עריכה: סמדר שמש חט"ב: "זאב" הרצליה התא – אחידות בעולם החי עריכה: סמדר שמש חט"ב: "זאב" הרצליה
http://spreadsheets. google. com/viewform http://spreadsheets.google.com/viewform?formkey=cHduVXE2eGFuc2xmZGk1WlVfa3QxT3c6MA.. לפניכם קישור לשאלון ש"ב עליו תענו לאחר שתעיינו במצגת. לא לשכוח בסיום מילוי השאלון ללחוץ על SUBMITעל מנת ששיעורי הבית יגיעו למורה.
מבוא היצורים החיים על כדור הארץ (בעלי חיים, בני, אדם וצמחים), בנויים מתאים. ישנם יצורים רב תאיים, הבנויים ממספר גדול של תאים הקשורים זה לזה ובהם צמחים ובעלי חיים. ישנם יצורים חד תאיים, שגופם בנוי מתא אחד, כגון חיידק סנדלית ואמבה. גודל התאים נמדד במיקרומטרים אחדים. (מיקרומטר=אלפית המ"מ) התאים מקיימים את פעילות החיים: חילוף חומרים - קליטת חומרים, פרוק חומרים והרכבתם, הפרשת פסולת. רגישות ותגובה לגירויים , גדילה והתפתחות, התרבות והורשת תכונות לצאצאים. בתא מתרחשים תהליכים השומרים על סביבה פנימית יציבה למרות שינויים בסביבתו החיצונית. התא הוא יחידת המבנה והתפקוד הקטנה ביותר ביצורים החיים. קיימים סוגים רבים של תאים, המבצעים תפקידים שונים. לתאים השונים גדלים שונים וצורות שונות אולם לכולם מבנה בסיסי דומה.
סדרי גודל של תאים http://www.cellsalive.com/howbig.htm תא צמח חיידק וירוס (נגיף) מולקולה קטנה תא בע"ח http://www.cellsalive.com/howbig.htm http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cells/cells2.html
המדרג בטבע יצור רב תאי בנוי ממערכות רבות כגון- מע' עיכול, מע' נשימה, מע' שרירים ועוד. כל מערכת כוללת איברים רבים. למשל מע' העיכול כוללת את הפה, הושט, הקיבה המעי הכבד ועוד. כל איבר מורכב מרקמות רבות. למשל, הקיבה מורכבת מרקמת דם, רקמת שריר, רקמת עצבים, רקמת חיפוי ועוד. כל רקמה מורכבת מתאים אופיניים לה הדומים זה לזה במבנם ובתפקודם. למשל, רקמת שריר מורכבת מתאי שריר בעלי מבנה המותאם לתפקידם. התא מכיל אברונים שונים המאפשרים לתא לקיים את פעולות החיים כגון: גרעין,ציטופלסמה, מיטוכונדריה ועוד. כל אברון בנוי ממולקולות רבות ושונות כגון- חלבונים, פחמימות, שומנים מים ועוד. כל מולקולה בנויה מאטומים. למשל, מולקולת גלוקוז בנויה מאטומי פחמן, מימן וחמצן.
מבט היסטורי הראשון שטבע את המושג “תא” היה רוברט הוק בשנת 1665 - לאחר שראה תאי שעם במיקרוסקופ בעל שתי עדשות שבנה. היו אלו תאים מתים. -לייבנהוק היה סוחר בדים הולנדי שתחביבו היה ליטוש עדשות והוא היה הראשון שדיווח על תאים חיים. רק בשנת 1838/9 פרסמו שוואן (הזואולוג) ושליידן (הבוטנאי), כל אחד בנפרד את השערתם כי התא הוא יחידת מבנה בסיסית של כל היצורים החיים.
קרום תא - Cell membrane כל תא חי (צמחי, תא בעל חיים ותאים פרוקריוטי) מוקף קרום תא בררני . כלומר, הקרום מאפשר רק לחומרים מסוימים לעבור דרכו על פי תכונותיהם. זוהי מעטפת התוחמת את התא, מפרידה בין הסביבה החיצונית לפנימית, ומגדירה את התא כיחידה עצמאית. קרום התא מורכב משכבה כפולה של מולקולות שומן, וממולקולות חלבון השקועות ביניהן. על גבי קרום התא נמצאים חלבונים המאפינים את התא (קולטנים) ומאפשרים לו תקשורת עם הסביבה, זיהוי ותגובה לחומרים בסביבה.
מעבר חומרים דרך קרום התא חומרים מסוימים עוברים ללא הרף דרך קרום התא. מעברים נעשים באופנים שונים: דיפוזיה(פעפוע) - מולקולות מומסות, קטנות (כמו חמצן O2 או פחמן דו חמצני CO2) עוברות במפל ריכוזים, מריכוז מומסים גבוה למקום שבו ריכוז המומסים נמוך. תהליך זה אינו דורש השקעת אנרגיה. דיפוזיה מזורזת - מולקולות (כמו גלוקוז) עוברות דרך קרום התא ממקום שבו ריכוזן גבוה למקום שבו ריכוזן נמוך. התהליך נעשה באמצעות חלבונים יחודיים, (תעלות ונשאים). תהליך זה אינו דורש השקעת אנרגיה. אוסמוזה - Osmose מים חוצים את קרום התא באמצעות תהליך אוסמוזה, שהוא מעבר מים דרך קרום תא בררני. האוסמוזה מתרחשת בעקבות קיום מפל ריכוזי מומסים משני עברי קרום התא. האוסמוזה מתרחשת באמצעות תעלות חלבוניות מיוחדות למעבר מים בלבד. תהליך זה אינו דורש השקעת אנרגיה. הובלה אקטיבית - מעבר חומרים דרך קרום התא בניגוד למפל ריכוזי מומסים, מתרחש באמצעות משאבות חלבון יחודיות. תהליך זה דורש אנרגיה. קרום התא מכיל מבנים חלבוניים מיוחדים המאפשרים תקשורת עם תאים אחרים, זיהוי ותגובה לחומרים בסביבתו. בתהליכים אלו יש תפקיד חשוב לחלבונים ייחודיים הבולטים מחוץ לקרום התא - קולטנים- (Receptor). קישור להמחשת מעבר חומרים: http://science.cet.ac.il/science/transportation/transport10.asp
ציטופלסמה Cytoplasme ציטופלסמה - נוזל צמיג בתוך התא,ובתוכה אברונים שונים. היא מוקפת בקרום התא. תמיסת הציטופלסמה מכילה מים עם מומסים כגון: סוכרים, יונים, חלבונים חומרי תשמורת ועוד. היא שונה בהרכבה מהנוזל החוץ תאי.
גרעין התא Nucleus א. מכיל את החומר התורשתי בתא (דנ"א - D.N.A) וחלבונים המווסתים את ביטויו. מוקף קרום גרעין. ב. אחראי על כל הפעילויות המתרחשות בתא. משמש מרכז פיקוח ובקרה על תהליכים בתא. ג. החומר התורשתי מוכפל לפני חלוקת התא ולאחר מכן מתחלק באופן שווה, בעת חלוקת התא, לשני תאי בת. גרעין
מיטוכונדריה Mitochondria ביחיד : מיטוכונדריון, ברבים מיטוכונדריה. אברון תאי המוקף קרום כפול, הקרום החיצוני דומה בהרכבו לקרום התא. במיטוכונדריה מתרחש השלב הסופי של תהליך הנשימה התאית האירובית (עם חמצן) המספק את האנרגיה לתא. האנרגיה המשתחררת מחמצון חומרים אורגניים מצומדת לבניית ATP. מולקולת ה- ATP, היא מולקולה עתירת אנרגיה המאפשרת קיום תהליכים שונים הדורשים השקעת אנרגיה בתא.
האברונים הבאים קיימים רק בתאי צמח א. דופן- Cell wall קיים בתאי צמחים, פטריות וחיידקים ולא בתאי בע"ח. דופן נוקשה או נוקשה-למחצה עוטף את קרום התא מבחוץ. מקנה לתא יציבות ועמידות בלחצים מכניים. מקנה לתא את צורתו, שומר על יציבות התא כשהוא מאבד מים ואינו מאפשר לו להתכווץ ולקרוס. מונע התפוצצות התא מעודף מים. מגן על התא מפני פגיעות מכניות חיצוניות. הדופן בנוי בעיקר מתאית. אין לו תפקיד בררני כמו לקרום. דופן התא
ב. כלורופלסט Chloroplast מצוי בתאי צמחים אך לא בתאי בעלי חיים. אברון המכיל את הפיגמנט הירוק – כלורופיל. הכלורופיל קולט את אנרגיית אור השמש, והכלורופלסט מנצל אותה לתהליך הפוטוסינתזה - יצירת חומרים אורגניים (מזון) מחומרים אנאורגניים ( פחמן דו חמצני ומיים). אור חמצן+סוכר גלוקוז מים+ פחמן דו חמצני כלורופיל
ג . חלולית - Vacuole חלל פנימי בתא, המוקף בקרום. מצויה בתאים הבוגרים החיים של הצמחים וממלאה את רוב נפח התא. מכילה תמיסה מימית האוגרת יונים, חומצות אמיניות, סוכרים ופסולת רעילה. משמשת מעין תמיכה פנימית לתאים בצמחים עשבוניים. במהלך הצמיחה של התא גדל שטח-הפנים של החלולית וגדלה יעילות העברת החומרים אליה וממנה. בעת מחסור במים מתכווצת החלולית ובעיקבותיה הציטופלסמה. חלולית
תא צמחי http://zinman.org.il/html/bio/ta/taze.html http://www.cellsalive.com/cells/cell_model.htm
הנפשה והסברים- http://zinman.org.il/html/bio/ta/taba.html תא בעל חיים הנפשה והסברים- http://zinman.org.il/html/bio/ta/taba.html http://www.cellsalive.com/cells/cell_model.htm
סוגי תאים תאי דם לבנים ואדומים תאי דם אדומים פיונית בצמח תא אפיתל בצל תאי דם אדומים פיונית בצמח תא אפיתל בצל סנדלית תא עצב
תאי חיידקים גודלם כ- 3-0.1 מיקרומטר תאי חיידקים גודלם כ- 3-0.1 מיקרומטר
אמבה
חד - תא: סנדלית אורכה כ- 200 מיקרומטר
תא עצב אורכו מגיע ל- 1000 מ”מ (=1,000,000 מיקרומטר) קוטרו כ- 10 מיקרומטר http://lib.cet.ac.il/Pages/item.asp?item=9132
תאי שריר של אדם התאים מכילים סיבים אלסטיים המסודרים בכיוון מסוים ויכולים להתכווץ ולהתרפות . כך הם מאפשרים תנועת איברים בגוף.
תא ביצה של אישה, קוטרו כ- 0.1 מ”מ (=100מיקרומטר) תא זרע של גבר, אורכו מגיע ל- 0.004 מ”מ (=4 מיקרומטר)
תאי פיוניות בין תאי אפידרמיס פיונית- יכולה להיפתח ולהיסגר. נפתחת באור, ונסגרת בלילה, וכאשר כמות המים בתאים קטנה מידי. דרכה מתבצע חילוף גזים של הצמח עם סביבתו. אפידרמיס
תאי דם אדומים( של אדם) קוטרו של תא אחד כ- 0.009 מ”מ (=9 מיקרומטר)
התאמת מבנה התא לתפקיד כדוריות דם אדומות של יונקים- תפקידן- קשירת חמצן בריאות לכדורית, הובלתו לתאים, שחרור החמצן ליד התאים. - קשירת פחמן דו חמצני לכדורית ליד התאים , הובלתו לריאות , שחרור פחמן דו חמצני ליד הריאות. התאמה: עגולות בעלות שקע במרכז ( צורת דיסקית)- נעות בקלות בזרם בדם. מכילות המוגלובין הקושר ומשחרר את החמצן במקום המתאים. חסרות גרעין, כך הן קטנות יותר ושטח הפנים שלהן ביחס לנפח גדל. כך יעילות חילוף הגזים יעילה יותר. כמו כן הן יכולות לעבור בצינורות נימיים קטנים מאד. מספרן של הכדוריות האדומות נשאר קבוע – הן נוצרות במח העצם ומתרבות שם כיון שיש להן שם גרעין. כאשר הן מתבגרות, הן מאבדות את הגרעין ויוצאות לזרם הדם. הן חיות שם כ- 120 יום ונהרסות בכבד ובטחול.
השוואה בין תא אאוקריוטי לבין תא פרוקיוטי השוואה בין תא אאוקריוטי לבין תא פרוקיוטי תא פרוקיוטי דוגמה: תא חיידק קוטר עד 2 מיקרומטר אין גרעין. אין אברונים מוקפים קרום. יש קרום תא. יש ייצור חלבונים על ידי הריבוזומים על תבנית רנ"א שליח, על סמך מידע מה- דנ"א . יש דופן תא. יש ציטופלסמה. תוספות מבנה -ייתכן שוטון, ריסים, קופסית, יכולת הפיכה לנבג . אנזימים מעוגנים בקרום התא או בציטופלסמה. תא אאוקריוטי דוגמה: תא אנימלי (בעל חיים), תא צמח קוטר 2-100 מיקרומטר יש גרעין. יש אברונים. לדוגמה: מיטוכנדריה. יש קרום תא. יש ייצור חלבונים על ידי הריבוזומים על תבנית רנ"א שליח, על סמך מידע מה-דנ"א דופן תא אין בתאים אנימלים, יש בתאי צמחים ופטריות . יש ציטופלסמה. תוספות מבנה בתאי זרע - שוטון . אנזימים בתוך אברונים, בציטופלסמה ועל גבי קרום התא
השוואה בין תא אאוקריוטי לבין תא פרוקיוטי השוואה בין תא אאוקריוטי לבין תא פרוקיוטי
קישורים לאתרים בנושא תאים 1. תמונות של : תאי דם אדומים , ולבנים כפי שראינו במיקרוסקופ http://www-micro.msb.le.ac.uk/MBChB/bloodmap/Blood.html 2. תאי רקמת חיפוי ( עור ) צמח ובע"ח כפי שראינו במיקרוסקופ http://darwin.baruch.cuny.edu/gelfond/Bio1005/cell1.htm 3. תאים מעלה המכילים כלורופלסטים http://www.cbs.dtu.dk/staff/dave/roanoke/elodeacell.jpg http://www.und.nodak.edu/dept/jcarmich/101lab/lab2/elodea 4. תא בע"ח תמונות אברונים והסבר. מומלץ http://zinman.org.il/html/bio/ta/taba.html 5. תמונת תאי צמח ואברונים והסבר. מומלץ http://zinman.org.il/html/bio/ta/taze.html 6. תמונת תא ואברונים http://www-class.unl.edu/bios201a/spring97/group6/index.html 7. תא צמח - http://alon.hasharon.k12.il/new_ataralon/mikzoot/biology/gallery_bio/cell500x/cell_1.jpg 8. תא אנימלי- (בע"ח) http://alon.hasharon.k12.il/new_ataralon/mikzoot/biology/gallery_bio/cell500x/cell_animall.jpg 9.תא פרוקריוטי - http://alon.hasharon.k12.il/new_ataralon/mikzoot/biology/gallery_bio/cell500x/procariotic.jpg
10. קטע מתא אנימלי – רשת אנדופלסמטית (הרטיקולום האנדופלסמטי) http://www.ucmp.berkeley.edu/alllife/ratlivercells.gif http://www.wellesley.edu/Biology/Courses/Plant/images/er.gif http://micro.magnet.fsu.edu/cells/endoplasmicreticulum/images/endoplasmicreticulumfigure1.jpg 11.תא בע"ח ותא צמחי http://www.zinman.org.il/html/bio/tec/0.ppt 12.קרום התא http://science.cet.ac.il/science/transportation/transport10.asp 13. מעבר חומרים דרך קרום התא http://science.cet.ac.il/science/transportation/transport9.asp 14.ליזוזום-אנימציה http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072437316/student_view0/chapter5/animations.html# 15. מבנה תא אינטראקטיבי http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/cell_structure/cell_structure.htm 16.מבנה תא בע" ח וצמח אינטראקטיבי http://www.cellsalive.com/cells/cell_model.htm 17. תא בע"ח http://www.wisc-online.com/objects/index_tj.asp?objid=AP11604 18.תנועת כלורופלסטים בתא צמח -וידאו http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/video/cyclose.mov
19. מבחן אנימציה חלקי תא צמח ובע"ח http://darwin.nmsu.edu/~molbio/cellgame/pin.html 20.סוגי תאים בגוף האדם במיקרוסקופ http://www.living-science.org/VirtualActivities/microscope/microscope.html 21. הפרשת חומרים –אנימציה http://www.sumanasinc.com/webcontent/anisamples/nonmajorsbiology/vesiclebudding.html 22. פלסמוליזה (יציאת מים) בתא צמח – אנימציה ותמונה http://ccollege.hccs.cc.tx.us/instru/Biology/AllStudyPages/Diffusion_Osmosis/Elodeagif.swf 23.מבנה התא באנגלית הסבר ותמונות http://library.thinkquest.org/C004535/cell_anatomy.html 24. דגם תא http://www.cellsalive.com/cells/cell_model.htm 25. אתר עם הסברים אנימציות ותמונות על תאים http://www.brainpop.co.il/category_13/subcategory_134/subjects_802/index.weml 26. אתר ובו תמונות תאים, דגם מבנה תא צמחי ואנימלי ואברונים http://alon.hasharon.k12.il/new_ataralon/mikzoot/biology/text/cells_structure.files/frame.htm 27. מרכיבי תא . http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/cell_bio.html. http://www.life.uiuc.edu/plantbio/cell/. http://library.thinkquest.org/12413/structures.html#nuclear