סוג שיעור: בשילוב.

שיטות: מילולי, ויזואלי, מעשי, חיפוש בעיות.

מטרות השיעור

חינוכי: להעמיק את הידע של התלמידים במבנה של תאים אוקריוטיים, ללמד כיצד ליישם אותם בשיעורים מעשיים.

פיתוח: שפר את כישורי התלמידים לעבוד איתם חומר דידקטי; לפתח את החשיבה של התלמידים על ידי הצעת משימות להשוואה בין תאים פרוקריוטיים ואוקריוטיים, תאי צמחים ותאי בעלי חיים עם זיהוי של תכונות דומות וייחודיות.

צִיוּד: כרזה "מבנה הממברנה הציטופלזמית"; כרטיסי משימה; יד (מבנה של תא פרוקריוטי, תא צמחי טיפוסי, מבנה של תא חיה).

תקשורת בין נושאים: בוטניקה, זואולוגיה, אנטומיה אנושית ופיזיולוגיה.

מערך שיעור

א. רגע ארגוני

בדוק מוכנות לשיעור.
בדיקת רשימת התלמידים.
הצגת נושא ומטרות השיעור.

II. לימוד חומר חדש

חלוקה של אורגניזמים לפרו-אוקריוטים

צורת התאים מגוונת ביותר: חלקם מעוגלים, אחרים נראים כמו כוכבים בעלי קרניים רבות, אחרים מוארכים וכו'. גם תאים שונים בגודלם - מהקטנים ביותר, בקושי ניתנים להבחנה במיקרוסקופ אור, ועד לאלו הנראים בצורה מושלמת בעין בלתי מזוינת (למשל, דגים וביצי צפרדע).

כל ביצית לא מופרת, לרבות ביצי דינוזאורים ענקיות מאובנות הנשמרות במוזיאונים פליאונטולוגיים, היו גם פעם תאים חיים. עם זאת, אם אנחנו מדברים על האלמנטים העיקריים מבנה פנימיכל התאים דומים.

פרוקריוטים (מ-lat. מִקצוֹעָן- לפני, לפני, במקום ויוונית. קריון- גרעין) - אלו אורגניזמים שלתאים שלהם אין גרעין מוגבל על ידי ממברנה, כלומר. כל החיידקים, כולל ארכאיבקטריה וציאנובקטריה. מספר כוללישנם כ-6000 מינים פרוקריוטיים. כל המידע הגנטי של תא פרוקריוטי (גנופר) כלול במולקולת DNA עגולה אחת. מיטוכונדריה וכלורופלסטים נעדרים, ותפקידי הנשימה או הפוטוסינתזה, המספקים לתא אנרגיה, מבוצעות על ידי קרום הפלזמה (איור 1). פרוקריוטים מתרבים ללא תהליך מיני בולט על ידי חלוקה לשניים. פרוקריוטים מסוגלים לבצע מספר תהליכים פיזיולוגיים ספציפיים: הם מקבעים חנקן מולקולרי, מבצעים תסיסה של חומצת חלב, מפרקים עץ ומחמצנים גופרית וברזל.

לאחר שיחת היכרות, התלמידים שוקלים את המבנה של תא פרוקריוטי, תוך השוואה בין המאפיינים העיקריים של המבנה לסוגי התאים האוקריוטיים (איור 1).

איקריוטים - זה אורגניזמים גבוהים יותרבעל גרעין מוגדר בבירור, המופרד מהציטופלזמה על ידי ממברנה (קריוממברנה). אוקריוטים כוללים את כל בעלי החיים והצמחים הגבוהים יותר, כמו גם אצות חד-תאיות ורב-תאיות, פטריות ופרוטוזואה. DNA גרעיני באוקריוטים סגור בכרומוזומים. לאוקריוטים יש אברונים תאיים מוגבלים על ידי ממברנות.

הבדלים בין איקריוטים לפרוקריוטים

- לאוקריוטים יש גרעין אמיתי: המנגנון הגנטי של תא איקריוטי מוגן על ידי קליפה הדומה לקליפה של התא עצמו.
- אברונים הכלולים בציטופלזמה מוקפים בממברנה.

המבנה של תאי צמחים ובעלי חיים

התא של כל אורגניזם הוא מערכת. הוא מורכב משלושה חלקים המחוברים ביניהם: קרום, גרעין וציטופלזמה.

בחקר הבוטניקה, הזואולוגיה והאנטומיה האנושית, כבר הכרתם את המבנה של סוגים שונים של תאים. בואו נסקור בקצרה את המאמר הזה.

תרגיל 1.קבע מאיור 2 אילו אורגניזמים וסוגי רקמות תואמים לתאים מתחת למספרים 1-12. מה הסיבה לצורתם?

המבנה והתפקודים של אברונים של תאי צמחים ובעלי חיים

בעזרת איורים 3 ו-4 ושימוש במילון האנציקלופדיה הביולוגי ובספר הלימוד, התלמידים משלימים את הטבלה המשווה בין תאי בעלי חיים וצמחים.

שולחן. המבנה והתפקודים של אברונים של תאי צמחים ובעלי חיים

אברוני התא	מבנה האברונים	פוּנקצִיָה	נוכחות של אברונים בתאים
			צמחים	בעלי חיים
כלורופלסט	זה סוג של פלסטיד	צובעים צמחים פנימה צבע ירוקשבו מתרחשת פוטוסינתזה
לוקופלסט	הקליפה מורכבת משני ממברנות יסוד; פנימי, צומח לתוך הסטרומה, יוצר כמה thylakoids	מסנתז וצובר עמילן, שמנים, חלבונים
כרומופלסט	פלסטידים בעלי צבע צהוב, כתום ואדום, הצבע נובע מפיגמנטים - קרוטנואידים	צבע אדום, צהוב של עלי סתיו, פירות עסיסיים וכו'.
	תופס עד 90% מנפחו של תא בוגר, מלא במוהל תאים	תחזוקה של טורגור, צבירת חומרי רזרבה ומוצרים מטבוליים, ויסות לחץ אוסמוטי וכו'.
מיקרוטובולים	מורכב מהחלבון טובולין, הממוקם ליד קרום הפלזמה	להשתתף בשקיעה של תאית על דפנות התא, תנועה של אברונים שונים בציטופלזמה. במהלך חלוקת התא, המיקרוטובוליות מהוות את הבסיס למבנה ציר החלוקה.
ממברנת פלזמה (CPM)	מורכב משכבה דו-שכבתית של שומנים המחלחלת בחלבונים טבולים לעומקים שונים	מחסום, הובלת חומרים, תקשורת בין תאים
EPR חלק	מערכת של צינורות שטוחים ומסתעפים	מבצע סינתזה ושחרור של שומנים
EPR גס	הוא קיבל את שמו בגלל הריבוזומים הרבים על פני השטח שלו.	סינתזה של חלבונים, הצטברותם והפיכתם לשחרור מהתא אל החוץ
	מוקף בממברנה גרעינית כפולה עם נקבוביות. הממברנה הגרעינית החיצונית יוצרת מבנה רציף עם קרום ה-ER. מכיל נוקלאולי אחד או יותר	נושאת מידע תורשתי, מרכז ויסות פעילות התא
דופן תא	מורכב ממולקולות תאית ארוכות המסודרות בצרורות הנקראות מיקרו-סיביים	מסגרת חיצונית, מעטפת מגן
Plasmodesmata	תעלות ציטופלזמיות זעירות החודרות את דפנות התא	איחוד פרוטופלסטים של תאים שכנים
מיטוכונדריה		סינתזת ATP (אחסון אנרגיה)
מערכת גולג'י	מורכב מערימה של שקים שטוחים - בורות מים, או דיקטיוזומים	סינתזה של פוליסכרידים, יצירת CPM וליזוזומים
ליזוזומים		עיכול תוך תאי
ריבוזומים	מורכב משתי יחידות משנה לא שוות גדולים וקטנים, שלתוכם הם יכולים להתנתק	אתר ביוסינתזה של חלבון
ציטופלזמה	מורכב ממים עם כמות גדולה של חומרים מומסים המכילים גלוקוז, חלבונים ויונים	הוא מכיל אברונים אחרים של התא וכל תהליכי חילוף החומרים התאיים מתבצעים.
מיקרופילמנטים	סיבי אקטין מסודרים בדרך כלל בצרורות ליד פני השטח של התאים	מעורב בתנועתיות תאים ועיצוב מחדש
סנטריולים	עשוי להיות חלק מהמנגנון המיטוטי של התא. תא דיפלואידי מכיל שני זוגות של צנטריולים	להשתתף בתהליך חלוקת התאים בבעלי חיים; ב-zoospores של אצות, טחבים ובפרוטוזואה הם יוצרים גופים בסיסיים של ריסים
microvilli	בליטות של קרום הפלזמה	הגדל את פני השטח החיצוניים של התא, מיקרוווילי יוצרים יחד את גבול התא

מסקנות

1. דופן התא, הפלסטידים וה-vacuole המרכזי טבועים רק בתאי הצמח.
2. ליזוזומים, centrioles, microvilli נמצאים בעיקר רק בתאים של אורגניזמים של בעלי חיים.
3. כל שאר האברונים אופייניים לתאי צמחים ובעלי חיים כאחד.

מבנה קרום התא

קרום התא ממוקם מחוץ לתא, תוחם את האחרון מהסביבה החיצונית או הפנימית של הגוף. הוא מבוסס על הפלזמה (קרום התא) ומרכיב הפחמימות-חלבון.

פונקציות דופן התא:

- שומר על צורת התא ומעניק חוזק מכני לתא ולאורגניזם בכללותו;
- מגן על התא מפני נזק מכניוחדירת תרכובות מזיקות לתוכו;
- מבצע זיהוי של אותות מולקולריים;
- מסדיר את חילופי החומרים בין התא לסביבה;
- מבצע אינטראקציה בין תאית באורגניזם רב תאי.

פונקציית דופן התא:

- מייצג מסגרת חיצונית - מעטפת מגן;
- מספק הובלה של חומרים (מים, מלחים, מולקולות רבות חומר אורגני).

השכבה החיצונית של תאי בעלי חיים, בניגוד לדפנות התא של צמחים, היא דקה ואלסטית מאוד. הוא אינו נראה במיקרוסקופ אור ומורכב ממגוון רחב של פוליסכרידים וחלבונים. שכבת פני השטח של תאי בעלי חיים נקראת גליקוקליקס, מבצע את הפונקציה של חיבור ישיר של תאי בעלי חיים עם הסביבה החיצונית, עם כל החומרים הסובבים אותה, אינו ממלא תפקיד תומך.

מתחת לגליקוקאליקס של החיה ודופן התא של התא הצמחי, יש קרום פלזמה הגובל ישירות בציטופלזמה. קרום הפלזמה מכיל חלבונים ושומנים. הם מסודרים לפי הסדר בשל שונה אינטראקציות כימיותיַחַד. מולקולות ליפידים בממברנת הפלזמה מסודרות בשתי שורות ויוצרות דו-שכבה שומנית רציפה. מולקולות חלבון אינן יוצרות שכבה רציפה, הן ממוקמות בשכבת השומנים, צוללות לתוכה בעומקים שונים. מולקולות של חלבונים ושומנים ניידות.

פונקציות של קרום הפלזמה:

- יוצר מחסום המפריד בין התוכן הפנימי של התא סביבה חיצונית;
- מספק הובלה של חומרים;
- מספק תקשורת בין תאים ברקמות של אורגניזמים רב-תאיים.

כניסת חומרים לתא

פני התא אינם רציפים. בממברנה הציטופלזמית ישנם חורים זעירים רבים - נקבוביות שדרכם, עם או בלי עזרה של חלבונים מיוחדים, יכולים לחדור לתא יונים ומולקולות קטנות. בנוסף, כמה יונים ומולקולות קטנות יכולים להיכנס לתא ישירות דרך הממברנה. כניסת היונים והמולקולות החשובות ביותר לתא אינה דיפוזיה פסיבית, אלא הובלה אקטיבית, הדורשת אנרגיה. הובלת חומרים היא סלקטיבית. החדירות הסלקטיבית של קרום התא נקראת חדירות למחצה.

דֶרֶך פגוציטוזיסבתוך התא נכנסים: מולקולות גדולות של חומרים אורגניים, כגון חלבונים, פוליסכרידים, חלקיקי מזון, חיידקים. Phagocytosis מתבצעת בהשתתפות קרום הפלזמה. במקום בו פני התא באים במגע עם חלקיק של חומר צפוף כלשהו, ​​הממברנה מתגמשת, יוצרת שקע ומקיפה את החלקיק, אשר ב"קפסולת הממברנה" שקוע בתוך התא. נוצר ואקוול עיכול, ובו מתעכלים חומרים אורגניים שנכנסו לתא.

על ידי phagocytosis, אמבה, ciliates, לויקוציטים של בעלי חיים ואדם להאכיל. לויקוציטים סופגים חיידקים, כמו גם מגוון חלקיקים מוצקים שנכנסים בטעות לגוף ובכך מגנים עליו מפני חיידקים פתוגניים. דופן התא של צמחים, חיידקים ואצות כחולות ירוקות מונעת פגוציטוזיס, ולכן מסלול זה של חומרים הנכנסים לתא אינו מתממש בהם.

טיפות נוזל המכילות חומרים שונים במצב מומס ומרחף חודרות לתא גם דרך קרום הפלזמה, תופעה זו נקראה פינוציטוזה. תהליך ספיגת הנוזלים דומה לפאגוציטוזה. טיפת נוזל טבולה בציטופלזמה ב"חבילת ממברנה". חומרים אורגניים הנכנסים לתא יחד עם מים מתחילים להתעכל בהשפעת אנזימים הכלולים בציטופלזמה. פינוציטוזיס נפוץ בטבע ומתבצע על ידי התאים של כל בעלי החיים.

III. איחוד החומר הנלמד

בשביל איזה שניים קבוצות גדולותהאם כל האורגניזמים מחולקים לפי מבנה הגרעין?
אילו אברונים נמצאים רק בתאי הצמח?
אילו אברונים נמצאים רק בתאי בעלי חיים?
מה ההבדל בין מבנה דופן התא של צמחים ובעלי חיים?
מהן שתי הדרכים שבהן חומרים נכנסים לתא?
מהי החשיבות של פגוציטוזיס עבור בעלי חיים?

אברוני התאאיברים תאיים מתמידים, מבנים המבטיחים יישום של מספר פונקציות בתהליך חיי התא: שימור והעברת מידע גנטי, תנועה, חלוקה, העברת חומרים, סינתזה ועוד.

לאברוני התא האוקריוטיים כולל:

• כרומוזומים;
• ריבוזומים;
• מיטוכונדריה;
• קרום תא;
• מיקרופילמנטים;
• מיקרוטובולים;
• מתחם גולגי;
• רטיקולום אנדופלזמי;
• ליזוזומים.

הגרעין מכונה בדרך כלל גם אברון של תאים אוקריוטיים. המאפיין העיקרי של תא צמחי הוא נוכחות של פלסטידים.

מבנה תא צמחי:

בדרך כלל, תא צמחי כולל:

• קְרוּם;
• ציטופלזמה עם אברונים;
• מעטפת תאית;
• vacuoles עם מוהל תאים;
• הליבה.

מבנה תא חיה:

המבנה של תא חיה מורכב מ:

• ציטופלזמה עם אברונים;
• גרעין עם כרומוזומים;
• נוכחות של קרום חיצוני.

מה תפקידם של אברונים תאיים - טבלה

שם אורגני	מבנה האורגנואיד	פונקציות אורגנואידיות
רטיקולום אנדופלזמי (ER)	מערכת שכבות שטוחות היוצרת חללים ותעלות. ישנם שני סוגים: חלק וגרגרי (יש ריבוזומים).	1. מחלק את הציטופלזמה של התא לחללים מבודדים, על מנת לנתק את רוב התגובות המקבילות. 2. ER חלק מסנתז פחמימות ושומנים, בעוד ER גרגירי מסנתז חלבונים. 3. צורך במשלוח ובמחזור חומרים מזיניםבתוך התא.
מיטוכונדריה	הגדלים הם מ 1 עד 7 מיקרון. מספר המיטוכונדריה יכול להגיע לעשרות אלפים לתא. המעטפת החיצונית של המיטוכונדריה ניחנת במבנה דו-קרום. הממברנה החיצונית חלקה. הפנימית מורכבת מצמחים צלבניים עם אנזימים נשימתיים.	1. ספק סינתזה של ATP. 2. פונקציית אנרגיה.
קרום תא	בעל מבנה תלת שכבתי. מכיל שומנים משלוש קבוצות: פוספוליפידים, גליקוליפידים, כולסטרול.	1. שמירה על מבנה הממברנות. 2. תנועה של מולקולות שונות. 3. חדירות סלקטיבית. 4. קליטה ושינוי אותות מהסביבה.
הליבה	האברון הגדול ביותר המוקף במעטפת של שני ממברנות. יש בו כרומטין ומכיל גם את מבנה ה"נוקלאולוס".	1. אחסון מידע גנטי, וכן העברתו לתאי בת בתהליך חלוקה. 2. כרומוזומים מכילים DNA. 3. נוצרים ריבוזומים בגרעין. 4. שליטה בפעילות חיונית התא.
ריבוזומים	אברונים קטנים שצורתם כדורית או אליפסואידית. הקוטר הוא בדרך כלל 15-30 ננומטר.	1. לספק סינתזת חלבון.
ציטופלזמה	הסביבה הפנימית של התא, המכילה את הגרעין ואברונים אחרים. המבנה הוא דק גרגר, חצי נוזלי.	1. פונקציית הובלה. 2. נחוץ לאינטראקציה של אברונים. 2. מווסת את קצב התהליכים הביוכימיים המטבוליים.
ליזוזומים	שק קרום כדורי רגיל המלא באנזימי עיכול.	1. פונקציות שונות הקשורות לדעיכה של מולקולות או מבנים.

אברונים סלולריים - וידאו

אברונים – רכיבים קבועים וחובה של תאים; קטעים מיוחדים של הציטופלזמה של תא בעלי מבנה ספציפי ומבצעים פונקציות ספציפיות בתא.הבחנה בין אברונים 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 הריבוזומים ומרכז התא) יש מבנה קרומי.

רשת אנדופלזמית (EPR) – זוהי מערכת מסועפת של חללים, צינורות ותעלות המחוברים זה לזה, הנוצרים על ידי ממברנות יסוד וחודרות לכל עובי התא.נפתח בשנת 1943 על ידי פורטר. ישנם ערוצים רבים במיוחד של הרשת האנדופלזמית בתאים עם חילוף חומרים אינטנסיבי. בממוצע, נפח ה-EPS הוא בין 30% ל-50% מנפח התא הכולל. EPS לא תקין. צורה של חללים פנימיים וקאנה

תופסים, גודלם, מיקומם בתא ושינוי מספרם בתהליך החיים. התא מפותח יותר בבעלי חיים. EPS קשור מורפולוגית ותפקודית עם שכבת הגבול של הציטופלזמה, הממברנה הגרעינית, הריבוזומים, קומפלקס הגולגי, וואקוולים, ויוצרים יחד איתם מערכת פונקציונלית ומבנית אחת לחילוף החומרים והאנרגיה והתנועה של חומרים בתוך התא. מיטוכונדריה ופלסידים מצטברים ליד הרשת האנדופלזמית.

ישנם שני סוגים של EPS: מחוספס וחלק. על הממברנות של ה-ER החלק (אגרנולרי), אנזימים של מערכות סינתזת השומן והפחמימות מסונתזים כאן: פחמימות וכמעט כל השומנים התאיים מסונתזים כאן. ממברנות ממגוון חלק של הרשת האנדופלזמית שולטות בתאים בלוטות חלב, כבד (סינתזת גליקוגן), בתאים עם תוכן נהדרחומרים מזינים (זרעי צמחים). ריבוזומים ממוקמים על הממברנה של ה-EPS המחוספס (גרגירי), שם מתרחשת ביוסינתזה של חלבון. חלק מהחלבונים המסונתזים על ידם נכללים בממברנה של הרשת האנדופלזמית, השאר נכנסים ללומנם של תעלותיו, שם הם מומרים ומועברים לקומפלקס הגולגי. במיוחד הרבה ממברנות מחוספסות בתאי הבלוטות ותאי העצב.

אורז. רטיקולום אנדופלזמי מחוספס וחלק.

אורז. הובלת חומרים דרך גרעין המערכת - רשת אנדופלזמית (EPR) - קומפלקס גולגי.

פונקציות של הרשת האנדופלזמית:

1) סינתזה של חלבונים (ER גס), פחמימות ושומנים (ER 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-תאיים ורב-תאיים (למעט אריתרוציטים של יונקים). מספרם בתאים שונים משתנה ותלוי ברמת הפעילות התפקודית של התא. ישנם כ-2500 מהם בתא כבד החולדות, ו-20-22 בתא הרבייה הזכרי של חלק מהרכיכות, יש יותר מהם בשריר החזה של ציפורים מעופפות מאשר בשריר החזה של עופות שאינם עפים.

המיטוכונדריה בצורת גופים כדוריים, סגלגלים וגופים גליליים. הגדלים בקוטר של 0.2 - 1.0 מיקרון ועד 5 - 7 מיקרון באורך.

אורז. מיטוכונדריה.

אורכם של צורות חוטיות מגיע ל-15-20 מיקרון. בחוץ, המיטוכונדריה תחום על ידי קרום חיצוני חלק, הדומה בהרכבו לפלסמה. הממברנה הפנימית יוצרת צמחים רבים - cristae - ומכילה אנזימים רבים, ATP-somes (גופי פטריות), המעורבים בהפיכת אנרגיית התזונה לאנרגיית ATP. מספר הקריסטות תלוי בתפקוד התא. יש הרבה קריסטות במיטוכונדריה; הם תופסים את כל החלל הפנימי של האורגנואיד. במיטוכונדריה של תאים עובריים, הקריסטות בודדות. בצמחים, יציאות של הממברנה הפנימית הן לעתים קרובות יותר צינוריות. חלל המיטוכונדריה מלא במטריצה ​​המכילה מים, מלחים מינרלים, חלבוני אנזימים וחומצות אמינו. למיטוכונדריה מערכת סינתזה אוטונומית של חלבונים: מולקולת DNA מעגלית, סוגים שונים RNA וריבוזומים קטנים יותר מאשר בציטופלזמה.

המיטוכונדריה מחוברות הדוק על ידי ממברנות של הרשת האנדופלזמית, שתעלותיה נפתחות לעתים קרובות ישירות לתוך המיטוכונדריה. עם הגברת העומס על האיבר והתעצמות תהליכים סינתטיים הדורשים הוצאת אנרגיה, המגעים בין EPS למיטוכונדריה הופכים רבים במיוחד. מספר המיטוכונדריה יכול לעלות במהירות על ידי ביקוע. יכולת ההתרבות של המיטוכונדריה נובעת מהימצאותה של מולקולת DNA בהם, הדומה לכרומוזום העגול של חיידקים.

פונקציות מיטוכונדריאליות:

1) סינתזה של מקור אנרגיה אוניברסלי - ATP;

2) סינתזה הורמוני סטרואידים;

3) ביוסינתזה של חלבונים ספציפיים.

פלסטידים - אברונים בעלי מבנה ממברנה, אופייניים רק לתאי צמחים. הם מעורבים בסינתזה של פחמימות, חלבונים ושומנים. לפי תכולת הפיגמנטים, הם מחולקים לשלוש קבוצות: כלורופלסטים, כרומופלסטים ולוקופלסטים.

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

אורז. כלורופלסט, מבנה.

מדובר בגופי חלבון-ליפואידים, המורכבים מ-35-55% חלבון, 20-30% שומנים, 9% כלורופיל, 4-5% קרוטנואידים, 2-4% חומצות גרעין. כמות הפחמימות משתנה; נמצאה 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 נמצא כל הזמן בכלורופלסטים - בעל צבע כחול-ירוק, וכלורופיל b - צהוב-ירוק; ותכולת הכלורופיל, ועוד פי כמה.

בנוסף לכלורופיל, הכלורופלסטים מכילים 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, בזמן שלכת העלים, ברוב הצמחים נהרס הכלורופיל ואז מתגלה נוכחות של קרוטנואידים בעלה - העלה מצהיב.

הכלורופלסט מוקף בקרום כפול המורכב מקרום חיצוני ופנימי. לתוכן הפנימי - הסטרומה - מבנה למלרי (למלרי). בסטרומה חסרת הצבע, גרנה מבודדת - גופים בצבע ירוק, 0.3 - 1.7 מיקרון. הם אוסף של thylakoids - גופים סגורים בצורה של שלפוחיות שטוחות או דיסקים ממקור קרום. כלורופיל בצורת שכבה מונומולקולרית ממוקם בין שכבות החלבון והשומנים בקשר הדוק איתן. הסידור המרחבי של מולקולות הפיגמנט במבני הממברנה של הכלורופלסטים יעיל ביותר ויוצר תנאים אופטימליים לספיגה, העברה ושימוש יעילים ביותר של אנרגיית קרינה. ליפידים יוצרים שכבות דיאלקטריות מיותרות של ממברנות כלורופלסט הנחוצות לתפקוד שרשרת הובלה אלקטרונים. תפקידם של חוליות בשרשרת העברת האלקטרונים מבוצע על ידי חלבונים (ציטוכרומים, פלסטוקינונים, פרדוקסין, פלסטוציאנין) ואלמנטים כימיים בודדים - ברזל, מנגן וכו'. מספר הגרגרים בכלורופלסט הוא בין 20 ל-200. בין הגרגרים, מחברים אותם זה עם זה. למלות הגראן ולמלות הסטרומה יש מבנה קרומי.

המבנה הפנימי של הכלורופלסט מאפשר ניתוק מרחבי של תגובות רבות ומגוונות, המהוות במלואן את תוכן הפוטוסינתזה.

כלורופלסטים, כמו המיטוכונדריה, מכילים RNA ו-DNA ספציפיים, כמו גם ריבוזומים קטנים יותר וכל הארסנל המולקולרי הדרוש לביוסינתזה של חלבונים. לאברונים אלו יש כמות מספקת של i-RNA כדי להבטיח את הפעילות המרבית של מערכת סינתזת החלבון. עם זאת, הם גם מכילים מספיק DNA כדי לקודד חלבונים מסוימים. הם מתרבים על ידי חלוקה, על ידי התכווצות פשוטה.

הוכח כי כלורופלסטים יכולים לשנות את צורתם, גודלם ומיקומם בתא, כלומר, הם מסוגלים לנוע באופן עצמאי (מוניות כלורופלסט). הם מצאו שני סוגים של חלבונים מתכווצים, שבגללם, כמובן, תנועה אקטיביתהאברונים הללו בציטופלזמה.

כרומופלסטים מופצים באופן נרחב באיברי היצירה של הצמחים. הם צובעים את עלי הכותרת של פרחים (חמאה, דליה, חמניות), פירות (עגבניות, אפר הרים, ורד בר) בצהוב, כתום, אדום. IN איברים צומחיםכרומופלסטים הרבה פחות שכיחים.

צבעם של הכרומופלסטים נובע מנוכחותם של קרוטנואידים - קרוטן, קסנטופיל וליקופן, הנמצאים בפלסידים במצב שונה: 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 פעילות פיזיולוגית נמוכה יותר של כלורופלסטים.

Leucoplasts אינם מכילים פיגמנטים, הם חסרי צבע. הפלסטידים הקטנים ביותר הללו הם עגולים, ביציים או בצורת מוט. בתא, לעתים קרובות הם מתקבצים סביב הגרעין.

מבחינה פנימית, המבנה אפילו פחות מובחן בהשוואה לכלורופלסטים. הם מסנתזים עמילן, שומנים, חלבונים. בהתאם לכך, נבדלים שלושה סוגים של לויקופלסטים - עמילופלסטים (עמילן), אולאופלסטים (שמנים צמחיים) ופרוטאופלסטים (חלבונים).

לוקופלסטים נובעים מפרופלסטידים, שאיתם הם דומים בצורתם ובמבנהם, אך שונים רק בגודלם.

כל הפלסטידים קשורים זה לזה גנטית. הם נוצרים מפרופלסטידים - התצורות הציטופלזמיות הקטנות ביותר חסרות צבע, הדומות במראה למיטוכונדריה. פרופלסטידים נמצאים בנבגים, ביצים, בתאים עובריים של נקודות גדילה. כלורופלסטים (באור) ולויקופלסטים (בחושך) נוצרים ישירות מהפרופלסטידים, 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, ואקוולים גדולים וקטנים. לכל התצורות הללו יש מבנה ממברנה והם 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 נתונים לטרנספורמציות שונות, מצטברים, ממוינים, נארזים בשלפוחיות הפרשה ומועברים בהתאם ליעדם: למבנים שונים בתוך התא או מחוץ לתא. הממברנות של קומפלקס גולגי גם מסנתזות פוליסכרידים ויוצרות ליזוזומים. בתאי בלוטות החלב, קומפלקס גולגי מעורב ביצירת חלב, ובתאי הכבד - מרה.

פונקציות של מתחם גולגי:

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

2) הרכבה של קומפלקסים מורכבים של חומרים אורגניים והכנתם להוצאה מהתא (צלולוזה והמיצלולוז בצמחים, גליקופרוטאינים 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 אחרים בסביבה חומצית (pH 4.5-5).

סביב חלל זה ישנה סטרומה, לבושה מבחוץ עם קרום יסודי. פירוק חומרים בעזרת אנזימים נקרא תמוגה, ולכן האברון נקרא ליזוזום. ליזוזומים נוצרים במתחם גולגי. ליזוזומים ראשוניים ניגשים ישירות לוואקוולים פינוציטיים או פגוציטים (אנדוזומים) ושופכים את תוכנם לחללם, ויוצרים ליזוזומים משניים (פגוזומים), שבתוכם מתרחש עיכול של חומרים. תוצרי תמוגה דרך ממברנת הליזוזומים נכנסים לציטופלזמה 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 פינו ופגוציטוזיס, מספקים לתא חומרי גלם נוספים לתהליכי ביוכימיים ואנרגיה;

2) במהלך רעב, ליזוזומים מעכלים כמה אברונים וממלאים את אספקת החומרים המזינים לזמן מה;

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

אורז. היווצרות ליזוזומים

ואקוולים – חללים מלאי נוזלים בציטופלזמה של תאי צמחים ופרוטיסטים.יש להם צורה של בועות, צינוריות דקות ועוד אחת. Vacuoles נוצרים מהרחבות של הרשת האנדופלזמית ושלפוחיות של קומפלקס Golgi כחללים הדקים ביותר, ואז, כשהתא גדל והצטברות תוצרים מטבוליים, נפחם גדל ומספרם יורד. לתא מפותח שנוצר בדרך כלל יש ואקואול אחד גדול, אשר תופס 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.

לפרוטיסטים יש ואקוול עיכול ומתכווץ.

פונקציות של ואקוולים:

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

2) להגדיר ולתמוך לחץ אוסמוטיבתאים;

3) לספק עיכול תוך תאי בפרוטיסטים.

אורז. מרכז תאים.

מרכז סלולר ממוקם בדרך כלל ליד הגרעין ומורכב משני צנטריולים הממוקמים בניצב זה לזה ומוקפים בכדור קורן. 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 cilium או flagellum, אז זה נקרא גוף בסיסי.

לפני חלוקה, הצנטרולים מתפצלים לקטבים מנוגדים, וליד כל אחד מהם מופיעה צנטרול בת. מצנטריולים הממוקמים בקטבים שונים של התא, נוצרות מיקרוטובוליות שצומחות זו לזו. הם יוצרים ציר מיטוטי, התורם לפיזור אחיד של החומר הגנטי בין תאי הבת, ומהווים את מרכז הארגון של שלד הציטוס. חלק מחוטי הציר מחובר לכרומוזומים. בתאים של צמחים גבוהים יותר, למרכז התא אין צנטריולים.

Centrioles הם אברונים מתרבים בעצמם של הציטופלזמה. הם נוצרים כתוצאה משכפול של הקיימים. זה קורה כשהצנטריולים מתפצלים. הצנטרול הבוסרי מכיל 9 מיקרוטובולים בודדים; ככל הנראה, כל מיקרו-צינורית היא תבנית להרכבה של שלישיות האופייניות לצנטריול בוגר.

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

פונקציות של מרכז התא:

1) היווצרות עמודי ביקוע ויצירת מיקרוטובולים של ציר ביקוע.

ריבוזומים - אברונים כדוריים קטנים, מ-15 עד 35 ננומטר. מורכב משתי יחידות משנה גדולות (60S) וקטנות (40S). הם מכילים כ-60% חלבון ו-40% RNA ריבוזומלי. מולקולות rRNA יוצרות את המסגרת המבנית שלו. רוב החלבונים קשורים ספציפית עם אזורים מסוימים rRNA. חלק מהחלבונים משולבים רק בריבוזומים במהלך סינתזת חלבון. תת-יחידות ריבוזום נוצרות בגרעין. ודרך הנקבוביות בממברנה הגרעינית נכנסים לציטופלזמה, שם הן ממוקמות או על ממברנת ה-EPA, או בצד החיצוני של הממברנה הגרעינית, או באופן חופשי בציטופלזמה. ראשית, rRNAs מסונתזים על DNA גרעיני, אשר לאחר מכן מכוסים בחלבונים ריבוזומים המגיעים מהציטופלזמה, מתפצלים לגודל הרצוי ויוצרים תת-יחידות ריבוזומים. אין ריבוזומים שנוצרו במלואם בגרעין. החיבור של תת-יחידות לריבוזום שלם מתרחש בציטופלזמה, ככלל, במהלך ביוסינתזה של חלבון. בהשוואה למיטוכונדריה, פלסטידים, תאים פרוקריוטים, הריבוזומים בציטופלזמה של תאים אוקריוטיים גדולים יותר. הם יכולים לשלב 5-70 יחידות לפוליזומים.

פונקציות הריבוזום:

1) השתתפות בביוסינתזה של חלבונים.

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

סיליה, דגלים – יציאות של הציטופלזמה המכוסה בממברנה אלמנטרית,שמתחתיהם יש 20 מיקרו-צינוריות, היוצרות 9 זוגות לאורך הפריפריה ושניים בודדים במרכז. בבסיס הריסים והדגלים נמצאים הגופים הבסיסיים. אורך הדגלים הוא עד 100 מיקרומטר. Cilia הם קצרים - 10-20 מיקרון - flagella. תנועת הדגל היא סלילנית, וזו של הריסים דמוית משוט. הודות לסיליה ולפלגלה, חיידקים, פרוטיסטים, תאי ריסי נעים, חלקיקים או נוזלים נעים (סיליה של האפיתל הריסי דרכי הנשימה, ביציות), תאי מין (זרעונים).

אורז. מבנה הדגלים והסיליה באאוקריוטים

תכלילים - מרכיבים זמניים של הציטופלזמה, או שעולים או נעלמים.ככלל, הם כלולים בתאים בשלבים מסוימים מעגל החיים. הספציפיות של תכלילים תלויה בספציפיות של התאים המתאימים של רקמות ואיברים. תכלילים נמצאים בעיקר בתאי צמחים. הם יכולים להתרחש בהיאלופלזמה, באברונים שונים, לעתים רחוקות יותר בדופן התא.

במונחים תפקודיים, תכלילים הם תרכובות שהוסרו באופן זמני מחילוף החומרים של תאים (חומרי רזרבה - גרגרי עמילן, טיפות שומנים ומרבצי חלבון), או מוצרים סופייםחילופי (גבישים של חומרים מסוימים).

גרגרי עמילן. אלו הם התכלילים הנפוצים ביותר של תאי הצמח. עמילן מאוחסן בצמחים אך ורק בצורה של גרגרי עמילן. הם נוצרים רק בסטרומה הפלסטידית של תאים חיים. במהלך הפוטוסינתזה, עלים ירוקים מייצרים הַטמָעָה, או יְסוֹדִיעֲמִילָן. עמילן הטמעה אינו מצטבר בעלים ובהידרוליזה מהירה לסוכרים זורם לחלקי הצמח בהם הוא מצטבר. שם זה הופך חזרה לעמילן, מה שנקרא מִשׁנִי.עמילן משני נוצר גם ישירות בפקעות, קני שורש, זרעים, כלומר, שם הוא מופקד במלאי. ואז הם מתקשרים אליו נוֹסָף. לוקופלסטים שאוגרים עמילן נקראים עמילופלסטים. עשירים במיוחד בעמילן הם זרעים, יורה תת קרקעי (פקעות, פקעות, קני שורש), פרנכימה של רקמות מוליכות של שורשים וגבעולים של צמחים עציים.

טיפות שומנים. נמצא כמעט בכל תאי הצמח. הזרעים והפירות הכי עשירים בהם. שמנים שומניים בצורת טיפות שומנים הם הצורה השנייה בחשיבותה (אחרי עמילן) של חומרי הזנה רזרבה. זרעים של כמה צמחים (חמנייה, כותנה וכו') יכולים לצבור עד 40% מהשמן לפי משקל החומר היבש.

טיפות ליפידים, 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, סטרומה פלסטידית, בהרחבות של מיכלי ה-EPR, מטריצת הפרוקסיזומים והמיטוכונדריה. Vacuoles מכילים תכלילי חלבון גבישי וגם אמורפי. IN רובגבישי חלבון נמצאים בתאי אחסון של זרעים יבשים בצורה של מה שנקרא אלורוני 3 דגניםאוֹ גופי חלבון.

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

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

רשת אנדופלזמית

רטיקולום אנדופלזמי (ER), או רשת אנדופלזמית (EPR), הוא אברון בעל ממברנה אחת. זוהי מערכת של ממברנות היוצרות "טנקים" ותעלות, המחוברות זו לזו ומגבילות חלל פנימי אחד – חללי EPS. מצד אחד, הממברנות מחוברות לממברנה הציטופלזמית, מצד 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) חלוקה של הציטופלזמה של התא לתאים ("תאים"), 3) סינתזה של פחמימות ושומנים (ER חלק), 4) סינתזת חלבון (ER גס ), 5) מקום היווצרות מנגנון גולגי .

אוֹ מתחם גולגי, הוא אברון בעל ממברנה אחת. 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. מספר הדיקטיוזומים בתא נע בין אחד לכמה מאות. בתאי צמחים מבודדים דיקטוזומים.

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 ההפרשה.

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, עוברים למנגנון גולגי, שם הם משתנים ונארזים לתוך שלפוחיות ממברנות, אשר לאחר היפרדות ממנגנון גולגי הופכות לליזוזומים מתאימים. ליזוזום יכול להכיל 20 עד 60 סוגים שונים של אנזימים הידרוליטים. פירוק חומרים על ידי אנזימים נקרא תְמוּגָה.

הבחנה: 1) ליזוזומים ראשוניים, 2) ליזוזומים משניים. ליזוזומים ראשוניים נקראים ליזוזומים, במנותק ממנגנון גולגי. ליזוזומים ראשוניים הם גורם המבטיח אקסוציטוזיס של אנזימים מהתא.

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

אוטופגיה- תהליך ההרס של מבנים מיותרים לתא. ראשית, המבנה להרס מוקף בקרום בודד, לאחר מכן קפסולת הממברנה שנוצרה מתמזגת עם הליזוזום הראשוני, כתוצאה מכך נוצר גם ליזוזום משני (ואקואול אוטופגי), בו מתעכל מבנה זה. תוצרי העיכול נספגים בציטופלזמה של התא, אך חלק מהחומר נותר לא מעוכל. הליזוזום המשני המכיל את החומר הבלתי מעוכל הזה נקרא הגוף השיורי. על ידי אקסוציטוזיס, חלקיקים לא מעוכלים מוסרים מהתא.

אוטוליזה- הרס עצמי של התא, הנובע משחרור תוכן ליזוזומים. בדרך כלל, אוטוליזה מתרחשת במהלך מטמורפוזות (היעלמות הזנב של ראשן הצפרדע), אינבולוציה של הרחם לאחר הלידה, במוקדי 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 חד ממברניים, הם "יכולות" מלאות תמיסות מימיותחומרים אורגניים ואי-אורגניים. ER ומנגנון גולגי 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, בעוד שהגרעין והאברונים נדחפים חזרה לממברנת התא. הממברנה המקיפה את ואקוול הצמח נקרא טונופלסט. הנוזל הממלא את ואקוול הצמח נקרא מוהל תאים. ההרכב של מוהל התא כולל מלחים אורגניים ואי-אורגניים מסיסים במים, חד-סוכרים, דו-סוכרים, חומצות אמינו, מוצרים מטבוליים סופיים או רעילים (גליקוזידים, אלקלואידים), כמה פיגמנטים (אנטוציאנינים).

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

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 ובכך משיכת מאביקים ומפזרים זרעים, 6) לראות את תפקידי הליזוזומים.

נוצרים רטיקולום אנדופלזמי, מנגנון גולגי, ליזוזומים ו-vacuoles רשת ואקואולרית יחידה של התא, שאלמנטים בודדים שלו 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. צורת המיטוכונדריה יכולה להיות בצורת מוט, עגולה, ספירלית, בצורת גביע, מסועפת. אורך המיטוכונדריה נע בין 1.5 ל-10 מיקרומטר, הקוטר הוא בין 0.25 ל-1.00 מיקרון. מספר המיטוכונדריות בתא יכול להגיע לכמה אלפים ותלוי בפעילות המטבולית של התא.

המיטוכונדריה תחום על ידי שני ממברנות. הקרום החיצוני של המיטוכונדריה (1) חלק, הפנימי (2) יוצר קפלים רבים - cristae(4). Cristae מגדילים את שטח הפנים של הממברנה הפנימית, המארח 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), אנזימי מחזור קרבס.

ה-DNA המיטוכונדריאלי אינו קשור לחלבונים ("עירום"), מחובר לממברנה הפנימית של המיטוכונדריה ונושא מידע על המבנה של כ-30 חלבונים. הרבה יותר חלבונים נדרשים לבניית מיטוכונדריון, כך שמידע על רוב החלבונים המיטוכונדריים כלול ב-DNA גרעיני, וחלבונים אלה מסונתזים בציטופלזמה של התא. מיטוכונדריה מסוגלות להתרבות באופן אוטונומי על ידי חלוקה לשניים. בין הממברנה החיצונית והפנימית נמצא מאגר פרוטונים, שבו מתרחשת הצטברות של H +.

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

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

פלסטידים

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

פלסטידים נמצאים רק בתאי צמחים. לְהַבחִין שלושה סוגים עיקריים של פלסטידים: לויקופלסטים - פלסטידים חסרי צבע בתאים של חלקים לא מוכתמים של צמחים, כרומופלסטים - פלסטידים צבעוניים הם בדרך כלל צהובים, אדומים ו פרחים כתומיםכלורופלסטים הם פלסטידים ירוקים.

כלורופלסטים.בתאים של צמחים גבוהים יותר, לכלורופלסטים יש צורה של עדשה דו קמורה. אורכם של הכלורופלסטים נע בין 5 ל-10 מיקרון, הקוטר הוא בין 2 ל-4 מיקרון. 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 מוערמים כמו ערימת מטבעות נקראת פנים(5). הכלורופלסט מכיל בממוצע 40-60 גרגירים המסודרים בתבנית דמקה. הגרגירים מחוברים זה לזה על ידי תעלות שטוחות - למלות(6). ממברנות התילקואיד מכילות פיגמנטים פוטוסינתטיים ואנזימים המספקים סינתזת ATP. הפיגמנט הפוטוסינתטי העיקרי הוא הכלורופיל, הקובע את הצבע הירוק של הכלורופלסטים.

החלל הפנימי של הכלורופלסטים מתמלא סטרומה(3). הסטרומה מכילה DNA עירום מעגלי, ריבוזומים מסוג 70S, אנזימים ממחזור קלווין וגרגירי עמילן (7). בתוך כל thylakoid יש מאגר פרוטונים, 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. הכלורופלסטים 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 אופנים (DNA מעגלי, "עירום", ריבוזומים מסוג 70S, אופן רבייה).

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

כרומופלסטים.מוגבל על ידי שני ממברנות. הקרום החיצוני חלק, הפנימי או גם 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 '. הם כלולים בתאים של פירות בוגרים, עלי כותרת, עלי סתיו, לעתים רחוקות - גידולי שורש. כרומופלסטים נחשבים לשלב הסופי של התפתחות הפלסטידים.

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

כל סוגי הפלסטידים יכולים להיווצר מפרופלסטידים. פרופלסטידים- אברונים קטנים הכלולים ברקמות מריסטמטיות. מכיוון שלפלסטידים יש מקור משותף, יתכנו המרות הדדיות ביניהם. לאוקופלסטים 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, בקוטר של 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 של כל הריבוזום - 80S, תת-יחידה קטנה - 40S, גדולה - 60S) ו-2) פרוקריוטי (בהתאמה 70S, 30S, 50S).

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

תת-יחידות ריבוזום אוקריוטיות נוצרות בגרעין. החיבור של תת-יחידות לריבוזום שלם מתרחש בציטופלזמה, ככלל, במהלך ביוסינתזה של חלבון.

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

ציטושלד

ציטושלדמורכב ממיקרוטובולים ומיקרופילמנטים. 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. בסיסי מרכיב כימי- חלבון טובולין. מיקרוטובולים נהרסים על ידי קולכיצין. מיקרופילמנטים - חוטים בקוטר 5-7 ננומטר, מורכבים מחלבון 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.

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 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. בתאים של צמחים גבוהים יותר (גימנוספרמים, אנגיוספרים), במרכז התא אין צנטריולים. צנטרולים הם אברונים מתרבים בעצמם של הציטופלזמה, הם נוצרים כתוצאה משכפול של צנטריולים שכבר קיימים. פונקציות: 1) הבטחת ההתרחקות של כרומוזומים לקטבים של התא במהלך מיטוזה או מיוזה, 2) מרכז הארגון של שלד הציטוס.

אברונים של תנועה

הם לא נמצאים בכל התאים. אברוני התנועה כוללים ריסים (סיליאטים, אפיתל דרכי הנשימה), דגלים (פלגללטים, זרעונים), פסאודופודים (רייזופודים, לויקוציטים), מיופיברילים ( תאי שריר) וכו.

פלאגלה וריסים- אברונים בצורת חוט, מייצגים אקסונמה התחום על ידי קרום. אקסונמה - מבנה גלילי; דופן הגליל נוצר על ידי תשעה זוגות של מיקרוטובולים, במרכזו יש שתי מיקרוטובוליות בודדות. בבסיס האקסונמה ישנם גופים בזאליים המיוצגים על ידי שני צנטרולים מאונכים זה לזה (כל גוף בסיסי מורכב מתשע שלשות של מיקרוטובולים; אין מיקרוטובולים במרכזו). אורך הדגל מגיע ל-150 מיקרומטר, הריסים קצרים פי כמה.

מיופיבריליםמורכבים מ-Myofilaments של אקטין ומיוזין, המספקים כיווץ של תאי שריר.

לך ל הרצאות מספר 6"תא אוקריוטי: ציטופלזמה, דופן תא, מבנה ותפקודים של ממברנות התא"

אברונים, הם גם אברונים, הם הבסיס להתפתחות תקינה של התא. הם קבועים, כלומר מבנים שאינם נעלמים לשום מקום, בעלי מבנה מסוים, שהפונקציות שהם מבצעים בו תלויות ישירות. ישנם את סוגי האברונים הבאים: שני ממברנה וממברנה אחת. המבנה והתפקודים של אברוני התא ראויים לתשומת לב מיוחדת למחקר תיאורטי ואם אפשר, מעשי, שכן מבנים אלה, למרות גודלם הקטן, בלתי ניתנים להבחין ללא מיקרוסקופ, מבטיחים את שמירה על הכדאיות של כל האיברים ללא יוצא מן הכלל והאורגניזם כ כֹּל.

אברונים דו-ממברניים הם פלסטידים, גרעין התא והמיטוכונדריה. ממברנה יחידה - אברונים של המערכת הוואקואולרית, כלומר: eps, ליזוזומים, קומפלקס Golgi (מכשיר), ואקואולים שונים. ישנם גם אברונים שאינם ממברניים - זהו מרכז התא והריבוזומים. מאפיין נפוץ של סוגי ממברנות של אברונים הוא שהם נוצרו ממברנות ביולוגיות. התא הצמחי שונה במבנהו מהתא החי, אשר לא מעט מקל על ידי תהליכי הפוטוסינתזה. את ערכת התהליכים הפוטוסינתטיים ניתן למצוא במאמר המתאים. המבנה והתפקודים של אברוני התא מצביעים על כך שכדי להבטיח את פעולתם החלקה, יש צורך שכל אחד מהם יעבוד בנפרד ללא כשלים.

דופן התא או המטריצה ​​מורכבת מתאית והמבנה הקשור לה, המיצלולוזה, כמו גם פקטין. פונקציות קיר - הגנה מפני השפעה שליליתמבחוץ, תמיכה, הובלה (העברת חומרים מזינים ומים מחלק אחד של היחידה המבנית למשנהו), חיץ.

הגרעין נוצר על ידי ממברנה כפולה עם שקעים - נקבוביות, נוקלאופלזמה המכילה כרומטין בהרכבו, נוקלאולים, שבהם מאוחסן מידע תורשתי.

ואקואול הוא לא יותר מהיתוך של קטעי EPS המוקפים בממברנה ספציפית הנקראת טונופלסט המווסתת תהליך הנקרא הפרשה והיפוכו - אספקת החומרים הדרושים.

EPR היא תעלה שנוצרת על ידי שני סוגים של ממברנות - חלקה ומחוספסת. הפונקציות שה-EPR מבצע הן סינתזה והובלה.

ריבוזומים - מבצעים את הפונקציה של סינתזת חלבון.

האברונים העיקריים כוללים: מיטוכונדריה, פלסטידים, ספרוזומים, ציטוזומים, ליזוזומים, פרוקסיזומים, אנטיגנים וטרנסלוזומים.

שולחן. אברוני התא ותפקידיהם

טבלה זו מתייחסת לכל אברוני התא הזמינים, הן מהצומח והן מהחי.

אורגנואיד (אורגנלה)	מִבְנֶה	פונקציות
ציטופלזמה	החומר הפנימי הנוזלי למחצה, הבסיס של הסביבה התאית, נוצר על ידי מבנה עדין. מכיל גרעין ומערכת של אברונים.	אינטראקציה בין הגרעין לאברונים. הובלה של חומרים.
הליבה	צורה כדורית או אליפסה. הוא נוצר על ידי המעטפת הגרעינית, המורכבת משתי ממברנות עם נקבוביות. ישנו בסיס נוזלי למחצה הנקרא קריופלזמה או מוהל תאים כרומטין, או גדילי DNA, יוצרים מבנים צפופים הנקראים כרומוזומים. נוקלאולי הם הגופים הקטנים והמעוגלים ביותר של הגרעין.	מווסת את כל תהליכי הביוסינתזה כמו חילוף חומרים ואנרגיה, מבצע העברת מידע תורשתי קריופלזמה מגבילה את הגרעין מהציטופלזמה, בנוסף מאפשרת החלפה ישירה בין הגרעין לציטופלזמה. ה-DNA מכיל את המידע התורשתי של התא, כך שהגרעין הוא השומר על כל המידע על הגוף. בגרעין נוצרים RNA וחלבונים, שמהם נוצרים לאחר מכן ריבוזומים.
קרום תא	הממברנה נוצרת משכבה כפולה של שומנים, כמו גם חלבון. בצמחים, החלק החיצוני מכוסה בשכבה נוספת של סיבים.	מגן, מספק צורה של תאים ותקשורת תאית, מעביר את החומרים הדרושים לתא ומסיר מוצרים מטבוליים. מבצעת את תהליכי הפגוציטוזיס והפינוציטוזיס.
EPS (חלק ומחוספס)	הרשת האנדופלזמית נוצרת על ידי מערכת של תעלות בציטופלזמה. בתורו, ER חלק נוצר, בהתאמה, על ידי ממברנות חלקות, ו-ER גס על ידי ממברנות מכוסות בריבוזומים.	מבצע סינתזה של חלבונים וכמה חומרים אורגניים אחרים, ומהווה גם מערכת התחבורה העיקרית של התא.
ריבוזומים	התהליכים של הממברנה המחוספסת של ה-eps הם כדוריים בצורתם.	התפקיד העיקרי הוא סינתזה של חלבונים.
ליזוזומים	שלפוחית ​​מוקפת בקרום.	עיכול בתא
מיטוכונדריה	מכוסה בממברנות חיצוניות ופנימיות. לממברנה הפנימית יש קפלים והטלות רבות הנקראים cristae.	מסנתז מולקולות ATP. מספק לתא אנרגיה.
פלסטידים	מזל שור מוקף בקרום כפול. ישנם חסרי צבע (לויקופלסטים) ירוקים (כלורופלסטים) ואדומים, כתומים, צהובים (כרומופלסטים)	לוקופלסטים - צוברים עמילן כלורופלסטים - משתתפים בתהליך הפוטוסינתזה. כרומופלסטים - הצטברות של קרוטנואידים.
מרכז סלולר	מורכב מצנטריולים ומיקרוטובולים	משתתף ביצירת שלד הציטו. השתתפות בתהליך חלוקת התא.
אברונים של תנועה	סיליה, דגלים	בצע סוגים שונים של תנועה
קומפלקס גולגי (מכשיר)	מורכב מחללים שמהם נפרדות בועות בגדלים שונים	צובר חומרים המסונתזים על ידי התא עצמו. שימוש בחומרים אלו או שחרור לסביבה החיצונית.

מבנה הגרעין - וידאו