פרק 3: רמת הארגון התאית
- Page ID
- 206919
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
ביולוגים סלולריים והתפתחותיים חוקרים כיצד המשך החלוקה של תא בודד מוביל למורכבות והתמיינות כאלה. שקול את ההבדל בין תא מבני בעור לתא עצב. תא עור מבני עשוי להיות בצורת צלחת שטוחה (קשקש) ולחיות רק זמן קצר לפני שהוא נשפך ומוחלף. ארוזים היטב בשורות וסדינים, תאי העור הקשקשיים מספקים מחסום מגן לתאים ולרקמות השוכנים מתחת. תא עצב, לעומת זאת, עשוי להיות מעוצב משהו כמו כוכב, ושולח תהליכים ארוכים באורך של עד מטר ועשוי לחיות לאורך כל חייו של האורגניזם. בעזרת התוספות המתפתלות הארוכות שלהם, תאי עצב יכולים לתקשר זה עם זה ועם סוגים אחרים של תאי גוף ולשלוח אותות מהירים המודיעים לאורגניזם על סביבתו ומאפשרים לו לקיים אינטראקציה עם אותה סביבה. הבדלים אלה ממחישים נושא אחד חשוב מאוד העקבי בכל הרמות הארגוניות של הביולוגיה: צורת המבנה מתאימה באופן אופטימלי לביצוע פונקציות מסוימות המוקצות למבנה זה.
- 3.1: מבוא
- התפתחת מתא ביצית מופרית אחת לאורגניזם המורכב המכיל טריליוני תאים שאתה רואה כשאתה מסתכל במראה. במהלך תהליך התפתחותי זה, תאים מוקדמים ובלתי מובחנים מתמיינים ומתמחים במבנה ובתפקודם. סוגי תאים שונים אלה יוצרים רקמות מיוחדות הפועלות במקביל לביצוע כל הפונקציות הדרושות לאורגניזם החי.
- 3.2: קרום התא
- למרות הבדלים במבנה ובתפקוד, לכל התאים החיים באורגניזמים רב-תאיים יש קרום תא שמסביב. כאשר השכבה החיצונית של העור שלך מפרידה בין גופך לסביבתו, קרום התא (המכונה גם קרום הפלזמה) מפריד בין התוכן הפנימי של התא לסביבתו החיצונית. קרום התא הזה מספק מחסום מגן סביב התא ומווסת אילו חומרים יכולים לעבור פנימה או החוצה.
- 3.3: הציטופלזמה והאברונים הסלולריים
- כעת, לאחר שלמדת שקרום התא מקיף את כל התאים, אתה יכול לצלול פנימה של תא אנושי אב טיפוסי כדי ללמוד על מרכיביו הפנימיים ותפקודיהם. כל התאים החיים באורגניזמים רב-תאיים מכילים תא ציטופלזמי פנימי, וגרעין בתוך הציטופלזמה. ציטוזול, החומר דמוי הג'לי בתוך התא, מספק את המדיום הנוזלי הדרוש לתגובות ביוכימיות. תאים אוקריוטיים, כולל כל תאי בעלי החיים, מכילים גם אברונים שונים.
- 3.4: הגרעין ושכפול ה- DNA
- הגרעין הוא הגדול והבולט מבין אברוני התא (איור 3.3.1). הגרעין נחשב בדרך כלל למרכז הבקרה של התא מכיוון שהוא מאחסן את כל ההוראות הגנטיות לייצור חלבונים. מעניין לציין כי חלק מהתאים בגוף, כמו תאי שריר, מכילים יותר מגרעין אחד, המכונה רב-גרעיני. תאים אחרים, כגון תאי דם אדומים של יונקים, אינם מכילים גרעינים כלל.
- 3.5: סינתזת חלבון
- רוב המרכיבים המבניים של התא מורכבים, לפחות בחלקם, על ידי חלבונים וכמעט כל הפונקציות שתא מבצע הושלמו בעזרת חלבונים. אחד המעמדות החשובים ביותר של חלבונים הוא אנזימים, אשר מסייעים להאיץ את התגובות הביוכימיות הדרושות המתרחשות בתוך התא. חלק מהתגובות הביוכימיות הקריטיות הללו כוללות בניית מולקולות גדולות יותר מרכיבים קטנים יותר ופירוק מולקולות גדולות יותר לרכיבים קטנים יותר.
- 3.6: צמיחת תאים וחלוקה
- תאים בגוף מחליפים את עצמם לאורך חייו של אדם. לדוגמה, התאים המצפים את מערכת העיכול חייבים להיות מוחלפים לעתים קרובות כאשר הם "שחוקים" כל הזמן על ידי תנועת המזון דרך המעיים. אבל מה גורם לתא להתחלק, וכיצד הוא מתכונן לחלוקת תאים ומשלים אותה? מחזור התאהוא רצף האירועים בחיי התא מרגע היווצרותו בסוף מחזור חלוקת תאים קודם עד שהוא מתחלק, ויוצר שניים
- 3.7: בידול סלולרי
- כיצד מתפתח אורגניזם מורכב כמו אדם מתא בודד - ביצה מופרית - למגוון העצום של סוגי תאים כגון תאי עצב, תאי שריר ותאי אפיתל המאפיינים את המבוגר? לאורך ההתפתחות והבגרות, תהליך ההתמיינות התאית מוביל את התאים להניח את המורפולוגיה והפיזיולוגיה הסופית שלהם. בידול הוא התהליך שבו תאים לא מיוחדים מתמחים לביצוע פונקציות מובחנות.