התאים שאהבתי: וירוס-לב-צמח/עדן לוי

וירוסים-VIRUSES 

וירוסים הם פרזיטים תוך תאיים אשר אינם יכולים להתרבות באופן עצמאי.לכן הם רותמים את מערכת תא הפונדקאי לצורך התרבותם,ולכן אינם מוגדרים ממש בקטגוריה של “תא “.וירוס מורכב מחומצת DNA  או RNA

וממעטה חלבוני המכונה קפסיד (CAPSID) .הקפסיד מורכב לעיתים מחלבון אחד,או ממספר קטן של חלבונים.החלקיק הויראלי בתוך תא הפונדקאי מכונה ויריון

הם אינם מכילים ציטופלסמה ,ריבוזומים ,או אברונים.הם מסוגלים לעבור מתא לתא ולנצל את מערכת סינתזת החלבון ומערכת שכפול חומצות הגרעין של תא הפונדקאי כדי לסנתז את חלבוני הקפסיד ולשכפל את חומצת הגרעין שלהם.חלבוני הקפסיד מאפשרים את הצמדת הוירוס לקרום תא הפונדקאי והחדרת חומצת הגרעין לתוך התא.הוירוסים הם פרזיטים מוחלטים,הם אינם מסוגלים להתרבות מחוץ לתא הפונדקאי.עם חדירת חומצת הגרעין של הוירוס ל תא הפונדקאי,נרתם כל מנגנון תא הפונדקאי לשרת את סינתזת החלבון ולשכפל את חומצת הגרעין של הוירוס .

חומצת הגרעין (DNA או RNA) של הוירוס בנויה מגדיל אחד או סליל כפול מעגלי או ישר.אורכה של חומצת הגרעין נע בין 5,400 ל180,000 נוקלאוטידים בוירוסים שונים ומכאן אפשר להבין שישנם וירוסים בעלי מספר קטן מאוד של חלבונים.האינפורמציה הגנטית מכילה קודים לסינתזת חלבוני הקפסיד ולמספר האינזמים הקשורים בשכפול חומצת הגרעין של הווירוס,או אנזימים הגורמים להרס תא הפונדקאי.הרכב הליפידים בקרום של הוירוס דומה לליפידים שבקרום

  תא הפונדקאי משום שקרום הוירוס נגזרת מקרום תא הפונדקאי כאשר הוירוס חודר פנימה.כתוצאה מהתרבות הוירוסים נהרס תא הפונדקאי.

גודלם של הנגיפים מבוטא בננומטרים (ננומטר = 10^-12 מטר). טווח הגדלים המקובל היה 350-20 ננומטרים*

פעילויות חינוכיות אפשריות בנושא נגיפים

הכרת נגיפים שונים והבנה איך הם משפיעים על גוף האדם

ביחד עם הילדים לעורר מחשבה איך אפשר להימנע מנגיפים-לצאת בקמפיין בית ספרי להעלאת מודעות הנגיפים שסביבנו והדרך לשמור על עצמנו

לכיתות גבוהות-הבנה איזה נגיפים אנושים יש סביבנו-זאת אומרת מתי אני “פרזיט” וטפיל ורק לוקח מאחרים ומתי אני גם נותן וגם מקבל.-    -איזה

טפילים יש בחברה שלנו? -נתינה וקבלה בחברה שלנו

-בתמונה –

ויריונים של נגיפי שפעת (ללא המעטפת הליפידית) במיקרוסקופ אלקטרונים חודר.
מקור התמונה: CDC/Frederick A. Murphy, צילום: Cynthia Goldsmith

הרחבה:קישור-

הרחבה על וירוס השפעת והשפעותיו

שריר הלב -Myocardial

הוא הרקמה המקנה ללב את היכולת להתכווץ ולהתרפות ובכך היא מקנה לו את היכולת להזרים את הדם במחזור הדם הריאתי

תאים של רקמות שריר מתכווצים בתגובה לאותות מרקמות עצב.ATP מספק את האנרגיה הדרושה להנעת התכווויות השריר .רקמת שריר מצויה ברוב בעלי החיים.

רקמת שריר הלב נמצאת אך ורק בדופן הלב  היא רקמה הבנויה ממערכים מקבילים של תאים גלילים ארוכים הקרוים סיבי שריר המקנים לה מראה משורטט.שריר הלב בנוי מתאים מסתעפים בעלי גרעין יחיד המחוברים בקצותיהם זה לזה באמצעות צומתי הדבקה .הצמתים מחזיקים את התאים מחוברים במהלך התכווצויות חזקות.האותות הגורמים להתכווצות עוברים במהירות מתא לתא דרך צומתי מעבר המחברים תאים לאורכם.זרימת האותות המהירה מבטיחה שכל התאים ברקמת שריר הלב יתכווצו כיחידה אחת.בהשוואה לרקמות שריר אחרות שריר הלב עשיר הרבה יורת במיטוכונדריה ,המספקים ללב הפועל בלי הרף את הATP הנחוץ לו כיוון ששריר הלב זהו השריר הפעיל ביותר,אדם בריא בממוצע בדקה עושה כ 80-100 פעימות .ולזה יש צורך בהמון אנרגיה לשריר.

בנוסף רקמת שריר הלב נחשבת “לא רצונית” מכיוון שאי אפשר לכווץ אותה בהחלטה רצונית.

-בתמונה   –

Heart muscle cell, TEM

פעילויות חינוכיות:

מצורף קישור-

סרטון על פעילות הלב ורעיונות לפעילויות

הרחבה בסרטון -שריר מבנה ותפקיד-

https://www.youtube.com/watch?v=eSACVKKALWs

תא צמח – Plant cell

הכלורופלסט

בצמחים רבים מתבצע תהליך ה פוטוסינתזה (Photos–אור , Synthesis –הרכבה) שכפי שמעיד עליו שמו ,הוא תהליך של הרכבה בעזרת אור.בתהליך זה מנוצלת אנרגיית אור  לשם בניית חומרים אורגניים .

הכלורופלסט (chloros--ירוק ,Plastos--צורה )זהו האברון שבו מתבצעת פוטוסינתזה .

תאי כלורופלסט  מצויים ברבים מן התאים של רוב הצמחים  ואינם נמצאים בתאי בעלי חיים.אורכו של כלורפלסט הוא כ 5 מיקרומטר ורוחבו כ 1.5 מיקרומטר .

לכלורולפסט יש מבנה מורכב,שנחקר בעזרת מיקרוסקופ האלקטרוניים:

בהיקף הכלורופלסט יש שני קרומים ,הקרום הפנימי מקיף תמיסה מימית המכילה מרכיבים שונים,בינהם אינזימים המשתתפים בפוטו סינתזה. תמיסה זו נקראת סטרומה.

בתוך הסטרומה מצויות גם מולקולות DNA וRNA ,וכן ריבוזומים ואנזימים שבאמצעותם נוצרים חלק מהחלבונים היחודיים לכלורופלסטים.

בתוך הסטרומה נמצאות גם “ערמות ” של שקיקים קרומיים שטוחים,דמויי דסקיות,הנקראים תילקואידים (תילקואיד-ביחיד) הקשורים ביניהם ,

בקרומי התילקואידים ממוקמות  מולקולות כלורופיל, והן אשר מקנות לכלורופלסטים ודרכם גם לחלקים שונים של הצמח -את הצבע הירוק.

מולקולות הכלורופיל הן הקולטות את אנרגיית האור ומהוות בכך תחנה ראשונה בתהליך הפוטוסינתזה.

#תאי הכלורופלסטים נמצאים רק באיקריוטים.בחידקיים שמתרחשת בהם פוטוסינתזה ,היא מתבצעת באמצעות אנזימים בציטופלסמה ומעורבים בה מבנים בקרום התא.

#כלורופלסטים מכפלים את עצמם בלי תלות בהכפלת התא שבו הם נמצאים .

 פלסטידים

הכרנו את הכלורופלסט כאברון שבו מתרחשת פוטוסינתזה .למעשה הכלורופלסט הוא אחד ממשפחה של אברונים-פלסטידים-הנמצאים בתאי הצמח.

נכיר פלסטידים נוספים:

כרומופלסטים-(CHROMA-צבע )אלו פלסטידים המכילים צבענים -חומרי צבע שונים,שאינם כלרופיל.פלסטידים אלה הם המקנים את צבעי האדום כתום -צהוב לעלי כותרת של פרחים רבים ולפירות שונים.

עמילופלסטים – (AMYLON-עמילן )אלו לפסטידים שבהם נאגר עמילן .ישנם צמחים כמו תפוחי אדמה,שבהם עמילופלסט יחיד יכול להגיע לגודל תא של בעל חיים!.

חלולילת- (וקואולה ,VACCUS -ריק) היא גם אברון ייחודי לתאי צמחים .זוהי מעין שלפוחית גדולה התחומה בקרום המפריד בין תוכנה בלין הציטופלסמה.יש תאי צמחים שבהם מספר חלוליות ,ויש תאי צמחים (בעיקר תאים בוגרים)שבהם חלולית אחת ,הממלאה את מרבית נפח התא ,והציטולפלסמה עם האברונים שבה נדחקים להיקף.

בדיקת תוכן החלולית מראה שהיא מכילה מים ומומסים שונים:מלחים,סוכרים וחלבונים.בחלולית נאגרים חומרי תשמורת וכן מתרחשים בה תהליכי פירוק אנזימטיים,שאפשר למצוא דמיון ביניהם לבין אלה המתרחשים בליזוזומים שבתאי בעלי החיים.חלק מהצמחים מכילים בחלולית חומרים ייחודים ,כמו אופיום (בפרג ) וחומרי טעם (בשום,ותפוז).יש צמחים שבחלולית של התאים באיברים מסוימיים שלהם מצויים צבענים,כך הדבר בשורש הסלק,בעלי כרוב אדום ובעלי הכותרת של חלק מהפרחים הצבעוניים-כמו גרניום וורדים.

חלולית מלאה מספקת תמיכה פנימית לתא,ואף לצמח כולו:כאשר החלוליות מלאות במים,דפנות התאים מתוחות והצמח נראה רענן.כאשר הצמח נמצא בתנאי יובש ויש פחות מים בחלולית ,נפחה קטן ,היא מתכווצת ,דופנות התאים אינן מתוחות והצמח נראה כמוש.

דופן תא הצמח :

תאי כל הצמחים-אצות ,טחבים,וצמחים עילאיים-מוקפים בדופן קשיחה שעובייה 0.1-1 מיקרומטר.דופנות התאים מקנות הגנה ותמיכה מכנית לתאים הבודדים ולצמח השלם .בהסתכלות ראשונית בתא הצמח המבנה הבולט ביותר הוא הדופן-ולפיכך אין להתפלא שהתיאור הראשון בהיסטוריה המדעית שלא תא היה תיאור בדופן של תא צמח.יש קשר בין המבנה וההרכב של דופן התא הבוגר ,לבין תפקוד התא.כך לדוגמה,לתאי רקמה הפעילה בפוטוסינתזה בעלה יש דופן דקה בלבד,ואילו לתאים של רקמות תמיכה יש דפנו המורכבות נוסף לשכבת הדופן הדקה גם משכבת דופן עבה .

המרכיב העיקרי בדופן תא הצמח הוא הרב-סוכר תאית.מולקולות התאית יוצרות סיבים וסיבים אלה משולבים בדופן עם רב סוכרים נוספים ועם כמה חלבונים.עליה בנפח התא -שנובע מעליית נפח החלולית,גורמת ללחץ על הדופן התא הנמתחת מעט ,אך בהיותה מעין אריזה נוקשה ,היא מפעילה לחץ נגדי,ואינה מאפשרת לקרום התא להימתח עד התפוצצות.קשיחות הדופן מצד אחד והאלסטיות שלה מצד אחר ,הן התכונות הנובעות מכך שהיא בנויה מסיבים .הודות לעובייה ולקשיחותה של הדופן היא מקנה הגנה מכנית ,אך כמו בתאי בעלי החיים כך גם בתאי צמחים -כניסת חומרים אל התא ויציאתם ממנו מבוקרת על ידי קרום התא .

כדאי לדעת

בדפנות התאים יש פתחים ,שדרכם הציטולפסמה של תא אחד מחוברת עם הציטופלסמה של התאים השכנים ,”גשרים” כאלה יוצרים רצף של ציטולפסמה וקרום בין תאים סמוכים.

*אורך ממוצע 10  מיקרומטר של תא צמח.

פעילות חינוכית אפשרית:

*להעמיד ניסוי עם הילדים קבוצה של צמחים אשר גדלה בתנאי אור ומים מועטים מול צמחים אשר גדלים באור ישיר ומים,לראות את צבע הצמח את הטקסטורה ומצבו והשלכה והסתכלות במיקרוסקופ על אברי התא (כגון חלולית אשר תהיה ללא מים ),השפעת השמש על צבע הכלורופלסט .

*לצייר עם צמחים-לקחת מים קרם גוף למולל את הצמחים/עלים/עלי כותרת ולראות איך אפשר להפיק מזה צבע..לדבר מתוך זה על פיגמנטים בתוך הצמח-עלי שלכת והחלפת הצבעים של הצמח.

בבילוגרפיה:

* ביולוגיה של התא מולקולה אברון ותא /פרופ’ אלי זמסקי עמ’ 456

* ביולוגיה האחדות והמגוון של החיים כרך ב .עמוד 530.

* התא יחידת החיים /חיה גרוס יהודית עתידה עמוד 150