תאים הם אבן הבניין הבסיסית של החיים.
האורגניזמים החיים הקטנים ביותר זקוקים רק לאחד מאבני הבניין הללו ואחרים זקוקים רק לקומץ.
צורות חיים מורכבות יותר על העץ האבולוציוני, כמו טחב, קקטוסים של סאגוארו ודובים שחורים, מורכבות ממיליונים או טריליוני תאים שמשתפים פעולה כדי ליצור אורגניזם אינדיבידואלי.
כל אלו תאים, בין אם הם פועלים כבודד תא חיידקי או כחלק ממערכת מורכבת כמו גוף האדם, ניתן למיין לשתי קטגוריות עיקריות: תאים איקריוטיים ו תאים פרוקריוטיים.
רוב האורגניזמים בעולם עשויים תאים פרוקריוטיים, ואלה בדרך כלל חד תאיים. פרוקריוטים הם בַּקטֶרִיָה ו ארכיא.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
רוב הפרוקריוטים הם חד תאיים והם ארכאיים או חיידקים. התאים שלהם קטנים יותר מתאים אוקריוטים. האוקריוטים כוללים אורגניזמים גדולים ומורכבים יותר כמו צמחים ובעלי חיים. רק לאוקריוטים יש אברונים הקשורים לקרום וגרעין. פרוקריוטים מתחלקים באמצעות ביקוע בינארי, ואילו תאים אוקריוטים מתחלקים באמצעות מיטוזה.
אוקריוטים מתרבים מינית באמצעות מיוזה, המאפשרת שונות גנטית.
תאים פרוקריוטים מתרבים מינית ומעתיקים את עצמם. למרות זאת, תהליכי העברת גנים עדיין מאפשרים שונות גנטית. אחת מהן היא התמרה בה נגיפים מעבירים DNA מחיידק אחד למשנהו.
פרוקריוטים לעומת אוקריוטים: היסודות
כל החיים הידועים על פני כדור הארץ ממוינים למערכת סיווג שמתחילה בשלוש קטגוריות הנקראות תחומים ומתפשטת בכל דרגה יורדת. זה מה שמכונה בדרך כלל עץ החיים.
שלושת התחומים הם:
- ארכאה
- בַּקטֶרִיָה
- אוקריאיה
האורגניזמים בארכאיים ובחיידקים הם פרוקריוטים, ואילו לאורגניזמים באוקריה יש תאים אוקריוטיים.
בתחום הארכאי יש קטגוריות משנה, אך מקורות מדעיים נבדלים בין אם קטגוריות אלה הן פילות או ממלכות. הם:
- Crenarchaeota
- Euryarchaeota
- Korarchaeota
תחום החיידקים נהג להמשיך ישירות במורד העץ אל הסינגל ממלכת מונרה. עם זאת, מערכות סיווג חדשות יותר מחסלות את מונרה ומחלקות את תחום החיידקים לשתי הממלכות של Eubacteria ו- Archaebacteria, שלעתים נכתב כ- Archaea אך אין לבלבל בין ה- תְחוּם של ארכיאה.
תחום Eukarya מחולק לארבע ממלכות. אלו הם:
- פלאנטה
- פטריות
- פרוטיסטה
- בעלי חיים
כל תאי הצומח, הפרוטיסט, הפטרייה ובעלי החיים הם אוקריוטים. רובם רב תאיים, אם כי ישנם יוצאים מן הכלל. לעומת זאת, פרוקריוטים - חיידקים וארכאות - הם אורגניזמים חד תאיים, למעט יוצאים מן הכלל בלבד. פרוקריוטים נוטים להיות בעלי גודל תאים קטן יותר מאשר אקריוטים.
ההבדלים העיקריים במבנה התא
הסיבה להבדל בגודל התאים בין תאים פרוקריוטים לתאים אאוקריוטים שייכת למבנה ולארגון השונים בין שני סוגי התאים.
המחסור ב אברונים הקשורים לקרום בפרוקריוטים עשוי להיות ההבדל הבולט ביותר. בעוד שתאים אוקריוטיים מכילים אברונים סגורים בקרומים - שתי דוגמאות לכך הן גוף גולג'י וה רשתית אנדופלזמית - פרוקריוטים לא.
לפרוקריוטים גם חסר גרעין הקשור לקרום, שהוא אברון אחר. ללא גרעין או כל אברון אחר, תאים פרוקריוטים אינם מסוגלים לסוג של פונקציות מיוחדות שתאים אוקריוטים עוסקים בהם.
הם לא יכולים לבצע את הפונקציות המתקדמות שתאים עם אברונים תומכים רבים יכולים לעשות.
•••מדע
אוקריוטים מאחסנים את ה- DNA שלהם כ- כרומוזומים בתוך הגרעין, אך הפרוקריוטים חסרים את גַרעִין.
במקום זאת, רוב ה- DNA שלהם נמצא במבנה אחד דמוי כרומוזום שיושב באזור של הציטופלזמה הנקרא נוקלאואיד. לגרעין זה אין קרום משלו. פיסות DNA נוספות נקראות פלסמידים מעוצבות כטבעות וקיימות בציטופלזמה מחוץ לנוקלאויד.
הבדלים בארגון
תאים פרוקריוטים עוסקים ברבייה באמצעות תהליך של חלוקת תאים הנקרא פיצול בינארי.
תאים אוקריוטיים משתמשים בתהליך שונה של חלוקת תאים הנקרא מיטוזה, שכולל מחזור מתמיד של צמיחה והתפתחות תאים.
ישנן עמדות ביקורת תכופות למעבר התא, מעקב אחר התנאים החיצוניים והפנימיים של התא, והפניית המשאבים והתפקודים של התא במידת הצורך.
חלק מהותי מכל החיים על כדור הארץ הוא העברת חומר גנטי לדורות הבאים.
אוקריוטים מתרבים מינית באמצעות תהליך שנקרא מיוזה, שממיין באופן אקראי את הגנים משני הורים ליצירת ה- DNA של הצאצאים.
רבייה מינית ממקסמת את השונות הגנטית של צאצאיהם של שני הורים, מחזקת את הקו הגנטי ומצמצמת את הסיכון למוטציה אקראית שמחסלת את מרבית האוכלוסייה.
פרוקריוטים מתרבים ללא מין, מה שיוצר עותק מדויק של התא המקורי. שונות גנטית מגיעה בצורה של תהליכים פחות מורכבים של העברת גנים מאשר אוקריוטים, כגון התמרה. בתהליך זה מועברים גנים מתא חיידקי אחד לאחר באמצעות תאים נגיפיים.
הנגיפים תופסים את הפלסמידים מחיידק אחד ומעבירים אותו לתא חיידקי אחר. ה- DNA בפלסמיד משתלב עם ה- DNA האחר של התא המקבל.
| תא פרוקריוטים | תא אוקריוטי | |
|---|---|---|
| אברונים מאוגדים בקרום | לא | כן, כולל דברים כמו מיטוכונדריה, גוף גולגי, רטיקולום אנדופלזמי, כלורופלסט וכו ') |
| תחומים | חיידקים וארכאים | אוקריאיה |
| ממלכות | אובראקטריה וארכיבקטריה | Plantae, Fungi, Animalia, Protista |
| גרעין נוכח | לא | כן |
| כיצד שומרים DNA | גרעין | כרומוזומים |
| רבייה / חטיבה של תאים | פיצול בינארי | מיטוזה (חלוקה של תאים סומטיים) ומיוזה (יצירת תאים המשמשים להתרבות מינית) |
| ריבוזומים נוכחים | כן | כן |
| הווה קרום תאי פלזמה | כן | כן |
קווי דמיון בין פרוקריוטים לאוקריוטים
עם כל ההבדלים בין תאים פרוקריוטים לתאים אוקריוטים, יש להם גם תכונות משותפות.
לשני התאים קרום פלזמה, המשמש מחסום בין פנים התא לחוץ.
קרום הפלזמה משתמש במולקולות מסוימות המוטבעות בתוכו כדי לאפשר לגופים זרים לעבור לתא או לאפשר לחומר בתא לעבור מחוץ לתא.
חלבונים המוטבעים בקרום עושים גם כן משהו דומה: הם פועלים כמשאבות הדוחפות חומר לתא או החוצה ממנו, ולא מאפשרות לו לעבור דרכו.
גם לפרוקריוטים וגם לאיקריוטים ריבוזומים.
ריבוזומים הם אברונים קטנים המשמשים לסינתזת חלבונים ככל שהתא זקוק להם. הם יכולים לצוף בחופשיות בתא או לשבת על פני השטח של הרשת האנדופלזמית המחוספסת תאים אוקריוטיים, (נותנים לו את הכינוי "מחוספס", בהשוואה לאחיו החלק החסר ריבוזומים).
הם מקבלים הודעות מהמסנג'ר מולקולות RNA, אומר להם לאילו חלבונים התא זקוק.
הם מתרגמים את המסרים הללו למולקולות חלבון על ידי הרכבה חומצות אמינו. למרות שתהליך סינתזת החלבון פועל באופן שונה בפרוקריוטים ובאאוקריוטים, הוא קשור קשר הדוק וכולל ריבוזומים בשני המקרים.
נושאים קשורים לביולוגיה של תאים:
- קיר תא: הגדרה, מבנה ופונקציה (עם תרשים)
- קרום תא: הגדרה, פונקציה, מבנה ועובדות
- בעלי חיים לעומת תאי צמח: קווי דמיון והבדלים (עם תרשים)
- גרעין: הגדרה, מבנה ותפקוד (עם תרשים)
- מכשיר גולגי: פונקציה, מבנה (עם אנלוגיה ודיאגרמה)
-
מה קורה לקרום הגרעיני במהלך ציטוקינזיס?