:: wikimiki.org ::
| ביולוגיה |
ביולוגיה
ביולוגיה היא הענף המרכזי במדעי החיים; היא עוסקת בהרכבם והתנהגותם של יצורים חיים וביחסי הגומלין ביניהם ובין סביבתם. המונח הוגדר לראשונה על ידי חוקרי הטבע הצרפתים פייר אנטוני דה מונט וז'אן-בפטיסט דה לאמארק בסוף המאה ה-18.
תחומי הביולוגיה
הביולוגיה נחלקת לענפים שונים ולמדעי משנה רבים:
- ברמה האטומית והמולקולרית:
:
- ביולוגיה מולקולרית: חקר תהליכים ביולוגיים, כמו נשימה, פוטוסינתזה וייצור חלבונים ברמה המולקולרית.
:
- ביוכימיה: חקר מולקולות החיים, כמו חלבונים, סוכרים, שומנים, DNA ונוקלאוטידים, יחסי הגומלין ביניהן והשפעת הרכבם על תהליכים ביולוגיים. תחומי משנה:
::
- פרוטאומיקה, גליקומיקה וגנומיקה: חקר מכלול החלבונים, הסוכרים והגנים (בהתאמה) באורגניזם, קיטלוגם והבנת הדרך בה הם משפיעים על תכונות האורגניזם.
::
- פרמקולוגיה או רוקחות: חקר ופיתוח התרופות.
- גנטיקה: חקר התורשה. גנטיקה מולקולרית חוקרת את הנוקלאוטידים, חומצות הגרעין והגנים ברמה המולקולרית, וכן מוטציות, פגמים גנטיים ומחלות תורשתיות.
- ביולוגיה תאית: חקר מבנה התא ותפקודו, ברמת האברונים וברמה המולקולרית.
- ברמת האורגניזם הבודד:
:
- אימונולוגיה או אימונוביולוגיה: חקר תגובת הגוף לפתוגנים,
:
- פיזיולוגיה: חקר תפקוד גוף האורגניזם, האיברים, מערכות האיברים ויחסי הגומלין ביניהם. תחומי משנה:
::
- אלקטרופיזיולוגיה ונוירופיזיולוגיה: חקר השרירים (אלקטרו), המוח (נוירו) ומערכת העצבים (שני התחומים).
::
- ביומכניקה: חקר תנועתם של אורגניזמים, וכן תנועתם של איברים שונים (כמו הלב והריאות) בגוף האורגניזם. תחום משנה:
:::
- קינזיולוגיה: חקר תנועת האדם.
:
- היסטולוגיה: חקר הרקמות.
:
- אנטומיה: חקר הרכב ומבנה האיברים בגוף האורגניזם. תחומי משנה:
::
- זואוטומיה: חקר איבריהם של בעלי-חיים.
::
- פיטונומיה: חקר מבנה הצמחים.
::
- אנטומיה השוואתית: חקר הגורמים להבדלים בתפקוד ובמבנה של יצורים שונים ברמת האיברים.
- ברמת קבוצות האורגניזמים:
:
- טקסונומיה או סיסטמטיקה: סיווג ומיון האורגניזמים.
:
- אתולוגיה: חקר דפוסי התנהגות בעלי-חיים בסביבתם הטבעית.
:
- זואולוגיה: חקר בעלי-החיים. עשרות תחומי משנה, עבור כל קבוצת בעלי-חיים (למשל: אורניתולוגיה (חקר העופות), אנטמולוגיה (חקר החרקים)).
:
- בוטניקה: חקר הצמחים.
:
- מיקולוגיה: חקר הפטריות.
:
- פיקולוגיה: חקר האצות.
:
- מיקרוביולוגיה או בקטריולוגיה: חקר החיידקים. מיקרוביולוגיה רפואית חוקרת מחלות הנגרמות על-ידי חיידקים.
:
- וירולוגיה: חקר הנגיפים.
- ביולוגיה התפתחותית או אמבריולוגיה או אונטוגניה: חקר התפתחות האורגניזם מרגע היווצרותו ועד מותו. חקר גדילת התאים, התמיינותם והתפתחות הרקמות והאיברים השונים.
- ברמת האוכלוסיה:
:
- אקולוגיה: חקר יחסי גומלין בין אורגניזמים וסביבתם, וכן חקר איכות הסביבה.
:
- פאוניסטיקה: חקר תפוצתם של בעלי-חיים במקומות שונים בעולם, והסיבות לכך.
:
- אבולוציה: חקר התפתחות האורגניזמים במרוצת הדורות והשפעתן של התורשה והסביבה על התפתחות זו. תחומי משנה:
::
- מיקרואבולוציה וגנטיקה של אוכלוסיות: הרמה המולקולרית. חקר הורשתם של גנים במרוצת הדורות, ויחסי הגומלין בין גנים באוכלוסיות.
::
- מקרואבולוציה: רמת האוכלוסיה העולמית. חקר הפצתן של אורגניזמים ותכונות על פני כדור הארץ במרוצת הדורות.
::
- פילוגנטיקה: חקר הקרבה היחסית בין מינים שונים של אורגניזמים.
- ביוטכנולוגיה: פיתוח שימושים לחיידקים בתעשיה, לייצור תרופות, מזון וכימיקלים.
- ביואינפורמטיקה: פיתוח עזרי מחשוב לשימוש הביולוגיה, במיוחד בתחומי הגנומיקה, הפרוטאומיקה והפילוגנטיקה.
- ביופיזיקה: חקר תהליכים ביולוגיים מההיבט הפיזיקלי (למשל: תנועת נוזלים בתא ובגוף, השפעת הכבידה על תנועת אורגניזמים, הולכה חשמלית בגוף).
- טוקסיקולוגיה: חקר הרעלים, הרעלנים והשפעתם על אורגניזמים.
תחומים רבים ברשימה זו חופפים או שייכים למספר תחומי על: כך, למשל, גנומיקה שייכת לביוכימיה ולגנטיקה יחדיו; וביופיזיקה ונוירופיזיולוגיה עוסקות לעתים בנושאים חופפים.
כפי שניתן לראות, הביולוגיה נעזרת ותלויה במדעים רבים אחרים. אלקטרופיזיולוגיה שייכת גם לפיזיקה, למשל, ואילו רוקחות שייכת גם לרפואה. מהסיבה הזו למדים סטודנטים לביולוגיה בשנת הלימודים הראשונה מתמטיקה, כימיה, ביוכימיה ופיזיקה, שכן ללא הבנה בתחומים אלו לא ניתן להסביר תופעות ביולוגיות, וכן מחשבים, אשר מהווים כיום כלי עזר חיוני ביותר למחקר הביולוגי.
קטגוריה:מדעי החיים
-
als:Biologie
ja:生物学
ko:생물학
ms:Biologi
simple:Biology
th:ชีววิทยา
מדעי החייםמדעי החיים הם ענף במדעי הטבע העוסק בחומר החי על פני כדור הארץ, התפתחותו, השלכותיו על סביבתו ויחסי הגומלין שבו.
הגדרת החיים
שנים רבות ניסו מדענים להגדיר את החיים, ולהבדיל אותם מהדוממים, אך לשווא. כיום אנו מגדירים את החיים ע"פ מספר קריטריונים אשר אורגניזם חייב לעמוד בהם כדי להחשב יצור חי:
- כל היצורים החיים בנויים מתא אחד או יותר. התא הוא, איפוא, היחידה הקטנה ביותר, והבסיסית ביותר של החיים.
- כל היצורים החיים נוצרים (בתנאים הקיימים בכדור הארץ כיום) מתאים קיימים בלבד. תהליך זה נקרא רבייה.
- כל היצורים החיים מקיימים תהליכי מטבוליזם, היינו קליטת אנרגיה מהסביבה והשימוש בה לשם קיומו.
- כל היצורים החיים מגיבים באופן פעיל ומבוקר לסביבתם.
הנגיף (וירוס) לא עונה בצורה מלאה על קריטריונים אלה ולכן ישנה מחלוקת בעולם המדע האם ניתן לסווגו כיצור חי, או שמא הוא רק נשא של חומר תורשתי.
תולדות מדע החי
יוון העתיקה
חקר החי החל בצורה ממשית ביוון העתיקה, כשפילוסופים כמו היפוקרטס, אריסטו, וגלנוס, ניסחו את חוקי הביולוגיה הראשונים. רובם של חוקים אלה התגלו במהלך ההיסטוריה כשגויים, אך הם עדיין מהווים את הסימן הראשון למחקר עולם החי.
ימי הביניים
בימי הביניים מדעי החיים נחשבו לכישוף, ונרדפו באמונות תפלות רבות אשר הקשו על מחקר מעמיק בנושא. הכנסייה אסרה נתיחה שלאחר המוות, מה שגרם לתאוריות לצוץ ללא כל ביסוס מדעי.
הרנסנס
בתקופת הרנסנס החיו ההומאנים את תרבות יוון ולא פסחו על הביולוגיה. לאונרדו דה וינצ'י חידש את המחקר המעמיק באנטומיית האדם (בעיקר לשם האומנות). בשנים אלה הומצא המיקרוסקופ ע"י רוברט הוק והוגדר התא כיחדה הבסיסית של החיים. באותם שנים החלו תאוריות יוון לדעוך לאחר שתאוריות אחרות בוססו מדעית וסתרו אותן.
המאות השמונה-עשרה והתשע-עשרה
במאה ה18 ובתחילת המאה ה19 בוסס מדע הטקסונומיה למיון בעלי חיים והועלתה תאורית האבולוציה לראשונה מאז יוון העתיקה, ע"י ז'ן בטיסט.
בסוף המאה ה19 חלו שתי תמורות חשובות ביותר במדעי החיים:
- צ'ארלס דרווין מעלה את תאוריית האבולוציה שלו, המבוססת על חוקי הברירה הטבעית.
- גרגור מנדל מנסח את חוקי התורשה הראשונים.
שיטות אלה נהוגות אף כיום, אם כי בשינויים קלים, ומוסכמות על רוב הקהיליה המדעית.
מדע החיים במאה העשרים
במאה ה20 יצאה לאור התאוריה הסופית של האבולוציה, המשלבת בין האבולוציה לבין חוקי התורשה בתוספת המוטציות כגורם מכריע באבולוציה. התגלה מבנה החומר התורשתי - הDNA ע"י ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק. התפתחויות אלה הביאו ליצירת השיבוט הראשון וכן להופעת מדע יישומי חדש - ביוטכנולוגיה. כמו כן מדע הביוכימיה התפתח מאוד בשנים אלה.
יישומיהם של מדעי החיים
מדע החי יושם, כנראה, בראש ובראשונה ברפואה, אשר מצילה חיי אדם בכל יום ויום, על סמך המחקר הביולוגי. הרפואה נתמכת על ידי מדע החי בתרופות ונוגדנים, באנטומיה ופיזיולוגיה, וכן בניסויים בבעלי חיים.
יישום נוסף הוא היישום האקולוגי. זיהום הסביבה משפיע במישרין ובעקיפין עלינו ועל אורח חיינו, מדע החיים מלמד אותנו איך להתמודד ולמנוע בעיות כאלו.
מדעי החיים מסייעים גם כלכלית, בהשבחת המזון אשר אנו אוכלים, וכן בהשבחת חומרי גלם לתעשיה.
התחומים הכלולים במדעי החיים
מדעי החיים מסועפים במיוחד וכוללים מגוון רחב של תחומים. רוב רובם של מדעי החיים נמצא בביולוגיה (ע"ע ביולוגיה לרשימת הנושאים הכלולים בביולוגיה). הרפואה והנושאים הכלולים בה אף הם חלק ממדעי החיים (ואינם כלולים בביולוגיה). יש הטוענים שגם הביוכימיה והאקולוגיה, הנכללים במדעי החיים, אינם כלולים בביולוגיה, אך לא כולם מסכימים לכך.
-
יצוריצור שנקרא בלעז אורגניזם הוא כל דבר חי המשתייך לעולם הטבע ומסוגל להתקיים ולהתרבות בכוחות עצמו ולבצע חילוף חומרים. בהגדרה אחרת, כל מי שיש בו תא אחד לכל הפחות.
בעלי חיים, צמח, פטריה, וחיידק, מיקרואורגניזם הם יצורים. נגיף אינו יצור, משום שאין בכוחו להתרבות בכוחות עצמו אלא זקוק לעזרת אחרים וגם אין הוא תא.
ייצורים חיים גדלים, מתפתחים, נושמים ומקיימים תקשורת בינם לבין סביבת החיים שלהם.
קטגוריה:ביולוגיה
ja:生物
ko:생물
th:สิ่งมีชีวิต
zh-min-nan:Seng-bu̍t
צרפת
צרפת (France בצרפתית) היא מדינה דמוקרטית הנמצאת במערב אירופה, והיא חברה באיחוד האירופי. השם הרשמי של המדינה הוא רפובליקת צרפת (בצרפתית: République française).
צרפת גובלת בבלגיה ובלוקסמבורג בצפון מזרח, בגרמניה, בשוויץ ובאיטליה במזרח, במונקו בדרום מזרח, באנדורה ובספרד בדרום.
היסטוריה
צרפת הייתה מיושבת עוד מתקופת האבן. בעת העתיקה ישבו בה הגאלים שהם עם קלטי. יוליוס קיסר כבש את גאליה וצירף אותה לאימפריה הרומית. במאה ה-6 לספירה פלשו לגאליה פרנקים, שהם שבטים גרמאנים. בראש השבטים הללו, שמוצאם בפראנקיה, ארץ הנהר הריין, עמד קרל הגדול שהוביל את מערב גרמניה, דרום צרפת וצפון איטליה למעמד של אימפריה אדירה. במותו, התפתחה באזור תרבות פאודלית, שהגיעה לשיא במאה ה-14. לאחר מלחמת מאה השנים, במחצית השנייה של המאה ה-15, כוחה של המלוכה עלה עד אשר הגיע למעמד של שלטון אבסולוטי. המלך המפורסם ביותר הוא לואי הארבעה עשר, שמסמן את האבסולטיזם הטהור.
בשנת 1789 התרחשה המהפכה הצרפתית, ולאחר כמה שנות שלטון רפובליקני, תפס נפוליון בונפרטה את השלטון ונפתחה תקופת מלחמות נפוליון. לאחר התבוסה בקרב ווטרלו (1815) נאלץ נפוליון לוותר על השלטון והמונרכיה חזרה לצרפת. בשנת 1848, בעקבות התקוממות נוספת, הוכרזה רפובליקה שהחזיקה מעמד 3 שנים ולאחר מכן עריץ נוסף, נפוליון השלישי תפס את השלטון.
התבוסה במלחמת צרפת פרוסיה, והתקוממות שהתרחשה במדינה בשנת 1871 גרמה לנפוליון השלישי לפרוש וכוננה רפובליקה נוספת (השלישית במספר). המלחמה בין צרפת לפרוסיה הביאה עימה לא רק את ביסוסה של האימפריה הגרמנית, אלא גם מורשת של טינה בין צרפת לגרמניה, בעקבות הסיפוח הגרמני של אלזס-לורן.
ב1903 כרתה צרפת ברית, שכונתה "ההסכמה הלבבית" (Entente Cordiale), עם בריטניה, וב-1907 הצטרפה גם האימפריה הרוסית לברית זו.
במלחמת העולם הראשונה נמנתה צרפת עם "מדינות ההסכמה", שנלחמו כנגד "מעצמות המרכז". כניסתה של צרפת למלחמה נעשתה ב-3 באוגוסט 1914, עם הכרזת מלחמה של גרמניה על צרפת.
פעולות גרמניות בקרב ורדן (1916) והכישלון של "מדינות ההסכמה" באביב שלאחר מכן הביאו את הצבא הצרפתי לסף התמוטטות, כשעריקות המוניות ערערו את הקווים הראשונים.
כוח משלוח אמריקאי, בפיקודו של גנרל ג'ון פרשינג, הגיע לקווים בחזית במספרים משמעותיים באפריל 1918. בעקבות זו החלה הכף נוטה לטובת "מדינות ההסכמה", בסדרה של קרבות על אדמת צרפת.
1,240,000 מחיילי צרפת ו-40,000 מאזרחיה נהרגו במהלך מלחמת העולם הראשונה. למרות הניצחון במלחמה, המצב הכלכלי היה גרוע, בעיקר בגלל המשבר העולמי של שנת 1929 ומחירה הכבד של המלחמה.
עם פלישת גרמניה הנאצית לפולין ב1 בספטמבר 1939, במהלך מלחמת העולם השניה, הכריזה צרפת מלחמה על גרמניה. ב10 במאי 1940 פלשה גרמניה לצרפת. הצבא הגרמני המודרני והממוכן, השתמש בטקטיקות של מלחמת בזק והכניע תוך שישה שבועות את הצבא הצרפתי בעל הדוקטרינה המיושנת. ראש הממשלה התקיף פול ריינו התפטר, ובמקומו בא המרשל אנרי פיליפ פטאן, אשר נכנע לגרמנים ב-22 ביוני 1940.
הכניעה חילקה את צרפת לשני חלקים - צרפת ה"כבושה" שכללה את כל צפון צרפת ואת החוף האטלנטי, וצרפת של וישי שבה שלטה ממשלת בובות בראשות פטאן, אשר מקום מושבה היה בעיר וישי. הגנרל שארל דה גול נמלט לאנגליה והקים שם את "צרפת החופשית" שכללה צרפתים אשר נלחמו לצד בעלות הברית.
עם פלישת כוחות בעלות הברית לחוף נורמנדי ב-6 ביוני 1944 החל שחרורה של צרפת, וב-26 באוגוסט 1944 נכנס הגנרל דה גול לפריס, אשר שוחררה על ידי כוחות צרפת החופשית. בשנת 1945, עם כיבוש יתרת צרפת על ידי בעלות הברית, פוזרה ממשלת וישי וראשיה נאסרו.
לאחר המלחמה הקולוניות הצרפתיות התחילו להתמרד. תחילה באלג'יריה ולאחר מכן בהודו-סין. הצרפתים הובסו, אך המשיכו במשך עשור שנים להיאחז בציפורניים בכל מושבה שלהם. עד היום, צרפת נמנית עם המדינות המעטות שמחזיקות מושבות (גיאנה הצרפתית, קלדוניה החדשה וואליס ופטונה). למרות שצרפת ממשיכה להחזיק במושבות אלה, התפרקות האימפריה הענקית גרמה לכלכלה הצרפתית לצמוח, וכיום היא אחת המדינות העשירות בעולם.
פוליטיקה
צרפת הינה מדינה מרכזית באירופה ובעלת השפעה מכרעת על תרבות העולם. בצרפת הגיעו לידי הבשלה תהליכים שלטוניים ותרבותיים, אשר השפיעו לאחר מכן על העולם כולו. שינויי המשטר בצרפת (ממלוכה אבסולוטית דרך רפובליקה לקיסרות וחוזר חלילה) השפיעו על צורת הממשל בארצות רבות, אשר נשאו את עיניהן לצרפת. רעיונות המהפכה הצרפתית פיעפעו אל העולם כולו, אם בכוחה של המילה המדוברת, או הכתובה עלי ספר, ואם בכוח חרבו של נפוליון.
כלכלה
בזכות התוצר הפנימי הגולמי של צרפת, היא נחשבת למעצמה הכלכלית הרביעית בגודלה בעולם. רבים הם יתרונותיה בתחום זה: תחבורה, טלקומוניקציה, תעשיות מזון וחקלאות, ענף הרוקחות וגם המגזר הבנקאי, הביטוחי, התיירותי, מבלי לשכוח את תחומי המותרות המוכרים יותר (תעשיית העור, הבגדים, הבשמים, המשקאות החריפים ועוד).
העודף המסחרי של צרפת הגיע בשנת 2000 ל-14.03 מיליארד אירו והיא מדורגת כיצואנית הרביעית בעולם בתחום המוצרים (בעיקר נכסי ציוד) ונחשבת השניה בכל הנוגע לתחום השירותים והחקלאות (בעיקר דגנים ומוצרי מזון וחקלאות). צרפת עודנה נחשבת ליצרנית וליצואנית הראשונה באירופה של מוצרים חקלאיים. בנוסף לכך, 63% מהסחר שלה מתבצע עם מדינות אחרות באיחוד האירופי (50% עם האזור שבו האירו הוא ההילך החוקי).
צרפת מדורגת בעולם במקום הרביעי מבין המדינות שבהן משקיעים השקעות זרות במישרין. המשקיעים מעריכים את איכות כוח האדם בצרפת, את רמת המחקר הגבוהה, את השליטה בטכנולוגיות המתקדמות, את יציבות המטבע ואת הוויסות הנכון של עלויות היצור.
- תוצר פנימי גולמי (2000) - 1,404.8 מיליארד אירו
- שיעור הצמיחה של התוצר הפנימי הגולמי (2000) - 3.1%
- אינפלציה (2000) - 1.6%
- עודף מסחרי (2000) - 14.03 מיליארד אירו.
עד 1 בינואר 2002 המטבע בצרפת היה הפרנק. אולם, החל מ-1 בינואר 2002, המועד בו אימצו 12 מדינות באירופה ובהן צרפת מטבע משותף, המטבע בצרפת ובמדינות אלו הוא האירו.
חקלאות:
- משקים חקלאיים - 680,000
- אוכלוסייה העובדת בחקלאות - 885,000
- שטח חקלאי שבשימוש - 330,000,000 דונם, היינו 60% מהשטח של צרפת.
ענפי התעשייה הפעילים ביותר הם: בניין ועבודות ציבוריות, מזון וחקלאות, כימיה, ענפי האופנה והמותרות, תעשיית הרוקחות, ענף המכוניות ועיבוד חומרים.
גאוגרפיה
רוקחות
רוקחות
דמוגרפיה
התפלגות אתנית (זהות תרבותית) של אוכלוסיית צרפת: 92% צרפתים, 3% צפון אפריקנים, 2% גרמנים, 1% ברטונים (חבל ארץ במערב צרפת) 2% אחרים (ממוצא פרובאנסלי, קטלאני ובאסקי).
בצרפת 52 כרכים (מטרופולינים) שבהם יותר מ- 150,000 תושבים.
חמשת הכרכים הגדולים הם:
# פריז - 9.8 מיליון (עיר הבירה)
# ליון - 1.4 מיליון
# מרסיי אקס-אן-פרובנס - 1.4 מיליון
# ליל - 1.1 מיליון
# טולוז - 0.9 מיליון
האוכלוסייה בצרפת מתחלקת מבחינה דתית בצורה הבאה: 81 אחוזים קתולים, שני אחוזים פרוטסטנטים, עשרה אחוזים מוסלמים, אחוז אחד יהודים, חמישה אחוזים אינם משתייכים לדת מסוימת.
בכל הנוגע לשפות המדוברות, השפה העיקרית היא הצרפתית אולם במדינה מדברים גם בפלמית, אלזאסית, ברטונית, באסקית, קטלאנית, פרובאנסלית וקורסיקנית.
תיירות
את צרפת פוקדים יותר מ-15 מיליון תיירים זרים והיא נחשבת למדינה המתויירת ביותר בעולם. לכן בצרפת יש:
- 20,000 בתי מלון
- 8000 מגרשי קמפינג
- 890 כפרי נופש
- 181 אכסניות נוער
- 41,000 בתי אירוח כפריים וקהילתיים
- 22,000 חדרים בבתים פרטיים.
האתר הכי גבוה והכי "מקובל" לפי התיירים הוא מגדל אייפל.
צרפת מגיעה למקום השלישי בעולם מבחינת ההכנסות מתיירות, אחרי ארה"ב ואיטליה, עם הכנסה של 25.6 מיליארד אירו. מבחינת מספר מבקרים, צרפת היא המדינה עם מספר התיירים השנתי הגבוה בעולם. ב–2001 ביקרו בה 76.5 מיליון תיירים מרחבי העולם, שהם יותר מ– 10% מהיקף התיירות העולמית. צרפת ניחנה בנופים ובאתרים היסטוריים מגוונים ביותר, במורשת אדריכלית וגסטרונומית רחבת-היקף, בבתי מלון מסוגים שונים ובתשתיות תחבורה מפותחות היטב. כל אלה הם יתרונות המושכים קהל, לצד ארועי ספורט ותרבות בינלאומיים (גביע העולם בכדורגל ב–1998, פסטיבלי תיאטרון, מוזיקה וקולנוע ועוד).
קישורים חיצוניים
- [http://www.national-anthems.net/files/820_MP3_946937384a9adb491b7f422192120de6/up_franceX.mp3 המרסייז(ההמנון הצרפתי)]
קטגוריה:מדינות העולם
קטגוריה:מדינות אירופה
קטגוריה:מדינות האיחוד האירופי
-
als:Frankreich
fiu-vro:Prantsusmaa
ja:フランス
ko:프랑스
ms:Perancis
simple:France
th:ประเทศฝรั่งเศส
zh-min-nan:Hoat-kok
המאה ה-18(המאה ה-17 - המאה ה-18 - המאה ה-19 - לוח אירועים בהיסטוריה)
לצורך המחשת חלוף הזמן, המאה ה-18 מתייחסת לתקופה שראשיתה בשנת 1701 וסופה בשנת 1800.
במונחים חברתיים, פוליטיים ותרבותיים, היסטוריונים נוטים לתחום את המאה ה-18 בין השנים 1715 ו-1789, החל ממותו של לואי הארבעה עשר מלך צרפת וכלה במהפכה הצרפתית. המעצמות האירופיות העיקריות (במונחי יכולת תעשייתית) באותה תקופה היו: אוסטריה, בריטניה, פרוסיה, צרפת והאימפריה הרוסית.
המאה ה-18 עמדה בסימן "האבסולוטיזם הנאור", ובמהלכה התרחשו שינויים ותהליכים שהולידו את מדינת הלאום המודרנית. האבסולוטיזם הצרפתי הביא למרידות איכרים מרובות, אשר זעזעו - באופן חסר תקדים - את יסודותיה של המערכת הפיאודלית אשר שלטה בחברה ובכלכלה האירופית יותר מאלף שנים. עידן האורות ("הנאורות") הגיע בתקופה זו לשיאו, ואיים על ההגמוניה המסורתית של התאולוגיה. עלייתן של אומות כאוסטריה, פרוסיה ורוסיה ערערה את מאזן הכוחות המסורתי במערב אירופה, ויצרה תחרות חדשה מול צרפת, אנגליה וספרד.
ניצני המהפכה התעשייתית, אשר נשאה עימה שינוי מהותי בסדרי החיים החברתיים, הכלכליים וההגותיים באירופה, מתוארכים לאמצע המאה ה-18. שינוי זה עתיד להתפשט לשאר העולם ולעצב את פניו עד לימינו אנו.
התפתחות חשובה נוספת הייתה עלייתם של מרכזים חילוניים-תרבותיים חדשים בפריז ובווינה, שהקרינו על היבשת כולה. במקביל, מושבות קולוניאליסטיות חדשות הוקמו ברחבי כדור הארץ, או - כמו בצפון אמריקה - דווקא השתחררו מכבלי מעצמות האם האירופיות.
מבחינה אסטתית-אמנותית, המאה ה-18 מסמלת את ראשית ההשפעתן של התרבות, האמנות, והמוזיקה האירופית על שאר העולם. עידן המוזיקה הקלאסית שולט בכיפה, ואילו זרמי האמנות המקובלים הם הרוקוקו והנאו-קלאסיציזם. לקראת סוף המאה עלה הרומנטיציזם כתנועה תרבותית מגובשת.
אירועים
- 1701-1714: מלחמת הירושה הספרדית
- 1703: הצאר הרוסי פטר הגדול מייסד את סנקט פטרסבורג וקובע אותה כבירת הקיסרות.
- 1707: צו האיחוד ממזג את בתי הפרלמנט של אנגליה וסקוטלנד ויוצר אגב כך את ממלכת בריטניה הגדולה.
- 1715: מת לואי הארבעה עשר מלך צרפת.
- 1718: מתיישבים צרפתים מייסדים את העיר ניו אורלינס בצפון אמריקה.
- 1721: רוברט וולפול מתמנה לראש ממשלתה הראשון של בריטניה (דה פקטו).
- 1721: נחתם הסכם ניסטאד המסיים את המלחמה הצפונית הגדולה.
- 1733-1738: מלחמת הירושה הפולנית.
- 1738 נדיר שאה מביס את האימפריה המוגולית וכובש את דלהי.
- 1740: פרידריך הגדול מוכתר כמלך פרוסיה.
- 1740-1748: מלחמת הירושה האוסטרית
- 1747: אחמד שאה מייסד את האימפריה הדוראנית באפגניסטן של ימינו.
- 1750: שיאו של עידן הקרח הקטן.
- 1755: רעידת האדמה בליסבון.
- 1756-1763: מלחמת שבע השנים פורצת בין מעצמות אירופה במספר חזיתות ברחבי העולם.
- 1757: קרב פלאסי, המסמל את ראשית השלטון הבריטי בהודו.
- 1760: ג'ורג' השלישי מוכתר למלך בריטניה.
- 1763-1766: מרד פונטיאק - האינדיאנים בצפון אמריקה.
- 1768-1774: מלחמת רוסיה-תורכיה.
- 1772: חלוקת פולין הראשונה.
- 1775-1782: המלחמה האנגלו-מרתה הראשונה בהודו.
- 1775-1783: המהפכה האמריקנית.
- 1779-1879: מלחמות קייפ פרונטיר בין הבריטים למתיישבים הבורים בדרום אפריקה.
- 1781: עמנואל קאנט מפרסם את ספרו "ביקורת התבונה הטהורה", מעמודי התווך של הפילוסופיה המודרנית.
- 1785-1795: המלחמה האינדיאנית בצפון מערב בין הילידים האמריקנים לארצות הברית.
- 1788: ההתיישבות האירופית הראשונה באוסטרליה מוקמת בסידני.
- 1789: ג'ורג' וושינגטון נבחר לנשיא ארצות הברית.
- 1789-1799: המהפכה הצרפתית.
- 1791-1804: המהפכה ההאיטית.
- 1792-1802: מלחמות המהפכה הצרפתיות.
- 1793: חלוקת פולין השניה.
- 1793: העבדות נאסרת בקנדה העלית.
- 1795: הסכם פינקני בין ארצות הברית וספרד מעניק לאמריקנים את השליטה על אדמות מיסיסיפי.
- 1795: חלוקת פולין השלישית.
- 1796: מתה יקטרינה הגדולה, קיסרית האימפריה הרוסית.
- 1798-1800: מלחמת-דמה בין ארצות הברית וצרפת.
- 1799: נפוליאון מבצע הפיכה צבאית ונעשה דיקטטור צרפת.
אנשי שם
- לאונרד אוילר (מתמטיקאי שוויצרי)
- בנדיקט ארנולד - מי שנתפס הן על ידי בריטניה והן על ידי ארצות הברית כבוגד במהלך מלחמת העצמאות האמריקאית.
- יוהן סבסטיאן באך (מלחין גרמני)
- יוהן וולפגנג פון גתה (הוגה וסופר גרמני)
- סמואל ג'ונסון (סופר אנגלי)
- תומאס גיינסבורו (צייר אנגלי)
- תומאס ג'פרסון (מדינאי אמריקני)
- דני דידרו (הוגה וסופר צרפתי)
- אלכסנדר המילטון (מדינאי אמריקני)
- וולטר (הוגה וסופר צרפתי)
- ג'ורג' וושינגטון (מצביא ומדינאי אמריקני)
- דיוויד יום (פילוסוף סקוטי)
- וולפגנג אמדאוס מוצארט (מלחין אוסטרי)
- ג'ונתן סוויפט (סופר אנגלי)
- אדם סמית' (כלכלן סקוטי)
- בנג'מין פרנקלין (דיפלומט ומדינאי אמריקני)
- עמנואל קאנט (פילוסוף גרמני)
- ג'יימס קוק (מגלה ארצות אנגלי)
- ז'אן-ז'אק רוסו (פילוסוף צרפתי)
- ג'ושוע ריינולדס (צייר אנגלי)
- פרידריך שילר (סופר גרמני)
דמויות יהודיות
- הבעש"ט
- הגאון מוילנה
- משה מנדלסון
- הרמח"ל
- יעקב פרנק
- שלמה מיימון
המצאות ותגליות
----
לוח אירועים בהיסטוריה
-
18
ja:18世紀
ko:18세기
מולקולהמולקולה (או פרודה): מספר אטומים המחוברים ביניהם בקשר כימי. המולקולה היא החלק הקטן ביותר של תרכובת כימית ששומר על תכונותיה.
מולקולה עשויה להיות מורכבת מאטומים זהים כמו מולקולת חמצן, O2, שמורכבת משני אטומי חמצן, או מאטומים שונים כמו מולקולת מים H2O. היא יכולה להיות מורכבת משני אטומים כמו מולקולת החמצן, מעשרות אטומים כמו מולקולת סוכר, או ממיליוני אטומים כמו מולקולת DNA.
המולקולה יכולה להיות מתוארת ע"י הנוסחה האמפירית שלה שמתארת כמה אטומים מכל סוג יש בה. כך הנוסחה האנליטית של מים היא כאמור H2O. אולם עבור מולקולות מסובכות הנוסחה האמפירית אינה מספיקה בשביל לתאר באופן ייחודי את המולקולה. כך אותה נוסחה אמפירית C2H6O יכולה לתאר שני חומרים בעלי תכונות שונות לחלוטין כמו אתנול שנוסחתו הכימית היא CH3CH2OH, ואתר דו-מתילי CH3OCH3.
מולקולה חד אטומית
מולקולה חד-אטומית היא מולקולה בה נמצא אטום יחיד. האטום המרכיב את המולקולה הוא בד"כ גז אציל.
הסיבה לכך שגזים אצילים יוצרים מולקולה חד אטומית היא בכך שהשאיפה הטבעית של האטומים למילוי רמת האנרגיה האחרונה, הקרויה גם "רמת הערכיות", לא קיימת אצלם מכיוון שרמת הערכיות שלהם כבר מלאה, והם לא פעילים מבחינה כימית.
למולקולה החד-אטומית ישנה חשיבות גדולה בחקירת קשרים כימיים ובגילוי קשר ואן דר וואלס.
ראו גם
- מיון החלקיקים
קטגוריה:כימיה
קטגוריה:חלקיקים מרוכבים
als:Molekül
ja:分子
ko:분자
simple:Molecule
th:โมเลกุล
ביולוגיה מולקולריתביולוגיה מולקולרית היא המחקר של הביולוגיה ברמה המולקולרית. תחום זה חופף בחלקו לתחומים אחרים בביולוגיה, בעיקר גנטיקה וביוכימיה. ביולוגיה מולקולרית עוסקת בעיקר באינטראקציה בין מערכות שונות של התא, כולל הקשרים בין הדנ"א, הרנ"א והסינתזה של החלבונים, והבנה כיצד קשרים אלה מווּסתים.
וו. ט. אסטבורי מתאר בכתב העת Nature את הביולוגיה המולקולרית:
"יותר גישה מאשר טכניקה, גישה מנקודת המבט של מה שקרוי מדעים בסיסיים, כאשר הרעיון המרכזי הוא לחפש מתחת לתופעות הגדולות של הביולוגיה הקלאסית, להבנת הגורמים שלהן ברמה המולקולרית. ביולוגיה זו מעוניינת בעיקר בצורתן של מולקולות ביולוגיות, והיא בעיקר תלת-ממדית ומבנית, אף כי היא לא רק שיכלול של המורפולוגיה (תורת הצורה) – עליה יחד עם זאת להבין את היצירה והפונקציה [של המולקולות]".
היחס למדעים ביולוגיים מולקולריים אחרים
חוקרים בביולוגיה מולקולרית משתמשים בטכניקות מסויימות, השייכות למדע זה דווקא, אך משתמשים יותר ויותר גם בטכניקות ורעיונות מגנטיקה, ביוכימיה וביופיזיקה. אין קו ברור שמבדיל בין דיסציפלינות אלה, כפי שהיה בעבר. באופן סכמטי, ניתן להבין את ההבדלים בין התחומים כך:
- ביוכימיה היא המחקר של החומרים והתהליכים שקורים בתוך יצורים חיים.
- גנטיקה היא המחקר של ההשפעה של הבדלים גנטיים על אורגניזמים. לעתים ניתן למצוא את הגן היחיד שגורם להשפעות אלה, אך לפעמים העניין מסובך יותר.
ביולוגיה מולקולרית היא המחקר של היסודות המולקולריים של התהליכים של שכפול, שעתוק ותרגום של החומר התורשתי. הדוגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית היא שהחומר הגנטי מועתק לרנ"א ומשם מתורגם לחלבון. למרות שזוהי תמונה פשטנית ביותר של הביולוגיה המולקולרית, זו נקודת התחלה טובה להבנת התחום. בזמן האחרון חוקרים מגלים תפקידים חדשים לרנ"א, שעשויים לשנות את ההבנה הזו.
הרבה מהעבודה הנעשית בביולוגיה מולקולרית היא כמותית, ובתקופה האחרונה חלק גדול מהמחקר נעשה בשיתוף של מדעי המחשב, בתחומי הביואינפורמטיקה והביולוגיה החישובית. מתחילת העשור, המחקר של מבנה ופונקציית הגן, גנטיקה מולקולרית, היה תת-התחום החשוב ביותר בביולוגיה מולקולרית.
תחומים אחרים בביולוגיה מתמקדים במולקולות במידה גוברת והולכת, או ישירות במחקר של האינטארקציות של המולקולות כמו בביולוגיה של התא או ביולוגיה התפתחותית, או באופן עקיף, למשל כאשר משתמשים בטכניקות של הביולוגיה המולקולרית על מנת להבין את האפיונים ההיסטוריים של אוכלוסיות או מינים, כגון בתחומים של ביולוגיה אבולוציונית, כמו גנטיקה של האוכלוסיה ופילוגנטיקה. יש גם מסורת רבת שנים של מחקר של ביומולקולות בתחום הביופיזיקה.
טכניקות של ביולוגיה מולקולרית
מאז שנות החמישים המאוחרות, ביולוגים מולקולריים למדו לאפיין, לבודד ולתפעל את המרכיבים המולקולריים של תאים ואורגניזמים. מרכיבים אלו כוללים את הדנ"א, ה"מחסן" של המידע הגנטי, והרנ"א, מולקולה הדומה לדנ"א, הפועלת כעותק של הדנ"א, וכן יש לה פונקציות מבניות ואנזימטיות ממשיות, וכן חלק בתהליך התרגום; וחלבונים, המולקולה המבנית והאנזימטית העיקרית בתא.
Expression Cloning
אחת מהטכניקות הבסיסיות ביותר בביולוגיה מולקולרית, המשמשת למחקר של פונקציה של חלבונים, היא Expression Cloning. בטכניקה זו, הקוד בדנ"א עבור חלבון מסוים מועתק (בעזרת אנזימים שונים) לפלסמיד (הידוע כ-Expression Vector). לפלסמיד זה עשויים להיות אלמנטים מיוחדים, שעוזרים לייצור החלבון המסויים הזה, וכן עשויים להיות לו סמנים אנטיביוטיים, שעוזרים לעקוב אחרי הפלסמיד.
את הפלסמיד הזה אפשר להחדיר לתאים של חיידקים או של חיות. הכנסה של הדנ"א לתאי חיידקים נקראת טרנספורמציה, וניתן לבצעה בכמה שיטות, כולל אלקטרופורציה, מיקרו-הזרקה ובאופן כימי. הכנסה של דנ"א לתאים אוקריוטיים, כמו תאי חיות, קרויה טרנספיקציה. יש כמה טכניקות אפשריות לעשות זאת. ניתן גם להחדיר את הדנ"א בעזרת נגיפים כנושאי הדנ"א. במקרים כאלה, הטכניקה נקראת טרנסדוקציה ויראלית.
בכל מקרה, הקידוד של הדנ"א עבור החלבון המסויים שאנו מעוניינים בו נמצא עכשיו בתוך התא, וניתן לייצר את החלבון. מגוון שיטות קיימות על מנת להבטיח את ייצור החלבון בכמויות גדולות, ואז ניתן להפיק את החלבון מהתא. ניתן לבדוק את החלבון לפעילות אנזימית תחת מגוון סיטואציות, או שאפשר לגבש את החלבון על מנת שניתן יהיה לבדוק את המבנה הרביעוני שלו. בתעשיית התרופות, ניתן לבדוק את התועלת של תרופות חדשות כנגד החלבון הזה.
תגובת שרשרת פולימראזית (PCR)
תגובת שרשרת פולימראזית (PCR) היא טכניקה רב תכליתית לשכפול דנ"א. באופן כללי, PCR מאפשר לשכפל מקטע דנ"א מסויים מיליוני פעמים, או לשנות אותו בצורה שנקבעה מראש. לדוגמא, ניתן להשתמש ב-PCR על מנת ליצור אתרים לאנזימי הגבלה, או על מנת לגרום למוטציה בבסיסים מסויימים בדנ"א.
אלקטרופורזה בג'ל
אלקטרופורזה בג'ל היא אחד המכשירים העיקריים של הביולוגיה המולקולרית. העקרון הבסיסי כאן הוא שאת הדנ"א, הרנ"א, והחלבונים ניתן להפריד בעזרת שדה חשמלי. ע"י ג'לים שונים, ניתן להפריד את המולקולות ע"פ גודלן, או ע"פ המטען החשמלי שלהן.
קולונת גודל ואימונוכימיה
ניתן ליצור נוגדנים לרוב החלבונים על ידי הזרקת כמויות קטנות של החלבון לתוך חיות כמו עכבר, ארנב, כבש או חמור. בנוגדנים אלה ניתן להשתמש במגוון של טכניקות.
בקולונת גודל, החלבונים מופרדים לפי גודלם, בתוך ג'ל שנמצא בין שני לוחות זכוכית. טכניקה זו קרויה SDS-Page. החלבונים בג'ל אח"כ מועברים לממברנה תומכת כלשהי. לממברנה ניתן להחדיר תמהילים של נוגדנים. את הנוגדנים שמתקשרים לחלבון שאנו מעוניינים בו נוכל לראות במגוון טכניקות, כגון Chemoluminescence או רדיואקטיביות.
ניתן להשתמש בנוגדנים גם על מנת לטהר חלבונים. נוגדנים לחלבון מסויים מיוצרים ואז מחוברים ל"חרוזים". לאחר שהנוגדן יתרכב לחלבון, ניתן להפריד את קבוצת הנוגדן-חלבון על ידי צנטריפוגה. בתהליך הצנטריפוגי, החרוזים, יחד עם הנוגדנים, יתבדלו, ויביאו איתם גם את החלבונים, ואילו שאר החלבונים ישארו בתמיסה. אפשרות אחרת היא לחבר את החלבונים ל"חרוזים" שמתרכבים למטריקס תומך כלשהו, ואז לשטוף מהתמיסה את שאר החלבונים, כך שרק אלה שמקושרים לחרוזים ישארו. אח"כ מוציאים את החלבון מהמטריקס, בדרך כלל בעזרת הוספת תמיסה בעלת ריכוז מלח גבוה, או על ידי שינוי של ה-pH של התמיסה.
התחום נוסד בשנות השלושים, והמושג "ביולוגיה מולקולרית" נטבע בידיי וורן ויבר ב-1938. ויבר היה מנהל מדעי הטבע במוסד רוקפלר, והוא חשב כי הביולוגיה הולכת לעבור שינוי משמעותי בשל התקדמות משמעותית בתחום הקריסטלוגרפיה. לפיכך הוא העביר תקציבים רבים לתחומים הביולוגיים.
ביולוגים מולקולריים חשובים
- פרנסיס קריק
- רוזלינד פרנקלין
- מקס פרוץ
- ג'יימס ווטסון
- פרנסואה ג'ייקוב
- כריסטיאן נסליין-וולהרד
- סוסומו טונגוואה
קישורים חיצוניים
- [http://www.biochemweb.org הספריה הווירטואלית לביוכימיה וביולוגיה תאית]
- [http://www.imcb.a-star.edu.sg המוסד לביולוגיה מולקולרית ותאית]
קטגוריה:תחומים בביולוגיה
ja:分子生物学
ko:분자생물학
ms:Biologi skala molekul
th:อณูชีววิทยา
פוטוסינתזה
פוטוסינתזה (Photosynthesis; בעברית: הטמעה) היא תהליך המשמש להפקת אנרגיה ותרכובות אורגניות בחלק מהייצורים החיים.
מקור שמו של התהליך ביוונית: פוטו פירושו "אור", סינ פירושו "חיבור", תזיס פירושו "מיקום". הצירוף סינ+תזיס (סינתזה) פירושו "בניה" או "יצירה".
התהליך
הייצורים המבצעים פוטוסינתזה - כמעט כל הצמחים וקבוצות מסוימות של אצות וחיידקים - מוגדרים כפוטואוטוטרופים (יצרנים), זאת מכיוון שהם לא נזקקים לתרכובות אורגניות כלשהן (מזון) בכדי להפיק אנרגיה ובכדי לייצר את התרכובות האורגניות המרכיבות את תאיהם. את האנרגיה מפיקים האוטוטרופים באמצעות ניצול אנרגיית אור, שמקורה בדרך כלל בקרינת השמש; את התרכובות האורגניות מפיקים האוטוטרופים באמצעות ניצול הפחמן הדו-חמצני שנמצא באוויר. האוטוטרופים מסוגלים לגרום לפחמן הדו-חמצני להתרכב עם מים ליצירת גלוקוז, פחמימה בסיסית המשמשת כחומר מוצא לתרכובות אורגניות רבות.
תהליך הפוטוסינתזה הוא הבסיס לקיומם של כל הייצורים החיים על פני כדור הארץ, זאת מכיוון שהאוטוטרופים הם הייצורים היחידים שמסוגלים לייצר תרכובות אורגניות (גלוקוז) מתרכובות אי-אורגניות (פחמן דו-חמצני ומים). התרכובות האורגניות שמייצרים הצמחים מגיעים אל הייצורים שאינם אוטוטרופים (הטרוטרופים) כשאלו אוכלים צמחים או אוכלים יצורים צמחוניים. יצורים המבצעים פוטוסינתזה הם, אם כן, מקור המזון עבור כל הייצורים החיים.
הנוסחה הכללית לתהליך הפוטוסינתיזה היא: C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → אור + 12H2O + 6CO2
כפי שניתן לראות, מולקולות חמצן מיוצרות בפוטוסינתזה כתוצר לוואי. הצמחים ושאר הייצורים הפוטוסינתטיים פולטים את החמצן אל הסביבה. לעובדה זו חשיבות אבולוציונית רבה: בזכות הופעת הייצורים הפוטוסינתטיים על פני כדור הארץ לפני כשלושה מיליארד שנה החל בהדרגה שיעור החמצן באטמוספירה לעלות. במרוצת הדורות התפתחו יצורים המסוגלים לנצל את החמצן עצמו לשם הפקת אנרגיה; אלו הם הייצורים הארוביים, הכוללים את הייצורים המפותחים ביותר, ובהם האדם.
הכלורופלסט
הפוטוסינתזה מתרחשת באברון מיוחד בתא הנקרא כלורופלסט, ותפקידו הוא ביצוע הפוטוסינתזה. הכלורופלסט בנוי משתי ממברנות (קרומי תא) העוטפות נוזל צמיג הקרוי סטרומה. בסטרומה מסתעפת מערכת עטופת ממברנה הקרויה תילקואיד. הריאקציות הראשונות של הפוטוסינתזה נערכות על ממברנת התילקואיד, בעוד הריאקציות הסופיות של הפוטוסינתזה נערכות בסטרומה.
כלורופיל
על ממברנת התילקואיד נמצאים פיגמנטים (צבענים) רבים. הנפוץ בצבענים הוא הכלורופיל אשר צבעו ירוק. תפקידם של הצבענים הוא קליטת אור שמש לשם ניצולו כאנרגיה אשר דרושה לביצוע התהליך.
מערכת האור
מערכת האור היא מערכת הנמצאת על ממברנת התילקואיד. מערכת האור נועדה לקליטה יעילה של אנרגיית אור, תוך כדי פליטה של מעט אנרגיית חום אשר התא אינו יכול להשתמש בה. המערכת בנויה חלבונים וצבענים שונים.
מערכת האור קולטת על ידי פיגמנט אור שמש. האנרגיה עוברת מן הקולטן אל חלבון זה או אחר. החלבונים מעבירים זה לזה את האנרגיה עד שהיא מגיעה אל כלורופיל הקרוי כלורופיל a. מכלורופיל זה מועברת האנרגיה למערכת העברת האלקטרונים שצמודה לה. תפקידה הוא להעביר את האנרגיה על ידי אלקטרונים, כאשר בכל העברה מקצת האנרגיה נפלטת ומנוצלת לצורכי התא.
התגובות התלויות באור
הריאקציות הראשונות של הפוטוסינתזה מתבצעות על ממברנת התילקואיד. ריאקציות אלה צורכות אור שמש, ואינן מתבצעות בחושך. ריאקציות אלה מתרחשות בשתי צורות:
- הפשוטה יותר היא המסלול המעגלי.
- המורכבת והיעילה יותר היא המסלול הלא מעגלי.
מטרת המסלולים היא הפקת מולקולות ATP, צורת האנרגיה בה התא יכול להשתמש לצורכיו, וכן מולקולות NADPH, קואנזים המעביר יוני מימן לתגובות המאוחרות.
המסלול המעגלי
המסלול המעגלי המשמש לייצור מולקולות ה-ATP מתחיל ב"מערכת אור I" (לכלורופיל בה שיא קליטה של 700 ננומטר). מסלול הריאקציה ממשיך מהכלורופיל אל מולקולה קולטת כלשהי וממנה אל מערכת העברת האלקטרונים (הפולטת את האנרגיה הדרושה לייצור מולקולות ה-ATP). ממערכת העברת האלקטרונים האלקטרונים מגיעים חזרה אל מערכת האור.
המסלול הלא מעגלי
מסלול זה מורכב יותר מהראשון. במסלול זה האלקטרונים ממערכת ההעברה אינם חוזרים למערכת האור אלא מנוצלים להפקת מולקולות ה-NADPH. אלקטרונים ממים מחליפים את מקומם. ראשית אור מגיע ל"מערכת העברה II" (לכלורופיל בה שיא קליטה של 680 ננומטר). האנרגיה המגיעה אל המערכת מנוצלת לפירוק של המים לחמצן וליוני מימן בתהליך הנקרא פוטוליזה. שארית האנרגיה מועברת למערכת העברת האלקטרונים (האנרגיה הנפלטת מנוצלת לייצור מולקולות ה-ATP). ממערכת העברת האלקטרונים מועברים האלקטרונים למערכת אור I וממנה מנוצלים להפקת מולקולות ה-NADPH.
התגובות שאינן תלויות באור
סדרת תגובות זו אינה זקוקה לאור שמש ישירות אלא לאנרגיה ממולקולות ה-ATP וליוני מימן ממולקולות ה-NADPH. כל עוד מולקולות אלה מסופקות, בנוסף לפחמן דו-חמצני הזמין מן האוויר, התגובות ימשכו. בסופן של תגובות אלה נוצר הגלוקוז שמשמש את התא להפקת אנרגיה בתהליך הנשימה התאית (האנרגיה שהופקה בתגובות הראשונות נועדה לספק אנרגיה לתגובות המאוחרות). בתחילה נקלט פחמן דו-חמצני מן האוויר. הוא נקשר אל מולקולה בשם RUBP. בריאקציה זו מתחילה תגובת שרשרת מעגלית שנקראת מעגל קלווין בנסון אשר בסיומה נוצר גלוקוז וכן מולקולת ה-RUBP שנקשרת לפחמן הדו-חמצני ותהליך זה חוזר חלילה.
קטגוריה:מטבוליזם
קטגוריה:בוטניקה
ja:光合成
ko:광합성
ms:Fotosintesis
simple:Photosynthesis
th:การสังเคราะห์ด้วยแสง
ביוכימיה
ביוכימיה היא אחד ממדעי המשנה של הביולוגיה, ועניינה פעילות מולקולות ביולוגיות (חלבונים, שומנים, סוכרים ונוקלאוטידים) ופעולות גומלין ביניהן.
עיסוקה העיקרי של הביוכימיה כיום מתמקד בחקר חלבונים מכיוון שלחלבונים קשר ישיר לתכונות האורגניזם (פנוטיפ). מכיוון שגנים מקודדים ליצור של חלבונים, ניתן לראות בביוכימיה את המדע הממשיך במקום בו דרכו של מדע הגנטיקה מסתיים. כשם שגנטיקה הינה מדע הגנום (סה"כ הגנים באורגניזם), ביוכימיה הינה מדע הפרוטאום (סה"כ החלבונים באורגניזם).
ביוכימיה הינה שדה המחקר של אנזימים (משפחה של חלבונים בעלי יכולת לזרז תגובות כימיות), מאבני התווך של עולם החי. לצד המחקר המקיף המבוצע בחלבונים ניעורו בשנים האחרונות המחקרים הביוכימיים על שומנים וסוכרים, ואולם אלו עודם בחיתוליהם.
לביוכימיה תפקיד מרכזי בהבנת מנגנוני מחלות, בחקלאות ובייצור תרופות.
ביוכימיה והמחקר בישראל
פרס נובל לכימיה, הוענק ב-10 בדצמבר 2004 למדענים הישראלים מהטכניון פרופ' אברהם הרשקו ופרופ' אהרון צ'חנובר על מחקרם הביוכימי לאיפיון מערכת פירוק החלבון בתא, מערכת היוביקוויטין. זהו פרס הנובל הראשון המוענק לישראלים בתחום מדעי הטבע.
קטגוריה:תחומים בביולוגיה
קטגוריה:כימיה
ja:生化学
ko:생화학
ms:Biokimia
th:ชีวเคมี
שומןחומצות שומן הן קבוצה של תרכובות אורגניות בעלות חשיבות עליונה בכל הייצורים החיים.
תפקידים
- חומצות שומן הן המרכיב העיקרי בפוספוליפידים, אשר בתורם הינם המרכיב העיקרי של ממברנת התא בכל האורגניזמים.
- מספר ויטמינים מסיסים בשומן בלבד, וללא חומצות השומן לא יכול היה הגוף להשתמש בוויטמינים אלו.
- רבים מההורמונים מבוססים על חומצות שומן.
- כשחומצות השומן מתפרקות בתא משתחררת אנרגיה גבוהה בהרבה מזו המתקבלת מפירוק חלבונים ופחמימות. חומצות שומן מהוות עתודות אנרגיה בגוף.
כמעט מאה סוגים של חומצות שומן מצויות בטבע. הן מתחלקות מבחינה כימית לשלוש קבוצות: חומצות שומן רוויות, חומצות שומן חד בלתי רוויות וחומצות שומן רב בלתי רוויות.
חומצות שומן רב בלתי רוויות
חומצות השומן כולן, מכל הסוגים, עשויות אטומים של פחמן ואטומים של מימן; בקצה כל חומצת שומן קיימת קבוצה כימית המכונה קבוצה קרבוקסילית. קבוצה זו עשירה בפחמן, מימן וחמצן.
שידרת החומצה, השרשרת שבמרכזה, עשויה אטומים של פחמן. לכל אטום של פחמן יש ארבעה אלקטרוני ערכיות, מה שמאפשר לו ליצור 4 קשרים. שני קשרים מנוצלים לקשר עם הפחמנים השכנים ושני הנותרים לקשר עם מימן. במידה שכל השרשרת בנויה לפי התיאור, כלומר הקשרים בין אטום פחמן למשנהו, כולם קשרים יחידים, תיקרא החומצה: "חומצה שומנית רוויה". כלומר, רוויה באטומי מימן שקשורים לכל אטומי הפחמן. חומצות שומן אלו נוטות להיות מוצקות בטמפרטורת החדר.
אולם במידה שאחד הקשרים של הפחמן התחבר לאטום הפחמן שלפניו, ייווצר קשר כפול בין שני אטומי פחמן, ושני אטומי מימן שהיו מחוברים לשני אטומי הפחמן, לא יהיו קיימים בעצם, ואז תיקרא חומצת השומן: "חומצה בלתי רוויה" - חומצה שאיננה רוויה באטומי מימן. חומצה זו נוטה להיות במצב צבירה נוזלי בטמפרטורת החדר.
כאשר תהיה החומצה השומנית מחוברת לכל אורכה בעזרת קשרים יחידים ורק קשר אחד יהיה כפול, תיקרא החומצה "חד בלתי רוויה", כלומר חסרה רק זוג אטומי מימן. חומצות מסוג זה נמצאות לרוב בשמן הזית למשל, שמן נוזלי שבמידה שנעשה בכבישה קרה, יהפוך מוצק עם ירידת הטמפרטורה ל- 5 מעלות. ואילו כאשר יופיעו שני קשרים כפולים לפחות, תכונה החומצה "רב בלתי רוויה". כלומר חסרים שני זוגות אטומי מימן לפחות, למשל: שמן סויה. שמנים אלה יישארו נוזליים גם כשתרד הטמפרטורה בצורה ניכרת. מכאן עולה שההבדלים במצבי הצבירה נובעים ממהות הקשרים שבין אטומי הפחמן בשרשרת. קשר יחיד בין אטומי הפחמן c-c וקשר כפול שבין אטומי פחמן c=c.
אם הקשר השלישי בין אטומי הפחמן הוא כפול, מכונה חומצה זו "אומגה 3", אם הקשר השישי הוא הכפול, מכונה חומצת השומן "אומגה 6" וכך הלאה. שתי חומצות אלה הן חומצות חיוניות ובעיקר אומגה 3 שמצויה הכי הרבה בדגי ים ממים עמוקים ובשמן פשתן.
חומצות שומן חיוניות
גוף האדם יודע לייצר בכבד, חומצות שומניות שונות מחלבונים ופחמימות וחומצות שומן אחרות. חומצות שומן אלה שהגוף יודע לייצר בעצמו, נקראות חומצות לא חיוניות מפני שאין הכרח לקבלן מהמזון.
אף על פי שהגוף מייצר את רוב חומצות השומן בעצמו, גוף האדם לא מסוגל להכניס קשר כפול לפחמן הנמצא אחרי מיקום 9 (כשסופרים מהקבוצה הקרבוקסילית). כתוצאה מכך ישנן שתי קבוצות של חומצות שומן שהן חיוניות לגוף ואינן מיוצרות ממרכיבי תזונה אחרים. חומצות אלו הן החומצות הרב-בלתי רוויות מקבוצת אומגה-3 (בהן הקשר השלישי בין אטומי הפחמן הוא כפול) ואומגה-6 (כאשר הקשר השישי בין אטומי הפחמן הוא כפול).
מתוך כל חומצות השומן מקבוצות אלו, הכינוי "חומצות שומן חיוניות" מתיחס לחומצות בעלות שרשרת הפחמנים הקצרה ביותר בכל קבוצה, וזאת משום שניתן ליצר מחומצת שומן אחת מקבוצות אלו חומצות שומן אחרות מאותה קבוצה על-ידי הוספת פחמנים לשרשרת והפיכת קשרים לכפולים (עד המיקום התשיעי מהקבוצה הקרבוקסילית). חומצות חיוניות אלו הן:
- אלפא-לינולניתCH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH , חומצת אומגה-3 בעל שרשרת הפחמן הקצרה ביותר.
- לינולאית CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH חומצת אומגה-6 בעלת השרשרת הקצרה ביותר.
חשוב לציין כי למרות שהגוף מסוגל לייצר את כל חומצות אומגה-3 מחומצה אלפא-לינולנית, לצורך פעולה תקינה של האנזימים המעורבים בתהליך יש צורך בכמות מספקת של מינרלים ויטמינים חיוניים כגון | | |
