Home About us Products Services Contact us Bookmark
:: wikimiki.org ::
ריבוזום

ריבוזום

הריבוזום (Ribosome) הינו קומפלקס בתא הבנוי מחלבון ורנ"א ריבוזומלי (rRNA) המשמש לסינתזת חלבון מחומצות אמינו לפי האינפורמציה המופיעה ברנ"א שליח (mRNA) בתהליך התרגום.
הריבוזומים נמצאים בכל סוגי התאים ובכל ייצור חי. בתאים איקריוטיים חלק מהריבוזומים צמודים לממרנה הרטיקולום אנדופלסמי.
יחידה המכילה מספר ריבוזומים המחוברים לאותו mRNA (ומייצרים את אותו סוג של חלבון) נקרא פוליזום.

מבנה הריבוזום

רטיקולום אנדופלסמי הריבוזום מורכב משתי תתי יחידות (ראו תמונה), הקרויות לרוב תת היחידה הקטנה ותת היחידה הגדולה. כל יחידה מכילה מולקולות גדולות של רנ"א ריבוזומלי. מחקרים שפגעו בחלקים החלבונים של הריבוזום הראו שהרנ"א הריבוזומלי לבדו מספיק על מנת לבצע את כל תהליך התרגום, אך בקצב סינתזה איטי יותר. לפי ממצאים אלו ניתן להסיק שהחלקים החלבוניים של הריבוזום משמשים כפִּגּוּם ומסייעים ליעילות התהליך אך אינם משפיעים על הקטליזה שלו. רנ"א ריבוזומלי

מיקומי ריבוזומים בתא

ריבוזומים חופשיים

הריבוזומים החופשיים (Free Ribosomes) מצויים בציטופלזמה ובתוך אברוני המיטוכונדריה והכלורופלסט ומייצרים חלבונים שלרוב מיועדים בהשאר בציטוזול או בתוך האברון המתאים.

ריבוזומים אחוזי קרום

ריבוזומים אחוזי קרום (Membrane Bound Ribosomes) נמצאים לרוב על גבי קרום הרטיקולום האנדופלסמי. מייצרים חלבונים ממברנליים - חלבונם החוצים את קרום התא או, בתאים איוקריוטיים, את קרום אחד האברונים. מחלקה נוספת של חלבונים שמסונתזים על ידי ריבוזומים אחוזי קרום הם חלבונים המופרשים מהתא דרך אקזוציטוזיס (exocytosis). החלבון המסונתז על גבי ריבוזומים אחוזי ממברנה מוחדר לרוב בחלקו לתוך הרטיקולום אנדופלסמי וכך נוצרים בו אזורים חודרי קרום - טרנסממברנליים.

הבדלים בין פרוקריוטיים ואיקריוטיים

בעקרון מנגנון הפעילות והמבנה של הריבוזומים שמור על פני כל האורגניזמים, אך קיימים מספר הבדלים קטנים בין המחלקות של הפרוקריוטיים והאיקריוטיים, המתבטאים בין השאר בגדלי התת-יחידות של הריבוזום. בעוד שבפרוקריוטיים גודל הריבוזום כולו הוא 70S המתחלקים ל30S לתת היחידה הקטנה ו40S לתת היחידה הגדולה. באיקריוטיים הריבוזום כולו מגיע ל80S המתחלקים ל60S ו40S. היחידה S הינה יחידת סוודברג הנפוצה בביוכימיה, שהיא קצב ההשקעה של החומר בצנטריפוגה (יחידות אלה אינן אדיטיביות). קטגוריה:אברוני התא ja:リボソーム ko:리보솜

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)

חלבון

חלבונים הם קבוצה של תרכובות אורגניות. החלבונים הם החשובים ביותר מכל החומרים המרכיבים את היצורים החיים; הם נמצאים בתאיו של כל יצור חי, ללא יוצא מן הכלל, ובתא עצמו נמצאים החלבונים כמעט בכל מבנה ואברון שהוא. מכלול תכונותיו של האורגניזם (הפנוטיפ) - כגון צבע עיניים, פעילות מערכת החיסון, רגישות לחומרים מסוימים - הינו תוצאה ישירה של פעילות חלבונים. בלועזית נקרא החלבון פרוטאין, הנובע מהמילה היוונית פרוטו ("ראשוני"); בימים עברו, לפני גילוי ה-DNA, נחשב בטעות החלבון כחומר התורשתי העובר מההורים לצאצאיהם, וממנו מתפתחים התאים וכל חלקי הגוף. חלבון הוא מולקולה אורגנית בעלת משקל מולקולרי גבוה. יחידת המבנה הבסיסית שלו היא חומצת אמינו. חלבון סטנדרטי בנוי ממאות עד עשרות אלפי חומצות אמינו. לחלבונים מבנה תלת-מימדי מורכב ביותר המכתיב את תפקידם ופעילותם בגוף החי.

סוגי חלבונים

רוב החלבונים משתייכים לאחת משתי קבוצות עיקריות:
- מבניים: אלו הם החלבונים שמרכיבים את התא, אברוניו, וחלק ממבני הגוף, לדוגמא:
  - העור מורכב ברובו (כ-75%) מהחלבון קולגן.
  - הפרווה והשיער מורכבים ברובם מקרטין, חלבון טבעיים המופיעים אצל יונקים.
  - משי (אשר מייצרות תולעי המשי) וקורי עכביש שניהם חלבונים טהורים.
- תפקודיים: אלו הם החלבונים שממלאים את כל התפקידים בגוף, ומתחלקים לתתי-קבוצות:
  - מגנים: חלבונים אלו מהווים את הנוגדנים של מערכת החיסון.
  - שליחים: משמשים להעברת אותות מתא לתא; הורמונים (כגון אינסולין), מוליכים עצביים (נוירוטרנסמיטרים, כגון אצטילכולין) וציטוקינים הינם חלבונים שליחים.
  - מכווצים: בעלי יכולת לייצר תנועה. חלבונים אלו, כגון מיוזין ואקטין, מצויים בשרירים.
- אנזימים: משמשים כזרזים של תגובות כימיות בגוף.

מבנה החלבון

תגובות כימיות תגובות כימיות תגובות כימיות תפקוד החלבון תלוי בצורה חזקה במבנה שלו, ומבנה זה מתקבל על ידי המערך המדויק של חומצות האמינו המרכיבות אותו. כל חלבון מתקפל במרחב לצורה תלת-מימדית, כתוצאה מקשרים כימיים בין חומצות האמינו השונות. למבנה החלבון ארבע רמות:
- מבנה ראשוני: זהו מבנה קווי פשוט, הבנוי אך ורק מהקשר הפפטידי בין חומצות האמינו. לכל חלבון יש מבנה ראשוני.
- מבנה שניוני: במבנה מיוחד זה נוצרים קשרי מימן בין חומצות אמינו מסוימות (רק חלק מחומצות האמינו מאפשרות מבנה שניוני) הגורמים לשינוי מרחבי המקפל את החלבון לאחת משתי צורות עיקריות: סליל α (אלפא) או משטח β (ביתא).
  - סליל α: צורה זו נוצרת כאשר חומצות אמינו יוצרות קשרי מימן עם חומצות אמינו במרחק 3.4 שיירים מהן. קשרים אלו מקפלים את החלבון ב-100 מעלות לכיוון שמאל (ראו איזומר אופטי) וכך נוצר מבנה ספירלי דחוס שבתוכו אין כמעט חלל פנוי. קבוצות ה-R של החומצות פונות כלפי חוץ בסליל α. בממוצע כשליש מכל חומצות האמינו בחלבונים נמצאות בסלילי α.
  - משטח β: צורה זו נוצרת כאשר שתי שכבות או יותר של חומצות אמינו נצמדות אחת לשניה על-ידי קשרי מימן, ויוצרות מבנה משטחי רך. למבנה זה שני מערכים: מקבילי (פרללי) ואנטי-מקבילי (אנטי-פרללי): במבנה מקבילי כיוון שכבת חומצות אמינו זהה לכיוון השכבה שמתחתיה - קצה אמיני מתחת לאמיני וקצה קרבוקסילי מתחת לקרבוקסילי. במבנה אנטי-מקבילי כיוון שכבת חומצות האמינו הפוך לכיוון השכבה שמתחתיה - קצה אמיני מתחת לקצה קרבוקסילי וקצה קרבוקסילי מתחת לאמיני. במבנה האנטי-מקבילי קשרי המימן קצרים יותר ולכן זהו מבנה חזק יותר בהשוואה למקבילי. בממוצע כרבע מכל חומצות האמינו בחלבונים נמצאות במשטחי β. קיימים מספר מבנים שניוניים אחרים, אך אלו פחות נפוצים. רק לחלק מהחלבונים יש מבנה שניוני.
- מבנה שלישוני: זהו המבנה התלת מימדי הכולל שמקנה לחלבון את היכולת לבצע תפקיד ספציפי בתא. הפרעה או פגם ביצירת מבנה זה תפגום בהכרח בפעולת החלבון. פגיעה בפעילות חלבון על-ידי חשיפתו לגורם ממיס (דטרגנט) נקראת דנטורציה. המבנה השלישוני נוצר ממספר סוגים של קשרים כימיים:
  - קשרי גופרית: קשרים קוולנטים הנוצרים רק בנוכחות חומצת האמינו ציסטאין, המכילה אטום גופרית בקצה קבוצת ה-R. קשרי S-S (מהמילה Sulphide, "גופרי") מכונים קשרים דיסולפידיים.
- קשרי מימן: קשרי מימן בין קבוצות ה-R של חומצות האמינו.
- קשרים יוניים: אלו הם קשרים בין יונים בעלי מטענים הפוכים זה מזה; מכונים גם גשרי מלח.
  - אפקט הידרופובי: חומצות אמינו שלהן קבוצת R הידרופובית (נדחית ממים) עשויות להיצמד יחדיו מתוך דחייה מהמים. זה אינו קשר כימי אלא דחייה משותפת מאותו גורם.
- מבנה רבעוני: זהו מבנה מורכב שקיים רק בחלק מהחלבונים. ייחודו בכך שהוא מורכב למעשה מתתי-יחידות, שכל יחידה היא חלבון בפני עצמו. מבנה רבעוני מכיל לפחות 4 תתי-יחידות, ואין גבול עליון למספר תתי-היחידות. לחלבון במבנה זה יש משקל מולקולרי מאד גבוה. הקשרים הכימיים היוצרים את המבנה השלישוני עושים זאת גם במבנה הרבעוני. המוגלובין הינו חלבון מוכר הבנוי במבנה רבעוני ולו 4 תתי-יחידות. חלבונים במבנה הרבעוני מסתדרים במרחב בשתי צורות עיקריות:
  - כדוריים: צורתם מעוגלת והם מסיסים לרוב בתמיסות מימיות. הם בדרך כלל חלבונים תפקודיים - אנזימים, חלבוני הובלה ועוד. חלבונים אלו מורכבים ממספר מבנים שונים, משטחי β וסלילי α.
  - סיביים: משמשים בעיקר כחלבוני מבנה בתאים, ובניגוד לכדוריים אינם מסיסים במים. רובם בעלי מבנה יחיד. שערה לדוגמא בנויה מחלבון סיבי, שמורכב מיחידות של חומצת האמינו ציסטאין.

יצירת חלבונים

החלבונים נבנים בתוך התאים על-ידי הריבוזומים. בתהליך היצירה של חלבונים, הקרוי תרגום, מתורגם המידע התורשתי המקודד ב-mRNA, שהוא בעצמו משועתק מה-DNA. הגנים המרכיבים את ה-DNA, הינם, לפיכך "תוכניות בנייה" לחלבונים. ה-DNA מקודד ליצירת חלבונים באמצעות הקוד הגנטי, כך שכל שלושה נוקלאוטידים (אבני הבניין של ה-DNA), מקודדים לחומצה אמינית אחת (שלושה נוקלאוטידים המקודדים לחומצת אמינו מכונים יחדיו בשם קודון). שרשרת קצרה של חומצות אמינו מכונה פפטיד; שרשרת ארוכה מכונה פוליפפטיד. לאחר שמיוצר הפוליפפטיד בריבוזום, הוא מתקפל למבנה תלת-מימדי מורכב ב-רטיקולום האנדופלסמי. תהליך היצירה של חלבון מתחיל בגרעין התא. בתחילה מופרדים שני גדילי הסליל הכפול של ה-DNA בעזרת אנזים, עליו אחד הגדילים נבנה mRNA. לאחר שהלה נוצר במלואו הוא נפלט לציטופלסמה ומוצמד לאחד מהריבוזומים בתא בעזרת rRNA. הריבוזום מתחיל לקרוא את הקוד הגנטי שמכיל ה-mRNA. כאשר הריבוזום מזהה את סוג החומצה האמינית הנחוצה לפי הקוד הגנטי, הוא מושך אליו tRNA הנושא חומצה אמינית מתאימה, ומוסיף אותה לשרשרת חומצות האמינות שכבר נוצרה. כאשר יווצר הקשר הבא בשרשרת החומצות האמיניות ישוחרר ה-tRNA לציטופלסמה בכדי להצמד לחומצה אמינית חדשה המתאימה לו. כך נבנית השרשרת עד שהחלבון מושלם. לאורך יצירת שרשרת חומצות האמינו משוחררים חלקים מושלמים מהשרשרת לציטופלסמה עד שכל החלבון המושלם משוחרר (לעת עתה במבנה ראשוני בלבד). בקצותיו של ה-RNA השליח נמצאים קטעים שאינם מקודדים חומצות אמינו; צפקידם הוא לסמן את תחילתו וסופו של החלבון. החלבון הבשל מסגל לעצמו את המבנה הסופי. לעיתים הבשלת החלבון כוללת גם קטיעה של מקטעים מסויימים שלו, הוספה של קבוצות כימיות כסוכרים, זרחה, קבוצות גופרית ושומנים. כמו כן, לעיתים החלבון חובר לחלבונים אחרים, רצועות RNA או ליונים ליצירת קומפלקס חלבוני פעיל. בעשורים האחרונים חלה התקדמות כבירה בהבנת המבנה המרחבי של חלבונים על-ידי שיטות של גיבוש חלבונים והדמיית תהודה מגנטית במסגרת תחום מחקר הקרוי ביולוגיה מבנית. המדע העוסק בחקר החלבונים, בפעילותם ובקשרי הגומלין ביניהם הינו הביוכימיה.

זיהוי חלבונים

ביוכימיה אינדיקטור לזיהוי חלבון הוא ביורט. אם מערבבים חומר המכיל חלבון עם ביורט משתנה צבעו לסגול. אמצעי להפרדת חלבונים הוא מכשיר ה-FPLC שלתוכו מזרימים קבוצות חלבונים, המופרדות לאחר-מכן על-פי מטען חשמלי או גודל.

רפואה

רוב רובן של כ-4,000 המחלות התורשתיות הגנטיות הידועות לנו קשורות לתפקוד לקוי או להעדר של חלבון מסוים בגוף. חשיבותם העצומה של החלבונים לחיים מודגשת באופן מצער באמצעות הנזק הרב העלול להיגרם לגוף עקב חוסר תפקודו של חלבון בודד; הדבר מראה כי למרות שבגוף פועלים עשרות אלפי חלבונים שונים, לכל אחד מהם תפקיד ספציפי ביותר והחלבונים האחרים אינם מסוגלים בדרך-כלל לחפות על חוסר תפקודו של חלבון מסוים. במחלות גנטיות קיים פגם - מוטציה - ברצף הנוקלאוטידים שב-DNA. הפגם עשוי לגרום:
- לייצור חומצת אמינו שגויה,
- להשמטת חומצת אמינו מהשרשרת החלבונית,
- להפסקת קידוד הגן במקום בו התרחשה המוטציה, ועקב כך לייצור חלבון חלקי, קצר מהרגיל. עובדה זו מראה שבנוסף לחשיבותו של כל חלבון לתפקוד הגוף, קיימת גם חשיבות עליונה לכל חומצת אמינו בודדת בשרשרת המרכיבה את החלבון. החלפה או העדר של חומצה בודדת, אפילו בחלבונים המורכבים ממיליון חומצות אמינו בסך-הכל, יכולה לשבש לחלוטין את תפקוד החלבון. כפי שהוסבר לעיל, הקיפול השלישוני של החלבונים, אשר מכתיב ברובו את תפקוד החלבון, תלוי בקשרים כימיים בין החומצות השונות; כשאחת החומצות המשתתפות בקשרים אלו לא קיימת, המבנה התלת-מימדי של החלבון נפגם, ועמו התפקוד. בין המחלות התורשתיות הנגרמות עקב חלבונים פגומים ניתן למנות את אנמיה חרמשית, סיסטיק פיברוזיס, עיוורון צבעים, לבקנות, פנילקטונוריה ועוד. בעשורים האחרונים התגלו חלבונים פגומים המסוגלים לגרום לחלבונים אחרים להפוך לפגומים. חלבונים אלו, הקרויים פריונים, גורמים לכמה מחלות מוח קשות, שסופן תמיד מוות.

חלבון והשפה העברית

המושג חלבון בשפה העברית משמש גם לציון החלק השקוף-לבן בביצה (להבדיל מהחלק הצהוב ממנו מתפתח האפרוח, הלא הוא החלמון). דבר זה גורם לעתים לבלבול.

קישורים חיצוניים


- [http://www.cryst.bbk.ac.uk/PPS2/projects/day/TDayDiss/ מקור יציבות החלבונים] - קשרים כימיים ומבנים של חלבונים, באתר אניברסיטת ברקבק (באנגלית)
- [http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/565proteins.html חלבונים] - באתר "ספר הכימיה הוירטואלי" של מכללת אלמהרסט (באנגלית) קטגוריה:ביוכימיה
-
ja:蛋白質 ko:단백질 simple:Protein th:โปรตีน zh-min-nan:Nn̄g-pe̍h-chit

חלבונים

חלבונים הם קבוצה של תרכובות אורגניות. החלבונים הם החשובים ביותר מכל החומרים המרכיבים את היצורים החיים; הם נמצאים בתאיו של כל יצור חי, ללא יוצא מן הכלל, ובתא עצמו נמצאים החלבונים כמעט בכל מבנה ואברון שהוא. מכלול תכונותיו של האורגניזם (הפנוטיפ) - כגון צבע עיניים, פעילות מערכת החיסון, רגישות לחומרים מסוימים - הינו תוצאה ישירה של פעילות חלבונים. בלועזית נקרא החלבון פרוטאין, הנובע מהמילה היוונית פרוטו ("ראשוני"); בימים עברו, לפני גילוי ה-DNA, נחשב בטעות החלבון כחומר התורשתי העובר מההורים לצאצאיהם, וממנו מתפתחים התאים וכל חלקי הגוף. חלבון הוא מולקולה אורגנית בעלת משקל מולקולרי גבוה. יחידת המבנה הבסיסית שלו היא חומצת אמינו. חלבון סטנדרטי בנוי ממאות עד עשרות אלפי חומצות אמינו. לחלבונים מבנה תלת-מימדי מורכב ביותר המכתיב את תפקידם ופעילותם בגוף החי.

סוגי חלבונים

רוב החלבונים משתייכים לאחת משתי קבוצות עיקריות:
- מבניים: אלו הם החלבונים שמרכיבים את התא, אברוניו, וחלק ממבני הגוף, לדוגמא:
  - העור מורכב ברובו (כ-75%) מהחלבון קולגן.
  - הפרווה והשיער מורכבים ברובם מקרטין, חלבון טבעיים המופיעים אצל יונקים.
  - משי (אשר מייצרות תולעי המשי) וקורי עכביש שניהם חלבונים טהורים.
- תפקודיים: אלו הם החלבונים שממלאים את כל התפקידים בגוף, ומתחלקים לתתי-קבוצות:
  - מגנים: חלבונים אלו מהווים את הנוגדנים של מערכת החיסון.
  - שליחים: משמשים להעברת אותות מתא לתא; הורמונים (כגון אינסולין), מוליכים עצביים (נוירוטרנסמיטרים, כגון אצטילכולין) וציטוקינים הינם חלבונים שליחים.
  - מכווצים: בעלי יכולת לייצר תנועה. חלבונים אלו, כגון מיוזין ואקטין, מצויים בשרירים.
- אנזימים: משמשים כזרזים של תגובות כימיות בגוף.

מבנה החלבון

תגובות כימיות תגובות כימיות תגובות כימיות תפקוד החלבון תלוי בצורה חזקה במבנה שלו, ומבנה זה מתקבל על ידי המערך המדויק של חומצות האמינו המרכיבות אותו. כל חלבון מתקפל במרחב לצורה תלת-מימדית, כתוצאה מקשרים כימיים בין חומצות האמינו השונות. למבנה החלבון ארבע רמות:
- מבנה ראשוני: זהו מבנה קווי פשוט, הבנוי אך ורק מהקשר הפפטידי בין חומצות האמינו. לכל חלבון יש מבנה ראשוני.
- מבנה שניוני: במבנה מיוחד זה נוצרים קשרי מימן בין חומצות אמינו מסוימות (רק חלק מחומצות האמינו מאפשרות מבנה שניוני) הגורמים לשינוי מרחבי המקפל את החלבון לאחת משתי צורות עיקריות: סליל α (אלפא) או משטח β (ביתא).
  - סליל α: צורה זו נוצרת כאשר חומצות אמינו יוצרות קשרי מימן עם חומצות אמינו במרחק 3.4 שיירים מהן. קשרים אלו מקפלים את החלבון ב-100 מעלות לכיוון שמאל (ראו איזומר אופטי) וכך נוצר מבנה ספירלי דחוס שבתוכו אין כמעט חלל פנוי. קבוצות ה-R של החומצות פונות כלפי חוץ בסליל α. בממוצע כשליש מכל חומצות האמינו בחלבונים נמצאות בסלילי α.
  - משטח β: צורה זו נוצרת כאשר שתי שכבות או יותר של חומצות אמינו נצמדות אחת לשניה על-ידי קשרי מימן, ויוצרות מבנה משטחי רך. למבנה זה שני מערכים: מקבילי (פרללי) ואנטי-מקבילי (אנטי-פרללי): במבנה מקבילי כיוון שכבת חומצות אמינו זהה לכיוון השכבה שמתחתיה - קצה אמיני מתחת לאמיני וקצה קרבוקסילי מתחת לקרבוקסילי. במבנה אנטי-מקבילי כיוון שכבת חומצות האמינו הפוך לכיוון השכבה שמתחתיה - קצה אמיני מתחת לקצה קרבוקסילי וקצה קרבוקסילי מתחת לאמיני. במבנה האנטי-מקבילי קשרי המימן קצרים יותר ולכן זהו מבנה חזק יותר בהשוואה למקבילי. בממוצע כרבע מכל חומצות האמינו בחלבונים נמצאות במשטחי β. קיימים מספר מבנים שניוניים אחרים, אך אלו פחות נפוצים. רק לחלק מהחלבונים יש מבנה שניוני.
- מבנה שלישוני: זהו המבנה התלת מימדי הכולל שמקנה לחלבון את היכולת לבצע תפקיד ספציפי בתא. הפרעה או פגם ביצירת מבנה זה תפגום בהכרח בפעולת החלבון. פגיעה בפעילות חלבון על-ידי חשיפתו לגורם ממיס (דטרגנט) נקראת דנטורציה. המבנה השלישוני נוצר ממספר סוגים של קשרים כימיים:
  - קשרי גופרית: קשרים קוולנטים הנוצרים רק בנוכחות חומצת האמינו ציסטאין, המכילה אטום גופרית בקצה קבוצת ה-R. קשרי S-S (מהמילה Sulphide, "גופרי") מכונים קשרים דיסולפידיים.
- קשרי מימן: קשרי מימן בין קבוצות ה-R של חומצות האמינו.
- קשרים יוניים: אלו הם קשרים בין יונים בעלי מטענים הפוכים זה מזה; מכונים גם גשרי מלח.
  - אפקט הידרופובי: חומצות אמינו שלהן קבוצת R הידרופובית (נדחית ממים) עשויות להיצמד יחדיו מתוך דחייה מהמים. זה אינו קשר כימי אלא דחייה משותפת מאותו גורם.
- מבנה רבעוני: זהו מבנה מורכב שקיים רק בחלק מהחלבונים. ייחודו בכך שהוא מורכב למעשה מתתי-יחידות, שכל יחידה היא חלבון בפני עצמו. מבנה רבעוני מכיל לפחות 4 תתי-יחידות, ואין גבול עליון למספר תתי-היחידות. לחלבון במבנה זה יש משקל מולקולרי מאד גבוה. הקשרים הכימיים היוצרים את המבנה השלישוני עושים זאת גם במבנה הרבעוני. המוגלובין הינו חלבון מוכר הבנוי במבנה רבעוני ולו 4 תתי-יחידות. חלבונים במבנה הרבעוני מסתדרים במרחב בשתי צורות עיקריות:
  - כדוריים: צורתם מעוגלת והם מסיסים לרוב בתמיסות מימיות. הם בדרך כלל חלבונים תפקודיים - אנזימים, חלבוני הובלה ועוד. חלבונים אלו מורכבים ממספר מבנים שונים, משטחי β וסלילי α.
  - סיביים: משמשים בעיקר כחלבוני מבנה בתאים, ובניגוד לכדוריים אינם מסיסים במים. רובם בעלי מבנה יחיד. שערה לדוגמא בנויה מחלבון סיבי, שמורכב מיחידות של חומצת האמינו ציסטאין.

יצירת חלבונים

החלבונים נבנים בתוך התאים על-ידי הריבוזומים. בתהליך היצירה של חלבונים, הקרוי תרגום, מתורגם המידע התורשתי המקודד ב-mRNA, שהוא בעצמו משועתק מה-DNA. הגנים המרכיבים את ה-DNA, הינם, לפיכך "תוכניות בנייה" לחלבונים. ה-DNA מקודד ליצירת חלבונים באמצעות הקוד הגנטי, כך שכל שלושה נוקלאוטידים (אבני הבניין של ה-DNA), מקודדים לחומצה אמינית אחת (שלושה נוקלאוטידים המקודדים לחומצת אמינו מכונים יחדיו בשם קודון). שרשרת קצרה של חומצות אמינו מכונה פפטיד; שרשרת ארוכה מכונה פוליפפטיד. לאחר שמיוצר הפוליפפטיד בריבוזום, הוא מתקפל למבנה תלת-מימדי מורכב ב-רטיקולום האנדופלסמי. תהליך היצירה של חלבון מתחיל בגרעין התא. בתחילה מופרדים שני גדילי הסליל הכפול של ה-DNA בעזרת אנזים, עליו אחד הגדילים נבנה mRNA. לאחר שהלה נוצר במלואו הוא נפלט לציטופלסמה ומוצמד לאחד מהריבוזומים בתא בעזרת rRNA. הריבוזום מתחיל לקרוא את הקוד הגנטי שמכיל ה-mRNA. כאשר הריבוזום מזהה את סוג החומצה האמינית הנחוצה לפי הקוד הגנטי, הוא מושך אליו tRNA הנושא חומצה אמינית מתאימה, ומוסיף אותה לשרשרת חומצות האמינות שכבר נוצרה. כאשר יווצר הקשר הבא בשרשרת החומצות האמיניות ישוחרר ה-tRNA לציטופלסמה בכדי להצמד לחומצה אמינית חדשה המתאימה לו. כך נבנית השרשרת עד שהחלבון מושלם. לאורך יצירת שרשרת חומצות האמינו משוחררים חלקים מושלמים מהשרשרת לציטופלסמה עד שכל החלבון המושלם משוחרר (לעת עתה במבנה ראשוני בלבד). בקצותיו של ה-RNA השליח נמצאים קטעים שאינם מקודדים חומצות אמינו; צפקידם הוא לסמן את תחילתו וסופו של החלבון. החלבון הבשל מסגל לעצמו את המבנה הסופי. לעיתים הבשלת החלבון כוללת גם קטיעה של מקטעים מסויימים שלו, הוספה של קבוצות כימיות כסוכרים, זרחה, קבוצות גופרית ושומנים. כמו כן, לעיתים החלבון חובר לחלבונים אחרים, רצועות RNA או ליונים ליצירת קומפלקס חלבוני פעיל. בעשורים האחרונים חלה התקדמות כבירה בהבנת המבנה המרחבי של חלבונים על-ידי שיטות של גיבוש חלבונים והדמיית תהודה מגנטית במסגרת תחום מחקר הקרוי ביולוגיה מבנית. המדע העוסק בחקר החלבונים, בפעילותם ובקשרי הגומלין ביניהם הינו הביוכימיה.

זיהוי חלבונים

ביוכימיה אינדיקטור לזיהוי חלבון הוא ביורט. אם מערבבים חומר המכיל חלבון עם ביורט משתנה צבעו לסגול. אמצעי להפרדת חלבונים הוא מכשיר ה-FPLC שלתוכו מזרימים קבוצות חלבונים, המופרדות לאחר-מכן על-פי מטען חשמלי או גודל.

רפואה

רוב רובן של כ-4,000 המחלות התורשתיות הגנטיות הידועות לנו קשורות לתפקוד לקוי או להעדר של חלבון מסוים בגוף. חשיבותם העצומה של החלבונים לחיים מודגשת באופן מצער באמצעות הנזק הרב העלול להיגרם לגוף עקב חוסר תפקודו של חלבון בודד; הדבר מראה כי למרות שבגוף פועלים עשרות אלפי חלבונים שונים, לכל אחד מהם תפקיד ספציפי ביותר והחלבונים האחרים אינם מסוגלים בדרך-כלל לחפות על חוסר תפקודו של חלבון מסוים. במחלות גנטיות קיים פגם - מוטציה - ברצף הנוקלאוטידים שב-DNA. הפגם עשוי לגרום:
- לייצור חומצת אמינו שגויה,
- להשמטת חומצת אמינו מהשרשרת החלבונית,
- להפסקת קידוד הגן במקום בו התרחשה המוטציה, ועקב כך לייצור חלבון חלקי, קצר מהרגיל. עובדה זו מראה שבנוסף לחשיבותו של כל חלבון לתפקוד הגוף, קיימת גם חשיבות עליונה לכל חומצת אמינו בודדת בשרשרת המרכיבה את החלבון. החלפה או העדר של חומצה בודדת, אפילו בחלבונים המורכבים ממיליון חומצות אמינו בסך-הכל, יכולה לשבש לחלוטין את תפקוד החלבון. כפי שהוסבר לעיל, הקיפול השלישוני של החלבונים, אשר מכתיב ברובו את תפקוד החלבון, תלוי בקשרים כימיים בין החומצות השונות; כשאחת החומצות המשתתפות בקשרים אלו לא קיימת, המבנה התלת-מימדי של החלבון נפגם, ועמו התפקוד. בין המחלות התורשתיות הנגרמות עקב חלבונים פגומים ניתן למנות את אנמיה חרמשית, סיסטיק פיברוזיס, עיוורון צבעים, לבקנות, פנילקטונוריה ועוד. בעשורים האחרונים התגלו חלבונים פגומים המסוגלים לגרום לחלבונים אחרים להפוך לפגומים. חלבונים אלו, הקרויים פריונים, גורמים לכמה מחלות מוח קשות, שסופן תמיד מוות.

חלבון והשפה העברית

המושג חלבון בשפה העברית משמש גם לציון החלק השקוף-לבן בביצה (להבדיל מהחלק הצהוב ממנו מתפתח האפרוח, הלא הוא החלמון). דבר זה גורם לעתים לבלבול.

קישורים חיצוניים


- [http://www.cryst.bbk.ac.uk/PPS2/projects/day/TDayDiss/ מקור יציבות החלבונים] - קשרים כימיים ומבנים של חלבונים, באתר אניברסיטת ברקבק (באנגלית)
- [http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/565proteins.html חלבונים] - באתר "ספר הכימיה הוירטואלי" של מכללת אלמהרסט (באנגלית) קטגוריה:ביוכימיה
-
ja:蛋白質 ko:단백질 simple:Protein th:โปรตีน zh-min-nan:Nn̄g-pe̍h-chit

חומצה אמינית

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

תרגום (ביולוגיה)

תרגום (Translation) הוא השלב העיקרי והאחרון בסינתזת חלבון שעוקב לתהליך השעתוק. בתהליך התרגום מולקולת חלבון מסונתזת לפי מידע המצוי במולקולת רנ"א שליח (mRNA) על-פי חוקי הקוד הגנטי. בשונה מתהליך השעתוק שבו קוד הדנ"א עובר לקוד הרנ"א עם שינוי קל בלבד (U במקום T), בתהליך התרגום המידע המצוי במולקולת הרנ"א, המקודד באמצעות ארבעת סוגי הנוקלאוטידים מתורגם לתוכן שרשרת חומצות האמינו המרכיבה את החלבון. הקוד הגנטי מקודד ל-20 סוגים של חומצות אמינו בתוספת סימוני עצירת תרגום, ולכן מעבר זה אינו מעבר פשוט. תהליך התרגום סוג כל חומצת האמינו בחלבון המסונתז נקבע על פי שלושה נוקלאוטידים סמוכים הנמצאים על-גבי מולקולת רנ"א שליח. שלשה כזו קרויה קודון.

תיאור התהליך

מולקולת הרנ"א שליח יוצאת מגרעין התא אל הציטופלסמה, שם מתבצע תהליך התרגום. התהליך כולו מבוצע באמצעות קומפלקס חלבוני גדול הקרוי ריבוזום. קומפלקס זה בנוי משילוב של אנזימים חלבוניים ומולקולת רנ"א ריבוזומלי. תוך כדי תהליך התרגום, הריבוזום עובר על מולקולת הרנ"א שליח מאתר אתחול התרגום ועד לאתר סיום התרגום מקצה 5' אל קצה 3' שלה. לכל קודון מותאמת חומצת אמינו באמצעות סוג רנ"א נוסף הקרוי רנ"א מוביל (tRNA). תפקיד הרנ"א מוביל הוא לספק את הספציפיות בהשמת חומצת אמינו על-פי תוכן הקודון. כיצד מושגת ספציפיות זו ? רנ"א מוביל מכיל מצד אחד אנטיקודון שנקשר לקודון ספציפי על-גבי הרנ"א שליח באמצעות זיווג בסיסים. מצד שני כל מולקולת רנ"א מוביל, קושרת את חומצת האמינו הספציפית על-פי האנטיקודון שלה.
כמו תהליכים אחרים המערבים חומצות גרעין, גם התרגום מחולק לשלושה שלבים - אתחול (initiation), התארכות (elongation) וסיום (termination) (שמתייחסים כאן לשרשרת הפוליפפטידית) .

אתחול

התהליך מתחיל כאשר תת היחידה הקטנה של הריבוזום נקשרת למולקולת רנ"א שליח. קישור זה מתבצע לרוב בקודון AUG, המקודד לחומצת האמינו מתיונין. לכן, מתיונין היא לרוב חומצת האמינו הראשונה בחלבון שנוצר ולרוב היא מוסרת אחרי התרגום. בפרוקריוטיים תרגום יכול להתחיל גם מקודונים אחרים. בבקטריות, חומצת האמינו הראשונה היא (N-formyl methionine) ובקיצור f-Met, מתיונין שעברה מודיפיקציה שקשרה קבוצה מתילית שחסמה את קבוצת האמינו שלה. קישור זה אינו מפריע לתהליך התרגום, שכן ה-f-Met מצויה בקצה הN-טרמינלי של החלבון. מקטעי רצף נוספים ברנ"א שליח, בנוסף לקודון ה-AUG, מסייעים לקישור הריבוזום. בפרוקריוטיים רצף כזה הוא (Shine-Dalgarno (SD המצוי 8-13 נוקלאוטידים לפני קודון הAUG לכיוון קצה ה-5'. הרצף הוא AGGAGG.

התארכות

לאחר קישור תת-היחידה הקטנה, תת-יחידה הגדולה מצטרפת לקומפלקס. בתוך הקומפלקס הריבוזומלי הנוצר קיימים 3 אתרים המותאמים למולקולת הרנ"א מוביל והסמוכים זה לזה - אתרי ה-P, A וE. לאורך תהליך התרגום באתר ה-P מצויה מולקולת רנ"א מוביל שקושרת את החלבון שסונתז עד לאותו שלב. הוספת כל חומצת אמינו מתתבצעת בצורה הבאה:

- באתר ה-A (Amino acid site) מתבצע זיווג הבסיסים בין הקודון הנוכחי ברנ"א שליח לאנטיקודון של רנ"א מוביל המתאים לו.

- כאמור, באתר ה-P (Peptide site) מצוי רנ"א מוביל נוסף ש"מחזיק" את כלל השרשרת הפוליפפטידית שסונתזה עד לאותו רגע (ראה ציור). כאשר שני האתרים (P וA) מאוכלסים, נוצרת קירבה בין חומצת האמינו שהובאה לאתר A לבין הקצה הC-טרמינלי של השרשרת הקיימת. קשר זה בא במקום הקשר בין חומצת האמינו החדשה לרנ"א מוביל שלה. בשלב זה האנזים פפטידיל טרנספראז יוצר קשר פפטידי בין חומצת האמינו החדשה לחלבון הקיים. באותו הרגע מתבצעת תזוזה של הריבוזום. הרנ"א מוביל באתר P עובר לאתר ה-E (Exit site) ועוזב את הריבוזום. הרנ"א מוביל שהיה באתר A ואשר "מחזיק" כעת את השרשרת המוארכת עובר לאתר P. לאחר צעד זה, תמונת המצב בריבוזום זהה לזו שלפני ההוספה ואתר ה-A יכול לקלוט רנ"א מוביל נוסף.

סיום

תהליך ההתאכות נמשך כל עוד הריבוזום אינו מגיע לאחד הקודונים המכונים קודוני עצירה (stop codons). כאשר הריבוזום נתקל באחד הקודונים הללו תהליך התרגום מופסק מכיוון שפקטורי סיום הדומים לרנ"א מוביל, אך חסרי חומצת אמינו, נקשרים לאתר ה-A והחלבון החדש עוזב את הריבוזום ללא תוספות.

ראו גם


- שכפול (ביולוגיה)
- שעתוק (ביולוגיה)

קישורים חיצוניים


- [http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=10591 כיצד פועל הדנ"א]
- [http://www.rothamsted.bbsrc.ac.uk/notebook/courses/guide/trad.htm תיאור תהליך התרגום עם תמונות וסרטון (אנגלית)] קטגוריה:גנטיקה ja:翻訳 (生物学)

רטיקולום אנדופלסמי

הרטיקולום האנדופלסמי (Endoplasmic reticulum, ER) מצוי בציטופלזמה, והוא בעצם מדור תאי (לא ניתן לקרוא לזה אברון משום גודלו הרב) מסועף מאוד בעל פעילויות ייחודיות. הרטיקולום האנדופלסמי מצוי בכל התאים, ויש קשר בינו לבין הממברנה החיצונית שבמעטפת הגרעין. הרטיקולום האנדופלסמי פועל בשיתוף פעולה עם הגולג'י.

מבנה

לפני קריאת המידע, רצוי לדעת כמה דברים: ישנו מקום בתא הנקרא ציטוזול, ובו יש את החלבונים הנבנים שנשארים ומנוצלים, לאחר סינתזה חלבונית. ניתן להבחין בין שני אזורים של הרטיקולום האנדופלסמי:
- האזור (רטיקולום) המחוספס: האזור המחוספס נקרא כך משום הממברנה החיצונית שלו, שאליה נקשרים ריבוזומים ולפיכך נראית הממברנה החיצונית מחוספסת. :בדיקה השוואתית של ריבוזומים חופשיים בציטוזול עם אלו הקשורים לממברנת הרטיקולום הראתה שאין הם שונים, אלא זהים לחלוטין. הריבוזומים הקשורים לממברנת הרטיקולום כוונו אליו בגלל שרשרת חלבונית שאותה הם מתרגמים. כמו"כ, סינתזת החלבונים נעשית על גבי הריבוזומים באותה דרך בה היא נעשית על גבי הציטוזול. תפקידו העיקרי של הרטיקולום המחוספס הוא ייצור חלבונים לשם הפרשה.
- האזור (רטיקולום) החלק: האזור החלק הוא המשכו של האזור המחוספס והוא אינו נושא ריבוזומים. :מעצם טבעו, הרטיקולום החלק אינו משתתף ביצירת חלבונים. על הממברנה שלו אין ריבוזומים, אך הוא פעיל בסינתזה של שומנים וגם בתהליכים נגד רעליים. לדוגמה, כאשר חודר לגוף פנו-ברביטול (סוג של רעל), נוצרות כמויות גדולות של חומרים נגד רעליים ושטח הפנים של האזור החלק גודל מאוד, אך לאחר סילוק החומר הגוף, השטח מצטמצם שוב. הרטיקולום החלק משתתף בסינתזה של הורמונים מקבוצת הסטרואידים, כגון הורמוני מין, וניתן להביא כדוגמה את האשכים בהם יש הרבה רטיקולום חלק, שבממברנות שלו מצויים אנזימים המעורבים בסינתזת ההורמונים. כאמור, הרטיקולום האנדופלסמי מצוי בכל התאים, אך ישנם תאים עשירים יותר ברטיקולום, כגון תאים בכבד, בלוטות בלבלב ובלוטות ארס בנחשים. התאים בהם נפח הרטיקולום גדול יותר, הם בד"כ תאים הפעילים ביצירת חלבונים המיועדים להפרשה. קטגוריה:אברוני התא ja:小胞体

רנ"א ריבוזומלי

Ribisomal RNA (בעברית: רנ"א ריבוזומלי; בדרך-כלל מסומן כ-rRNA) הוא אחד מסוגי ה-RNA הנמצאים בתאיהם של יצורים חיים. ה-rRNA, יחד עם מספר חלבונים, מרכיב את הריבוזומים, בהם מיוצרים כל החלבונים בתא לפי תבנית הנוקלאוטידים שנושא ה-mRNA. עקב מספר הרב של הריבוזומים, מהווה ה-rRNA כ-80% מהמסה הכוללת של ה-RNA בתא. ה-rRNA הוא בעל קצב שינוי מאוד איטי, ולפיכך משמש בקביעת מרחקים פילוגנטיים (קרבה אבולוציונית) בין ממלכות ומערכות בעולם החי. קטגוריה:גנטיקה קטגוריה:תא

אברון

בביולוגיה, אברונים הינם מבנים המוקפים בקרום התא, בעלי צורה ותפקיד אופייניים, המצויים בציטופלסמת התא. אברונים קיימים כמעט באופן בלעדי בתאים איקריוטיים. ביצורים פרוקריוטיים (חיידקים) מתבצעות רוב הפעולות שאותן מבצעים האברונים ביצורים האיקריוטיים, אלא שבמקום להתרחש באיזור מתוחם המוקף בקרום, הן מתרחשות בציטופלסמה עצמה. סוגי האברונים הנמצאים בתאים השונים זהה באופן עקרוני, עם הבדלים קלים בין הממלכות הטקסונומיות השונות; ביצורים המבצעים פוטוסינתזה (צמחים, אצות וחיידקים מסוימים) קיימים אברונים המסייעים בתהליך זה. מספרם של האברונים מותאם לעתים לסוג התא ולתפקידו באורגניזם (במקרה של יצורים רב-תאיים). כך, למשל, מספרם של המיטוכונדריה בתאי שריר בגופם של בעלי חיים גדול ממספרם בתאים אחרים, כיוון שתאים אלו זקוקים לאנרגיה רבה, אותה מספקים המיטוכונדריה. דוגמאות לאברונים:
- גרעין התא - האברון הגדול ביותר; הגרעין מרכז בתוכו את החומר התורשתי (כרומוזומים המורכבים מדנ"א).
- מיטוכונדריה - בהם מיוצרת אנרגיה בתהליך הנשימה התאית.
- כלורופלסט - אברון המצוי בתאי צמח; בו מתרחש תהליך הפוטוסינתזה.
- רשת אנדופלסמטית - רשת קרומית עליה מסונתזים חלבונים המיועדים למיקום על גבי קרום התא.
- חלולית - מצוי בתאי צמח; תפקידו לרכז מים ומומסים.
-
ja:細胞小器官

מיטוכונדריה

מיטוכונדריון (Mitochondrion; ברבים: מיטוכונדריה) הוא אחד מאברוני התא האאוקריוטי. פירוש השם ביוונית: "גרגר דמוי סיב". למיטוכונדריה, המופרדות מהציטופלסמה על ידי ממברנה המזכירה את קרום התא, שני תפקידים:
- יצור אנרגיה. במיטוכונדריה, המכונות בהקשר זה בכתבי מדע פופולרי תחנות הכוח של התא, מתרחשים שני תהליכים ביוכימיים חשובים: מעגל קרבס וזרחון חמצוני. שני תהליכים אלו, יחד עם תהליך הגליקוליזה, מהווים את תהליך הנשימה התאית, באמצעותו מפיקים אנרגיה כל הייצורים האירוביים (אווירניים).
- חומר תורשתי. רובו ככולו של החומר התורשתי בתא, המורכב מחומצת הגרעין DNA, נמצא בכרומוזומים שבגרעין התא. מיעוט החומר התורשתי מצוי במיטוכונדריה.

יצור אנרגיה

חומרי המזון של התא מתחמצנים במיטוכונדריה והופכים לאנרגיה זמינה לתא - ATP - תוך שחרור של פחמן דו-חמצני ומים. מחוץ למיטוכונדריה, עובר הגלוקוז תהליך גליקוליזה ומפורק לפירוּבט; הלה הופך במיטוכונדריה לאצטיל קואנזים A. במסלול הנקרא מעגל קרבס הופך חומר זה לפחמן דו-חמצני ולמים, תוך כדי טעינת נשאי האלקטרונים NADH ו-FAD באלקטרונים. אלקטרונים אלו עוברים דרך שרשרת מעבר האלקטרונים ובעזרתה מועברים פרוטונים לצד השני של ממברנת המיטוכונדריון ונוצר פוטנציאל חשמלי וכימי בין שני צידי הממברנה. האנזים ATP סינטאז, המצוי בממברנה, משתמש בפוטנציאל הממברנה ליצירת סיבוב מכני, ובעזרת סיבוב זה מצרף קבוצת זרחה ל-ADP, ליצירת ATP.

חומר תורשתי

ה-DNA המיטוכונדריאלי שונה במספר מובנים מה-DNA שבגרעין:
- ה-DNA בגרעין הינו קווי - יש לו שני קצוות. ה-DNA במיטוכונדריה הינו מעגלי, בדומה לזה שבחיידקים.
- ב-DNA שבגרעין יש עותק אחד מכל גן. בכל מיטוכונדריון קיימים בדרך-כלל כמה עותקים של הכרומוזום המעגלי, כך שלכל גן השוכן בכרומוזום זה יש כמה עותקים. יתרה מזאת, בכל תא קיימים מיטוכונדריה רבים - לעתים אלפים - כך שלכל גן מיטוכונדריאלי יכולים להיות עשרות אלפי עותקים בתא.
- ה-DNA שבגרעין מכיל שני סטים של כרומוזומים; האחד מקורו באב והשני - באם. DNA מיטוכונדריאלי מגיע מהאם בלבד. כשתא הזרע מפרה ביצית הוא כמעט ולא תורם מיטוכונדריה לתא החדש שנוצר (הזיגוטה). מקורן של המיטוכונדריה בייצור החדש הוא לפיכך הביצית של האם. במקרה וכמה מיטוכונדריה מתא הזרע מצליחים בכל זאת לחדור לזיגוטה, הם מושמדים זמן קצר לאחר מכן.
- DNA מיטוכונדריאלי אינו מבצע שחלופים, כפי שמתרחש ב-DNA שבגרעין.
- במיטוכונדריה לא קיימים אנזימים המתקנים שגיאות ב-DNA, כפי שקיימים בגרעין התא. לאנזימי התיקון בגרעין חשיבות רבה, והם הגורם לכך שמוטציה בחומר התורשתי הינה ארוע נדיר יחסית (שכן שגיאות ב-DNA מתרחשות בשכיחות גבוהה מאוד). הדבר גורם לכך שמוטציות ב-DNA המיטוכונדריאלי שכיחות יותר.
- במיטוכונדריה מתרחש תהליך הזרחון החמצוני, אשר במהלכו נוצרים תוצרי לוואי הנוטים לתקוף מולקולות בתא ולשנותן (ראו הרחבה בערך אנארובי). ה-DNA המיטוכונדריאלי קרוב מאוד למקום בו מיוצרים תוצרי לוואי אלו, כך שהוא חשוף יותר לפגיעתם מאשר ה-DNA שבגרעין. זוהי סיבה נוספת לשיעור המוטציות הגבוה ב-DNA המיטוכונדריאלי.
- ה-DNA שבגרעין, בניגוד ל-DNA שבמיטוכונדריה, כרוך סביב חלבונים הקרויים היסטונים, דבר המאפשר אריזה צפופה מאוד של ה-DNA.
- ה-DNA שבגרעין מורכב ברובו מאינטרונים - קטעי DNA שאינם מקודדים לייצור חלבונים, ושתפקידם אינו ידוע. ב-DNA מיטוכונדריאלי לא קיימים אינטרונים. ה-DNA המיטוכונדריאלי מכיל 37 גנים. 13 מהם מקודדים לחלבונים המשתתפים בתהליכי הנשימה התאית המתרחשים במיטוכונדריה. 24 הגנים האחרים מקודדים לייצור RNA, ובכך תורמים לבניית הריבוזומים ולתהליך התרגום בתא, שבמהלכו מיוצרים חלבונים בריבוזומים בהתאם לתבנית RNA. קיימות מספר מחלות תורשתיות הנובעות מפגם ב-DNA המיטוכונדריאלי. התופעה התגלתה לראשונה בשנת 1962, ובינתיים התברר כי מחלות תורשתיות מיטוכונדריאליות הינן שכיחות למדי. המחלות משפיעות בראש ובראשונה על תאים המכילים מיטוכונדריה רבים, כגון תאי שריר. התוצאה היא תסמינים של עייפות וחולשה, ובהמשך - ניוון שרירים.

האם המיטוכונדריה היו פעם עצמאיות?

למיטוכונדריה יש DNA משל עצמן, ומניחים שהן היו בעבר הרחוק חיידקים שפלשו לתא איקריוטי ולמדו לחיות בסימביוזה עמו; הנחה זו נקראת תאוריית האנדוסימביוזה. מדענים מניחים כי ה-DNA של המיטוכונדריה הכיל בעבר את כל הגנים הדרושים לפעילותה העצמאית; כיום אין זה כך וחלק מהחלבונים הדרושים לפעילותה התקינה מיוצרים מהגנים הנמצאים ב-DNA שבגרעין התא. לפרטים ראה גנום מיטוכונדריאלי.

לקריאה נוספת


- [http://knafaim.cet.ac.il/pages/item.asp?id=516&item=12&sort=0 רוח בדלת] מאת מדלין ל'אנגל: ספר מדע בדיוני הדן בקשר שבין האדם למיטוכונדריה החיות בו.
- שבע בנות חווה מאת בריאן סייקס: ספר שמתאר מחקר שמתבסס על מוטציות במיטוכונדריה שבעזרתן ניתן ללמוד על תפוצה של בני האדם על כדור הארץ. קטגוריה:מטבוליזם קטגוריה:אברוני התא ja:ミトコンドリア ko:미토콘드리아

רטיקולום אנדופלסמי

הרטיקולום האנדופלסמי (Endoplasmic reticulum, ER) מצוי בציטופלזמה, והוא בעצם מדור תאי (לא ניתן לקרוא לזה אברון משום גודלו הרב) מסועף מאוד בעל פעילויות ייחודיות. הרטיקולום האנדופלסמי מצוי בכל התאים, ויש קשר בינו לבין הממברנה החיצונית שבמעטפת הגרעין. הרטיקולום האנדופלסמי פועל בשיתוף פעולה עם הגולג'י.

מבנה

לפני קריאת המידע, רצוי לדעת כמה דברים: ישנו מקום בתא הנקרא ציטוזול, ובו יש את החלבונים הנבנים שנשארים ומנוצלים, לאחר סינתזה חלבונית. ניתן להבחין בין שני אזורים של הרטיקולום האנדופלסמי:
- האזור (רטיקולום) המחוספס: האזור המחוספס נקרא כך משום הממברנה החיצונית שלו, שאליה נקשרים ריבוזומים ולפיכך נראית הממברנה החיצונית מחוספסת. :בדיקה השוואתית של ריבוזומים חופשיים בציטוזול עם אלו הקשורים לממברנת הרטיקולום הראתה שאין הם שונים, אלא זהים לחלוטין. הריבוזומים הקשורים לממברנת הרטיקולום כוונו אליו בגלל שרשרת חלבונית שאותה הם מתרגמים. כמו"כ, סינתזת החלבונים נעשית על גבי הריבוזומים באותה דרך בה היא נעשית על גבי הציטוזול. תפקידו העיקרי של הרטיקולום המחוספס הוא ייצור חלבונים לשם הפרשה.
- האזור (רטיקולום) החלק: האזור החלק הוא המשכו של האזור המחוספס והוא אינו נושא ריבוזומים. :מעצם טבעו, הרטיקולום החלק אינו משתתף ביצירת חלבונים. על הממברנה שלו אין ריבוזומים, אך הוא פעיל בסינתזה של שומנים וגם בתהליכים נגד רעליים. לדוגמה, כאשר חודר לגוף פנו-ברביטול (סוג של רעל), נוצרות כמויות גדולות של חומרים נגד רעליים ושטח הפנים של האזור החלק גודל מאוד, אך לאחר סילוק החומר הגוף, השטח מצטמצם שוב. הרטיקולום החלק משתתף בסינתזה של הורמונים מקבוצת הסטרואידים, כגון הורמוני מין, וניתן להביא כדוגמה את האשכים בהם יש הרבה רטיקולום חלק, שבממברנות שלו מצויים אנזימים המעורבים בסינתזת ההורמונים. כאמור, הרטיקולום האנדופלסמי מצוי בכל התאים, אך ישנם תאים עשירים יותר ברטיקולום, כגון תאים בכבד, בלוטות בלבלב ובלוטות ארס בנחשים. התאים בהם נפח הרטיקולום גדול יותר, הם בד"כ תאים הפעילים ביצירת חלבונים המיועדים להפרשה. קטגוריה:אברוני התא ja:小胞体

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

קטגוריה:אברוני התא

Category:ביולוגיה קטגוריה:תא

Artbox

Artbox, with three members from San Francisco, was a pioneer in American Lo-Fi Indie pop. The group included the members Deric Williams (D-funk,) Artboy (Timothy Plain), Jackson (Jason Eliott), and drummer Scott Bolton (Gunner). Their initial offerings were the most collectible and sought after original lo-fi four track recordings of all time. Copies were distributed through online auctions, dubbs, and word of mouth. Initially distributed through indie cliques, the group developed a national following and wound up influencing such contemporary acts as American Hi-Fi, The Vines, The Strokes, Good Charlotte, and Ludox. The group caused much controversy in the underground indie pop world by declaring that they were saving rock music, and that they were the greatest rock band of all time. The band was involved in several lawsuits, including one against rock group Third Eye Blind for plagiarizing their underground hit "Another Phase," and another against American Hi-Fi for stealing their album artwork. They went on to release two studio records, "ARTBOX-ROCK N ROLL 4 SALE," and "ARTBOX CRUSH", as well as a mysterious pop EP in the summer of 2001 known only as "HS DANCE." The single was a major hit on European Radio, and the video is rumoured to feature pornographic actress Kelle Marie. The buzz resulted in the band signing with Interscope Records. Several attempts at a major label debut were attempted, including aborted sessions with Ernie-C (Body Count), John Shanks, Phil Steir, and Dr. Dre, The band reportedly signed a 7 figure recording deal, however broke up after a label showcase at the infamous Viper Room shortly after 9/11. The final show included audience members as diverse as Parker Posey, Johnny Depp, Shaquille O'Neal, and Mr Marcus. After hyping the audience up to destroy the Arab World, two members were involved in a bloody fist fight behind the Viper Room. Perhaps Artbox's greatest artistic merit can be seen in how the band built upon its minor presence in the independent music scene, with two CD releases under their belt: Crush and Rock N' Roll For Sale. Sometime in the year 2000, Artbox spun themselves a biography worthy of the most media savvy fakesters. Like most of the group's claims, any legitimate success they may have had as a result of their self-inflated "status" is hard to verify. But having revamped their style and sound into something very marketable and professional seeming, and adding a mix of vague and somewhat believable claims, your first instinct would be to buy into it. There is almost an art to their well-crafted manipulation of the internet, and most bands would benefit from studying it.

Discography


- Ahh Yeah Nigga (1997)
- We Like Girls (1997)
- A Moment In Time (1998)
- The Artpop Murders (1998)
- American Lo-Fi (1998)
- KBOX Demo's (1999)
- Rock N' Roll 4 Sale (1999)
- Artbox Crush (2000)
- Artbox HS Dance (2001)
- Artbox The International (unreleased demo's of major label debut)

Reference

[http://www.amazon.com/exec/obidos/tg/detail/-/B000053UDF/104-5908155-6249522?v=glance Amazon review of Crush] [http://www.emusic.com/album/10850/10850802.html Artbox's first CD, Rock N' Roll 4 Sale on eMusic] Category:American musical groups

best online casino rozstpy WARSAW HOTELS mp3 download tapety motorola










































:: RELATED NEWS ::
Spannungs-Dehnungs-Diagramm
In der Technik ist es häufig von großer Bedeutung, die Eigenschaften eines verwendeten Materials hinsichtlich seiner Festigkeit, seiner Plastizität bzw. seiner Sprödigkeit, seiner Elastizität und einiger anderer Eigenschaften genau zu kennen. Zu diesem Zweck werden Materialproben mit Hilfe von Werkstoffprüfmaschinen untersucht, indem die Probe auf der einen Seite in eine geeignete Vorrichtung eingespannt und auf der anderen mit einer Zugkraft F belastet wird. (