התאים היוצרים את הרקמות של בעלי חיים וצמחים משתנים במידה ניכרת בצורתם, בגודלם ובמבנה הפנימי. עם זאת, כולם מראים דמיון במאפיינים העיקריים של תהליכי הפעילות החיונית, חילוף החומרים, בעצבנות, בגדילה, בהתפתחות וביכולת לשנות.

תאים מכל הסוגים מכילים שני מרכיבים עיקריים הקשורים זה לזה - הציטופלזמה והגרעין. הגרעין מופרד מהציטופלזמה על ידי קרום נקבובי ומכיל מוהל גרעיני, כרומטין והגרעין. ציטופלזמה נוזלית למחצה ממלאת את התא כולו וחודרת על ידי צינורות רבים. בחוץ הוא מכוסה בממברנה ציטופלזמית. זה התמחה מבני אברון,נוכחות קבועה בתא ותצורות זמניות - תכלילים.אברוני ממברנה : קרום ציטופלזמי חיצוני (OCM), רטיקולום אנדופלזמי (ER), מנגנון גולגי, ליזוזומים, מיטוכונדריה ופלסטידים. הבסיס למבנה של כל אברוני הממברנה הוא הממברנה הביולוגית. לכל הממברנות יש תכנית מבנית מאוחדת ביסודה ומורכבות משכבה כפולה של פוספוליפידים, שבה מולקולות חלבון טובלות מצדדים שונים ובעומקים שונים. קרומי האברונים נבדלים זה מזה רק בקבוצות החלבונים הכלולים בהם.

תרשים של מבנה תא איקריוטי.א - תא ממקור מן החי; B - תא צמחי: 1 - גרעין עם כרומטין וגרעין, 2 - ממברנה ציטופלזמית, 3 - דופן תא, 4 - נקבוביות בדופן התא שדרכן מתקשרת הציטופלזמה של תאים שכנים, 5 - רטיקולום אנדופלזמי מחוספס, b - רטיקולום אנדופלזמי חלק , 7 - וקואול פינוציטי, 8 - מנגנון גולגי (מורכב), 9 - ליזוזום, 10 - תכלילים שומניים בתעלות הרשת האנדופלזמית החלקה, 11 - מרכז תאים, 12 - מיטוכונדריון, 13 - ריבוזומים חופשיים ופוליריבוזומים, 14 - ואקואול , 15 - כלורופלסט

ממברנה ציטופלזמית.בכל תאי הצמח, בעלי חיים רב-תאיים, פרוטוזואה וחיידקים, קרום התא הוא תלת-שכבתי: השכבה החיצונית והפנימית מורכבת ממולקולות חלבון, השכבה האמצעית מורכבת ממולקולות שומנים. הוא מגביל את הציטופלזמה מהסביבה החיצונית, מקיף את כל אברוני התא ומהווה מבנה ביולוגי אוניברסלי. בחלק מהתאים, המעטפת החיצונית נוצרת על ידי מספר ממברנות הצמודות זו לזו. במקרים כאלה, קרום התא הופך צפוף ואלסטי ומאפשר לשמור את צורת התא, כמו למשל ב-euglena ו-siliates. לרוב תאי הצמח, בנוסף לממברנה, יש גם קרום תאית עבה מבחוץ - דופן תא. הוא נראה בבירור במיקרוסקופ אור קונבנציונלי ומבצע פונקציה תומכת בשל שכבה חיצונית קשיחה המעניקה לתאים צורה ברורה.

על פני התא, הממברנה יוצרת יציאות מוארכות - מיקרוווילי, קפלים, בליטות ובליטות, מה שמגדיל מאוד את משטח היניקה או ההפרשה. בעזרת תולדות ממברנות, תאים מחוברים זה לזה ברקמות ובאיברים של אורגניזמים רב-תאיים; אנזימים שונים המעורבים בחילוף החומרים ממוקמים על קפלי הממברנות. הפרדת התא מ סביבה, הממברנה מווסתת את כיוון הדיפוזיה של חומרים ובמקביל מבצעת את העברתם הפעילה לתוך התא (הצטברות) או החוצה (הפרשה). בשל תכונות אלו של הממברנה, ריכוז יוני האשלגן, הסידן, המגנזיום, הזרחן בציטופלזמה גבוה יותר, וריכוז הנתרן והכלור נמוך יותר מאשר בסביבה. דרך נקבוביות הממברנה החיצונית מהסביבה החיצונית חודרות לתא יונים, מים ומולקולות קטנות של חומרים אחרים. חדירה לתא של חלקיקים מוצקים גדולים יחסית מתבצעת על ידי פגוציטוזיס(מהיוונית "פאגו" - אני זולל, "שותה" - תא). במקרה זה, הממברנה החיצונית בנקודת המגע עם החלקיק מתכופפת בתוך התא, וגוררת את החלקיק לעומק הציטופלזמה, שם הוא עובר ביקוע אנזימטי. טיפות של חומרים נוזליים נכנסות לתא בצורה דומה; הקליטה שלהם נקראת פינוציטוזה(מיוונית "פינו" - אני שותה, "ציטוס" - תא). קרום התא החיצוני מבצע גם פונקציות ביולוגיות חשובות אחרות.

ציטופלזמה 85% מורכבים ממים, 10% מחלבונים, השאר שומנים, פחמימות, חומצות גרעין ותרכובות מינרלים; כל החומרים הללו יוצרים תמיסה קולואידית הדומה בעקביותה לגליצרין. החומר הקולואידי של התא, בהתאם למצבו הפיזיולוגי ואופי ההשפעה של הסביבה החיצונית, הוא בעל תכונות הן של נוזל והן של גוף אלסטי ודחוס יותר. הציטופלזמה מחלחלת בתעלות צורות שונותוכמויות, הנקראות רטיקולום אנדופלזמי.הקירות שלהם הם ממברנות הנמצאות במגע הדוק עם כל אברוני התא ויחד איתם יוצרים מערכת פונקציונלית ומבנית אחת לחילופי חומרים ואנרגיה ותנועת חומרים בתוך התא.

בדפנות הצינוריות נמצאים הגרגירים-גרגירים הקטנים ביותר, הנקראים ריבוזומים.רשת כזו של צינורות נקראת גרנולרית. ריבוזומים יכולים להיות ממוקמים על פני הצינוריות בנפרד או ליצור קומפלקסים של חמישה עד שבעה או יותר ריבוזומים, הנקראים פוליזומים.צינורות אחרים אינם מכילים גרגירים, הם מרכיבים רטיקולום אנדופלזמי חלק. אנזימים המעורבים בסינתזה של שומנים ופחמימות ממוקמים על הקירות.

החלל הפנימי של הצינוריות מלא במוצרי פסולת של התא. צינוריות תוך תאיות, היוצרות מערכת מסועפת מורכבת, מווסתות את התנועה והריכוז של חומרים, מפרידות מולקולות שונות של חומרים אורגניים ושלבי הסינתזה שלהם. על המשטחים הפנימיים והחיצוניים של ממברנות עשירות באנזימים, מסונתזים חלבונים, שומנים ופחמימות, המשמשים או בחילוף חומרים, או מצטברים בציטופלזמה כתכלילים, או מופרשים.

ריבוזומיםנמצא בכל סוגי התאים - מחיידקים ועד תאים של אורגניזמים רב-תאיים. אלו הם גופים עגולים, המורכבים מחומצה ריבונוקלאית (RNA) וחלבונים בפרופורציות כמעט שוות. הרכבם בהחלט כולל מגנזיום, שנוכחותו שומרת על מבנה הריבוזומים. ריבוזומים יכולים להיות קשורים לממברנות של הרשת האנדופלזמית, עם קרום התא החיצוני, או לשכב בחופשיות בציטופלזמה. הם מבצעים סינתזת חלבון. ריבוזומים, בנוסף לציטופלזמה, נמצאים בגרעין התא. הם מיוצרים בגרעין ואז נכנסים לציטופלזמה.

מתחם גולגיבתאי צמחים זה נראה כמו גופים בודדים המוקפים בממברנות. בתאי בעלי חיים, אורגנואיד זה מיוצג על ידי בורות מים, צינוריות ושלפוחיות. צינורות הממברנה של קומפלקס גולגי מהצינוריות של הרשת האנדופלזמית מקבלים את תוצרי ההפרשה של התא, שם הם מסודרים מחדש כימית, נדחסים ואז עוברים לתוך הציטופלזמה ומשמשים את התא עצמו או מוסרים ממנו. במיכלים של קומפלקס גולגי מסונתזים פוליסכרידים ומשולבים עם חלבונים, וכתוצאה מכך נוצרים גליקופרוטאין.

מיטוכונדריה- גופים קטנים בצורת מוט, מוגבלים על ידי שני ממברנות. קפלים רבים - cristae - משתרעים מהממברנה הפנימית של המיטוכונדריה; אנזימים שונים ממוקמים על דפנותיהם, בעזרתם מתבצעת סינתזה של חומר בעל אנרגיה גבוהה - חומצה אדנוזין טריפוספורית (ATP). בהתאם לפעילות התא ו השפעות חיצוניותהמיטוכונדריה יכולה לזוז, לשנות את גודלן וצורתן. ריבוזומים, פוספוליפידים, RNA ו-DNA נמצאים במיטוכונדריה. נוכחות ה-DNA במיטוכונדריה קשורה ליכולתם של אברונים אלה להתרבות על ידי היווצרות התכווצות או ניצנים במהלך חלוקת התא, כמו גם לסינתזה של חלק מהחלבונים המיטוכונדריים.

ליזוזומים- תצורות אליפסות קטנות מוגבלות על ידי הממברנה ומפוזרות ברחבי הציטופלזמה. נמצא בכל התאים של בעלי חיים וצמחים. הם מתעוררים בהרחבות של הרשת האנדופלזמית ובקומפלקס גולגי, מתמלאים באנזימים הידרוליטים, ואז נפרדים ונכנסים לציטופלזמה. בתנאים רגילים, הליזוזומים מעכלים חלקיקים הנכנסים לתא על ידי פגוציטוזיס ואברונים של תאים גוססים. תוצרי הליזוזום מופרשים דרך קרום הליזוזום לתוך הציטופלסמה, שם הם משולבים במולקולות חדשות. כאשר קרום הליזוזום נקרע, אנזימים נכנסים לציטופלזמה ומעכל את תוכנו, גורם למוות של תאים.

פלסטידיםנמצא רק בתאי צמחים ונמצא ברוב הצמחים הירוקים. מסונתז ומאוחסן בפלסידים חומר אורגני. ישנם שלושה סוגים של פלסטידים: כלורופלסטים, כרומופלסטים וליקופלסטים.

כלורופלסטים -פלסטידים ירוקים המכילים את הפיגמנט הירוק כלורופיל. הם נמצאים בעלים, גבעולים צעירים, פירות בוסר. כלורופלסטים מוקפים בקרום כפול. בצמחים גבוהים יותר, חלקם הפנימי של הכלורופלסטים מלא בחומר חצי נוזלי, שבו הלוחות מונחים במקביל זה לזה. הקרומים המזווגים של הלוחות, מתמזגים, יוצרים ערימות המכילות כלורופיל (איור 6). בכל ערימה של כלורופלסטים של צמחים גבוהים מתחלפות שכבות של מולקולות חלבון ומולקולות שומנים, וביניהם ממוקמות מולקולות כלורופיל. מבנה שכבות זה מספק משטחים חופשיים מקסימליים ומקל על לכידה והעברת אנרגיה במהלך הפוטוסינתזה.

כרומופלסטים -פלסטידים, המכילים פיגמנטים צמחיים (אדום או חום, צהוב, כתום). הם מרוכזים בציטופלזמה של תאי הפרחים, הגבעולים, הפירות, העלים של הצמחים ומעניקים להם את הצבע המתאים. כרומופלסטים נוצרים מלוקופלסטים או כלורופלסטים כתוצאה מהצטברות פיגמנטים. קרוטנואידים.

Leucoplasts - חסר צבעפלסטידים הממוקמים בחלקים הלא צבועים של צמחים: בגבעולים, בשורשים, בפקעות וכו'. גרגרי עמילן מצטברים בלוקופלסטים של חלק מהתאים, שמנים וחלבונים מצטברים בלוקופלסטים של תאים אחרים.

כל הפלסטידים נובעים מקודמיהם - פרופלסטידים. הם חשפו DNA השולט על הרבייה של האברונים הללו.

מרכז תאים,או צנטרוזום, ממלא תפקיד חשוב בחלוקת תאים ומורכב משני צנטריולים . הוא נמצא בכל התאים של בעלי חיים וצמחים, למעט פריחה, פטריות נמוכות וכמה פרוטוזואה. צנטרולים בתאים מתחלקים לוקחים חלק ביצירת ציר החלוקה וממוקמים בקטבים שלו. בתא מתחלק מרכז התא מתחלק ראשון, במקביל נוצר ציר אכרומטין המכוון את הכרומוזומים כשהם מתפצלים לכיוון הקטבים. צנטרול אחד יוצא מכל תא בת.

לתאי צמחים ובעלי חיים רבים יש אברונים למטרות מיוחדות: cilia,ביצוע תפקיד של תנועה (ציליאטים, תאים דרכי הנשימה), flagella(תאי הנבט הזכריים החד-תאיים הפשוטים ביותר בבעלי חיים וצמחים וכו'). הכללות -אלמנטים זמניים המתעוררים בתא בשלב מסוים של חייו כתוצאה מתפקוד סינתטי. הם משמשים או מוסרים מהתא. תכלילים הם גם חילוף חומרים מזינים: בתאי צמחים - עמילן, טיפות שומן, בלוקים, שמנים חיוניים, רב חומצה אורגנית, מלחים של חומצות אורגניות ואי-אורגניות; בתאי בעלי חיים - גליקוגן (בתאי כבד ושרירים), טיפות שומן (ב רקמה תת עורית); חלק מהתכלילים מצטברים בתאים כפסולת - בצורת גבישים, פיגמנטים וכו'.

ואקוולים -אלה חללים התחום על ידי קרום; מתבטאים היטב בתאי צמחים ונמצאים בפרוטוזואה. מתעוררים בחלקים שונים של הרחבות של הרשת האנדופלזמית. ונפרד ממנו בהדרגה. ואקוולים שומרים על לחץ טורגור, הם מכילים מיץ תאים או ואקוולרי, שהמולקולות שלהם קובעות את הריכוז האוסמוטי שלו. מאמינים שהתוצרים הראשוניים של סינתזה - פחמימות מסיסות, חלבונים, פקטין וכו' - מצטברים בבורות הרטיקולום האנדופלזמי. הצטברויות אלה מייצגות את תחילתן של ואקוולים עתידיים.

ציטושלד . אחד מ תכונות ייחודיותתא אוקריוטי הוא התפתחות בציטופלזמה שלו של תצורות שלד בצורה של מיקרו-צינוריות וצרורות של סיבי חלבון. האלמנטים של השלד הציטופלסט קשורים קשר הדוק עם הממברנה הציטופלזמה החיצונית והממברנה הגרעינית, ויוצרים שזירה מורכבת בציטופלזמה. האלמנטים התומכים של הציטופלזמה קובעים את צורת התא, מבטיחים את התנועה של מבנים תוך-תאיים ואת תנועת התא כולו.

הליבההתא ממלא תפקיד מרכזי בחייו, עם סילוקו, התא מפסיק את תפקידיו ומת. לרוב תאי בעלי החיים יש גרעין אחד, אך ישנם גם תאים מרובי גרעינים (כבד ושרירים אנושיים, פטריות, ריסים, אצות ירוקות). אריתרוציטים של יונקים מתפתחים מתאי אבות המכילים גרעין, אך אריתרוציטים בוגרים מאבדים אותו ואינם חיים זמן רב.

הגרעין מוקף בממברנה כפולה שחודרת על ידי נקבוביות, שדרכה הוא מחובר באופן הדוק עם תעלות הרשת האנדופלזמית והציטופלזמה. בתוך הגרעין נמצא כרומטין- מקטעים ספירליים של כרומוזומים. במהלך חלוקת התא, הם הופכים למבנים בצורת מוט הנראים בבירור תחת מיקרוסקופ אור. כרומוזומים הם קבוצה מורכבת של חלבונים ו-DNA הנקראים נוקלאופרוטאין.

תפקידי הגרעין מורכבים בוויסות כל התפקודים החיוניים של התא, אותם הוא מבצע בעזרת חומרי DNA ו-RNA נושאי מידע תורשתי. כהכנה לחלוקת התא, ה-DNA מוכפל, בזמן מיטוזה, הכרומוזומים נפרדים ומועברים לתאי בת, מה שמבטיח את המשכיות המידע התורשתי בכל סוג של אורגניזם.

קריופלזמה - השלב הנוזלי של הגרעין, שבו תוצרי הפסולת של מבנים גרעיניים נמצאים בצורה מומסת

גרעין- חלק מבודד, צפוף ביותר של הגרעין. הגרעין מורכב מחלבונים מורכבים ו-RNA, פוספטים חופשיים או קשורים של אשלגן, מגנזיום, סידן, ברזל, אבץ וריבוזומים. הגרעין נעלם לפני תחילת חלוקת התא ונוצר מחדש בשלב האחרון של החלוקה.

לפיכך, לתא יש ארגון משובח ומורכב מאוד. רשת נרחבת של ממברנות ציטופלזמיות ועקרון הממברנה של מבנה האברונים מאפשרים להבחין בין רבים תגובה כימית. לכל אחת מהתצורות התוך תאיות יש מבנה משלה ותפקוד ספציפי משלה, אך רק עם האינטראקציה ביניהן מתאפשרים חייו ההרמוניים של התא, על בסיס אינטראקציה זו, חומרים מהסביבה חודרים לתא, ומוצרי פסולת מועברים ממנו אל תוך התא. סביבה חיצוניתכך עובד חילוף החומרים. השלמות של הארגון המבני של התא יכולה להיווצר רק כתוצאה מזמן ארוך אבולוציה ביולוגית, שבמהלכו הפונקציות שבוצעו על ידה הסתבכו בהדרגה.

הצורות החד-תאיות הפשוטות ביותר הן תא וגם אורגניזם עם כל הביטויים החיוניים שלו. באורגניזמים רב-תאיים, תאים יוצרים קבוצות הומוגניות - רקמות. בתורו, רקמות יוצרות איברים, מערכות ותפקודן נקבעים על ידי הפעילות החיונית הכוללת של האורגניזם כולו.

אפיון תאים איקריוטים

ערך ממוצעתאים אוקריוטיים - כ-13 מיקרון. התא מחולק על ידי ממברנות פנימיות לתאים שונים (חללי תגובה). שלושה סוגים של אברוניםמופרד בבירור משאר הפרוטופלזמה (ציטופלזמה) על ידי מעטפת של שני ממברנות: גרעין התא, המיטוכונדריה והפלסטידים. פלסטידים משמשים בעיקר לפוטוסינתזה, ומיטוכונדריה להפקת אנרגיה. כל השכבות מכילות DNA כנשא של מידע גנטי.

ציטופלזמהמכיל אברונים שונים, כולל ריבוזומים, שנמצאים גם בפלסידים ובמיטוכונדריה. כל האברונים נמצאים במטריצה.

אפיון תאים פרוקריוטים

הגודל הממוצע של תאים פרוקריוטים הוא 5 מיקרון. אין להם ממברנות פנימיות מלבד בליטות של הממברנות הפנימיות וממברנת הפלזמה. במקום גרעין תא, ישנו נוקלואיד, נטול קליפה ומורכב ממולקולת DNA אחת. בנוסף, חיידקים יכולים להכיל DNA בצורה של פלסמידים זעירים הדומים ל-DNA חוץ-גרעיני אוקריוטי.

IN תאים פרוקריוטייםבעל יכולת פוטוסינתזה (אצות כחולות ירוקות, חיידקים ירוקים וסגולים), ישנן בליטות גדולות של הממברנה בעלות מבנה שונה - תילקואידים, אשר בתפקודם תואמים פלסטידים אוקריוטיים. פרוקריוטים מאופיינים בנוכחות שק מוריי - חזק מכאני אלמנט של דופן התא.

המרכיבים העיקריים של תא איקריוטי. המבנה והתפקודים שלהם.

צדףמכיל בהכרח קרום פלזמה. בנוסף לו, לצמחים ולפטריות יש דופן תא, ולבעלי חיים יש גליקוקליקס.

צמחים ופטריות מפרישים פרוטופלסט- כל תכולת התא, למעט דופן התא.

ציטופלזמההיא הסביבה הפנימית הנוזלית למחצה של התא. מורכב מהיאלופלזמה, תכלילים ואברונים. בציטופלזמה, האקסופלזמה מבודדת (השכבה הקורטיקלית נמצאת ישירות מתחת לממברנה, אינה מכילה אברונים) ואנדופלזמה (החלק הפנימי של הציטופלזמה).

היאלופלזמה(ציטוסול) הוא החומר העיקרי של הציטופלזמה, תמיסה קולואידית של מולקולות אורגניות גדולות. מספקת את הקשר בין כל מרכיבי התא

בו מתרחשים התהליכים המטבוליים העיקריים, למשל, גליקוליזה.

תכליליםהם רכיבים אופציונליים של התא שיכולים להופיע ולהיעלם בהתאם למצב התא. לדוגמא: טיפות שומן, גרגירי עמילן, גרגרי חלבון.

אברוניםיש ממברנה ולא ממברנה.

אברוני הממברנה הם ממברנה בודדת (EPS, AG, ליזוזומים, ואקואולים) ו קרום כפול(פלסטידים, מיטוכונדריה).

ל ללא ממברנההאברונים כוללים ריבוזומים ומרכז תאים.

אברונים של תאים אוקריוטיים, מבנהם ותפקודם.

רשת אנדופלזמית- אברון חד ממברנה. זוהי מערכת של ממברנות היוצרות "טנקים" ותעלות, המחוברות זו לזו ומגבילות חלל פנימי אחד – חללי EPS. ישנם שני סוגים של EPS: 1) מחוספס, המכיל ריבוזומים על פני השטח שלו, ו-2) חלק, 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 )

מערכת גולג'י- אברון חד ממברנה. זוהי ערימה של "טנקים" פחוסים עם קצוות מורחבים. מערכת של שלפוחיות קטנות עם ממברנה (Golgi vesicles) קשורה אליהם. כל מחסנית מורכבת בדרך כלל מ-4-6 "טנקים", היא יחידה מבנית ותפקודית של מנגנון גולגי ונקראת דיקטיוזום.

פונקציות של מנגנון גולגי: 1) הצטברות חלבונים, שומנים, פחמימות, 2) "אריזה" של חלבונים, שומנים, פחמימות לתוך שלפוחיות ממברנות, 4) הפרשת חלבונים, שומנים, פחמימות, 5) סינתזה של פחמימות ושומנים, 6) אתר היווצרות ליזוזומים .

ליזוזומים- אברונים חד ממברניים. הם שלפוחיות קטנות המכילות קבוצה של אנזימים הידרוליטים. אנזימים מסונתזים על ה-ER המחוספס, עוברים למנגנון גולגי, שם הם משתנים ונארזים לתוך שלפוחיות ממברנות, אשר לאחר היפרדות ממנגנון גולגי הופכות לליזוזומים מתאימים. פירוק חומרים על ידי אנזימים נקרא תמוגה.

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- אברונים חד ממברניים, הם "יכולות" מלאות תמיסות מימיותחומרים אורגניים ואי-אורגניים.הנוזל הממלא את ואקוול הצמח נקרא מוהל תאים.

פונקציות ואקואול: 1) הצטברות ואגירת מים, 2) ויסות חילוף חומרים 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

מיטוכונדריהתחום על ידי שני ממברנות. הקרום החיצוני של המיטוכונדריה חלק, הפנימי יוצר קפלים רבים - cristae. Cristae מגדילים את שטח הפנים של הממברנה הפנימית, המארח מערכות מולטי-אנזימים המעורבות בסינתזה של מולקולות ATP. החלל הפנימי של המיטוכונדריה מלא במטריצה. המטריצה ​​מכילה DNA מעגלי, mRNA ספציפי, ריבוזומים מסוג פרוקריוטי, אנזימי מחזור קרבס.

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

פלסטידיםמאפיין רק תאי צמחים. ישנם שלושה סוגים עיקריים של פלסטידים: לוקופלסטים - פלסטידים חסרי צבע בתאים של חלקים לא מוכתמים של צמחים, כרומופלסטים - פלסטידים צבעוניים הם לרוב צהובים, אדומים ו פרחים כתומים, כלורופלסטים - פלסטידים ירוקים.

כלורופלסטים.בתאים של צמחים גבוהים יותר, לכלורופלסטים יש צורה של עדשה דו קמורה. כלורופלסטים תחום על ידי שני ממברנות. הממברנה החיצונית חלקה, הפנימית בעלת מבנה מקופל מורכב. הקפל הקטן ביותר נקרא thylakoid. קבוצה של thylakoids מוערמים כמו ערימת מטבעות נקראת גרנה. ממברנות התילקואיד מכילות פיגמנטים פוטוסינתטיים ואנזימים המספקים סינתזת ATP. הפיגמנט הפוטוסינתטי העיקרי הוא הכלורופיל, שאחראי עליו צבע ירוקכלורופלסטים.

החלל הפנימי של הכלורופלסטים מתמלא סטרומה. הסטרומה מכילה DNA מעגלי, ריבוזומים, אנזימים ממחזור קלווין, גרגרי עמילן.

תפקוד הכלורופלסטים: פוטוסינתזה.

תפקידם של לויקופלסטים: סינתזה, הצטברות ואחסון של חומרי הזנה רזרבה.

כרומופלסטים.הסטרומה מכילה DNA מעגלי ופיגמנטים - קרוטנואידים, המעניקים לכרומופלסטים צבע צהוב, אדום או כתום.

תפקידם של כרומופלסטים:צביעת פרחים ופירות ובכך משיכת מאביקים ומפזרים זרעים.

ריבוזומים- אברונים שאינם קרומיים, בקוטר של כ-20 ננומטר. ריבוזומים מורכבים משתי יחידות משנה, גדולות וקטנות. תרכובת כימיתריבוזומים - חלבונים ו-rRNA. מולקולות rRNA מהוות 50-63% ממסת הריבוזום ויוצרות את המסגרת המבנית שלו. במהלך ביו-סינתזה של חלבון, הריבוזומים יכולים "לעבוד" בנפרד או לשלב קומפלקסים - פוליריבוזומים (פוליזומים). ) . במתחמים כאלה, הם מקושרים זה לזה על ידי מולקולת mRNA אחת. החיבור של תת-יחידות לריבוזום שלם מתרחש בציטופלזמה, ככלל, במהלך ביוסינתזה של חלבון.

פונקציית הריבוזום:הרכבה של שרשרת הפוליפפטיד (סינתזת חלבון).

ציטושלדמורכב ממיקרוטובולים ומיקרופילמנטים. Microtubules הם מבנים גליליים לא מסועפים. בסיסי מרכיב כימי- חלבון טובולין. מיקרוטובולים נהרסים על ידי קולכיצין. מיקרופילמנטים הם חוטים המורכבים מהחלבון אקטין. מיקרוטובולים ומיקרופילמנטים יוצרים סבכים מורכבים בציטופלזמה.

פונקציות שלד הציטו: 1) קביעת צורת התא, 2) תמיכה באברונים, 3) יצירת ציר חלוקה, 4) השתתפות בתנועות התא, 5) ארגון זרימת הציטופלזמה.

מרכז סלולרהוא מכיל שני צנטריולים וצנטרוספירה. הצנטריול הוא גליל, שדופן נוצרת על ידי תשע קבוצות של שלוש מיקרוטובוליות מאוחדות. Centrioles מזווגים, שם הם ממוקמים בזווית ישרה זה לזה. לפני חלוקת התא, צנטריולים מתפצלים לקטבים מנוגדים, וליד כל אחד מהם מופיע צנטריול בת. הם יוצרים ציר של חלוקה, התורם לפיזור אחיד של החומר הגנטי בין תאי הבת.

פונקציות: 1) הבטחת ההתרחקות של כרומוזומים לקטבים של התא במהלך מיטוזה או מיוזה, 2) מרכז הארגון של שלד הציטוס.

אוקריוטים או תאים גרעיניים הם הרבה יותר מורכבים מפרוקריוטים. המבנה של התא האוקריוטי מכוון ליישום של חילוף חומרים תוך תאי.

פלזמהלמה

בחוץ, כל תא מוקף בממברנת פלזמה דקה ואלסטית הנקראת פלזמהלמה. הרכב הפלזמהלמה כולל חומרים אורגניים המתוארים בטבלה.

חומרים	מוזרויות	תַפְקִיד
פוספוליפידים	תרכובות של זרחן ושומנים. מורכב משני חלקים - הידרופילי והידרופובי	יוצרים שתי שכבות. חלקים הידרופוביים צמודים זה לזה, מראה הידרופילי מחוץ לתא ובפנים
גליקוליפידים	תרכובות של שומנים ופחמימות. מוטבע בין פוספוליפידים	קבלה ושידור אותות
כולסטרול	אלכוהול שומני. מוטבע בחלקים הידרופוביים של פוספוליפידים	נותן קשיחות
	שני סוגים - משטח (צמוד לליפידים) ואינטגרלי (מוטבע בממברנה)	הם שונים במבנה ובפונקציות

אורז. 1. מבנה הפלזמלמה.

מעל הפלזמה של תא צמחי יש דופן תא, הכוללת תאית. הוא שומר על הצורה ומגביל את הניידות של התא. תא החי מכוסה ב-glycocalyx, המורכב ממגוון תרכובות אורגניות. תפקיד עיקריציפויים נוספים - הגנה.

דרך הפלזמה, חומרים מועברים ואותות מועברים דרך חלבונים מוטבעים.

הליבה

אוקריוטים שונים מפרוקריוטים בכך שהם בעלי גרעין, מבנה קרום מורכב משלושה מרכיבים:

• שני ממברנות עם נקבוביות;
• נוקלאופלזמה - נוזל המורכב מכרומטין (מכיל RNA ו-DNA), חלבון, חומצות גרעין, מים;
• nucleolus - אזור דחוס של הנוקלאופלזמה.

אורז. 2. מבנה הגרעין.

הגרעין שולט בכל התהליכים של התא, וגם מבצע:

4 המאמרים המוביליםשקרא יחד עם זה

• אחסון והעברה של מידע תורשתי;
• היווצרות ריבוזומים;
• סינתזה של חומצות גרעין.

ציטופלזמה

בציטופלזמה של אוקריוטים ישנם אברונים שונים המבצעים חילוף חומרים עקב תנועה מתמדת של הציטופלזמה (ציקלוזה). התיאור שלהם מוצג בטבלה של מבנה התא האוקריוטי.

אברונים	מִבְנֶה	פונקציות
רשת אנדופלזמית או רשת אנדופלזמית (ER או ER)	מורכב מהממברנה הגרעינית החיצונית. ישנם שני סוגים - חלק ומחוספס (עם ריבוזומים)	מסנתז שומנים, הורמונים, צובר פחמימות, מנטרל רעלים
ריבוזום	מבנה לא ממברנה הנוצר על ידי יחידות משנה גדולות וקטנות. מכיל חלבון ו-RNA. נמצא ב-ER ובציטופלזמה	מסנתז חלבון
קומפלקס גולגי (מכשיר)	מורכב ממיכלי ממברנה מלאים באנזימים. קשור ל-EPS	מייצר הפרשות, אנזימים, ליזוזומים
ליזוזומים	שלפוחיות המורכבות ממברנה דקה ואנזימים	מעכל חומרים שנכנסו לציטופלזמה
מיטוכונדריה	מורכב משני ממברנות. צורות פנימיות cristae - קפלים. מלא במטריצה ​​המכילה חלבונים ודנ"א משלו	מסנתז ATP

תא הצמח מאופיין בשני אברונים מיוחדים שחסרים בבעלי חיים:

• vacuole - צובר חומר אורגני, מים, שומר על טורגור;
• פלסטידים - בהתאם למין, הם מבצעים פוטוסינתזה (כלורופלסטים), צוברים חומרים (לויקופלסטים), צובעים פרחים ופירות (כרומופלסטים).

בתאי בעלי חיים (נעדר בצמחים) קיים צנטרוזום (מרכז תאים) האוסף מיקרוטובולים, מהם נוצרים לאחר מכן ציר החלוקה, הציטושלד, הדגלים והסיליה.

אורז. 3. תאי צמחים ובעלי חיים.

אוקריוטים מתרבים בחלוקה - מיטוזה או מיוזה. מיטוזיס (חלוקה עקיפה) אופיינית לכל התאים הסומטיים (לא-מיניים) ואורגניזמים גרעיניים חד-תאיים. מיוזיס הוא תהליך היווצרות גמטות.

מה למדנו?

משיעור ביולוגיה בכיתה ט' למדנו בקצרה על מבנה התא האוקריוטי ותפקודיו. אוקריוטים הם מבנים מורכבים המורכבים מממברנת תא, ציטופלזמה וגרעין. בציטופלזמה של תא אוקריוטי ישנם אברונים שונים (קומפלקס גולגי, ER, ליזוזומים וכו') המבצעים מטבוליזם תוך תאי. בנוסף, תאי צמחים מאופיינים בוואקוול ובפלסטידים, בעוד שלבעלי חיים יש מרכז תאים.

חידון נושא

הערכת דוח

דירוג ממוצע: 4.1. סה"כ דירוגים שהתקבלו: 300.

כל תא הוא מערכת:כל מרכיביו קשורים זה בזה, תלויים זה בזה ומקיימים אינטראקציה זה עם זה; הפרת פעילותו של אחד ממרכיבי מערכת זו מובילה לשינויים ושיבושים בפעולת המערכת כולה.

אוסף התאים נוצר בדים, נוצרות רקמות שונות גופים, והאיברים, באינטראקציה ובביצועים פונקציה כללית, טופס מערכות איברים.

לכל מערכת יש מבנה מסוים, רמת מורכבות והיא מבוססת על האינטראקציה של האלמנטים המרכיבים אותה.

תכונות המבנה של תאים אוקריוטים ופרוקריוטיים:

המבנה של תאים איקריוטים.

פונקציות של תאים אוקריוטיים .

תאים של אורגניזמים חד-תאיים מבצעים את כל הפונקציות האופייניות לאורגניזמים חיים - חילוף חומרים, צמיחה, התפתחות, רבייה; בעל יכולת הסתגלות.

התאים של אורגניזמים רב-תאיים מובחנים במבנה, בהתאם לתפקודים שהם מבצעים. אפיתל, שרירי, עצבני, רקמות חיבורנוצרים מתאי מיוחדים.

משימות נושאיות

A1. אורגניזמים פרוקריוטיים כוללים

1) בצילוס

4) וולבוקס

A2. קרום התא מבצע את הפונקציה

1) סינתזת חלבון

2) העברת מידע תורשתי

3) פוטוסינתזה

4) פגוציטוזיס ופינוציטוזיס

A3. ציין את הנקודה שבה מבנה התא בעל השם עולה בקנה אחד עם תפקידו

1) נוירון - התכווצות

2) לויקוציט - הולכת דחף

3) אריתרוציט - הובלת גז

4) אוסטאוציט - פגוציטוזיס

A4. אנרגיה סלולרית מופקת ב

1) ריבוזומים

2) מיטוכונדריה

4) מנגנון גולגי

A5. הסר את הרעיון המיותר מהרשימה המוצעת

1) למבליה

2) פלסמודיום

3) אינפוזוריה

4) כלמידומונס

A6. הסר את הרעיון המיותר מהרשימה המוצעת

1) ריבוזומים

2) מיטוכונדריה

3) כלורופלסטים

4) גרגרי עמילן

A7. הכרומוזומים של התא ממלאים את התפקיד

1) ביוסינתזה של חלבון

2) אחסון מידע תורשתי

3) היווצרות ליזוזומים

4) ויסות חילוף החומרים

ב-1. בחר מהרשימה המוצעת את הפונקציות של הכלורופלסטים

1) היווצרות ליזוזומים

2) סינתזת גלוקוז

3) סינתזת RNA

4) סינתזת ATP

5) שחרור חמצן

6) נשימה תאית

ב 2. בחר את התכונות המבניות של המיטוכונדריה

1) מוקף בקרום כפול

3) יש cristae

4) הממברנה החיצונית מקופלת

5) מוקף בממברנה אחת

6) הממברנה הפנימית עשירה באנזימים

מבני תאים	תא איקריוטי	תא פרוקריוטים
ממברנה ציטופלזמית	לאכול	לאכול; פלישות של הממברנה יוצרות מזוזומים
הליבה	בעל ממברנה דו-ממברנית, מכיל נוקלאולי אחד או יותר	לא; יש שוות ערך לגרעין - נוקלואיד - חלק מהציטופלזמה המכיל DNA שאינו מוקף בממברנה
חומר גנטי	מולקולות DNA ליניאריות הקשורות לגב	מולקולות DNA מעגליות שאינן קשורות לחלבונים
רשת אנדופלזמית	לאכול	לא
מתחם גולגי	לאכול	לא
ליזוזומים	לאכול	לא
מיטוכונדריה	לאכול	לא
פלסטידים	לאכול	לא
צנטרולים, מיקרוטובולים, מיקרופילמנטים	לאכול	לא
פלאגלה	אם קיימים, הם מורכבים ממיקרוטובולים המוקפים בממברנה ציטופלזמית	אם קיימים, הם אינם מכילים מיקרוטובולים ואינם מוקפים בממברנה ציטופלזמית
דופן תא	יש צמחים (חוזק, נותן תאית) ופטריות (כוח נותן כיטין)	כן (כוח נותן לפפטידוגליקן)
כמוסה או שכבת רירית	לא	לחלק מהחיידקים יש
ריבוזומים	כן, גדול (80S)	כן, קטן (70S)

מבחנים:

1. תמיכת חיים בכל רמה קשורה לתופעת הרבייה. באיזו רמת ארגון, העתקה מתבצעת על בסיס סינתזת מטריצה

א מולקולרית

ב. תת-תאי

V. סלולר

ג' תקנב

ד ברמת האורגניזם

2. נקבע כי אין אברוני ממברנה בתאי אורגניזמים ולחומר התורשתי שלהם אין ארגון נוקלאוזומלי. מה הם האורגניזמים האלה?

א פרוטוזואה

ב. וירוסים

ב.אסקומיסטים

ז אוקריוטים

ד פרוקריוטים

3. בשיעור ביולוגיה המורה ביקשה ממני לציין פנימה עבודת מעבדהמידת ההגדלה של המיקרוסקופ, ששימש בחקר מיקרו-הכנות. אחד התלמידים לא הצליח להתמודד עם המשימה בכוחות עצמו. כיצד לחשב נכון מחוון זה?

א. הכפל את האינדיקטורים המצוינים על כל מטרות המיקרוסקופ

ב. חלקו את הערך של עדשה בהגדלה נמוכה יותר בערך של עדשה בהגדלה גבוהה יותר

ב. הכפל הגדלות אובייקטיביות ועינית

ד. חלקו את ההגדלה האובייקטיבית לפי העינית

החסר את הערכים המצוינים על כל מטרות המיקרוסקופ מערך ההגדלה של העינית

4. בעת לימוד המיקרו-הכנה, התלמיד, לאחר קיבועה על שולחן החפצים והשגת הארה אופטימלית של שדה הראייה, התקין את עדשת "x40" והסתכל לתוך העדשה. המורה עצר את התלמיד ואמר כי נפלה טעות יסודית במהלך העבודה. איזו טעות נעשתה?

ת. לא היה כדאי לתקן את המיקרו-תכשיר

ב. מחקר המיקרו-הכנה צריך היה להתחיל עם מטרת הגדלה נמוכה

ב. התאורה מותאמת אחרונה

ד. קיבוע התרופה מתבצע לפני השלמת המחקר

ד. כל המניפולציות צריכות להתבצע בסדר הפוך.

5. קיום החיים בכל הרמות נקבע על פי המבנה של עוד רמה נמוכה. איזו רמת ארגון קודמת ומבטיחה את קיומם של חיים ברמה התאית:

א. מינים-אוכלוסיה

ב.תקנה

ב. מולקולרית

G. אורגנימי

ד ביוקנוטי

משימות לבקרת ידע:

1. כאשר ניסה לחקור מיקרו-תכשיר באמצעות מיקרוסקופ אור, החוקר מצא שכל שדה הראייה מוחשך. מה יכולה להיות הסיבה לתופעה זו? איך לתקן את הבעיה הזו?

2. כאשר ניסה לחקור מיקרו-תכשיר באמצעות מיקרוסקופ אור, החוקר גילה שרק מחצית משדה הראייה מואר. מה יכולה להיות הסיבה לתופעה זו? איך לתקן את הבעיה הזו?

3. אילו מניפולציות יש לבצע אם האובייקט הנצפה אינו נראה בבירור בעת שימוש במיקרוסקופ אור?

א) אם לעינית יש את הכינוי "x15", ועל העדשה "x8"

ב) אם ההגדלה של עדשת העינית היא "x10", והעדשה היא "x40"

6. חומרים לניתוח עם המורה ושליטה בהטמעתו:

6.1. ניתוח עם המורה של סוגיות מפתח לשליטה בנושא השיעור.

6.2. הדגמה של המורה לשיטות מַעֲשִׂיטריקים בנושא.

6.3. חומר עבור לִשְׁלוֹטשליטה בחומר:

שאלות לדיון עם המורה:

1. ביולוגיה רפואית כמדע על יסודות חיי האדם, חקר דפוסי תורשה, שונות, התפתחות אינדיבידואלית ואבולוציונית, כמו גם סוגיות של מורפופיזיולוגיה ו הסתגלות חברתיתאדם לתנאים סביבתיים בקשר למהותו הביו-חברתית.

2. במה מודרניתפיתוח ביולוגיה כללית ורפואית. מקומה של הביולוגיה במערכת החינוך הרפואי.

3. מהות החיים. תכונות החיים. צורות חיים, תכונותיהם ותכונותיהם הבסיסיות. הגדרת מושג החיים ברמת ההתפתחות הנוכחית של מדע הביולוגיה.

4. רמות מבניות מותנות מבחינה אבולוציונית של ארגון החיים; מבנים יסודיים של רמות ותופעות ביולוגיות בסיסיות המאפיינות אותם.

5. משמעותם של רעיונות לגבי רמות הארגון של החיים לרפואה.

6. מקומו המיוחד של האדם במערכת העולם האורגני.

7. היחס בין תופעות פיזיקו-כימיות, ביולוגיות וחברתיות בחיי האדם.

8. מערכות אופטיותבמחקר ביולוגי. מבנה מיקרוסקופ האור וכללי העבודה איתו.

9. טכניקה להכנת מיקרו-הכנות זמניות, עיון ותיאורן. שיטות לחקר מבנה התא

חלק מעשי

1. למד בעזרת ההנחיות את מבנה המיקרוסקופ וכללי העבודה עמו.

2. בדוק את מיומנויות העבודה עם מיקרוסקופ והכנת הכנות זמניות של סיבי צמר גפן, קשקשי כנפי פרפר. בדוק מיקרו-תכשירים: עור נורה, עלה אלודה, מריחת דם של צפרדעים, לימוד גופן טיפוגרפי.

3. הכניסו לפרוטוקול את גרף המבנה הלוגי "מבנה המיקרוסקופ".

4. הזינו בפרוטוקול "כללים לעבודה עם מיקרוסקופ"

5. מלאו את הטבלה "רמות ארגון ומחקר של אורגניזם רב תאי".

מידע קשור:

חיפוש אתר:

תאים פרוקריוטיים קטנים ופשוטים יותר מאשר תאים איקריוטים. ביניהם אין אורגניזמים רב-תאיים, רק שלפעמים הם יוצרים מראית עין של מושבות. לפרוקריוטים חסרים לא רק גרעין תא, אלא גם כל אברוני הממברנה (מיטוכונדריה, כלורופלסטים, ER, קומפלקס גולגי, צנטריולים וכו').

פרוקריוטים כוללים חיידקים, אצות כחולות ירוקות (ציאנובקטריה), ארכאים וכו'. פרוקריוטים היו היצורים החיים הראשונים על פני כדור הארץ.

הפונקציות של מבני הממברנה מבוצעות על ידי יציאות (פלישות) של קרום התא לתוך החלק הפנימי של הציטופלזמה. הם צינוריים, למלריים, בעלי צורה שונה. חלקם נקראים מזוזומים. פיגמנטים פוטוסינתטיים, אנזימים בדרכי הנשימה ואחרים ממוקמים על תצורות שונות כאלה ובכך מבצעים את תפקידיהם.

בפרוקריוטים יש רק כרומוזום גדול אחד בחלק המרכזי של התא ( נוקלואיד), בעל מבנה טבעתי. הוא מכיל DNA. במקום חלבונים שנותנים צורה לכרומוזום כמו איקריוטים, יש כאן RNA. הכרומוזום אינו מופרד מהציטופלזמה על ידי ממברנה, ולכן אומרים שהפרוקריוטים הם אורגניזמים נטולי גרעין. עם זאת, במקום אחד, הכרומוזום מחובר לממברנת התא.

בנוסף לנוקלואיד, המבנה של תאים פרוקריוטים מכיל פלסמידים (גם לכרומוזומים קטנים יש מבנה טבעת).

בניגוד לאאוקריוטים, הציטופלזמה של פרוקריוטות אינה תנועתית.

לפרוקריוטים יש ריבוזומים, אבל הם קטנים יותר מריבוזומים איקריוטים.

תאים פרוקריוטיים נבדלים על ידי המבנה המורכב של הממברנות שלהם. בנוסף לממברנה הציטופלזמית (plasmalemma), יש להם דופן תא, כמו גם קפסולה ותצורות אחרות, בהתאם לסוג האורגניזם הפרוקריוטי. דופן התא מבצעת פונקציה תומכת ומונעת חדירת חומרים מזיקים. דופן התא החיידקי מכיל מוראין (גליקופפטיד).

על פני השטח של פרוקריוטים יש לעתים קרובות דגלים (אחד או רבים) ו-villi שונים.

בעזרת דגלים, תאים נעים בתווך נוזלי. ה-villi מבצעים פונקציות שונות (לספק אי-הרטבה, התקשרות, להעביר חומרים, להשתתף בתהליך המיני, ליצור גשר צימוד).

תאים פרוקריוטים מתחלקים בביקוע בינארי. אין להם מיטוזה או מיוזה. לפני החלוקה, הנוקלואיד מכפיל את עצמו.

פרוקריוטים יוצרים לעתים קרובות נבגים, שהם דרך לשרוד בתנאים שליליים. נבגים של מספר חיידקים נשארים ברי קיימא בטמפרטורות גבוהות ונמוכות במיוחד. כאשר נוצר נבג, התא הפרוקריוטי מכוסה בקרום עבה וצפוף. שֶׁלָה מבנה פנימימשתנה במקצת.

המבנה של תא איקריוטי

דופן התא של תא איקריוטי, בניגוד לדופן התא של פרוקריוטים, מורכבת בעיקר מפוליסכרידים. בפטריות, הפוליסכריד העיקרי המכיל חנקן הוא כיטין. בשמרים, 60-70% מהפוליסכרידים הם גלוקן ומנן, הקשורים לחלבונים ולשומנים. תפקידי דופן התא של איקריוטים זהים לאלו של פרוקריוטים.

לממברנה הציטופלזמית (CPM) יש גם מבנה תלת-שכבתי. לפני השטח של הממברנה יש בליטות הקרובות למזוומים פרוקריוטיים. CMP מווסת את תהליכי חילוף החומרים בתאים.

באאוקריוטים, ה-CPM מסוגל ללכוד טיפות גדולות המכילות פחמימות, שומנים וחלבונים מהסביבה. תופעה זו נקראת פינוציטוזיס. ה-CPM של תא איקריוטי מסוגל גם ללכוד חלקיקים מוצקים מהמדיום (תופעת הפגוציטוזיס). בנוסף, ה-CPM אחראי לשחרור מוצרים מטבוליים לסביבה.

אורז. 2.2 סכימה של מבנה תא איקריוטי:

1 דופן תא; 2 ממברנה ציטופלזמית;

3 ציטופלזמה; 4 ליבות; 5 רטיקולום אנדופלזמי;

6 מיטוכונדריות; מתחם גולגי 7; 8 ריבוזומים;

9 ליזוזומים; 10 וואקוולים

הגרעין מופרד מהציטופלזמה על ידי שני ממברנות עם נקבוביות. הנקבוביות בתאים צעירים פתוחות; הן משמשות להגירה של מבשרי ריבוזום, מסנג'ר והעברת RNA מהגרעין אל הציטופלזמה. בגרעין בנוקלאופלזמה ישנם כרומוזומים, המורכבים משתי מולקולות DNA דמויות שרשרת המחוברות לחלבונים. הגרעין מכיל גם גרעין עשיר ב-RNA שליח ומזוהה עם כרומוזום ספציפי, המארגן הגרעיני.

תפקידו העיקרי של הגרעין הוא השתתפות ברביית תאים. הוא נושא המידע התורשתי.

בתא איקריוטי, הגרעין הוא הנשא החשוב ביותר, אך לא היחיד, של מידע תורשתי. חלק מהמידע הזה כלול ב-DNA של מיטוכונדריה וכלורופלסטים.

מבנה קרום מיטוכונדריה המכיל שני ממברנות חיצוניות ופנימיות, מקופלים מאוד. אנזימי חיזור מרוכזים על הממברנה הפנימית. תפקידה העיקרי של המיטוכונדריה הוא לספק לתא אנרגיה (יצירת ATP). מיטוכונדריה היא מערכת מתרבה עצמית, שכן יש לה DNA מעגלי כרומוזום משלה ורכיבים אחרים שהם חלק מתא פרוקריוטי תקין.

הרטיקולום האנדופלזמי (ER) הוא מבנה קרום המורכב מצינוריות החודרות לכל פני השטח הפנימיים של התא. זה חלק ומחוספס. על פני ה-ES המחוספס יש ריבוזומים גדולים יותר מאלה של פרוקריוטים. ממברנות ES מכילות גם אנזימים המסנתזים שומנים, פחמימות ואחראים על הובלת חומרים בתא.

אריזות ה-Golgi מורכבות של מיכלי שלפוחיות ממברנות שטוחות בהן מתבצעת האריזה והשינוע של חלבונים בתוך התא. במתחם גולגי מתרחשת גם סינתזה של אנזימים הידרוליטים (אתר היווצרות הליזוזומים).

ליזוזומים מכילים אנזימים הידרוליטים. כאן יש פיצול של ביופולימרים (חלבונים, שומנים, פחמימות).

Vacuoles מופרדים מהציטופלזמה על ידי ממברנות. ואקוולי חילוף מכילים חומרי הזנה לתא רזרביים, בעוד ואקוולי סיגים מכילים תוצרים מטבוליים מיותרים וחומרים רעילים.

הכי מובן מאליו ההבדל בין פרוקריוטים לאאוקריוטים הוא שלאחרונים יש גרעין, מה שבא לידי ביטוי בשם הקבוצות הללו: "קריו" מתורגם מיוונית עתיקה בתור הליבה, "פרו" - לפני, "איו" - טוב. לפיכך, פרוקריוטים הם אורגניזמים טרום-גרעיניים, אוקריוטים הם גרעיניים.

עם זאת, זה רחוק מלהיות ההבדל היחיד ואולי לא העיקרי בין אורגניזמים פרוקריוטים לאאוקריוטים. אין אברוני ממברנה בתאים פרוקריוטים כלל.(למעט חריגים נדירים) - מיטוכונדריה, כלורופלסטים, קומפלקס גולגי, רטיקולום אנדופלזמי, ליזוזומים.

תפקידיהם מבוצעים על ידי יציאות (פלישות) של קרום התא, שעליו נמצאים פיגמנטים ואנזימים שונים המספקים תהליכים חיוניים.

לפרוקריוטים אין כרומוזומים אוקריוטים. החומר הגנטי העיקרי שלהם הוא הנוקלואיד, בדרך כלל בצורת טבעת. בתאים איקריוטים, כרומוזומים הם קומפלקסים של חלבוני DNA וחלבוני היסטון (הם ממלאים תפקיד חשוב באריזת DNA). קומפלקסים כימיים אלו נקראים כרומטין. הנוקלואיד של פרוקריוטים אינו מכיל היסטונים, ומולקולות ה-RNA הקשורות אליו מעניקות לו את צורתו.

כרומוזומים אוקריוטיים ממוקמים בגרעין. בפרוקריוטים, הנוקלואיד ממוקם בציטופלזמה ולרוב מחובר במקום אחד לממברנת התא.

בנוסף לנוקלואיד, לתאים פרוקריוטים יש מספר שונה של פלסמידים - נוקלואידים בגודל קטן משמעותית מהראשי.

מספר הגנים בנוקלואיד של פרוקריוטים קטן בסדר גודל מאשר בכרומוזומים. לאוקריוטים יש גנים רבים המבצעים תפקיד מווסת ביחס לגנים אחרים. זה מאפשר לתאים איקריוטיים של אורגניזם רב-תאי, המכילים את אותו מידע גנטי, להתמחות; לשנות את חילוף החומרים שלך, להגיב בצורה גמישה יותר לשינויים בסביבה החיצונית והפנימית. גם מבנה הגנים שונה. בפרוקריוטים הגנים ב-DNA מסודרים בקבוצות - אופרונים. כל אופרון מתומלל כיחידה אחת.

ישנם גם הבדלים בין פרוקריוטים לאאוקריוטים בתהליכי שעתוק ותרגום. הדבר החשוב ביותר הוא שבתאים פרוקריוטיים התהליכים הללו יכולים להתנהל בו זמנית על מולקולה אחת של RNA מטריקס (מידע): בזמן שהוא עדיין מסונתז על DNA, הריבוזומים כבר "יושבים" בקצה המוגמר שלו ומסנתזים חלבון. בתאים איקריוטיים, mRNA עובר מה שנקרא התבגרות לאחר שעתוק. ורק לאחר מכן, ניתן לסנתז עליו חלבון.

הריבוזומים של פרוקריוטים קטנים יותר (מקדם שיקוע 70S) מאלה של איקריוטים (80S). מספר החלבונים ומולקולות ה-RNA בהרכב של תת-יחידות הריבוזום שונה. יש לציין שהריבוזומים (כמו גם החומר הגנטי) של המיטוכונדריה והכלורופלסטים דומים לפרוקריוטים, מה שעשוי להצביע על מקורם מאורגניזמים פרוקריוטיים עתיקים שהיו בתוך התא המארח.

פרוקריוטים נבדלים בדרך כלל במבנה המורכב יותר של הקליפות שלהם. בנוסף לממברנה הציטופלזמית ולדופן התא, יש להם גם קפסולה ותצורות אחרות, בהתאם לסוג האורגניזם הפרוקריוטי. דופן התא מבצעת פונקציה תומכת ומונעת חדירת חומרים מזיקים. דופן התא החיידקי מכיל מוראין (גליקופפטיד). בין האוקריוטים, לצמחים יש דופן תא (המרכיב העיקרי שלו הוא תאית), לפטריות יש כיטין.

תאים פרוקריוטים מתחלקים בביקוע בינארי. יש להם אין תהליכים מורכבים של חלוקת תאים (מיטוזה ומיוזה)אופייני לאאוקריוטים. אמנם לפני החלוקה, הנוקלואיד מכפיל את עצמו, בדיוק כמו הכרומטין בכרומוזומים. IN מעגל החייםלאאוקריוטים יש שלבים דיפלואידים והפלואידים לסירוגין. במקרה זה, השלב הדיפלואידי בדרך כלל שולט. בניגוד אליהם, לפרוקריוטים אין את זה.

תאים אוקריוטיים משתנים בגודלם, אך בכל מקרה, הם גדולים משמעותית מהתאים הפרוקריוטים (עשרות מונים).

חומרים מזינים נכנסים לתאים של פרוקריוטים רק בעזרת אוסמוזה. בתאים איקריוטים, בנוסף, ניתן להבחין גם בפגו-ופינוציטוזיס ("לכידה" של מזון ונוזל באמצעות הממברנה הציטופלזמית).

באופן כללי, ההבדל בין פרוקריוטים לאאוקריוטים טמון במבנה המורכב יותר של האחרונים. מאמינים שתאים מהסוג הפרוקריוטי נוצרו באמצעות אביוגנזה (אבולוציה כימית ארוכת טווח בתנאים כדור הארץ מוקדם). אאוקריוטים הופיעו מאוחר יותר מפרוקריוטים, על ידי שילובם (סימביוטי, כמו גם השערות כימריות) או על ידי התפתחות של נציגים בודדים (השערת פלישה). המורכבות של תאים אוקריוטיים אפשרה להם לארגן אורגניזם רב-תאי, בתהליך האבולוציה כדי לספק את כל המגוון הבסיסי של החיים על פני כדור הארץ.

טבלת ההבדלים בין פרוקריוטים לאאוקריוטים

תכונה פרוקריוטים איקריוטיםגרעין התא אברוני ממברנה ממברנות תאים חומר גנטי חֲלוּקָה רב תאי ריבוזומים חילוף חומרים מָקוֹר

לא	לאכול
לא. תפקידיהם מבוצעים על ידי פלישות של קרום התא, שעליו נמצאים פיגמנטים ואנזימים.	מיטוכונדריה, פלסטידים, ליזוזומים, ER, קומפלקס גולגי
מורכב יותר, ישנן כמוסות שונות. דופן התא מורכבת ממוריין.	המרכיב העיקרי של דופן התא הוא תאית (בצמחים) או כיטין (בפטריות). לתאי בעלי חיים אין דופן תא.
פחות משמעותית. הוא מיוצג על ידי נוקלואיד ופלסמידים, בעלי צורת טבעת וממוקמים בציטופלזמה.	כמות המידע התורשתי היא משמעותית. כרומוזומים (מורכבים מ-DNA וחלבונים). מאופיין בדיפלואידיות.
חלוקת תאים בינאריים.	יש מיטוזה ומיוזה.
לא אופייני לפרוקריוטים.	הם מיוצגים על ידי צורות חד-תאיות ורב-תאיות.
קטן יותר	יותר גדול
מגוון יותר (הטרוטרופים, פוטוסינתטיים וכימוסינתטיים דרכים שונותאוטוטרופים; נשימה אנאירובית ואירובית).	אוטוטרופיה רק ​​בצמחים באמצעות פוטוסינתזה. כמעט כל האיקריוטים הם אירוביים.
מהטבע הדומם בתהליך האבולוציה הכימית והפרה-ביולוגית.	מפרוקריוטים במהלך האבולוציה הביולוגית שלהם.

תאים איקריוטיים

הארגון המורכב ביותר טבוע בתאים אוקריוטיים של בעלי חיים וצמחים. המבנה של תאי בעלי חיים וצמחים מאופיין בדמיון מהותי, אך צורתם, גודלם ומסתם מגוונים ביותר ותלויים בשאלה האם האורגניזם הוא חד-תאי או רב-תאי. לדוגמה, דיאטומים, אאוגלנואידים, שמרים, מיקסומיצטים ופרוטוזואה הם איקריוטים חד-תאיים, בעוד שהרוב המכריע של סוגי אורגניזמים אחרים הם איקריוטים רב-תאיים, שמספר התאים בהם נע בין כמה (למשל, בחלק מההלמינתים) למיליארדים. (ביונקים) לכל אורגניזם. גוף האדם מורכב מכ-10 תאים שונים, הנבדלים בתפקודיהם.

במקרה של בני אדם, ישנם יותר מ-200 סוגים של תאים שונים. התאים הרבים ביותר בגוף האדם הם תאי אפיתל, שביניהם תאים קרטיניים (שיער וציפורניים), תאים בעלי תפקידי ספיגה ומחסום (במערכת העיכול, בדרכי השתן, בקרנית, בנרתיק ובמערכות איברים אחרות), תאים אשר קַו איברים פנימייםוחללים (פנאומוציטים, תאים סרואיים ועוד רבים אחרים). ישנם תאים המספקים חילוף חומרים והצטברות של חומרי רזרבה (הפטוציטים, תאי שומן). קבוצה גדולהמרכיבים תאי אפיתל ורקמת חיבור המפרישים מטריצה ​​חוץ-תאית (אמילובלסטים, פיברובלסטים, אוסטאובלסטים ואחרים) והורמונים, כמו גם תאים מתכווצים (שרירי השלד והלב, קשתית ומבנים אחרים), תאי דם ו מערכת החיסון(אריתרוציטים, נויטרופילים, אאוזינופילים, בזופילים, לימפוציטים מסוג T ואחרים). ישנם גם תאים הפועלים כמתמרים תחושתיים (קולטני פוטו, קולטני מישוש, שמיעתי, ריח, טעם ועוד). מספר משמעותי של תאים מיוצגים על ידי נוירונים ותאי גליה של המרכז מערכת עצבים. ישנם גם תאים מיוחדים של עדשת העין, תאי פיגמנט ותאי הזנה, להלן תאים תחתונים. ידועים גם סוגים רבים אחרים של תאים אנושיים.

בטבע, אין תא טיפוסי, כי כולם מתאפיינים בגיוון קיצוני. עם זאת, כל התאים האוקריוטיים שונים באופן משמעותי מתאי הפרוקריוטים במספר תכונות, בעיקר בנפח, צורה וגודל. הנפח של רוב התאים האיקריוטים עולה על נפח הפרוקריוטים פי 1000-10,000. נפח כזה של תאים פרוקריוטיים קשור לתוכן בהם של אברונים שונים המבצעים פונקציות תאיות שונות. תאים אוקריוטיים מאופיינים גם בנוכחות של כמות גדולה של חומר גנטי, המרוכז בעיקר יחסית במספרים גדוליםכרומוזומים, מה שמספק להם הזדמנויות גדולות להתמיינות והתמקצעות.

תכונה חשובה לא פחות של תאים איקריוטים היא שהם מאופיינים במידור המסופק על ידי נוכחות של מערכות ממברנות פנימיות. כתוצאה מכך, אנזימים רבים ממוקמים בתאים מסוימים. לדוגמה, כמעט כל האנזימים המזרזים סינתזת חלבון בתאי בעלי חיים ממוקמים בריבוזומים, בעוד אנזימים המזרזים את הסינתזה של פוספוליפידים מתרכזים בעיקר בממברנת הציטופלזמה של התא. בניגוד לתאים פרוקריוטיים, לתאים איקריוטים יש גרעין.

לתאים אוקריוטיים, בהשוואה לתאים פרוקריוטיים, יש מערכת מורכבת יותר לתפיסת חומרים מהסביבה, שבלעדיה חייהם בלתי אפשריים. ישנם הבדלים נוספים בין תאים איקריוטים ופרוקריוטיים.

צורת התאים היא המגוונת ביותר ולרוב תלויה גם בתפקודים שהם מבצעים. לדוגמה, פרוטוזואה רבים הם בצורת אליפסה, בעוד אריתרוציטים הם דיסקים אובליים תאי שריריונקים מוארכים. הגדלים של תאים אוקריוטים הם מיקרוסקופיים (טבלה 3).

סוגים מסוימים של תאים מאופיינים בגדלים משמעותיים. למשל מידות תאי עצביםבבעלי חיים גדולים הם מגיעים לאורך של כמה מטרים, ובבני אדם - עד 1 מטר. תאים של רקמות צמחיות בודדות מגיעות לאורך של כמה מילימטרים.

מאמינים שככל שאורגניזם גדול יותר בתוך מין, כך התאים שלו גדולים יותר. עם זאת, עבור מינים קרובים של בעלי חיים שונים בגודלם, תאים דומים בגודלם אופייניים גם הם. לדוגמה, אריתרוציטים דומים בגודלם בכל היונקים.

תאים שונים גם במסתם. לדוגמה, תא כבד אנושי בודד (הפטוציט) שוקל 19-9 גרם.

תא סומטי אנושי (תא אוקריוטי טיפוסי) הוא תצורה המורכבת מרבים רכיבים מבנייםגדלים מיקרוסקופיים ותת-מיקרוסקופיים (איור 46).

נוֹהָג אלקטרון מיקרוסקופיושיטות אחרות אפשרו לבסס מגוון יוצא דופן במבנה הן של הקליפה והציטופלזמה והן של הגרעין. בפרט, נקבע עקרון הממברנה של המבנה של מבנים תוך-תאיים, שעל בסיסו נבדלים מספר מרכיבים מבניים של התא, כלומר.