החומרים הבונים את התא – סיכום

את התא מרכיבים כל החומרים המצויים במזון. כל תא מורכב ממים, פחמימות, שומנים, חלבונים וחומצות גרעין. בכל תא יש תפקיד חיוני למינרלים, לוויטמינים ולתרכובות נוספות.

החומרים הבונים את התאים מתחלקים לחומרים אורגניים וחומרים אנאורגניים.

 חומר אורגניחומר אנאורגני
יסודותמורכב מפחמן, מימן ולרוב גם חמצן. חלק מהחומרים מכילים גם חנקן, זרחן וגופרית.כל היסודות
אנרגיהעשיר באנרגיה כימיתעני באנרגיה כימית
דוגמאותפחמימות, שומנים, חלבונים, עץ, נפטברזל, סידן, חמצן, פחמן דו-חמצני, מים
 בתהליך שריפה משתחררת האנרגיה הכימית האצורה בחומר

 

כל האורגניזמים חייבים לקבל מהסביבה מים ומינרלים. האורגניזמים נבדלים זה מזה באופן קבלת החומרים האורגניים.

 

המים

אדם יכול לצום במשך תקופה ארוכה יחסית, והוא לא יהיה בסכנת חיים, לעומת זאת איבוד של 5% מים גורם לפרעות בתפקוד התקין של הגוף, ואיבוד כמויות גדולות יותר עלול לגרום למוות.

כ- 70% ממסת גופו של האדם הם מים, המים מהווים את החלק העיקרי של הדם, של הלימפה, של הנוזל המקיף כל תא (נוזל זה נקרא הנוזל הבין תאי) ושל הנוזל בתוך התא. קיומו של כל תא מותנה בסביבה מימית, בין שהתא הוא יצור חד-תאי עצמאי או שהוא תא אחד מתוך יצור רב-תאי.

תפקידי המים

  • המסת חומרים.
  • הובלת חומרים.
  • חיוניים לתהליכי פירוק והרכבה של חומרים שונים בגוף.
  • כל התהליכים הכימיים השונים המתקיימים בתאים דורשים סביבה מימית.

 

מקורות המים בגוף
א. שתייה ומזון המכיל מים.

ג. מים מטבוליים – כמות קטנה יחסית, כ- 15%, מים הנוצרים כתוצר לוואי בתהליכים כימיים שונים.

איבוד מים מהגוף

שתן, צואה, הזעה, נשימה.
מאזן המים – היחס בין כמות המים הנקלטת בגוף לכמות המים שהגוף מאבד.
מאזן מים תקין – כמות המים הקלטת שווה או גדולה מכמות המים הנפלטת מהגוף.

מאזן מים לא תקין – כמות המים הנפלטת גדולה מכמות המים שנקלטת בגוף = התייבשות.

 

מינרלים

המינרלים נמצאים באופן טבעי בקרקע ובמים, בנויים ממולקולות קטנות. הצמחים קולטים מינרלים דרך השורשים ומשתמשים בהם לבניית תרכובות שונות בתאים. כל שאר האורגניזמים קולטים מינרלים מהמזון ומהמים.

למינרלים יש תפקידים ייחודיים בתהליכים המתקיימים בתאים כמו בניית עצמות, התכווצות שריר (סידן), נשיאת חמצן (ברזל)בניית חומצות גרעין (זרחן).

תפקיד נוסף של המינרלים הוא בשמירה על מאזן הנוזלים בתוך הגוף. בגוף בריא מתקיים איזון בין ריכוזי המינרלים בתוך התאים לבין ריכוזם מנוזל הבין- תאי, כך שהתאים נתונים כל הזמן בסביבה איזוטונית. באופן כזה נמנעת אוסמוזה של מים וזה מגן על התאים מאיבוד מים או מכניסה של עודפי מים.

 

פחמימות

קבוצה של חומרים אורגניים, נקראים גם סוכרים.

 

תפקידים:

א. מהווים מקור לאנרגיה מיידית בתאים.

ב. הרב סוכרים משמשים כחומר תשמורת בתאים.

ג. תפקיד בבניית מרכיבים שונים בתא כמו הדופן בתאים בעלי דופן (חיידקים, צמחים).

ד. תפקיד בזיהוי והיכרות בין תאים ובהעברת מסרים כימיים.

היסודות המרכיבים את הסוכרים: פחמן, מימן וחמצן.
אבן הבניין של הסוכרים: חד סוכר.

את הסוכרים מחלקים ל- 3 קבוצות על פי מבנה המולקולה: חד סוכרים, דו סוכרים ורב סוכרים.

 

 חד סוכרדו סוכררב סוכר
מסיסות במיםמסיסמסיסלא מסיס
טעם מתוקמתוקמתוקלא מתוק
גודל מולקולה
מעבר דרך קרום התא
עוברלא עובר, צריך לעבור פירוק לחד סוכרלא עובר, צריך לעבור פירוק לחד סוכר
דוגמאגלוקוז, פרוקטוזסוכרוזעמילן, גליקוגן, תאית

 

  • לגלוקוז (נקרא גם סוכר ענבים) יש תפקיד מרכזי בעולם החי והצומח. תאים חיים מפיקים אנרגיה מפירוק גלוקוז בתהליך הנשימה התאית. הגלוקוז מיוצר ע"י צמחים בתהליך הפוטוסינטזה.
  • הרב- סוכרים הם פולימרים (מולקולות הבנויות משרשרות ארוכות של יחידות החוזרות על עצמן – החד סוכרים). לרב- סוכרים יש תפקיד חשוב בטבע כחומרי תשמורת, כחומרים במבנה של תאים וכחומרים המסייעים בהיכרות בין תאים.
  • אחד הרב סוכרים השכיחים בטבע הוא העמילן שמהווה את חומר התשמורת בצמחים.
    תאית: רב סוכר המהווה את המרכיב העיקרי בדופן של תאי צמחים,

 

 

 

 

חומר תשמורת

חומר תשמורת מהווה מאגר של חומר עשיר באנרגיה, והגוף מפרק אותו במקרה הצורך לחד- סוכרים.

מאופיין ע"י:
א. חומר בלתי מסיס במים.
ב. הגוף יכול לייצר אותו.
ג. הגוף יכול לפרק אותו.

 

בצמחים חומר התשמורת הוא עמילן. הוא נאגר ברקמות אגירה מיוחדות כמו גרגרי חיטה, אורז, תפוח אדמה.

בבע"ח חומר התשמורת הוא גליקוגן. הוא נאגר בשרירים ובכבד, ובעת הצורך מתפרק והופך לגלוקוז.

הסיבה לכך שחומר התשמורת בצמחים ובבע"ח אינו זהה הוא נוכחות של אנזימים שונים בתאים, ולכן הם יוצרים מהגלוקוז חומרים שונים.

 

שומנים (ליפידים)

 

קבוצה מאד מגוונת של חומרים שהמשותף לכולם הוא שאינם מסיסים במים. כל הליפידים הם הידרופוביים.

הליפידים מורכבים מחומצות שומן (שרשרות של אטומי פחמן ומימן) הקשורות לגליצרול (סוג של אלכוהול).

 

תפקידים:

א. חומר תשמורת עיקרי בגוף.

ב. בונים את קרום התא.

ג. בידוד והגנה מפני פגיעה ואיבוד חום.

ד. חומרי מוצא לבניית חומרים שונים בתא כמו הורמונים.

ה. מסייעים בתהליך ספיגתם של חלק מהויטמינים שאינם מסיסים במים במעי והובלתם בדם.

 

שומנים: נמצאים בעיקר ברקמות של בע"ח, בטמפ' הגוף והחדר הם במצב צבירה מוצק.

שמנים: שכיחים בעיקר בצמחים, בטמפ' החדר הם נוזליים.

 

הליפידים משמשים כחומר תשמורת. ציפורים נודדות אוגרות כמות גדולה של שומן לקראת הנדידה והיא מספקת את האנרגיה הדרושה.
ישנה עדיפות לאגירה בשומן ולא בפחמימות כיוון שרקמה עשירה בפחמימות סופחת מים ומשקלה גדל. אם העופות היו אוגרים גליקוגן משקלן היה גדול פי 6 והן לא כילו להמריא.

יתרון נוסף באגירת שומן הוא שמפירוק של ליפיד מפיקים יותר מפי 2 אנרגייה מזו המופקת ממשקל זהה של סוכר.

 

חלבונים

החלבונים מהווים את חומרי הבניין העיקריים בתא.

מולקולות החלבון הן פולימר המורכב מהרבה יחידות קטנות הנקראות חומצות אמיניות, יש 20 סוגים שונים.

היסודות הבונים את החלבונים: פחמן, מימן, חמצן, חנקן, גופרית.

החלבונים השונים נבדלים זה מזה ב: א. סוג החומצות האמיניות הבונות את המולקולה.
ב. סדר החומצות האמיניות במולקולה.
ג. אורך המולקולה – כמות החומצות האמיניות.

הקשר הנוצר בין חומצה אמינית אחת לשניה נקרא קשר פפטידי ולכן החלבון הוא פוליפפטיד.

 

מבנה מרחבי של חלבון

מבנה ראשוני: רצף החומצות האמיניות הבונות את החלבון.

מבנה שניוני: הצורה של שרשרת החלבון המתקבלת בעקבות קשרי מימן בין אטומים בשרשרת.

מבנה שלישוני: המבנה המרחבי הנוצר בעקבות קשרים בין קבוצות ה- R במולקולה.

מבנה רביעוני: קיים בחלבונים הבנויים ממספר שרשרות פוליפפטידיות, ומתייחס לארגון של השרשרות אחת ביחס לשניה בחלבון השלם

 

תפקידים:

  • חלק מהחלבונים משמשים כחלבוני מבנה: בונים את התאים וכן מרכיבים שונים בתא: העור, השרירים, השיער בנויים מחלבונים.
  • חלק מהחלבונים מהווים חלבוני פעולה כמו:
    – אנזימים המזרזים את תהליכי הבנייה והפירוק של חומרים שונים בגוף.
    – נוגדנים המשתתפים בפעילות מערכת החיסון בגוף.
    – הורמונים המווסתים תהליכים שונים בגוף: הורמון גדילה, הורמוני מין.
    – המוגלובין המעביר חמצן בדם.
    – תהליכי קרישת הדם יוצאים לפועל ע"י חלבונים.

 

חומצות גרעין

קיימות שתי חומצות גרעין: DNA  ו-  RNA. (ישנם סוגים שונים של RNA השונים זה מזה בגודלם).

מולקולות אלו מהוות את הבקרה על המתרחש בתא.

ה- DNA מכיל את כל המידע הדרוש ליצירת חלבונים בתא ולכן אחראי על כל הפעילות המתרחשת בתא.

ה- RNA מתווך בין המידע ב- DNA לבין תהליך ייצור החלבונים בציטופלסמה, הוא נוצר עפ"י תבנית של ה- DNA.

בתאים אוקריוטים הדנ"א מצוי בתוך הגרעין, ובתאים פרוקריוטים הדנ"א מצוי בציטופלסמה, צמוד לקרום התא.

 

הרכב כימי:

חומצות הגרעין בנויות מנוקלאוטידים. את הדנ"א מרכיבים הנוקלאוטידים A(אדנין), T(תימין), C(ציטוזין), G(גואנין). בהרכב הרנ"א במקום הנוקלאוטיד T מופיע הנוקלאוטיד U(אורציל).

 

 

 

חזרה אל העמוד הראשי: סיכומים לבגרות בביולוגיה \ התא

עוד דברים מעניינים:

שינוי גודל גופנים
ניגודיות