אם מישהו שאל אותך, "מה התפקיד העיקרי של כמעט כל התאים החיים?" ודרש תשובה תוך חמש שניות, מה היית אומר? "להמשיך גנים לדור הבא" היא תשובה סבירה, אבל זו באמת יותר תכונה של תאים מאשר פונקציה שהם מבצעים. "התחלק לשני תאים שווים" הוא גם תשובה הניתנת להגנה, אך זה דבר שתאים מעצם הגדרתם עושים בסוף החיים שלהם, לא במהלכם.
ה יְסוֹדִי תפקידם של התאים הוא באמת להכין דברים, בעיקר חלבונים. באמצעות הוראות מאותו DNA (חומצה דאוקסיריבונוקלאית) הנושאת את הקוד הגנטי לכל האורגניזם, מבנים הנקראים ריבוזומים מייצרים חלבונים בודדים. יש חלבונים שמשולבים בתאים, רקמות ואיברים. אחרים נועדו להפוך לאנזימים.
באיקריוטים (צמחים, פטריות ובעלי חיים), רבים מהריבוזומים הללו מחוברים לתכונה כבדה בקרום "דמוית כביש" הנקראת רשתית אנדופלזמית. זה מגיע בשני סוגים, "חלק" ו"מחוספס ". תאי הכבד, השחלות והאשכים הם בעלי צפיפות גבוהה של רשתית אנדופלזמית חלקה(ER חלקה, או בפשטות SER)ואילו לאיברים המפרישים הרבה מאוד חלבונים, כמו הלבלב, יש תאים עשירים ברטיקולום אנדופלזמי מחוספס. (ER מחוספס, או בפשטות RER).
התא, הסביר
לפני שנבדוק מה עושה כל מרכיב מסוים בתא, כדאי לבחון מהם תאים בכללותם וכיצד הם נבדלים בין סוגי אורגניזמים.
תאים נקראים אבני הבניין של החיים כי הם הדברים האישיים הזעירים ביותר הכוללים את המאפיינים העיקריים הקשורים ליצורים חיים באופן כללי. אפילו לתאים הפשוטים ביותר יש ארבע תכונות פיזיקליות: קרום תא להגנה והחזקת התא; ציטופלזמה להרכיב את עיקר המסה שלה ולהציע מטריצה בה תגובות יכולות להתרחש, ריבוזומים לייצר חלבונים; ו חומר גנטי בצורת DNA.
בעוד אורגניזמים בתחום פרוקריוטה לעיתים קרובות יש תאים הכוללים בעיקר רכיבים אלה, וגם מורכבים רק מתא בודד, אורגניזמים בתחום האחר, אוקריוטה, יש תאים מורכבים ומגוונים יותר. לתאים אוקריוטיים, כידוע, יש אברונים שונים כגון מיטוכונדריה, כלורופלסטים, גופי גולגי וה רשתית אנדופלזמית; הם גם מבודדים את ה- DNA שלהם בתוך גרעין, שיש לו גם קרום והוא יכול בעצמו להיחשב לאברון.
אברונים אוקריוטים בפירוט
פרוקריוטים קיימים כ -3.5 מיליארד שנים, מה שאומר שהם קמו "רק" כמיליארד שנים לאחר שכדור הארץ עצמו נוצר במלואו. ההערכה היא שהאוקריוטים עקבו אחרי מיליארד השנים הבאות, והראיות מצביעות על כך שהם קיבלו את שלהם התחל הודות למפגש מקרי בעיקרו של חיידק גדול, אנאירובי וחיידק אירובי קטן בהרבה.
- בתורת האנדוסימביונט הזו, החיידקים הגדולים "אכלו" את הקטנה יותר, ושניהם שרדו. התוצאה הייתה חיידקים אירוביים גדולים שנקראו אברונים שהפכו לחיידקים מיטוכונדריה אחראי כעת לספק את מרבית צרכי האנרגיה של התאים הללו.
הגרעין מכיל DNA המופרד למספר כרומוזומים, כאשר המספר הכולל משתנה בין המינים (לבני האדם 46). בתהליך המיטוזה התמוסס הקרום הגרעיני, כרומוזומים שכבר היו כפולות בזוגות נפרדות זו מזו, והגרעין והתא מתחלקים למבני בת בזה אחר זה האחר.
גופי גולגי הם מבנים הדומים לערימות לביבות קטנות סגורות בקרום. הם משתתפים בעיבוד חלבונים ומולקולות חדשות מסונתזות חדשות ויכולים להעביר חומרים כאלה בין הרטיקולום האנדופלזמי לבין אברונים אחרים, כמו מוניות זעירות.
תכונות בסיסיות של הרטיקולום האנדופלזמי
כמחצית משטח הממברנה הכולל של תא בעלי חיים טיפוסי (כולל קרום התא החיצוני) מורכב מאברון המכונה רשתית אנדופלזמית. הוא מורכב משכבות רבות מאותה קרום פלזמה כפול, או דו שכבתי פוספוליפידי, המהווה את גבולות כל האברונים ושל התא בכללותו.
בעוד שכאמור, הרטיקולום האנדופלאזמי מחולק למיון חלק ולמינון מחוספס, הבחנה זו מתייחסת למעשה לתאים שונים בתוך התאים של אותו אברון. לפיכך, הגדרת ה- ER הגס הסטנדרטית והגדרת ה- ER החלקה מטעות מעט. הם מציעים שכל אחד מהם יהיה נפרד לחלוטין מהשני, מבחינה מיקרו-אנטומית, כאשר הם למעשה חלק מאותה רשת קרומית גדולה יותר.
שני הסוגים של הרטיקולום האנדופלזמי מתפקדים לעיבוד והעברת מוצרים של אנבוליזם, במקרה אחד חלבונים ובמקרה השני ליפידים (וכמה הורמונים סטרואידים). לעיתים, ניתן לעקוב אחר חלקים של הרטיקולום האנדופלזמי מהקרום הגרעיני בחלק הפנימי של התא לקרום התא בגבול התא הרחוק.
פונקציה ומראה של ER חלקים
מתחת למיקרוסקופ אתה צופה בתא עם רטיקולום אנדופלזמי חלק נרחב. מה היית רואה ואיך היית מתאר את זה?
ER חלקלק מקבל את שמו, כמו דברים רבים כל כך באנטומיה ובמיקרואנטומיה, לא מהאופן שבו הוא באמת ירגיש או היה טעים אלא מהמראה שלו. מכיוון ש ER חלקה אינו מכיל צפיפות גבוהה של ריבוזומים (שנראים כהים במיקרוסקופ) בקרומים שלה, זה נראה כמו מה שהוא: רשת זעירה של צינורות מחוברים זה לזה. מיון מסוג כלשהו הוא בלבו מעין מערכת רכבת תחתית חלולה דרך הציטופלזמה ה"נמלה ", המאפשרת לדברים לנוע במהירות רבה יותר בכל התא.
פונקציות: ל- ER חלק יש מספר פונקציות חשובות. הוא מסנתז פחמימות, ליפידים והורמונים סטרואידים (כולל טסטוסטרון באשך). זה מסייע לניקוי רעלים של כימיקלים שנבלעו, החל מתרופות מרשם וכלה ברעלים ביתיים. הוא משמש כמחסן אחסון של יוני סידן בתאי השריר, שם נקרא סוג מיוחד של ER חלק הרטיקולום הסרקופלזמי מאחסן את יוני הסידן הדרושים ליזום התכווצויות תאי שריר.
פונקציה ומראה ER מחוספסים
מחוספס מחוספס מקבל את שמו מהמראה האופייני לו, הדומה לסרט מפותל "משובץ" בנקודות כהות, בחלק מהמקומות זה מזה מאוד קרוב ובאחרים מרוחקים זה מזה. ה"נקודות "הן ריבוזומים, או" מפעלי החלבונים "של כל היצורים החיים. הריבוזומים עצמם עשויים מחלבונים בתוספת סוג מיוחד של חומצת גרעין.
ה"שקיות "המשטוחות המרכיבות ER מחוספס קשורות לקרום הגרעיני, כך שצפיפות סוג זה של ER בתא היא הגבוהה ביותר קרוב יותר למרכז, שם הגרעין נוטה להיות. כמו בכל אברונים, הממברנה המקיפה את הקפלים הרבים של ה- ER המחוספס היא קרום פלזמה כפול; הריבוזומים מחוברים לחלק החיצוני של קרום זה, כלומר הצד הפונה לציטופלזמה של התא.
פונקציות: יחד עם הריבוזומים עצמם, ה- ER הגס משתתף בהבאת חומצות אמינו ופוליפפטידים לאתר התרגום, או סינתזת החלבון, על הריבוזום. לאחר חלבון מסונתז לחלוטין ומשתחרר על ידי הריבוזום למיון מחוספס, מספר דברים עשויים לקרות. החלבון עשוי להיות "מתויג" עם "תווית" כימית על הממברנה הפנימית של ה- ER לפני שהוא אפילו נכנס לחדר לומן, או חלל, בפנים. במקום זאת ניתן לעבד אותו בלומן עצמו.
חלקים של ה- ER הגס מורכבים ממה שמכונה יחידות קיפול חלבונים, שעושים בדיוק כשמם. כאשר מייצרים חלבונים לראשונה הם קיימים כחוט, שרשרת של חומצות אמינו. אך הצורה האולטימטיבית של חלבון כוללת כיפוף וקיפול רב ולעתים קרובות נקשרת בין חומצות אמינו בחלקים שונים של השרשרת המעוותת כעת.