנטים כימיים בודדים - ברזל, מנגן ועוד. מספר הגרגרים בכלורופלסט הוא בין 20 ל-200. בין הדגנים, מחברים אותם אחד עם השני, lamellae stromal ממוקמים. ללמלות גרגיריות ולמלות סטרומליות יש מבנה קרום.

המבנה הפנימי של הכלורופלסט מאפשר הפרדה מרחבית של תגובות רבות ומגוונות המהוות יחד את תוכן הפוטוסינתזה.

כלורופלסטים, כמו המיטוכונדריה, מכילים RNA ו-DNA ספציפיים, כמו גם ריבוזומים קטנים יותר וכל הארסנל המולקולרי הדרוש לביוסינתזה של חלבונים. לאברונים אלה יש כמות מספקת של mRNA כדי להבטיח פעילות מרבית של מערכת סינתזת החלבונים. במקביל, הם גם מכילים מספיק DNA כדי לקודד חלבונים מסוימים. הם מתרבים על ידי חלוקה, על ידי התכווצות פשוטה.

נקבע כי כלורופלסטים יכולים לשנות את צורתם, גודלם ומיקומם בתא, כלומר, הם מסוגלים לנוע באופן עצמאי (מונית כלורופלסט). נמצאו בהם שני סוגים של חלבונים מתכווצים, שבגללם, כמובן, מתרחשת התנועה הפעילה של האברונים הללו בציטופלזמה.

כרומופלסטים מופצים באופן נרחב באיברי היצירה של הצמחים. הם צובעים את עלי הכותרת של פרחים (חמאה, דליה, חמניות) ופירות (עגבניות, גרגרי יער, ורדים) צהוב, כתום ואדום. באיברים וגטטיביים, כרומופלסטים שכיחים הרבה פחות.

צבעם של הכרומופלסטים נובע מנוכחותם של קרוטנואידים - קרוטן, קסנטופיל וליקופן, הנמצאים במצבים שונים בפלסידים: בצורת גבישים, תמיסה ליפואידית או בשילוב עם חלבונים.

לכרומופלסטים, בהשוואה לכלורופלסטים, מבנה פשוט יותר – חסר להם מבנה למלרי. גם ההרכב הכימי שונה: פיגמנטים – 20-50%, שומנים עד 50%, חלבונים – כ-20%, RNA – 2-3%. זה מצביע על פחות פעילות פיזיולוגית של כלורופלסטים.

לוקופלסטים אינם מכילים פיגמנטים והם חסרי צבע. הפלסטידים הקטנים ביותר הללו הם עגולים, ביציים או בצורת מוט. בתא הם מקובצים לרוב סביב הגרעין.

המבנה הפנימי אפילו פחות מובחן בהשוואה לכלורופלסטים. הם מבצעים סינתזה של עמילן, שומנים וחלבונים. בהתאם לכך, נבדלים שלושה סוגים של לוקופלסטים - עמילופלסטים (עמילן), אולאופלסטים (שמנים צמחיים) ופרוטאופלסטים (חלבונים).

Leucoplasts נובעים מפרופלסטידים, אשר הם דומים בצורתם ובמבנהם, שונים רק בגודלם.

כל הפלסטידים קשורים זה לזה גנטית. הם נוצרים מפרופלסטידים - תצורות ציטופלזמיות זעירות חסרות צבע הדומות במראה למיטוכונדריה. פרופלסטידים נמצאים בנבגים, ביצים ותאי נקודת גדילה עובריים. כלורופלסטים (באור) ולוקופלסטים (בחושך) נוצרים ישירות מפרופלסטידים, ומהם מתפתחים כרומופלסטים שהם התוצר הסופי בהתפתחות הפלסטידים בתא.

מתחם גולגי - התגלה לראשונה בשנת 1898 על ידי המדען האיטלקי גולגי בתאי בעלי חיים. זוהי מערכת של חללים פנימיים, בורות מים (5-20), הממוקמים קרוב ומקביל זה לזה, ואקואולים גדולים וקטנים. לכל התצורות הללו יש מבנה ממברנה והן חלקים מיוחדים של הרשת האנדופלזמית. בתאי בעלי חיים, קומפלקס גולגי מפותח יותר מאשר בתאי צמחים; באחרונים זה נקרא דיקטיוזומים.

אורז. מבנה מתחם גולגי.

חלבונים ושומנים הנכנסים לקומפלקס הלמלרי עוברים טרנספורמציות שונות, מצטברים, ממיינים, נארזים לתוך שלפוחיות הפרשה ומועברים ליעדם: למבנים שונים בתוך התא או מחוץ לתא. הממברנות של קומפלקס גולגי גם מסנתזות פוליסכרידים ויוצרות ליזוזומים. בתאי בלוטת החלב, קומפלקס גולגי מעורב ביצירת חלב, ובתאי כבד - מרה.

פונקציות של מתחם גולגי:

1) ריכוז, התייבשות ודחיסה של חלבונים, שומנים, פוליסכרידים וחומרים המסונתזים בתא ומתקבלים מבחוץ;

2) הרכבה של קומפלקסים מורכבים של חומרים אורגניים והכנתם להוצאה מהתא (צלולוזה והמיצלולוז בצמחים, גליקופרוטאין וגליקוליפידים בבעלי חיים);

3) סינתזה של פוליסכרידים;

4) היווצרות ליזוזומים ראשוניים.

ליזוזומים - גופים סגלגלים קטנים בקוטר של 0.2-2.0 מיקרון. את המיקום המרכזי תופס ואקואול המכיל 40 (לפי מקורות שונים 30-60) אנזימים הידרוליטים המסוגלים לפרק חלבונים, חומצות גרעין, פוליסכרידים, שומנים וחומרים נוספים בסביבה חומצית (pH 4.5-5).

סביב חלל זה יש סטרומה, מכוסה מבחוץ בקרום אלמנטרי. פירוק חומרים בעזרת אנזימים נקרא ליסיס, ולכן האברון נקרא ליזוזום. היווצרות ליזוזומים מתרחשת במתחם גולגי. ליזוזומים ראשוניים ניגשים ישירות אל הוואקוולים הפינוציטוטיים או הפאגוציטוטים (אנדוזומים) ושופכים את תוכנם לחללם, ויוצרים ליזוזומים משניים (פגוזומים), שבתוכם מתרחש עיכול החומרים. תוצרי התמוגה נכנסים לציטופלזמה דרך ממברנת הליזוזום ונכללים בחילוף חומרים נוסף. ליזוזומים משניים עם שאריות של חומרים לא מעוכלים נקראים גופים שיוריים. דוגמה לליזוזומים משניים הם ואקוולות העיכול של פרוטוזואה.

פונקציות של ליזוזומים:

1) עיכול תוך תאי של מקרומולקולות מזון ורכיבים זרים הנכנסים לתא במהלך האצטרובל והפגוציטוזיס, מספקים לתא חומרי גלם נוספים לתהליכי ביוכימיים ואנרגיה;

2) במהלך צום, ליזוזומים מעכלים כמה אברונים ומחדשים את אספקת החומרים המזינים למשך זמן מה;

3) הרס של איברים זמניים של עוברים וזחלים (זנב וזימים בצפרדע) במהלך התפתחות שלאחר העובר;

אורז. היווצרות ליזוזומים

ואקוולים – חללים בציטופלזמה של תאי צמחים ופרוטיסטים מלאים בנוזל.יש להם צורה של שלפוחיות, צינוריות דקות ואחרות. Vacuoles נוצרים מהרחבות של הרשת האנדופלזמית ושלפוחיות של קומפלקס Golgi כחללים הדקים ביותר, ואז ככל שהתא גדל והצטברות תוצרים מטבוליים, נפחם גדל ומספרם יורד. לתא מפותח שנוצר בדרך כלל יש ואקואול אחד גדול התופס מיקום מרכזי.

הוואקווולים של תאים צמחיים מלאים במוהל תאים, שהוא תמיסה מימית של אורגנית (מאלית, אוקסלית, חומצות לימון, סוכרים, אינולין, חומצות אמינו, חלבונים, טאנינים, אלקלואידים, גלוקוזידים) ומינרלים (חנקות, כלורידים, פוספטים) חומרים.

אצל פרוטיסטים, נמצאים תנועות עיכול ואקואולות מתכווצות.

פונקציות של vacuoles:

1) אחסון של חומרי מזון וכלי קיבול להפרשות (בצמחים);

2) לקבוע ולשמר לחץ אוסמוטי בתאים;

3) לספק עיכול תוך תאי בפרוטיסטים.

אורז. מרכז סלולרי.

מרכז תאים ממוקם בדרך כלל ליד הגרעין ומורכב משני צנטריולים הממוקמים בניצב אחד לשני ומוקפים בכדור הקרינה. כל צנטרול הוא גוף גלילי חלול באורך 0.3-0.5 מיקרומטר ואורכו 0.15 מיקרומטר, שדופן נוצר על ידי 9 שלישיות של מיקרו-צינוריות. אם הצנטריול שוכן בבסיס של cilium או flagellum, אז זה נקרא גוף בסיסי.

לפני החלוקה, הצנטריולים מתפצלים לקטבים מנוגדים וליד כל אחד מהם מופיע צנטריול בת. מצנטריולים הממוקמים בקטבים שונים של התא, נוצרות מיקרוטובוליות שצומחות זו לקראת זו. הם יוצרים את הציר המיטוטי, המקדם את ההפצה האחידה של החומר הגנטי בין תאי הבת, ומהווים את מרכז הארגון הציטושלדי. חלק מחוטי הציר מחוברים לכרומוזומים. בתאים של צמחים גבוהים יותר, למרכז התא אין צנטריולים.

Centrioles הם אברונים המשכפלים את עצמם של הציטופלזמה. הם נוצרים כתוצאה משכפול של הקיימים. זה מתרחש כאשר הצנטריולים נפרדים. הצנטרול הבוסרי מכיל 9 מיקרוטובולים בודדים; ככל הנראה, כל מיקרוטובולה היא תבנית להרכבת שלישיות האופייניות לצנטריול בוגר.

הצנטרוזום אופייני לתאי בעלי חיים, כמה פטריות, אצות, טחבים ושרכים.

פונקציות של מרכז התא:

1) היווצרות קטבי חלוקה ויצירת מיקרוטובולים בציר.

ריבוזומים - אברונים כדוריים קטנים, מ-15 עד 35 ננומטר. הם מורכבים משתי יחידות משנה, גדולה (60S) וקטנה (40S). מכילים כ-60% חלבון ו-40% RNA ריבוזומלי. מולקולות rRNA יוצרות את המסגרת המבנית שלו. רוב החלבונים קשורים ספציפית לאזורים מסוימים של rRNA. חלק מהחלבונים נכללים בריבוזומים רק במהלך הביוסינתזה של חלבון. תת-יחידות ריבוזומליות נוצרות בנוקלאולי. ודרך נקבוביות במעטפת הגרעינית הם נכנסים לציטופלזמה, שם הם ממוקמים או על ממברנת ה-EPA, או בצד החיצוני של המעטפת הגרעינית, או בחופשיות בציטופלזמה. ראשית, rRNAs מסונתזים על DNA גרעיני, אשר לאחר מכן מכוסים בחלבונים ריבוזומליים המגיעים מהציטופלזמה, מתפצלים לגודל הנדרש ויוצרים תת-יחידות ריבוזומליות. אין ריבוזומים שנוצרו במלואם בגרעין. השילוב של תת-יחידות לריבוזום שלם מתרחש בציטופלזמה, בדרך כלל במהלך ביוסינתזה של חלבון. בהשוואה למיטוכונדריה, פלסטידים ותאים פרוקריוטיים, הריבוזומים בציטופלזמה של תאים אוקריוטיים גדולים יותר. הם יכולים לשלב 5-70 יחידות לפוליזומים.

פונקציות של ריבוזומים:

1) השתתפות בביוסינתזה של חלבונים.

אורז. 287. ריבוזום: 1 - תת-יחידה קטנה; 2 - יחידת משנה גדולה.

סיליה, דגלים – יציאות של הציטופלזמה המכוסה בממברנה אלמנטרית,שמתחתם יש 20 מיקרוטובולים, היוצרים 9 זוגות לאורך הפריפריה ושניים בודדים במרכז. בבסיס הריסים והדגלים יש גופים בזאליים. אורך הדגל מגיע ל-100 מיקרומטר. ריסים קצרים - 10-20 מיקרון - דגלים. תנועת הדגל היא בצורת בורג, ותנועת הריסים היא בצורת משוט. הודות לסיליה ולפלגלה, חיידקים, פרוטיסטים, בעלי חיים ריסים נעים, חלקיקים או נוזלים (סיליה של האפיתל הריסי של דרכי הנשימה, אובידוקטים), ותאי נבט (זרעונים) נעים.

אורז. מבנה הדגלים והסיליה באאוקריוטים

תכלילים - מרכיבים זמניים של הציטופלזמה, מופיעים ונעלמים.ככלל, הם כלולים בתאים בשלבים מסוימים של מחזור החיים. הספציפיות של התכלילים תלויה בספציפיות של תאי הרקמה המתאימים ואיברים. תכלילים נמצאים בעיקר בתאי צמחים. הם יכולים להופיע בהיאלופלזמה, באברונים שונים, ופחות שכיח בדופן התא.

מבחינה פונקציונלית, תכלילים הם תרכובות שהוסרו באופן זמני מחילוף החומרים בתאים (חומרי רזרבה - גרגרי עמילן, טיפות שומנים ומרבצי חלבון) או תוצרים סופיים של חילוף חומרים (גבישים של חומרים מסוימים).

גרגרי עמילן. אלו הם התכלילים הנפוצים ביותר של תאי צמחים. עמילן מאוחסן בצמחים אך ורק בצורה של גרגרי עמילן. הם נוצרים רק בסטרומה של פלסטידים של תאים חיים. במהלך הפוטוסינתזה, עלים ירוקים מייצרים הַטמָעָה, או יְסוֹדִיעֲמִילָן. עמילן הטמעה אינו מצטבר בעלים, ובהידרוליזה מהירה לסוכרים, זורם אל חלקי הצמח בהם מתרחשת הצטברותו. שם זה הופך חזרה לעמילן, מה שנקרא מִשׁנִי.עמילן משני נוצר גם ישירות בפקעות, קני שורש, זרעים, כלומר היכן שהוא מאוחסן. ואז הם מתקשרים אליו נוֹסָף. לאוקופלסטים שצוברים עמילן נקראים עמילופלסטים. עשירים במיוחד בעמילן הם הזרעים, הנבטים התת-קרקעיים (פקעות, פקעות, קני שורש), והפרנכימה של הרקמות המוליכות של השורשים והגבעולים של צמחים עציים.

טיפות שומנים. נמצא כמעט בכל תאי הצמח. זרעים ופירות הם העשירים שבהם. שמנים שומניים בצורת טיפות שומנים הם הצורה השנייה בחשיבותה של אבות המזון (אחרי עמילן). זרעים של צמחים מסוימים (חמניות, כותנה וכו') יכולים לצבור עד 40% שמן לפי משקל החומר היבש.

טיפות שומנים, ככלל, מצטברות ישירות בהיאלופלזמה. הם גופים כדוריים, בדרך כלל בגודל תת-מיקרוסקופי. טיפות שומנים יכולות להצטבר גם בלוקופלסטים, הנקראים elaioplasts.

תכלילים של חלבוןנוצרים באברונים שונים של התא בצורה של משקעים אמורפיים או גבישיים של צורות ומבנים שונים. לרוב ניתן למצוא גבישים בגרעין - בנוקלאופלזמה, לעיתים בחלל הפרי-גרעיני, בתדירות נמוכה יותר בהיאלופלזמה, בסטרומה פלסטידית, בהרחבות של בורות ה-ER, במטריקס הפרוקסיסומלי ובמיטוכונדריה. Vacuoles מכילים תכלילי חלבון גבישי וגם אמורפי. הכמויות הגדולות ביותר של גבישי חלבון נמצאות בתאי אחסון של זרעים יבשים בצורה של מה שנקרא aleurone 3 דגניםאוֹ גופי חלבון.

חלבוני אחסון מסונתזים על ידי ריבוזומים במהלך התפתחות הזרעים ומופקדים בוואקווולים. כאשר הזרעים מבשילים, מלווה בהתייבשות, מתייבשים ואקוולי החלבון והחלבון מתגבש. כתוצאה מכך, בזרע יבש בוגר, ואקוולי חלבון הופכים לגופי חלבון (גרגרי אלאורון).

צמח, כמו כל אורגניזם חי, מורכב מתאי, וכל תא נוצר גם על ידי תא. תא הוא היחידה הפשוטה והחיונית ביותר של יצור חי, הוא היסוד שלו, הבסיס למבנה, להתפתחות ולכל הפונקציות החיוניות של האורגניזם.

ישנם צמחים הבנויים מתא בודד. אלה כוללים אצות חד-תאיות ופטריות חד-תאיות. בדרך כלל מדובר באורגניזמים מיקרוסקופיים, אך ישנם גם חד-תאיים גדולים למדי (אורכה של האצה החד-תאית מגיע ל-7 ס"מ). רוב הצמחים שאנו פוגשים בחיי היומיום הם אורגניזמים רב-תאיים, המורכבים ממספר רב של תאים. לדוגמה, בעלה אחד של צמח עצי יש בערך 20,000,000 מהם מכיל פי 15 יותר תאים.

צמחים, למעט כמה תחתונים, מורכבים מאיברים, שכל אחד מהם מבצע את תפקידו בגוף. למשל, בצמחים פורחים האיברים הם שורש, גזע, עלה, פרח. כל איבר בנוי בדרך כלל מכמה רקמות. רקמה היא אוסף של תאים הדומים במבנה ובתפקוד. לתאים של כל רקמה יש מומחיות משלהם. על ידי ביצוע עבודה בהתמחותם, הם תורמים לחיי הצמח כולו, המורכב משילוב ואינטראקציה של סוגים שונים של עבודה של תאים, איברים ורקמות שונות.

המרכיבים העיקריים, הנפוצים ביותר מהם בנויים התאים הם הגרעין, הציטופלזמה עם אברונים רבים של מבנים ותפקודים שונים, הממברנה וה-vacuole. הממברנה מכסה את החלק החיצוני של התא, מתחתיו יש ציטופלזמה, בו יש גרעין ואקואול אחד או יותר. הן המבנה והן תכונות של תאים ברקמות שונות שונות מאוד בשל ההתמחויות השונות שלהם. המרכיבים העיקריים והאברונים המפורטים מפותחים בהם בדרגות שונות, בעלי מבנים שונים, ולעיתים מרכיב כזה או אחר עלול להיעדר לחלוטין.

קבוצות הרקמות העיקריות שמהן בנויים האיברים הווגטטיביים (שאינם קשורים ישירות לרבייה) של צמח גבוה יותר הן הבאות: אינטוגמנטרי, בסיסי, מכאני, מוליך, הפרשה, מריסטמטי. כל קבוצה כוללת בדרך כלל כמה רקמות בעלות התמחות דומה, אך כל אחת בנויה בדרכה שלה מסוג מסוים של תא. רקמות באיברים אינן מבודדות זו מזו, אלא יוצרות מערכות של רקמות שבהן מתחלפים אלמנטים של רקמות בודדות. לפיכך, עץ הוא מערכת של רקמה מכנית ומוליך, ולעתים בסיסית.

בתא צמחי יש להבחין בין קרום התא לתוכן. התכונות החיוניות העיקריות טבועות דווקא בתוכן התא - הפרוטופלסט. בנוסף, תא צמחי מבוגר מאופיין בנוכחות של vacuole - חלל מלא במוהל תאים. הפרוטופלסט מורכב מגרעין, ציטופלזמה ואברונים גדולים הכלולים בו, הנראים במיקרוסקופ אור: פלסטידים, מיטוכונדריה. בתורו, הציטופלזמה היא מערכת מורכבת עם מבנים רבים של ממברנות, כמו מנגנון גולגי, רשת אנדופלזמה, ליזוזומים ומבנים שאינם ממברניים - מיקרוטובולים, ריבוזומים וכו'. כל האברונים הללו שקועים במטריקס של הציטופלזמה - היאלופלזמה, או פלזמה ראשית.

לכל אחד מהאברונים יש מבנה ומבנה אולטרה משלו. מבנה אולטרה מתייחס לסידור המרחבי של המולקולות הבודדות המרכיבות אברון נתון. גם בעזרת מיקרוסקופ אלקטרונים, לא תמיד ניתן לראות מבנה אולטרה של אברונים קטנים יותר (ריבוזומים). ככל שהמדע מתפתח, מתגלים יותר ויותר תצורות מבניות חדשות הממוקמות בציטופלזמה, ובעניין זה, הרעיונות המודרניים שלנו לגביו אינם סופיים בשום פנים ואופן. הגדלים של תאים ואברונים בודדים הם כדלקמן: תא 10 מיקרומטר, גרעין 5-30 מיקרומטר, כלורופלסט 2-6 מיקרומטר, מיטוכונדריה 0.5-5 מיקרומטר, ריבוזומים 25 ננומטר. ביצירת מבנים על-מולקולריים של אברוני תאים בודדים, יש חשיבות רבה למה שנקרא קשרים כימיים חלשים.

את התפקידים החשובים ביותר ממלאים מימן, ואן דר ואלס וקשרים יוניים. התכונה החשובה ביותר היא שאנרגיית היווצרותם של קשרים אלו אינה משמעותית ועולה רק במעט על האנרגיה הקינטית של התנועה התרמית של מולקולות. זו הסיבה שקל ליצור קשרים חלשים וקל לשבור אותם. תוחלת החיים הממוצעת של חוליה חלשה היא רק שבריר שנייה. יחד עם קשרים כימיים חלשים, יש חשיבות רבה לאינטראקציות הידרופוביות. הם נובעים מהעובדה שמולקולות הידרופוביות או חלקי מולקולות הנמצאות בסביבה מימית ממוקמות כדי לא לבוא במגע עם מים. במקביל, מולקולות מים, המשתלבות זו בזו, דוחפות החוצה קבוצות לא קוטביות, ומקרבות אותן זו לזו. קשרים חלשים הם שקובעים במידה רבה את הקונפורמציה (הצורה) של מקרומולקולות כגון חלבונים וחומצות גרעין, העומדים בבסיס האינטראקציה של מולקולות, וכתוצאה מכך, היווצרות והרכבה עצמית של מבנים תת-תאיים, כולל אברוני התא.

נדרשת אנרגיה כדי לשמור על המבנה המורכב של הציטופלזמה. לפי החוק השני של התרמודינמיקה, כל מערכת נוטה להקטין סדר, להקטין את האנטרופיה. לכן, כל סידור מסודר של מולקולות דורש הזרמת אנרגיה מבחוץ. בירור התפקודים הפיזיולוגיים של אברונים בודדים קשור לפיתוח שיטה לבידוד שלהם (חילוץ מהתא). זוהי שיטה של ​​צנטריפוגה דיפרנציאלית, המבוססת על הפרדה של רכיבים בודדים של הפרוטופלסט. בהתאם לתאוצה, ניתן לבודד חלקים קטנים יותר ויותר של אברונים. השימוש המשולב במיקרוסקופ אלקטרוני ובשיטות צנטריפוגה דיפרנציאלית אפשרו לשרטט קשרים בין המבנה והתפקודים של אברונים בודדים.

תא צמחי. המבנה, תפקידיו, הרכבו הכימי. אברוני התא.

שם אורגני	מִבְנֶה			פונקציות
קְרוּם	מורכב מסיבים. היא מאוד אלסטית (זו האיכות הפיזית שלה). מורכב מ-3 שכבות: הפנימית והחיצונית שבהן מורכבות ממולקולות חלבון; האמצעי עשוי ממולקולת פוספוליפיד דו-שכבתית. הקליפה החיצונית רכה, נוצרת ממולקולות גליקוקליקס.			פונקציית תמיכה
פלזמה	דק מאוד (10 מ"מ). הצד החיצוני עשוי מפחמימות, הצד הפנימי עשוי ממולקולת חלבון עבה. מכוסה במולקולות פחמימה-גליקוליקס בעובי 3-4 מ"מ. הבסיס הכימי של הממברנה הוא: חלבונים - 60%, שומנים - 40% ופחמימות - 2-10%.			*חֲדִירוּת; *מחלקת תחבורה; *פונקציית הגנה.
ציטופלזמה	חומר חצי נוזלי המקיף את תאי הגרעין. הבסיס הוא גיופלזמה. הרכבו מגוון. הוא מכיל גופים גרגירים, חלבונים, אנזימים, חומצות גרעין, פחמימות, מולקולות ATP; מכיל מולקולות חלבון טובולין.			הוא יכול לעבור ממצב אחד (נוזלי) לאחר - מוצק ולהיפך.
אורגני ממברנה
ER (רטיקולום אנדופלזמי)	מורכב מחללים וחופרים. הוא מחולק ל-2 סוגים - גרגירי וחלק. גרגירי - חופרים וחללים מוארכים; יש גרגירים צפופים. נקבוביות ה-ER מחוברות זו לזו עם הנקבוביות של הממברנה הגרעינית.			*לוקח בחשבון את הסינתזה של מולקולות גליקוליפידים והובלתן; *לוקח בחשבון ביוסינתזה של חלבונים ושינוע של חומרים מסנתזים.
מתחם גולגי	נמצא בתאי עצב. הממברנה שלו סופגת תמיסת אוסמיום בצורה טובה מאוד. קומפלקס גולגי הוא חלק מכל התאים האוקריוטיים. לפעמים נמצא בצורה של רשת המחוברת זו לזו על ידי מערכת של חללים. זה יכול להיות סגלגל או בצורת לב.			*מעורבת ביצירת תוצרי פסולת תאים; *מתפרק לדיקטיוזום (בזמן החלוקה); *פונקציית הפרשה.
ליזוזום	פירושו ממס של חומרים. נמצא בכל התאים האוקריוטיים (בעיקר בלויקוציטים). ההרכב מכיל אנזימים הידרוליזה. הליזוזום מוקף בממברנה של ליפופרוטאין כאשר הוא נהרס, אנזימים לליזוזומים משפיעים על הסביבה החיצונית. ליזוזומים מכילים כ-60 אנזימי הידרוליזה.			*יניקת F-i; *הקצאת F-I; *פונקציית הגנה.
מיטוכונדריה	בתא יש לו צורה של דגנים, גרגירים והוא נמצא בכמויות של 1 עד 100 אלף. הכמות תלויה בפעילות התא. לפעמים המיטריה נמצאת בתנועה מתמשכת. שלה ראה. אורך 10 מיקרון, קוטר 0.2-1 מיקרון. הוא שייך לאברוני הממברנה הכפולה ולהרכבו. מ: א) קרום חיצוני, ב) קרום פנימי, ג) חלל בין-ממברנה. המטריצה ​​המיטוכונדריאלית מכילה DNA ו-RNA מעגלי, ריבוזומים, גרגירים וגופים. חלבונים ושומנים מסונתזים. Mithria מורכבת מ-65-70% חלבון, 25-30% שומנים, חומצות גרעין וויטמינים. מיטוכונדריה היא מערכת סינתזת חלבון.			*F-yu mit-rii מבוצעים לפעמים על ידי כלורופלסטים; *מחלקת תחבורה; *סינתזת חלבונים; * סינתזה של ATP.
פלסטידים - אברוני ממברנה	זהו האברון העיקרי שגדל. תאים. 1) כלורופלסטים - ירוקים, בצורת אליפסה, אורך 5 מיקרון, רוחב 2-4 מיקרון, עובי - 7 מיקרון. בפנים יש הרבה thylakoids רחבי קרום וחלבונים סטרומליים המרכיבים את המסה שלו. יש חומצות גרעין - DNA, RNA, ריבוזומים. הם מתרבים על ידי חלוקה. 2) כרומופלסטים - צבעים שונים. הם מכילים פיגמנטים שונים. התפקיד שלהם גדול. 3) לוקופלסטים - חסרי צבע. נמצא ברקמות של תאי נבט, ציטופלזמות של נבגים וגמטות אימהיות, זרעים, פירות ושורשים. הם מכילים סינתזה והצטברות של עמילן.			*בצע את תהליך הפוטוסינתזה
אורגנואידים ללא ממברנה
ריבוזום		Comp. משני חלקים: גדול וקטן. יש לו צורת ביצה, ראה. קוטר - 15-35 ננומטר. ישנם 2 סוגים: אוקריוטי ופרוקריוטי. כללי גודל אוקריוטי: שנות ה-80, קטן - שנות ה-20, גדול - שנות ה-60. פרוקריוטי: משנות ה-30 עד שנות ה-70 (משתנה). ריבוזום קומ. מ-RNA (50-60% מחלבונים).	*ביוסינתזה של חלבונים מתרחשת כאן; *סינתזה של מולקולות חלבון; *מחלקת תחבורה.
מרכז תאים		Comp. של 2 צנטריולים, בעלי צורה גלילית, באורך 1 מיקרומטר. המרכז מתחלק לשניים לפני חלוקת התא ונמשך מקו המשווה אל הקטבים. Cl. המרכז מוכפל על ידי חלוקה.	*מעורב במיוזה ובמיטוזה
גרעין התא		יש לו מבנה מורכב. מעטפת גרעינית comp. מ-2 ממברנות תלת-שכבתיות. הנקבוביות של הממברנה הגרעינית נפתחות כמו הנקבוביות של ER. במהלך תקופת התא, הממברנה הגרעינית נעלמת ומתהווה מחדש בתאים חדשים. הממברנות חדירות למחצה. Core comp. מכרומוזומים, מיץ גרעיני, גרעין, RNA וחלקים אחרים המשמרים את המידע התורשתי ותכונותיו של אורגניזם חי.	*פונקציית הגנה



ככלל, לתא איקריוטי יש גרעין אחד, אך ישנם תאים דו-גרעיניים (ציליאטים) ותאים מרובי גרעינים (אופלין). כמה תאים מיוחדים מאוד מאבדים את הגרעין שלהם בפעם השנייה (אריתרוציטים של יונקים, צינורות מסננת של אנגיוספרמים).
צורת הליבה היא כדורית, אליפסואידית, פחות אונות, בצורת שעועית וכו'. קוטר הליבה הוא בדרך כלל בין 3 ל-10 מיקרון.

מבנה הליבה:

1 - קרום חיצוני; 2 - קרום פנימי; 3 - נקבוביות; 4 - גרעין; 5 - הטרוכרומטין; 6 - אאוכרומטין.

הגרעין תחום מהציטופלזמה על ידי שני ממברנות (לכל אחד מהם מבנה אופייני). בין הממברנות יש רווח צר מלא בחומר חצי נוזלי. במקומות מסוימים, הממברנות מתמזגות זו בזו ויוצרות נקבוביות (3), שדרכן מתרחשת חילופי החומרים בין הגרעין לציטופלזמה. הממברנה הגרעינית החיצונית (1) בצד הפונה לציטופלזמה מכוסה בריבוזומים, מה שמעניק לה חספוס, הממברנה הפנימית (2) חלקה. ממברנות גרעיניות הן חלק ממערכת הממברנות של התא: יציאות של הממברנה הגרעינית החיצונית מתחברים לערוצים של הרשת האנדופלזמית, ויוצרים מערכת אחת של תעלות תקשורת.

קריופלזמה (מיץ גרעיני, נוקלאופלזמה) היא התוכן הפנימי של הגרעין, שבו נמצאים כרומטין ונוקלאולי אחד או יותר. המוהל הגרעיני מכיל חלבונים שונים (כולל אנזימים גרעיניים) ונוקלאוטידים חופשיים.

הגרעין (4) הוא גוף עגול וצפוף הטבול במיץ גרעיני. מספר הגרעינים תלוי במצב התפקודי של הגרעין ומשתנה בין 1 ל-7 או יותר. גרעינים נמצאים רק בגרעינים שאינם מתחלקים הם נעלמים במהלך מיטוזה. הגרעין נוצר על חלקים מסוימים של כרומוזומים הנושאים מידע על מבנה ה-rRNA. אזורים כאלה נקראים המארגן הגרעיני ומכילים עותקים רבים של גנים המקודדים ל-rRNA. תת-יחידות ריבוזומליות נוצרות מ-rRNA ומחלבונים המגיעים מהציטופלזמה. לפיכך, הגרעין הוא אוסף של rRNA ויחידות משנה ריבוזומליות בשלבים שונים של היווצרותם.

כרומטין הוא מבני הנוקלאופרוטאין הפנימיים של הגרעין, מוכתמים בצבעים מסוימים ושונים בצורתם מהגרעין. לכרומטין יש צורה של גושים, גרגירים וחוטים. הרכב כימי של כרומטין: 1) DNA (30-45%), 2) חלבוני היסטון (30-50%), 3) חלבונים שאינם היסטונים (4-33%), לפיכך, כרומטין הוא קומפלקס דאוקסיריבונוקלאופרוטאין (DNP). בהתאם למצב הפונקציונלי של כרומטין, הם נבדלים: הטרוכרומטין (5) ואוכרומטין (6). Euchromatin הוא פעיל גנטית, הטרוכרומטין הוא אזורים לא פעילים גנטית של כרומטין. Euchromatin אינו ניתן להבחין במיקרוסקופ אור, הוא מוכתם חלש ומייצג קטעים מעובים (דיספיראליים, לא מעוותים) של כרומטין. תחת מיקרוסקופ אור, להטרוכרומטין יש מראה של גושים או גרגירים, הוא מוכתם בצורה אינטנסיבית ומייצג אזורים דחוסים (ספירליים, דחוסים) של כרומטין. כרומטין הוא צורת הקיום של חומר גנטי בתאים בין-פאזיים. במהלך חלוקת התא (מיטוזה, מיוזה), הכרומטין הופך לכרומוזומים.

אורגנואידים- רכיבים קבועים, בהכרח קיימים, של התא המבצעים פונקציות ספציפיות.

רטיקולום אנדופלזמי

רטיקולום אנדופלזמי (ER), או רשת אנדופלזמית (ER), הוא אברון בעל ממברנה אחת. זוהי מערכת של ממברנות היוצרות "בורות מים" ותעלות, המחוברות זו לזו ותוחמות חלל פנימי אחד - חללי ה-EPS. הממברנות מחוברות מצד אחד לממברנה הציטופלזמית ומצד שני לממברנה הגרעינית החיצונית. ישנם שני סוגים של EPS: 1) מחוספס (גרגירי), המכיל ריבוזומים על פני השטח שלו, ו-2) חלק (אגרנולרי), שהקרומים שלהם אינם נושאים ריבוזומים.

פונקציות: 1) הובלת חומרים מחלק אחד של התא לאחר, 2) חלוקת הציטופלזמה של התא לתאים ("תאים"), 3) סינתזה של פחמימות ושומנים (ER חלק), 4) סינתזת חלבון (ER גס), 5) מקום היווצרות של מנגנון גולגי.

אוֹ מתחם גולגי, הוא אברון בעל ממברנה אחת. הוא מורכב מערימות של "בורות מים" שטוחים עם קצוות מורחבים. אליהם קשורה מערכת של שלפוחיות קטנות עם ממברנה (Golgi שלפוחית). כל ערימה מורכבת בדרך כלל מ-4-6 "בורות מים", היא יחידה מבנית ותפקודית של מנגנון גולגי ונקראת דיקטיוזום. מספר הדיקטיוזומים בתא נע בין אחד לכמה מאות. בתאי צמחים, דיקטיוזומים מבודדים.

מנגנון הגולגי ממוקם בדרך כלל ליד גרעין התא (בתאי בעלי חיים, לרוב ליד מרכז התא).

פונקציות של מנגנון גולגי: 1) הצטברות חלבונים, שומנים, פחמימות, 2) שינוי של חומרים אורגניים נכנסים, 3) "אריזה" של חלבונים, שומנים, פחמימות לתוך שלפוחית ​​ממברנה, 4) הפרשת חלבונים, שומנים, פחמימות, 5) סינתזה של פחמימות ושומנים. , 6) מקום היווצרות ליזוזומים פונקציית ההפרשה היא החשובה ביותר, לכן מנגנון הגולגי מפותח היטב בתאי הפרשה.

ליזוזומים

ליזוזומים- אברונים חד ממברניים. הן בועות קטנות (קוטר של 0.2 עד 0.8 מיקרון) המכילות קבוצה של אנזימים הידרוליטיים. אנזימים מסונתזים על ה-ER המחוספס ועוברים למנגנון גולגי, שם הם משתנים ונארזים לתוך שלפוחיות ממברנות, אשר לאחר היפרדות ממנגנון גולגי הופכות לליזוזומים בעצמם. ליזוזום יכול להכיל בין 20 ל-60 סוגים שונים של אנזימים הידרוליטים. פירוק חומרים באמצעות אנזימים נקרא תְמוּגָה.

יש: 1) ליזוזומים ראשוניים, 2) ליזוזומים משניים. ליזוזומים שמתנתקים ממנגנון גולגי נקראים ראשוניים. ליזוזומים ראשוניים הם גורם המבטיח את האקסוציטוזיס של אנזימים מהתא.

משניים נקראים ליזוזומים הנוצרים כתוצאה מהתמזגות של ליזוזומים ראשוניים עם ואקוולים אנדוציטיים. במקרה זה, הם מעכלים חומרים הנכנסים לתא על ידי phagocytosis או pinocytosis, כך שהם יכולים להיקרא vacuoles עיכול.

אוטופגיה- תהליך הרס מבנים מיותרים לתא. ראשית, המבנה להרוס מוקף בממברנה אחת, לאחר מכן קפסולת הממברנה המתקבלת מתמזגת עם הליזוזום הראשוני, וכתוצאה מכך נוצר ליזוזום משני (ואקואול אוטופגי), שבו מתעכל מבנה זה. תוצרי העיכול נספגים בציטופלזמה של התא, אך חלק מהחומר נותר בלתי מעוכל. הליזוזום המשני המכיל את החומר הבלתי מעוכל הזה נקרא גוף שיורי. על ידי אקסוציטוזיס, חלקיקים לא מעוכלים מוסרים מהתא.

אוטוליזה- הרס עצמי של תאים, המתרחש עקב שחרור תוכן הליזוזום. בדרך כלל, אוטוליזה מתרחשת במהלך מטמורפוזה (היעלמות הזנב בראשן של צפרדעים), התגלגלות של הרחם לאחר לידה, ובאזורים של נמק רקמות.

פונקציות של ליזוזומים: 1) עיכול תוך תאי של חומרים אורגניים, 2) הרס של מבנים תאיים ולא תאיים מיותרים, 3) השתתפות בתהליכי ארגון מחדש של התא.

ואקוולים

ואקוולים- אברונים עם ממברנה אחת הם "מכלים" מלאים בתמיסות מימיות של חומרים אורגניים ואי-אורגניים. מכשירי ER ו-Golgi לוקחים חלק ביצירת ואקוולים. תאי צמחים צעירים מכילים ואקואולים קטנים רבים, אשר לאחר מכן, כאשר התאים גדלים ומתמיינים, מתמזגים זה עם זה ויוצרים אחד גדול ואקואול מרכזי. ה-vacuole המרכזי יכול לתפוס עד 95% מנפחו של תא בוגר הגרעין והאברונים נדחפים לכיוון קרום התא. הממברנה התוחמת את ואקוול הצמח נקרא טונופלסט. הנוזל הממלא ואקוול צמחי נקרא מוהל תאים. הרכב מוהל התא כולל מלחים אורגניים ואי-אורגניים מסיסים במים, חד-סוכרים, דו-סוכרים, חומצות אמינו, מוצרים מטבוליים סופיים או רעילים (גליקוזידים, אלקלואידים) וכמה פיגמנטים (אנטוציאנינים).

תאי בעלי חיים מכילים ואקואולים קטנים של עיכול ואוטופגיה, השייכים לקבוצת הליזוזומים המשניים ומכילים אנזימים הידרוליטים. לבעלי חיים חד-תאיים יש גם ואקוולים מתכווצים שמבצעים את הפונקציה של ויסות אוסמו והפרשה.

פונקציות של ואקואול: 1) הצטברות ואגירת מים, 2) ויסות חילוף החומרים של מים-מלח, 3) שמירה על לחץ טורגור, 4) הצטברות של מטבוליטים מסיסים במים, חומרי הזנה רזרבה, 5) צביעת פרחים ופירות ועל ידי כך משיכת מאביקים ומפזרים זרעים. , 6) ראה פונקציות של ליזוזומים.

נוצרים הרשת האנדופלזמית, מנגנון גולגי, הליזוזומים וה-vacuoles רשת ואקואולרית יחידה של התא, שהמרכיבים הבודדים שלה יכולים להפוך זה לזה.

מיטוכונדריה

1 - קרום חיצוני;
2 - קרום פנימי; 3 - מטריצה; 4 - קריסטה; 5 - מערכת מולטי-אנזימים; 6 - DNA מעגלי.

הצורה, הגודל והמספר של המיטוכונדריה משתנים מאוד. המיטוכונדריה יכולה להיות בצורת מוט, עגולה, ספירלית, בצורת גביע או מסועפת. אורך המיטוכונדריה נע בין 1.5 ל-10 מיקרומטר, קוטר - בין 0.25 ל-1.00 מיקרון. מספר המיטוכונדריות בתא יכול להגיע לכמה אלפים ותלוי בפעילות המטבולית של התא.

המיטוכונדריון תחום על ידי שני ממברנות. הקרום החיצוני של המיטוכונדריה (1) חלק, הפנימי (2) יוצר קפלים רבים - כריסטאס(4). Cristae מגדילים את שטח הפנים של הממברנה הפנימית, שעליה ממוקמות מערכות מולטי-אנזימים (5) המעורבות בסינתזה של מולקולות ATP. החלל הפנימי של המיטוכונדריה מלא במטריצה ​​(3). המטריצה ​​מכילה DNA מעגלי (6), mRNA ספציפי, ריבוזומים מסוג פרוקריוטי (סוג 70S), ואנזימי מחזור קרבס.

ה-DNA המיטוכונדריאלי אינו קשור לחלבונים ("עירום"), מחובר לממברנה הפנימית של המיטוכונדריה ונושא מידע על המבנה של כ-30 חלבונים. כדי לבנות מיטוכונדריה, נדרשים חלבונים רבים נוספים, כך שמידע על רוב החלבונים המיטוכונדריים כלול ב-DNA גרעיני, וחלבונים אלה מסונתזים בציטופלזמה של התא. מיטוכונדריה מסוגלות להתרבות אוטונומית על ידי ביקוע לשניים. בין הממברנה החיצונית והפנימית יש מאגר פרוטונים, שבו מתרחשת הצטברות H +.

תפקידי המיטוכונדריה: 1) סינתזת ATP, 2) פירוק חמצן של חומרים אורגניים.

על פי השערה אחת (תיאוריית הסימביוגנזה), המיטוכונדריה מקורה באורגניזמים פרוקריוטיים אירוביים חיים חופשיים, אשר, לאחר שחדרו בטעות לתא המארח, יצרו איתו קומפלקס סימביוטי מועיל הדדית. הנתונים הבאים תומכים בהשערה זו. ראשית, ל-DNA המיטוכונדריאלי יש אותן תכונות מבניות כמו ל-DNA של חיידקים מודרניים (סגור בטבעת, לא קשור לחלבונים). שנית, ריבוזומים מיטוכונדריאליים וריבוזומים חיידקיים שייכים לאותו סוג - סוג 70S. שלישית, מנגנון הביקוע של המיטוכונדריה דומה לזה של חיידקים. רביעית, סינתזה של חלבונים מיטוכונדריה וחיידקים מדוכאת על ידי אותה אנטיביוטיקה.

פלסטידים

1 - קרום חיצוני; 2 - קרום פנימי; 3 - סטרומה; 4 - thylakoid; 5 - גרנה; 6 - למלות; 7 - גרגרי עמילן; 8 - טיפות שומנים.

פלסטידים אופייניים רק לתאי צמחים. לְהַבחִין שלושה סוגים עיקריים של פלסטידים: לוקופלסטים הם פלסטידים חסרי צבע בתאים של חלקים לא צבעוניים של צמחים, כרומופלסטים הם פלסטידים צבעוניים בדרך כלל צהובים, אדומים וכתום, כלורופלסטים הם פלסטידים ירוקים.

כלורופלסטים.בתאים של צמחים גבוהים יותר, לכלורופלסטים יש צורה של עדשה דו קמורה. אורך הכלורופלסטים נע בין 5 ל-10 מיקרומטר, קוטר - בין 2 ל-4 מיקרומטר. כלורופלסטים תחום על ידי שני ממברנות. הממברנה החיצונית (1) חלקה, הפנימית (2) בעלת מבנה מקופל מורכב. הקפל הקטן ביותר נקרא thylakoid(4). קבוצה של thylakoids מסודרים כמו ערימת מטבעות נקראת פָּן(5). הכלורופלסט מכיל בממוצע 40-60 גרגירים, המסודרים בתבנית דמקה. הגרנות מחוברות זו לזו על ידי ערוצים שטוחים - למלות(6). ממברנות התילקואיד מכילות פיגמנטים פוטוסינתטיים ואנזימים המספקים סינתזת ATP. הפיגמנט הפוטוסינתטי העיקרי הוא כלורופיל, הקובע את הצבע הירוק של הכלורופלסטים.

החלל הפנימי של הכלורופלסטים מתמלא סטרומה(3). הסטרומה מכילה DNA עגול "עירום", ריבוזומים מסוג 70S, אנזימים ממחזור קלווין וגרגירי עמילן (7). בתוך כל thylakoid יש מאגר פרוטונים, ו-H+ מצטבר. כלורופלסטים, כמו המיטוכונדריה, מסוגלים להתרבות אוטונומית על ידי חלוקה לשניים. הם נמצאים בתאים של החלקים הירוקים של צמחים גבוהים יותר, במיוחד כלורופלסטים רבים בעלים ובפירות ירוקים. כלורופלסטים של צמחים נמוכים נקראים כרומטפורים.

תפקיד הכלורופלסטים:פוטוסינתזה. מאמינים שמקורם של כלורופלסטים מציאנובקטריה אנדוסימיוטית עתיקה (תיאוריית הסימביוגנזה). הבסיס להנחה זו הוא הדמיון של כלורופלסטים וחיידקים מודרניים במספר מאפיינים (DNA עגול, "עירום", ריבוזומים מסוג 70S, שיטת רבייה).

לוקופלסטים.הצורה משתנה (כדורית, עגולה, כוסית וכו'). Leukoplasts תחום על ידי שני ממברנות. הקרום החיצוני חלק, הפנימי יוצר מעט thylakoids. הסטרומה מכילה DNA עגול "עירום", ריבוזומים מסוג 70S, אנזימים לסינתזה והידרוליזה של חומרי הזנה רזרבה. אין פיגמנטים. בתאי האיברים התת-קרקעיים של הצמח (שורשים, פקעות, קני שורש וכו') יש לוקופלסטים רבים במיוחד. תפקידם של לוקופלסטים:סינתזה, הצטברות ואחסון של חומרי הזנה רזרבה. עמילופלסטים- לויקופלסטים המסנתזים וצוברים עמילן, elaioplasts- שמנים, פרוטאינופלסטים- חלבונים. חומרים שונים יכולים להצטבר באותו לוקופלסט.

כרומופלסטים.תחום על ידי שני ממברנות. הממברנה החיצונית חלקה, הקרום הפנימי חלק או יוצר תילקואידים בודדים. הסטרומה מכילה DNA מעגלי ופיגמנטים - קרוטנואידים, המעניקים לכרומופלסטים צבע צהוב, אדום או כתום. צורת הצטברות הפיגמנטים שונה: בצורה של גבישים, מומסים בטיפות שומנים (8) וכו'. הכלולים בתאים של פירות בוגרים, עלי כותרת, עלי סתיו, ולעתים רחוקות - ירקות שורש. כרומופלסטים נחשבים לשלב הסופי של התפתחות הפלסטידים.

תפקידם של כרומופלסטים:צובעים פרחים ופירות ובכך מושכים מאביקים ומפזרים זרעים.

כל סוגי הפלסטידים יכולים להיווצר מפרופלסטידים. פרופלסטידים- אברונים קטנים הכלולים ברקמות מריסטמטיות. מכיוון שלפלסטידים יש מקור משותף, אפשריות המרות הדדיות ביניהם. לוקופלסטים יכולים להפוך לכלורופלסטים (הירקות פקעות תפוחי אדמה באור), כלורופלסטים - לכרומופלסטים (הצהבה של עלים והאדמת פירות). הפיכת כרומופלסטים ללוקופלסטים או כלורופלסטים נחשבת בלתי אפשרית.

ריבוזומים

1 - יחידת משנה גדולה; 2 - תת-יחידה קטנה.

ריבוזומים- אברונים שאינם קרומיים, קוטר כ-20 ננומטר. ריבוזומים מורכבים משתי יחידות משנה - גדולות וקטנות, שאליהן הם יכולים להתנתק. ההרכב הכימי של הריבוזומים הוא חלבונים ו-rRNA. מולקולות rRNA מהוות 50-63% ממסת הריבוזום ויוצרות את המסגרת המבנית שלו. ישנם שני סוגים של ריבוזומים: 1) אוקריוטי (עם קבועי שקיעה לכל הריבוזום - 80S, תת-יחידה קטנה - 40S, גדולה - 60S) ו-2) פרוקריוטי (70S, 30S, 50S, בהתאמה).

ריבוזומים מהסוג האוקריוטי מכילים 4 מולקולות rRNA וכ-100 מולקולות חלבון, בעוד הסוג הפרוקריוטי מכיל 3 מולקולות rRNA וכ-55 מולקולות חלבון. במהלך ביוסינתזה של חלבון, הריבוזומים יכולים "לעבוד" בנפרד או לשלב לתוך קומפלקסים - פוליריבוזומים (פוליזומים). במתחמים כאלה הם מקושרים זה לזה על ידי מולקולת mRNA אחת. לתאים פרוקריוטים יש רק ריבוזומים מסוג 70S. לתאים אוקריוטיים יש גם ריבוזומים מסוג 80S (ממברנות EPS מחוספסות, ציטופלזמה) וגם מסוג 70S (מיטוכונדריה, כלורופלסטים).

תת-יחידות ריבוזומליות אוקריוטיות נוצרות בגרעין. השילוב של תת-יחידות לריבוזום שלם מתרחש בציטופלזמה, בדרך כלל במהלך ביוסינתזה של חלבון.

תפקיד הריבוזומים:הרכבה של שרשרת פוליפפטידית (סינתזת חלבון).

שלד ציטוס

שלד ציטוסנוצר על ידי microtubules ו microfilaments. Microtubules הם מבנים גליליים, לא מסועפים. אורך המיקרוטובולים נע בין 100 מיקרומטר ל-1 מ"מ, הקוטר הוא כ-24 ננומטר, ועובי הדופן הוא 5 ננומטר. המרכיב הכימי העיקרי הוא החלבון טובולין. מיקרוטובולים נהרסים על ידי קולכיצין. מיקרופילמנטים הם חוטים בקוטר של 5-7 ננומטר ומורכבים מהחלבון אקטין. מיקרוטובולים ומיקרופילמנטים יוצרים מארג מורכב בציטופלזמה. פונקציות שלד הציטו: 1) קביעת צורת התא, 2) תמיכה באברונים, 3) יצירת הציר, 4) השתתפות בתנועות התא, 5) ארגון זרימה ציטופלזמית.

כולל שני צנטריולים וצנטרוספירה. צנטרולהוא גליל, שדופן נוצרת על ידי תשע קבוצות של שלוש מיקרוטובוליות מאוחדות (9 שלישיות), המחוברות ביניהן במרווחים מסוימים על ידי קישורים צולבים. Centrioles מאוחדים בזוגות כאשר הם ממוקמים בזוית ישרה זה לזה. לפני חלוקת התא, צנטריולים מתפצלים לקטבים מנוגדים, וליד כל אחד מהם מופיע צנטריול בת. הם יוצרים ציר חלוקה, התורם לפיזור שווה של החומר הגנטי בין תאי הבת. בתאים של צמחים גבוהים יותר (גימנוספרמים, אנגיוספרים), במרכז התא אין צנטרולים. צנטרולים הם אברונים המשכפלים את עצמם של הציטופלזמה הם נוצרים כתוצאה משכפול של צנטריולים קיימים. פונקציות: 1) הבטחת התפצלות הכרומוזומים לקטבי התא במהלך מיטוזה או מיוזה, 2) מרכז הארגון של שלד הציטו.

אורגנואידים של תנועה

לא קיים בכל התאים. אברוני התנועה כוללים ריסים (ציליאטים, אפיתל של דרכי הנשימה), דגלים (פלגלטים, זרע), פסאודופודים (קני שורש, לויקוציטים), מיופיברילים (תאי שריר) וכו'.

פלאגלה וריסים- אברונים בצורת חוט, המייצגים אקסונמה התחום בקרום. אקסונמה הוא מבנה גלילי; דופן הגליל נוצרת על ידי תשעה זוגות של מיקרוטובולים במרכזו יש שני מיקרוטובולים בודדים. בבסיס האקסונמה ישנם גופים בזאליים, המיוצגים על ידי שני צנטרולים מאונכים זה לזה (כל גוף בסיסי מורכב מתשע שלשות של מיקרוטובולים; אין מיקרוטובולים במרכזו). אורכו של הדגל מגיע ל-150 מיקרון, הריסים קצרים פי כמה.

מיופיבריליםמורכבים מ-Myofilaments של אקטין ומיוזין המבטיחים כיווץ של תאי שריר.

לך ל הרצאות מס' 6"תא אוקריוטי: ציטופלזמה, קרום התא, מבנה ותפקודים של ממברנות התא"

אנו מזמינים אתכם להכיר את החומרים ו.

: קרום תאית, ממברנה, ציטופלזמה עם אברונים, גרעין, ואקוולים עם מוהל תאים.

נוכחות פלסטידים היא המאפיין העיקרי של תא צמחי.

פונקציות של קרום התא- קובע את צורת התא, מגן מפני גורמים סביבתיים.

קרום פלזמה- סרט דק, המורכב ממולקולות של שומנים וחלבונים באינטראקציה, תוחם את התכולה הפנימית מהסביבה החיצונית, מבטיח הובלה של מים, מינרלים וחומרים אורגניים לתא על ידי אוסמוזה והובלה פעילה, וכן מסלק חומרי פסולת.

ציטופלזמה- הסביבה הפנימית הנוזלית למחצה של התא, בה נמצאים הגרעין והאברונים, מספקת קשרים ביניהם ומשתתפת בתהליכי חיים בסיסיים.

רטיקולום אנדופלזמי- רשת של ערוצים מסתעפים בציטופלזמה. הוא מעורב בסינתזה של חלבונים, שומנים ופחמימות, ובהובלת חומרים. ריבוזומים הם גופים הממוקמים על ER או בציטופלזמה, המורכבים מ-RNA וחלבון, ומעורבים בסינתזת חלבון. EPS וריבוזומים הם מנגנון יחיד לסינתזה והובלה של חלבונים.

מיטוכונדריה- אברונים התוחמים מהציטופלזמה על ידי שני ממברנות. חומרים אורגניים מתחמצנים בהם ומולקולות ATP מסונתזות בהשתתפות אנזימים. עלייה בשטח הממברנה הפנימית עליה ממוקמים אנזימים עקב קריסטה. ATP הוא חומר אורגני עשיר באנרגיה.

פלסטידים(כלורופלסטים, לוקופלסטים, כרומופלסטים), התוכן שלהם בתא הוא התכונה העיקרית של האורגניזם הצמחי. כלורופלסטים הם פלסטידים המכילים את הפיגמנט הירוק כלורופיל, הסופג אנרגיית אור ומשתמש בה לסינתזה של חומרים אורגניים מפחמן דו חמצני ומים. כלורופלסטים מופרדים מהציטופלזמה על ידי שני ממברנות, צמחים רבים - גרנה על הממברנה הפנימית, שבה נמצאות מולקולות ואנזימים כלורופיל.

מתחם גולגי- מערכת חללים התחומה מהציטופלזמה על ידי ממברנה. הצטברות של חלבונים, שומנים ופחמימות בהם. ביצוע סינתזה של שומנים ופחמימות על גבי ממברנות.

ליזוזומים- גופים התוחמים מהציטופלזמה על ידי ממברנה אחת. האנזימים שהם מכילים מאיצים את פירוקן של מולקולות מורכבות לפשוטות: חלבונים לחומצות אמינו, פחמימות מורכבות לפשוטות, שומנים לגליצרול וחומצות שומן, וגם הורסים חלקים מתים בתא ותאים שלמים.

ואקוולים- חללים בציטופלזמה מלאים במוהל תאים, מקום הצטברות של חומרי הזנה רזרבה וחומרים מזיקים; הם מווסתים את תכולת המים בתא.

הליבה- החלק העיקרי של התא, מכוסה מבחוץ במעטפת גרעינית בעלת שני ממברנות, מחוררת נקבוביות. חומרים נכנסים לליבה ומורחקים ממנה דרך הנקבוביות. כרומוזומים הם נשאים של מידע תורשתי על מאפייני האורגניזם, המבנים העיקריים של הגרעין, שכל אחד מהם מורכב ממולקולת DNA אחת בשילוב חלבונים. הגרעין הוא האתר של סינתזת DNA, mRNA ו-rRNA.

נוכחות של קרום חיצוני, ציטופלזמה עם אברונים, וגרעין עם כרומוזומים.

קרום חיצוני או פלזמה- תוחם את תכולת התא מהסביבה (תאים אחרים, חומר בין תאי), מורכב ממולקולות שומנים וחלבונים, מבטיח תקשורת בין תאים, הובלת חומרים אל תוך התא (פינוציטוזיס, פגוציטוזיס) ומחוץ לתא.

ציטופלזמה- הסביבה הפנימית חצי נוזלית של התא, המספקת תקשורת בין הגרעין לאברונים הממוקמים בו. תהליכי החיים העיקריים מתרחשים בציטופלזמה.

אברוני התא:

1) רשת אנדופלזמית (ER)- מערכת של צינוריות מסועפת, משתתפת בסינתזה של חלבונים, שומנים ופחמימות, בהובלת חומרים בתא;

2) ריבוזומים- גופים המכילים rRNA נמצאים על ה-ER ובציטופלזמה ומשתתפים בסינתזת חלבון. EPS וריבוזומים הם מנגנון יחיד לסינתזה והובלה של חלבונים;

3) מיטוכונדריה- "תחנות כוח" של התא, התחומות מהציטופלזמה על ידי שני ממברנות. הפנימי יוצר קריסטה (קפלים), ומגדיל את פני השטח שלו. אנזימים על גבי הקריסטות מאיצים את החמצון של חומרים אורגניים וסינתזה של מולקולות ATP עשירות באנרגיה;

4) מתחם גולגי- קבוצה של חללים התחומה על ידי ממברנה מהציטופלזמה, מלאה בחלבונים, שומנים ופחמימות, המשמשים או בתהליכים חיוניים או מוסרים מהתא. הממברנות של המתחם מבצעות סינתזה של שומנים ופחמימות;

5) ליזוזומים- גופים מלאים באנזימים מאיצים את פירוק החלבונים לחומצות אמינו, שומנים לגליצרול וחומצות שומן, פוליסכרידים לחד סוכרים. בליזוזומים, חלקים מתים של התא, תאים שלמים, נהרסים.

תכלילים סלולריים- הצטברויות של רכיבי תזונה רזרביים: חלבונים, שומנים ופחמימות.

הליבה- החלק החשוב ביותר בתא. הוא מכוסה במעטפת כפולה עם נקבוביות, שדרכן חודרים חומרים מסוימים לגרעין, ואחרים נכנסים לציטופלזמה. כרומוזומים הם המבנים העיקריים של הגרעין, נשאים של מידע תורשתי על מאפייני האורגניזם. הוא מועבר במהלך חלוקת תא האם לתאי בת, ועם תאי נבט לאורגניזמים בת. הגרעין הוא האתר של סינתזת DNA, mRNA ו-rRNA.

תרגיל:

הסבר מדוע אברונים נקראים מבני תאים מיוחדים?

תשובה:האברונים נקראים מבני תאים מיוחדים, מכיוון שהם מבצעים פונקציות מוגדרות בקפדנות, מידע תורשתי מאוחסן בגרעין, ATP מסונתז במיטוכונדריה, פוטוסינתזה מתרחשת בכלורופלסטים וכו '.

אם יש לך שאלות בנושא ציטולוגיה, אתה יכול לפנות