:: wikimiki.org ::

חומר תורשתי

חומר תורשתי

החומר התורשתי מצוי בכל יצור על-פני כדור-הארץ - מהנגיף הקטן ביותר, דרך חיידקים, פרוטיסטים, צמחים, חרקים, זוחלים ויונקים, ועד לבני אדם - וקובע את מראהו, אורח חייו והתנהגותו של היצור, עד לפרטים הקטנים ביותר.

כותרת

מהו החומר התורשתי

החומר התורשתי הוא רצף ארוך של חומצות גרעין. חומר זה שמור בסליל כפול ארוך, אשר בעת חלוקת התא מתחלק לכרומוזומים, כשעל כל כרומוזום כמות מסוימת של גנים. באדם קיימים 46 כרומוזומים (23 זוגות) אשר אוצרים על-גביהם כ-50,000 גנים. המספר המדויק של הגנים עדיין לא ידוע, וזוהי מטרתו של פרויקט הגנום - גילוי מספר הגנים ותפקידיו של כל אחד מהם. כל כרומוזום מכיל מקטעים של חומר תורשתי אשר מקודדים למידע מסוים (אקסונים) ומקטעי ביניים (אינטרונים). האינטרונים מהווים חלק משמעותי מהסליל, ותפקידם אינו ברור כיום.

החומר התורשתי ביצורים שונים

נגיפים

הנגיף אינו מוגדר כיצור חי, היות ואינו מסוגל לייצר בעצמו אנרגיה הנדרשת לקיומו. עם זאת, לנגיף חומר תורשתי משלו, המכיל אך ורק את האינפורמציה הדרושה לו על-מנת להתרבות בתוך התא המאכסן, בהשתמשו באנרגיה שלו. החומר התורשתי של הנגיף הוא מקטע DNA או RNA, יחיד או כפול (תלוי בסוג הנגיף), שעליו מספר קטן של גנים.

חיידקים אמיתיים וחיידקים קדומים

החומר התורשתי של הבקטריות והארכיאות, יצורים חד-תאיים נטולי גרעין (פרוקריוטיים), שמור בכרומוזום אחד ארוך ומפותל של DNA דו-סלילי, הקשור לדופן התא. כרומוזום זה קרוי נוקלאואיד.

תאים בעלי גרעין

ביצורים בעלי גרעין, אוקריוטיים, החומר התורשתי הוא סליל כפול ארוך של DNA דו-סלילי, המצוי בתוך גרעין התא. בדרך-כלל, מסובב החומר התורשתי סביב היסטונים המורכבים מחלבונים ושומנים, המגנים עליו מפני פגיעה.

ההבדל בין חד-תאיים לרב-תאיים

יצור חד-תאי הוא אורגניזם חי בפני עצמו, שחייב לספק את כל צרכיו. על-כן, כל הגנים שלו יבואו לידי ביטוי בשלב זה או אחר של חייו, שלא כמו ביצורים רב-תאיים. ביצורים אלה, לכל תא ותא בגוף יש תפקיד שונה, ועל-כן גנים מסוימים יתבטאו בכל התאים (Housekeeping Genes), בעוד שהגנים האחרים הם אלה שיקבעו, בעצם, את פנוטיפ התא. יש לזכור, כי בעוד שהגנוטיפ של כל התאים בגוף האדם זהה, הפנוטיפ שלהם נוטה להשתנות.

ראו גם

- רבייה ביולוגית - מונחים קטגוריה:גנטיקה קטגוריה:פסיכולוגיה התפתחותית

אורגניזם

יצור 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

כדור-הארץ

] כדור הארץ ("כוכב הלכת הכחול") הוא כוכב הלכת השלישי מהשמש. כדור הארץ הוא הגדול מבין כוכבי הלכת הארציים של מערכת השמש, וכוכב הלכת היחיד עליו ידוע בוודאות שמתקיימים חיים. כוכב הלכת נוצר לפני כ-4.57 מיליארד שנים וזמן קצר לאחר מכן רכש את הלווין הטבעי היחיד סביבו, הירח.

מידע כללי

כדור הארץ הוא כדור אליפטי פחוס קטבים (גאואיד), עם קוטר ממוצע של 12,742 ק"מ בקירוב (כיוון שכדור הארץ פחוס בקטבים, הרדיוס שם קטן יותר מאשר הרדיוס שבקו המשווה, בקטבים-6356 ק"מ, בקו המשווה-6378). שליש מפני כדור הארץ הם יבשה והשאר ימים הירח כדור הארץ מסתובב סביב צירו במהירות משיקית של כ-0.5 ק"מ לשנייה ונע סביב השמש במהירות של כ-29 ק"מ לשנייה. כדור הארץ סובב סביב השמש במסלול אליפטי, כשהשמש מצויה באחד ממוקדי האליפסה. הנקודה הקרובה ביותר לשמש נקראת פריהליון והנקודה הרחוקה ביותר נקראת אפהליון. עונות השנה נגרמות בשל ההטיה של ציר הסיבוב של כדור הארץ בזווית של 23.5 מעלות ממישור סיבובו סביב השמש (מישור המילקה), ולכן זווית פגיעת קרני השמש משתנה במשך השנה. כלומר, כאשר כדה"א סובב סביב השמש, נטייתו גורמת לכך שבחצי המסלול של סיבוב הארץ סביב השמש חצי הכדור הצפוני מקבל יותר שעות שמש מחצי הכדור הדרומי, כשהאזורים מעבר לחוג הקוטב הדרומי מצויים בחשכה מוחלטת כל הזמן, ובחצי המסלול המשלים של סיבוב הארץ סביב השמש המצב הפוך. משום כך גם אין קיץ וחורף באותו הזמן בחצי הצפוני של כדה"א ובחצי הדרומי. תנועת השמש על פני כיפת השמים היא תנועה מדומה הנגזרת מתנועתו של כדור הארץ סביב עצמו וסביב השמש. בהעדר אפשרות לצאת אל מחוץ לכדור הארץ ולמדוד את תנועתו באופן מדויק, אנו נאלצים לקבוע את משך היממה על פי מהלך השמש בשמים. על מנת להגדיר במדויק את תחילתה וסופה של היממה, נגדיר מחזור אחד של התנועה היומית של השמש על פני כיפת השמים באופן הבא: פרק הזמן החולף מצהרי יום אחד למשנהו או במילים אחרות, פרק הזמן בין שני מעברים עוקבים של השמש על קו הצהריים. עם המצאת השעון, נקבע משך היממה ל-24 שעות.

אטמוספירה

שעון אטמוספירת כדור הארץ צפופה באופן יחסי ומורכבת בעיקר מחנקן (78%), חמצן (21%), ארגון (1%) וכמויות קטנות של גזים אחרים ובראשם פחמן דו־חמצני. ביחד עם אדי המים גורמים מולקולות דו תחמוצת הפחמן לאפקט החממה. בגובה של כ-20 קילומטרים שוכנת לה שכבת האוזון, המגנה עלינו מפני הקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש.

חיים

כדור הארץ הינו כוכב לכת המקיים חיים על פניו, ממגוון הסוגים הקיימים. כוכב לכת זה זה נחשב ליחיד לגביו ידוע בוודאות מדעית כי מצויים צורות חיים על פניו, וכוכב הלכת היחיד לגביו נטען באופן מדעי כי הוא כולל חיים רב-תאיים, ובין היתר גם חיים תבוניים (בני-אדם). מכיוון שהגזע האנושי מצוי באופן קבוע אך ורק על פני כדור הארץ, זהו כוכב הלכת הנחקר ביותר על-ידי האדם. חקר כדור הארץ מכונה מדעי כדור הארץ.

קישורים חיצוניים

-
-
- קטגוריה:אסטרונומיה קטגוריה:מערכת השמש ja:地球 ko:지구 ms:Bumi simple:Earth th:โลก zh-min-nan:Tē-kiû

חיידק

חיידקים אמיתיים (Bacteria) הינם יצורים חד-תאיים המהווים ממלכת-על בפרוקריוטיים, לצד ממלכת החיידקים הקדומים. בעבר נקראו ממלכות החיידקים האמיתיים והחיידקים הקדומים בשם הכולל מוֹנֵרָה או מונירה, (Monera). עד לפני כמה עשרות שנים סווג חלק מהחיידקים כצמחים, חלק כפטריות וחלק כאצות, וממלכת החיידקים לא היתה קיימת. התגלית שהביאה לסיווגם של החיידקים כיצורים נפרדים מהווה את ההבדל הבסיסי ביותר בין חיידקים ובין שאר היצורים: כל החיידקים (אמיתיים וקדומים) הינם פרוקריוטיים (חסרי גרעין), ואילו כל היצורים האחרים הינם איקריוטיים (בעלי גרעין). החיידקים מקיימים בעצמם תהליכי חיים עצמאיים ומתרבים על-ידי חלוקה. הזמן שעובר בין רגע יצירת החיידק לרגע חלוקתו נקרא זמן דור. בתנאים אופטימליים של חום ואנרגיה מתחלקים מרבית החיידקים בכל 20 דקות. החיידקים ניזונים מהסביבה, מפרישים לסביבה ובדרך כלל, בניגוד לנגיפים, אינם זקוקים למאכסן, כך שאינם מתקיימים כטפילים). בניגוד לדעה הרווחת שכל החיידקים גורמי מחלות, רק מיעוט מתוך מאות אלפי סוגי החיידקים הינו פתוגני הגורם מחלות וסוגים רבים של חיידקים אף מועילים וחיוניים לבריאות. בניגוד לתאיהם של בעלי חיים ובדומה לתאים צמחיים, לתאיהם של רוב החיידקים יש דופן תא. החיידקים מסווגים לשני סוגים לפי סוג הדופן שלהם. בשל קיום הדופן בחיידקים והעדרה בתאי האדם, משמשת הדופן כמטרה של הרבה סוגי אנטיביוטיקה, כגון פניצילין ואמוקסיצילין.

מגוון ועמידות

אמוקסיצילין] החיידקים, שמספרם על-גבי כדור הארץ עולה על זה של כל שאר היצורים גם יחד, מגוונים וסתגלנים הרבה יותר ממה שמסוגל האדם להעלות על דעתו: החל מחיידקים החיים בים המלח, עבור בחיידקים העמידים לקרינה, וכלה בחיידקים אשר חיים בטמפרטורות גבוהות ביותר (למעלה מ-50 חיידקים חובבי חום, המכונים תרמופילים, נמצאו משגשגים בטמפרטורות גבוהות מאוד במקומות דוגמת מעיינות מים חמים או בזרמים תת-ימיים חמים. חלק ממינים אלה, המכונים היפרתרמופילים, מתרבים בצורה אידיאלית בטמפרטורה של 105 מעלות צלזיוס, ויכולים לשרוד בטמפרטורה של עד 113 מעלות צלסיוס). מושבה קטנה של החיידק הנפוץ סטרפטוקוקוס נותרה במשך שלוש שנים בחללית הבלתי-מאוישת סרוויור 3, שנחתה על הירח בשנת 1967. הצוות של אפולו 12 גילה את המושבה והחזיר אותה לכדור הארץ בתנאים סטריליים. התגלית המקרית הוכיחה שחיידקים מסוימים מסוגלים לשרוד במשך שנים בתנאים של חשיפה לקרינה, ריק חללי וטמפרטורות מקפיאות - ללא מזון, מים או מקורות אנרגיה אחרים. מיני חיידקים המסוגלים לשרוד בתנאים כאלה (ותנאים קשים אחרים - חום גבוה במיוחד, קור, חומציות רבה, תנאי לחץ קשים ועוד) נקראים חיידקים קיצונאים או אקסטרמופילים.

זמן הדור

זמן הדור של אוכלוסיית חיידקים הוא, הזמן הלוקח לאותה אוכלוסיה להכפיל עצמה. בד"כ זמן הדור של החיידקים הוא קצר ביותר ביחס לזמן הדור של האדם. החיידקים ששימושם נעשה למטרות הנדסה גנטית מתרבים פעם ב- 20 דקות. זמן קצר זה הוא יתרון ברור בתחום ההנדסה הגנטית. חיידקים מסויימים מפיקים את ההורמון אינסולין ע"י תעתוק גן שהוחדר אליהם. זמן דור של 20 דקות, מאפשר התפשטות מהירה של החיידקים ובעקבות כך כמות גדולה מאוד של אינסולין המופק מחיידקים אלה. את האינסולין ממצים בשיטות תעשתיות.

שלבים בגידול מבוקר של אוכלוסיית חיידקים

שלב ההתסגלות - החיידקים מתרבית המזרע מסתגלים למצע ומייצרים חומרים (ובינהם מטבוליטים ראשוניים, אנזימים וכד') המכינים אותם לרבייה מהירה.
שלב הלוגירתמי - התרבות החיידקים מאיצה, זמן הדור קבוע לכל אורך השלב.
שלב העמידה - עקב צפיפות האוכלוסיה, ירידה בחומרי המצע והפרשת חומרי לוואי, אוכלוסיית החיידקים במצב סטטי. בנוסף, האוכלוסייה מצויה במצב עקה, ומפרישה מטבולטיים משניים לסביבה.
שלב התמותה - מפאת חוסר מתמשך של חומרי המצע והצטברות של חומרי לוואי, אוכלוסיית החיידקים מצויה בגידול שלילי מתמשך. החיידקים המתים מתפרקים כתוצאה מנוכחות אנזימים ליטיים.

המיון המדעי של החיידקים האמיתיים

להלן המיון השלם, המלא והמעודכן לשנת 2004.
- מערכת כחוליות Actinobacteria
- מערכת Aquificae
- מערכת Bacteroidetes
- מערכת Chlorobi
- מערכת Chlamydiae
- מערכת Lentisphaerae
- מערכת Verrucomicrobia
- מערכת Chloroflexi
- מערכת Chrysiogenetes
- מערכת Cyanobacteria
- מערכת Deferribacteres
- מערכת Deinococcus-Thermus
- מערכת Dictyoglomi
- מערכת Acidobacteria
- מערכת Fibrobacteres
- מערכת Firmicutes
- מערכת Fusobacteria
- מערכת Gemmatimonadetes
- מערכת Nitrospirae
- מערכת Planctomycetes
- מערכת Proteobacteria
- מערכת Spirochaetes
- מערכת Thermodesulfobacteria
- מערכת Thermomicrobia
- מערכת Thermotogae

ראו גם

- צביעת גרם

לקריאה נוספת

- [http://www.hs.ph.biu.ac.il/prokaryotes מידע על פרוקריוטים באתר אוניברסיטת בר אילן]
- קטגוריה:מיקרוביולוגיה
- קטגוריה:רפואה ja:真正細菌 ko:세균 th:แบคทีเรีย

צמחים

מערכת הצמחים (Embryophyta) בממלכת הצומח כוללת שלוש קבוצות של טחבים (צמחים שאינם וסקולריים) וקבוצה אחת של צמחים וסקולריים:
- אנתוצרוטה (hornworts באנגלית)
- טחבי כבד (liverworts באנגלית)
- טחבי עלים (mosses באנגלית)
- וסקולריים (vascular plants באנגלית) צמח הוא יצור הנמנה על ממלכת הצומח ו/או מערכת הצמחים המשתייכת אליה. לרוב מבצע פוטוסינתזה כדי לייצר את מזונו בכוחות עצמו, אם כי ישנם יצורים נוספים שאינם צמחים המבצעים פוטוסינתזה. כמו כן, לא כל הצמחים מייצרים את מזונם בכוחות עצמם. מקובל להניח שצמחים התפתחו מאצות ירוקיות בגלל המשותף ביניהם: הפיגמנטים הפוטוסינתטיים הם כלורופיל a וכלורופיל b, חומר התשמורת העיקרי הוא עמילן, דופן התא מכיל תאית. מאובנים ראשונים של צמחי העובר מתוארכים לאמצע עידן האורדוביק (לפני כ-470 מיליון שנה). מאובנים אלה כוללים פריטים מיקרוסקופיים בלבד, כגון נבגים ושאריות של חומר צמחי.

המיון המדעי של מערכת הצמחים

להלן המיון השלם, המלא והמעודכן לשנת 2004:
- קבוצת אנתוצרוטה (Anthocerotophyta)
- סדרת אנתוצרוטים (Anthocerotales)
- קבוצת טחבי כבד (Marchantiophyta)
- מחלקת מרשנטאים (Marchantiopsida)
- מחלקת יונגרמנאים (Jungermanniopsida)
- קבוצת טחבי עלים (Bryophyta)
- מחלקת Andreaeobryopsida
- מחלקת Andreaeopsida (באנגלית lantern mosses)
- מחלקת Bryopsida (באנגלית "true" mosses)
- מחלקת Polytrichopsida (באנגלית hair-cap mosses)
- מחלקת Sphagnopsida (באנגלית peat mosses)
- מחלקת Takakiopsida
- קבוצת וסקולאריים (Tracheophyta)
- קבוצת חסרי קשקשים
- קבוצת צמחי זרע
- קבוצת מחטנאים
- קבוצת ציקסאים
- קבוצת גינקגואים
- קבוצת גנטאים
- קבוצת מכוסי זרע או בעלי פרחים
- קבוצת שרכנים
- קבוצת שרכים
- קבוצת שבטבטים
- קבוצת חשוכי עלים
- קבוצת בעלי קשקשים
- מחלקת איזוטיים
- מחלקת ליקופודים

הערה

- בשיטה המודרנית של המיון המדעי לא תמיד דרגת מיון מסוימת נכללת בדרגת המיון שמעליה. כלומר, סדרה של צמחים יכולה להיות כלולה במערכה ולא תהיה שייכת לאף מחלקה.
- קבוצה היא דרגת מיון כמו מערכה, מחלקה, סדרה ומשפחה, אך ללא שם מאפיין. המיון המדעי בימינו הוא עיסוקם של ביוכימאים ולא של בוטנאים כמו בימיו של ליניאוס.

ראו גם

- צמח
- צמחים טפילים
- סוקולנטים
- אפיפיט
- זני צמחים לפי הסתגלותם לסביבה
- קטגוריה:צומח קטגוריה:בוטניקה ms:Tumbuhan zh-min-nan:Si̍t-bu̍t simple:Plant th:พืช ja:植物 ko:식물

חרק

חרקים (Insecta) הם מחלקה של בעלי חיים במערכת פרוקי רגליים. מחלקת החרקים הינה בעלת מספר המינים הרב ביותר בעולם הטבע. מספר המינים נע בין 800,000 ללמעלה ממיליון לפי הערכות ומיונים שונים. סביר להניח שמיני חרקים רבים טרם התגלו. סדרת החיפושיות כוללת כ-400,000 מינים שונים, ומהווה בכך את הסדרה הגדולה ביותר בעולם הטבע. סדרת הדבוראים כוללת את משפחות הדבורים, הצרעות והנמלים - בסך הכל כ-110,000 מינים; מספר הפרטים של משפחת הנמלים הוא הגדול בממלכת בעלי החיים; קיימים על-פני כדור הארץ יותר נמלים מאשר כל בעל חיים אחר. סדרות ידועות נוספות של חרקים הן הפרפרים (170,000 מינים), הזבובים (120,000 מינים, כולל יתושים), הפשפשים (40,000 מינים), הפרעושים (2,200 מינים) והתיקנים (3,500 מינים). רבים סבורים בטעות שהעכבישים הינם אף הם חרקים; למעשה מדובר במחלקה המשתייכת, לצד החרקים, למערכת פרוקי הרגליים. החרקים מתמיינים לחסרי כנפיים ולבעלי כנפיים. עם בעלי הכנפיים נמנים בעלי גלגול מלא ובעלי גלגול חסר. בין החרקים והאדם יחסים מורכבים. כמה מהחרקים - הפרפרים, למשל - נחשבים כסמל ליופי. אחרים - דבורת הדבש, למשל - משמשים את האדם מזה אלפי שנים. הנמלה מואנשת לעתים קרובות בספרות ומוצגת כחרוצה, דימוי הנעוץ באורח חייה המיוחד. חרקים רבים - הזבוב, היתוש והתיקן (ג'וק), בעיקר - מהווים מטרד עבור רוב האנשים, אשר עלול להפוך רציני בשל יכולתם של חרקים אלו להעביר מחלות. חרקים אחרים, כגון הארבה, ניזונים מגידולים חקלאיים ומסבים נזק כלכלי רב לאדם. מחלקת החרקים כוללת כמה מינים עמידים במיוחד; ניסויים הראו עמידות של נמלים ותיקנים לרמות של חום, קרינה ופגיעות אחרות אשר בעלי חיים אחרים לא מסוגלים לעמוד בהן. הישרדותם הגבוהה של החרקים היא זו שאפשרה את תפוצתם העצומה בכל חלקי כדור הארץ ואת התמיינותם למספר כה גדול של מינים. החרקים מהווים נדבך חשוב בשרשרת המזון בטבע. בעלי חיים רבים - עופות, דו-חיים ויונקים - ניזונים מחרקים. אף האדם ניזון מחרקים, אך במידה מצומצמת מאוד, ורק באזורים מסוימים בעולם. חרקים רבים ניזונים מצוף הפרחים; בעוברם מפרח לפרח בחיפוש אחר צוף הם מעבירים בין הפרחים אבקה - תאי הזרע במערכת הרבייה של צמחי הפרחים. זוהי אינה דרך ההאבקה היחידה (מעבר אבקנים באמצעות הרוח נפוץ אף הוא), אך החרקים ללא ספק תורמים רבות לתפוצתם ולהישרדותם של צמחים רבים.

המיון הטקסונומי של חרקים

רוח (המיון שלם, מלא ומעודכן לשנת 2004. נא לא לשנות את המיון)
- תת מחלקת זנבזיפיים (Archaeognatha) – חסרי כנפיים
- משפחת זנבזיפיים מנתרים (Machilidae)
- משפחת קדומי לסת Meinertellidae
- קבוצת Dicondylia
- קבוצת בעלי כנפיים (Pterygota)
- תת מחלקת בעלי-כנפיים קדומים (Palaeoptera) - בעלי גלגול חסר
- סדרת בריומאים (Ephemeroptera)
- סדרת שפיראים (Odonata)
- תת מחלקת בעלי-כנפיים מפותחים (Neoptera)
- סדרת טווי רשת (Embioptera) - בעלי גלגול חסר
- תת מחלקת בעלי גלגול מלא (Endopterygota)
- על סדרת דמויי פרפר Amphiesmenoptera
- סדרת פרפראים (Lepidoptera)
- סדרת שעירי כנף (Trichoptera)
- סדרת חיפושיות (Coleoptera)
-
- משפחת יקרוניתיים (Cerambycidae)
-
- משפחת רצניתיים (Carabidae)
-
- משפחת זבליתיים (Scarabaeidae)
- סדרת זבובאים (Diptera)
-
- משפחת זבוביים (Muscidea)
- סדרת דבוראים (Hymenoptera)
- סדרת ארוכי כנף (Mecoptera)
- סדרת פרעושים (Siphonaptera)
- סדרת כנף מניפתיים (Strepsiptera)
- קבוצת רקומי כנף (Neuropterida)
- סדרת זבובי דגים (Megaloptera)
- סדרת מרושתי כנף (Neuroptera)
- סדרת זבובי נחש (Raphidioptera)
- תת מחלקת תיקאים (Orthopteroidea) - בעלי גלגול חסר
- סדרת צבתנאים (Dermaptera)
- סדרת תיקאים (Dictyoptera)
-
- תת סדרת תיקנים (Blattaria)
-
- תת סדרת גמלי שלמה (Mantodea)
-
- סדרת טרמיטאים (Isoptera)
- סדרת גרילובלטים (Grylloblattodea) Grylloblattodea
- סדרת Mantophasmatodea
- סדרת חגבאים (Orthoptera)
-
- משפחת ערצביים (Gryllotalpidae)
- סדרת מקלונאים (Phasmatodea)
- תת מחלקת חרקים נושכים (Paraneoptera) - בעלי גלגול חסר
- סדרת פשפשאים (Hemiptera)
-
- משפחת אדמוניים (Pyrrhocoridae)
-
- משפחת תריסיתיים (Pentatomidae)
- סדרת כינים (Phthiraptera)
- סדרת כיני עצים (Psocoptera)
- סדרת טריפסים (Thysanoptera)
- סדרת גדותניים (Plecoptera) - בעלי גלגול חסר
- סדרת חרקי מלאך (Zoraptera) - בעלי גלגול חסר
- תת מחלקת דגיגי כסף (Thysanura) – חסרי כנפיים
-
- משפחת דגיגי-כסף יערניים (Lepidotrichidae)
-
- משפחת דגיגי כסף ביתיים (Lepismatidae)
-
- משפחת דגיגי-כסף תת קרקעיים (Nicoletiidae)
-
- משפחת Noticoliidae הערה:
- בשיטה המודרנית של המיון המדעי לא תמיד דרגת מיון מסוימת נכללת בדרגת המיון שמעליה. כלומר, סדרה של צמחים יכולה להיות כלולה במערכה ולא תהיה שייכת לאף מחלקה.
- קבוצה היא דרגת מיון בדיוק כמו מערכה, מחלקה, סדרה ומשפחה, אך ללא שם מאפיין.
- קטגוריה:פרוקי רגליים ja:昆虫類 ko:곤충 ms:Serangga simple:Insect th:แมลง

זוחלים

זוחלים (Reptilia) הם קבוצה מגוונת של בעלי חוליות, שבעבר נחשבה למחלקה במיון עולם הטבע אך, עתה מוגדרת כקבוצה פרפילטית. קיימים כ-6500 מינים. הזוחלים בני ימינו משתייכים כולם לקבוצת סאורופסידה (כוללת גם את העופות). ראו שם את מיון הזוחלים. בניגוד לעופות שהתפתחותם האבולוציונית היתה פסיפסית ומהירה, נותרו הזוחלים כמעט ללא שינוי ואף בעלי טמפרטורת גוף משתנה. גוף הזוחלים מכוסה קשקשים קרניים בצורות שונות הבנויים מתאים קרניים מתים וצפופים, המהווים הגנה מפגיעות חיצוניות וכחיץ לשמירת נוזלי הגוף וחומו. תאים אלה בנויים בעיקר מקרטין.

ראו גם

- סדרות של זוחלים קדומים
- סדרת הצבים
- משפחת התנינאים
- סדרת מחודקי ראש
- סדרת קשקשאים – איגואנות, לטאות ונחשים.
- ja:爬虫類 ko:파충류 ms:Reptilia simple:Reptile th:สัตว์เลื้อยคลาน

אדם

אדם נבון מודרני (Homo sapiens sapiens), תת-מין במין אדם נבון. בן אדם (בן-אנוש) הוא יונק שהתפשט על פני כל היבשות למעט אנטארקטיקה. שרידים מן העבר מגלים לנו כי האדם קיים מיליוני שנים. לאדם מאפיינים רבים המייחדים אותו מעולם החי, וישנן הגדרות שונות ורבות למאפיין העיקרי בו מובחן האדם משאר היצורים החיים המוכרים. כל ההגדרות לאדם מתייחסות למונח האנושיות כמבטא את ייחודו של האדם.

מוצא האדם

מוצאם של בני האדם המודרניים על פי תיאורית האבולוציה, מן ההומינידים שהחלו להתפתח לפני כ- 50 מיליון שנה. קופי האדם הראשונים התפתחו לפני כ30 מיליון שנים באפריקה שבאותה תקופה הייתה נפרדת מאירופה ואסיה. לפני 20 מיליון שנים חלו תהפוכות אקלימיות שהביאו להופעתן של הסוואנות הפתוחות. בערך באותה תקופה התפתח קוף האדם (פרוקונסול) שהיה החוליה החסרה בין שאר קופי האדם והאדם המודרני. לפני 7 מיליון שנים חלה ירידה בטמפרטורות ברחבי הכדור הארץ – כתוצאה מכך יערות עד התכווצו, הסוואנות התרחבו והשתנו ופרימטים מסוימים באירופה ואסיה נכחדו. בשל כך חלה אבולוציה נמרצת של חיות הסוואנות הפתוחות. יצור בשם אוסטרלופיתקוס, שהתפתח מיצורים דמויי קופים בשם סיבפיטצינים שנאלצו לשהות רוב זמנם על הקרקע ועל כן הסתגלו במידה מסויימת להליכה על שתיים - הוא הפרימט הקדום ביותר שניתן לשייכו בוודאות למשפחת האדם. הומיניד זה שחי באפריקה לפני כ4.5 מיליון שנה, היה דו רגלי, כלומר, מסוגל ללכת ולרוץ על שתי רגליים והיה מצוייד היטב לליקוט סוגי המזון השונים בסוואנה. אחד הגזעים הקדומים של האוסטרלופיתקוס, שכונה אוסטרלופיתקוס אפרנזיס (נפח מוח – כ500 סמ"ק) ~ הצמיח את שושלת ההומו שאליה שייך האדם המודרני. הומינידים מסוג הומו היו אוכלי בשר וידעו להכין ולהשתמש כלים. הומו הביליס (נפח מוח – כ- 700 סמ"ק) שהתפתח לפני כ- 2.5 מיליון שנה, ידע ליצור כלי אבן ששימשו לפשיטת עורות בע"ח, חיתוך בשר וריסוק עצמות. הוא גם פיתח ניצנים ראשונים של תרבות ואורח חיים חברתי. השימוש בכלים ויכולת הניתוח והתכנון הדרושה לשם ציד והשגת בשר נבלות, כמו גם מחייה בחברה מלוכדת ומפותחת – הגבירו את הצורך בהגדלת נפח המוח. ההומו ארקטוס (נפח מוח – כ900 סמ"ק) שהתפתח לפני כ1.5 מיליון שנה, היה בעל חזות כמעט מודרנית, נפח מוח דומה לשלנו ומערכת שיניים זהה לשלנו. יצר כלים משוכללים לציד, ביתור בשר, עיבוד מזון, גירוד עורות ולהגנה. זהו ההומיניד הראשון שהתפשט אל מחוץ לאפריקה למזרח אסיה, סין ואירופה. ארקטוס היה גם הראשון שביית את האש והשתמש בה לצורכי חימום, הגנה ותזונה. הייתה לו יכולת תקשורתית גבוהה, ותרבות ציידים ארגונית ומתקדמת. במהלך השנים, התפתחו שלושה מין עיקריים מן ההומו ארקטוס: הומו ספיינס ארכאי (נפח מוח – כ1,200 סמ"ק), התפתח באפריקה לפני כ500,000 שנה. הומו ספיינס ניאנדרתאלי (נפח המוח – כ1,250 סמ"ק), התפתח באירופה לפני כ230,000 שנה. הומו פלורסינסיס (נפח מוח - כ350 סמ"ק), התפתח באסיה לפני כ100,000 שנה. תרבות מפותחת, מורכבת וסתגלנית, טכנולוגיה מתוחכמת, חשיבה מופשטת, שימוש בשפה דומה לשלנו, חמלה וקשרי אנוש, התנהגות פולחנית וטקסים – אלה היו נקודות ההיכר הבולטות שלהם, שנוי במחלוקת לגבי ההומו פלורסינסיס. לפני כ150,000 אלף שנה התפתח מין "משודרג" מתוך אוכלוסייה אחת או יותר של ההומו ספיינס הארכאי. ההומו ספיינס (בעל נפח מוח של כ1,350 סמ"ק), האדם המודרני – או הקרו מניון הגיח לעולם. האדם המודרני שיפר את טכניקת הציד של קודמיו, פיתח את הדיג, יצר בתי מחסה משופרים, שיפר את השליטה באש, קידם אמצעי רפואה וגם קבורה. בזכות תכונותיו והישגיו השונים, האדם המודרני השאיר חותמו בכל מקום בו דרכה רגלו – כתוצאה מכך ההומינידים האחרים שלא יכלו להתחרות מולו – נדחקו לשוליים בעקבות ה"קולוניאליזם" האנושי ותנאי הסביבה הקשים ולבסוף נכחדו.

תכונות אנושיות

- לאדם יכולת למידה מפותחת של החוקיות על פיה פועל העולם. חלק ניכר מן הלמידה, ההופך אותה לשונה מהלמידה הנפוצה בעולם החי, היא רכישת מידע תיאורטי רב, הזכור בתבניות זיכרון כלליות וניתן להשלכה על מגוון רחב של מצבים. המידע האנושי מסוגל להתייחס לעצמו כאל אובייקט ולא רק למצבים במציאות, על ידי תהליך הפשטה, תפיסת אובייקטים מופשטים. לדוגמה: אדם מסוגל להתייחס למונחים תאורטיים כלליים כמו חופש, כסף, לוגיקה וצדק, שהם בזכות עצמם אגורים כמידע תיאורטי, להשוותם זה לזה ולהתייחס אליהם כאל אובייקטים, למידע.
- לאדם יכולת חברתית מפותחת. האדם מסוגל ליצור שימוש מוסכם בסמלים, המאפשרים לו לקיים מערכת תקשורת חברתית מורכבת ביותר, החורגת ממטרותיה האופרטיביות. השימוש בסמלים יוצר לאדם תרבות, על בסיסה הוא מקיים את חשיבתו, בתהליך הנקרא חינוך.
- התרבות והיכולת להתייחס לתבניות מידע כאל אובייקטים בעולם, מייצרות את היכולת האנושית לקיים עולם רוחני. העולם הרוחני מכיל התייחסות לעולם המורכב מיסודות שאינם פיזיים, כמו, השכלה, אמונה, חוק ונורמה, זהות וכו'. חקר העולם הרוחני של האדם נקרא פסיכולוגיה.
- לאדם יכולת שימוש בשפה מילולית על מנת לתקשר עם בני אדם אחרים, כלומר, יכולת שימוש בסימנים שונים (שהעיקריים בהם קוליים, כתובים וסימני תנועות) קבועים ומוסכמים חברתית, אותם אפשר לצרף לתחביר בעל משמעות. לשפה המילולית מצטרפים סימנים שונים המרחיבים אותה (תמרורי דרכים, סימנים תעשייתים וכדומה).
- בזכות התרבות והשפה, לאדם יכולת עיצוב סובייקטיבית של אמונה בעולם ערכים, הקובע את מטרותיו, שאיפותיו, והגורמים במציאות להם הוא מייחס חשיבות, ברמתם הרוחנית. כחלק בלתי נפרד מקיומם של ערכים, מסוגל האדם למצוא את ביטויים של הערכים בו הוא מאמין בחייו החומריים. הגדרת עולם ערכי רוחני מהווה חלק ממונח האמת, כלומר- מבחינת האדם ערכיו הם יסודות מכוננים של הקיום.
- לאדם יכולת רגשית גבוהה, כלומר- יכולת לחוות את המציאות על ידי רגשות (אהבה, עצב וכו'), באופן לא תכליתי-רציונלי, אף כי לרוב שימוש ברגשות הנו, אובייקטיבית, תכליתי ורציונלי באופן עקיף, וזאת בניגוד לתחושות (כאב פיזי, רעב וכו'), שהנן תכליתיות ורציונליות. רגשות הנם סובייקטיביים, ואינם ניתנים לכימות, אך משמשים כאובייקטים במציאות האנושית.
- לאדם יכולת חברתית לשלב הסמלה ורגש באופן מסויים היוצר אובייקט התייחסות שאינו כלי אלא יישות עצמאית, המבטאת על ידי הסמלה חלק מעולם הרגש של בני האדם המעורבים בה. אובייקט שכזה נקרא יצירת אמנות.
- לאדם יכולת לארגן מידע אובייקטיבי באופן חברתי- כלומר, יכולת של החברה האנושית לנסח חוקים מוחלטים בהם מסביר האדם את חוויותיו, וחוזה את התנהלותן. חוקים אלו מהווים גם הם חלק ממונח האמת (כלומר- גם הם יסודות מכוננים של הקיום), חלק המתקרא מדע ובהגדרתו הרחבה, הכוללת מטהפיזיקה.
- לאדם יכולת חברתית לנסח חלק מהמידע האובייקטיבי על ידי תפיסת תכונות רוחניות בטבע באופן שאינו נתפס ישירות על ידי החושים (כגון, שדים, אלים, גורמי טבע בעלי תכונות אנושיות וכו'). תפיסה זו, השייכת לתחום המטהפיזיקה, יוצרת בשילוב עם עולם ערכים תואם את הדת.
- לאדם יכולת לייצר כלים, כלומר: לעבד את הטבע בצורה היוצרת עצמים מלאכותיים, שאינם תוצרי תהליכם גיאולוגיים שונים או חלקי גוף המשמשים את בעל הגוף. עצמים אלו מפתחים את היכולות הגופניות הטבעיות של האדם, ומתווכים בינו ובין השגת מטרותיו (לדוגמה: כלי חקלאות מתווכים בין הצמחים הנאכלים לבין האדם הניזון מהם) כלים אלו יכולים להיות חפצים (את, מכונית, חרב וכו') או אירגון מחדש של גורמים טבעיים (בניין, שדה וכו'). ייצורם ושימושם של כלים מתקרא טכנולוגיה.
- לאדם יכולת לנסח באופן חברתי חלק מן האמת כך שיוכל לעשות בה שימוש אופרטיבי. הניסוח, השימור, והשימוש במידע אובייקטיבי על ידי החברה על מנת לשפר את התועלת אותה מפיק האדם מן הכלים, נקראים מדע ישומי והנדסה.

התנהגות

התנהגות האדם מושפעת מגורמים תורשתיים, ומגורמים סביבתיים וחברתיים. ניתן לבחון את האדם כאורגניזם ביולוגי המורכב ממבנים מורכבים של רכיבים כימיים המאפשרים לו בין השאר לחשוב, להרגיש ועוד. כל זאת באמצעות שילובן של תגובות אלקטרו-כימיות. האדם התפתח עם הזמן בתהליך האבולוציה, בין השאר, על מנת להתגבר על מכשולים סביבתיים וחברתיים. ניתן לבחון את האדם גם מבחינה פסיכולוגית. מרגע היוולדנו, אנו למדים מהאנשים סביבנו, ומן הסביבה הדוממת עצמה; האינטראקציה שלנו עם הסביבה בה אנו חיים, מפתחת לבסוף את האישיות המגובשת שלנו. תכונותינו הקוגניטיביות, החיצוניות והאישיות והסביבה בה גדלנו, תגבש לבסוף את הזהות העצמית שלנו. כשאנו מתעסקים באינטראקציה חברתית, מבטאים את רגשותינו, מהרהרים במחשבות ומציגים גינונים וסגנון ייחודי, אנו למדים לשפר ולייעל את ההתנהגויות הללו. בנוסף לכך, כשאנו מתנסים בהתנהגויות הללו, אנו מעדיפים תבניות ורמות שונות של אינטראקציה חברתית, רגשות, מחשבות, גינונים ומזג אישי. העדפת תבנית אישיות מסוימת, מושפעת מצפייה, חיקוי, חיזוק חיובי ושלילי, והכללה. כשאנו מפתחים את האישיות, ולבסוף את הזהות העצמית שלנו – ההערכה העצמית והתפיסה העצמית שלנו, מתגבשים לבסוף. תחומי מחקר רבים המתמקדים באדם, ביניהם: אנתרופולוגיה - אתנולוגיה

ראו גם

- ילד
- איש
- אישה
- גוף האדם
- איברים בגוף האדם
- פסיכולוגיה התפתחותית

קישורים חיצוניים

- קטגוריה:הומינידים
- ja:人間 ko:인간

מיטוזה

מיטוזה (מלשון מיטוס - "חוט" ביוונית) היא תהליך במחזור התא בו מתחלק גרעין התא לשני גרעינים שבכל אחד מהם מצויים בסופו של תהליך מספר שווה של כרומוזומים, אשר זהה למספר הכרומוזומים שהיו בגרעין התא לפני החלוקה. תוצאת התהליך היא שני תאי בת הזהים לחלוטין לתא ההורה. בדרך כלל לקראת סוף המיטוזה מתחלק התא כולו. תהליך המיטוזה הוא הבסיס לגדילה, לרגנרציה ולרבייה אל-זוויגית בתאים איקריוטיים.

שלבי המיטוזה

כבר לפני המיטוזה מוכפל הDNA שבגרעין תא ההורה וכעת כל כרומוזום מורכב משתי כרומטידות אחיות הקשורות זו לזו באזור הנקרא צנטרומר. לאחר מכן מתחילה סדרה של מספר שלבים המתרחשים ברצף עד לקבלת שני גרעינים.

שלב ראשון: פרופאזה

המאפיין הראשון של התחלת המיטוזה הוא הסתדרות הכרומוזומים כחוטים דקיקים (מכאן השם) המסתדרים אט אט למקלונים דקים. הציטוסקלטון (שלד התא) מתפרק ליחידות המבנה שלו ומסתדר מחדש בדוגמת סיבי כישור. סיבי הכישור הם סיבים אשר תפקידם לנתב את תנועת הכרומוזומים בזמן המיטוזה. הם נמתחים מתוך שני קטבים, אשר הם בדרך כלל צנטריולים, וחופפים זה את זה באזור הנקרא מישור המשווה. בתחילת הפרופאזה אחד משני זוגות הצנטריולים נע לעברו השני של התא. ממברנת הגרעין עדיין קיימת בתחילת הפרופאזה ולכן הכישור עדיין לא יכול להיקשר אל הכרומוזומים, אך בסיום הפרופאזה הממברנה מתחילה להיקרע ולהפוך לבועיות קטנות.

פרומטפאזה

הפרומטפאזה היא המעבר מהפרופאזה למטפאזה, ואינה מהווה שלב בפני עצמה על אף שהיא עשירה מאוד באירועים. בפרומטפאזה ממברנת הגרעין נעלמת כליל. חלק מסיבי הכישור נקשרים לצנטרומר של הכרומוזומים, שאר הכישור לא נוגע בכרומוזומים אלא נועד להרחקת הקטבים זה מזה.

שלב שני: מטפאזה

בעקבות ארועי הפרומטפאזה נדחפים ונמשכים הכרומוזומים עד להתייצבותם במישור המשווה כשכל כרומטידה בכרומוזום פונה לעבר קוטב אחר.

שלב שלישי: אנפאזה

בשלב האנפאזה נפרדות הכרומטידות זו מזו, כעת כל אחת נחשבת לכרומוזום בפני עצמו. כל כרומטידה מוסעת בשלב זה לעבר הקוטב אליו פנתה במטפאזה.

שלב רביעי ואחרון: טלופאזה

לאחר העמל הרב של המיטוזה הכרומוזומים מגיעים אל קוטבי הקישור אליהם פנו. הכישור מתפרק כולו כל זוג צנטריולים משמש כעת תא נפרד. הבועיות שנוצרו בשלבים הקודמים מממברנת הגרעין מתהוות שוב לשתי ממברנות חדשות אשר עוטפות כל קבוצת כרומוזומים.

ראו גם

- מיוזה קטגוריה:תא קטגוריה:רבייה ja:体細胞分裂

כרומוזום

כרומוזום הינו מולקולה מאוד ארוכה ורציפה של דנ"א, שבנוסף לחומר התורשתי מכילה אלמנטים מווסתים (מקדם, מעצם, חלבונים מווסתים) ורצפי נוקלאוטידים. הכרומוזומים משתתפים בחלק החשוב ביותר בחלוקת התא שהוא מעבר מחצית הכרומוזומים לתא החדש. בזמן חלוקת התא, הכרומוזום עובר תהליך של דחיסה ורק אז ניתן לראותו בעזרת מיקרוסקופ אופטי. הכרומוזומים בתאים השונים מקופלים במבנה שמכונה "פיתולי על" (Super-Coil), וכך תופסים נפח מזערי מגודלם העצום. בהשוואה, כרומוזום שאינו מקופל באופן הזה, יכול להגיע לאורך של מטר שלם. [[תמונה:Chromosome.png|left|thumb|180px|הכרומוזום: (1)- כרומטיד

פרויקט הגנום

פרויקט הגנום האנושי היה פרויקט בינלאומי שמטרתו למפות את הגנים המרכיבים את הקוד הגנטי של בני האדם. במסגרת הפרויקט נסרקו כל הכרומוזומים, נקראו רצפי ה-DNA שלהם ונקבעו החלבונים שמופקים מרצפים אלו. התוצר הסופי של הפרויקט הם רצפים של DNA (מחרוזות ארוכות של A, T, C, G - [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?val=NT_035086.3&from=1&to=724096&txt=on&view=fasta דוגמא מתוך כרומוזום 11]) והאתרים עליהם. תוצרי הפרויקט משמשים בין השאר כבסיס ל:
- חקירת התפקוד של הגנים והחלבונים שנוצרים מהם.
- איתור גנים הגורמים למחלות.
- מחקר על קשרים תורשתיים בין קבוצות בני אדם (גנטיקה אבולוציונית). הפרויקט החל בשנת 1990 ותוכנן להמשך 15 שנים בתקציב של שלושה מיליארד דולר. ההתקדמות הטכנולוגית האיצה את קצב המחקר והוא הסתיים כעבור 13 שנים בלבד, ב-14 באפריל 2003 כאשר הסתיים מיפוי 99% מהגנום בדיוק של 99.99%. מטרות הפרויקט:
- ספירת וזיהוי כל הגנים מהם מורכב הדנ"א (DNA) האנושי.
- מציאת הרצף של כ-3 מיליארד זוגות הבסיסים (נוקלאוטידים) המרכיבים את ה-DNA האנושי.
- איחסון המידע בבסיס נתונים.
- שיפור הכלים לניתוח הנתונים.
- העברת טכנולוגיות נלוות למגזר הפרטי.
- טיפול בנושאים האתיים, המשפטיים והחברתיים שיעלו בעקבות הפרויקט. עם זאת, על אף ההצהרות על סיום הפרויקט והכרת הגנום האנושי, עדיין רב הנסתר על הגלוי, שאלות רבות נותרו פתוחות, כגון מה מבדיל בין בני אדם (SNPs). בנוסף, משמעות החומר התורשתי והחלבונים אליו הוא מקודד נותרה בעיקרה ללא מענה. הקונסורציום המקורי הורכב מהארצות: ארצות הברית, אנגליה, יפן, גרמניה, צרפת וסין. מלבדם השתתפו אלפי מדענים מכל רחבי העולם. בישראל היו פעילים בפרויקט מכון ויצמן למדע ובית החולים הדסה עין כרם. מכון ויצמן למדע

ראו גם

- גנטיקה
- ביואינפורמטיקה
- ביוטכנולוגיה

קישורים חיצוניים

עברית:
- [http://stwww.weizmann.ac.il/g-bio/bioinformatics/ הסבר על הפרויקט באתר מכון ויצמן למדע] אנגלית:
- [http://www.genome.gov The National Human Genome Research Institute] - אתר הפרוייקט
- [http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/project/timeline.shtml לוח הזמנים של הפרוייקט] - אירועים משמעותיים
- [http://www.genoscope.cns.fr/externe/English/Actualites/Presse/HGP/HGP_press_release-140403.pdf הודעת הסיכום] - קובץ PDF
- [http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/home.shtml Human Genome Project Information] - מידע על הפרוייקט
- [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/guide/human/ חיפוש במאגר המידע של הגנום] Category:גנטיקה ja:ヒトゲノム計画 th:โครงการจีโนมมนุษย์

אינטרון

אינטרונים הם רצפי נוקלאוטידים ב-DNA אשר אינם מבוטאים ושאינם מקודדים לחלבונים. רצפי ה-DNA שכן מבוטאים נקראים אקסונים. האינטרונים מוצאים מה-RNA זמן קצר אחרי שזה משועתק ל-mRNA. תהליך הוצאת האינטרונים מה-RNA נקרא שחבור. לפיכך, האינטרונים אינם זוכים לצאת מגרעין התא לריבוזומים ולהיות מתורגמים לחומצות אמינו (אבני הבניין של החלבונים). למרות שקיימים אינטרונים גם בחיידקים, התופעה קיימת בעיקר בתאים איקריוטיים. שיעור האינטרונים בגנים משתנה רבות ממין למין, ללא קשר נראה לעין לרמת התפתחות המין; הסיבה לכך אינה ידועה. ברוב היצורים המפותחים מהווים האינטרונים את רוב הגנום. ראו ערך אקסון להסבר. אקסון האינטרונים נמצאים בתוך הגנים, ולפיכך אין לבלבלם עם רצפי DNA שתפקידם אינו ידוע ושנמצאים מחוץ לגנים (junk DNA). תפקידם של האינטרונים, או הגורמים לקיומם, עדיין לוטים ברובם בערפל. השערה בנוגע לתפקידם היא שהם משמשים כ"אבני לגו" כלומר בכל תרגום ניתן "לשלוף" אינטרונים מסוימים ולסדר את האקסונים בסדר אחר, מה שמקל על סידור האקסונים לקראת התרגום. לאחרונה התגלה שהאינטרונים תורמים למגוון הרב של החלבונים, שכן הם מאפשרים תרגום של קטע יחיד בגן מסוים מספר פעמים, לשימוש בחלבונים שונים. תופעה זו נקראת שיחבור אלטרנטיבי. כמו כן הועלתה הסברה שהאינטרונים הינם שרידים אבולוציוניים של קטעים שבעבר הרחוק אכן תורגמו לחומצות אמינו, אך התנוונו במרוצת הדורות. בקרב חוקרי האבולוציה המולקולרית כיום קיימות שתי אסכולות עיקריות לגבי המקור האבולוציוני של האינטרונים. אסכולה אחת הקרויה Intron early גורסת כי האינטרונים התפתחו באבולוציה לפני הפיצול לתאים איקריוטיים ופרוקריוטיים ו"אבדו" במהלך האבולוציה של הפרוקריוטיים. אסכולה שנייה - Intron late טוענת מנגד שהאינטרונים התפתחו אחרי הפיצול הנ"ל. אף שמדענים רבים מצביעים על עדויות מסוימות לכל אחת מן הגישות, טרם הוברר מי מהאסכולות צודקת. קטגוריה:גנטיקה ja:イントロン ko:인트론

DNA

DNA (ראשי תיבות באנגלית של DeoxyriboNucleic Acid, חומצה דאוקסיריבונוקלאית; לעתים בתעתוק לעברית: דנ"א) היא מולקולת ענק של חומצת גרעין המכילה את כל המידע לבנייתם של כל החלבונים בתא. ה-DNA מורכב ממיליוני זוגות נוקלאוטידים היוצרים סליל כפול. שני הסלילים קשורים ביניהם בקשרי מימן. חומצות הגרעין של ה-DNA מורכבות רק מארבע תת יחידות של בסיסים חנקניים, שקיימות באופן קבוע בצמידות של שתי זוגות קבועים, שיוצרים קשר רק אחד עם השני; אדנין (A) עם תימין (T), וגואנין (G) עם ציטוזין (C). כל מקטע משמעותי ב-DNA המכיל מבנה של חלבון או הוראות הפעלה או אי-הפעלה נקרא גן. רצף הנוקלאוטידים קובע את הגנים השונים.

גילוי

גילוי מבנה הדנ"א נזקף לזכות המדענים הבריטים ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק, 1953, שאף קיבלו את פרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה על כך בשנת 1962; בדיעבד התברר שעבודתם התבססה על עבודתה של המדענית היהודיה רוזלינד פרנקלין, שנפטרה בזמן קבלת הפרס.

מיקום וסידור

ביצורים פרוקריוטיים (חיידקים; מורכבים מתאים ללא גרעין) נמצא ה-DNA בציטופלזמה - הנוזל התוך תאי - והוא מעגלי ורציף; רוב החומר התורשתי בחיידקים שוכן על-גבי מולקולת DNA טבעתית אחת. ביצורים אוקריוטיים - שתאיהם בעלי גרעין - ה-DNA מסודר בגרעין התא. שם הוא נמצא בצורת כרומטין - סליל ה-DNA מלופף סביב חלבונים (היסטונים), המאפשרים לו להיות ארוז בצורה יעילה. בזמן חלוקת התא (מיטוזה ומיוזה) מופיעים כרומוזומים.

תפקוד

ה-DNA עצמו לא מקודד חלבונים באופן ישיר; במקום זאת הוא מקודד את מולקולות ה-RNA שממנה מיוצרים כל החלבונים שבאמצעותם מתפקד התא. תהליך יצור החלבונים מתרחש בשני שלבים עיקריים:
- בניית מולקולת RNA המבוססת על תבנית ה-DNA (שעתוק או תעתוק, Transcription),
- בניית החלבון על-פי ה-RNA (תרגום, Translation). התחלת התהליך היא כאשר הסליל הכפול של ה-DNA נפתח ואחד הצדדים משמש כמקור לסינתוז ה-RNA. האנזים שאחראי על התהליך נקרא RNA פולימראז (RNA polymerase). אנזים זה נקשר לאזור מיוחד ב-DNA הנקרא קָדָם (פרומוטר, promoter). שלב זה הוא מהחשובים בתא, משום שבאמצעות השליטה בו נקבע אילו חלבונים יווצרו בתא באותו הזמן. כך נוצרת השונות בין התאים השונים והשלבים השונים בחיים של התא. לדוגמא: החלבון שנותן את הצבע לעיניים יווצר רק בתאים של הקשתית.

מבנה הד.נ.א

עד לתחילת שנות החמישים, סברו רוב החוקרים כי החלבונים, שהם מולקולות מורכבות ביותר, הם אלה הנושאים את המידע התורשתי. הדנ"א נחשב לחומר פשוט ומשעמם המשמש כמרכיב מבני של הכרומוזומים, וזאת מפני שרוב החוקרים סברו כי ארבע האותיות של הדנ"א מופיעות בו בסדר מחזורי קבוע. כשכתב שרדינגר את ספרו, רוב המדענים חשבו שהגנים הם סוגים של מולקולת חלבונים. באותו זמן עסק הבקטריולוג א.ת. אוורי בניסויים במכון רוקפלר בניו יורק אשר הוכיחו כי אפשר להעביר תכונות מתא אחד לשני באמצעות ד.נ.א. ניסויו של אוורי הצביעו כי יתכן שניסויים בעתיד יוכיחו שכל הגנים מורכבים מד.נ.א, בגלל שד.נ.א נמצא בכרומוזומים של כל התאים.

דרך המחקר

שניהם העריכו את עבודתו של לינוס פאולינג שגילה את מבנה סליל האלפא רק ע"י התבוננות בתמונות של קרני רנטגן. הדבר היחיד שעשה זה למצוא איזה אטומים "אוהבים" להיות זה ליד זה ועבד עם דגמים ולקולרים שדמו לצעצועים. פרנסיס קריק וג'יימס ווטסון לא ראו שום סיבה למה הם לא יוכלו לפענח את מבנה הד.נ.א באותה הדרך, הם היו צריכים ליצור מערכת דגמים מולקולאריים ו"להתחיל לשחק". אם יהיה להם מזל המבנה יהיה סליל- כל תבנית אחרת עלולה להיות הרבה יותר מסובכת. כבר באחת השיחות הראשונות שלהם הם הניחו כי מולקולת הד.נ.א מכילה מספר רב של נוקליאוטידים הקשורים זה לזה במתכונת מוגדרת. הם גילו כי פענוח הד.נ.א הרבה יותר מסובך מאשר זה של סליל האלפא. באחד הימים בהם הלך ווטסון לפגוש את ווילקינס הוא סיפר לו שעוזר המחקר שלו הצליח להעתיק בחשאי כמה תמונות שצילמה רוזלין בקרני רנטגן. משום כך סביר היה שווילקינס יצליח בקרוב להגיע לפריצת דרך. רוזלין הצליחה לאבחן ראיות לגבי צורה תלת ממדית חדשה של ד.נ.א. מוריס הראה לווטסון את התמונה (ולכן אומרים שמוריס עזר לווטסון וקריק לגנוב את תצלומיה של רוזלין), ברגע שראה ווטסון את התמונה היה לו ברור כי הצלב השחור של ההחזרים שבלט בתמונה עשוי היה לנבוע רק ממבנה סלילי. די היה בחישוב של כמה דקות כדי לקבוע את מספר השרשראות המולקולאריות. עכשיו הקדיש פרנסיס קריק את כל זמנו לבניית דגם תלת מימדי. מיד לאחר שהסתיימה המלאכה השתמשו בלוחות מתכת לבניית הדגם.

הקוד הגנטי

רוב החוקרים סברו כי ארבע האותיות של הדנ"א מופיעות בו בסדר מחזורי קבוע. פענוח המבנה חשף את העובדה שאין כל סיבה להניח כך – האותיות יכולות להופיע בכל סדר שהוא בתוך הסליל הכפול, בלי שהמבנה עצמו יושפע כלל (כל עוד עיקרון זיווג האותיות של שתי השרשרות נשמר). על סמך כך ניתן היה מיד להציע כי סדר האותיות בכל מולקולת דנ"א הוא המידע התורשתי. דמיונו הוביל אותו גם למחוזות פראיים יותר. התאוריה שלו בדבר תפקידו של החלום כמנגנון למיון זיכרונות אינה מאיימת מדי, אבל הרעיון שהחיים על פני האדמה נזרעו באמצעות מיקרואורגניזמים שנשלחו אל כדור הארץ מן החלל החיצון בטילים בלתי מאוישים בידי תרבויות גבוהות יותר (פאן- ספרמיה מכוונת), לא עורר התלהבות גדולה בחוגים המדעיים.

תגליות מרכזיות

מבנה הד.נ.א

מולקולת הד.נ.א היא סליל הבנוי מיחידה חוזרת. רוחבו של הסליל ואורכה של היחידה החוזרת קבוע. המולקולה היא שרשרת ארוכה, שחוליותיה הם נוקליאוטידים מארבעה טיפוסים, כל נוקליאוטיד מכיל יחידה של סוכר מסוג דאוקסיריבוז, פוספט ובסיס חנקני. ארבעה סוגי בסיסים קובעי את ארבעת טיפוסי הנוקליאוטידים. ידוע גם שכמות האדנין שווה תמיד לזו של תימין, וכי גוואנין נוכח ברמות זהה לציטוזין. ווטסון וקריק פיתחו מודל ששילב בתוכו את כל הנתונים הללו תוך שמירה על האופן שבו ממלאת מולקולת הד.נ.א את יעודה הביולוי כנושאת המידע התורשתי. על פי המודל שלהם, מולקולת הד.נ.א היא מבנה דמוי סולם. שני מוטות האורך בסולם בנויים כל אחד כשרשרת של שני מרכיבים המתחלפים ביניהם: סוכר – פוספט – סוכר – פוספט ... אל צידו של כל סוכר קשור בסיס חנקני. כאשר שתי השרשראות ניצבות זו מול זו פונים הבסיסים החנקניים שבשרשרת האחד לעבר הבסיסים שבשרשרת האחרת. קישור בין בסיסים משתי השרשרות יוצר זוגות של בסיסים המהווים את שלבי הסולם. בכל זוג בסיסים שנוצר משתתף בסיס אחד קטן ובסיס אחד גדול. לא כל צירוף של בסיסים אפשרי מבחינה כימית, למעשה מורכבים שלבי הסולם משני סוגי צירופים של בסיסים חנקניים בלבד: אדנין (בסיס גדול) עם תימין (בסיס קטן), וגוואנין (בסיס גדול) עם ציטוזין (בסיס קטן). בין כל שני בסיסים קיימים קשרים כימיים חלשים- קשרי מימן. בין אדנין ותימין נוצרים 2 קשרי מימן ובין גוואנין וציטוזין נוצרים שלושה קשרי מימן. לכן זוג הבסיסים גוואנין וציטוזין חזק יותר. למרות זאת שני הסוגים של זוגות הבסיסים דומים בגודלם, ונתון זה מבטיח שמירה על רוחב קבוע. משמעות החוקיות בזיווג זה של הבסיסים היא כי סדר הבסיסים בגדיל אחד של ד.נ.א קובע את סדר הבסיסים בגדיל שמולו- המכונה "גדיל משלים". ארגונה של מולקולת ד.נ.א במבנה עם משלימות עצמית מהווה את הבסיס לשכפולה מדור לדור ולהבאת המידע הגנטי, הנמצא בה, לידי ביטוי. שני גדילי הד.נ.א מתפעלים זה סביב זה ויוצרים מולקולה לוליינית המכונה סליל כפול. גדולתו של דגם המבנה של הד.נ.א שהוצג על ידי ווטסון וקריק היא בכך שמבנה זה מתאים את המולקולה למילוי תפקידה כמולקולת התורשה, הוא מציע הסבר למנגנון השכפול העצמי של המולקולה לאופן שבו המידע הגנטי אצור בה ואף לדרך שבה שינויים במידע מועברים בתורשה. זו הייתה הפעם הראשונה שנבנה דגם שנמצאו בו כל מרכיבי הד.נ.א. זה היה כל כך הגיוני שהיה חייב להיות נכון.

פענוח הקוד

התשובה לניסוי שערכו בשנת 1961 פרנסיס קריק וסידני ברנר שטיפלו בד.נ.א שמקורו בנגיף בחומר אשר גרם לשינויים תורשתיים על ידי סילוק של זוגות בסיסים מן הד.נ.א של נגיף זה. אובדן של זוג בסיסים, או של שני זוגות בסיסים, הוא החסרת חלק ממילה בשפה של הד.נ.א, ותוצאתה - רצף בסיסים חסר משמעות. לעומת זאת, אובדן של שלושה זוגות בסיסים עשויה לגרום לשיבוש בחלק מן החלבון - למשל, להחסרת חומצת אמינו אחת, אך יתר החלבון יהיה תקין. בתוך חמש שנים נתגלתה המשמעות של כל 64 הצרופים האפשריים של שלשות של זוגות בסיסים. כמה מ- 64 הצרופים האלה מקודדים לאותה חומצת אמינו, ויש גם שלשות של "התחלה" ו"סיום" - סימני פיסוק. תגליות מאוחרות יותר הראו שגן אחד יכול להיות מקוטע, כשבין חלקי הגן ישנם אזורים שאינם מקודדים לחלבון, אך הקוד הבסיסי נותר כפי שנתגלה לפני שנים. כיום יודעים שהקוד הזה הוא זהה בכל היצורים החיים - עדות ברורה לאחידות החיים.

לקריאה נוספת

- עדי מרקוזה-הס, ביולוגיה עכשיו, בהוצאת ספרי תל אביב

קישורים חיצוניים

- [http://www.dna50.org/main.htm חמישים שנה לגילוי מבנה ה-DNA] קטגוריה:גנטיקה קטגוריה:תא קטגוריה:תגליות ja:デオキシリボ核酸 ko:DNA ms:DNA simple:DNA th:ดีเอ็นเอ

RNA

RNA היא חומצה ריבונוקלאית, המורכבת משרשרת של סוכר-זרחן-סוכר-זרחן... וכן הלאה, כשהבסיסים (A, U, C, G) מחוברים לשיירי הסוכר כלפי חוץ. על פי השערת עולם הרנ"א, מהווה ה־RNA את ה"חומר הגנטי" הקדום ביותר, אך עם התקדמות האבולוציה התפתחה מולקולת ה־DNA, ואילו ה־RNA הפך כביכול לחומר הגנטי המשני. עד לפני שנים מעטות סברו החוקרים כי מולקולת ה־RNA משמשת כ"מולקולת עזר" למיצוי פוטנציאל החומר הגנטי הגלום ב־DNA, ותפקידיה הצטמצמו לכדי:
- mRNA - מולקולת RNA שתפקידה העברת החומר הגנטי שב־DNA מגרעין התא אל הריבוזום (אברון יצור החלבון).
- rRNA - מולקולה המהווה את אבני הבניין של הריבוזום. RNA ריבוזומלי מהווה כ80% מכלל ה RNA ברוב התאים. הריבוזום מוכב משתי תת יחידות- בתאים אאו קריוטים 18S ו28S, בתאים פרוטריוטים תת היחידות הן בגודל 16S ו23S.
- tRNA - מולקולת עזר ליצירת החלבון אשר תפקידה העברת חומצות האמינו המתאימות לריבוזום.
- microRNA - מולקולות RNA קטנות (בערך 22 נוקלאוטידים) במהוות חלק ממנגנון השתקת הגנים RNAi
- snRNA - מולקולות RNA קטנות גרעיניות, תפקידם לוסת שעתוק גנים ספציפים.
- snoRNA - מולקולת RNA קטנה גרעינונית, ידועות כ100 מולקולות כאילו ותפקידיהם כוללים- שימוש תבנית לטלמור, מעורבות בחיתוך ומטילציה של פרקורסרים (צורות לא בשלות) של מולקולות rRNA. עם זאת, בשנים האחרונות עולה כי למולקולה זו תפקידים נוספים ומהותיים כגון השתתפות בבקרת שעתוק גנים.

ההבדלים בין ה־DNA ל־RNA

- ב־RNA שייר הסוכר הינו שלם, בעוד שבשייר הסוכר (ריבוז) ב־DNA חסר הידרוקסיל (קבוצת OH).
- ב־RNA הבסיסים הם U, A, C, G בעוד שב־DNA הבסיסים הם T, A, C, G.
- מולקולת ה־RNA החד גדילית מסוגלת להתקפל וליצור מבנים מרחביים מיוחדים (כגון hair pin).
- בנוסף לארבעת הבסיסים הקלאסיים, מכילות רבות ממולקולות ה־RNA גם בסיסים מיוחדים. הדוגמה המרכזית של הביולוגיה עוסקת בתהליך התרגום של החומר התורשתי לחלבונים בתאים פרוקריוטיים ובתאים אוקריוטיים (של בני אדם לדוגמה), ועל פיה מולקולת ה־DNA הדו־גדילית מתורגמת למולקולת RNA חד־גדילית, וזאת בתורה מתרגמת חלבונים. (DNA-->transcription--->RNA---->translation---->protein)

ראו גם

השערת עולם הרנ"א קטגוריה:גנטיקה קטגורי�