VOD עבור חטיבת ביניים וחטיבה עליונה - ביולוגיה של התא

הסרטון שלפנינו סוקר את מנגנון הרנ”א המפריע (RNA interference – RNAi), שהוא אחת התגליות החשובות ביותר בביולוגיה של התא בעשרים השנים האחרונות.

הסרטון שלפנינו מעלה את האפשרות כי מקורם של בסיסים חנקניים בחלל-החיצון, והגיעו לכדור-הארץ על גבי מטאוריטים.

התא הינו יחידת החיים הקטנה ביותר. הוא מכיל אברונים ורכיבים נוספים שמאפשרים תפקוד תקין, בין כיחידה עצמאית ובין כחלק ממערכת שלמה של רקמה, איבר ואפילו גוף שלם.

הסרטון שלפנינו מתאר את התהליך הארוך והיקר של פיתוח התרופות, מזיהוי מולקולה שמשפיעה על חלבון ועד למדפי בית המרקחת.

איך מכינים כוכבים שנוצרים מעצמם בעזרת קיסמי שיניים – ומה הקשר לפרעונים?

הממברנה היא קרום דק שמגן על התא בין השאר מפני כניסה של חומרים לא רצויים מבחוץ, ומווסת את ריכזי המלחים בתא כדי לשמור על איזון כימי וחשמלי בתוכו. הסרטון שלפנינו מתאר את המבנה, המאפיינים והתפקידים השונים של הממברנה.

במחלת הסרטן, בקרת החלוקה של אחד התאים בגוף אובדת והוא מתחיל להתחלק ללא שליטה. אם מערכת החיסון לא מצליחה להשמיד אותו בזמן, התא הפגום ייצור בהדרגה צבר תאים גדול שנקרא “גידול”.

מבחינה כימית החלבונים הינם שרשראות של חומצות אמינו. החלבונים הינן חלק חשוב בתפריט שלנו, בעזרתם הגוף יכול לבנות את עצמו. מבחינה ביולוגית לחלבונים יש תפקיד חשוב כאנזימים המניעים תהליכים רבים בגוף. החלבונים הם למעשה הפועלים המניעים את כל התהליכים הביולוגיים.

כדי להפעיל אנזימים, התא זקוק לאנרגיה זמינה. אחת מצורות האנרגיה הללו היא הידרוליזת ATP. צריכת ATP, שהוא מטבע האנרגיה העיקרי של התא, כרוכה בשימוש בזבזני יחסית באנרגיה. על כן קיים מקור אנרגיה חלופי בתא – מפלי ריכוזים של יונים בין שני צדי הממברנה.

פרס נובל לכימיה לשנת 2009 ניתן לשלושה חוקרים מבריקים: פרופ’ עדה יונת, פרופ’ תומס סטייץ ופרופ’ ונקטרמן רמאקרישנאן – שלושת האחראים על פענוח המבנה והתפקוד של הריבוזום, המבנה שאחראי על סינתזת החלבונים בתא.

הסרטון שלפנינו מסביר על רדיקלים חופשיים, ועל המולקולות שמסייעות בנטרולם: נוגדי החמצון.

כל תא בגופנו מכיל כמטר של דנ”א. כדי לאפשר דחיסה יעילה של הדנ”א בתוך הגרעין, שקוטרו כמיקרומטר (מיליונית המטר), הדנ”א מתחלק בתאי אדם ל-23 זוגות של כרומוזומים שונים, כלומר 46 מולקולות של דנ”א. הסרטון שלפנינו ממחיש בפשטות מהו כרומוזום, מדוע הוא קיים ואיזה מידע אפשר להפיק ממנו.

שלד התא – הרשת שנותנת לתא את מבנהו, את יכולת התנועה (אם יש לו כזאת) ומאפשר לאברונים שבו לנוע, מורכב משלושה סוגים של מבנים. אחד הסוגים הללו הוא המיקרוטובולים.

לצמחים יש מנגנון מבוקר היטב שמונע מהם צמיחת יתר. המנגנון מבוקר על ידי הורמונים כגון אוקסין, שמשפיעים על חלוקת התאים בקודקוד הצמיחה. הסרטון שלפנינו מציג את העקרונות הבסיסיים של גדילת צמחים וכיווני מחקר עדכניים בתחום.

שוו בנפשכם מה היה קורה אילו כל הגנים היו משועתקים כל הזמן באותו קצב. תהליכים היו מתרחשים בזמן הלא נכון, תהליכים סותרים היו מתרחשים במקביל ובגוף הייתה נוצרת אנדרלמוסיה מוחלטת, אופרון הלקטוז הוא דוגמה קלאסית לבקרה על שעתוק גנים. הסרטון שלפנינו מסביר על בקרת השיעתוק של אופרון הלקטוז.

התא הוא יחידת החיים הבסיסית ביותר: כל יצור חי בעולם מורכב מתא אחד לפחות. התא מכיל מדורים ואברונים רבים שממלאים תפקידים אבים בקיום התא ובתפקודו. הסרטון שלפנינו מציג את האברונים המרכזיים של התא.

אברון גולג’י זוהה על ידי החוקר קמיליו גולג’י בשנת 1898. לגולג’י יש שני תפקידים עיקריים – לעשות את העיבוד האחרון של החלבונים לאתרי המטרה שלהם וכמו כן למיין אותם לפי אתרי המטרה ולשלוח אותם אליהם. התפקיד השני זיכה את הגולג’י בכינוי “משרד הדואר של התא”.

הממברנות הן קרומים ביולוגיים שמשמשים מעין מחסום ששולט בחילוף החומרים בין התא לסביבתו. הממברנה עצמה היא מחסום כמעט בלתי חדיר לרוב החומרים, כולל אלה שהתא זקוק להם לתפקודו (יונים, סוכרים, חומצות אמינו ועוד). כדי לאפשר מעבר מבוקר שלהם קיימים חלבוני העברה (טרנספורטרים) שמאפשרים מעבר חומרים עם כיוון מפל הריכוזים שלהם או נגדו. הסרטון שלפנינו סוקר את רוב הסוגים של חלבוני ההעברה.

הסרטון שלפנינו מציג איך נוצרים תאים עם עותק אחד, שנקראים “גמטות” או “תאים הפלואידיים”, על ידי חלוקת הפחתה או מיוזה.

הדנ”א הוא מולקולה ענקית שאורכה הכולל אצל בני אדם מגיע לשני מטרים, אך היא ארוזה בתא שטח קטנטן של 1 מיקרומטר (מיליונית המטר). המולקולה מכילה בתוכה את תוכנית האב של כל התהליכים והמבנים הגוף והיא קיימת בשלמותה בכל תא מתאי גופנו.
במצב רגיל, הדנ”א נמצא במצב חצי משוחרר, כדי שהתא יוכל לשעתק גנים ולקיים את כל התהליכים הדרושים לתפקודו. הסרטון שלפנינו מתאר את מבנה האריזה של הדנ”א, החל מהרמה המשוחררת ועד לרמת הכרומוזום.