על פי תורת התא המודרנית, העיקריתהיחידה המבנית והתפקודית של יצורים חיים החיים על כדור הארץ היא תא. זוהי מערכת ביולוגית פתוחה המארגנת את עצמה ומתרבה. מבנה התא ותפקודם נלמדים על ידי ציטולוגיה ומיקרוביולוגיה. האחרון מתייחס לפרטי הפעילות החיונית של חיידקים, שהם אורגניזמים פרוקריוטים. מאמר זה ילמד את סוגי הארגון הסלולרי: אורגניזמים בודדים ורב תאיים, צורות קולוניאליות, כמו גם תכונות מבניות של תאים פרוקריוטים ואיקריוטים.
רמות ארגוניות של חומר חי
בביולוגיה נבדלות 6 רמות של ארגון החיים:מולקולרית, סלולרית, אורגניזמית, ספציפית לאוכלוסייה, ביו-גאוקנוטית וביוספרית. שקול את רמת הארגון הסלולרית, שבה מתרחשות תגובות מטבוליות (מטבוליזם ואנרגיה) בתאים, והרבייה גם מובטחת. תהליך זה מבוסס על העברת תכונות תורשתיות (גנים) מתאי ההורים לתאי הבת.
לפיכך, אורגניזמים חד תאיים הם,בעצם אנשים אינטגרליים ועצמאים לחלוטין, זהים בתפקודם לצורות שיש להן איברים ורקמות. סוגים מורכבים יותר של ארגון סלולרי הם קולוניאליות ורב -תאיות. בעזרת וולווקס כדוגמה, נשקול את המאפיינים של צורות קולוניאליות. הוא מורכב מתאים מסוגים שונים: צמחיים וגנרטיביים, למרות שהם מחוברים על ידי תולדות הציטופלזמה זה עם זה, אך הם מתפקדים באופן אוטונומי יותר. מושבות של אצות וולווקס ירוקות הן דוגמה חיה להתפתחות האבולוציונית של חומר חי מאורגניזמים חד תאיים ורב תאיים, בעלי המבנה המורכב ביותר. התאים שלהם מתחברים לרקמות ויוצרים איברים המבצעים פונקציות שונות.
רמת הארגון התאי באורגניזמים כאלההופך למבנים מיוחדים - מערכות (נשימה, עיכול, הפרשה, וכו ') כך, אורגניזם רב תאי מתפקד כמכלול בלתי ניתן לחלוקה, והתאים הם היחידות המבניות שלו.
תכונות של אורגניזמים פרוקריוטיים
תאים חסרי גרעין, והחומר התורשתי - מולקולות ה- DNA - ממוקמים ישירות בשכבה צפופה יותר של הציטופלזמה נקראים פרוקריוטים.
סוגי ארגון סלולרי המבוסס עליש סימן לנוכחות או היעדרות של גרעין - אלה פרוקריוטים ואיקריוטים. כפי שצוין קודם לכן, לתאים ללא גרעין: חיידקים וציאנובקטריות, יש מבנה ספציפי הקשור למאפייני חילוף החומרים. בואו נפרט אותם: זהו היעדר התא של אברונים כמו מיטוכונדריה, מכשיר גולגי, ליזוזומים, ואקום, מרכז תאים, רשתית אנדופלסמית. ישנם ריבוזומים המסנתזים חלבון חיידקי, ואקום גזים נדיר (התאמה אידיאלית לחיים בגופי מים או בקרקע לחה). צורות מסוימות מכילות אברוני תנועה - פלגלה.
סיבוך של מבנה ותפקודי האאוקריוטים
ציטולוגים, ממשיכים ללמוד את סוגי התאארגונים, גילו שלתאים גרעיניים יש מערכת מורכבת מאוד של אברונים המספקים את חילוף החומרים והאנרגיה שלהם. בשל העבודה המתואמת של האברונים, סביבתם הפנימית מתאפיינת בקביעות של הרכב ותכונות - מה שנקרא הומאוסטזיס סלולרי.
אוקריוטים, הכוללים תאים פטרייתיים,צמחים, בעלי חיים ובני אדם, מכילים את הגרעין, הרשתית האנדופלסמית, קומפלקס גולגי, מיטוכונדריה, ריבוזומים, מרכז התא, ליזוזומים, פלסטידים ואקום. באיקריוטים תהליך חלוקת התאים קשה במיוחד. הוא מלווה בהיווצרות מערכת שלמה הנקראת ציר הביקוע.
הבדלים בחילוף החומרים בין פרוקריוטים לאיקריוטים
השוואת סוגים פרוקריוטים ואיקריוטיםבארגון הסלולר, נגלה שיש להם גם קווי דמיון וגם הבדלים משמעותיים למדי. לדוגמה, תהליך החמצון של תרכובות אורגניות עם חמצן הנספג על ידי תאי החיידקים והאורגניזמים הגרעיניים מוביל לתוצאות דומות: פירוק הגלוקוז לפחמן דו חמצני ומים עם שחרור חלקים של אנרגיה בצורה של מולקולות ATP מסונתזות.
חומר זה הוא מקור אוניברסליאנרגיה הן לאורגניזמים שאינם גרעיניים והן לאיקריוטים. ניתן למצוא הבדלים בנשימה הסלולרית על ידי בחינת המבנים המבצעים תהליך זה. באורגניזמים גרעיניים, הוא מתרחש על הכריסטיות המיטוכונדריאליות בעזרת מערכת אנזימטית - מחזור קרבס, ובחיידקים הוא מתרחש בקפלי הקרום הציטופלסמי, שעליו נמצאים אנזימים.
סוגים של הארגון הסלולר של מיקרואורגניזמים
המיקרוביולוגיה חוקרת חיידקים וציאנובקטריה,שהם אורגניזמים פרוקריוטים. החיידקים נבדלים בצורתם ויש להם שמות מתאימים: קוקי (בצורת כדורים קטנים בודדים), ויביו (בצורת פסיקים), סטפילוקוקים (הדומים לצרור ענבים). ציאנובקטריה כגון נוסטוק ואנאבנה הם תאים נטולי גרעין עם דופן תאים רירית; הם נבדלים מחיידקים בכך שהם מכילים פיגמנטים פוטוסינתטיים הנמצאים בכרטומטופים.
כל הדוגמאות לעיל מצביעות על כך שהארגון הסלולרי של מיקרואורגניזמים שונים הוא מגוון ונובע ממאפייני המבנה והפעילות החיונית שלהם.
