קרום התא

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
איור של קרום תא

קרום התא או ממברנת התא (אנגלית: Cell membrane) הוא ממברנה ביולוגית העוטפת את התא, המורכבת מדו-שכבה ליפידית ומחלבונים שונים. קרום התא מפריד בין הציטופלזמה ובין הסביבה החוץ תאית ומאפשר רק לחלק מהחומרים לעבור דרכו פנימה והחוצה. בכך הקרום מאפשר לתא לקיים תנאים שונים בתוכו מאשר מחוצה לו ולתפקד כיחידה עצמאית. לקרום התא אופי נוזלי ולרוב אינו סימטרי; תכונות אלו חיוניות לתפקודו המלא של התא.

ליפידים בקרום התא:

פוספולפידים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הפוספוליפידים הם מרכיביה העיקריים של הממברנה. פוספוליפידים הם למעשה ליפידים בעלי ראש הידרופילי - "אוהב מים", ושני זנבות של חומצות שומן הידרופוביות - "שונאות מים". הפוספוליפידים מסתדרים בשתי שכבות כאשר הראשים נמצאים כלפי חוץ, לכיוון הציטופלזמה והנוזל החוץ תאי; והזנבות ביניהם, כלפי פנים הממברנה. בזכות מבנה זה הממברנה מהווה חיץ הידרופובי בין שתי תמיסות מימיות, פנים התא והסביבה החיצונית, אשר מאפשר מעבר בררני של חומרים דרך הממברנה וכן שמירה על צורתה על אף נוזליותה. המבנה הדו שכבתי ממזער את חשיפתן של הקבוצות ההידרופוביות למים, ולכן מבנה הממברנה רצוי מבחינה אנרגטית, ונקב בממברנה החושף קבוצות הידרופוביות למים שבסביבה ייאטם במהרה.

תנועת הפוספוליפידים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הפוספוליפידים יכולים לשנות את מיקומם. ידוע על שלוש תנועות עיקריות: תנועה לטרלית שהיא תנועה לצדדים (lateral diffusion), קפיצה (למעלה ולמטה) (flip-flop) ותנועה סיבובית (rotation). תנועות אלה מסייעות לממברנה לשמור על נוזליותה, שכן הן מונעות מהליפידים להידחס לשכבה מוצקה.

סטרולים[עריכת קוד מקור | עריכה]

סטרולים דוגמת הכולסטרול הם ליפידים הבנויים מארבע טבעות קשיחות של פחמן. תפקידם של הסטרולים בממברנה הוא בעיקר הורדת גמישותה.

ליפידים נוספים[עריכת קוד מקור | עריכה]

בממברנה סוגי ליפידים נוספים. ביניהם נמנים הגליקוליפידים, ועוד סוגי גליצרידים.

חלבוני הממברנה[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – חלבוני ממברנה

חלבוני הממברנה מבצעים את מרב תפקודי קרום התא. לעתים, מופעלים חלבונים אלה על ידי חלבון ממברנה פריפריאלי.

  • חלבוני העברה מסייעים למעבר חומרים בין שני עברי התא.
    • תעלות הן נקבים גליליים בממברנה שדרכם עוברים חומרים במורד מפל ריכוזם. חלק מהתעלות נפתחות ונסגרות באופן מבוקר, ואילו אחרות פתוחות באופן קבוע.
    • נשאים מעבירים חומרים בדיפוזיה מזורזת, במורד מפל ריכוזים. נשאים מסוגלים להיקשר לחומר מסוים (או לכמה חומרים דומים). הקישור משנה את מבנם המרחבי, והם משחררים את החומר בצדה השני של הממברנה. העברה של חומרים במורד מפל ריכוזם וללא השקעת אנרגיה על ידי תעלות או נשאים נקראת העברה סבילה.
    • משאבות הן סוג של נשאים הדורשים השקעת אנרגיה (שמקורה בדרך כלל ב-ATP) לצורך פעילותם, והן מאפשרות מעבר של חומרים כנגד מפל ריכוזם. העברה של חומרים כנגד מפל הריכוזים ותוך השקעת אנרגיה על ידי משאבות נקראת הובלה פעילה.
  • קולטנים מסייעים לתקשורת תאית התא עם תאים שכנים ועם הגוף כולו. בחלבונים אלה ישנם אתרי קישור להורמונים וחלבונים אחרים אשר ביכולתם לשנות את תפקוד התא.
  • חלבוני היכרות הם גליקופרוטאינים (חלבונים בעלי שיירת סוכרים) המהווים מעיין טביעת אצבע של התא, ומסייעים לזיהויו.
  • חלבוני היצמדות מצמידים תאים מאותה הרקמה זה לזה.
  • אנזימים מזרזים או מעכבים תגובות כימיות הנעשות בשטח הפנימי של התא.

מעבר חומרים דרך קרום התא[עריכת קוד מקור | עריכה]

ריכוז חומרים משני צידי קרום התא[1]
נוזל תוך-תאי נוזל חוץ-תאי
Na+ 10 mEq/L 142 mEq/L
K+ 140 mEq/L 4 mEq/L
Ca2+ 0.0001 mEq/L 2.4 mEq/L
Cl- 4 mEq/L 103 mEq/L
Mg2+ 58 mEq/L 1.2 mEq/L
HCO3- 10 mEq/L 28 mEq/L
גלוקוז 0-20 mg/dl 90 mg/dl
חומצות אמינו 200 mg/dl 30 mg/dl
חומציות 7.0 pH 7.4 pH

קרום התא מאפשר מעבר סלקטיבי של חומרים. קצב מעברם נשלט ויכול להתגבר או להחלש לפי הצורך. חומרים יכולים לעבור באופן סביל במורד מפל הריכוזים שלהם בפעפוע דרך הקרום ודרך תעלות בקרום, ובפעפוע מסויע דרך נשאים בקרום. נשאים מסוימים יכולים להעביר חומרים דרך קרום התא באופן פעיל במעלה מפל הריכוזים שלהם.

תהליכי המעבר הסבילים והפעילים יוצרים ריכוזים מסוימים של חומרים מחוץ לתא ובתוכו, המאפשרים לתא לתפקד.

הובלה סבילה[עריכת קוד מקור | עריכה]

מעבר חומרים בפעפוע פשוט הוא המעבר הפשוט ביותר דרך קרום התא. הוא מתבצע על ידי הפרשי הריכוזים (מפלי הריכוז) של החומרים המומסים בתא ומחוץ לו. קרום התא נמצא בכל התאים של כל היצורים החיים. בצורה זו חומר נע מאזור בו ריכוזו גבוה לאזור בו ריכוזו נמוך. מולקולות לא קוטביות או קוטביות וקטנות כמו: חמצן, חנקן, פחמן דו-חמצני (וכן מים) יכולות לעבור בפעפוע את הממברנה הליפידית.

מולקולות גדולות יותר או מולקולות קוטביות, וכן יונים, אינם יכולים לעבור בפעפוע דרך הליפידים בממברנה אלא עוברים דרך החלבונים החוצים את הקרום בתהליך המכונה פעפוע מסויע.

אוסמוזה היא מקרה פרטי של דיפוזיה בו מתרחש מעבר של מים דרך הממברנה במורד מפל ריכוזם, דהיינו, מתמיסה בה ריכוז המומסים נמוך יותר לתמיסה בה ריכוז המומסים גבוה יותר. האוסמוזה מושפעת מיחס ריכוזם של כלל המומסים בין שני צידי הממברנה. בתהליך הפלסמוליזה מתכווץ התא עקב איבוד מים כתוצאה מהאוסמוזה.

הובלה פעילה[עריכת קוד מקור | עריכה]

הובלה פעילה מתארת רתימת אנרגיה לשם הובלתם של חומרים דרך קרום התא, עם מפל הריכוזים ולסך הכוחות הפיזיקליים המשפיעים על מעבר אותם חומרים. הובלה פעילה נערכת בעזרת חלבונים טראנסממברנלים המנצלים אנרגיה כימית זמינה באופן ישיר או עקיף, כדי לקשור אליהם חומרים ולהובילם דרך קרום התא.

לאנרגיה הנדרשת להובלה פעילה שני מקורות אפשריים. המקור הראשון הוא שימוש ישיר באנרגיה הכימית הגלומה במולקולות אדנוזין תלת-זרחתי (ATP). הובלה מסוג זה מכונה הובלה פעילה ראשונית. מקור אנרגיה נוסף להובלה גלום במפל הריכוזים שיוצרת הובלה פעילה ראשונית. הובלה מסוג זה מכונה הובלה פעילה שניונית.

אנדוציטוזה ואקסוציטוזה[עריכת קוד מקור | עריכה]

באנדוציטוזה נוצר שקע בממברנה אשר אט אט שוקע אל תוך התא ונוצרת בועית אשר מתנתקת מהקרום ונכנסת לתא. בועית זו נקראת בועית מייבאת והיא בדרך כלל מתאחה עם הרשת האנדופלסמתית, הליזוזום או עם מנגנון גולג'י.

באקסוציטוזה בועית מייצאת מתאחה עם הממברנה ותוכנה יוצא מן התא. הבועית מייצאת חומרי פסולת וחומרים אחרים מן התא מחוצה לו. תהליכי האנדוציטוזה והאקסוציטוזה משלימים זה את זה לתנועה מחזורית של הליפידים המרכיבים את הממברנה. האנדוציטוזה גורעת ליפידים מהממברנה, בעוד שהאקסוציטוזה תורמת לממברנה ליפידים.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Guyton AC, Hall JE. Textbook of Medical Physiology, 9th Ed., W.B. Saunders Company, 1996, p. 44