ציטופלזמה: הגדרה, מבנה ותפקוד (עם תרשים)

התא הוא אבן הבניין הבסיסית של יצורים חיים.

תאים יכול להשתנות מאוד מאחד לשני בהתאם לאורגניזם שבו נמצא תא נתון, ובאורגניזמים מיוחדים יותר, ביחס לתפקוד הפיזיולוגי הספציפי של אותו תא. אבל לכל התאים יש כמה אלמנטים משותפים, כולל a קרום תא כגבול חיצוני וציטופלזמה בפנים התא.

תאים פרוקריוטים - חושב חיידקים - אין להם גרעינים או אברונים, והציטופלזמה נראית לפיכך "הכל" בפנים. הציטופלזמה של תאים איקריוטיים, שהם אלה בצמחים, בעלי חיים ופטריות, הוא "הכל" החיצוני לגרעין ולכל האברונים הקיימים.

ראשית, כדאי להבחין בין מונחים קשורים בביולוגיה של תאים.

ציטופלזמה בדרך כלל מתייחס לסביבה בתאים מורכבים יותר השוכנת על פנים התא אך אינה חלק מהאברונים של התא.

תאים אוקריוטיים, בנוסף לכך שהחומר הגנטי שלהם נכלל בתוך גרעין, כולל מבנים ו אברונים כמו גופי מיטוכונדריה וגולגי בעלי קרום פלזמה כפול משלהם, הדומה בבנייתו ובתוכנו לקרום התא עצמו.

המדיום בו אלה אברונים לשבת נחשב לציטופלזמה.

ציטוזול, לעומת זאת, הוא החומר הספציפי דמוי ג'לי המרכיב את הציטופלזמה, ואינו כולל כל מה שיושב בתוכו, אפילו רכיבים קטנים יותר כמו אנזימים.

אם כן, "ציטופלזמה" יכולה להיחשב כ"ציטוזול בתוספת זיהומים מסוימים ", ואילו" ציטוזול "מתייחס ל"ציטופלזמה בלעדי אברונים".

הציטופלסמה מורכבת בעיקר ממים, מלחים וחלבונים.

רוב החלבונים הללו הם אנזימים, המזרזים, או מסייעים לתגובות כימיות. למרות שלא ניתן לומר כי על הציטופלזמה יש פונקציה עיקרית אחת, היא משמשת כמדיום פיזי עבור ה- הובלה ועיבוד של מולקולות בתוך התא החיוניות לקיום החיים על א בסיס לרגע.

בתאים פרוקריוטים חסרים אברונים (מהצרפתית "איברים קטנים"); ה חומר גנטי ושאר המרכיבים החוץ-ציטוזוליים של פנים אותם תאים "צפים" בחופשיות בציטופלזמה.

תאי צמח ובעלי חייםלעומת זאת, הם כמעט תמיד חלק מאורגניזמים רב-תאיים והם בהתאם מורכבים יותר.

ה גַרעִין בדרך כלל אינו מקובץ עם אברונים אחרים בשל חשיבותו, אך אברון הוא בדיוק מהו הגרעין, קרום פלזמה כפול וכל.

גודלו משתנה, אך הקוטר שלו עשוי להיות בין 10 ל -30 אחוז מזה של התא כולו.

הוא מכיל את הכרומוזומים של האורגניזם יחד עם חלבונים מבניים ואנזימים הנחוצים בכרומוזומים כדי לבצע את עבודתם משכפל ומעביר בסופו של דבר מידע לתאי הגמטיים שנועדו ליצור אורגניזמים בדור הבא של חברי ה - מִין.

ה אברונים בתא מקבילים לאיברים ומבנים שונים בגוף האדם.

לבני אדם ובעלי חיים אחרים אין ציטוזול או ציטופלזמה, אך הנוזל המרכיב את פלזמת הדם וממלא חלק גדול מהחלל בין התאים ל איברים יכולים להיחשב כמשרתים את אותה מערכת פונקציות בסיסית: פיגום פיזי מובהק שעליו יכולים תגובות מטבוליות ואחרות מתרחש.

מיטוכונדריה הם אולי האברונים המסקרנים ביותר.

מאמינים שהיו קיימים פעם כחיידקים חופשיים בפני עצמם לפני הופעתם של האאוקריוטים, "תחנות הכוח" הללו הן המקום בו תהליכי נשימה אירובית לְהִתְרַחֵשׁ.

הם מלבניים, כמו כדורגלנים צרים, והקרום הכפול שלהם כולל הרבה מאוד קפלים, שנקראים cristae, המרחיבים את המשטח הפונקציונלי של המיטוכונדריה הרבה מעבר למה שהיה קרום חלק להתיר.

זה חשוב בגלל מספר ותגובות התגובות המתרחשות כאן, ביניהן מחזור החומצה הטריקרבוקסילית הידוע (הידוע גם בשם קרבס או מחזור חומצת לימון).

למרות שמיטוכונדריה מצויה בצמחים, תפקידם בבעלי חיים נלחץ לעתים קרובות יותר מכיוון שבעלי חיים אינם משתתפים בפוטוסינתזה.

•••מדע

ה רשתית אנדופלזמית הינה רשת משלוחים למיניהן, כאשר קרום הפלזמה הכפול שלה רציף לזה של התא בכללותו ומשתרע לכיוון הפנים ("רשתית" פירושה "רשת קטנה").

לרטיקולום אנדופלזמי מחוספס (RER) יש מספר רב של ריבוזומים, או מפעלי חלבונים מיניאטוריים, מחובר אליו, נותן לו את שמו, בעוד שרטיקולום אנדופלזמי חלק אין מעט ריבוזומים החותכים את אורך.

Vacuoles הם כמו סככות אחסון של תא, המסוגלות לאחסון אנזימים, דלק וחומרים אחרים עד שהם מוכנים לשימוש, בדיוק כמו שגופך יכול לאחסן אלמנטים הוא יצטרך מאוחר יותר כמו תאי דם וגליקוגן באופן ספציפי מיקומים.

מערכת גולג'י הוא כמו מרכז עיבוד, והוא מתואר בדרך כלל כערימת דיסקים דמויי לביבה בתרשימי תאים.

אם SER ו- RER מעבירים את מוצרי הגלם של פעילות ריבוזומלית (כלומר חלבונים), את גולגי מכשירים מעדנים ומשנים מוצרים אלה על סמך המקום בו הם יסתיימו בסופו של דבר בגשמיות מערכת.

ליזוזומים הם ביטוי לצורך של תא בפונקציות תחזוקה וסילוק.

הם מכילים אנזימים שיכולים לזלף, או לעכל כימית, את מוצרי הפסולת הבלתי נמנעים של תפקודים מטבוליים ותגובות.

כשם שחומצות תעשייתיות חזקות נשמרות במיכלים מיוחדים, התאים מפסיקים את האנזימים הקאוסטיים הנפרסים על ידי הליזוזומים בוואוקולים המיוחדים הללו המפוזרים ברחבי הציטופלזמה.

סוף כל סוף, כלורופלסטים הם אברונים בפרט לתאי צמח הכוללים פיגמנט הנקרא כלורופיל, שדרכו ממירים אור שמש לאנרגיה המאפשרת לצמחים לסנתז גלוקוז. בניגוד לבעלי חיים, מן הסתם צמחים אינם יכולים לקבל דלק על ידי אכילה ולכן עליהם לייצר אותו.

במיקרוסקופ, אלה דומים למיטוכונדריה במידה ניכרת.

הציטוזול, כמתואר, הוא למעשה ציטופלזמה המופשטת מאברונים.

זו מטריצה, חומר דמוי ג'ל שאורגונים וחומרים מומסים "צפים" אליו. הציטוזול מכיל את שלד ציטו, שהיא רשת של צינורות מיקרו המסייעים לתא לשמור על צורתו. מיקרו-צינורות אלה הם מבני חלבון העשויים מיחידות משנה נפרדות הנקראות טובולינים, המורכבים במרכזיו של שני הצנטרוזומים הממוקמים בניגוד לתא.

בנוסף למיקרו-צינורות העשירים בטובולין, אלמנטים אחרים נקראים מיקרופילמנטים לסייע למיקרו-צינורות בהבטחת שלמותם המבנית של התאים.

למרות שמם, מה שאולי מרמז על אופי דמוי חוט, מיקרו פילמנטים מורכבים מחלבונים כדוריים הנקראים אקטין, הנמצאים גם במנגנון התכווצות של תאי שריר.

לצמחים יש מבנים שנקראים plasmodesmata רצים אל תוך הציטוזול של התאים שלהם מבחוץ.

אלה גם צינורות קטנים, אך הם שונים ממיקרובוביות בכך שהם משמשים לחיבור תאי צמח שונים זה לזה. האופי הלא-מנועי של הצמחים הופך את "הגשרים החיים" הללו לחשובים במיוחד, כפי שהם מבטיחים שתהליכים שעלולים להתרחש אחרת במהלך תנועה רגילה של בעלי חיים יכולים להימשך מקום.

פחות מדמיינים במיקרוסקופ הם החומרים בציטופלזמה המסייעים להניע את תפקוד התאים, בעיקר אנזימים.

בדיוק כמו שדם מכיל הרבה יותר מהתאים האדומים וטסיות הדם שנותנים לו את צבעו הבסיסי עקביות, ציטוזול מכיל מספר אלמנטים "צפים חופשיים" ומולקולות שהן מטבוליות פָּעִיל.

הציטופלזמה יכולה להיות עשירה במקורות דלק כמו עמילן ופחמימות אחרות, במיוחד בתאי חיידקים, חסרי אברונים הקשורים לקרום.

חסרון בכך שקיים מחוץ למערכת הרטיקולום האנדופלזמי ומבנים ממברניים אחרים הוא זה חומרים בציטופלזמה יכולים לנוע רק באמצעות דיפוזיה פשוטה, כלומר הם עוברים ריכוז שיפועים.

ברור שבמצבים הדורשים שינויים מטבוליים מהירים, לא ניתן לקרוא לפריטים המומסים בציטופלזמה להגיב במהירות.

הציטוזול מכיל גם מולקולות איתות כמו היונים סידן, אשלגן ונתרן. אלה מעורבים לעיתים קרובות בהפעלת פעילות קולטן התא על משטחי התאים ועל משטחי האברונים בתוכם, ומפעילים מפל של תגובות ביוכימיות.

נושאים קשורים לתאים:

• מערכת גולג'י
• חלוקת תא
• גרעין התא
• מבנה תאים
• דופן תא
• אברונים תאיים