מחזור התא וחלוקתו

1. מחזור התא וחלוקתו דלית אביטל – בית חינוך ירקון

2. מחזור חיי התא • רצף התרחשויות בחייו של תא המתחיל עם היווצרותו ונמשך עד להתחלקותו. • כל תא נוצר מתא שקדם לו. • שני אירועים חשובים שבהם נתמקד: שיכפול ה – DNA וחלוקת הגרעין. http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2001/press.html

3. ביצורים חד תאיים (פרוקריוטים ואיוקריוטים) חלוקת תא משמעותה התרבות, שכן כל תא הוא יצור עצמאי. • ביצורים רב תאיים, חלוקת תאים אינה תמיד קשורה ברבייה.

4. באילו מקרים מתרחשת חלוקת תאים ביצורים רב תאיים? • חלוקת תאים היא חלק בלתי נפרד מתהליכים רבים, כמו התפתחות עוברית, גדילה, צמיחה, ריפוי פצעים וחידוש רקמות. • עם זאת, ביצורים רב תאיים יש גם תאים רבים שאינם מתחלקים.

5. שלבי חלוקת התא M G2 G1 S http://bcs.whfreeman.com/thelifewire/default.asp?s=&n=&i=&v=&o=&ns=0&uid=0&rau=0

6. שלב G1: גידול 1 • בשלב זה מתחיל את דרכו תא שזה עתה נוצר בחלוקה. • התא גדל בנפחו, מתבצע בו חילוף חומרים נמרץ, ומיוצרות בו מולקולות רבות של RNA, חלבונים ומרכיבי תא נוספים. • משכו של שלב זה שונה מאוד בתאים שונים: בין שעות מספר עד ימים, ויש גם תאים שכל חייהם נמצאים בשלב זה. • לדוגמה: תאי שריר ותאי עצב בבעלי חיים.

7. שלב ה – S: שיכפול ה -DNA • שיכפול http://bcs.whfreeman.com/thelifewire/default.asp?s=&n=&i=&v=&o=&ns=0&uid=0&rau=0

8. סינתזת ה - DNA • בשלב זה מוכפלות מולקולות ה – DNA (החומר התורשתי מוכפל) שבגרעין התא. • בתוך מולקולת ה – DNA אצור כל המידע החיוני ליצירת כל החלבונים המעורבים בכל התהליכים בתא. • מידע זה עובר באותו אורגניזם מתא אם לתאי הבת הנוצרים ממנו, וכן מאורגניזם הורה לצאצאיו. http://kvhs.nbed.nb.ca/gallant/biology/replication_fork.html

9. הכפלת ה - DNA • העברה אמינה של המידע מדור לדור – דורות תאים או דורות יצורים – מחייבת שביצירת תאים חדשים מתא אם אחד, יישמרו הכמות והמבנה המדויק של ה – DNA, כלומר ישמר רצף נוקליאוטידים. • בתום שלב זה יש בגרעין התא כמות כפולה של DNA. • שלב זה נמשך בדר"כ 3-6 שעות.

10. כיצד מתקבלות שתי מולקולות DNA זהות ממולקולת DNA אחת? • שיכפול • ש.ב – עמוד 176 שאלות 1, 4 סעיפים א, ב, ג, ד

11. שלב ה – G2: גידול 2 • שלב של גידול, גם בו מתרחשים תהליכי ייצור והרכבה של חומרים שונים בתא, ביניהם RNA וחלבונים. • היות ששלב זה חל באיחור אחרי הכפלת ה – DNA, בשלב זה יש בתא כמות כפולה של DNA. • אורך שלב זה בדר"כ 2-5 שעות.

12. שלב ה – M: המיטוזה • שלב קצר, ומרשים ביותר להסתכלות מבעד למיקרוסקופ. • גרעין התא שמכיל כמות כפולה של DNA (חומר תורשתי), מתחלק במדויק לשניים. • לאחר מכן מתחלקת הציטופלסמה, עם האברונים שבה, בין שני התאים המתהווים. • כל אחד מתאי הבת נכנס עתה לשלב G1 שלו, ומתחיל מחזור חדש. http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A7%D7%95%D7%91%D7%A5:Major_events_in_mitosis.svg

13. מיטוזה http://royaleb.files.wordpress.com/2009/04/mitosis_phases1.jpg

14. גורמים המשפיעים על חלוקת התא • חלוקת התא מושפעת מגורמים שונים, כגון גודל התא, יחס בין שטח פני התא לנפחו, מיקומו של התא ברקמה ונוכחות הורמונים בתא. • כמו כן נמצאו חלבונים המתפקדים בתהליכי בקרה על מחזור התא. • לעיתים חל שיבוש בבקרה על מחזור התא, שכתוצאה ממנו התא מתחלק ללא הרף באופן בלתי מבוקר. • התוצאה יכולה להיות מחלת סרטן. • השיבוש יכול להיגרם בשל מוטציה באחד או ביותר מן הגנים המקודדים לחלבוני הבקרה שהזכרנו. • הכרת תהליכי הבקרה על מחזור התא עשויה לסייע בפיתוח הבלתי פוסק של דרכים בלוחמה בסרטן.

15. DNA, כרומוזום, כרומטידה • בשלב G1כל כרומוזום מורכב ממולקולה אחת דו גדילית של DNA, המלופפת סביב חלבונים כדוריים (היסטונים). • הכרומוזומים פרושים בגרעין, ובשלב S ה – DNA וגם החלבונים מוכפלים. מכאן שבשלב G2 כל כרומוזום מורכב משתי מולקולות דו-גדיליות זהות. • למעשה, מתקבלות שתי כרומטידות - שכל אחת עשויה ממולקולת DNA דו גדילית. http://www.web-books.com/MoBio/Free/Ch1C3.htm

16. DNA, כרומוזום וכרומטידה • לקראת החלוקה (שלב M, מיטוזה) הכרומוזומים הפרושים בגרעין מסתלסלים, נדחסים ומתארגנים לגופיפים מוגדרים, שניתן לראות אותם במיקרוסקופ אור. • בשלב זה אפשר לראות שכל כרומוזום בנוי משתי כרומטידות, וכאמור, בכל אחת מהן מולקולת DNA מלופפת סביב חלבונים, ומאורגנת במרחב בצורה דחוסה ביותר. • שתי הכרומטידות מחוברות זו לזו.

17. שלבי המיטוזה – 1: פרופאזההתגלות הכרומוזומים בתחילת החלוקה כל כרומוזום מסתלסל ונדחס, ובו בזמן הוא נפרד משאר הכרומוזומים ויוצר גופיף מוגדר. החל משלב זה אפשר להבחין מבעד למיקרוסקופ האור בכרומוזומים בודדים. בשעת התארגנות זו של הכרומוזומים, קרום הגרעין מתפרק.

18. תנועה למרכז - מטאפאזה סיבי השלד התוך תאי מתארגנים לכישור הנפרש בין שני מרכזי התארגנות – מרכז אחד בכל אחד משני הקטבים של התא. בשלב זה אפשר להבחין שכל כרומוזום בנוי משתי כרומטידות המחוברות בצנטרומר. הכרומוזומים, הנעים בעזרת סיבי הכישור, מסתדרים במרחק שווה משני הקטבים, באזור הנקרא מישור המשווה של התא.

19. אנאפאזה – הפרדה והתרחקות הצנטרומרים מתחלקים, שתי הכרומטידות המרכיבות כל כרומוזום נפרדות זו מזו ונעות, בעזרת סיבי הכישור, לקטבים מנוגדים (משלב זה כל כרומטידה נקראת כרומוזום). לאחר הפרדה זו, בכל קוטב מתכנסת קבוצת כרומוזומים זהה לזו המתכנסת בקוטב הנגדי. http://wwwcsif.cs.ucdavis.edu/~tsaye/intropage.html

20. טלופאזה – סוף החלוקה הכרומוזומים בכל קוטב שבים ונפרשים, והופכים שוב לפקעת חוטים, שבה לא ניתן להבחין בין כרומוזום אחד למשנהו. סביב כל אחת משתי קבוצות הכרומוזומים מתארגן קרום גרעין. כישור החלוקה הולך ונעלם, והציטופלסמה על תכולתה מתחלקת בין שני תאי הבת שנוצרו.

21. סיכום • בתום המיטוזה מתקבלים שני תאים, וכל אחד מהם מכיל מערכת כרומוזומים מלאה, כפי שהייתה בתא האם. • חלוקת התא • ש.ב – עמוד 176 שאלה 4 סעיפים: ה, ו

22. בדקו את כל ה-DNA ואת כל החלבונים בתא כבד ובתא עור של אדם מסוים. א. האם ה-DNA בשני התאים זהה? נמק. ב. האם החלבונים בשני התאים זהים? נמק.