קרום תא

הַגדָרָה

תאים הם היחידות הקטנות והקוהרנטיות המרכיבות איברים ורקמות. כל תא מוקף בקרום תא, מחסום המורכב משכבה כפולה מיוחדת של חלקיקי שומן, מה שמכונה שכבה כפולה ליפיד. ניתן לדמיין דו-שכבתי שומנים כשני סרטי שומן מוערמים זה על זה, אשר בשל תכונותיהם הכימיות אינם יכולים להיפרד זה מזה וכך ליצור יחידה יציבה מאוד. ממברנות התא ממלאות פונקציות רבות ושונות: הן משמשות לתקשורת, להגנה וכתחנת בקרה לתאים.

אילו קרומי תאים שונים יש?

לא רק שהתא עצמו מוקף בקרום, אלא גם איברוני התא. אברוני תאים הם אזורים קטנים ותחומים הממברניים בתוך התא, שלכל אחד מהם יש משימה משלו. הם נבדלים זה מזה בחלבונים שלהם, המוטמעים בקרומים ומשמשים כמובילים עבור חומרים שיועברו על פני הממברנה.

הממברנה המיטוכונדרית הפנימית היא צורה מיוחדת של קרום התא. מיטוכונדריה הן אברונים החשובים לתא לייצור אנרגיה. הם נקלטו בתא האנושי רק לאחר מכן במהלך ההתפתחות. לכן יש להם שני ממברנות דו-שכביות שומניות. החיצוני הוא האנושי הקלאסי, הפנימי הממברנה הספציפית למיטוכונדריון. הוא מכיל קרדיוליפין, חומצת שומן המובנית בסרט השומני וניתן למצוא רק בקרום הפנימי ולא אחר.

גוף האדם מכיל רק תאים המוקפים קרום תא. עם זאת, ישנם גם תאים, כמו חיידקים, המוקפים גם הם בדופן התא. לכן לא ניתן להשתמש במונחים קיר תא ותאי קרום תאים נרדפים. קירות התא עבים משמעותית וגם מייצבים את קרום התא. קירות תאים אינם הכרחיים בגוף האדם מכיוון שתאים בודדים רבים יכולים להצטרף זה לזה ליצירת אסוציאציות חזקות. לעומת זאת, חיידקים הם תאים חד תאיים, כלומר הם מורכבים רק מתא בודד, שיהיה חלש משמעותית ללא דופן התא.

קרא עוד בנושא בכתובת: בַּקטֶרִיָה

מבנה קרום התא

קרומי התא מפרידים אזורים שונים זה מזה. לשם כך עליהם לעמוד בדרישות רבות ושונות: ראשית, ממברנות התא מורכבות משכבה כפולה של שני סרטי שומן, אשר בתורם מורכבים מחומצות שומן אינדיבידואליות. חומצות השומן מורכבות ממיסות מים, הידרופילי ראש וממיסים במים, הידרופובי זָנָב. הראשים מתחברים זה לזה במישור אחד, כך שמסת הזנבות כולם מכוונים לכיוון אחד. מצד שני, סדרה נוספת של חומצות שומן מצטברת באותה תבנית. זה יוצר את השכבה הכפולה, שמוגבלת מבחוץ על ידי הראשים ובדרך זו אחת בפנים הידרופובי אזור, כלומר אזור אליו מים לא יכולים לחדור, יוצר.

תלוי באילו מולקולות מורכב הראש של חומצת שומן, יש להם שמות ותכונות שונות, אך אלו ממלאים רק תפקיד כפוף. חומצות שומן יכולות להיות בלתי רוויות או רוויות, תלוי בזנב ובמבנה הכימי שלו. חומצות שומן בלתי רוויות נוקשות באופן משמעותי וגורמות לירידה בנזילות הממברנה ואילו חומצות שומן רוויות מגבירות את הנזילות. הנזילות היא מדד לניידות ולעיוות של דו שכבתי השומנים. בהתאם למשימת התא ומצב התא, דרושות דרגות שונות של ניידות ונוקשות, אותן ניתן להשיג באמצעות שילוב נוסף של חומצה שומנית כזו או אחרת.

בנוסף, ניתן להיבנות כולסטרול בממברנה, אשר מורידה באופן מסיבי את הנזילות ובכך מייצב את הממברנה. בגלל מבנה זה, רק חומרים קטנים מאוד ובלתי מסיסים במים יכולים בקלות להתגבר על הממברנה.

עם זאת, מכיוון שחומרים גדולים יותר ובלתי מסיסים במים חייבים גם הם לעבור את הממברנה על מנת שיועברו לתא או ממנו, יש צורך בחלבוני תעבורה ותעלות. אלה נאגרים בקרום שבין חומצות השומן. מכיוון שתעלות אלה ניתנות לביצוע למספר מולקולות ולא לאחרות, אחד מדבר על אחת מהן חדירות למחצה הממברנה התאית, כלומר חדירות חלקית.

אבן הבניין האחרונה של קרום התא הם קולטנים. קולטנים הם גם חלבונים גדולים המיוצרים לרוב בתא עצמו ואז מובנים בתוך הממברנה. אתה יכול לרוקן אותם לחלוטין או רק להיות נתמך מבחוץ. בשל המבנה הכימי שלהם, הטרנספורמטורים, התעלות והקולטנים נשארים איתן בתוך הממברנה ולא ניתן בקלות לנתק אותה. עם זאת, ניתן להעביר אותם לרוחב למקומות שונים בתוך הממברנה, תלוי היכן הם נדרשים.

לבסוף, יתכנו עדיין שרשרות סוכר בחלק החיצוני של קרום התא, מבחינה טכנית גליקוקליקס שקוראים לו. לדוגמה, הם הבסיס למערכת סוג הדם. מכיוון שממברנת התא מורכבת מכל כך הרבה אבני בניין שונות שיכולות גם שונות את מיקומן המדויק, היא ידועה גם כמודל הפסיפס הנוזלי.

קרא עוד בנושא בכתובת: סוגי דם

עובי קרום התא

עובי קרומי התאים הם בעובי של 7 ננומטר, כלומר דקים במיוחד, אך עדיין חזקים ובלתי ניתנים להשגה עבור רוב החומרים. אזורי הראש בעובי של כ -2 ננומטר בערך הידרופובי שטח הזנב רוחב 3 ננומטר. ערך זה כמעט ולא משתנה בין סוגי התאים השונים בגוף האדם.

מהם המרכיבים של קרום התא?

בעיקרון, קרום התא מורכב משכבה כפולה פוספוליפיד. פוספוליפידים הם אבני בניין המורכבות ראש חובב מים, כלומר הידרופילי, וזנב, הנוצר על ידי שתי חומצות שומן. החלק שמורכב מחומצות שומן הוא הידרופובי, מה שאומר שהוא דוחה מים.
בשכבה הכפולה של פוספוליפידים, המרכיבים ההידרופוביים מצביעים זה לזה. החלקים ההידרופיליים מצביעים על החלק החיצוני והתוך של התא. מבנה זה של הממברנה מאפשר להפריד בין שתי סביבות מימיות זו לזו.

קרום התא מכיל גם ספינגוליפידים וכולסטרול. חומרים אלה מווסתים את המבנה והנזילות של קרום התא. נזילות היא מדד לכמה טוב חלבונים יכולים לנוע בקרום התא. ככל שהנוזילות של קרום התא גבוהה יותר, כך קל יותר לחלבונים לנוע בו.

בנוסף, ישנם חלבונים רבים ושונים בקרום התא. חלבונים אלה משמשים להובלת חומרים דרך הממברנה או לאינטראקציה עם הסביבה. אינטראקציה זו יכולה להיות מושגת באמצעות קשר ישיר בין תאים שכנים או באמצעות חומרים שליחיים הנקשרים לחלבוני הממברנה.

הנושא הבא יכול גם לעניין אותך: פלזמת התא בגוף האדם

פוספוליפידים בקרום התא

פוספוליפידים הם המרכיב העיקרי בקרום התא. פוספוליפידים הם אמפפילים. המשמעות היא שהם מורכבים מחלק הידרופילי וחלק הידרופובי. תכונה זו של הפוספוליפידים מאפשרת להפריד בין פנים התא לסביבה.

ישנן צורות שונות של פוספוליפידים. עמוד השדרה ההידרופילי של הפוספוליפידים מורכב מגליצרין או ספינגוזין. למשותף שתי הצורות משותפות ששתי שרשראות פחמימניות הידרופוביות מחוברות למבנה הבסיסי.

כולסטרול בקרום התא

הכולסטרול כלול בקרום התא כדי לסייע בוויסות הנזילות. נזילות קבועה חשובה מאוד לשמירה על תהליכי ההובלה של קרום התא. בטמפרטורות גבוהות, קרום התא נוטה להיות נוזלי מדי. הקשרים בין הפוספוליפידים, שכבר חלשים בנסיבות רגילות, הם אפילו יותר חלשים בטמפרטורות גבוהות. בשל מבנהו הנוקשה, הכולסטרול עוזר לשמור על חוזק מסוים.

זה נראה אחרת בטמפרטורות נמוכות. כאן הקרום יכול להיות הדוק מדי. פוספוליפידים, שיש בהם חומצות שומן רווי כמרכיב הידרופובי, הופכים למוצקים במיוחד. המשמעות היא שהפוספוליפידים יכולים לשכב קרוב אחד לשני. במקרה זה, כולסטרול המאוחסן בקרום התא גורם לנזילות מוגברת, מכיוון שכולסטרול מכיל מבנה טבעתי נוקשה ובכך משמש כמרווח.

תוכל למצוא מידע מפורט בנושא "כולסטרול" בכתובת:

• LDL - "ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה"
• HDL - "ליפופרוטאין בצפיפות גבוהה"
• אסטרז כולסטרול - לשם זה חשוב

פונקציות של קרום התא

כפי שמרמז המבנה המורכב של קרומי התא, עליהם למלא פונקציות רבות ושונות, שיכולות להשתנות מאוד בהתאם לסוג התא ומיקומו. מצד אחד הממברנות מייצגות בדרך כלל מחסום, פונקציה שאסור לזלזל בה. אין ספור תגובות מתרחשות במקביל בגופנו בכל זמן נתון. אם כולם היו מתקיימים באותו החדר, הם היו משפיעים מאוד ואף מבטלים זה את זה. תהליך של חילוף חומרים מוסדר לא יתאפשר ובני אדם שכן הם מתקיימים ומתפקדים בכללותם לא יעלה על הדעת.

הם משמשים גם כאמצעי תובלה למגוון רחב של חומרים המועברים על פני הממברנה באמצעות הובלות. על מנת להיות מסוגלים לעבוד יחד כאיבר, התאים האישיים חייבים להיות במגע דרך הממברנות שלהם. זה מושג באמצעות חלבונים וקולטנים מחברים שונים. תאים יכולים להשתמש בקולטנים כדי לזהות זה את זה, לתקשר זה עם זה ולהחליף מידע. לְמָשָׁל. הגליקוקליקס כאחד משלל המאפיינים המבדילים בין תאי הגוף עצמו לזרים. קולטנים הם חלבונים המאספים אותות מחוץ לתא ומעבירים אותם לגרעין התא ובכך "המוח" של התא. בהתאם לתכונות הכימיות של החלקיק הכימי שעגנה בקולטן, הוא ממוקם בחלק החיצוני של התא, בתא או בקרום התא.

אבל תאים עצמם יכולים גם להעביר מידע. המפורסמים ביותר בגופנו הם תאי העצב. בכדי שהם יבצעו את תפקידם, על ממברנותיהם להיות מסוגלים להעביר אותות חשמליים. אותות חשמליים מתעוררים בגלל מטענים שונים בתאים ומחוצה להם. יש לשמור על הפרש מטען זה, המכונה גם מעבר צבע. בהקשר זה מדברים על פוטנציאל ממברנה. ממברנות התא מפרידות בין האזורים הטעונים באופן שונה זה מזה, אך יחד עם זאת מכילות תעלות המאפשרות היפוך קצר של יחסי המטען כך שהזרם הממשי וכך המידע שיש להעביר עליו יכול לזרום. תופעה זו נקראת גם פוטנציאל פעולה.

קרא עוד בנושא בכתובת: תא עצב

תהליכי הובלה בקרום התא

קרום התא ככזה בלתי חדיר למולקולות ויונים גדולים יותר. כך שחילוף בין פנים התא לסביבה יכול להתרחש, ישנם חלבונים בממברנת התא שמעבירים מולקולות שונות אל התא ומחוצה לו.

בעזרת חלבונים אלה מבדילה בין ערוצים דרכם חומר עובר באופן פסיבי לתא או ממנו לאורך הפרש הריכוז. חלבונים אחרים צריכים לייצר אנרגיה כדי להעביר פעיל חומרים על קרום התא.

צורת תחבורה חשובה נוספת היא שלפוחית ​​השתן. כלי הדם הם בועות קטנות שנצצות מממברנה התא. ניתן לשחרר חומרים המיוצרים בתא לסביבה באמצעות שלפוחיות אלה. בנוסף, ניתן גם להסיר חומרים מסביבת התא.

הבדלים לקרום התא של חיידקים - פניצילין

קרום התא של בַּקטֶרִיָה כמעט ולא שונה מזה של גוף האדם. ההבדל הגדול בין תאים טמון ב- קיר תא נוסף של החיידק. דופן התא נקשרת עצמה לחלק החיצוני של קרום התא ובדרך זו מייצבת ומגינה על החיידק, שבלעדיו הוא יהיה פגיע. היא לא מורין, חלקיק סוכר מיוחד, שאליו ניתן לשלב חלבונים אחרים, כמו למשל תנועה ורבייה לְשָׁרֵת. פֵּנִיצִילִין יכול לשבש את הסינתזה של דופן התא וכך עובד קוטל חיידקיםכלומר הוא הורג את החיידק. בדרך זו, פעולה ממוקדת נגד חיידקים הגורמים למחלות אפשרית מבלי להרוס את תאי הגוף עצמו בו זמנית.