אנטומיה פיזיולוגיה בסיסי

 

אנטומיה- ענף ברפואה החוקר את המבנה של הגוף והיחס בין המרכיבים השונים בגוף.

פיזיולוגיה  ענף ברפואה החוקר את תפקוד הגוף במצב נורמלי

פתלוגיה- מה קורה אם הגוף לא מתפקד כראוי

 

גוף האדם: מערכות -> איברים-> רקמות-> תאים-> מולקולות-> אטומים

 

1. אטומים:

 

היחידה\ החלקיק הקטן ביותר. מורכב מפרוטונים ונויטרונים שמרכיבים את הגרעין ומאלקטרונים שיוצרים את מעטפת הגרעין.

 

- פרוטון הוא חלקיק בעל מטען חשמלי חיובי ויש לו גם משקל (P+1)

- נויטרון הוא חלקיק ללא מטען חשמלי אך בעל משקל (N 0)

- אלקטרון הוא חלקיק בעל מטען חשמלי שלילי אך ללא משקל (E-1)

 

"כלל ברזל"- באטום נייטרלי מספר האלקטרונים שווה למספר הפרוטונים, כלומר, המטען 

החשמלי הכולל הוא 0.

 

 

 

הבדלים בין החומרים השונים:

 

לכל אטום בטבע יש תכונות מסויימות אשר מייחדות אותו וגורמות לנו בין יסודתיו השונים:

צבע, מסה, חוזק, צפיפות, מצב צבירה.

 

• מסה (כמות החומר)- היא התכונה המשפיעה ביותר על תכונותיו של האטום- מספר הנויטרונים והפרוטונים בגרעין.

• מספר אטומי- מספר הפרוטנים באטום

• יסוד- חומר שלא ניתן לפרק אותו ליותר פשוט- ברזל, זהב, נתרן, סידן וכ'- כל אחד מיסודות אלו מורכב מאטומים שונים בעלי תכונות שונות.

• איזוטופים- כאשר במצב רגיל בגרעין יש יותר פרוטנים מנויטרונים, איזוטופ הינו מקרה בו יש יותר נויטרונים מפרוטנים (מקרה רדיו-אקטיבי, בהתערבות כימית או בהעשרת אורניום למשל)- זהו מצב "לא יציב"\ קרינה. 

• במקרה והפרוטונים והנויטרונים שווים זהו מצב של איזוטופ "יציב" וכבר לא רדיו אקטיבי. האטום נקרא דאוטריום.

• אם יש כמות שונה של פרוטונים אז היסוד כבר לא ישאר אותו דבר.

• משתמשים בכך לעיתים ברפואה- קרינה רדיואקטיבית או במלחמה (פצצת אטום).

 

 

 

2. יונים:

 

"יון" הינו אטום שיש לו מטען (חיובי או שלילי ואין איזון בין הפרוטונים ללאלקטרונים). הוא נובע מההבדל המספרי בינהם.

אם יש אותה שיוויון בין כמות הפרוטונים לכמות האלקטרונים, האטום יתאזן וכבר לא יקרא "יון".

אם יש יותר פרוטונים מאלקטרונים (יש יותר + מ - ) אז האטום יהיה בעל מטען חיובי 

אם יש יותר אלקטרונים מפרוטונים (יש יותר - מ + ) אז האטום יהיה בעל מטען שלילי

 

• קטיון- יון חיובי פרוטונים > אלקטרונים

• אניון- יון שלילי פרוטונים < אלקטרונים

 

יון חיובי הוא תמיד אטום "שאיבד" אלקטרון ואף פעם לא אטום "שקיבל פרוטון"- דבר כזה אינו אפשרי כי לא ניתן לצרף פרוטונים (הם תמיד קבועים ונשארים אותו דבר) אך אלקטרון יכול להצטרף מבחוץ. 

באטום חיובי ילך ממנו אלקטרון ובשלילי יגיע אליו אלקטרון.

האלקטרונים (שאין להם משקל אלא רק מטען) הם לא קבועים לגרעין- הם יוצרים "הילה" סביב הגרעין.

 

מעטפת ראשונה סביב הגרעין תכיל עד 2 אלקטרונים וכל שאר המעטפות יכילו עד 8 אלקטרונים.

אם יש רק אלקטרון אחד או שניים במעטפת החיצונית ביותר הם יסתלקו ואם חסר אחד או שניים יצורפו

אליהם. לדוגמא Calcium- סידן.

ישלח את 2 האלקטרונים של המעטפת החיצונית ולקלציום יהיה מטען חיובי. Ca+2.

 

 

3. מולקולה:

 

החלק הקטן ביותר של התרכובות שעדיין שומר על תכונותיה.

מורכבת מ-2 אטומים או יותר, המחוברים יחדיו בקשר כימי.

האטומים יכולים להיות זהים (חמצן- יהיה גם מולקולה וגם יסוד), או שונים (פחמן דו חומצני).

לדוגמא מלח שולחן: NaCl -> נתרן Na + כלור Cl.

 

 

4. תרכובת:

 

החומר שנוצר משני חומרים או יותר ותכונותיו שונות מתכונות מרכיביו:

(דבש + טחינה = חלבה), לא ניתן לפרק אותם אחרי הרכבה (קשה מאוד אלא בתהליך כימי).

H2 ׁ(מימן) + O2 (חמצן) = H2O מים מחוברים בקשר קוולנטי.

 

 

5. תרכובת אורגנית ואנאורגנית:

 

• אורגנית- מקורה בחי ובצומח. תכיל פחמן C ומימן H ולעיתים גם מהיסודות חנקן N וחמצן O. לדוגמא אתנול CH2OH.

 

• אנאורגנית- מקורה במחצבים. בעיקר מתכות, כוללת את שאר היסודות. לדוגמא פחמן דו חמצני CO2.

 

 

6. חומצה, בסיס:

 

חומצה:

 

כמות יוני המימן שיש בתמיסה תקבע אם התמיסה תהיה חומצית או בסיסית (טבעית, לא חומצית):

• הרבה מימן= הרבה חומצה= PH נמוך

• מעט מימן= בסיס= PH גבוה

* PH מדד לחומציות (פרסומת למשחת השיניים)

 

בפרסומות למסטיקים ומשחות שיניים לאחר הארוחה הם מראים שה-PH יורד = החומצה עולה (הרבה מימן)

וחוזק ועוצמת החומצה  נקבעת על ידי כמות יוני המימן.

 

שני האטומים בתרכובת מתחברים, אחד נתן אלקטרון והשני לקח אלקטרון. 

למשל הדוגמא שהבאנו בסעיף 4 (תרכובת) השאלה היא האם ה-H המימן יכול להתפרק, לסוכר יש הרבה מימן (H) אך הוא לא מתפרק, לכן סוכר אינו חומצי.

 

חומצות חשובות בגופנו: חומצות קיבה, חומצות שומן וכ'.

 

בסיס:

 

תרכובת המתמוססת במים ומגדילה את ריכוז יוני ההידרוקסיל OH בתמיסה.

תמיסה בסיסית מוציאה את המימן (מקטינה את יוני המימן +H)- ההפך מחומצה.

כל תרכובת שמביאה +H לתמיסה היא חומצית וכל תרכובת שיכולת לקחת +H מהתמיסה תגרום לה להיות פחות חומצית.

דוגמא לאיך בסיס סותר חומצה:

 

ּ+ -                                  +  -

H CL (חומצה- של קיבה) + NaOh (בסיס- נתרן הידרוקסילי) -> H2O (מים)+ NaCl (מלח שולחן)

 

איך מנטרלים צרבת? (חומצת קיבה)

 

צריך לנטרל את ה- HCL לכן על כל H (מימן) אחד נשים 2 נתרן HaOh (הידרוקסילית), נרצה להוריד את ה H.

כדורי טאמס = CaCo3-2. ה- Co3-2 לוקח 2 מימנים כי ה- H הוא +1. 

סודה לשתייה + מים= מוריד צרבת

 

  * למה זה קשור אלינו? תרכובות בגוף האדם:

 

משקל הגוף מורכב מכ-60 אחוז מים, שומנים כ-17 אחוז, חלבונים כ-17 אחוז, פחמימות (סוכרים) כ- 1 אחוז, תרכובות אנאורגניות (ויטמינים ומינרלים כ- 5 אחוז ממשקל הגוף).

 

1. המים בגוף האדם:

 

המים הם כ-60 אחוז ממשקל הגוף, אחוז המים קטן עם הגיל. אצל תינוקות כ-70 אחוז ואצל זקנים כ-50 אחוז (הגוף מצטמק ומתייבש במצבים קיצוניים).

מתוך כלל ה-60 אחוז מים בגוף. כ-2/3 מהם הם נוזלים תוך תאיים (שנמצאים בכלל בתוך התא), עוד 1/3 מהנוזלים הם חוץ תאיים, שמתוך השליש, 1/4 הם הפלסה (הדם) ו-3/4 הם נוזלים בין תאיים.

 

• הידרופילי- דבר שאוהב מים, מתמוסס ונוח לו במים (חמצן, מימן)

• הידרופובי- לא נקשר\ נדחה ולא נמס במים (כמו שמן) מכילות הרבה פחמן.

 

 

2. שומנים בגוף האדם:

 

שומנים הם הדירופוביים, אצל גברים הם כ-15 אחוז ממשקל הגוף ואצל נשים כ- 20-25 אחוז. בגוף יש חומצות שומן- אבני בניין.

א. טריגליצירידים 

ב. פוספוליפידים

ג. כולסטרול

 

א. טרגיליצירידים-

הצורה בה השומן נשמר בגוף- בתאי שומן, בונה את מאגרי השומן. טרי- שלוש, גליצריד- גליצרול. 

לכל שלושת העמדות של גליצרול מחוברת חומצת שומן (H), הם נוצרים בכבד וברקמות שומן. גם סוגרים בסוף הופכים לטריגליצרידים- יש מאגרי שומן שהם מוגבלים ואז יוצאים לתאי שומן, אך מאגר השומן יכול לגדול כמו גודל הגוף. הטריגליצריד נותן גם את האנרגיה לגוף (כביכול כשומן לא רע)

אדם שרץ מעל חצי שעה שורף רודם כל את כל הסוכר בדם ואז שורך את הסוכרים במאגרי סוכר (כמו בכבד) ואז מתחיל לשרוף תאי שומן.

 

ב. פוספוליפידים-

שונים מהטריליצרידים, שלהם חומצת שומן בסוף כל שלושת המולקולות, לפוספוליפיד יש 2 מולקולות ובמולקולה אחת יש פוספור.

הם בונים את הציפוי של תאי הגוף- הממברנות (קרום התא- עוטף את התא).

לפוספוליפידים יש שני זנבות הידרופובים וראש הידרופילי- יוצרים מבנה יחודי של הממברנה. בנוי מ-2 חומצות שומן, גליצירול וזרחן.

ידיים עם שמן לא ניתן לשטוף עם מים, אך בסבון השמן יתמוסס, כי המים ילכו עם הראש ההידרופילי והזנבות ההידרופופיים ילכו לשמן.

 מצויים בין הנוזלים התוך תאיים לחוץ תאיים. יש צורך לכך בתוך הגוף כדי ליצור ממברנות של תאים (שיהיה קרום כזה)- שתהיה הפרדה בין מין תוך תאיים ומים חוץ תאיים.

 

          ____water____ מים חוץ תאיים                          כך נראה קרום התא. עוזר לעשות הפרדה בגוף                                                         שומן                                                      כשכלפי השומן יש את הזנבות ההידרופובים וכלפי                                             ____water____ מים תוך תאיים                         המים יש את הראש ההידרופילי, הם לא מתערבבים וזורמים טוב.

 

ג. כולטרול-

• מרכיב של ממברנות התאים- דואג שדופן התא לא יהיה נוזלי

• חיוני לפעילות תקינה של המוח (וגם לשל כל התאים)

• משמש כחומר מוצא לבניית הורמונים, סטרואידים וויטמינים

• מרכיב של מלחי המרה

• רוב הכולסטרול נוצר על ידי הכבד, השאר נספג מהמזמן (70 אחוז מיוצר בכבד, 30 אחוז מהמזון)- תזונה בלבד לא תמנע באופו משמעותי כולסטרול- צריך לעשות פעילות ספורטיבית.

 

 

ממברנת התא:

ראשיים הדירופילים, זנבות הידרופופוביים, בממברנה יש כולסטרול- עושה אותה פחות נוזלית.

 

מטבוליזים של שומנים בגוף: (ספיגה\ פירוק)

 

• השומנים לא יכולים לנוע בדם בחופשיות מכיוון שהם הידרופוביים

• ישנם נשאים המובלים את השומנים הנקראים ליפו-פרוטאינים - יוצאים קליפה הדירופילית ולביה הדירופובית (הליפו-פרוטאינים משמשים כמעין מונית שמסיעה את השומן בגוף)

• פועלים כמערכת "דואר" בזרם הדם אשר נשלח ליעדה- מהמעיים או\ו מהכבד.

• הכתובת היא חלבון על פני השטח של התאים בגוף.

• במונית יש "דלת" (חלבון) שממנו השומן יכול להכנס ולצאת

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

כולסטרול. טוב? או רע?

 

הסוגים השונים של הליפו-פרוטאינים ותפקידים:

 

• קילומיקרון- "המוזר"- ספיגת השומנים מהמזון אל הדם. (הכי קטן ויושב במערכת העיכול).

• LDL- "הרע"- מעביר כולסטרול מהכבד אל תאי הגוף ואל כלי הדם. (LOW- בצפיפות נמוכה- יותר שומן מחלבון).

• VLDL- "המכוער"- מעביר כולסטרול וטריגליצירידים מהכבד אל תאי הגוף (מסיע גם טריגליצירידים).

• HDL- "הטוב" כולסטרול מהדם חזרה אל הכבד (המונית הטובה של הכולסטרול) ואז מופרש עם המרה החוצה- ונפטרים מהכולסטרול. יותר חלבון משומן (HIGH)- חלק מהשומן כבר הלך לתאים.

 

כולסטרול וטרשת עורקים:

 

כששומן מתחמצן הוא שוקע בדפנות העורקים ואז עולה לחץ הדם (לפני סתימה וצינטור), חסימת כלי הדם הכליליים בלב גורמת לפגיעה בתאי שריר ולאוטם ("התקף לב"). 

כדאי לצרוך הרבה אנטיאוקסטידנטים- נוגדי חימצון ולעשות ספורט כדי להעלות את ה-HDL (יש הרבה במיץ רימונים).

השומן מתחמצן מהרדיקלים בדם מ-OH, רדיקלים חופשיים שמתחברים לכל מה שפנוי.

 

 

3. חלבונים: (בנויים מחומצות אמינו)

 

חלבונים מהווים כ17 אחוז ממשקל הגוף. בונים את רוב הרקמות בגוף- שרירים, עור, אברוני התא, נוגדנים, אנזימים.

אבני הבניין של החלבונים הם חומצות אמינו.

 

חומצות אמינו (חומצה, משחרר את ה +H  מימן, אבן הבניין של החלבון).

 

• אמינו זה החנקן N, קצה קרבוקסלי, קצה אמינו

• קיימים 20 חומצות אמינו שונות- אך אין סוף לחלבונים.

• החומצות נבדלות אחת מהשנייה ב- R (שרשרת צדדית), מהמימן והגליצינים (כל הגוף בנוי מ-20 חומצות אמינו).

• הן מתחלקות ל-5 קבוצות (לפי ה- R)- השרשרת הצדדית:

1. פולר (Polar)- קבוצות שמכילות NH2OH- יכול למשוך אלקטרונים (להסיט ולא למשוך חזק, קצת מושכת אבל לא לוקחת).

2. לא פולרית (Non Polar)- מכילים בדרך כלל CH2, CH3 (נייטרלים האלקטרונים). לא מושכים ולא תורמים אלקטרונים.

3. טעונים חיובית (Postivly Charged)- בעלי מטען + על השרשרת שלהם יש יון עם מטען חיובי.

4. טעונים שלילית (Negetivly Charged)- בעלי מטען - על השרשרת שלהם יש יון עם מטען שלילי.

5. ארומטיים- Aromatic- מכילים טבעות, יש להם ריח חזק.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                              

          

 

 

 

 

 

 

אז במה שונים החלבונים זה מזה?

 

• ​באורך השרשרת (מספר חומצות האמינו בשרשרת שמתחברות אחת לשניה)

• סידור חומצות האמינו בשרשרת

• סוג חומצות האמינו בשרשרת

• במבנה המרחבי של המולקולה:

 

מבנה החלבון:

 

• מבנה ראשוני- שרשרת של כמה חומצות אמינו ביחד.

• מבנה שניוני- סלילים (אלפא- α), משטחים (ביתא- β). ו- Random Walk- קיפול\ מבנה שרירותי.

• מבנה שלישוני- בתוך אותו איזור (חלבון) יכול להיות מצב שמסודר כסליל, או איזור ממושטח, זהו המבנה הבסיסי, כשהוא לא פעיל, כמו שהן נמצאות ומסודרות בגוף.

• מבנה רבעוני- כשהחלבון מגיב למשהו, הוא מסתדר בצורה קצת שונה (בצורה המרחבית)- כשהם בפעולה ועובדים- השם ישתנו.

 

המבנה הראשוני של החלבון:

 

• חיבור של מספר חומצות אמינו בטור- רצף של חומצות אמינו.

• החיבור נעשה בין קצה של COOH לקצה NH3 ויוצאת קשר פפטידי (קשר בין חומצות אמינו\ קשר קוולנטי)- יוצר חלבונים

• החומצות נדבקות אחת לשנייה על ידי קשר כימי זה.

 

מבנה שניוני של החלבון:

 

• אלפא- α סלילי  ξξξξ

 

• ביתא- β משטחי זיג זג \/\/\/\

 

• Random Walk- שרירותי, גם וגם לפרקים. 

 

מבנה שלישוני של החלבון:

 

עקב הקיפול נוצרים קשרים בין חומצות האמינו מרוחקות ואף עם אטומים אחרים (ברזל למשל), שרשראות החלבון מתקפלות עוד יותר ומקבלות מנה מפותל- תלת מימדי (הן לא קשורות פיזית אך נוח להן לשבת אחת ליד השנייה).

המבנה השלישוני הוא בעצם צורת החלבון בגוף, ו"דה נטורציה" היא פגיעה במנה השלישוני וחזרה למבנה הראשוני- יכול להגרם על ידי חום, קרינה רדיו אקטיבית וחומרים כימיים. (כמו ביצה, שמורתחת והופכת לביצה קשה עקב החום).

כל שינוי, אפילו קטן במבנה הראשונה יפגע במבנה השלישוני ועל כן במבנה החלבון.

 

תפקידי החלבונים:

 

החלבונים נחלקים ל-3 קבוצות:

 

1. חלבוני מבנה- מה שבונה. בונים מבנה גדול יותר בתוך התא (הקולגן מהווה כ-7 אחוז מרקמות העור, אלסטין ברקמות הסחוס וכ'.)

2. חלבונים תפקודיים- הורמונים (שליחים), נושאים מולקולות בדם (אלבומין או המגלובין), נוגדנים וכ'. הם ממלאים תפקיד, עושים משהו.

3. אנזימים (זרזים)- מזרזי תגובות. חלבונים שמזרזים תגובות כימיות, כל אנזים מבצע רק פעולה אחת על סובסטרט (מצע אחד בלבד). הם ספציפיים לחומר מסויים- סובסטרט יחיד- רגישים על מה ומי שהם עושים עליו. כמו מנגנון של מנעול ומפתח, כל אחד אחראי למשהו אחד, הם מזרזים את התהליך אך הם לא הכרחיים לתהליך.האנזימים שייכים לחלבונים התיפקודיים אך הם חשובים עד כדי קבוצה משלהם.

• האנזימים שייכים לחלבונים התפקודיים אך הם חשובים עד כדי כך שיש להם קבוצה משלהם.

 

 

4. פחמימות (סוכרים):

 

אומנם מהווים רק כ-1 אחוז בלבד ממשקל הגוף, אך בעלי תפקיד חשוב:

 

• מהווים את מאגר האנרגיה הזמינה בגוף: הכרחי לתפקוד הפיזיולוגי התקין- מצב הכרה ופעילות מוחית תקינה, פעילות השרירים, הלב, מערכת החיסון וכ'.

• מסמנים תאים ומולקולות (קבוצות הדם) A,B,O, דבוקים למולקולות ולתאים.

• גוף האדם מקבל את רוב הסוכרים מהמזון.

• סוכרים מיוצרים על ידי צמחים בתהליך פוטוסינתזה.

• "אין חיים ללא סוכר" כל תא ותא מפרק פחמימות.

 

תהליכים דורשי אנרגיה בגוף:

 

כל התהליכים בגוף דורשים אנרגיה- מטובוליזים, פירוק, בנייה, כיווץ תאים, נשימה, כיווץ שרירי השלד, חשיבה, עצבים וכ'.

הפחמימות מצויות במזונות שמקורם בצומח. מזון מהחי כמעט ולא מכיל פחמימות (חוץ ממעט גליקוגן- מאגר של סוכר).

כאשרי מאגרי הפחמימות בכבד ובשרירים (גליקוגן) מתמלאים יהפכו הפחמימות לרקמות שומן.

• כל דבר שהגוף מזהה אותו כזר נקרא "אנטיגן", דם מסוג A לא יתקבל על ידי גוף אדם בעל סוג דם B למשל.

 

ישנם 3 סוגי סוכר:

​

1. חד סוכר- מונוסכאריד, סוכרים פשוטים, שרשרת של שלושה עד שבעה פחמנים: גלוקוז, פרוקטוז (פירות), גלקטוז.

2. דו סוכר- סוכרים פשוטים, שתי טבעות של חד סוכר מחוברות: מלטוז, לקטוז (חלב), סוכרוז (סוכר לבן).

3. רב סוכר- פולסכראיד, הרבה סוכרים, הרבה טבעות סוכר מודבקות אחת לשנייה- פחמימה המכילה יותר משני סוכרים המחוברים בינהם בשרשרת ישרה או מסועפת (אלכסונית).

 

סוכרים נפוצים:

 

• גליקוגן- שרשרת של יחדות גלוקוז. מצוי בבעלי חיים ובגוף האדם- מאגר בכבד ובשרירי השלד.

• עמילן- שרשרת של יחידות גלוקוז המצויות בצמחים- הרב סוכר שאנחנו אוכלים: קמח, תפוח אדמה, קטניות וכ'

• תאית- רב סוכר שנמצא בסיבים תזונתיים ואינה מתעכלת על ידי גוף האדם.

 

סיווג הפחמימות:

 

• החד סוכרים והדו סוכרים נקראים פחמימות פשוטות: ככל שהיא מעלה את ריכוז הסוכר בדם כך יש לה ערך גלוקומי גבוה יותר מצוי למשל בסוכר לבן.

• הרב סוכרים נקראים פחמימות מורכבות: עוברים עיכול וספיגה איטיים ולכן תורמים לתחושת שובע ממושכת (ערך גלוקומי נמוך), מצוי בדגנים, קטניות, ירקות שורשיים.

 

ניצול האנרגיה בגופנו:

 

1. פירוק סוכרים בתאים או פירוק מאגרי סוכר (גליקוגן) והעברתם לתאים.

2. פירוק שומנים והעברתם לתאים.

3. פירוק חלבונים- שלב הרעבה, לא רוצים להגיע אליו.

 

שימוש בגלוקוז ליצירת אנרגיה:

 

                                                                    מזון                   מאגר בכבד\שריר (גליקוגן)

                                                                        /                     \

                                                                          פירוק סוכרים

                                                                                  /\

                                                                    כניסת הגלוקוז לתאים

                                                                                  /\

                                                         תהליך גליקוליזה- תהליך עיכול גלוקוז

                                                                                  /\

                                                                          יצירת אנרגיה

 

 

5. תרכובות אנאורגניות:

 

1. מינרלים: העיקריים הם נתרן, אשלגן, כלור, סידן וזרחן. מינרלים נקראים גם "אלקטרוליטים", משום שהם יונים המשתתים בתהליכים חשמליים בתא. בעלי ריכוז גבוה בדם ובתאים.

2. ויטמינים: תרכובות שחלקן אורגני וחלקן אנאורגאני. את רוב הויטמינים הגוף לא יודע לייצר בעצמו (לדוגמא A, B12). רוב הויטמינים מקורם במזון והם בעיקר משמשים כמולקולות עזר (קו פקטור) לפעולתם של אנזימים. 

     

ויטמינים חשובים:

 

• ויטמין A- חשוב לראייה. נמצא בירקות כתומים.

• חומצה פולית- חיונית ביצור החומר הגנטי של התא (DNA) ולכן חשובה בתהליך חלוקה ויצירת תאים חדשים (כמו בהריון).

• ויטמין B12- הכרחי ליצור תקין של DNA וחשוב ליצירת כדוריות דם אדומות. חיוני ברקמות ואיברים כגון מח העצם.

• ויטמין C- נוגד חימצון, מסייע ביצירת רקמות ועצמות. שומר על נימי הדם והשיניים ואף מסייע במניע מחלות לב וסרטן.

• ויטמין D- מסייע בספיגה תקינה של סידן וזרחן מהמזון- מהם בנויות העצמות.

• ויטמין E- נוגד חימצון, בעל השפעה מווסתת במצבי לחץ ועייפות. מאריך את חיי התא. נמצא בשמן חמניות בכבישה קרה.

 

 

התא:

 

יחידת המבנה הבסיסית של רקמות הגוף, המסוגלות לבצע חלוף חומרים ולהתחלק. כל רקמה בנויה מתאים.

בני אדם הם רב תאיים, חיידים הם חד תאיים.

• יצור חד תאי- פרוקריוטי. מורכב מתא אחד המסוגל להתקיים לבדו (חיידקים, אין להם גרעין).

• יצור רב תאי- אאוקריוטי. מורכב מתאים רבים, תא יחיד אינו יכול להתקיים לבד (עם גרעין).

 

תאי הגוף:

 

בגוף האדם יש הרבה תאים אשר שונים זה מזה בתכונות ובתפקוד. 

לרוב תאי הגוף יש מבנים משותפים (אברונים) אשר קיימים בכל התאים.

 

מבנה כללי של תא לרוב כולל:

 

• קרום התא- הממברנה, מה שמסביב ועוטף את התא. עשוי מדו שכבת פוספוליפידים.

• שלד התא- מפוזר בכל התא ומחזיק בצורה שלו. מעביר חלקים ממקום למקום בתא.

• גרעין- האמצע. בו שמור החומר הגנטי.

• רשתית תוך תאית- עליו יושבים ריבוזומים שעליהם יושבים חלבונים.

• גולג'י- "בית אריזה לחלבונים".

• מיטוכונדריה- יצורונים שמפיקים אנרגייה.

 

קרום התא:

 

מרכיבו המרכזי של קרום התא הוא שתי שכבות פוספוליפידים- כשהראש ההירופילי פונה החוצה (לנוזלים החוץ תאיים) והזנבות ההידרופובים פונים לכיוון הציטופלזמה.

יש לו מעטפת בררנית- גם עוטפת את התא (מסמנת ותוחמת גבולות) וגם משמשת כמסננת, אחד מתפקידיה הוא להעביר סלקטיבית חומרים רצויים.

מבנה הקרום בנוסף לשתי שכבות הפוספוליפידים מחוזק בכולסטרול ובתוכם שקועים חלבונים וסוכרים.

 

מעבר דרך קרום התא:

 

הגורמים העיקריים המשפיעים על מעבר דרך ממברנת\ קרום התא:

1. מבנה הממברנה- שומני בעיקרו.

2. גודל המולקולה שרוצה לחדור את הקרום- מולקולות ממש קטנות יכנסו, מוקלקולת גדולות לא יעברו.

3. ריכוז המולקולה- מחוץ ובתוך התא. אם התא יחסית ריק ובחוץ מלא אז המולקולה תרצה להכנס לתא. תהליך זה נקרא דיפוזיה- השוואת ריכוזים, הבדל הריכוזים בפנים ובחוץ והרצון לאזן בינהם. 

 

חלבוני הממברנה:

 

חלק מחלבוני הקרום חוצים אותו לכל אורכו כך שיש להם חלק שבולט אל הנוזל החוץ תאי וחל שבולט אל הציטופלזמה (הנוזל התוך תאי). אלו חלבוני טרנסממברנה:

1. תעלה- סוג מסויים של חלבון (המעביר חומר נוזלי), המאפשר לחומרים לעבור לתוך התא או החוצה. נוזל הידרופילי לא יסתנן דרך הממברנה השומנית אז הוא יעבור דרך צינור. התעלה היא ספציפית ומאפשרת מעבר של חומרים המתאימים מבחינה מרחבית וחשמלית- לכל נוזל\ חומר יש תעלה משלו. התעלה המסויימת היא מעבירה רק חומר אחד ומסויים דרכה ויש הרבה תעלות שיתאימו לכל החומרים\ נוזלים.                                                                                                                           כיוון תנועת החומרים נקבע על פי מפל הריכוזים- תעלה אינה מוציאה חומרים אלא רק מכניסה משום שבשביל להוציא צריך להשתמש באנרגיה. אם יש הרבה בחוץ ומעט בפנים היא תכניס. תעלה יכולה להיות פתוחה או סגורה.

2. משאבה- חלבון שדומה לתעלה אך פועל בניגוד למפל הריכוזים. המשאבה זקוקה לאנרגיה (כדי להתגבר על מפל הריכוזים) שמושך בכיוון הנגדי. אם בתא יש חומר שהוא לא רוצה אותו אז הוא מוציא אותו.

3. קולטן (רצפטור)- סוג שלישי של חלבון, הוא בעל "קושר" ("ליגנד") בחלק החיצוני של התא וגורם לשרשרת פעולות תוך תאיות. נקשר על מעטפת התא ולא מעביר חומר אלא רק את המסר ונותן הוראה\ פקודה מ"שלט רחוק".

 

 

שלד התא:

 

• מערכת של חלבונים התומכים בקרום התא ונותנים לו צורה (כדוגמאת החצאיות הישנות או השמלות כלה שהן נפוחות בגלל שלד שעליו יש את הבד).

• השלד תומך בכל יתר האברונים בתוך התא ומקשר בינהם על ידי מסילות חלבוניות ומאפשר תנועה מאורגנת של אנזימים וחלבונים אחרים בכל רחבי התא- כמו מסילות רכבת העשויות חלבון עליהן עוברים דברים על ידי נשא ממקום למקום בתוך התא וגם תומכים בצורת התא.

 

 

הגרעין:

 

• הגרעין הוא כמו כדור בתוך התא.

• הוא אברון המוקף בממברנה משלו וכך למעשה מופרד מן הציטופלזמה (מופרד מהנוזל התוך תאי על ידי הקרום שלו).

• בממברנה שלו יש חורים (שדרכם יוצא החומר הגנטי כשצריך).

• מכיל את החומר התורשתי של האדם (DNA).

 

DNA:

 

• החומר התורשתי, נמצא בכל תא

• גורם לסינתזת החלבונים

• אחראי לפעילות התא (התרבות, תקשורת, חילוף חומרים וכ')

 

מבנה ה- DNA:

 

• סולם ששני עמודיו הצדדיים עשויים משרשראות של סוכר וזרחן ושלביו בנויים מזוג בסיסים חנקניים (המחוברים לסוכרים שבצד, כל יחידה כזו של סוכר + זרחן + בסיס חנקני נקראת נוקלאוטיד.

• הסולם כולו הוא סוג של חומצת גרעין

• ישנם ארבעה בסיסים שמהם בנוי כל ה-DNA, שתמיד יושבים אחד מול השני:

     Adenine - Thymine

     Cytidine- Guanine

 

נוקלאוטידים:

 

יש ארבעה סוגים של נוקלאוטידים, השונים זה מזה רק בבסיס החנקני:

 ציטוזין  C    -     גואנוזין  G                   

 תימין   T     -    אדנין    A

 

יוצרים זוגות באופן הבא: C עם G, ו- A עם T

מסודרים בצורת סליל כפול (לא כסולם ישר אלא מסולסל).

 

בשעת חלוקת התא שני סלילי ה-DNA מתלפפים סביב חלבונים הנקראים הסטונים-> שני סלילים באורך שני מטר של DNA המצטופפים ממש סביב חלבונים- ההיסטונים, כל ההיסטונים האלו עומדים צמודים\ דבוקים אחד לשני ויוצרים את הכרומוזומים שנמצאים בתוך גרעין התא, בכל גרעין יש 46 כרומוזומים (23 זוגות) אחד בא מאמא ואחד בא מאבא.

בדרך כלל זוגות הכרומוזומים דומים אחד לשני (לפעמים צבע העיניים יתבטא מכורומוזום האמא ולפעמים משל האבא).

 

בכל תא ותא בגופנו יש את אותו Deoxy RiboNucleuc Acid - DNA.

אז למה בכל זאת התאים שונים זה מה זה כל כך?

כל תא מייצר רק מספר חלבונים קטן מתוך ה- DNA. בכל התאים יש את אותו חומר תורשתי, השוני הוא הביטוי של החומר התורשתי.

כך תא שריר יודע להיות תא שריר ותא עצב יודע להיות תא עצב- כך הם מתבטאים.

 

יצור חלבונים:

 

"בית החורשת" ליצור חלבונים נמצא בציטופלזמה (הנוזל התוך תאי).

 DNA- יושב בגרעין -> מתחיל תהליך שיעתוק -> mRNA לציטופלזמה (לנוזל התוך תאי). m- שליח, מסנג'ר. RNA- RiboNuleic Acid

 ריבוז= סוכר והבסיס- סוכר- זרחן.

ההבדלים בין שני סוגי הסוכרים: הסוכרים מרכיבים את ה-DNA וה- RNA. ריבוז-R ו- D- דה אוקסי ריבוז.

 

כדי לעשות מ-DNA חלבון הוא צריך לעבור שלב נוסף.

מה-DNA, נוצר ה-mRNA השליח שיוצא מהגרעין דרך החורים בממברנה שלו לציטופלזמה. כל מנגנון של עשיית החלבון (סינתזת חלבון) נוצר בתוך התא מחוץ לגרעין. תהליך הפיכת ה-DNA ל-RNA נקרא "שיעתוק". ותהליך סינתזת החלבון על ה-RNA נקרא "תרגום" (תרגום לחומצות אמינו).

 

"שיעתוק" (התהליך שנוצר בתוך הגרעין):

 

סליל כפול של DNA נפתח על ידי אנזים שנקרא RNA פולימרז שעושה שרשרת ארוכה פותח ועושה מה-DNA את ה- RNA.

DNA מכיל את כל הגנים ואז עושים מקטע של גן ויוצא סינתוז מחוץ לתא.

הפולימרז מניח על תבנית יצירת ה-RNA נוקלאוטידים חופשיים.

מול G מונח C, ומול A מונח O (אורצול- בסיס חנקני אחד שונה).                                                         

נוצר סליל חדש- הנגטיב של הגן המשועתק                                                                                      

לסליל החדש קוראים mRNA         

 

ER וריבוזומים

 

• RER- רשתות אנדופלסמתית- רשת מחוספסת\ גסה. "איזור התעשייה" בו מיוצרים החלבונים בציטופלזמה, עשוי משתי שכבות פוספוליפידים.

     ביצירת החלבון נתעסק ברשת הגסה\ מחוספספת המחוברת אל הגרעין. 

​     ריבוזומים- אנזים גדול הבנוי משתיי תת יחידות חלבוניות ולרוב הוא יושב על ה- RER או צף חופשי בציטופלזמה.

• SER- הרשתית החלקה. חסר בריבוזומים, משמש לאחסנה של חומרים, מאחסנת סידן ושומן.

 

תרגום ה- DNA:

 

• ה- mRNA (השליח) נכנס בין שתי תת היחידות של הריבוזום.

• הריבוזום מניח מול כל שלושה בסיסים חנקניים חומצת אמינו אחת T-RNA (טרנספר. כבר קיים, מסתובב בתא).

• כשהריבוזום מתלבש על ה-RNA הוא זז\ שט בכל התא ותופס את חומצת האמינו אליה הוא מתרגם את הבסיסים ובכך יש רצף של חומצות אמינו שזהו בעצם החלבון.

• בסיסים חנקניים המתחברים בצורה מושלמת אחד לשני לחומצת האמינו שמעליהם וכך נוצא מ-RNA-> חלבון. = מול כל שלושה נקלאוטידים (הבסיסים החנקניים יש חומצת אמינו אחת. רצף של כמה חומצות אמינו יוצר חלבון, החלבון נוצר לתוך חלל ה-RER הרשתית האנדופלסמתית (הגסה) בתוך הנוזל התוך תאי ומתנתק מהריבוזום כשהוא מוכן.

 

                                                                             חלבון

                                                            \                                         /

                                 שימוש חוץ תאי                                                      שימוש תוך תאי

                              נודד לגופיף ה"גולג'י"                                   נודד בתוך הרשתית האנדופלסמית

           (בית אריזה לחלבונים- גופף שאורז ומייעד להפרשה)                     למקומו בתוך התא

                     משם החלבון מופרש החוצה

                                                                                                 

גופיף גולג'י

 

• בית האריזה לחלבונים

• החלבונים מגיעים לגופיף הגולג'י מה-RER והוא אורז אותם בתוך בועית ("וזיקולה") העטופה בפוספוליפידים כמו ממברנה).

• אקסוציטוזה- תהליך של פליטת חומר אל מחוץ לתא באמצעות שלפוחית הנשלחת אל קרום התא

• אנדוציטוזה- תהליך של קליטה\ הכנסת חומר אל תוך התא על ידי יצירת שלפוחית מקרום התא                                

 -  למשל באקסוציטוזה, חומר שאמור להיות מופרש נכנס לבועית, היא נצמדת לקרום התא, מתמזגת עם הקרום ונשלחת החוצה.

 

• ליזוזום- שלפוחית המכילה אנזימים וחומצות ("הקיבה של התא"). מטרתה לפרק גופים זרים או חומרי מזון שנבלעו באנדוציטוזה או מולקולות תאיות שנכנסו לתא.

 

• פאגוציטוזה- הוא התהליך המשלב את כל שלושת השלבים: אנדוציטוזה-> עיכול הבועית שנבלעה (על ידי ליזוזומים) ואקסוציטוזה- הוצאה של השאריות.

     זהו תהליך יחודי לתאי מערכת החיסון שמשתמשים בו כדי לסל פולשים כמו חיידקים.

 

מיטוכונדריה (מזוהים בצורתם לפי הבליטות בתוך התא)

 

• ​"תחנת הכוח התאית". דואגת לאנרגיה בתוך התא (בדרך כלל עושים אנרגיה מסוגר על ידי שימוש בחמצן- מעין ריאה של התא)​

• יצירת ATP משומנים וחלבונים (אדנין שמחובר לסוכר אדנזין) סימן ליחידת אנרגיה.

• בכל תא יש מספר מיטוכונדריות - בהתאם לפעילות של התא (אם זה תא שריר שמתכווץ הרבה הוא יצרוך הרבה אנרגיות ויהיו בו הרבה מיטוכונדריות, כמו למשל בשריר הלב שבו יש המון מיטוכונדריות).

• יחידת האנרגיה בתא נמדדת בכמות מולקולות ה-ATP.

• מתפקדת כסוללה- משמשת בכל התהליכים התאיים הדורשים אנרגיה.

 

 

 

​