מבנה התא ומרכיביו

מבנה התא:

- יחידת החיים הקטן ביותר גודלו בין 7.5 מיקרו מילימטר עד 300 מיקרון (למשל תא מין באשה).
- גרעין , אורגנלות , ממברנה
- אורגנלות נמצאות בתוך נוזל ציטרופלסמה.
- ממברנה - עוטפת את התא ולפעמים גם עוטפת את האורגנלות ואת הגרעין.
- פלסמה ממברנה - ממברנה שמקיפה את התא.
- Internal Cell Membrane- ממברנה שעוטפת את הגרעין.
- לממברנה יש שתי שכבות שומניות שביניהם יש חומר חלבון לאורך או לרוחב הממברנה (עובי הממברנה 75 אגנסטרם).
- הידרופובי - חומר אשר אינו נמס במים (למשל שומן)
- הידרופילי - חומר אשר כן נמס במים
- פוספוליפיד נמצא בנקודות לאורך הממברנה והוא הידרופילי. הפוספוליפיד יוצר את 2 השכבות של הממברנה. הוא בנוי כך שהחלק הפוספו מבחוץ (והוא נמס במים) ואילו החלק השומני ה- ליפיד (אשר לא נמס במים) כלפי פנים.
- יש בשומן כולסטרול שנותן לממברנה את הגמישות שלו וצורתו הנוזלית.
- גם בחלבון יש פתחים שמאפשרים למולקולות מסוימות לחדור לתא, חלק מהם בולט כלפי חוץ וחלק כלפי פנים. צורה זו של מבנה נקרא: Fluid Mosaic Model

תפקידם של החלבונים:
- תעלות ליציאה של מולקולות מהתא החוצה והפוך.
- רצפטורים/חיישנים
- אנזימים (חומר שמזרז ראקציות בחומר)
- גורם לקשר בין תאים (כאשר שני חלבונים מתאים שונים מתחברים)
- תמיכה וקשירה של סיבים בתוך התא
- גלוקו-פרוטאינים (חלבון עם סוכר) משמשים כ- identification markers שהוא תהליך זיהוי רקמות - tissue types
- חלק מהחלבונים הם אנטיגנים, מאין נוגדנים לדברים לא רצויים או זרים.

תפקיד ממברנה:
- לשמור על שלמות התא.
- יכולת מעבר מבוקר של מולקולות מסיסות במים ל- 2 הכיוונים.
- קבלת גירויים מהורמונים וחומרים אחרים דרך קרישה לרצפטור.
- פיתוח על ריאקציות בתוך התא
- קשירת קשרים עם תאים אחרים
- להיקשר לסיבים לייצוב של התא
- יכולת לזהות את התא על סמך החלבון שבולט

סוגי אורגנלות:
ממברנוז - עטופה בממברנה
נונממרנוז - לא עטופה בממברנה

ממברנוז:
E.R. - Endoplasmic Reticolum
Golgi Appapatus
Lysosomes
Nucleus
Mitochrondria (מיטוכרונדיה)
Pe-Lysosmes

נונממבנוז:
ריבוזומים
ציטוסקלטון
ג'ליה
פלגלה
ניוקלאלוס



אנדופלסמיק רטקיולום:
- תעלות שבנויות בכדי להעביר חלקיקים בתוך התא. משערים שה- ER החלק בעיקר בונה חלקי ממברנות עבור כל התא. ה- ER המחוספס הוא כמו מערכת הדם שמעברים חלקיקים בתוך התא ותפקידו העיקרי הוא עוזר לריבוזומים (שיושבים על ה- ER וגורמים למראה המחוספס שלו) לסנטז את הפרוטאין.
- פלסמה קרובה למרכז בצורת רשת (רטיקיולום) אבל פירוש מדויק של השם אינו מדויק כי הוא לא תמיד נמצא במרכז.
- מערכת תעלות שמקשרת בין התא מהמבנה החיצונית.
- יש שני סוגים : החלק והמחוספס.
- אורגנלות - ריבוזומים - גרגרים שנמצאים באנדופלסמיק רטיקיולים.
- מי שחלק לא עטוף.
- ליצור סנטזה - ליצר שומנים ופחמימות כאשר בין השומנים יש כולסטרול שהוא הבסיס להורמונים וכן גבונה ליפידים אחרים שאחראיים לבניית הממברנה עצמה.
- חלק מהאינדופלסמיק ריטיקיולום יוצר ממברנות אחרות.


ריבוזומים:
- גורם לסינטזה של פרוטאינים (מייצר פרוטאין). הריבוזומים שעל ה- ER מייצרים פרוטאין בעיקר עבור "יצוא" של התא או עבור הממברנה החיצונית של התא. הריבוזומים שנעים "חופשי" בציטרופלסמה "מייצרים" פרוטין בשביל השימוש הפנימי של התא.
- תא רגיל מכיל אלפי ריבוזומים חלק יוצר אל האנדופלזמיק רטיקיולום וחלק "משוטטים" בתא.
בנוי משתי החלקים אחת גדולה ואחת קטנה כאשר כל תת יחידה מורכבת מ- RNA רובוזומים RNA (rRNA)
ריבוזום הוא בעיקר RNA שקשור לחלבון.

- RNA שאינם ריבזום: mRNA tRNA
- תפקיד ריבזומים מייצרים חלבון למטרת בניית ממברנה ולייצור של התא.
- הריבוזומים החופשיים בונים את החלבונים הסטוקטרואילים והאנזימים.
- פוליריבזומים - חלבונים שיוצרים ריבזומים.

Goldgi Apparatus:
- כאילו סניפי דואר של התא. מכין את הפרוטאינים (שמגיעים מה- ER) ליציאה מן התא או יש כאלה (פרוטין) שיהפכו לחלק מן הממברנה.
- אורגנלה ממברנולית שמכילה סקים שממוקם קרוב לגרעין ומייצרים קרבו-היידריטים גדולים שמתחברים לחלבון (גליקופרוטאינים - חלבון + סוכר)
- המערכת "אורזת" את הגליקופרוטאינים אשר יוצאים מחוץ לתא.

Lysosomes:
- מערכת העיכול של התא.
- יש להם ממברנה ובתוכה יש אנזימים שמסוגלים לפרק כל מרכיב בתא (מאין מערכת הגנה של התא) הכמות של הסוג אורגנלות בתא משתנה לפי צורך התא.

Peroxyzomes:
- מערכת הגנה של התא.
- דמוי הקודם שתפקידם לעושת detoxification של חומרים רגילים. נמצא בכליה וכבד.

מיטוכרודריה:
- למיטוכונדריה יש אנזימים שמייצרים ATP, לכן מכנים אותו "מקור אנרגיה" של התא.
- מורכבת מ- 2 ממברנות חיצונית ופנימית (כאילו שק בתוך שק) לממברנה הפנימית יש עוד כל מיני טיפולים שנקראות קריסטה (בליטות או קפלים).
- בקצה הקריסטה יש knobs שאלה אנזימים שנקשרים לממברנה הפנימית ע"י גבעול (stock).
- האנזימים מזרזים תהליכים של חמצון ומייצרים אנרגיה. האנרגיה נשמרת בצורת ATP וזה הבסיס של האנרגיה בתא.
- ATP - חומר אדנוזזין (חומצת גרעין) עם פוספט: כאשר ATP הופך ל- ADP משתחררת אנרגיה.
- ככל שתא פעיל יותר יהיה לו יותר מיטוכרונדריה (כמו בשריר) או תא שמייצר חלבונים.

ציטוסקלטון:
- מערכת תמיכה בתוך התא.
- בתוך התא יש סיבים שמסוגלים לשנות את צורת התא ולאפשר לו תנועה.
- הסיבים הקטנים ביותר בתא הם בין 3-6 ננומטר הם נקראים מיקרו טטבקיולרלטין והם תומכים באנדופלסמיק רטיקיולים בריבזומים החופשיים ובמיטוכרונדריה.


סוגי סיבים:
 MicroFilament - מסיבי חלבון דקים מסובבים ויוצרים מאין אגד, המקביל לציר האורך של התא. החלבונים השונים מסוגלים לנוע וכך לשנות את אורכם.
 Intermediate Filament - שלד תמיכה לאת, למשל תאי תמיכה בשכבה החיצונית של העור.
 Micro Tubles - יוצר מאין צינור או סליל שמרכזו חלל אחראי לתנועה בתוך התא.


צנטרוזום:
אזור ליד הגרעין שמתאם את הבניה והפירוק של המיקרוטובולים בתא. אין לה ממברנה והגבול שלו לא מוגדר. כאשר נבנים סיבי קישור שהם מיקרוטובולים. ניתן לזהות את מיקומו בעזרת צנטריאול (2 צילנדרים הממוקמים קרוב לגרעין) והם פועלים ליצירת הקישור לבניית התא.


Cell Extensions:
 Microvilli - מבנה שנמצא בתאי אפיטל שמכסה את המעי הדק. יש בהם מיקרופילמנטים שנותנים תמיכה וחופש תנועה.
 Cilia - הבליטה היא מספר שיערות קטנות שעוזרות לתנועה ועוזרת בלהזיז גופים מחללים כמו במערכת הנשימה.
 Flagila - מאין שערה אחת ארוכה למשר בתא זרע נותנת לתא את היכולת להתקדם.


הגרעין:
החלק הכי גדול בתא. בתוכו יש נוזל שנקרא ניוקליו פלסמה והממברנה דומה לממברנת התא.

בתא שלא מתחלק ה- DNA נראה כמו סיבים והוא קולט צבע והוא נקרא כרומטין.

ברגע שמתחילה חלוקת התא ה- DNA וזה נראה כמו מבנה מסולסל ונקרא כרומוזום. תא נורמלי מרכיב 46 כרומוזומים ה- DNA קובע איזה חלבונים ייצרו בתא, כך נקבע המבנה ותפקוד התא.

בתוך הגרעין יש תא אחד שלא מוקף בממברנה נקרא גרעינון הוא מורכב מ- RNA ומ- rRNA הוא הבסיס של הסינתזה של הריבזומים. תא שמייצר יותר חלבון יהיה לו יותר גרעינונים.


חיבורי תאים שיוצרים רקמות:
חיבור ע"י סיבים פיברוטים (כמו בשרירים) או אפשר גם חיבור ישיר בין התאים:

- דסמוזום: בתוך הממברנה עצמה יש קטע שבו יש סיבים פולמטים סיבים של ממברנה אחת מתקצרת לשניה כמו שרואים בתאי עור.
- Gap Junction - תעלות שמתחברות כמו תאי הלב.
- Tight Junction - יש על התאים מאין קליפסים שיוצרים נקודות חיבור בין התאים כמו במעיים.

פיזיולוגיה של התא

תהליכים פסיבים:

דיפוזיה: כאשר יש שני חומרים בריכוזים שונים יש נטייה להגיע לשיווי משקל וזה נקרא תנועה בהתאם למפל הריכוזים. כאשר הריכוזים משתווים התנועה ל- 2 הכיוונים שווה ואין תנועה נטו.

תעלה בממברנה שיכולה לשנות את גודלה Gated Channels זוהי תעלה שפתוחה לחומרים מסוימים וכאלה אשר לא יחדרו דרך המבנה.

דוגמא לדיפוזיה - חמצן - מעבר החמצן לדם הוא תהליך דיפיוזה.

דיאליזה: דיפוזיה בתנאים מסוימים כאשר הממברנה אינה חדירה לכל המומסים ומסוגלת להכניס או להוציא חלקיקים מסוימים.
כאשר יש ממברנה אשר בתוכה יש חלקיקים גדולים אשר לא יכולים לצאת ואז הממברנה מכניסה יותר מים ועוד חלקיקים קטנים לסדר ריכוז.
דוגמא: תמיסה שמכילה חומרים שהם כריסטלאיד וקולואידים.

Facilitated Diffusion : כאשר יש carrier (מאין כפית שמעבירה חלקיקים מתא אחד לשני) אשר עוזר להגיע לשיווי משקל יותר מהר, כלומר חלקיקים שצריכים במילא לעבור לתא אחר מועברים ע"י carrier.
דוגמא: מערכת העיקול

אוסמוזה - Osmosis: דיפוזיה של מים דרך ממברנה בעלת סינון סלקטיבי.
לחץ אוסמוטי: לחץ שנוצר בתמיסה כתוצאה מאוסמוזה. וזה גורם לשאיבת מים לתא בעל הריכוז האוסמוטי הגבוהה יותר.
Potential Osmotic Pressure: מים יעברו עד שיש שיווי משקל וזה רק בתנאי שיש תמיסה בתא הראשון (כי אם יש רק מים בתא הראשון אז כל המים יעברו לתא השני ולא יישאר דבר בראשון).

איזוטוניות/איזואוסמוטיות: "תהליכים דומים" שתי תמיסות בעלי אותו כח משיכה/אותו ריכוז.
איפוטוניות - פחות מרוכזת

פילטרציה: מעבר של מים או מומס דרך ממברנה שנגרם ע"י מפל של לחץ הידרוסטטי דרך הממברנה.
לחץ הידרוסטטי: לחץ של עמוד מים המופעל על שטח מסוים. תנועה ממקום שבו הלחץ ההידרוסטטי גבוה למקום שבו הלחץ ההידרוסטטי נמוך.

הבדלים בין התהליכים הפסיבים:

- בפילטרציה - יש כיוון אחד בלבד
- אוסמוזה - תנועה של מים בלבד בשני הכיוונים, היא תמיד מהריכוז הנמוך לגבוה.
- דיפיוזה - תנועה ב- 2 הכיוונים תמיד מהריכוז הגבוהה לנמוך.


תהליכים אקטיבים:

משאבות - PUMPS: המשאבה בנויה חלבון

Endocytosis: אם יש חלקיק שרוצה להיכנס לתא אבל לא "מתאים" אז התא "בולע" אותו.
Exocytosis: תהליך הפוך מאנדוסייטוסיס אבל כאילו "יורק" את החלקיק הלא רצוי, או חלקיק שצריך/רוצה לצאת מן התא.

מטאבוליזם של תא: תהליכים מטאבוליזים בתא הופכים להליכים קאטובוליזם (פירוק מולקולות גדולות לקטנות). תהליך אנא בולי - בניה.

צריך אנזימים כדי להקטין את צריכת האנרגיה (עוזר לתהליכי אנאבוליזים - קאטבוליזם).