קרום התא ומעבר חומרים דרכופקוד קרום התא – התאמה בין מבנה לת�

ודרכי מעבר חומרים דרכונושאי השיעור

מצגות המשך

מבנה הקרום

מעבר חומרים דרך הקרום: דרך שכבת הפוספוליפידים, התעלות, הנשאים

והמשאבות

תכונת החדירות הבררנית של הקרום

תפקיד הקרום בשמירה על ההומיאוסטזיס בתא

דיפוזיהאוסמוזה אוסמוזה בתאים אוסמוזה – תרגול

נוסף

לקרום יש תפקיד בשמירת ההומיאוסטזיס בתא

התאים של כל האורגניזמים )אורגניזמים=יצורים חיים( כגון בעלי חיים, צמחים, חיידקים בתוך ופטריות החומרים הרכב החיצונית. הסביבה ובין בינם המפריד בקרום תחומים ,

התא שונה מהרכב החומרים מחוץ לתא.לקיום החיוני זה ממאפייני מצב אחד הוא הודות ההומיאוסטזיס, התא, מתאפשר והוא

ליכולת של הקרום לווסת את מעבר החומרים דרכו. בשיעור זה נעסוק במבנה קרום ובמעבר חומרים דרכו.

2

מבנה הקרום

.שכבה כפולה של פוספוליפידיםהמבנה הבסיסי של קרום התא הוא .חלבונים וסוכריםבנוסף, משולבות בקרום מולקולות

.שאינו מסיס במיםבפוספוליפידים יש מרכיב

שכבהכפולה של

פוספוליפידים

חלבוןחלבון

תעלה)חלבון(

חלבון

קולטן )חלבון(

כולסטרולסוכר

מרמז על כך המבנה הבסיסי של קרומי התאים של כל האורגניזמים דומה מאד – דבר השהקרום נוצר כבר בראשית התפתחות התאים החיים הראשונים על פני כדור הארץ, ושקיום סביבה פנימית המופרדת מהסביבה החיצונית הוא תנאי הכרחי לקיום החיים.

Mariana Ruiz Villarreal )LadyofHats(. Wikimedia commons©

3

4

מדוע קרום התא צריך להיות בנוי מחומר שאינו מסיס במים?

:ראשית עלינו להבין מהי מסיסות במים

)הידרופילי="אוהב" מים(חומר מסיס במים מתפזר במים כמולקולות

בודדות.דוגמה: סוכר

?מיהם החומרים המסיסים במיםחומרים בעלי מטען חשמלי )יונים(, או קוטביים

)קוטבי=חומר שבמולקולה שלו יש צד בעל מטען חשמלי שלילי וצד בעל מטען חשמלי חיובי(.

במים )הידרופובי ="שונא" מים(חומר שאינו מסיס אינו מתפזר במים כמולקולות בודדות, אלא בגושים של הרבה מולקולות יחד.

כך שטח המגע שלו עם המים הוא הקטן ביותרדוגמה: שמן

מיהם החומרים שאינם מסיסים במים?חומרים שהמולקולה שלהם ניטרלית )חסרת מטען

חשמלי( ואינה קוטבית.

Noumenon (Wikimedia common)©

4

: קרום התא בנוי מחומר שאינו מסיס במים1שאלה

:1שאלה . כלפי פנים הוא גובל קרום התא גובל בסביבה מימית גם כלפי פנים וגם כלפי חוץ

בציטופלסמה של התא, שמורכבת ברובה ממים. כלפי חוץ הוא גובל בנוזל הבין-תאי.מדוע קרום התא צריך להיות בנוי מחומר שאינו מסיס במים?

5

תשובה

:1שאלה מדוע קרום התא צריך להיות בנוי מחומר שאינו מסיס במים?

תשובה:קרום התא גובל בסביבה מימית גם כלפי פנים וגם כלפי חוץ. אם הקרום היה בנוי

מחומר מסיס במים )כגון סוכר(, אז מולקולות החומר היו מתפזרות במים והקרום היה מתפרק.

6

הפוספוליפידים – המרכיב העיקרי של הקרום

שימו לב!בספרים ובמקורות שונים אחרים נוהגים לצייר את מולקולת הפוספוליפידים עם ה"ראש"

וה"זנבות" בלבד ללא הגליצרול. בהמשך המצגת הפוספוליפידים יוצגו באותו אופן.מן

שות

מצחו

מןשו

ת מצ

חו

"ראש" הידרופילי

"זנבות" הידרופוביים

הפוספוליפידים שייכות לקבוצת הליפידים.למולקולת הפוספוליפידים יש שלושה מרכיבים:

הידרופילי )"אוהב" מים(, כלומר מסיס במיםהוא א. "ראש" המורכב מזרחה שב. גליצרול

ג. "זנב" המורכב מחומצות שומן שהוא הידרופובי )"שונא" מים(, כלומר בלתי מסיס במים.

גליצרול

זרחה

7

הקרום מורכב משכבה כפולה של פוספוליפידים

. שתי השכבות יוצרות מעין שכבה כפולה של פוספוליפידיםהמבנה הבסיסי של קרום התא הוא כריך, שחלקו הפנימי בלתי מסיס במים וחלקיו החיצוניים, הפונים אל מחוץ לתא ואל תוכו )סביבה

מימית(, מסיסים במים.

תאחלק מסיס במים )ה"ראשים"(

הפונה לתוך התא

בלתי מסיס חלק פנימי במים )ה"זנבות"(

חלק מסיס במים )ה"ראשים"( הפונה לחוץ התא

©Mariana Ruiz Villarreal

8

מדוע הפוספוליפידים מתאימים לבניית קרום התא?

המבנה המיוחד של מולקולת הפוספוליפידים הכולל ראש הידרופילי וזנבות הידרופוביים, דו-שכבתי, קרום בניית נשאר מאפשר ולכן הפנימי בחלקו במים מסיס בלתי גם שהוא

מתמוסס ואינו יכול יציב וגם )חלקיו ולב, החיצוניים קצותיו בשני מים עם במגע א המסיסים(.

כלפי המים עם במגע באים ההידרופיליים שהראשים באופן שכבות משתי בנוי הקרום כוחות הידרופוביים ואילו הזנבות ההידרופוביים נמצאים במרכז. , וכלפי חוץ פנים התא

מחזיקים את הזנבות זה ליד זה באריזה צפופה. מתארגן זה דו-שכבתי לזנבות מבנה מאפשר שהוא משום )מעצמו( ספונטני באופן

ההידרופוביים מינימום מגע עם המים. דבר זה חשוב, משום שאם הקרום ניזוק עקב לחץ, הוא חוזר ומתארגן מעצמו במבנה הדו-שכבתי.

הידרופוביים לחלוטין והיו מתאימים לבניית קרום, משום שהם אינם טריגלצרידים למשל, מתקבצים לטיפות גדולות המורכבות מהרבה מולקולות, ולא יוצרים שכבה שמקיפה את

התא.

©Mariana Ruiz Villarreal

9

2שאלה

:2שאלה כתבו בסוגריים את המספר המתאים:

) (. ראש הידרופילי) (. זנבות הידרופוביים

) (. חלק פנימי בלתי מסיס במים

) (. חלק מסיס במים הפונה אל תוך התא) (. חלק מסיס במים הפונה לנוזל

הבין-תאי ) (. שתי שכבות של פוספוליפידים

1

2

34

5

6

10

תשובה

1

2

34

5

6

:2שאלה כתבו בסוגריים את המספר המתאים:

(. ראש הידרופילי 5) (. זנבות הידרופוביים 6) (. חלק פנימי בלתי מסיס במים3)

(. חלק מסיס במים הפונה אל תוך התא2) (. חלק מסיס במים הפונה לנוזל 1)

הבין-תאי (. שתי שכבות של פוספוליפידים4)

11

3שאלה :3שאלה

מדוע ה"ראשים" ההידרופילים אינם ניתקים מהקרום ומתמוססים במים?

©Mariana Ruiz Villarreal

12

תשובה:3שאלה

מדוע ה"ראשים" ההידרופילים אינם ניתקים מהקרום ומתמוססים במים?

תשובה: מצידן נמשכות ואלו ,השומןחומצות להראשים אינם ניתקים משום שהם מחוברים

חומצות השומן השכנות והן יוצרות יחד את ה"נקניק" ההידרופובי שבתוך ה"סנדוויץ", להמחזיק את הראשים ההידרופיליים כעוגן, ואינו מאפשר את התפזרותם במים )משמע,

התמוססותם ופירוק הקרום(.

13

4שאלה

:4שאלה מהם המרכיבים העיקריים של קרום התא?

א. חומצות גרעין וחלבוניםב. חומצות אמיניות וחלבונים

ג. שומנים וחלבוניםד. תאית ושומנים

14

תשובה

:4שאלה מהם המרכיבים העיקריים של קרום התא?

א. חומצות גרעין וחלבוניםב. חומצות אמיניות וחלבונים

ג. שומנים וחלבוניםד. תאית ושומנים

תשובה:התשובה הנכונה היא ג'.

15

דרכי מעבר חומרים דרך הקרום

, לא כל החומרים עוברים דרכו. חומרים בעלי חדירות בררניתקרום התא הוא בעל נדון במונח "חדירות בררנית" ביתר הרחבה מולקולות גדולות יחסית אינם עוברים דרכו. )

(.בהמשך השיעור:כעת נעסוק בחומרים המסוגלים לעבור דרך הקרום

חומרים שאינם מסיסים בשומן עוברים דרך חלבוני העברה )תעלות, נשאים, משאבות(

מרבית החומרים העוברים דרך הקרום מסיסים במים ואינם מסיסים בשומן,

.אינם יכולים לעבור דרך הפוספוליפידיםולכן + Naאלו הם חומרים יוניים כגון יוני נתרן

. גלוקוזאו קוטביים כגוןוחומצות אמיניות

חומרים מסיסים בשומן עוברים )וקטנים יחסית(

דרך שכבת הפוספוליפידים

)כגון חמצן ופחמן דו-חמצני(,

16

: מעבר חומרים דרך הפוספוליפידים או החלבונים על פי תכונת המסיסות 5שאלה בשומן

חומרים מסיסים בשומן עוברים דרך ה-

חומרים שאינם מסיסים בשומן עוברים

דרך ה-

:5שאלה השלימו את תרשים הזרימה :

17

תשובה

חומרים מסיסים בשומן עוברים דרך ה-

חומרים שאינם מסיסים בשומן עוברים

דרך ה-

פוספוליפידימשאבותנשאיםתעלותם

:5שאלה השלימו את תרשים הזרימה :

18

6שאלה

:6שאלה מפוספוליפידים: רקאילו קרום התא היה בנוי

אנזימים היו יכולים לעבור דרכו, וחומצות אמיניות לא היו יכולות לעבור דרכוא. חומצות אמיניות היו יכולות לעבור דרכו, ואנזימים לא היו יכולים לעבור דרכוב. גם אנזימים וגם חומצות אמיניות היו יכולים לעבור דרכוג. גם אנזימים וגם חומצות אמיניות לא היו יכולים לעבור דרכוד.

רמז: מולקולות החומצות האמיניות טעונות במטען חשמלי.

האנזימים הם חלבונים.

19

תשובה

התשובה:התשובה הנכונה היא ד'.

חלבונים אינם עוברים דרך הקרום כי הם מורכבים ממולקולות גדולות. המולקולות של החומצות האמיניות טעונות במטען חשמלי ולכן הן אינן מסיסות בשומן, ועוברות דרך

חלבוני ההעברה. אם הקרום היה בנוי רק מפוספוליפידים ללא חלבוני ההעברה, החומצות האמיניות לא היו עוברות דרכו.

:6שאלה מפוספוליפידים: רקאילו קרום התא היה בנוי

אנזימים היו יכולים לעבור דרכו, וחומצות אמיניות לא היו יכולות לעבור דרכוא. חומצות אמיניות היו יכולות לעבור דרכו, ואנזימים לא היו יכולים לעבור דרכוב. גם אנזימים וגם חומצות אמיניות היו יכולים לעבור דרכוג. גם אנזימים וגם חומצות אמיניות לא היו יכולים לעבור דרכוד.

20

21

מעבר חומרים דרך הקרום - מעבר סביל בתהליך דיפוזיה והעברה פעילה

בדיפוזיה

מעבר של חומר ממקום שבו ריכוז החומר גבוה למקום שבו ריכוז החומר נמוך כלומר

.בכיוון מפל הריכוזים של החומרהתהליך נובע מתנועה האקראית של

המולקולות. , כלומר תהליך המתרחש סבילהתהליך מעצמו,

ללא צורך בהשקעת אנרגיה.

מעבר חומר ממקום שבו ריכוז החומר נמוך נגד למקום שבו ריכוז החומר גבוה, כלומר

.מפל הריכוזים של החומר

, כלומר תהליך שאינו פעילהוא תהליך

מתרחש מעצמו, אלא כרוך בהשקעת אנרגיה.

כאן ריכוז החומר נמוך

מעבר סביל בכיוון מפל הריכוזים

מעבר פעיל – נגד מפל הריכוזים

כאן ריכוז החומר גבוה

קרום התא

חומרים עוברים דרך קרום התא בשתי דרכים עיקריות:

בהעברה פעילה )אקטיבית(

נקבע לגבי כל אחד ממרכיבי הקרום )הפוספוליפידים, התעלות, הנשאים 7-8בשאלות 21והמשאבות( האם מעבר החומרים דרכם הוא סביל או פעיל.

: מעבר חומרים דרך הפוספוליפידים7שאלה :7שאלה

. דרך שכבת הפוספוליפידיםבתרשים ובסימולציה מתואר מעבר חומר אל תוך התא האם מעבר החומר הוא סביל, כלומר מריכוז גבוה לנמוך?

מעבר חומרים דרך שכבת הפוספוליפידים

22

תשובה:7שאלה

. דרך שכבת הפוספוליפידיםבתרשים ובסימולציה מתואר מעבר חומר אל תוך התא האם מעבר החומר הוא סביל, כלומר מריכוז גבוה לנמוך?

מעבר חומרים דרך שכבת הפוספוליפידים

תשובה:מעבר חומרים דרך שכבת הפוספוליפידים הוא סביל – כלומר מריכוז גבוה לנמוך

)בדיפוזיה(.23

: מעבר חומרים דרך התעלות8שאלה

:8שאלה בתרשים מתואר מעבר חומר אל תוך התא, ומעבר חומר אחר מהתא החוצה דרך תעלה.

האם מעבר החומר הוא סביל, כלומר מריכוז גבוה לנמוך?

24

תשובה

תשובה:מעבר חומרים דרך התעלות הוא סביל – כלומר מריכוז גבוה לנמוך )בדיפוזיה(.

:8שאלה בתרשים מתואר מעבר חומר אל תוך התא, ומעבר חומר אחר מהתא החוצה דרך תעלה.

האם מעבר החומר הוא סביל, כלומר מריכוז גבוה לנמוך?

25

נשאים

בדומה לתעלות, גם הנשאים שנמצאים בקרום התא, מאפשרים מעבר של חומרים אל תוך מן התא החוצה או הריכוזים. מעבר החומרים במעבר סבילהתא כלומר, בהתאם למפל ,.דיפוזיה מזורזתבאמצעות הנשאים נקרא

לו ייחודי נשא קיים חומר גורם לכל הוא הנשא, של הקצוות אחד אל נקשר וכשהחומר ,צדו האחר של הקרום, נשא. כתוצאה מכך החומר מועבר אל לשינוי במבנה המרחבי של

ורק אז הוא יכול להשתחרר.

בהתאם למצבים יכול להשתנות מספר הנשאים השונים בקרומי התאים מהשונים.

אינסולין בקרומי התאים בגוף גדל בהשפעת הנשאים לגלוקוזדוגמה: מספר 26

משאבות

, ולכן לצורך מריכוז נמוך לריכוז גבוהמשאבות הן סוג של נשאים המעבירים חומרים . השקעת אנרגיהפעילותם נדרשת

ותוך השקעת אנרגיה על ידי משאבות נקראת כנגד מפל הריכוזים העברה של חומרים )אקטיבית(.העברה פעילה

בתרשים מתוארת העברה פעילה של יוני נתרן בניגוד למפל הריכוזים ממקום שריכוזם נמוך בתוך התא למקום שריכוזם גבוה מחוץ לתא. ההעברה זו מבוצעת ע"י משאבה.

27

סימולציה

סימולציה של מעבר חומרים דרך קרום התא

צפו בסימולציה הבאה שבה מתואר מעבר חומרים דרך התעלות הנשאים והמשאבות.

28

9שאלה

מעבר פעיל מריכוז נמוך לגבוה בעזרת השקעת אנרגיה מתרחש

דרך ה-

מעבר סביל מריכוז גבוה לנמוך )דיפוזיה( –מתרחש דרך ה -

ונקרא:

:9שאלה השלימו את תרשים הזרימה בעזרת המילים הבאות :

תעלות, פוספוליפידים, משאבות, נשאים, דיפוזיה מזורזת

29

תשובה: דרך הפוספוליפידים, התעלות והנשאים - מעבר סביל, ודרך המשאבות - מעבר פעיל

מעבר פעיל מריכוז נמוך לגבוה בעזרת השקעת אנרגיה מתרחש

דרך ה-

משאבות

מעבר סביל מריכוז גבוה לנמוך )דיפוזיה( –מתרחש דרך ה -

נשאיםתעלותפוספוליפידים

ונקרא:דיפוזיה מזורזת

:9שאלה השלימו את תרשים הזרימה בעזרת המילים הבאות :

תעלות, פוספוליפידים, משאבות, נשאים, דיפוזיה מזורזת

30

10שאלה

:10שאלה הוספת רעל שפוגע בתהליך הנשימה התאית גורמת לפגיעה גם בתהליכי ההעברה הפעילה

המבוצעת על ידי המשאבות בקרום. הסבירו מדוע.

31

תשובה: מחסור באנרגיה זמינה בתא פוגע בפעולת המשאבות בקרום

:10שאלה הוספת רעל שפוגע בתהליך הנשימה התאית גורמת לפגיעה גם בתהליכי ההעברה הפעילה

המבוצעת על ידי המשאבות בקרום. הסבירו מדוע.

תשובה:(. אנרגיה זו נחוצה ATP)הנאגרת במולקולות ה-בתהליך הנשימה התאית מופקת אנרגיה

לקיום תהליכי ההעברה הפעילה, המבוצעים על ידי המשאבות.

32

11שאלה

:11שאלה ( בתוך תאי שמרים )סוג של פטריות חד-תאיות( ++Caחוקרים בדקו את ריכוז יוני סידן )

לעומת ריכוזם בתמיסה החיצונית. נמצא שריכוזם מחוץ לתא גבוה בהרבה מאשר ריכוזם בתוך התא. מהו ההסבר לכך?

א. קרום התא אינו חדיר ליוני סידן.ב. הפרש הריכוזים נגרם על ידי דיפוזיה.

ג. יוני סידן מורחקים בדרך פעילה מהתא החוצה.ד. התא מפעיל לחץ שמונע כניסת יוני סידן נוספים.

33

תשובה

תשובה:ג'.התשובה הנכונה היא

המשאבות בקרום מבצעות העברה פעילה של יוני סידן בניגוד למפל הריכוזים, מהתאים החוצה. עקב כך, הפרש הריכוזים נשמר.

:11שאלה ( בתוך תאי שמרים )סוג של פטריות חד-תאיות( ++Caחוקרים בדקו את ריכוז יוני סידן )

לעומת ריכוזם בתמיסה החיצונית. נמצא שריכוזם מחוץ לתא גבוה בהרבה מאשר ריכוזם בתוך התא. מהו ההסבר לכך?

א. קרום התא אינו חדיר ליוני סידן.ב. הפרש הריכוזים נגרם על ידי דיפוזיה.

ג. יוני סידן מורחקים בדרך פעילה מהתא החוצה.ד. התא מפעיל לחץ שמונע כניסת יוני סידן נוספים.

34

12שאלה

:12שאלה מה נכון לומר על המולקולות שאינן מסיסות בליפידים )שומנים(?

. הן עוברות דרך קרום התא דרך תעלות, נשאים ומשאבותא . הן עוברות דרך קרום התא רק מריכוז נמוך לגבוהב . הן עוברות דרך קרום התא רק בדיפוזיה, כלומר מריכוז גבוה לנמוךג . הן אינן עוברות דרך קרום התאד

35

תשובה

:12שאלה מה נכון לומר על המולקולות שאינן מסיסות בליפידים )שומנים(?

. הן עוברות דרך קרום התא דרך תעלות, נשאים ומשאבותא . הן עוברות דרך קרום התא רק מריכוז נמוך לגבוהב . הן עוברות דרך קרום התא רק בדיפוזיה, כלומר מריכוז גבוה לנמוךג . הן אינן עוברות דרך קרום התאד

התשובה:א'.התשובה הנכונה היא

מולקולות שאינן מסיסות בשומנים עוברות דרך חלבוני ההעברה – נשאים או תעלות או משאבות )המשאבות הן סוג מיוחד של נשאים(.

המעבר דרך התעלות והנשאים הוא פסיבי. המעבר דרך המשאבות הוא אקטיבי.

36

החדירות הבררנית של הקרום

דרך קרום התא מתאפשר מעבר חומרים בעלי מולקולה קטנה, אך לא מעבר חומרים בעלי מולקולה גדולה כגון חלבונים ורב-סוכרים. בנוסף, לא כל חומר בעל מולקולה קטנה

יחסית יכול לעבור דרך הקרום, גם המעבר של חומרים אלה מבוקר: חלק מהתעלות פועלות כמו שערים הניתנים לסגירה ולפתיחה בצורה מבוקרת, וחומרים אחרים יכולים

לעבור רק אם יש בקרום התא נשא ייחודי עבורם..החדירות הבררנית של הקרוםתכונה זו נקראת

תכונה החדירות הבררנית חיונית לתא משום שהיא מאפשרת שמירה על סביבה פנימית בעלת הרכב חומרים שונה מהסביבה החיצונית – כלומר שמירה על הומיאוסטזיס.

דוגמה לחשיבות הדבר: אנזימי התא )שהם ברובם חלבונים המורכבים ממולקולה גדולה( אינם מסוגלים לעבור דרך הקרום, ולכן הם נשארים בתא ואינם יוצאים החוצה.

37

טעות נפוצה בקשר למונח: החדירות הבררנית של הקרום

שימו לב!לטעות נפוצה בקרב

תלמידים בקשר למונח !חדירות בררנית

לא נכון: קרום התא מאפשר כניסת חומרים טובים עבור התא ואינו מאפשר כניסת חומרים

לא רצויים.

נכון:יש חומרים המסוגלים לעבור דרך הקרום, ויש חומרים שאינם מסוגלים.

נשאים כגון רצויים חומרים להעברת מנגנונים בקרום נוצרו האבולוציה במהלך ייחודיים. אולם הקרום אינו מפעיל "שיקול דעת" בעת מעבר החומרים.

שהוא משום לתא יחדור הוא ציאניד, הרעל את התא בקרבת נשים אם לדוגמה: להפסקת ויגרום יחדור הציאניד הקרום. דרך לעבור היכולה קטנה מולקולה בעל תהליך הנשימה התאית ולמות התא. מצב כזה אינו קורה באופן טבעי, כי בדרך כלל,

רעלים אינם מגיעים לקרבת התאים.

38

13שאלה

:13שאלה עובר דרך הקרום?אינואיזה חומר

חמצן א. חומצות אמיניותב.

גלוקוז )חד-סוכר( ג. . רב-סוכרד

39

תשובה

תשובה:ד'.התשובה היא

לשאר החומרים מולקולה קטנה יחסית.לרב-סוכר הבנוי משרשרת ארוכה של חד-סוכרים, יש מולקולה גדולה.

:13שאלה עובר דרך הקרום?אינואיזה חומר

חמצן א. חומצות אמיניותב.

גלוקוז )חד-סוכר( ג. . רב-סוכרד

40

14שאלה

:14שאלה לחולים במחלה התורשתית פניל קטונוריה חסר אנזים כלשהו הפועל בתוך תאי המוח. האם אפשר לרפא את החולים במחלה על ידי הזרקת האנזים החסר לדם, האם האנזים

יחדור לתוך תאי המח?האנזים הוא חלבון.רמז:

41

תשובה

:14שאלה לחולים במחלה התורשתית פניל קטונוריה חסר אנזים כלשהו הפועל בתוך תאי המוח. האם אפשר לרפא את החולים במחלה על ידי הזרקת האנזים החסר לדם, האם האנזים

יחדור לתוך תאי המח?

תשובה:אי-אפשר לרפא חולים על ידי הזרקת האנזים מכיוון שהאנזים הוא חלבון ואינו חודר דרך

קרומי התאים, ולכן לא יוכל להיכנס מהדם אל תאי המוח.

42

43

חשיבות קרום התא בשמירה על ההומיאוסטזיס

אחד המאפיינים העיקריים של תא חי הוא שמירה על סביבה פנימית ייחודית, השונה מןהסביבה

, והוא חיוני לקיום התא. הומאוסטזיסהחיצונית. מצב זה הוא אחד ממאפייני ה

לקרום התא יש תפקיד מכריע בשמירה על הרכב החומרים בתוך התא, השונה מהרכב החומרים

בסביבתו. דבר זה מתאפשר הודות לשני גורמים:

לא כל החומרים עוברים דרך הקרום. לדוגמה, זו הסיבה החדירות הבררנית של הקרום. א. שחלבוני התא אינם יוצאים ממנו החוצה.

תהליכי ההעברה הפעילה גורמים על ידי המשאבות. הנעשים תהליכי ההעברה הפעילה ב. להפרשי ריכוזים של חומרים שונים בין התא לסביבתו. כלומר, הם גורמים למצב שבו

ריכוז חומרים מחוץ לתא גבוה יותר או נמוך יותר מריכוזם בתוך התא.

43

15שאלה

:15שאלה ריכוזם של יונים כלשהם בתוך תא חי שונה מריכוזם מחוץ לתא.

ההבדל בריכוזים נשמר בעיקר הודות לתכונות של: דופן התא א. . גרעין התאב קרום התאג. . הריבוזומים שבתא ד

44

תשובה

תשובה:ג'התשובה הנכונה היא

דוגמה זו ממחישה את חשיבות הקרום ביצירת סביבה פנימית בתוך התא, השונה מבחינת הרכב החומרים. החיצוניתמסביבתו

:15שאלה ריכוזם של יונים כלשהם בתוך תא חי שונה מריכוזם מחוץ לתא.

ההבדל בריכוזים נשמר בעיקר הודות לתכונות של: דופן התא א. . גרעין התאב קרום התאג. . הריבוזומים שבתא ד

45

: )המונח משאבת נתרן-אשלגן אינו נכלל בסילבוס(16שאלה :16שאלה

ה ממאפייני נתרן הומאוסטזיסאחד יוני של נמוך ריכוז על שמירה הוא רבים תאים של בתוך התא לעומת ריכוזם מחוץ לתא, ולהפך בנוגע ליוני האשלגן.

מצב כזה מתאפשר :מהתא החוצה עקב דיפוזיה של נתרן לתוך התא ושל אשלגן א.

עקב הוצאה פעילה של נתרן מהתא החוצה, והכנסה פעילה של אשלגן לתוך התאב. עקב דיפוזיה של נתרן מהתא החוצה ושל אשלגן לתוך התאג. משום שקרום התא אינו חדיר ליוני אשלגן ונתרןד.

K+ Na+ Na+ K+ תא

משאבת נתרן-אשלגן46

תשובה

תשובה:ב'.התשובה הנכונה היא

הבדלי ריכוזים אלו נשמרים עקב פעילות של משאבה, שנקראת משאבת נתרן-אשלגן. משאבה זו, המצויה בקרומיהם של כל תאי בעלי החיים, מעבירה נתרן מן התאים

החוצה ואשלגן אל התאים פנימה, בניגוד למפל הריכוזים.ע"י כשליש מן האנרגיה המופקת בתא, מושקע בקיום שני תהליכי העברה פעילה אלו

משאבת נתרן-אשלגן.

:16שאלה ה ממאפייני נתרן הומאוסטזיסאחד יוני של נמוך ריכוז על שמירה הוא רבים תאים של

בתוך התא לעומת ריכוזם מחוץ לתא, ולהפך בנוגע ליוני האשלגן.

מצב כזה מתאפשר : עקב דיפוזיה של נתרן לתוך התא ושל אשלגן מהתא החוצה א.

עקב הוצאה פעילה של נתרן מהתא החוצה, והכנסה פעילה של אשלגן לתוך התאב. עקב דיפוזיה של נתרן מהתא החוצה ושל אשלגן לתוך התאג. משום שקרום התא אינו חדיר ליוני אשלגן ונתרןד.

K+ Na+ Na+ K+

תא

47

48

מעבר חומרים באקסוציטוזה ואנדוציטוזה – מעבר פעיל )הרחבה מעבר לנדרש על פי הסילבוס(

אקסוציטוזההפרשת חומרים מהתא החוצה

באמצעות שלפוחית הנוצרת בתוך התא, מתאחה עם קרום

התא ונפתחת כלפי חוץ.

אנדוציטוזההכנסת חומרים מהסביבה לתוך

באמצעות שלפוחית התא שנוצרת משקע בקרום התא

ונעה לתוך התא.

מולקולות גדולות כמו חלבונים וכן חלקיקים גדולים יותר אינם יכולים לעבור דרך קרום התא בדרכי מעבר שהכרנו עד כה. למרות זאת, לעתים מתקיים מעבר שלהם אל התא

.אקסוציטוזה או מן התא החוצה בדרך הנקראת אנדוציטוזה,בדרך הנקראת כמו ההעברה הפעילה, הנעשית על ידי המשאבות, גם לשם קיום תהליכים אלו נדרשת

.השקעת אנרגיה

: מעבר חומרים באקסוציטוזה ואנדוציטוזה )הרחבה(17שאלה

:17שאלה איזה מבין התהליכים הבאים מתרחש דרך אקסוציטוזה ?

מעבר חמצן מנאדיות הריאה אל הדםא. . מעבר גלוקוז ממערכת העיכול אל הדםב

מעבר אנזימי עיכול מהתאים בדופן המעי אל חלל המעי ג. מעבר פחמן דו-חמצני מהתאים אל הדםד.

49

תשובה

תשובה:. ג'התשובה הנכונה היא

האנזימים הם חלבונים. החלבונים הם בעלי מולקולה גדולה, ולכן אינם יכולים לעבור דרך קרום התא, אלא בתהליך אקסוציטוזה. בשאר המקרים מדובר בחומרים בעלי מולקולה

קטנה יחסית, שחוצים את הקרום דרך הפוספוליפידים )חמצן, פחמן דו-חמצני( או על ידי נשאים ייחודיים )גלוקוז(.

:17שאלה איזה מבין התהליכים הבאים מתרחש דרך אקסוציטוזה ?

מעבר חמצן מנאדיות הריאה אל הדםא. . מעבר גלוקוז ממערכת העיכול אל הדםב

מעבר אנזימי עיכול מהתאים בדופן המעי אל חלל המעי ג. מעבר פחמן דו-חמצני מהתאים אל הדםד.

50

– מעבר חומרים באקסוציטוזה ואנדוציטוזה )הרחבה(18שאלה

:18שאלה מה המשותף בין תהליך ההעברה הפעילה, הנעשה על ידי המשאבות, לבין ההעברה

הפעילה בתהליכי אנדוציטוזה ואקסוציטוזה? בשניהם מועברים חומרים בעלי מולקולה גדולהא. בשניהם מועברים חומרים מריכוז גבוה לנמוךב. בשניהם מועברים חומרים דרך שכבת הפוספוליפדיםג.

בשניהם נדרשת השקעת אנרגיה ד.

51

תשובה

תשובה:. ד'התשובה הנכונה היא

:18שאלה מה המשותף בין תהליך ההעברה הפעילה, הנעשה על ידי המשאבות, לבין ההעברה

הפעילה בתהליכי אנדוציטוזה ואקסוציטוזה? בשניהם מועברים חומרים בעלי מולקולה גדולהא. בשניהם מועברים חומרים מריכוז גבוה לנמוךב. בשניהם מועברים חומרים דרך שכבת הפוספוליפדיםג.

בשניהם נדרשת השקעת אנרגיה ד.

52

– מעבר חומרים באקסוציטוזה ואנדוציטוזה )הרחבה(19שאלה

:19שאלה בסרטון הבא נראה תא דם לבן אשר "רודף אחרי חיידק )העיגול השחור הקטן(. באיזה

תהליך תא הדם הלבן "בולע" את החיידק?

אנדוציטוזה א. אקסוציטוזהב. דיפוזיהג. הוצאה פעילהד.

תא דם לבן "רודף" אחרי

חיידק

53

תשובה

:19שאלה בסרטון הבא נראה תא דם לבן אשר "רודף אחרי חיידק )העיגול השחור הקטן(. באיזה

תהליך תא הדם הלבן "בולע" את החיידק?

אנדוציטוזה א. אקסוציטוזהב. דיפוזיהג. הוצאה פעילהד.

תא דם לבן "רודף" אחרי

חיידק

תשובה:. א'התשובה הנכונה היא

54

קישורים – דרכי מעבר חומרים דרך הקרום

סיכום :דרכי מעבר חומרים

דרך הקרום 3.3)לראות

דקות ראשונות(

מעבר חומרים דרך תעלה

אנדוציטוזה ואקסוציטוזה

אנדוציטוזה ואקסוציטוז

ה

מעבר חומרים

דרך נשא

המבנה הדינמי של קרום התא ומעבר חומרים דרכו

55

סיכום – דרכי מעבר חומרים דרך הקרום

קרום התא הוא בעל חדירות בררנית. חומרים בעלי מולקולה גדולה אינם חודרים דרכו.

חומרים מסיסים בליפידים )בשומנים( עוברים בין מולקולות הפוספוליפידים.

)תעלות, שבקרום חומרים שאינם מסיסים בליפידים עוברים דרך חלבוני ההעברהנשאים,

משאבות(.

המעבר דרך הפוספוליפידים, התעלות והנשאים הוא סביל כלומר בדיפוזיה, בכיוון מפל

הריכוזים של החומר, כלומר, מריכוז גבוה לנמוך.

המעבר דרך המשאבות הוא פעיל, בניגוד למפל הריכוזים של החומר, כלומר, מריכוז נמוך לגבוה. בתהליך זה מושקעת אנרגיה.

לעתים, חומרים בעלי מולקולה גדולה או חלקיקים גדולים עוברים אל תוך התא בתהליך

אנדוציטוזה, או מן התא החוצה בתהליך אקסוציטוזה. גם לקיום תהליכים אלו נדרשת השקעת אנרגיה. )לא בתוכנית הלימודים(

?סיכום: מה למדנו על דרכי מעבר חומרים דרך קרום התא

56