תא

ערך זה עוסק ביחידת החיים הבסיסית. אם התכוונתם למשמעות אחרת, ראו תא (פירושונים).

צילום תאים במיקרוסקופ אלקטרוני חודר

תא (בלטינית: cellula) הוא יחידת החיים הבסיסית. כל היצורים החיים מורכבים מתא אחד או יותר וכל מה שאינו מורכב מתאים או שאינו מורכב מתאים שלמים, אינו חי. כל תא ותא, בין אם הוא תא עצמאי של יצור חד תאי ובין אם הוא חלק מיצור רב תאי, מקיים את כל התנאים המגדירים יצור חי.

ישנם תאים בעלי מידור פנימי - תאים בעלי גרעין - תאים אאוקריוטיים וישנם תאים חסרי מידור פנימי - פרוקריוטים. היצורים שתאיהם פרוקריוטיים הם בהכרח יצורים בעלי תא בודד. יצורים כאלה הם החיידקים והארכיאה. לעומתם, יצורים שתאיהם בעלי גרעין עשויים להיות או חד תאיים, כמו הסנדלית או האמבה או רב תאיים - יצורים המורכבים מתאים אחדים או ממיליוני ואפילו מיליארדי תאים, כמו בני האדם או העצים, ביצורים אלו התאים מפתחים התמחות.

מבנים בסיסיים המשותפים לכל התאים

בכל תא יש חומר תורשתי. למעשה, ביצור רב תאי כל תא ותא מכיל את כלל החומר התורשתי של הגוף כולו (למעט תאי זרע וביציות לא מופרות המכילים כמחצית מחומר זה). החומר התורשתי בכל תא ותא מקודד בDNA דו גדילי (בניגוד לחלק מהנגיפים שבהם החומר התורשתי שונה). כל תא ותא מכיל מנגנונים להכפלת החומר התורשתי לקראת התחלקות התא לשני תאים - רביה לא מינית ברמת התא (או התחלקות אחרת לקראת רביה מינית היוצרת תאי זרע וביציות לא מופרות).

החומר התורשתי הוא יחסית חסר פעילות כימית ואינו מעודד, יחסית, את הפעילות הכימית בתא ההכרחית לחילוף החומרים. מרבית הפעילות הכימית של התא מתבצעת באמצעות קטליזה של חלבונים. בכל תא יש גם מולקולות של RNA שעושות גם חלק מהפעילות הקטליתית ומשמשות גם להעברת מידע שמקורו בDNA אל חלקי התא השונים.

כל תא מוקף בקרום - ממברנה ביולוגית המורכבת דו-שכבה של מולקולות ליפידיות ומשובצת בחלבונים. ממברנה זו מפרידה את התא מסביבתו ומאפשרת לו לקיים סביבה פנימית יציבה ושונה מהסביבה החיצונית. היא מאפשרת לו גם לקלוט מהסביבה החיצונית את מה שדרוש לו ולפלוט אליה את מה שאינו דרוש.

סוגי תאים

תא פרוקריוטי ואאוקריוטי

נהוג לחלק את התאים על פי מבנם לשני סוגים:

• תא פרוקריוטי - תא חסר גרעין מוגדר (חסר קרום גרעין) ולמעשה חסר מידור פנימי וקרומים פנימיים כל שהם כמו גם אברונים כל שהם. בתוך חלל התא הכללי מתרחשים כלל פעולות התא ומצויים כלל חלקי התא, כולל ה-DNA. כיום מקובל לראות בפרוקריוטים שני סוגי תאים נפרדים: חיידקים אמיתיים (כולל כחוליות) וחיידקים קדומים.
• תא אאוקריוטי- תא בעל גרעין מוגדר (בעל קרום גרעין) ובעל קרומים פנימיים ומידורים רבים. תא זה מכיל אברונים רבים (כלומר חלקים בעלי תפקוד שונה). גרעין התא מכיל בתוכו את החומר התורשתי. התאים האאוקריוטים התפתחו מסימביוזה בין חיידקים קדומים לבין חיידקים אמיתיים שחדרו לתוך החלל שלהם. יצורים רב תאיים מורכבים רק מתאים אאוקריוטים אולם לא כל התאים האאוקריוטים יוצרים יצורים רב תאיים.

אבולוציית סוגי התאים והאברונים

התאים הראשונים שנוצרו היו התאים חסרי הגרעין. בעת שהם נוצרו האטמוספירה של כדור הארץ הייתה דלת חמצן והתאים נשמו בעיקר תרכובות גופרית שמקורן היה מפעילות געשית. בהמשך האבולוציה נוצרו האצות הסגוליות - תאים בקטריאליים שמבצעים פוטוסינתזה. תאים אלה פלטו חמצן אל האטמוספירה ואט -אט התרבו והפכו את האטמוספירה לחמצנית. חלק מתאי הבקטריה האחרים הסתגלו לנשימת חמצן. תאים בקטריאליים שלא הסתגלו לחמצן ותאי ארכיאה נותרו עד היום רק בסביבות דלות חמצן.

התאים האיוקריוטיים מקורם הוא בסימביוזה בין בקטריות לארכיאות. מדובר בבקטריות בעלות יכולת נשימת חמצן ויכולת פוטוסינתזה שחדרו אל ארכיאות. מרבית החומר התורשתי של סוגי תאים אלה התערבב בסימביוזה אך חלקו נותר בתוך הכלורופלסטים והמיטוכונדריות שנותרו אברוני נשימה ופוטוסינתזה ממודרים. המידור הועבר גם למחלקות אחרות של התא האיוקריוטי כגון הגרעין - אזור הגנום המשותף הפך לממודר.

מבנים המשותפים לכל סוגי התאים

• קרום התא (ממברנה) - לתאי ארכיאה יש ממברנה שונה מזו של האאוקריוטים והבקטריות
• ריבוזומים
• ציטופלזמה
• שלד התא

אברונים

ערך מורחב – אברון

תרשים של תא אאוקריוטי המתאר את האברונים והמבנים השונים:

1. גרעינון 2. גרעין התא 3. ריבוזום 4. בועית 5. רשתית תוך-פלזמית גסה 6. גולג'י 7. שלד התא

8. רשתית תוך-פלזמית חלקה 9. מיטוכונדריון 10. חלולית 11. ציטופלזמה 12. ליזוזום 13. צנטריול

אברונים הנקראים גם אורגנלות הם מבנים זעירים ומורכבים הצפים בתוך הציטופלזמה של התא האאוקריוטי 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 מסוימים בלבד.

להלן האברונים המתפקדים בתא:

• גרעין התא
• ציטופלזמה
• רשתית תוך פלסמית (ER)
• ציטוסקלטון
• פרוקסיסום
• ריבוזום
• אנדוזום
• מיטוכונדריון
• ליזוזום
• כלורופלסט (בצמחים בלבד)
• חלולית (בצמחים בלבד)
• דופן תא (בצמחים בלבד)

בתאים בעלי אברונים יהיו כל האברונים (מלבד הקרום והדופן) בתוך ציטופלזמה (תמיסה מימית המתפקדת כ"גוף" התא ומקשרת בין כל אברוני התא) , עטופים בממברנה (קרום התא), ולכל תא יהיה גרעין אחד.

בתאים ישנם גם גופיפים אשר מתפקדים כמו אברונים אך הם לא אברון. דוגמה לגופיף: גופיפי גולג'י.

חקר התא בהיסטוריה

ערך מורחב – תיאוריית התא

מאחר ורוב התאים קטנים מאוד, לא ניתן לצפות בהם בלי עזרים אופטיים. לכן, חקר התא החל לאחר שהמדען האנגלי רוברט הוק בנה בשנת 1665 את המיקרוסקופ הראשון ולאחר מכן צפה במיקרוסקופ שלו בפקקי שעם. דפנות תאי השעם הזכירו לו את תאי הנזירים, ועל כן טבע את המונח "תא" (Cellula).

ההולנדי אנתוני ון לייבנהוק ליטש עדשות שהגדילו פי 200, ומהם הוא בנה מיקרוסקופ, איתו הוא ראה יצורים חד תאיים שמצא על ידי התבוננות במי גשם, ובו הוא ראה גם חיידקים שבאו מגופו עצמו. הוא תיאר בעזרת המיקרוסקופ שלו, שהיה חדיש יחסית לזמנו, גם תאי דם, תאי זרע ויצורים קטנים בהרבה.

למרות כל הגילויים והתצפיות הללו, עדיין 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 ותאודור שוואן. התאוריה טוענת שכל היצורים החיים מורכבים מתאים ומרכיבים של תאים. למרות שהיו מיקרוסקופים עוד לפני תקופתם של שליידן ושוואן, הם היו הראשונים שניסחו את התאוריה התאית, למרות שאף הם האמינו שיצורים חיים נוצרים ספונטנית.

התאוריה התאית הורחבה לאחר מכן על ידי החוקר הגרמני וירכאו. שהוסיף לתאוריה התאית 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).

בשנות ה-50 המדענים הבריטים ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק פיענחו את מבנה ה-DNA (הזוג אף זכה בפרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה על הגילוי בשנת 1962, יחד עם מוריס וילקינס). בדיעבד התברר שעבודתם התבססה, במידה רבה, על עבודתה של המדענית רוזלינד פרנקלין, עמיתתו של וילקנס, שנפטרה לפני קבלת הפרס. פיענוח זה נתן פריצת דרך לחקר התא, נתן דחיפה משמעותית לחקר המיקרוביולוגיה והבקטריולוגיה, אפשר את התפתחות ההנדסה הגנטית ויצר ענפי מחקר חדשים כמו ביולוגיה מולקולרית.

ראו גם

• תא גזע
• מיטוזה
• רבייה תאית
• מיוזה
• ביולוגיה של התא
• מבנה תא צמחי

קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
ערך מילוני בוויקימילון: תא
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: תא

• תא, באנציקלופדיה ynet
• Cellupedia - מקור מידע ומדריך על התא (באנגלית)
• תקשורת תאים - מכון ויצמן למדע