אברוני ממברנה של התא

אברוני תאים

אברונים (organellae) הם מיקרו-מבנים הכרחיים לכל התאים, המבצעים פונקציות חיוניות מסוימות. מבחינים בין אברונים ממברניים לאברונים שאינם ממברניים. אברונים ממברניים, המופרדים מההיאלופלזמה שמסביב על ידי ממברנות, כוללים את הרשת האנדופלסמית, את מנגנון הרשת הפנימית (קומפלקס גולג'י), ליזוזומים, פראוקסיזומים ומיטוכונדריה.

אברוני ממברנה של התא

כל אברוני הממברנה בנויים מקרומים אלמנטריים, שעקרון הארגון שלהם דומה למבנה של ציטולמות. תהליכים ציטופיזיולוגיים קשורים להידבקות, איחוי והפרדה מתמדת של ממברנות, בעוד שהידבקות ואיחוד של שכבות ממברנה זהות טופולוגית בלבד אפשריות. לפיכך, השכבה החיצונית של כל קרום אברון הפונה להיאלופלזמה זהה לשכבה הפנימית של הציטולמה, והשכבה הפנימית הפונה לחלל האברון דומה לשכבה החיצונית של הציטולמה.

הרשתית האנדופלסמית (reticulum endoplasmmaticum) היא מבנה יחיד רציף הנוצר ממערכת של ציסטרנות, צינוריות ושקיות שטוחות. מיקרוסקופ אלקטרונים מבחין בין רשתית אנדופלסמית גרגירית (מחוספסת, גרגירית) ללא גרגירית (חלקה, אגרנולרית). הצד החיצוני של הרשתית הגרגירית מכוסה בריבוזומים, בעוד שהצד הלא גרגירי חסר ריבוזומים. הרשתית האנדופלסמית הגרגירית מסנתזת (על ריבוזומים) ומעבירה חלבונים. הרשתית הלא גרגירית מסנתזת ליפידים ופחמימות ומשתתפת בחילוף החומרים שלהם [לדוגמה, הורמוני סטרואידים בקליפת האדרנל ותאי ליידיג (סוסטנוציטים) באשכים; גליקוגן בתאי כבד]. אחד התפקידים החשובים ביותר של הרשתית האנדופלסמית הוא סינתזה של חלבוני ממברנה וליפידים עבור כל האברונים התאיים.

המנגנון הרטיקולרי הפנימי, או קומפלקס גולג'י (apparatus reticularis internus), הוא אוסף של שקים, שלפוחיות, ציסטרנות, צינורות ולוחות המוגדרים על ידי קרום ביולוגי. מרכיבי קומפלקס גולג'י מחוברים זה לזה באמצעות תעלות צרות. במבנים של קומפלקס גולג'י מסונתזים, מצטברים ומופרשים פוליסכרידים, קומפלקסים של חלבונים-פחמימות, מהתאים. כך נוצרים גרגירי הפרשה. קומפלקס גולג'י קיים בכל התאים האנושיים למעט אריתרוציטים וקשקשים קרניים של האפידרמיס. ברוב התאים, קומפלקס גולג'י ממוקם סביב או ליד הגרעין, בתאים אקסוקריניים - מעל הגרעין, בחלק האפיקלי של התא. המשטח הקמור הפנימי של מבני קומפלקס גולג'י פונה לרשתית האנדופלזמית, והמשטח החיצוני, הקעור, פונה לציטופלזמה.

ממברנות קומפלקס גולג'י נוצרות על ידי הרשתית האנדופלסמית הגרנולרית ומועברות על ידי שלפוחיות הובלה. שלפוחיות הפרשה נובטות ללא הרף מהצד החיצוני של קומפלקס גולג'י, וקרומי המיכלים שלו מתחדשים ללא הרף. שלפוחיות ההפרשה מספקות חומר ממברנה לקרום התא ולגליקוקליקס. זה מבטיח את חידוש קרום הפלזמה.

ליזוזומים (lysosomae) הם שלפוחיות בקוטר של 0.2-0.5 מיקרומטר, המכילות כ-50 סוגים של אנזימים הידרוליטיים שונים (פרוטאזות, ליפאזות, פוספוליפאזות, נוקלאזות, גליקוזידאזות, פוספטאזות). אנזימים ליזוזומלים מסונתזים על הריבוזומים של הרשתית האנדופלסמית הגרגירית, משם הם מועברים על ידי שלפוחיות הובלה לקומפלקס גולג'י. ליזוזומים ראשוניים נובטים משלפוחיות קומפלקס גולג'י. בליזוזומים נשמרת סביבה חומצית, רמת החומציות שלה נעה בין 3.5 ל-5.0. קרומי הליזוזומים עמידים לאנזימים הכלולים בהם ומגנים על הציטופלזמה מפני פעולתם. הפרת חדירות קרום הליזוזום מובילה להפעלת אנזימים ולנזק חמור לתא, כולל מותו.

בליזוזומים משניים (בוגרים) (פגוליזוזומים), ביו-פולימרים מתעכלים למונומרים. האחרונים מועברים דרך קרום הליזוזום אל ההיאלופלזמה של התא. חומרים שלא עוכלו נשארים בליזוזום, וכתוצאה מכך הליזוזום הופך לגוף שיורי בעל צפיפות אלקטרונים גבוהה.

פראוקסיזומים (peroxysomae) הם שלפוחיות בקוטר של 0.3 עד 1.5 מיקרומטר. הם מכילים אנזימים חמצוניים ההורסים מי חמצן. פראוקסיזומים משתתפים בפירוק חומצות אמינו, במטבוליזם של ליפידים, כולל כולסטרול, פורינים, ובניקוי רעלים של חומרים רעילים רבים. ההנחה היא שממברנות הפרוקסיזומים נוצרות על ידי הנצה מהרשתית האנדופלסמית הלא-גרגירית, והאנזימים מסונתזים על ידי פוליריבוזומים.

מיטוכונדריה (mitochondrii), שהן "תחנות האנרגיה של התא", משתתפות בתהליכי הנשימה התאית ובהמרת אנרגיה לצורות הזמינות לשימוש התא. תפקידיהן העיקריים הם חמצון חומרים אורגניים וסינתזה של אדנוזין טריפוספט (ATP). מיטוכונדריה הן מבנים עגולים, מוארכים או בצורת מוט, באורך 0.5-1.0 מיקרומטר וברוחב 0.2-1.0 מיקרומטר. מספרן, גודלן ומיקום המיטוכונדריה תלויים בתפקוד התא ובצורכי האנרגיה שלו. ישנן מיטוכונדריות גדולות רבות בקרדיומיוציטים, סיבי שריר של הסרעפת. הן ממוקמות בקבוצות בין מיופיברילים, מוקפות בגרגירי גליקוגן ובאלמנטים של הרשת האנדופלסמית הלא-גרגירית. מיטוכונדריה הן אברונים עם ממברנות כפולות (כל אחת בעובי של כ-7 ננומטר). בין הממברנות המיטוכונדריה החיצוניות והפנימיות ישנו חלל בין-ממברנלי ברוחב 10-20 ננומטר. הממברנה הפנימית יוצרת קפלים רבים, או קריסטות. בדרך כלל, הקריסטאות מכוונות לרוחב הציר הארוך של המיטוכונדריה ואינן מגיעות לצד הנגדי של קרום המיטוכונדריה. הודות לקריסטאות, שטח הממברנה הפנימית גדל באופן דרמטי. לפיכך, פני השטח של הקריסטאות של מיטוכונדריה אחת של הפטוציטים הם כ-16 מיקרון. בתוך המיטוכונדריה, בין הקריסטאות, יש מטריצה דקה שבה נראים גרגירים בקוטר של כ-15 ננומטר (ריבוזומים מיטוכונדריאליים) וחוטים דקים המייצגים מולקולות של חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA).

הסינתזה של ATP במיטוכונדריה מתרחשת בשלבים ראשוניים בהיאלופלזמה. בה (בהיעדר חמצן), סוכרים מתחמצנים לפירובט (חומצה פירובית). במקביל, מסונתזת כמות קטנה של ATP. הסינתזה העיקרית של ATP מתרחשת על קרומי הקריסטה במיטוכונדריה בהשתתפות חמצן (חמצון אירובי) ואנזימים הנמצאים במטריצה. במהלך חמצון זה נוצרת אנרגיה לתפקודי התא, ומשתחררים פחמן דו-חמצני (CO2 ₎ ומים (H2O ₎. במיטוכונדריה מסונתזות מולקולות של מידע, הובלה וחומצות גרעין ריבוזומליות (RNA) על מולקולות ה-DNA שלהן.

מטריצת המיטוכונדריה מכילה גם ריבוזומים בגודל של עד 15 ננומטר. עם זאת, חומצות גרעין וריבוזומים מיטוכונדריאליים שונים ממבנים דומים של תא זה. לפיכך, למיטוכונדריה יש מערכת משלהם הדרושה לסינתזת חלבונים ולרבייה עצמית. העלייה במספר המיטוכונדריה בתא מתרחשת באמצעות חלוקתו לחלקים קטנים יותר שגדלים, גדלים בגודלם ומסוגלים להתחלק שוב.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]