התא – מבנה ופעילות

1. התא – מבנה ופעילות נושאי השיעור • תרגול מסכם של כל נושאי הפרק

2. שאלה 1: א. מלאו את הטבלה הבאה העוסקת בכמה מחלקי התא: שאלה 1: פרוקריוטים, אאוקריוטים ריבוזומים אינם נחשבים אברונים מכיוון שהם אינם מוקפים בקרום.

3. שאלה 1: א. מלאו את הטבלה הבאה העוסקת בכמה אברונים המצויים בתאים: תשובה • לקרום תפקיד חשוב בשמירת ההומיאוסטזיס לגבי הרכב וריכוז החומרים. • יותר על כך – במצגת העוסקת בקרום התא.

4. שאלה 2: א. האם גם תאי חיידקים (תאים פרוקריוטים) מקיימים תהליך נשימה תאית? נמקו ב. מהו ההבדל בקשר לכך בין תאים פרוקריוטים לאאוקריוטים? שאלה 2: פרוקריוטים, אאוקריוטים, מאפייני חיים

5. שאלה 2: א. האם גם תאי חיידקים (תאים פרוקריוטים) מקיימים תהליך נשימה תאית? נמקו ב. מהו ההבדל בקשר לכך בין תאים פרוקריוטים לאאוקריוטים? תשובה: א. כל התאים החיים (כולל חיידקים) מקיימים תהליך נשימה תאית. בתהליך הנשימה משתחררת אנרגיה המנוצלת ליצירת ATP המספק אנרגיה לפעולות צורכות אנרגיה המתרחשות בתאים. נשימה תאית היא אחד ממאפייני החיים הבסיסיים. ב. באאוקריוטים תהליך הנשימה התאית מתרחש ברובו (מלבד חלקו הראשון המתרחש בציטופלסמה) באברון מיוחד – מיטוכונדריה, ואילו בתאים פרוקריוטים בהם אין אברונים, הוא מתרחש בציטופלסמה. תשובה

6. שאלה 3: תאים אאוקריוטים מתאפיינים במידור המתאפשר הודות לקיומם של אברונים תוך-תאיים המוקפים בקרום. מהו היתרון במידור? לדוגמה: מהו היתרון בכך שתהליך הנשימה מתרחש במיטוכונדריה ולא בכל חלקי התא? שאלה 3: חשיבות המידור

7. שאלה 2: תאים אאוקריוטים מתאפיינים במידור המתאפשר הודות לקיומם של אברונים תוך-תאיים המוקפים בקרום. מהו היתרון במידור? לדוגמה: מהו היתרון בכך שתהליך הנשימה מתרחש במיטוכונדריה ולא בכל חלקי התא? תשובה תשובה: המידור מאפשר חלוקת עבודה בתוך התא, ומשפר את יעילות התהליכים. דוגמה: קיום תהליך הנשימה באברון מיוחד לכך (מיטוכונדריה) יעיל משום שבתוך המיטוכונדריה נמצאים אנזימי הנשימה הדרושים, ושוררים התנאים המתאימים לפעילותם (כגון pH).

8. שאלה 4: הסברו מדוע פגיעה במיטוכונדריה עלולה לפגוע בפעילות של קרום התא. שאלה 4

9. שאלה 4: הסברו מדוע פגיעה במיטוכונדריה עלולה לפגוע בפעילות של קרום התא. תשובה תשובה: במיטוכונדריה מתרחש תהליך הנשימה התאית בתהליך הנשימה משתחררת אנרגיה המנוצלת ליצירת ATP המספק אנרגיה לפעולות צורכות אנרגיה המתרחשות בתאים, כגון תהליך ההעברה הפעילה של חומרים ע"י המשאבות בקרום.

10. שאלה 5: יצירת חלבונים ונשימה תאית הם שני תהליכים מרכזיים המתרחשים בתאים. השוו בניהם ע"י מילוי הטבלה הבאה: שאלה 5: השוואה בין תהליך נשימה תאית ותהליך יצירת חלבונים

11. שאלה 5: יצירת חלבונים ונשימה תאית הם שני תהליכים מרכזיים המתרחשים בתאים. השוו בניהם ע"י מילוי הטבלה הבאה: תשובה

12. שאלה 6: א. מהו הקשר בין ה-DNA ובין סוג החלבונים הנוצרים בתא? ב. מהו תהליך תעתוק? ג. החלבונים הנוצרים בריבוזומים, עוברים לאחר היווצרותם לאתרים שונים בתא, ומשתתפים בתהליכים שונים. תנו דוגמאות לשני חלבונים ולאתרי פעילותם בתא. שאלה 6: יצירת חלבונים ותפקידיהם בתאים

13. שאלה 6: א. מהו הקשר בין ה-DNA ובין סוג החלבונים הנוצרים בתא? ב. מהו תהליך תעתוק? ג. החלבונים הנוצרים בריבוזומים, עוברים לאחר היווצרותם לאתרים שונים בתא, ומשתתפים בתהליכים שונים. תנו דוגמאות לשני חלבונים ולאתרי פעילותם בתא. תשובה תשובה: א. סוג החלבונים הנוצרים בתאים נקבע על פי רצף הבסיסים ב-DNA. כל שלשת בסיסים (קודון) ב-DNA קובעת חומצה אמינית אחת בחלבון, ורצף השלשות קובע את רצף החומצות האמיניות בחלבון. קטע ה-DNA שבו מצוי רצף הקודונים הקובע יצירת חלבון נקרא גן. ב. תעתוק הוא תהליך יצירת מולקולת RNA-שליח כגדיל משלים לאחד מגדילי ה-DNA. ג. דוגמאות: אנזים המשתתף בתהליך נשימה תאית פועל במיטוכונדריה אנזים המשתתף התהליך התעתוק פועל בגרעין חלבון המתפקד כמשאבה או נשא או תעלה פועל בקרום.

14. שאלה 7: בטבלה מוזכרים גנים שונים. סמנו (+(אלו מהם עוברים תעתוק בכל תאי הגוף, ואלו רק בתאים ספציפיים. שאלה 7: תהליכי בקרה – לא כלהגנים באים לידי ביטוי בכל התאים

15. שאלה 7: בטבלה מוזכרים גנים שונים. סמנו (+(אלו מהם עוברים תעתוק בכל תאי הגוף, ואלו רק בתאים ספציפיים. תשובה

16. שאלה 8: א. מהו תפקיד האנזימים בתאים? ב. הקשר בין מבנה לתפקוד בא לידי ביטוי באנזימים. הסבירו כיצד מותאם מבנה האנזים לתפקודו. ג. תנו דוגמה למצבים שבהם שינוי מבנה האנזים פוגע בתפקודו. ד. בכל התאים של כל האורגניזמים בעולם יש מערכת חומרים הנקראת בופר, שתפקידה לשמור על קביעות דרגת ה-pH בתא. מהי חשיבות הבופר לגבי פעילות האנזימים בתא? ה. האם אפשר לראות במערכת הבופר מנגנון לשמירת ההומיאוסטזיס בתא? שאלה 8: אנזימים, התאמה בין מבנה לתפקוד, חשיבות הבופר לפעילותם, הומאוסטזיס

17. שאלה 8: א. מהו תפקיד האנזימים בתאים? ב. הקשר בין מבנה לתפקוד בא לידי ביטוי באנזימים. הסבירו כיצד מותאם מבנה האנזים לתפקודו. ג. תנו דוגמה למצבים שבהם שינוי מבנה האנזים פוגע בתפקודו. ד. בכל התאים של כל האורגניזמים בעולם יש מערכת חומרים הנקראת בופר, שתפקידה לשמור על קביעות דרגת ה-pH בתא. מהי חשיבות הבופר לגבי פעילות האנזימים בתא? ה. האם אפשר לראות במערכת הבופר מנגנון לשמירת ההומיאוסטזיס בתא? תשובה תשובה: א. האנזימים מזרזים את כל התהליכי הכימיים המתרחשים בתאים (פירוק, הרכבה ושינוי). ב. יש אזור באנזים הנקרא האתר הפעיל, שמבנהו המרחבי מתאים למבנהו המרחבי של המצע. ג. טמפרטורות גבוהות או שינוי דרגת ה-pH עלולים לגרום לשינוי המבנה המרחבי של האנזים ואפילו להריסתו (ל"התיישרות" מולקולת האנזים בתהליך הנקרא דנטורציה). שינוי המבנה המרחבי פוגע בפעילות האנזים ועלול אף להפסיקה לחלוטין מכיוון שהפעילות תלויה בהתאמה בין המצע לאנזים. ד. דרגת ה-pHמשפיעה על המבנה המרחבי של האנזים ולכן על פעילותו. ה-pH המיטבי הוא זה שבו קיימת התאמה מושלמת בין האנזים למצע. מנגנון הבור הוא שומר על קביעות ה-pH. ה. מערכת הבופר היא אחד מהמנגנונים החשובים לשמירת ההומיאוסטזיס משום שהיא גורמת לשמירת החומציות בתא ברמה פחות או יותר קבועה.

18. שאלה 9: א. רובם של התאים קטנים מאד בממדיהם. היתרון בכך הוא שככל שהתא קטן היחס בין שטח הפנים לבין הנפח גדול יותר. מהי חשיבות הדבר? ב. הביאו דוגמה מרמת התא ודוגמה מרמות ארגון גבוהות יותר לתופעות של הגדלת היחס שטח הפנים/נפח. וציינו בכל מקרה מהו היתרון בכך לתפקוד. שאלה 9: חשיבות יחס שטח פנים/נפח גדול לפעילות התא

19. שאלה 9: א. רובם של התאים קטנים מאד בממדיהם. היתרון בכך הוא שככל שהתא קטן היחס בין שטח הפנים לבין הנפח גדול יותר. מהי חשיבות הדבר? ב. הביאו דוגמה מרמת התא ודוגמה מרמות ארגון גבוהות יותר לתופעות של הגדלת היחס שטח הפנים/נפח. וציינו בכל מקרה מהו היתרון בכך לתפקוד. תשובה תשובה: א. ככל שהיחס בין שטח הפנים לנפח גדול כך התא יכול לקלוט ולפלוט יותר חומרים (יחסית ליחידת נפח). ב. דוגמאות ברמת התא: קרום התא בתאי אפיתל המעי הדק מפותל (סיסונים). היתרון יותר מזון יכול להיספג דרך התאים מהמעי לדם. הקרום הפנימי במיטוכונדריה מפותל, דבר המייעל את תהליך הנשימה התאית. ברמת אברים: הריאות מורכבות ממספר עצום של נאדיות. היתרון: יותר חמצן ופחמן דו- חמצני יכולים לעבור. (ראו דוגמאות נוספות במצגת רעיונות מרכזיים בביולוגיה).

20. שאלה 10: מה מאפיין את כל היצורים החיים? א. פירוק וסינתזה של תרכובות באמצעות אנרגיית אור. ב. פירוק וסינתזה של תרכובות באמצעות אנזימים. ג. קליטת 2CO מן האוויר. ד. המרת אנרגיית חום לאנרגיה כימית שאלה 10

21. שאלה 10: מה מאפיין את כל היצורים החיים? א. פירוק וסינתזה של תרכובות באמצעות אנרגיית אור. ב. פירוק וסינתזה של תרכובות באמצעות אנזימים. ג. קליטת 2CO מן האוויר. ד. המרת אנרגיית חום לאנרגיה כימית תשובה תשובה: משפט ב'

22. שאלה 11: מה נכון לומר על גלוקוז? א. הוא משמש מקור אנרגיה רק אצל צמחים. ב. הוא תוצר פירוק של חלבונים מסוימים במערכת העיכול. ג. הוא יכול לשמש חומר מוצא בתהליכים מטבוליים. ד. הוא אינו עובר דרך קרום התא. שאלה 11

23. שאלה 11: מה נכון לומר על גלוקוז? א. הוא משמש מקור אנרגיה רק אצל צמחים. ב. הוא תוצר פירוק של חלבונים מסוימים במערכת העיכול. ג. הוא יכול לשמש חומר מוצא בתהליכים מטבוליים. ד. הוא אינו עובר דרך קרום התא. תשובה תשובה: משפט ג'

24. שאלה 12: איזו מן הרשימות הבאות מסודרת נכון על פי גודל – מהגדול ביותר אל הקטן ביותר? א. מולקולת חלבון, מיטוכונדיון, רקמה, מולקולת גלוקוז, תא ב. רקמה, תא, מיטוכונדריון, מולקולת חלבון, מולקולת גלוקוז ג. רקמה, תא, מיטוכונדריון, מולקולת גלוקוז, מולקולת חלבון ד. רקמה, מולקולת חלבון, תא, מיטוכונדריון, מולקולת גלוקוז שאלה 12: רמות ארגון

25. שאלה 12: איזו מן הרשימות הבאות מסודרת נכון על פי גודל – מהגדול ביותר אל הקטן ביותר? א. מולקולת חלבון, מיטוכונדיון, רקמה, מולקולת גלוקוז, תא ב. רקמה, תא, מיטוכונדריון, מולקולת חלבון, מולקולת גלוקוז ג. רקמה, תא, מיטוכונדריון, מולקולת גלוקוז, מולקולת חלבון ד. רקמה, מולקולת חלבון, תא, מיטוכונדריון, מולקולת גלוקוז תשובה תשובה: משפט ב'

26. שאלה 13: מחלת טיי -זקס נגרמת עקב מחסור באנזים שמפרק שומנים מסוימים בתאי המוח. לא ניתן לרפא את החולים ע"י הזרקת האנזים החסר לדמם כי: א. האנזים יעבור פירוק במערכת העיכול. ב. האנזים יעבור פירוק בדם. ג. האנזים לא יחדור לתאי המוח . ד. האנזים יעבור פירוק בתאי המוח כי הוא חומר זר. שאלה 13

27. שאלה 13: מחלת טיי -זקס נגרמת עקב מחסור באנזים שמפרק שומנים מסוימים בתאי המוח. לא ניתן לרפא את החולים ע"י הזרקת האנזים החסר לדמם כי: א. האנזים יעבור פירוק במערכת העיכול. ב. האנזים יעבור פירוק בדם. ג. האנזים לא יחדור לתאי המוח . ד. האנזים יעבור פירוק בתאי המוח כי הוא חומר זר. תשובה: החדירות הבררנית של קרום התא תשובה: משפט ג'

28. שאלה 14: מחלת סכרת מסוג מסוים נגרמת בשל מחסור בהורמון אינסולין. ההורמון הכרחי לשם חדירה תקינה של גלוקוז מהדם לתאים. איזו מהתופעות הבאות אינה סבירה אצל חולי סכרת ? א. עלייה בריכוז הגלוקוז בדם . ב. הופעת עודפי גלוקוז בשתן. ג. הגברת פירוק חומצות שומניות במקום גלוקוז בתהליך הנשימה בתאים. ד. קשיים בפירוק פחמימות במערכת העיכול. שאלה 14: ההורמון אינסולין

29. שאלה 14: מחלת סכרת מסוג מסוים נגרמת בשל מחסור בהורמון אינסולין. ההורמון הכרחי לשם חדירה תקינה של גלוקוז מהדם לתאים. איזו מהתופעות הבאות אינה סבירה אצל חולי סכרת ? א. עלייה בריכוז הגלוקוז בדם . ב. הופעת עודפי גלוקוז בשתן. ג. הגברת פירוק חומצות שומניות במקום גלוקוז בתהליך הנשימה בתאים. ד. קשיים בפירוק פחמימות במערכת העיכול. תשובה תשובה: משפט ד'

30. שאלה 15: הגלוקוז עובר מן הדם, שבו ריכוזו גבוה יחסית, אל התא, שבו ריכוזו נמוך יחסית. א. ריכוז הגלוקוז בתא נשאר נמוך למרות הקליטה המתמדת מן הדם. הסבר מדוע. ב. אצל חולי סוכרת עלול להיווצר מחסור בגלוקוז בתאים. הסבר מדוע. שאלה 15

31. שאלה 15: הגלוקוז עובר מן הדם, שבו ריכוזו גבוה יחסית, אל התא, שבו ריכוזו נמוך יחסית. א. ריכוז הגלוקוז בתא נשאר נמוך למרות הקליטה המתמדת מן הדם. הסבר מדוע. ב. אצל חולי סוכרת עלול להיווצר מחסור בגלוקוז בתאים. הסבר מדוע. תשובה: מפל ריכוזים, דיפוזיה, חדירת גלוקוז לתאים בהשפעת אינסולין תשובה: א. הגלוקוז החודר לתאים מתפרק בתהליך הנשימה התאית, ולכן לא נוצר שוויון ריכוזים, ומתקיים מפל ריכוזים מתמיד של הגלוקוז בין הדם לתאים. ב. נוצר מחסור בגלוקוז בשל מחסור באנזים אינסולין הגורם להגדלת חדירות קרומי התאים לגלוקוז ולכן להגדלת קצב כניסת הגלוקוז לתאים.

32. שאלה 16: אלו חומרים יכולים לשמש מקור אנרגיה לתאים? א. פחמימות, מינרלים, חלבונים ב. ויטמינים, חלבונים, פחמימות ג. שומנים, פחמימות, חלבונים ד. ATP, פחמימות, מינרלים שאלה 16

33. שאלה 16: אלו חומרים יכולים לשמש מקור אנרגיה לתאים? א. פחמימות, מינרלים, חלבונים ב. ויטמינים, חלבונים, פחמימות ג. שומנים, פחמימות, חלבונים ד. ATP, פחמימות, מינרלים תשובה: מקור אנרגיה בתאים הוא מפירוק חומרים אורגניים תשובה: משפט ג'

34. שאלה 17: החשיבות העיקרית של תהליך הנשימה התאית היא: א. שבמהלכו נוצרות מולקולות מים המונעות את התייבשות התאים ב. שבמהלכו נוצר חמצן המאפשר לקיים תהליכים צורכי אנרגיה בתא ג. שהוא מאפשר לתא לבנות חומרים ולקיים תהליכי חיים ד. שהוא מאפשר את חלופי הגזים בין התא לסביבתו שאלה 17

35. שאלה 17: החשיבות העיקרית של תהליך הנשימה התאית היא: א. שבמהלכו נוצרות מולקולות מים המונעות את התייבשות התאים ב. שבמהלכו נוצר חמצן המאפשר לקיים תהליכים צורכי אנרגיה בתא ג. שהוא מאפשר לתא לבנות חומרים ולקיים תהליכי חיים ד. שהוא מאפשר את חלופי הגזים בין התא לסביבתו תשובה תשובה: משפט ג'. האנרגיה המשתחררת בנשימה התאית מנוצלת לתהליכי חיים שונים.

36. שאלה 18: מהו סדר השלבים שעובר עמילן שנאכל, עד שמרכיביו מנוצלים להפקת אנרגיה בתא שריר? א. ספיגה, עיכול, חדירה לתא שריר ב. ספיגה, חדירה לתא שריר, עיכול ג. עיכול, חדירה לתא שריר, ספיגה ד. עיכול, ספיגה, חדירה לתא שריר שאלה 18

37. שאלה 18: מהו סדר השלבים שעובר עמילן שנאכל, עד שמרכיביו מנוצלים להפקת אנרגיה בתא שריר? א. ספיגה, עיכול, חדירה לתא שריר ב. ספיגה, חדירה לתא שריר, עיכול ג. עיכול, חדירה לתא שריר, ספיגה ד. עיכול, ספיגה, חדירה לתא שריר תשובה תשובה: משפט ד'.

38. שאלה 19: איזה מבין הבאים הוא ביטוי של תהליך המסייע לשמירה על הומיאוסטזיס? א. עלייה בריכוז הסוכר בדם אחרי אכילת פחמימות ב. שינוי בצבע עור הפנים בתגובה לשינוי בטמפרטורת הסביבה ג. שינוי בצבע זיקית בתגובה לשינוי בצבע הרקע ד. יציאת מים מתא שהוכנס לתמיסה היפרטונית שאלה 19: הומיאוסטזיס

39. שאלה 19: איזה מבין הבאים הוא ביטוי של תהליך המסייע לשמירה על הומיאוסטזיס? א. עלייה בריכוז הסוכר בדם אחרי אכילת פחמימות ב. שינוי בצבע עור הפנים בתגובה לשינוי בטמפרטורת הסביבה ג. שינוי בצבע זיקית בתגובה לשינוי בצבע הרקע ד. יציאת מים מתא שהוכנס לתמיסה היפרטונית תשובה תשובה: משפט ב'

40. שאלה 20: במיוזה בניגוד למיטוזה א. DNA מוכפל לפני תחילת התהליך ב. DNA מוכפל לקראת סוף התהליך ג. יש שתי חלוקות של DNA ד. יש שתי הכפלות של DNA שאלה 20: מיטוזה, מיוזה

41. שאלה 20: במיוזה בניגוד למיטוזה א. DNA מוכפל לפני תחילת התהליך ב. DNA מוכפל לקראת סוף התהליך ג. יש שתי חלוקות של DNA ד. יש שתי הכפלות של DNA תשובה תשובה: משפט ג.

42. שאלה 21: חילוף חומרים (מטבוליזם) בתא של יצור חי הוא בעיקרו: א. פעולה של ויסות חום בתא ב. פירוק והרכבה של תרכובות בסיוע אנזימים ג. מעבר מומסים מריכוז גבוה לנמוך ג. העברה פעילה דרך קרומים בניגוד למפל הריכוזים שאלה 21: חילוף חומרים (מטבוליזם)

43. שאלה 221: חילוף חומרים (מטבוליזם) בתא של יצור חי הוא בעיקרו: א. פעולה של ויסות חום בתא ב. פירוק והרכבה של תרכובות בסיוע אנזימים ג. מעבר מומסים מריכוז גבוה לנמוך ג. העברה פעילה דרך קרומים בניגוד למפל הריכוזים תשובה תשובה: משפט ב'

44. שאלה 22: חישבו ומצאו כי אדם שמשקלו 70 ק"ג מייצר במצב מנוחה כ- 40 ק"ג ATP ביממה. האם אפשר להסיק מכך שיותר ממחצית גופינו מורכבת מ-ATP? שאלה 22: ATP

45. שאלה 22: חישבו ומצאו כי אדם שמשקלו 70 ק"ג מייצר במצב מנוחה כ- 40 ק"ג ATP ביממה. האם אפשר להסיק מכך שיותר ממחצית גופינו מורכבת מ-ATP? תשובה: לא, ה-ATP אינו נאגר בתא אלא נוצר ומתפרק ללא הרף. תשובה

46. שאלה 23: איזה מהתהליכים שלפניך צורך אנרגיה? א. מעבר חמצן מן הדם אל התאים ב. מעבר מים מהקרקע אל שורשי הצמח ג. התכווצות תא דם אדום בתמיסת מלח מרוכזת ד. קליטת יוני אשלגן ע"י התא בניגוד למפל הריכוזים שאלה 23: תהליכים סבילים (פסיביים) לעומת תהליכים פעילים (אקטיביים) צורכי אנרגיה

47. שאלה 23: איזה מהתהליכים שלפניך צורך אנרגיה? א. מעבר חמצן מן הדם אל התאים ב. מעבר מים מהקרקע אל שורשי הצמח ג. התכווצות תא דם אדום בתמיסת מלח מרוכזת ד. קליטת יוני אשלגן ע"י התא בניגוד למפל הריכוזים תשובה תשובה: משפט ד'.

48. שאלה 24: איזה מהחומרים שלפניך אינו עובר באמצעות הדם? א. הורמון ב. נוגדן ג. ATP ד. פחמן דו-חמצני שאלה 24

49. שאלה 24: איזה מהחומרים שלפניך אינו עובר באמצעות הדם? א. הורמון ב. נוגדן ג. ATP ד. פחמן דו-חמצני תשובה: ATP נוצר, מתפרק וממוחזר בתוך התא תשובה: משפט ג'.

50. שאלה 25: לפניכם משפטים שחלקם נכונים וחלקם שגויים. ציינו מיהם המשפטים הנכונים ומיהם השגויים. א. חומרים מסיסים בשומן עוברים דרך שכבת הפוספוליפידים ב. אם הקרום היה בנוי רק מפוספוליפידים, גלוקוז ויוני נתרן לא היו יכולים לעבור דרכו. ג. המעבר דרך הפוספוליפידים, התעלות והנשאים הוא פעיל (אקטיבי) ד. חמצן חודר לתא עד שנוצר שוויון ריכוזים. ה. רב סוכרים חודרים לתא דרך הנשאים. ו. החלבונים הנמצאים בתא לא הגיעו מחוץ לתא אלא נוצרו בתוכו. ז. אוסמוזה הוא מקרה פרטי של דיפוזיה. שאלה 25: מעבר חומרים דרך קרום התא