גרעין התא

1. התא שימו לב: יש ללחוץ על כל כיתוב בנפרד כדי לקבל הסברים נוספים על כל אחד מן האברונים אנרגיה ואבני בניין גרעין התא תפקודי חיים ברמה התאית ריבוזומים מיטוכונדריה קרום התא התאמת מבנה לתפקוד התרשים של התא מציין רק אברונים הקשורים לתזונה, יש בתא אברונים נוספים שאינם קשורים לתזונה ולפיכך אין אנו עוסקים בהם במסגרת זו.

2. גרעין התא גרעין התא הוא מקום אחסון החומר התורשתי הנחוץ לחלוקת התא, לתפקודו התקין של התא, ולתיקון נזקים. פעילויות אלה כולן צורכות אנרגיה. האנרגיה לפעילויות אלה מופקת במיטוכונדריה על ידי שחרור האנרגיה הכימית מתוצרי פירוק המזון. גרעין התא מוקף בקרום ומכיל את הכרומוזומים – הכרומוזומים בנויים מהחומר התורשתי הנקרא ד.נ.א. המידע מקודד בד.נ.א. בצורת גנים. אלו אחראים לייצור החלבונים השונים בתא. החלבונים מבצעים את הפעילות. לדוגמה, תאי שריר מסוגלים להתכווץ הודות למידע תורשתי המאפשר להם לייצר חלבונים מתכווצים. חזור לתרשים המרכזי

3. ריבוזומים הריבוזומים הם אברונים קטנים המשמשים כעוגן עליו מתבצע תהליך ייצור החלבונים. בדומה למיטוכונדריה, משתנה מספר הריבוזומים בהתאם לפעילות התא. תא פעיל המייצר כמות גדולה של חלבונים יכיל כמות גדולה של ריבוזומים, בעוד שתא פעיל פחות יכיל כמות קטנה יותר של ריבוזומים. תהליך ייצור החלבונים מתרחש לפי מידע הנמצא בגרעין התא – בגנים. חזור לתרשים המרכזי

4. מיטוכונדריה המיטוכונדריה הם אברונים בתא בהם נהפכת האנרגיה הטמונה במזון (הנמדדת בקלוריות) לאנרגיה כימית זמינה לתא, בתהליך הצורך חמצן. זוהי האנרגיה המשמשת את התא לכל תפקודיו. מבנה המיטוכונדריה זהה בכל התאים. יש להם קרום דו-שכבתי. קרום זה חלק כלפי חוץ ומפותל כלפי פנים. הפיתול של הקרום הפנימי יוצר שטח פנים גדול יותר וכך מתאפשרת הפקת כמות גדולה יותר של אנרגיה בכל מיטוכונדריון. בתוך המיטוכונדריה מתרחשים תהליכים כימיים (תהליכי חילוף חומרים), בנוכחות חמצן. כתוצאה מתהליכים אלו משתחררת האנרגיה הכימית הטמונה במזון. אנרגיה זו נאצרת בתרכובת הנקראת ATP, ומשתחררת ממנה כאשר התא זקוק לאנרגיה לצורך ביצוע תפקוד מסוים. תרכובת ה-ATP משמשת אם כן כחומר מתווך בין חומרי המזון לתהליכים צורכי אנרגיה. החמצן הנחוץ לתהליך הפקת האנרגיה, המצוי באוויר שאנו נושמים, מגיע מתהליך שנקרא פוטוסינתזה המתרחש בצמחים, כפי שנלמד בפרק הבא. חזור לתרשים המרכזי

5. המחשה המכונית נוסעת בזכות תהליך של שריפת הדלק והפיכתו לאנרגיית תנועה. אולם תהליך זה אינו יעיל במאת האחוזים וחלק מהאנרגיה אינו מנוצל ונפלט בצורת חום. כדי למנוע חימום יתר של המכונית מותקנת בה מערכת קירור, המקררת את המנוע. כך גם בגופנו. תהליך הפקת האנרגיה שמקבל גופנו מהמזון שאנו אוכלים מלווה אף הוא בפליטת חום. חום זה מהווה את המקור לחום הגוף. התרכובת המתווכת ATP אינה עוברת את קרום התא. לכן חייב כל תא לייצר בעצמו את מולקולות ה-ATP החיוניות לפעילותו. כלומר, תוצרי פירוק המזון נכנסים לכל תא ותא (כל תא ותא "אוכל"), שם הם מפורקים כדי להפיק את ה-ATP הנחוץ לפעולותיו המגוונות של התא. יש ללחוץ על התמונה כדי להפעיל את הסרטון חזור לתרשים המרכזי

6. קרום התא כל תא עטוף בקרום המפריד בין הסביבה הפנימית שלו (פנים התא) לבין הסביבה החיצונית (הסביבה החוץ-תאית). קרום זה, שהוא בעל הרכב דומה בכל היצורים החיים (חיידקים, פטריות, צמחים, בעלי חיים), בנוי משתי שכבות של מולקולות שומן. בתוך שכבות שומן אלה מצוי מגוון של מולקולות חלבון. קרום התא קרוי גם קרום בררני. מולקולות קטנות, כגון חמצן ופחמן דו-חמצני, עוברות את הקרום ללא השקעת אנרגיה. הדבר נעשה בתהליך הפעפוע (דיפוזיה), בו עוברות מולקולות מאזור בו ריכוזן גבוה לאזור בו ריכוזן נמוך. לעומת זאת, כניסתן ויציאתן של מולקולות גדולות יותר, למשל אלו הנוצרות מפירוק המזון וכן של מלחים, מפוקחת על ידי מנגנונים בקרום התא ומושפעת מצורכי התא. חזור לתרשים המרכזי

7. פעפוע הוא תהליך פיסיקלי המתרחש באופן טבעי ואינו צורך אנרגיה. נמחיש את התהליך בעזרת דוגמא: אם נניח קוביית סוכר בתחתית כוס שבתוכה מים, יימס הסוכר במים גם אם לא נבחש, תוך מספר שעות, עד להשגת פיזור אחיד של מולקולות הסוכר במים שבכוס (הבחישה מאיצה את התהליך). מה בעצם קרה כאן? קוביית הסוכר היא דוגמא לחומר הנמצא במקום בו ריכוזו גבוה. המים בכוסהם דוגמא למקום שבו ריכוז הסוכר נמוך. כאשר הנחנו את קוביית הסוכר בתוך כוס המים החל החומר (הסוכר) לנוע ממקום בו הוא נמצא בריכוז גבוה (קוביית הסוכר) אל מקום בו הוא נמצא בריכוז נמוך (המים בכוס) עד להשגת פיזור אחיד – שיווי משקל. לא בכל מצב יושג שיווי משקל, אך התהליך יהיה תמיד בכיוון זה מהו פעפוע?? יש ללחוץ על התמונה כדי להפעיל את הסרטון חזור לתרשים המרכזי

8. אנרגיה ואבני בניין גורמים המשפיעים על צריכת האנרגיה מין שימו לב: יש ללחוץ על כל ריבוע בתרשים בנפרד כדי לקבל הסברים נוספים על הגורמים המשפיעים על צריכת האנרגיה גיל גובה פעילות הורמונלית חזור לתרשים המרכזי פעילות גופנית

9. מין גברים בדרך כלל מנצלים יותר אנרגיה מנשים. הסיבה לכך היא שמסת גופם של הגברים בדרך כלל גבוהה יותר מזו של הנשים. הגברים גבוהים יותר, וגופם מכיל יותר רקמת שריר הזקוקה לכמויות גדולות של אנרגיה. נשים בדרך כלל נמוכות יותר, וגופן מכיל יחסית יותר רקמת שומן הזקוקה לכמויות קטנות יחסית של אנרגיה. חזור

10. גיל צעירים מנצלים יותר אנרגיה ממבוגרים. הסיבה לכך היא שצעירים מנצלים אנרגיה לבניית הגוף, לפעילות היומיומית ול"תחזוקה" שוטפת של הגוף. יתר על כן, צעירים הם בדרך כלל פעילים יותר מבחינה פיזית – ועושים יותר פעילות גופנית ממבוגרים. מבוגרים כבר אינם גדלים ולכן לא צריכים אנרגיה לבניית הגוף, אלא רק לפעילות היומיומית, שהיא בדרך כלל כוללת פחות פעילות גופנית – ולתחזוקה. חזור

11. גובה אנשים גבוהים צריכים יותר אנרגיה מנמוכים. כל התאים בגופנו חייבים אנרגיה כדי לתחזק את עצמם ולבצע את תפקודם. לאדם גבוה מספר רב יותר של תאים מאשר לאדם נמוך, ועל כן הוא צריך יותר אנרגיה לתחזוקת גופו. חזור

12. בלוטת האיצטרובל בלוטת יותרת המוח בלוטת התריס בלוטת התימוס בלוטת יותרת הכליה בלוטת הלבלב שחלה אשך פעילות הורמונלית בצעירים, כאשר מופרש הורמון הגדילה, יש צורך ביותר אנרגיה כמו גם אבני בניין. אנשים עם פעילות יתר של בלוטת התריס מנצלים יותר אנרגיה מאשר אנשים עם תת-פעילות של הבלוטה. חזור

13. פעילות גופנית ככל שאדם עוסק יותר בפעילות גופנית, בין אם במסגרת מסודרת של כושר ובין אם בעבודה פיזית, הוא יצרוך יותר אנרגיה מאשר אדם שלא מבצע פעילות גופנית ויושב כל היום מול המחשב או הטלוויזיה, נוסע במכונית ולא הולך ברגל. חזור

14. שימו לב: יש ללחוץ על כל ריבוע בתרשים בנפרד כדי לקבל הסברים נוספים על כל אחד מתפקודי החיים של התא הזנה נשימה תפקודי חיים ברמה התאית רבייה חילוף חומרים והפקת אנרגיה חזור לתרשים המרכזי הפרשה שמירה על מאזן מים ומלחים

15. רבייה ברמת התא מתייחסת הרבייה לחלוקת התא. זהו תהליך שבו תא אחד מכפיל את תכולת הד.נ.א. שלו (החומר התורשתי) ומחצית מהחומר התורשתי עובר לכל אחת מתאי הבת שלו. בסופו של התהליך מתקבלים שני תאים הזהים לתא האם (התא המקורי). תהליך זה מתחיל מייד לאחר הפריית הביצית ועד לסוף ההיריון ישנם בגוף התינוק מיליארדי תאים. קצב חלוקת התא ("הרבייה") גבוה יותר בתקופת ההיריון (בעובר) ובתקופות הגדילה. באדם מבוגר, לאחר שהפסיק לגבוה, מתחלקים התאים לצורך תיקון נזקים וכדי למלא את מקומם של תאים שכבר לא מתפקדים מסיבה כלשהי. חזור

16. הפרשה הוצאת חומרים עודפים או רעילים מהתא: התא, בפעילותו הרגילה, מקיים תהליכים כימיים שונים. כתוצאה מתהליכים אלו נוצרים בתאים חומרים עודפים או חומרים העלולים להיות רעילים ולהפריע לתפקודו התקין של התא. חומרים אלו יוצאים אל מחוץ לתא דרך קרום התא באמצעות נשאים מיוחדים, וכך נמנעת פעילותם המזיקה. בסופו של דבר מועברים החומרים העודפים או הרעילים אל הכליות, משם הם יוצאים את הגוף (בשתן). חזור

17. שמירה על מאזן מים ומלחים בתא נשמרים ריכוזים תקינים של מלחים. פנים התא מכיל ריכוז מסוים של מלחים המומסים במים. כאשר יש עודף מים בתא (חוסר מלחים) מופרשים המים אל מחוץ לתא. כאשר יש חוסר מים בתא (עודף מלחים) ייכנסו מים פנימה. המים נכנסים ויוצאים מהתא לפי חוקי הפעפוע, מכיוון שקרום התא חדיר למים (ואינו מהווה עבורם מחסום). ברמת הגוף מתבצעת השמירה על מאזן המים והמלחים על ידי הכליות. חזור

18. חילוף חומרים והפקת אנרגיה חילוף חומרים מתייחס למכלול התהליכים הכימיים המתקיימים בתא. תהליך הפיכת המזון לאנרגיה מהווה חלק חשוב של חילוף החומרים. לכן, האכילה והנשימה של התאים מאפשרים את קיום חילוף החומרים בתאים, על ידי אספקת חומרים חיוניים וחמצן המשתתפים בתהליכים אלו. תהליך חילוף החומרים כולל תהליכי בניית חומרים וכן תהליכי פירוק חומרים החיוניים לתפקוד התא. בתרשים: נתיב ייצור אנרגיה מסוכר (זהו אחד מנתיבי חילוף החומרים העיקריים בגוף) חזור

19. תהליך הנשימה אוורור הריאות, כניסת ויציאת האוויר בין האטמוספירה והנאדיות פעפוע חמצן מהנאדיות לדם, פעפוע פחמן דו-חמצני מהדם לנאדיות הריאה נשימה ברמת התא מתייחסת הנשימה לכניסת חמצן וניצולו בתהליך הפירוק הכימי של המזון (שנכנס לתא בתהליך האכילה). פירוק המזון משחרר את האנרגיה הטמונה במזון. חלק מהאנרגיה הזו נשמרת בתרכובות הנקראות ATP - וחלק ממנה נפלט כחום. חום זה מהווה את המקור לחום הגוף. יש להבדיל בין תהליך הנשימה התאית שתואר כאן ומתרחש בכל תא ותא בגוף, לבין תהליך הנשימה של הריאות, שהוא התהליך שבו חמצן נכנס לדם דרך הריאות ופחמן דו-חמצני נפלט לאוויר. הובלת חמצן בתוך הדם אל התאים והובלת פחמן דו-חמצני מהדם לנאדיות הריאה חזור

20. הזנה ברמת התא מתייחסת ההזנה להכנסת חומרים אל התא דרך קרום התא. החומרים הנכנסים לתא מהווים מקור להפקת אנרגיה ואבני בניין. החומרים הדרושים לתפקודו של התא מיוצרים מאבני בניין אלו. החומרים מועברים דרך קרום התא באופן בררני - רק חומרים שהתא זקוק להם יעברו את מחסום קרום התא אל תוכו. חזור

21. התאמת המבנה לתפקוד בביולוגיה מוגדר תפקוד כפעילות ביצור חי בכל רמותיו, מהרמה התאית, דרך רמת האיברים, רמת המערכות, ועד רמת הגוף השלם. ברמת התאים, כל תא מותאם לתפקודו: תא דם לבן - לימפוציט תאי דם אדומים תאי קרנית העין תא דם לבן - מקרופאג תא לוחית דם משופעלת תאי דם אדומים עם תא דם לבן

22. פעילות: התאמת מבנה התא לתפקודו מהלך הפעילות: שלב א’ - תאי חיפוי מחלל הפה: 1. בעזרת פיפטת הפסטר, הניחו טיפת מים במרכזה של זכוכית נושאת. 2. גרדו בעדינות את החיך הפנימי בעזרת קיסם עץ או כפית חד פעמית. *הערה: תאי החיפוי בחלל הפה (בחיך) יורדים בגירוד קל שאינו גורם נזק. אלה תאים המתחלקים בקצב מהיר. 3. הניחו את הרקמה שגירדתם על הזכוכית הנושאת וכסו עם זכוכית מכסה. 4. טפפו טיפה של תמיסת צבע על הזכוכית הנושאת קרוב לזכוכית המכסה. 5. הניחו נייר סופג בצידה השני של זכוכית המכסה כך שהצבע יעבור מצד לצד ויצבע את הרקמה. 6. בדקו את התכשיר במיקרוסקופ, התחילו בהגדלה נמוכה. 7. ציירו 2-3 תאים. ציירו את מירב הפרטים שנראים בתא. זכרו! חשוב לרשום את ההגדלה. הציוד הדרוש: • קסמי עץ או כפיות חד פעמיות • כלי עם מים • תמיסת יוד או תמיסת מתילן כחול (תמיסת צבע) • מיקרוסקופ • זכוכיות נושא וזכוכיות מכסה • פיפטות פסטר • בצל וסכין לחיתוך • נייר סופג להמשך הפעילות

23. שלב ב’ - תאי חיפוי בבצל: 1. בדומה לפעילות עם תאי חיפוי מחלל הפה, הכינו זכוכית נושאת עם טיפת מים במרכזה. 2. חתכו את הבצל לרבעים ומצידו הפנימי (הקעור) של הבצל קלפו את הקרום הפנימי (הדק). 3. בעזרת הסכין קלפו פיסה קטנה מהקרום והניחו אותה בתוך טיפת המים על הזכוכית הנושאת וכסו עם זכוכית מכסה. 4. בדומה לפעילות עם תאי חיפוי מחלל הפה, טפטפו טיפה של תמיסה צבע על הזכוכית הנושאת קרוב לזכוכית המכסה. 5. הניחו נייר סופג בצידה השני של זכוכית המכסה כך שהצבע יעבור מצד לצד ויצבע את הרקמה. 6. בדקו את התכשיר במיקרוסקופ, התחילו בהגדלה נמוכה. 7. ציירו 3-2 תאים. ציירו את מירב הפרטים שנראים בתא. זכרו! חשוב לרשום את ההגדלה. להמשך הפעילות

24. שאלות לדיון במליאה: במה דומים תאי החיפוי שנלקחו מחלל הפה לאלו של הבצל? במה הם שונים? ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ מהו היתרון בתאים אלו לצורכי הניסוי? __________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________ חזור לתרשים המרכזי

25. מקורות: • אסתר גוגנהיימר-פורמן, חוכמת הגוף-גוף האדם בדגש הומיאוסטזיס, לילך הוצאה לאור, 2004 • התא: מבנה ופעילות, האוניברסיטה הפתוחה, יחידות 1,3,5, 2004 • ססי סטאר וראלף טגארט (תרגום פרופ' אבינעם אדם, מיכל גולן, ד"ר זיוי רענן), ביולוגיה: האחידות והמגוון של החיים, האוניברסיטה הפתוחה, כרך א', 2001 • William F. Ganong, Review of Medical Physiology, 21st edition, McGraw Hill, New Delhi, India, 2003