:: wikimiki.org ::

פנילקטונוריה

פנילקטונוריה

פנילקטונוריה (Phenylketonuria, בקיצור: PKU) היא מחלה תורשתית הנגרמת כתוצאה מגן פגום. זוהי אחת המחלות התורשתיות הראשונות שנתגלו והיא נחקרה היטב.

פתולוגיה

הגן הפגום גורם להעדר אנזים מסויים בגוף האדם; אנזים זה - פנילאלנין הידרוקסילאז (PAH) - ממיר את חומצת האמינו פנילאלנין לחומצת אמינו אחרת, טירוזין. פנילאלנין, המצויה בחלבונים רבים המשמשים כמזון לאדם, מצטברת (כתוצאה מהעדר האנזים) ברקמות שונות בגוף וגורמת נזק לתאים, במיוחד לתאי המוח. התופעה של רמת פנילאלנין גבוהה מהרגיל בדם נקראת היפרפנילאלנינמיה (HPA). בנוסף קיים בחולים מחסור בטירוזין. חומצה זו מומרת בגוף לצבען (פיגמנט) מלנין, המקנה צבע כהה לעור, לשיער ולעיניים. עקב המחסור בטירוזין ללוקים במחלה בדרך-כלל עור, שיער ועיניים בהירים. חלק מהפנילאלנין הבלתי-מפורק מומר לפנילקטונים, והללו מופרשים מהגוף דרך השתן והזיעה; מכאן שם המחלה (פנילקטון + אוּרִיָה, "שתן" ביוונית). הדבר מקנה לשתן ולזיעה ריח אופייני. מבחינה גנטית מדובר במחלה אוטוזומאלית רצסיבית. פירוש הדבר הוא שהמחלה מועברת מהורה לצאצאיו ללא קשר למין ההורה או הצאצא (אופן הורשה אוטוזומאלי), ושהלוקים במחלה מוכרחים לרשת אותה משני ההורים יחדיו (אופן הורשה רצסיבי).

תסמינים וטיפול

ללא טיפול גורמת המחלה להתפתחות פיגור שכלי כבר בגיל צעיר, לעתים תוך מספר שבועות לאחר הלידה. אם המחלה מזוהה לפני הלידה, ניתן להתמודד עמה באמצעות דיאטה קפדנית, נטולת חומצת האמינו פנילאלנין. לחולים בפנילקטונוריה אסור, בין השאר, לשתות משקאות דלי-קלוריות, כיוון שאלו ממותקים בצורה מלאכותית על-ידי חומר שלאחר פירוקו נוצר פנילאלנין. עליהם להימנע מאכילת מזונות עתירי חלבונים, כגון בשר, מוצרי חלב וקטניות, וכן מזונות המכילים עמילן, כגון תפוחי אדמה, פסטה ותירס. החולים נוטלים תוספי מזון ו-ויטמינים בכדי לחפות על החוסר שנוצר מהדיאטה.

אפידמיולוגיה והיסטוריה

פנילקטונוריה מופיעה בממוצע אחת ל-15,000 לידות, אך ההבדלים המקומיים גדולים: באירלנד, למשל, תדירות הופעת המחלה היא אחת ל-4,500 לידות, ואילו בפינלנד התדירות היא אחת ל-100,000 בלבד. המחלה התגלתה ב-1934 על-ידי הרופא הנורווגי איוור אסביורן פלינג (Ivar Asbjørn Følling). פלינג היה הראשון שהבחין בקשר בין היפרפנילאלנינמיה ובין פיגור שכלי. קטגוריה: מחלות קטגוריה: פגמים גנטיים קטגוריה:מחלות מטבוליות ja:フェニルケトン尿症 ko:페닐케톤 요증

גן (ביולוגיה)

גֵן (Gene) הינו יחידה של חומצת גרעין (בדרך-כלל DNA) בעלת תפקיד מוגדר. הגנים הינם יחידות התורשה של הייצורים החיים. הגנים מכילים את "הוראות הייצור" לעשרות אלפי חלבוני התא, ובכך אחראיים לקביעת רובן המוחלט של תכונות הייצור (האורגניזם).

מבוא

התפקיד השכיח ביותר של גנים הוא קידוד לחלבונים או לחלקי חלבונים (פפטידים), זאת באמצעות הקוד הגנטי הטמון בנוקלאוטידים המרכיבים את הגנים. גנים רבים אינם מקודדים לחלבונים, אלא מהווים מנגנון בקרה לקידוד חלבונים על ידי גנים אחרים. אופן התבטאות הגנים ותוצריהם הם אלו הקובעים את מכלול התכונות של כל הייצורים החיים. הגנים מועברים בתורשה מייצור לצאצאיו. הגנים הם יחידות התורשה, והם המקור לדימיון הרב בין יצורים וצאצאיהם. קיימות דוגמאות אינטואיטיביות רבות לגנים: ניקח, למשל, את צבע העיניים באדם. בקביעת תכונה זו משתתפים ארבעה גנים. כל אחד מהגנים מורכב מ-DNA בעל כמה אלפי נוקלאוטידים, אשר משועתקים ומתורגמים לחלבון צבע (צבענים, פיגמנטים). צבענים אלו מצטברים בעיניים ומקנים להן את צבען. שניים מהגנים של צבע העיניים מקודדים לצבענים כחולים, ושניים - לצבענים חומים (נגזרות של מלנין). לצד דוגמה פשוטה זו, קיימים מקרים רבים של גנים בעלי התבטאות משולבת, התבטאות שאינה ברורה או התבטאות שאינה חלבונית:
- גנים רבים אינם מקודדים חלבון שלם; קיימות קבוצות של גנים, כשכל אחד מהגנים בהן מקודד חלק מהחלבון. לאחר תום התרגום מתאחים החלקים השונים והופכים לחלבון השלם.
- גנים רבים אינם מקודדים לתכונות כה ברורות ונחרצות כמו צבע העיניים. אלפי חלבונים משתתפים בתהליכים תוך-תאיים סבוכים, וכל אחד מהחלבונים הללו מקוּדד בגן כלשהו. קיימים חלבונים רבים שתפקידם עדיין אינו מובן.
- גנים רבים אינם מקודדים לחלבונים, אלא משתתפים בבקרה. גנים אלו מעודדים קידוד מוגבר של גנים אחרים, מדכאים קידוד, מאפשרים קידוד רק בתנאים מסוימים (בנוכחות חומר מסוים בתא, למשל) ועוד. בדוגמה של צבע העיניים מדובר על ארבעה גנים הפועלים יחדיו להקניית הצבע הסופי. תכונות מסוימות נקבעות על ידי עשרות גנים יחדיו; תכונות אחרות נקבעות על ידי גן בודד.

מושגים בסיסיים

תאיים
- אלל (Allele). גנים רבים מופיעים בשתי צורות אלטרנטיביות לפחות, כשכל אחת מהן מביאה להתבטאות שונה במקצת של התכונה. כל אחת מצורותיו של גן ספציפי נקראת אלל. לדוגמה, הגן המקודד לצבע זרעי צמח האפונה יכול לקודד לצבע ירוק (זהו אלל אחד) או לצבע צהוב (אלל שני). הניסויים הראשונים שהביאו לגילוי כללי התורשה בוצעו בצמח האפונה על ידי גרגור מנדל.
- לוֹקוּס (Locus). הגנים הינם יחידות DNA, ולפיכך הם מסודרים בכרומוזומים. המיקום הספציפי של גן מסוים על-גבי הכרומוזום נקרא לוֹקוּס. קיימות שיטות שונות לחישוב והגדרת לוקוסים. לעניין זה חשיבות רבה בחיזוי מוטציות, למשל. מוטציה עלולה להיווצר במקרה ונוצר שבר בכרומוזום, דבר המפריד בין שני גנים האמורים להישאר יחדיו. ככל ששני גנים שוכנים רחוק יותר האחד מהשני, כך גדל הסיכוי שהם ייפרדו כתוצאה ממוטציה כזו (כיוון שיש יותר מרחב לשבר אפשרי ביניהם).
- דומיננטי (Dominant) ורצסיבי (Recessive, בעברית: נסגני). קיים מגוון של יחסי גומלין בין האללים השונים של גן מסוים. היחס השכיח ביותר הוא דומיננטיוּת ורצסיביוּת. במצב זה מסוכך האלל האחד - הדומיננטי - על התבטאותו של השני - הרצסיבי. לדוגמה: האלל המקודד לזרע אפונה ירוק דומיננטי על-פני האלל המקודד לזרע אפונה צהוב. לאחר זיווג (הכלאה) בין צמח אפונה שזרעיו ירוקים ובין צמח אפונה שזרעיו צהובים, ובמידה והצמח הצאצא יירש מאחד מהוריו אלל ירוק ומההורה השני אלל צהוב - הרי שזרעיו של הצאצא יהיו ירוקים, שכן האלל הירוק הדומיננטי מבטל את השפעתו של האלל הצהוב הרצסיבי.
- דומיננטיוּת חלקית. צורה נוספת של יחסי גומלין בין אללים הוא "שיתוף פעולה" ביניהם, כך שהתכונה הסופית מהווה שילוב של התכונות להן מקודדים שני האללים. דוגמה מעולם הבוטניקה: אלל המקודד לפרחים אדומים, והאלל המקביל לו, המקודד לפרחים לבנים. אם שוררת דומיננטיות חלקית בין שני האללים, הרי שהפרחים שיתקבלו מהכלאת שני האללים יהיו בצבע ורוד - שילוב של אדום ולבן.
- גֵנוֹטִיפּ (Genotype) ופֵנוֹטִיפּ (Phenotype). הראשון מציין את ההרכב הגנטי של יצור מסוים, והשני - את התבטאותן של תכונות הייצור. לדוגמה, "אדם בעל עיניים כחולות"; זהו תיאור של פנוטיפ. הגנוטיפ של אותו אדם (בהקשר לצבע עיניו) הוא מכלול הגנים המשתתפים בקביעת צבע העיניים. הפנוטיפ אינו נקבע על-ידי הגנים באופן בלעדי; גורמים סביבתיים, כגון טמפרטורה, לחות וחשיפה לחומרים מסוימים עלולה, כידוע, להשפיע רבות על תכונות הייצור. לפיכך, ידיעת הגנוטיפ אינה מהווה מתכון בלעדי לחיזוי הפנוטיפ.
- גנום (Genome). הגנום הוא מכלול החומר התורשתי הנמצא בתאיו של יצור מסוים. פענוח הגנום של יצור מסוים פירושו מיפוי ותיעוד כל אחד מהגנים הנמצאים בתאיו והגדרת החלבונים להם מקודדים גנים אלו.

גן או לא?

למרות שהגנים הינם "גולת הכותרת" של הגנום (מכלול החומר התורשתי), הרי שגנים המקודדים לחלבונים מהווים מיעוט זעום מכלל הגנום: כ-1.5% מהגנום מורכב מגנים המקודדים לחלבונים, וכ-98.5% מהגנום מורכב מרצפים אחרים שאינם מקודדים לחלבונים:
- גנים המקודדים ל-tRNA ול-rRNA.
- אינטרונים.
- טלומרים.
- טרנספוזונים.
- צנטרומרים.
- הכפלות וחזרות, חסרות תפקיד כנראה, של רצפי DNA. ניתן לראות, אם כן, שישנן יחידות DNA בעלות תפקיד מוגדר (טלומרים, למשל) אשר אינן מהוות גנים. הגדרת הגן הינה, לפיכך, חד-כיוונית: גן הוא יחידת DNA בעלת תפקיד מוגדר, אך לא כל יחידת DNA בעלת תפקיד מוגדר היא גן. אצל האדם קיימים כ-25,000 גנים, המקודדים, למרבה הפלא, לכ-200,000 חלבונים. הדבר מתאפשר אודות לתופעת השחבור החליפי, בה מקטעי גנים שונים משנים את סדרם ויוצרים רצפים שונים של חומצות אמינו - כלומר, חלבונים שונים. גודלו של גנום האדם הוא כ-3 מיליארד נוקלאוטידים. היות ורק כ-1.5% ממנו מורכב מגנים המקודדים לחלבונים, ניתן לחשב שגודלו הממוצע של כל אחד מ-25,000 הגנים הוא 1,800 נוקלאוטידים (לא כולל אינטרונים). אם מורידים אזורים נוספים בגן אשר אינם מקודדים לחלבון (אזורי בקרה שונים, כגון קדם (פרומוטר)), מתקבל שהאורך הממוצע של האזור המקודד לחלבון בכל גן הוא 1,340 נוקלאוטידים. אם מכלילים את האינטרונים, מתקבל כי אורכו הממוצע של גן שלם הוא 27,000 נוקלאוטידים. היות וכל שלושה נוקלאוטידים מקודדים לחומצת אמינו אחת (ראו: הקוד הגנטי), הרי שאורכו הממוצע של פפטיד המקודד על ידי גן הוא 600 חומצות אמינו (תזכורת: נתונים אלו נכונים עבור הגנום האנושי בלבד).

הגנים בתהליך ההתפתחות האנושית

הגנים מהווים את המרכיב המרכזי בהתפתחותו של האדם. הם מכילים את המידע המאפשר את התפתחות מערכת העצבים בפרט והגוף בכלל. עם זאת, אין לראות את השפעתם כדרטמיניסטית. קיימת פעולת גומלין בין פעילותם לבין הסביבה. שאלה מפורסמת היא איזו השפעה גדולה יותר - השפעת הסביבה או השפעת הגנום. למעשה זו שאלה עקרה. בתנאים מסוימים עשויה ההשפעה הסביבתית להיות קרובה למוחלטת ובתנאים אחרים תהיה ההשפעה הגנטית הדומיננטית. כאשר שני ילדים גדלים במשפחות אמריקאיות מהמעמד הבינוני שמאפייניהן דומים ביותר, השפעת הסביבה על השוני ביניהם קטנה יחסית, שכן השוני הסביבתי קטן. אם אחד מאותם ילדים היה מושלך ליער בינקותו וגדל בתנאי חסך קיצוניים, השפעת הגנים על השוני ביניהם הייתה, לעומת זאת, דלה ביחס לקיפוח הסביבתי, שהיה מכתיב כליל את חיי הילד המוזנח. בתנאים שוויוניים של חברת רווחה מערבית צפוי איפוא המרכיב הגנטי (שאליו מצטרפים תנאי הילד בעודו ברחם) להיות המכריע ביצירת השוני בתכונותיהם בין בני אדם, אך בשום פנים לא ניתן להסיק מכאן כלל לפיו לגנים יש חשיבות עודפת על פני הסביבה בעיצוב האדם.

הגנים בהיווצרות העובר האנושי

היווצרות הגמטות, תאי הרבייה, כרוכה בתהליך הקרוי מיוזה. בתהליך זה מתפצלים הכרומוזומים בגופם של הגבר או האישה ועוברים שחלוף ביניהם, היוצר ערבוב. הערבוב האקראי הוא כה גדול, שגם אם יולידו אותם הורים מיליוני צאצאים, הסיכוי שיהיו בין אלו שני צאצאים זהים גנטית זה לזה הוא קטן ביותר, אלא אם יהיה מדובר בתאומים זהים. בבוא זמן הביוץ פולטת האישה ביצה לתוך חצוצרת הרחם. אם בתוך יממה יגיע זרע לאזור זה, הוא עשוי להגיע לסביבתה וליצור עימה את הזיגוטה. אם פלטה האישה שתי ביציות, ייתכן שייווצרו שתי זיגוטות ויוולדו תאומים לא זהים. אם הזיגוטה תתפצל אחרי יצירתה עשויים להיוולד תאומים זהים בסופו של דבר. בתא הזיגוטה מצויים 46 כרומוזומים, שנוצרו מ-23 כרומוזמים שבזרע ו-23 כרומוזומים שבביצית. בו מתחיל תהליך ההתפתחות העוברי. נוצרים 23 זוגות של כרומוזומים הומולוגיים, המורכב מצמדי כרומוזומים, האחד מהאב והשני מהאם. בימי עבר האמינו שבזרעון מצוי הומונקולוס, אדם קטן שכבר התפתח במלואו. כיום יודעים שתהליך התפתחותו של העובר בבטן כרוך בהתמיינות, התאים מתפצלים ותפקידיהם הולכים ונעשים ייחודיים. הקוד הגנטי רשום מראש, אך הוא עדיין צריך לצאת לפועל. קביעת מינו של העובר תלויה בצמד הכרומוזומים ה-23. האם תספק לו בהכרח את כרומוזום ה-X. אולם האב יכול להעביר לו את כרומוזום ה-X או ה-Y. במקרה הראשון, תיוולד בת. במקרה שני, יוולד בן. אף שהמין נקבע לאלתר ברגע ההפריה, ניתן יהיה להבחין רק בסוף החודש השני לחיי העובר בתחילתה של התפתחות שונה בבלוטות המין. אז יתחיל העובר זכר הלהפריש הורמונים אנדורגנים שיכחידו התפתחות אפשרית של איברי מין נשיים. הנקבה לא תפריש דבר. סיבות רפואיות וסביבתיות מסוימות עלולות להביא לעודף באנדרוגנים או במחסור בהם. התוצאה תהיה לידת נקבה מהבחינה הגנטית בעלת איברים זכריים או ההיפך. הגנים גם קובעים את סוג הדם. הצירוף יכול להיות הומוזיגוטי, כלומר זהה, וייתן סוג דם בעל אות אחת, O,A,B. או הטרוזיגוטי שונה (AB,BO,AO) - במקרה זה יגבר האלל הדומיננטי על הרצסיבי. A ו-B שניהם דומיננטים ויגברו על O, אך לא יגברו האחד על השני. אם יבואו יחדיו ייחשבו לקו-דומיננטיים. התוצאה היא שלא תמיד הפנוטיפ, מכלול התכונות הגלויות, משקף חד-חד-ערכית את הגנוטיפ, ההרכב הגנטי. הצירופים AO ו-AA יתנו שניהם סוג דם A.

תכונות העוברות על כרומוזומי המין - תאחיזה לזוויג

מכיוון שבבני אדם זכרים הינם בעלי כרומוזום X יחיד לא מזווג, הפנוטיפ של גן שנמצא על כרומוזום זה יקבע גם על-ידי אלל רצסיבי יחיד. קיימות כמה מחלות מפורסמות, כמו המופיליה ועיוורון צבעים, שהן רצסיביות על כרומוזום X. לפיכך, סיכוייהן של נקבות ללקות בהן קטנים בהרבה (

P^2

כאשר P מיצג את שכיחות האלל באוכלוסיה). תכונה רצסיבית הנמצאת בכרומוזם X לא תשפיע אם קיים כרומוזום X אחר בעל השפעה דומיננטית שתבטל אותה. אצל נשים, שהן בעלות שני כרומוזומי X, בדרך כלל יהיה אחד הכרומוזומים נקי מהתכונה ולפיכך ימנע את הופעתה. קטגוריה:גנטיקה קטגוריה:ביולוגיה מולקולרית ja:遺伝子 ko:유전자 simple:Gene th:หน่วยพันธุกรรม

פתולוגיה

פתולוגיה (Pathology) היא ענף ברפואה העוסק בחקר המחלות. הפתולוגיה עוסקת בחקר הגורמים למחלות, השינויים הפיזיולוגיים המתרחשים בגוף כתוצאה מהן, והדרכים לריפוי המחלות. הפתולוגיה עוסקת פחות בדרכי הפצתן של המחלות, נושא בו עוסקת האפידמיולוגיה. פתופיזיולוגיה הינו ענף משנה העוסק בהשתלשלות הארועים המדויקת המביאה לפרוץ המחלה: הפרשת רעלנים על ידי פתוגנים, תגובת מערכת החיסון למחלה, השפעת הפתוגנים על המטבוליזם של החולה ועוד. למרות חשיבותה של הפתולוגיה, הרי שלא ניתן למצוא פתולוגים רבים שאכן חוקרים מחלות; מרבית חקר המחלות מתבצע על ידי מיקרוביולוגים, אימונולוגים ואחרים. תחום אחד בו לפתולוגיה חשיבות רבה הוא משפטים. פתולוגיה משפטית חוקרת את נסיבות המוות של קורבנות של פשעים ותאונות. משרד הבריאות בכל מדינה מפעיל שורה של מכונים פתולוגיים, אשר עובדים בצמוד עם מחלקות זיהוי פלילי במשטרה, ואשר אליהם מובאים קורבנות לשם זיהוי הקורבן וגילוי סיבת המוות. הפתולוגים מבצעים לעתים קרובות ניתוחים שלאחר המוות בקורבנות, שכן רק כך ניתן לגלות את סיבת המוות במקרים רבים. בישראל קיים מכון פתולוגי יחיד ומרכזי, באבו כביר שביפו. פתולוגיה אונקולוגית עוסקת בדגימת רקמות מן החי (ביופסיה). קטגוריה:רפואה קטגוריה:תחומים בביולוגיה ja:病理学

אנזים

אנזים הוא חלבון המשמש כזרז בתהליכים כימיים ביצורים חיים. אלפי אנזימים מצויים בכל תא של כל יצור חי. לא ניתן לדמיין את החיים ללא האנזימים. לכל אנזים יש את תנאי הפעילות המתאימים לו (כמו: טמפ' , PH וכו'), והם אלו שמשפיעים על קצב פעילותו. בתנאים קיצוניים האנזים עובר דנטורציה, ומאבד את תכונותיו. אנזים המופרש אך עדיין אינו במצב פעיל קרוי זימוגן. שני אנזימים השונים במקצת האחד מהשני אך המזרזים את אותה התגובה הכימית נקראים איזוזימים.

סובסטרט

סובסטרט הוא החומר עליו פועל האנזים. בביוכימיה הוא מסומן כ-S. הזיהוי של אנזים וסובסטרט נעשה ע"י התאמה במבנה המרחבי בין חלק מיוחד במולקולת האנזים לבין הסובסטרט. חלק מיוחד זה נקרא האתר הפעיל. ההתאמה מבוססת על הצורה המרחבית של חלקי מולקולות ועל תכונות כימיות שלהן. לאחר זיהוי הסובסטרט, גורם האתר הפעיל לשינויים בקשרים הכימיים במולקולות הסובסטרט. השינויים מסתיימים ביצירת קשר חדש בין שתי מולקולות. לפעמים מתבטא השינוי רק בתזוזה של אטומים מסויימים בתוך המולקולה, היוצרת שינוי בתכונות המולקולה. מולקולת נוסחת מיכאליס מנטן:

E + S = ES = E + P

(E אנזים, S סובסטרט, P תוצר) האנזים והסובסטרט יוצרים תצמיד (ES) שמביא לקבלתו של התוצר (P). קבלתו של התוצר כרוכה ביצירת התצמיד.

שמות אנזימים

שמותיהם של האנזימים החשובים ביותר מעידים במקרים רבים על פעולתם: DNA-פולימראז ו-RNA-פולימראז (מסנתזים חומצות גרעין), 'ליפאז' (מפרק ליפידים), אצטילאז (מחבר קבוצת אצטיל (CH₃COO) לסובסטרט), עמילאז (מפרק עמילן), ליגאז (מאחה גדילי DNA; מאנגלית: Ligate, לאחות), דהידרוגנאז (נוטל מולקולת מים מהסובסטרט), אוקסידאז (מחמצן את הסובסטרט), רדוקטאז (מחזר את הסובסטרט). אנזים הנוטל קבוצת זרחה ממולקולה עתירת אנרגיה (בדרך-כלל ATP) ומעבירה לסובסטרט נקרא קינאז. הוספת קבוצת זרחה הינה מהפעולות הבסיסיות ביותר המתרחשות ביצורים חיים, והיא קשורה להפקת אנרגיה בתא (ראו: נשימה תאית וזרחון חמצוני). כ-2% מכלל הגנים ביצורים אוקריוטיים מקודדים לקינאזים; בגנום של האדם קיימים 500 גנים המקודדים לקינאזים. אנזים המצרף קבוצת זרחה (שמקורה לאו דווקא ב-ATP) לסובסטרט נקרא פוספורילאז. אנזים המנתק קבוצת זרחה מהסובסטרט נקרא פוספטאז. אדם

אנזימים מורכבים

אנזימים רבים מורכבים ממספר יחידות חלבון המחוברות יחדיו. אנזים כזה, על כל יחידותיו, קרוי הולואנזים (Holoenzyme). חלק מההולואנזימים מורכבים מחלק חלבוני גדול, אשר נטול פעילות אנזימטית, ומקבוצה קטנה, בה נמצא האתר הפעיל. החלק הגדול קרוי אפואנזים (Apoenzyme), ואילו החלק הקטן קרוי קופקטור (Cofactor). הקופקטור יכול להיות אנאורגני (בדרך-כלל אטומי מתכת, כגון ברזל או נחושת) או אורגני; במקרה האחרון נקרא הקופקטור קואנזים (Coenzyme). ויטמינים רבים משמשים כקואנזימים, אך גם חומרים אחרים - כגון קבוצת ה"הם" (Heme), המכילה אטום ברזל והנמצאת בהמוגלובין (אשר אינו אנזים) - יכולים לשמש בתפקיד זה.

אנזימים חשובים

אנזים הידוע עקב מספר האנשים הרב החסרים אותו הוא לקטאז, המופרש על-ידי בלוטות במעי הדק בתגובה לשתיית חלב שמכיל את סוכר החלב - הלקטוז. בין האנזימים יהיו גם כאלה המסייעים לתפקודי הגוף בדרכים אחרות, כגון ליזוזים, אנזים המצוי בנוזלי גוף שונים, ועשוי להיות חלק ממערכת החיסון בזכות תכונתו לעכל דפנות של תאי חיידקים. האנזים קטלאז מצוי כמעט בכל תאי הגוף ואיבריו, ובכמות גדולה נמצא בכבד, בכליות ובדם. הקטלאז נמצא גם במיקרואורגניזמים רבים וברקמות של צמחים. תפקידו למנוע הצטברות של חומרים רעילים ומזיקים, וזאת ע"י פירוקם. ידוע כי הקטלאז מסוגל לפרק מי חמצן, שהם תרכובת המזיקה לאורגניזם, למים ולחמצן.

קישורים חיצוניים

- [http://bioinformatics.weizmann.ac.il/cards מכון ויצמן למדע - GeneCards] - מרכז מידע בסדר גודל עולמי לנושאי גנים, חלבונים ומחלות אנזימטיות. קטגוריה:ביוכימיה
- ja:酵素 ko:효소 ms:Enzim simple:Enzyme

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

חומצת אמינו

חומצות אמינו הן יחידות המבנה הבסיסיות של חלבונים. חומצה אלפא-אמינית מורכבת מקבוצת אמין, קבוצת קרבוקסיל, אטום מימן ושייר (קבוצת R) משתנה, הקשורה לאטום (פחמן) מרכזי הקרוי פחמן-אלפא. קבוצת ה-R היא שרשרת הצד של החומצה. חומצות אמינו נקשרות אחת לשניה בקשר המכונה קשר פפטידי. בטבע מוכרות מעל 500 חומצות אמינו, חלקן אפילו נמצאו במרכיבי מטאוריטים. מיקרואורגניזמים וצמחים מייצרים לעיתים חומצות אמינו יחודיות. גוף האדם עושה שימוש בעשרים חומצות אמינו סטנדרטיות לבניית החלבונים. את כל החומצות הללו עשוי האדם לקבל מהמזון. את חלקן הוא מסוגל לסנתז בעצמו, בעיקר בכבד. את החומצות שהאדם מסנתז בעצמו אין הוא חייב כמובן לקבל מהמזון ולכן הן נקראות חומצות אמינו בלתי-חיוניות. מבין חומצות האמינו שבהן עושה האדם שימוש, יש שמונה שאותן יש הכרח לקבל מהמזון מפני שהגוף אינו יכול לייצרן בעצמו; לכן נקראות הן חומצות אמינו חיוניות (לויצין, טראונין, פנילאלנין, ליזין, איזולויצין, טריפטופאן, ולין, מיונין). בנוסף, חייב כל אדם לקבל מהמזון גם חומצה נוספת, חומצה חצי-חיונית, היסטידין, אשר למרות שהגוף יודע לסנתז אותה, מסתבר שהוא אינו מסנתז אותה בכמות מספקת. חומצה אחרת, ארגינין, חצי-חיונית גם היא, בעיקר עבור תינוקות וילדים הזקוקים לה בכמות העולה בהרבה על זו שאותה הם מסוגלים לייצר בעצמם. לכל חומצת אמינו יש צד אמיני (NH₂) וצד קרבוקסילי (COOH). הקשר הפפטידי נוצר בין שתי קבוצות אלו. החומצות נבדלות האחת מהשניה בשייר הצצדי שלהן בלבד. ניתן למיינן לקבוצות לפי תכונות השייר הצדדי: ארומטי או אליפטי, בסיסי או חומצי, הידרופילי (קוטבי, מסיס במים) או הידרופובי (לא-קוטבי, שומני) ועוד. שתי חומצות אמינו המחוברות בקשר פפטידי נקראות דיפפטיד; שלוש חומצות - טריפפטיד; 10 חומצות ומעלה - פוליפפטיד; 30 עד 50 חומצות - אוליגופפטיד; מעל ל-50 חומצות - חלבון.
- קטגוריה:ביוכימיה ja:アミノ酸 ko:아미노산

טירוזין

טירוזין (Tyrosine) היא אחת מ-20 חומצות האמינו הנפוצות בטבע. מקור השם טירוזין ביוונית: טירוס פירושו "גבינה", וממנה אכן בודדה חומצת האמינו לראשונה. השייר של טירוזין מורכב מקבוצת מתילן (CH₂) וקבוצת פנול (המורכבת מטבעת בנזן אליה קשורה קבוצת הידרוקסיל: C₆H₅OH) הנמצאת בקצה. קבוצת ההידרוקסיל הינה בסיסית ומסוגלת ליצור קשרי מימן עם מולקולות מים. לעומת זאת, טבעת הבנזן הינה הידרופובית ונוטה לדחות מולקולות מים; לפיכך להידרופוביות - ולכושר המסיסות במים - של טירוזין יש ערכים אמצעיים בהשוואה לשאר חומצות האמינו. טירוזינמיה היא מחלה תורשתית בה הגוף לא מסוגל לייצר כמה אנזימים המשתתפים בפירוק טירוזין. חומצת האמינו מצטברת וגורמת לשלל תופעות חמורות. קטגוריה:חומצות אמינו ja:チロシン

מזון

מזון הוא חומר, הנצרך על ידי בעלי חיים על מנת לספק אנרגיה וחומרי צריכה אחרים (כגון חלבונים, מלחים, ויטמינים וכולי). נוזלים המשמשים למטרה זו נקראים משקה, אולם גם אלה נכנסים תחת ההגדרה של מזון.

מזון בסיסי

בני האדם צורכים סוגים רבים של מזון. בדרך כלל, מזונם של בני האדם מופק בחקלאות, בחווה כאשר מדובר באוכל מן החי או בשדה (מטע, גינה, בוסתן וכולי) כאשר מדובר באוכל מן הצומח. אנשים רבים נמנעים מלאכול בשר ומוצרי מזון מן החי מטעמים שונים (אידיאולוגיים או אחרים). אנשים אלה נקראים טבעונים או צמחונים (תלוי במידת ההקפדה שלהם בנושא ובאידיאולוגיה).
- מזון בסיסי מן החי: צמחונים
- בשרים: בקר, עוף, חזיר
- דגים
- חרקים
- מאכלי ים
- דבש
- ביצים
- מוצרי חלב
- מזון בסיסי מן הצומח:
- פירות
- ירקות
- זרעים
- קטניות
- דגנים
- תבלינים
- תוספי מזון

סוגי מזון

- משקה
- לחם
- גבינה
- אפיפית (ופל)
- קינוח
- צ'יפס
- גלידה
- חומוס
- פיצה
- פסטה
- סלט
- מרק
- רוטב
- נקניקיה ונקניק
- חטיפים: במבה, ביסלי, בייגלה
- קבב
- עוגות

ארוחות

- ארוחת בוקר
- ארוחת בוהריים
- ארחות צהריים
- ארוחת ערב
- סעודה
- משתה

הפקת המזון

- חקלאות
- גינון
- דיג
- ציד

טיפול במזון

- בישול
- שימור
- אפיה
- טיגון

אבות המזון

- פחמימות
- חלבונים
- שומנים
- מינרלים
- ויטמינים
- מים

עזרי בישול ואכילה

- סכין
- מזלג
- כף
- כפית
- צלחת
- קערה
- כוס
- ספל
- סיר
- תנור
- מיקרוגל
- מצנם

ראו גם

- ארוחה
- מטאבוליזם
- תזונה
- טעם
- מסעדה

קישורים חיצוניים

- [http://www.foodtimeline.org/ ציר הזמן של המזון]
- ja:食品 nb:Mat simple:Food

תא

תא (Cell) הוא יחידת החיים הבסיסית בעולם הטבע. כל היצורים מלבד נגיפים מורכבים מתא אחד או יותר. ישנם יצורים המורכבים מתאים פשוטים וחסרי גרעין, כמו החיידקים למשל, ישנם יצורים חד תאיים המורכבים מתא אחד בלבד, כמו הסנדלית או האמבה לדוגמא, וישנם יצורים המורכבים ממיליוני תאים, כמו האדם או עץ.

חקר התא בהיסטוריה

הכל החל, בעיקבות כך ש רוברט הוק בנה את המיקרוסקופ הראשון, ולאחר מכן צפה במיקרוסקופ שלו בפקקי שעם, ושם, דפנות תאי השעם הזכירו לו את תאי הנזירים, ולכן הוא טבע את המונח - תא (Cellula). גם אחריו, אנתוני ון לייבנהוק שיפשף עדשות, ומהם הוא בנה מיקרוסקופ, איתו הוא ראה יצורים חד תאיים שמצא על ידי התבוננות במי גשם, ובו הוא ראו גם בקטריות, שבאו מגופו עצמו. הוא תיאר בעזרת המיקרוסקופ ה"חדיש" שלו גם תאי דם, תאי זרע ויצורים קטנים בהרבה. אך למרות כל הגילויים והתצפיות הללו, עדיים האנשים בתקופתם לא הצליחו להבין את מבנה התא. רק לאחר מכן, בהופעתה של התאוריה התאית, החלה הבנת התא ומבנהו. במאה ה-19, בשנת 1838, הוצעה תאוריה זו על ידי שני חוקרים גרמנים - מתייס שליידן ותיאודור שוואן. התאוריה טוענת שכל היצורים החיים מורכבים מתאים ומרכיבים של תאים. למרות שהיו מיקרוסקופים עוד לפני תקופתם של שליידן ושוואן, רק הם היו הראשונים שניסחו את התאוריה התאית, למרות שאף הם האמינו שיצורים חיים נוצרים ספונטנית. התאוריה התאית הורחבה לאחר מכן על ידי חוקר גרמני נוסף, ששמו וירכאו. כעת התאוריה התאית טענה דבר נוסף, והוא, שתאים אינם נוצרים ספוטנית, אלא רק מתא אחר. מייחסים לו את המשפט בלטינית הקובע שכל התאים באים מתא אחר (Omnis cellula e cellula).

סוגי תאים

נהוג לחלק את התאים על פי מבנם לשני סוגים:
- תא אאוקריוטי- תא הבנוי מאברונים ממודרים בעזרת קרום תא (ממברנה), תא זה מכיל אברונים רבים שהמרכזי מביניהם הוא הגרעין, המכיל בתוכו את החומר התורשתי (תא דם אדום הוא מקרה מיוחד בו מאבד התא את הגרעין במהלך הווצרותו מתא אב). החיות העילאיות - משמרים המורכבים מתא בודד ועד בני אדם המורכבים ממליוני תאים אאוקריוטיים. הצמחים מורכבים גם הם מתאים אאוקריוטים השונים במקצת מתאי היצורים החיים.
- תא פרוקריוטי- תא שאינו ממודר, בעל ממברנה חיצונית בלבד. בתוך ממברנה זו נמצא כל חומר התא - מאנזימים המשמשים לפירוק המזון ועד החומר התורשתי. חיידקים הינם תאים פרוקריוטיים. מזון

מבנה התא

מבנה התא משתנה מיצור ליצור ואין תא דם של נמר זהה לתא בעלה של נרקיס או לתא דם של אדם. גם ביצורים עצמם מבנה התאים ותיפקודם שונה זה מזה, התאים המרכיבים את הלב לדוגמא שונים מתאים בכבד. לקבוצת תאים בעלי מכנה משותף של מוצא, תפקוד ומבנה המבצעים יחדיו פעולה מסויימת קוראים רקמת תאים.

אברונים

אברונים הנקראים גם אורגנלות הם מבנים קטנים ומורכבים הנמצאים בתוך התא וממלאים תפקידים שונים בחיי התא. אפשר לראותם כאיברים זעירים, ולכן הם נקראים אברונים. יש אברונים נפוצים המצויים בתוך כל תא, לעומת זאת, ישנם אברונים נדירים המיוחדים לסוגי תאים מסויימים בלבד. להלן האברונים המתפקדים בתא:
- קרום התא (ממברנה)
- ציטופלסמה
- רשתית אנדופלזמית
- ציטוסקלטון
- ER (רטיקולום אנדופלסמי)
- פרוקסיסום
- ריבוזום
- אנדוזום
- דופן התא

ראו גם

- מיטוזה
- מיוזה

קישורים חיצוניים

- [http://library.thinkquest.org/C004535/introduction.html Cellupedia] - מקור מידע ומדריך על התא (באנגלית)
- ja:細胞 ko:세포 ms:Sel simple:Cell th:เซลล์ (ชีววิทยา)

מוח

המוח הוא איבר בגוף המהווה את מרכז הבקרה של מערכת העצבים. המוח מורכב מתאים מיוחדים הנקראים נוירונים ומתאי גליה התומכים בנוירונים. המוח מבקר ומתאם את ההתנהגות, את פעילות החושים, את פעולת איברי הגוף, וכן פונקציות מנטליות, כגון למידה וזיכרון. חוט השדרה מהווה את המשכו התחתון של המוח ויוצר יחד איתו את מערכת העצבים המרכזית. דרך חוט השדרה מקושר המוח לכל איברי הגוף (הפנימיים והחיצוניים כאחד).

המוח בתפיסה ההיסטורית

במשך שנים רבות מתחילת ההיסטוריה האנושית לא היה ידוע על חשיבותו של המוח כאיבר האחראי לתודעה ולחשיבה ולמרכזה הביולוגי של החוויה האנושית. על ידי הוצאת המוח מהגוף בניתוח שאחרי המוות מתגלה ג'ל בגוון ורוד-אפרפר, ולכן אין זה מפתיע שהקדמונים לא הכירו בחשיבותו. לכך תרמה גם העובדה שהמוח אינו רגיש במיוחד לכאב, ועל כן פגיעה קלה בו אינה טראומטית. בחניטה המצרית הוצא המוח דרך הנחיריים, הורחק מהמת ונזרק כלאחר יד. שלא כאיברים כמו הלב, הקיבה, הכבד והריאות, אותם שמרו הפרעונים לצד המת כדי שיוכל לשוב ולהשתמש בהם לאחר תחיית המתים, מכך ניתן להסיק שהמוח היה איבר מיותר לדעתם. עם זאת, פפירוס משנת 1,700 לפני הספירה מראה כי כבר אז תועדו מקרים שבהם פגיעה בראש שינתה התנהגות. בכתבי הקודש לא מוזכר המוח ולו במילה אחת. הדגש הוא על פעילותו של הלב. גם חכמי ישראל התחבטו בשאלה היכן מצויה החוכמה ("והחכמה מאין תמצא"), ובניגוד לדעתו של רבי אליעזר שסבר שמקומה בראש, התקבלה ברבים דעתו של רבי יהושע, שסבר כי משכנה בלב. גם הפילוסופים היוונים לא ייחסו למוח תפקיד חשוב. אריסטו סבר שהמוח אינו אלא אזור קירור המצנן את אדי החום הנפלטים מהלב. הוא טען שבמהלך השינה, עולים האדים מן הלב אל המוח, מתקררים, ויורדים חזרה אל הלב. את חוסר חשיבותו של המוח הוא הוכיח בהתבסס על ניסויים בעריפת ראשי תרנגולות אשר המשיכו לפרפר ולא מתו לאלתר. השינוי בתפיסות אלה הגיע מצפייה במלחמות הגלדיאטורים רומא העתיקה. מספר חוקרים ורופאים החלו לראות קשר בין פגיעות המוח של הגלדיאטורים לבין שינויים שונים בהתנהגותם. כמו כן נמצא קשר בין פגיעה בחוט השדרה לבין איבוד תחושה או שיתוק. הרעיון שהלב אינו "מקום מושבה" של הנפש האנושית הלך ונעשה נפוץ יותר ויותר. בימי הביניים נאסרו ניתוחי מוח בידי הכנסיה. ההתערבות הכירוגית המקובלת באותה עת נעשתה בידי ספרים נודדים שערכו חתך בגולגולת במקרים של מחלת נפש והוציאו ממנה את "אבן השיגעון". רנה דקארט (1600) היה הראשון שדיבר על חשיבותו של המוח. צפייה בפסלים הידראוליים הביאה אותו למסקנה לפיה גוף האדם פועל על ידי "מערכת הידראולית פנימית" בה עוברים נוזלים המשפיעים על התחושות וההתנהגויות של הגוף החי. המוח, לפי דקארט, הוא המווסת של מערכת זו. בנוסף, יצר דקארט דיכוטומיה בין הנפש הלא פיזית לבין המוח הפיזי. מה שחיבר ביניהם, לדעתו, היא בלוטת האיצטרובל. בשנת 1808 פותחה תורת הפרנולוגיה. על פי התורה הזו, מרכיבי אישיות הם בעלי השפעה פיזית על מבנה המוח, ולכן הם יוצרים בלוטות בגולגולת שעוטפת אותו. לכל תכונת אישיות הבליטה שלה. על ידי מיפוי בליטות הגולגולת האמינו שניתן יהיה לגלות את מאפייני האישיות של האדם. תאוריה זו לא שקעה אלא כעבור מאה שנה, אך הרעיון הגלום בה, שיש קשר בין אזורים ספציפיים במוח לבין פעילויות כאלו ואחרות, מקובל עד היום.

פעולת המוח

המוח מורכב משני סוגים של תאים - תאי עצב (נוירונים) ותאי גליה. משקל המוח של אדם בוגר נע לרוב בין 1400 ל-1650 גרם ונפחו הממוצע הוא כ-1,600 סמ"ק. המוח מהווה רק 2 אחוזים ממשקל הגוף, אך צורך כחמישית מזרם הדם, ומאספקת החמצן (בזמן מנוחה). המוח של הגברים שוקל כ-100 גרם יותר מזה של הנשים וכמות התאים בו גדולה בכ-4 אחוז מהכמות המקבילה אצל הנשים. אין ראיות לכך שהבדלים במשקל המוח משפיעים על מידת האינטליגנציה ועל היכולת המנטליות. ישנן טענות, שאדם ממוצע משתמש רק ב-3 עד 10 אחוז מיכולת המוח שלו. טענות אלה שישמשו בין היתר בסיס להסבר תופעות פאראפסיכולוגיות שונות, אך לא ניתן להן בסיס מדעי. נכון אמנם שברגע נתון אדם לא משתמש בכל חלקי המוח שלו, אך כמכלול כל המוח פעיל במהלך החיים. תינוק נולד עם כ-200 מיליארד (10¹⁴) תאי עצב, הקרויים נוירונים, ומחצית מהם יהרסו במהלך השנה הראשונה לחייו.לתינוק יש לפחות פי עשרה תאי גליה במח. מקובל היה להניח שאצל בוגרים הנוירונים אינם מתחדשים כמו התאים האחרים בגוף, אך לאחרונה התגלו ממצאים הסותרים טענה זו. אצל אדם בוגר נהרסים 85,000 נוירונים מדי יום, כחלק מתהליך ההזדקנות, דבר המביא לעיתים לכשל של מערכות מסויימות. כל אחד מהנוירונים שבמוח יוצר קשרים הניקראים בלעז סינפסות ובעברית מיסנפים ל 1,000 עד 10,000 תאי עצב אחרים. הקשרים הם ברמות שונות ומתהווים באמצעות אותות אלקטרו-כימיים. בזמן הלידה ישנם כבר כ-50 טריליון קשרים. בחודשים הראשונים של החיים מספר הקשרים מוכפל. תהליך הלמידה של האדם מושפע מיצירת קשרים חדשים ואיבוד קשרים ישנים. וככל שהאדם לומד יותר כמות הקשרים גדלה. תהליך יצירת זיכרון ארוך טווח, בניגוד לזכרון קצר טווח, מלווה ביצירת סינפסות חדשות בין קבוצות תאי עצב. הנוירון עצמו מורכב משלושה חלקים:
- גוף התא - חלק זה מכיל את המידע הגנטי, אחראי על התפתחותו של הנוירון, והוא יחידת העיבוד של התא שמקבל מידע מהדנדריטים ומחליט בהתאם האם ליצור אות חשמלי באקסון לעבר נוירונים אחרים.
- הדנדריטים - חלקים אלו מקבלים אותות עצביים כימיים מנוירונים אחרים וממירים אותם לאותות חשמליים, והם יחידת הקלט של הנוירון.
- האקסון -חלק זה הוא יחידת הפלט של הנוירון. מהוה שלוחה ארוכה של התא שבקצה התפצלויות הקרויות טרמינלים, לאחר שהמיר את האות החשמלי שקיבל מגוף הנוירון, הוא שולח דרכן לתוך הסינפסות שבין הנוירונים, אותות עצביים בצורת מולקולות מהנוירון לנוירונים אחרים. האותות נקלטים לרוב בדנדריטים של הנוירונים האחרים, אך פעמים רבות ישנם רצפטורים הקולטים את המסר העצבי בממברנת גוף התא עצמו, ללא צורך בדנדריטים. האימפולסים העצביים בתוך התא עצמו הם חשמליים, אך העברתם הבינתאית אינה חשמלית (אלא במקרים חריגים). היא מבוצעת על ידי מולקולות הקרויות מוליכים עצביים. בעוד שאור מסך המחשב זורם אל המשתמש בו בקצב של 297,600 ק"מ בשנייה אחת, האימפולסים העצביים המעבירים את התמונות מהעיניים אל המוח, למשל, נעים בקצב של 400 ק"מ לשעה בלבד.

התפתחותו העוברית של המוח

שעה בשלושת השבועות הראשונים נוצר בעובר צינור עיצבי המכיל שלושה חללים. משלושת החללים הללו יתפתחו בסופו של דבר ארבעת חדרי המוח, וכן תעלת המוח המחברת ביניהם. מן החלל הראשון יווצרו החדרים הצידיים והחדר השלישי, מן החלל השני תתפתח תעלת המוח ומן החלל השלישי יווצר החדר הרביעי. הרקמה שעוטפת את החלל הראשון נקראת המוח הקדמי (frontal brain), הרקמה שעוטפת את החלל השני נקראת ההמוח האמצעי (mid brain) והרקמה שעוטפת את החלל השלישי נקראת המוח האחורי (hind brain). בשלב השני של התפתחות המוח הרקמות שעוטפות את הצינור העיצבי משתנות מעט. מן החלל הראשון יוצאות שתי בליטות (מהם יתפתחו החדרים הצידיים). הרקמה העוטפת את הבליטות נקראת טלאנספלון. הרקמה שעוטפת את שארית החלל הראשון נקראת דיאנספלון. החלל השני מתחיל להצר, ולרקמתו קוראים כעת מזנספלון. הרקמה השלישית מתפצלת לשתי רקמות. האחת היא הטאנספלון, והשנייה היא המיינספלון. מכל הרקמות הללו יתפתח בסופו של דבר המוח השלם.

אזורים שיתפתחו מהטאלנספלון

- הגנגיליונים הבסיסיים - קומפלקס זה מורכב מגרעיני הסטריאטום. תפקידם הוא לבקר תנועות מוטוריות אוטומטיות נלמדות (כגון נהיגה). בשלבים הראשונים של הלמידה, מבוקרות תנועות אלה על ידי קליפת המוח, אך בעקבות הלמידה מעבירה הקליפה את הבקרה לגנגיליונים, והפעילות הופכת לאוטומטית ומהירה.
- המערכת הלימבית - מערכת זו התגלתה על ידי פפז. היא ממלאת פונקציות רגשיות ומוטיבציוניות. בתוך המערכת הזו נמצאים אזורים רבים כגון האמיגדלה, שאחראית בעיקר על למידת רגשות שליליים והתניית פחד, וההיפוקמפוס, שאחראי על זכרון ולמידה לטווח קצר.
- המוח הגדול שנקרא גם קליפת המוח - אזור המורכב מארבע אונות שכל אחת מהן אחראית על תפקודים שונים.

האונות

המוח הגדול באונות קיימים אזורים ראשוניים הממונים על קליטת האינפורמציה, ואזורים משניים האחראים לעיבודה. פגיעה באזורים משניים יכולה להתבטא באגנוזיה. קיימות ארבע אונות מהן מורכבת קליפת המוח והן ממויינות על-פי התפקוד של האזורים השונים:
- האונה המצחית - אונה זו אחראית לחשיבה ברמה גבוהה. חלקה האחורי קשור למוטוריקה וקשור לגרעיני הבסיס.
- האונה העורפית - אונה זו קולטת מידע חזותי. ניתן לראות בהדמיות מוח כיצד אינפורמציה ויזואלית מעוררת אותה.
- האונה הקודקודית - אונה זו מעבדת קלט חושי. אין פרופורציה בין גודל האיבר ליכולתו לייצר תחושה. הפה למשל הרבה יותר רגיש מהגב.
- האונה הרקתית נקראת גם האונה הטמפורלית - אונה זו מטפלת בשמיעה וקשורה גם לזיכרון.

אזורים שיתפתחו מהדיאנספלון

- התלמוס - זהו גרעין שנמצא במרכז המוח, בסמוך לחדר השלישי. התלמוס הוא מעיין תחנת ממסר חושית. כל המידע התחושתי עובר דרכו לפני שמגיע לקליפת המוח (למעט המידע מחוש הריח). התלמוס מבצע עיבוד ראשוני ביותר למידע התחושתי וממיין אותו אל האונות השונות.
- ההיפותלמוס - אזור זה נמצא מתחת לתלמוס ומכאן בא שמו. הוא אחראי על ההפעלה של המערכת האוטונומית (הסימפטטית והפרה-סימפטטית), וכן על בקרת ההורמונים בגוף. ההיפותלמוס שולט על ההורומונים בעזרת בלוטת ההיפופיזה שנמצאת תחתיו.

אזורים שיתפתחו מהמזנספלון

- הטקטום - אזור זה מכיל שתי בליטות עליונות הנקראות תלילים עליונים ושתי בליטות תחתונות הנקראות תלילים תחתונים. התליתים העליונים דואגים לקשר שבין תנועות הראש לבין שדה הראייה, ואילו התלילים התחתונים מבקרים את הקשר שבין תנועות הראש לבין המידע השמיעתי.
- הטגמנטום - נמצא לפני הטקטום, וביניהם נמצאת תעלת המוח. בטגמנטום נמצאת התצורה הרשתית (בעלת תפקיד חשוב במחזור השינה והעירות), החומר האפור (שאחראי על בקרת כאב ועל שחרור של אופייטים אנדוגניים), הגרעין האדום (דרכו עוברים מרבית המסלולים המוטוריים מהמח לפרי�