חזרה מעמיקה על התא
מבנה התא ושימוש במיקרוסקופ - מעבר ליסודות
מה נלמד בפרק זה?
חיבור לכיתה ז'
בפרק 5 של כיתה ז' למדנו על התא כיחידת החיים הבסיסית. עכשיו נבין איך התא מתפקד ולמה הוא בנוי כפי שהוא בנוי.
התא - יחידת החיים
תורת התא
תורת התא היא אחד העקרונות המרכזיים בביולוגיה.
תורת התא קובעת שלושה עקרונות יסוד:
1. כל היצורים החיים בנויים מתאים - בין אם תא אחד (חיידקים) ובין אם טריליוני תאים (בני אדם).
2. התא הוא יחידת המבנה והתפקוד הבסיסית בחיים - כל התהליכים החיוניים מתרחשים ברמת התא.
3. כל תא נוצר מתא קיים - תאים נוצרים רק על ידי חלוקה של תאים אחרים.
הבנת תורת התא היא הבסיס להבנת כל תהליכי החיים.
המיקרוסקופ - חלון לעולם הקטן
מיקרוסקופ אור
משתמש באור נראה לעין.
הגדלה מקסימלית: פי 1,000-2,000
יתרון: צפייה בתאים חיים
חיסרון: הגדלה מוגבלת
מיקרוסקופ אלקטרוני
משתמש בקרן אלקטרונים.
הגדלה מקסימלית: פי 2,000,000
יתרון: רזולוציה גבוהה מאוד
חיסרון: רק דגימות מתות
חישוב הגדלה
הגדלה כוללת = הגדלת העינית × הגדלת העדשה
לדוגמה: אם העינית מגדילה פי 10 והעדשה פי 40:
הגדלה כוללת = 10 × 40 = 400 פעמים
חישוב גודל אמיתי:
גודל אמיתי = גודל בתמונה ÷ הגדלה
לדוגמה: תא נראה באורך 4 מ"מ בהגדלה פי 400:
גודל אמיתי = 4 מ"מ ÷ 400 = 0.01 מ"מ = 10 מיקרומטר
פרוקריוטים מול אוקריוטים
שני סוגי התאים הבסיסיים
תא פרוקריוטי
מבנה פשוט ועתיק
• אין גרעין אמיתי - ה-DNA צף באזור הנקרא נוקלאואיד
• אין אברונים ממוברנים
• קטן מאוד - 1-10 מיקרומטר
• יש קיר תא
• יש ריבוזומים קטנים
דוגמה: דוגמאות: חיידקים (Bacteria) וארכאונים (Archaea)
תא אוקריוטי
מבנה מורכב ומתקדם
• גרעין אמיתי עם ממברנה גרעינית
• אברונים ממוברנים - מיטוכונדריה, רשת אנדופלזמטית (ER), גולגי
• גדול יותר - 10-100 מיקרומטר
• יש ריבוזומים גדולים יותר
• DNA ארוז בכרומוזומים
דוגמה: דוגמאות: תאי בעלי חיים, צמחים, פטריות ופרוטיסטים
התאים האוקריוטים התפתחו מתאים פרוקריוטים לפני כ-2 מיליארד שנה!
השוואה מפורטת: פרוקריוטים מול אוקריוטים
| תכונה | תא פרוקריוטי | תא אוקריוטי |
|---|---|---|
| גודל | 1-10 מיקרומטר | 10-100 מיקרומטר |
| גרעין | אין - DNA צף באזור נוקלאואיד | יש - עם ממברנה גרעינית |
| אברונים ממוברנים | אין | יש - מיטוכונדריה, רשת אנדופלזמטית (ER), גולגי |
| DNA | טבעת אחת (כרומוזום + פלסמיד) | כרומוזומים מרובים עם חלבונים |
| ריבוזומים | קטנים | גדולים |
| קיר תא | יש (דופן תא קשיח) | יש בצמחים (תאית), אין בבעלי חיים |
| חלוקת תא | ביקוע בינארי (פשוט) | מיטוזה/מיוזה (מורכב) |
| דוגמאות | חיידקים, ארכאונים | בעלי חיים, צמחים, פטריות |
* טבלה זו מסכמת את ההבדלים המרכזיים בין שני סוגי התאים
שאלה לחשיבה
למה לדעתך תאים אוקריוטים גדולים יותר מתאים פרוקריוטים?
תאים אוקריוטים יכולים להיות גדולים יותר בגלל האברונים הממוברנים. האברונים יוצרים מדורים בתוך התא, מה שמגדיל את שטח הפנים הפנימי ומאפשר ביצוע תהליכים רבים במקביל. בנוסף, הגרעין מארגן ומגן על ה-DNA, מה שמאפשר גנום גדול יותר ותפקודים מורכבים יותר.
התא הפרוקריוטי תלוי בממברנה החיצונית שלו לכל התהליכים - ככל שהתא גדול יותר, היחס בין שטח הפנים לנפח קטן, וזה מגביל את גודלו.
שאלה לחשיבה
מדוע התא מוגדר כיחידת החיים הבסיסית?
התא הוא יחידת החיים הבסיסית מכיוון שהוא המבנה הקטן ביותר בגוף החי שמקיים את כל מאפייני החיים. כלומר, התא נושם, מתרבה, גדל, מגיב לסביבה ומייצר אנרגיה הדרושה לקיומו ולתפקוד האורגניזם כולו.
התאים הפרוקריוטים הראשונים הופיעו לפני כ-3.5 מיליארד שנה, זמן קצר אחרי היווצרות כדור הארץ.
התאים האוקריוטים הופיעו לפני כ-2 מיליארד שנה בלבד. לפי תאוריית האנדוסימביוזה, תאים אוקריוטים התפתחו כאשר תא פרוקריוטי גדול 'בלע' תאים פרוקריוטים קטנים יותר.
התאים הקטנים הפכו למיטוכונדריה (שהיו חיידקי אנרגיה) ולכלורופלסטים (שהיו חיידקי פוטוסינתזה). עדויות לתאוריה זו:
• למיטוכונדריה וכלורופלסטים יש DNA משלהם
• הם מתחלקים באופן עצמאי
• יש להם שתי ממברנות (הפנימית מהתא המקורי, החיצונית מהבליעה)
טיפ ללימוד
כדי לזכור את ההבדל: PRO-karyotic = פרו (לפני) + קריון (גרעין) = לפני הגרעין (אין גרעין). EU-karyotic = או (טוב/אמיתי) + קריון = גרעין אמיתי.
- פרוקריוטי = פשוט, קטן, ללא גרעין (חיידקים)
- אוקריוטי = מורכב, גדול, עם גרעין (בעלי חיים וצמחים)
- הפרוקריוטים הופיעו קודם באבולוציה
שאלה לחשיבה
מה ההבדלים העיקריים בין תא פרוקריוטי לתא אוקריוטי, ולמה ההבדלים האלה חשובים?
תא פרוקריוטי פשוט וקטן (1-10 מיקרומטר), ללא גרעין אמיתי וללא אברונים ממוברנים. תא אוקריוטי מורכב וגדול יותר (10-100 מיקרומטר), עם גרעין אמיתי ואברונים ממוברנים כמו מיטוכונדריה ורשת אנדופלזמטית. ההבדלים חשובים כי האברונים מאפשרים לתא האוקריוטי לבצע תהליכים מורכבים יותר בו-זמנית.