כְּלוּב

על פי תפיסות מודרניות, כל תא הוא יחידה מבנית ותפקודית אוניברסלית של החיים. לתאים של כל האורגניזמים החיים יש מבנה דומה. תאים מתרבים רק על ידי חלוקה.

תא (צלולה) הוא יחידת חיים סדורה בסיסית. הוא מבצע את תפקידי הזיהוי, חילוף החומרים והאנרגיה, רבייה, צמיחה והתחדשות, הסתגלות לתנאים משתנים של הסביבה הפנימית והחיצונית. תאים מגוונים בצורתם, במבנה, בהרכבם הכימי ובתפקודיהם. בגוף האדם ישנם תאים שטוחים, כדוריים, אוביאליים, קוביים, מנסרתיים, פירמידליים וכוכביים. ישנם תאים בגודל שנעים בין כמה מיקרומטרים (לימפוציטים קטנים) ל-200 מיקרומטרים (תא ביצית).

תוכן כל תא מופרד מהסביבה ומתאים שכנים על ידי הציטולמה (פלסמולמה), אשר מבטיחה את הקשר של התא עם הסביבה החוץ-תאית. מרכיבי התא, הממוקמים בתוך הציטולמה, הם הגרעין והציטופלזמה, המורכבת מהיאלופלזמה ואברונים ותכלילים הממוקמים בה.

[ 1 ], [ 2 ]

ציטולמה

הציטולמה, או פלסמלמה, היא קרום תא בעובי 9-10 ננומטר. היא מבצעת פונקציות חלוקה והגנה, וקולטת השפעות סביבתיות עקב נוכחות קולטנים (פונקציית קליטה). הציטולמה, המבצעת פונקציות חילופי והובלה, מעבירה מולקולות שונות (חלקיקים) מהסביבה הסובבת את התא אל תוך התא ובכיוון ההפוך. תהליך ההעברה אל תוך התא נקרא אנדוציטוזה. אנדוציטוזה מחולקת לפגוציטוזה ופינוציטוזה. במהלך פגוציטוזה, התא לוכד וסופג חלקיקים גדולים (חלקיקי תאים מתים, מיקרואורגניזמים). במהלך פינוציטוזה, הציטולמה יוצרת בליטות שהופכות לשלפוחיות, הכוללות חלקיקים קטנים המומסים או תלויים בנוזל הרקמה. שלפוחיות פינוציטוטיות מערבבות את החלקיקים הנמצאים בהן לתוך התא.

הציטולמה משתתפת גם בסילוק חומרים מהתא - אקסוציטוזה. אקסוציטוזה מתבצעת בעזרת שלפוחיות, וואקולות, שבהן החומרים שהוצאו מהתא עוברים תחילה לציטולמה. קרום השלפוחיות מתמזג עם הציטולמה, ותוכנן נכנס לסביבה החוץ-תאית.

תפקוד הקולטן מתבצע על פני השטח של הציטולמה בעזרת גליקוליפידים וגליקופרוטאינים, המסוגלים לזהות חומרים כימיים וגורמים פיזיקליים. קולטני תאים יכולים להבחין בין חומרים פעילים ביולוגית כמו הורמונים, מתווכים וכו'. קליטת הציטולמה היא החוליה החשובה ביותר באינטראקציות בין-תאיות.

בציטולמה, שהיא קרום ביולוגי חדיר למחצה, מובחנות שלוש שכבות: חיצונית, ביניים ופנימית. השכבות החיצוניות והפנימיות של הציטולמה, כל אחת בעובי של כ-2.5 ננומטר, יוצרות שכבה כפולה של ליפידים צפופים באלקטרונים (דו-שכבה). בין שכבות אלו נמצא אזור הידרופובי של מולקולות ליפידים, עוביו כ-3 ננומטר. בכל חד-שכבה של דו-שכבת הליפיד ישנם ליפידים שונים: בחיצוני - ציטוכרום, גליקוליפידים, ששרשראות הפחמימות שלהם מכוונות החוצה; בחד-שכבה הפנימית הפונה לציטופלזמה - מולקולות כולסטרול, סינתטאז ATP. מולקולות חלבון ממוקמות בעובי הציטולמה. חלקן (אינטגרליות או טרנסממברנליות) עוברות דרך כל עובי הציטולמה. חלבונים אחרים (היקפיים או חיצוניים) נמצאים בחד-שכבה הפנימית או החיצונית של הממברנה. חלבוני ממברנה מבצעים פונקציות שונות: חלקם קולטנים, אחרים אנזימים ואחרים נשאים של חומרים שונים, מכיוון שהם מבצעים פונקציות הובלה.

המשטח החיצוני של הציטולמה מכוסה בשכבה דקה-פיברילית (בין 7.5 ל-200 ננומטר) של גליקוקליקס. גליקוקליקס נוצר על ידי שרשראות פחמימות צדדיות של גליקוליפידים, גליקופרוטאינים ותרכובות פחמימות אחרות. פחמימות בצורת פוליסכרידים יוצרות שרשראות מסתעפות המחוברות על ידי ליפידים וחלבונים של הציטולמה.

הציטולמה על פני השטח של תאים מסוימים יוצרת מבנים מיוחדים: מיקרוווילי, ריסים, קשרים בין-תאיים.

המיקרוווילים (microvilli) הם באורך של עד 1-2 מיקרומטר ובקוטרם עד 0.1 מיקרומטר. מדובר בגידולים דמויות אצבעות המכוסים בציטולמה. במרכז המיקרוווילים נמצאים צרורות של סיבי אקטין מקבילים המחוברים לציטולמה בחלק העליון של המיקרוווילי ובצדדיה. המיקרוווילים מגדילים את פני השטח החופשיים של התאים. בלויקוציטים ובתאי רקמת חיבור, המיקרוווילים קצרים, באפיתל המעי הם ארוכים, וישנם כל כך הרבה מהם שהם יוצרים את מה שנקרא גבול מברשת. בשל סיבי האקטין, המיקרוווילים ניידים.

ריסים ושוטונים גם הם ניידים, תנועותיהם בצורת מטוטלת, דמויות גל. המשטח החופשי של האפיתל המרוסס של דרכי הנשימה, צינור הזרע והחצוצרות מכוסה בריסים באורך של עד 5-15 מיקרומטר ובקוטר של 0.15-0.25 מיקרומטר. במרכז כל ריס יש פילמנט צירי (אקסונמה) שנוצר על ידי תשעה מיקרוטובולים כפולים היקפיים המחוברים זה לזה, המקיפים את האקסונמה. החלק הראשוני (הפרוקסימלי) של המיקרוטובולה מסתיים בצורת גוף בסיסי הממוקם בציטופלזמה של התא ומורכב גם ממיקרוטובולים. שוטונים דומים במבנה שלהם לריסים, הם מבצעים תנועות תנודה מתואמות עקב החלקה של המיקרוטובולים יחסית זה לזה.

הציטולמה מעורבת ביצירת קשרים בין-תאיים.

צמתים בין-תאיים נוצרים בנקודות המגע בין תאים, והם מספקים אינטראקציות בין-תאיות. צמתים כאלה (מגעים) מחולקים לפשוטים, משוננים וצפופים. צומת פשוט הוא התכנסות הציטולמות של תאים שכנים (מרחב בין-תאי) במרחק של 15-20 ננומטר. בצומת משוננת, בליטות (שיניים) של הציטולמה של תא אחד חודרות (טריז) בין השיניים של תא אחר. אם בליטות הציטולמה ארוכות, חודרות עמוק בין אותן בליטות של תא אחר, אז צמתים כאלה נקראים אצבעות (אינטרדיגציות).

בצמתים בין-תאיים צפופים במיוחד, הציטולמה של תאים שכנים כה קרובה עד שהם מתמזגים זה עם זה. זה יוצר אזור חסימה, אטום למולקולות. אם נוצר חיבור צפוף של הציטולמה באזור מוגבל, נוצרת נקודת הידבקות (דסמוזום). דסמוזום הוא אזור בעל צפיפות אלקטרונים גבוהה בקוטר של עד 1.5 מיקרומטר, המבצע את תפקיד החיבור המכני של תא אחד לאחר. מגעים כאלה נפוצים יותר בין תאי אפיתל.

ישנם גם קשרים דמויי פער (נקסוסים), שאורכם מגיע ל-2-3 מיקרומטר. ציטולמות בחיבורים כאלה מרוחקות זו מזו ב-2-3 ננומטר. יונים ומולקולות עוברים בקלות דרך מגעים כאלה. לכן, קשרים נקראים גם קשרים מוליכים. לדוגמה, בשריר הלב, עירור מועבר מקרדיומיוציט אחד לאחר דרך קשרים.

[ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

היאלופלזמה

היאלופלזמה (היאלופלזמה; מיוונית hyalinos - שקוף) מהווה כ-53-55% מכלל הנפח של הציטופלזמה, ויוצרת מסה הומוגנית בעלת הרכב מורכב. ההיאלופלזמה מכילה חלבונים, פוליסכרידים, חומצות גרעין ואנזימים. בהשתתפות ריבוזומים, מסונתזים חלבונים בהיאלופלזמה, ומתרחשות תגובות חילוף ביניים שונות. ההיאלופלזמה מכילה גם אברונים, תכלילים וגרעין התא.

[ 6 ], [ 7 ]

אברוני תאים

אברונים (organellae) הם מיקרו-מבנים הכרחיים לכל התאים, המבצעים פונקציות חיוניות מסוימות. מבחינים בין אברונים ממברניים לאברונים שאינם ממברניים. אברונים ממברניים, המופרדים מההיאלופלזמה שמסביב על ידי ממברנות, כוללים את הרשת האנדופלסמית, את מנגנון הרשת הפנימית (קומפלקס גולג'י), ליזוזומים, פראוקסיזומים ומיטוכונדריה.

אברוני ממברנה של התא

כל אברוני הממברנה בנויים מקרומים אלמנטריים, שעקרון הארגון שלהם דומה למבנה של ציטולמות. תהליכים ציטופיזיולוגיים קשורים להידבקות, איחוי והפרדה מתמדת של ממברנות, בעוד שהידבקות ואיחוד של שכבות ממברנה זהות טופולוגית בלבד אפשריות. לפיכך, השכבה החיצונית של כל קרום אברון הפונה להיאלופלזמה זהה לשכבה הפנימית של הציטולמה, והשכבה הפנימית הפונה לחלל האברון דומה לשכבה החיצונית של הציטולמה.

אברוני ממברנה של התא

אברונים שאינם ממברנליים של התא

האברונים שאינם ממברנליים של התא כוללים צנטריולות, מיקרוטובולים, פילמנטים, ריבוזומים ופוליזומים.

אברונים שאינם ממברנליים של התא

הובלת חומרים וממברנות בתא

חומרים מסתובבים בתא, ארוזים בממברנות ("תנועת תוכן התא במיכלים"). מיון חומרים ותנועתם קשורים לנוכחות של חלבוני קולטן מיוחדים בממברנות של קומפלקס גולג'י. הובלה דרך ממברנות, כולל דרך קרום הפלזמה (ציטולמה), היא אחת התפקידים החשובים ביותר של תאים חיים. ישנם שני סוגים של הובלה: פסיבית ואקטיבית. הובלה פסיבית אינה דורשת הוצאת אנרגיה, הובלה אקטיבית תלויה באנרגיה.

הובלת חומרים וממברנות בתא

גרעין התא

הגרעין (s. karyon) קיים בכל התאים האנושיים למעט אריתרוציטים וטרומבוציטים. תפקידי הגרעין הם לאחסן ולהעביר מידע תורשתי לתאי בת חדשים. תפקידים אלה קשורים לנוכחות DNA בגרעין. סינתזה של חלבונים - RNA של חומצה ריבונוקלאית וחומרים ריבוזומליים - מתרחשת גם בגרעין.

גרעין התא

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

חלוקת תאים. מחזור התא

גדילתו של אורגניזם מתרחשת עקב עלייה במספר התאים באמצעות חלוקה. השיטות העיקריות של חלוקת תאים בגוף האדם הן מיטוזה ומיוזה. התהליכים המתרחשים במהלך שיטות חלוקת תאים אלו מתנהלים באותו אופן, אך מובילים לתוצאות שונות.

חלוקת תאים: מחזור התא

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]