ברוכים הבאים לקורס מבוא לביוכימיה המנחה/מרצה: רפי דודזון המסלול למדעים, הוראה בעל-יסודי בנין המדעים - חדר 1027 טלפון: 07-6402789 טלפון בבית: 07-6435052 דואר אלקטרוני: rafid@mofet.macam98.ac.il פורום ביוכימיה: Increase the text size - 18 pt is borderline Acknowledgement: this presentation includes images scanned from Wolfe: “Molecular and Cellular Biology”; Alberts et al., “Molecular Biology of the Cell”. http://www.macam98.ac.il/cgi-bin/pitzootz/buah/users.cgi?forum=buah&show_list=show&last_root=-1

הגוף מתפקד ברמה מולקולרית המזון שאנו אוכלים מפורק למולקולות קטנות לפני שהגוף משתמש בו לבניית התאים ולהפקת אנרגיה בגוף בעלי החיים האיברים והתאים מקיימים תקשורת באמצעות מולקולות העוברות עם זרם הדם - לדוגמה: ההורמונים. למולקולות בגוף עשויות להיות השפעות דרמטיות - לדוגמה: סמים ותרופות ברמה המולקולרית - אנרגיה יכולה להאגר בגוף (שומנים, גליקוגן), לעבור ממקום למקום (גלוקוז, גליצרידים) ולשמש כצורה זמינה לתהליכי החיים (ATP).

בתא החי המולקולות נמצאות ברמת ארגון גבוהה מאד מבני ואברוני התא Golgi complex nucleus mitochondrion nuclear envelope plasma membrane smooth endoplasmic reticulum ribosomes pore complex nucleolus rough endoplasmic reticulum vesicle

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex nucleolus mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Golgi complex: גופיפי גולג’י המבנה שבו חלבונים מעובדים וממויינים בדרכם לאברונים אחרים או לקראת הפרשתם אל מחוץ לתא.

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex nucleolus mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Nucleus: גרעין התא מדור נפרד בתא המכיל דנ”א, רנ”א וחלבונים. המקום בו מתרחשים תהליכי הכפלת הדנ”א, יצירה ועיבוד של רנ”א לפני העברתו אל הציטופלסמה להמשך תהליכי יצירת החלבון. זהו גם מקום הבקרה של התא ברמת הגנים.

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex mitochondrion nucleolus rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Mitochondria: מיטוכונדריה מבנים שבהם מתרחשת יצירת ATP המספק את האנרגיה הזמינה לתהליכים בתא. מכילים דנ”א מיוחד להם.

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex nucleolus mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Nuclear envelope: מעטפת הגרעין הממברנה שמפרידה בין גרעין התא לציטופלסמה שסביבו. Cytoplasm: ציטופלסמה התמיסה שמצויה בין הממברנה הפלסמטית לשאר מבני ואברוני התא

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex nucleolus mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Plasma membrane: הממברנה הפלסמטית = קרום התא הממברנה שמפרידה בין הסביבה הפנימית של התא, קרי כל מרכיבי התא הפנימיים לסביבה החיצונית.

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex nucleolus mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Smooth endoplasmic reticulum: רשתית ציטופלסמטית חלקה מערכת של תעלות ממברנליות בתוך התא הקשורה לסינתזה של שומנים.

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex nucleolus mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Ribosomes: ריבוסומים קומפלקסים מולקולריים המשתתפים בתהליך יצירת החלבונים בציטופלסמה.

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex nucleolus mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Pores complex: נקבוביות מעטפת הגרעין נקבוביות במעטפת הגרעין המאפשרות למולקולות קטנות לעבור דרכן אולם לגבי מולקולות גדולות הן בררניות (מולקולות רנ”א עוברות דרכן בתהליך יצירת החלבון)

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex nucleolus mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Nucleolus: גרעינון מבנה בתוך גרעין התא המשמש ליצירת רנ”א מיוחד.

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex nucleolus mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Rough endoplasmic reticulum (E.R.) : רשתית אנדופלסמטית מחוספסת אזורים ברשתית האנדופלסמטית המכילים ריבוסומים. קשורים לתהליך יצירת החלבון, עיבודו והפרשתו.

Molecules are organized into cells smooth endoplasmic reticulum Golgi complex ribosomes nucleus pore complex nucleolus mitochondrion rough endoplasmic reticulum nuclear envelope vesicle plasma membrane Vesicle: שלפוחיות מבנים ממברנליים סגורים בציטופלסמה המשמשים לאגירה, העברה והפרשה של חומרים או לריאקציות אנזימטיות וספציפיות המתרחשות בתוכן (דוגמאות לסוגי שלפוחיות שונים: פראוקסיזומים, ליזוזומים)

Molecules are organized into cells Cell from the pancreas תאי לבלב (צילום במיקרוסקופ אלקטרוני חודר) plasma membrane ממברנה פלסמטית

Molecules are organized into cells Cell from the pancreas תאי לבלב (צילום במיקרוסקופ אלקטרוני חודר) mitochondria מיתוכונדריה

Molecules are organized into cells Cell from the pancreas תאי לבלב (צילום במיקרוסקופ אלקטרוני חודר) nucleus גרעין

Molecules are organized into cells Cell from the pancreas תאי לבלב (צילום במיקרוסקופ אלקטרוני חודר) nucleolus גרעינון

Molecules are organized into cells Cell from the pancreas תאי לבלב (צילום במיקרוסקופ אלקטרוני חודר) endoplasmic reticulum רשתית אנדופלסמטית

Molecules are organized into cells Cell from the pancreas תאי לבלב (צילום במיקרוסקופ אלקטרוני חודר) Golgi complex גופיף גולג’י

human lymphocyte מיטוכונדריה גופיף גולג’י ממברנה פלסמטית גרעין רטיקולום אנדופלסמטי

תאים מאורגנים ברקמות בלוטה אנדוקרינית איבר מטרה זרם הדם מערכת הפרשה פנימת (הפרשה הורמונלית) תא הפרשה בלוטה אנדוקרינית מולקולות הורמון תא מטרה איבר מטרה זרם הדם

Cells are organized into organs Note 3 organ systems in picture (b): i) neurosecretory cells ii) blood stream iii) target organ Stimulus Target cells Neurosecretory cells hormone molecules (b) Capilliary network

ננסות - דוגמה לבעיה רפואית שפתרונה בחקר פעילות התא ננסות - דוגמה לבעיה רפואית שפתרונה בחקר פעילות התא ילדים עם פגם בבלוטת יותרת המח הגורם לפגיעה ביצור התקין של הורמון הגדילה חולים במחלה המתבטאת בגדילה איטית מהרגיל אולם הזרקה של הורמון הגדילה יכולה להביא לריפוי המחלה לפני אחרי דוגמה בעכברים הזרקת הורמון גדילה