- אברונים: ממברניים ולא ממברניים
- אברונים ממברניים
- אברונים לא ממברניים
- אברונים בתאי בעלי חיים
- הליבה
- קרום פלזמה
- תכנית רטוס אנדופלמטית קשה
- תשתית אנדופלמטית חלקה
- מערכת גולג'י
- ליזוזומים
- פרוקסיזומים
- מיטוכונדריה
- ריבוזומים
- אברונים בתאי צמחים
- קיר סלולרי
- שואבים
- פלסטידים
- סוגי פלסטידים
- הפניות
אברונים בתא הם המבנים שמרכיבים את התאים - כמו "גופים קטנים" - הם מבצעים, מטבוליות, סינתטי, פונקציות מבניות של צריכת ייצור אנרגיה.
מבנים אלה כלולים בציטופלסמה של התאים ובכלל, כל התאים האוקריוטיים מורכבים ממערכת בסיסית של אברונים תוך תאיים. ניתן להבדיל ביניהם בין ממברנות (יש להם קרום פלזמה) לבין לא ממברנות (חסר להם קרום פלזמה).
מקור: pixabay.com
לכל אברונל קבוצה ייחודית של חלבונים הנמצאים בדרך כלל על הממברנה או בתוך האיבר.
ישנם אברונים האחראים להפצה ולהובלה של חלבונים (ליזוזומים), אחרים מבצעים פונקציות מטבוליות וביו-אנרגטיות (כלורופלסטים, מיטוכונדריה ופרוקסיסומים), של מבנה התא ותנועתו (חוטים ומיקרו-צינורות), ויש כאלה שהם חלק מהשטח תא (קרום פלזמה ודופן התא).
בתאים פרוקריוטיים חסרים אברונים ממברניים, ואילו בתאים אאוקריוטים אנו יכולים למצוא את שני סוגי האברונים. ניתן לסווג מבנים אלה גם על פי תפקודם בתא.
אברונים: ממברניים ולא ממברניים
אברונים ממברניים
לאורגנלים אלה קרום פלזמה המאפשר להפריד את הסביבה הפנימית מהציטופלזמה של התא. לקרום יש צורות שלפוחיות וצינוריות וניתן לקפל אותו כמו בתכנית האנדופלזמה החלקה או לקפל אותה לאורגנל כמו במיטוכונדריה.
ארגון זה של קרום הפלזמה באברונים מאפשר להגדיל את שטח הפנים שלהם ויוצר גם תאים תת תאיים בהם מאוחסנים או מופרשים חומרים שונים כמו חלבונים.
בין אברוני הממברנה אנו מוצאים את הדברים הבאים:
קרום תאים, התוחם את התא ואברונים תאיים אחרים.
-RR) אנדופלסמה גסה, מקום בו מתרחשת סינתזת חלבונים ושינוי של חלבונים מסונתזים שזה עתה.
-רדיקולום אנדופלסמתי חלק (REL), בו מסונתזים ליפידים וסטרואידים.
-מנגנון גולגי, משנה ואורז חלבונים וליפידים להובלה.
אנדוזומים, משתתפים באנדוציטוזיס וגם מסווגים ומפנים חלבונים ליעדיהם הסופיים.
-ליזוזומים, מכילים אנזימי עיכול ומשתתפים בפגוציטוזיס.
- הובלת שלפוחית, תרגם חומר והשתתפות באנדוציטוזיס ואקסוציטוזיס.
-מיטוכונדריה וכלורופלסטים, מייצרים ATP המספקים לתא אנרגיה.
פרוקסיזומים, המעורבים בייצור והשפלת H 2 O 2 וחומצות שומן.
אברונים לא ממברניים
באורגנלים אלה אין קרום פלסמה התוחם אותם, ובתוכם החלבונים הבלעדיים בדרך כלל מתאספים בפולימרים שהם חלק מהיסודות המבניים של הציטוס שלד.
בין האברונים הציטופלסמיים הלא ממברניים אנו מוצאים:
מיקרו-צינורות, המהווים את שלד הציטוס יחד עם מיקרופילמנטים של אקטין וחוטי ביניים.
-חוטים, הם חלק משלד הציטוס ומסווגים למיקרו-חוטים וחוטי ביניים.
-צנטריולים, מבנים גליליים שמהם נובעים גופי הבסיס של הזכוכית.
-רבוזומים, מעורבים בסינתזת חלבון ומורכבים מ- RNA ריבוזומלי.
אברונים בתאי בעלי חיים
תא בעלי חיים (מקור: Animal_cell_structure_en.svg: LadyofHats (מריאנה רויז) עבודה נגזרת: מל 23 שיחה באמצעות ויקימדיה Commons)
בעלי חיים מבצעים פעילויות יומיומיות של הגנה, האכלה, עיכול, תנועה, רבייה ואפילו מוות. פעילויות רבות אלה מבוצעות גם בתוך התאים המרכיבים אורגניזמים אלה, ומבוצעות על ידי האברונים התאיים המרכיבים את התא.
באופן כללי, לכל התאים באורגניזם יש אותו ארגון ומשתמשים במנגנונים דומים כדי לבצע את כל פעילויותיהם. עם זאת, תאים מסוימים יכולים להתמחות כל כך בפונקציה אחת או יותר שהם נבדלים מהאחרים על ידי מספר גדול יותר או גודל של מבנים או אזורים מסוימים.
ניתן להבדיל בין שני אזורים או תאים עיקריים בתוך תאים: הגרעין, שהוא האברון הבולט ביותר של התאים האוקריוטים, והציטופלזמה שמכילה את שאר האברונים וכמה תכלילים במטריקס הציטופלזמתי (כמו מומסים ומולקולות אורגניות).
הליבה
הגרעין הוא האורגנל הגדול ביותר בתא ומייצג את המאפיין הבולט ביותר של תאים אוקיארוטים, הוא זה שמבדיל אותם מתאים פרוקריוטים. זה תוחם היטב על ידי שני קרומים גרעיניים או מעטפות שיש להם נקבוביות. בתוך הגרעין נמצא ה- DNA בצורת כרומטין (מעובה ומרפה) והגרעין.
ממברנות גרעיניות מאפשרות לבודד את פנים גרעין הציטופלזמה של התא, בנוסף לשמש כמבנה ותמיכה של האורגנל האמור. מעטפה זו מורכבת מממברנה חיצונית ופנימית. תפקיד המעטפה הגרעינית הוא למנוע מעבר מולקולות בין פנים הגרעין לציטופלזמה.
מתחמי הנקבוביות בקרומי הגרעין מאפשרים מעבר סלקטיבי של חלבונים ו- RNA, תוך שמירה על יציבות הרכב הפנימי של הגרעין ומילוי תפקידים מרכזיים בוויסות ביטוי הגנים.
הגנום של התא מכיל באברונים אלה, וזו הסיבה שהוא משמש כמחסן למידע הגנטי של התא. תעתיק ועיבוד RNA ושכפול DNA מתרחשים בתוך הגרעין, ורק תרגום מתרחש מחוץ לאברון זה.
קרום פלזמה
קרום פלסטיק
קרום הפלזמה או התא הוא מבנה המורכב משתי שכבות של שומנים אמפיפטיים, עם חלק הידרופובי וחלק הידרופילי (דו שכבתי ליפידים) וכמה חלבונים (קרום אינטגרלי והיקפי). מבנה זה דינאמי ומשתתף בתהליכים פיזיולוגיים וביוכימיים שונים בתאים.
קרום הפלזמה אחראי על שמירת פנים התא מבודד מהסביבה הסובבת אותו. היא שולטת במעבר של כל החומרים והמולקולות שנכנסים ויוצאים מהתא באמצעות מנגנונים שונים כמו דיפוזיה פשוטה (לטובת שיפוע ריכוז), והובלה פעילה, בה נדרשים חלבוני תובלה.
תכנית רטוס אנדופלמטית קשה
הרקמה האנדופלסמטית מורכבת מרשת צינורות ושקיות (בורות מים) המוקפים קרום המשתרע מהגרעין (קרום גרעיני חיצוני). זהו גם אחד האברונים הגדולים בתאים.
לתכנית הרטרופוליה האנדופלסמית הגסה (RER) יש מספר רב של ריבוזומים על פני השטח החיצוניים שלו והוא מכיל שלפוחית המשתרעת עד למנגנון גולגי. זה חלק ממערכת סינתזת החלבון של התא. החלבונים המסונתזים עוברים למיכלי ה- RER שם הם הופכים, נצברים ומובלים.
תאי הפרשה ותאים עם כמות גדולה של קרום פלזמה, כמו נוירונים, הם בעלי פיתוח אנדופלסמה גס מפותח. הריבוזומים המרכיבים את ה- RER אחראיים לסינתזה של חלבונים ומפרקים המפרישים המרכיבים מבנים תאיים אחרים כמו ליזוזומים, מכשירי גולגי וממברנות.
תשתית אנדופלמטית חלקה
הריקולום האנדופלמטי החלק (REL) מעורב בסינתזת השומנים וחסר ריבוזומים הקשורים לממברנה. זה מורכב מצינורות קצרים הנוטים למבנה צינורי. זה יכול להיות נפרד מ- RER או להיות הרחבה שלו.
לתאים הקשורים לסינתזה של שומנים ולהפרשת סטרואידים יש RELs מפותחים מאוד. אברונל זה מעורב גם בתהליכי ניקוי רעלים והצמדות של חומרים מזיקים, והוא מפותח מאוד בתאי הכבד.
יש להם אנזימים שמשנים תרכובות הידרופוביות כמו חומרי הדברה ומסרטנים, והופכים אותם למוצרים מסיסים במים שמתפרקים בקלות.
מערכת גולג'י
במנגנון הגולגי מתקבלים החלבונים המסונתזים ומשתנים בתכנית האנדופלסמה. באורגנל זה חלבונים אלה יכולים לעבור שינויים אחרים שיועברו סופית לליזוזומים, ממברנות פלזמה או המיועדים להפרשה. גליקופרוטאינים וספינגומיאלין מסונתזים במנגנון הגולגי.
אורגנל זה מורכב מכמה מינים של שקיות המוקפות בקרום המכונה בורות מים, והם מציגים שלפוחיות קשורות. לתאים המפרישים חלבונים על ידי אקסוציטוזה וכאלה שמסנתרים קרום וחלבונים הקשורים לקרום יש מנגנון גולגי פעיל מאוד.
המבנה והתפקוד של מנגנון גולגי מציג קוטביות. החלק הקרוב ביותר ל- RER נקרא רשת cis-Golgi (CGN) ובעל צורה קמורה. חלבונים מהתכנית האנדופלסמית נכנסים לאזור זה כדי להיות מועברים בתוך האיבר.
ערמת גולגי מהווה את האזור האמצעי של האברון וכאן מתרחשות הפעילות המטבולית של אותו מבנה. אזור ההבשלה של מתחם גולגי ידוע כרשת הטרנס-גולגי (TGN), יש לו צורה קעורה והוא נקודת ההתארגנות וההפצה של חלבונים לעבר יעדיהם הסופיים.
ליזוזומים
חלק מתא, כולל הליזוזום
ליזוזומים הם אברונים המכילים אנזימים המסוגלים להשפיל חלבונים, חומצות גרעין, פחמימות וליפידים. הם בעצם מערכת העיכול של תאים, משפילים פולימרים ביולוגיים שנלכדים מבחוץ התא ומוצרי התאים עצמם (אוטופגיה).
למרות שהם יכולים להגיע בצורות ובגדלים שונים, תלוי במוצר שנלכד לעיכול, אברונים אלה הם בדרך כלל שקעים כדוריים צפופים.
חלקיקים שנלכדו על ידי אנדוציטוזיס מועברים לאנדוזומים, אשר מתבגרים מאוחר יותר לליזוזומים על ידי צבירה של הידרולאזות חומציות ממנגנון גולגי. ההידרולאזים הללו אחראים על חלבונים משפילים, חומצות גרעין, פוליסכרידים וליפידים.
פרוקסיזומים
ייצוג גרפי של פרוקסיזום.
מקור: Rock 'n Roll
פרוקסיזומים הם אברונים קטנים (מיקרו-בודיות) עם קרום פלזמה פשוט, המכילים אנזימים חמצוניים (פרוקסידזות). תגובת החמצון שמבוצעים על ידי אנזימים אלו מייצרת מי חמצן (H 2 O 2 ).
באברונים אלה, קטלאז אחראי על ויסות ועיכול H 2 O 2 על ידי בקרת ריכוזו התא. בתאי הכבד והכליות יש כמויות משמעותיות של פרוקסיזומים, ואלה הם מרכזי הגמילה העיקריים בגוף.
מספר הפרוקסיזומים הכלולים בתא מוסדר בתגובה לתזונה, צריכת תרופות מסוימות, ובתגובה לגירויים הורמונליים שונים.
מיטוכונדריה
מיטוכונדריה. צולם ונערך מתוך: LadyofHats.
לתאים הצורכים ומייצרים כמויות משמעותיות של אנרגיה (כמו תאי שריר מפוספסים) יש כמויות גדולות של מיטוכונדריה. אברונים אלה ממלאים תפקיד קריטי בייצור אנרגיה מטבולית בתאים.
הם אחראים לייצור אנרגיה בצורת ATP משפלת הפחמימות וחומצות השומן, דרך תהליך הזרחן החמצוני. ניתן לתאר אותם גם כמחוללי כוח ניידים המסוגלים לנוע בתא, ומספקים את האנרגיה הדרושה.
מיטוכונדריה מאופיינות בכך שהם מכילים DNA משלהם ויכולים לקודד tRNA, rRNA וכמה חלבונים מיטוכונדריים. מרבית החלבונים המיטוכונדריים מתורגמים על הריבוזומים ומועברים למיטוכונדריה על ידי פעולה של אותות ספציפיים.
הרכבת המיטוכונדריה כוללת חלבונים המקודדים על ידי הגנום שלהם, חלבונים אחרים המקודדים בגנום הגרעיני, וחלבונים המיובאים מהציטוזול. מספר האברונים הללו גדל על ידי חלוקה בזמן הבמה, אם כי חלוקות אלה אינן מסונכרנות עם מחזור התא.
ריבוזומים
ריבוזומים הם אברונים קטנים המשתתפים בסינתזת חלבון. אלה מורכבים משתי יחידות משנה המונחות זו על גבי זו, המכילות חלבונים ו- RNA. הם ממלאים תפקיד חשוב בבניית שרשראות פוליפפטיד בזמן התרגום.
ניתן למצוא ריבוזומים חופשיים בציטופלסמה או קשורים לתכנית הרטרופוליה האנדופלסמית. על ידי השתתפות פעילה בסינתזת חלבון, הם קשורים על ידי mRNA בשרשראות של עד חמישה ריבוזומים הנקראים פוליאבוזומים. בתאים המתמחים בסינתזת חלבון יש כמויות גדולות של אברונים אלה.
אברונים בתאי צמחים
מורפואנטומיה של תא צמחי (מקור: Ævar Arnfjörð Bjarmason / גלריה באמצעות Wikimedia Commons)
מרבית האברונים שתוארו קודם (גרעין, רטריקול אנדופלמזי, מכשיר גולגי, ריבוזומים, ממברנה פלזמה ופרוקסיסומים) נמצאים כחלק מתאי הצמח, שם הם בעצם מבצעים את אותן פונקציות כמו בתאי בעלי חיים.
האברונים העיקריים בתאי צמחים המבדילים ביניהם לבין אורגניזמים אחרים הם הפלסטידים, הוווואולים ודופן התא. אברונים אלה מוקפים בקרום ציטופלזמתי.
קיר סלולרי
דופן התא היא רשת גלוקופרוטאינים הקיימת כמעט בכל תאי הצומח. זה ממלא תפקיד חשוב בחילופי הסלולר של חומרים ומולקולות ובזרימת מים במרחקים שונים.
מבנה זה מורכב מתאית, המיסלולוזות, פקטינים, ליגנין, סוברין, פולימרים פנוולים, יונים, מים, וחלבונים מבניים ואנזימטיים שונים. אורגנל זה מקורו בציטוקינזיס על ידי החדרת לוחית התא, שהיא מחיצה שנוצרה על ידי היתוך של שלפוחית גולגי במרכז הדמות המיטוטית.
פוליסכרידים בקיר תאים מורכבים מסונתזים במנגנון גולגי. דופן התא, הידועה גם בשם המטריצה החוץ תאית (ECM), לא רק מספקת קשיחות וצורות מוגדרות לתא, אלא גם משתתפת בתהליכים כמו צמיחת תאים, בידול ומורפוגנזה ותגובות לגירויים סביבתיים.
שואבים
Vacuoles הם אחד האברונים הגדולים ביותר הקיימים בתאי צמחים. הם מוקפים בקרום פשוט ומעוצבים כמו שקים, אוגרים מים וחומרים מילואים כמו עמילן ושומנים או חומרי פסולת ומלחים. הם מורכבים מאנזימים הידרוליטיים.
הם מתערבים בתהליכים של אקסוציטוזיס ואנדוציטוזיס. חלבונים המועברים ממנגנון גולגי נכנסים לחלל vacuoles, אשר מקבלים את תפקידם של הליזוזומים. הם גם משתתפים בשמירה על לחץ הטורגור ואיזון אוסמוטי.
פלסטידים
פלסטידים הם אברונים המוקפים בקרום כפול. הם מסווגים לכלורופלסטים, עמילופלסטים, כרומופלסטים, oleinoplasts, proteinoplasts, proplasts ו- etioplasts.
אברונים אלה הם חצי אוטונומיים, מכיוון שהם מכילים את הגנום שלהם המכונה נוקלאואיד במטריקס או בסטרומה של האורגנלים, כמו גם מכונות לשכפול, לתמלול ולתרגום.
פלסטידים ממלאים פונקציות שונות בתאי צמחים, כמו סינתזה של חומרים ואגירת חומרים מזינים ופיגמנטים.
סוגי פלסטידים
כלורופלסטים נחשבים לפלסטידים החשובים ביותר. הם מהאיברונים הגדולים בתאים ונמצאים באזורים שונים בתוכה. הם קיימים בעלים ורקמות ירוקות, המכילים כלורופיל. הם מתערבים בלכידת אנרגיה סולארית וקיבוע פחמן אטמוספרי בתהליך הפוטוסינתזה.
-אמילופלסטים נמצאים ברקמות מילואים. הם חסרים כלורופיל והם מלאים בעמילן, משמשים כחנות לאלה ומשתתפים גם בתפיסה הכבידה בכובע השורש.
הכרומופלסטים מאחסנים פיגמנטים הנקראים קרוטנים, הקשורים לצבעוניות הכתומה והצהובה של עלי סתו, פרחים ופירות.
-Oleinoplasts מאחסנים שמנים ואילו proteinoplasts מאחסנים חלבונים.
-פרופלסטדיה הם פלסטידים קטנים הנמצאים בתאים meristematic של שורשים וגבעולים. תפקודם אינו ברור במיוחד, אם כי הם מאמינים שהם מבשרי הפלסטידים האחרים. הרפורמציה של הפרופלסטידים קשורה להבחנה מחודשת של פלסטידים בוגרים.
האטיופלסטים נמצאים בקוטילונים של צמחים הגדלים בחושך. כאשר הם נחשפים לאור הם מתבדלים במהירות לכלורופלסטים.
הפניות
- Alberts, B., & Bray, D. (2006). מבוא לביולוגיה של התא. פנמריקנית רפואית אד.
- Briar, C., Gabriel, C., Lasserson, D., and Sharrack, B. (2004). התמציות במערכת העצבים. Elsevier,
- קופר, GM, האוסמן, רי אנד רייט, נ (2010). התא. (עמ '397-402). מרבן.
- פלורס, RC (2004). ביולוגיה 1. פרוגרסו עריכה.
- Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). ביולוגיה תאית ומולקולרית. מקסיקו. חינוך פירסון.
- Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., and Darnell, J. (2003). ביולוגיה מולקולרית של התא. מהדורה חמישית. ניו יורק: WH פרימן.
- Magloire, K. (2012). פיצוח בחינת AP ביולוגיה. סקירה של פרינסטון.
- פירס, BA (2009). גנטיקה: גישה רעיונית. פנמריקנית רפואית אד.
- רוס, MH, Pawlina, W. (2006). היסטולוגיה. העריכה של מדיקה פאנמריקנה.
- Sandoval, E. (2005). טכניקות המיושמות למחקר אנטומיה צמחית (כרך 38). UNAM.
- שפלר, אני (2008). מיטוכונדריה. מהדורה שנייה. וויילי
- Starr, C., Taggart, R., Evers, C., & Starr, L. (2015). ביולוגיה: אחדות ומגוון החיים. נלסון חינוך.
- סטיל, ד (2006). תאים לבעלי חיים: יחידות החיים הקטנות ביותר. חקר המדע.
- טורטורה, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). מבוא למיקרוביולוגיה. פנמריקנית רפואית אד.