הממברנה היא קרום דק שמגן על התא בין השאר מפני כניסה של חומרים לא רצויים מבחוץ, ומווסת את ריכזי המלחים בתא כדי לשמור על איזון כימי וחשמלי בתוכו. הסרטון שלפנינו מתאר את המבנה, המאפיינים והתפקידים השונים של הממברנה.
 

הסרטון הופק בידי Johnson Vounty Community College. תורגם בידי צוות דוידסון אונליין

הממברנה (קרום התא) מפרידה בין האזור התוך-תאי העדין לבין הסביבה. היא גמישה מאוד וניתנת למתיחה על ידי כוחות מכניים. כשמופעל עליה כוח חזק הממברנה נקרעת אך מיד מתרכבת מחדש.

 

הממברנה מכילה ליפידים – מולקולות בעלות ראש טעון פולרי ושרשרת שומנית ארוכה. הראש הטעון יוצא מהדופן ובא במגע עם נוזל התא ועם הנוזלים החוץ-תאיים ואילו החומצות השומניות נשארות קבורות בתוך הממברנה ובאות במגע רק זו עם זו. החומצות השומניות דוחות את מולקולות המים, ועל כן תמיד נמשכות זו אל זו. המצב הזה מאפשר ליצור שכבה כפולה של ליפידים, כך שהחומצות השומניות פונות כלפי פנים והראש הטעון כלפי חוץ.

בנוסף, הממברנה מכילה ליפידים שנקראים "כולסטרול" שקבורים כמעט במלואם בממברנה ומסייעים בעיקר לייצב אותה. על הממברנה יש גם מולקולות סוכר גדולות, וחלבונים רבים נמצאים בתוכה או בקשר חיצוני איתה. דוגמה לחלבונים כאלה הם הקולטנים (רצפטורים), שקולטים אותות מבחוץ ומעבירים אותם פנימה אל התא, או הטרנספורטרים והתעלות שמעבירים יונים ספציפיים בין הנוזל התוך-תאי לנוזל החוץ-תאי ולהיפך.

גם אם הממברנה נראית לכאורה כמו פסיפס של חלבונים וסוכרים הנעוצים בתוכה, היות שהליפידים מחליקים זה לצד זה, כל המבנה שלה דינמי והחלבונים והסוכרים צפים להם בתוכה כמו קרחונים בתא, כמובן בהתאם למגבלות של שלד התא שמחזיק אותם. המודל הזה נקרא "הפסיפס הנוזלי" והוא המודל המקובל כיום לתיאור מבנה הממברנה.

לממברנה יש תפקידים נוספים מעבר לתיווך של חומרים. היא משמשת כקבל שמאפשר לתא להחזיק מטען חשמלי (שחיוני להולכת האות העצבי בתאי עצב), משמשת מקור למוליכי אות נוספים וממלאת עוד תפקידים רבים.

ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע


הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

16 תגובות

  • ציפי

    אלכוהול וקרום התא

    שלום ארז!
    הבנתי שאלכוהול פוגע בחדירות הקרום ובריכוזים גבוהים אף ממיס קרומי תאים. אם כך כיצד כאשר משתמשים באלכוהול לחיטוי העור לדוגמה או שותים אלכוהול הוא לא הורס תאים?
    אשמח להסבר מעמיק ומפרט
    תודה רבה!

  • דפנה

    קרום להדגמת אוסמוזה בין שתי תמיסות

    שלום ארז,
    באיזה קרום חצי חדיר אפשר להשתמש כדי להדגים אוסמוזה?
    האם יש קרום חצי חדיר זמין (מלבד שקית דיאליזה) ? אולי קרום של שקית תה ?) שנוכל להיווכח בתופעה במו עיננו?
    תודה דפנה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןרן טבעוני

    ממברנת TFC או שקית דיאליזה

    שלום דפנה,
    בתהליך טיהור מים באמצעות אוסמוזה הפוכה נעשה שימוש רב בממברנה חדירה למחצה בשם TFC. ניתן להתבונן בתהליך האוסמוזה באמצעות המסת צבען (פיגמנט) במים והכנסתו לתוך שקית דיאליזה. את השקית ניתן להכניס לתוך כלי עם מים. עקרונית הפיגמנט אמור לעבור מבעד לשקית בשל מפל הריכוזים. מקווה שעזרתי,
    רן.

  • רעות

    אוסמוזה - דיפוזיה?

    היי ארז,
    אני סטודנטית לתואר ראשון בביולגיה ורציתי לשאול: האם אוסמוזה הוא סוג של דיפוזיה?
    אנחנו למדנו שדיפוזיה זהו מעבר חומרים מריכוז גבוה לריכוז נמוך על מנת להגיע לשיווי משקל ואילו אוסמוזה זה מעבר מהריכוז הנמוך לריכוז הגבוה על מנת לסייע למערכת בה התהליך ההפוך אינו יכול לקרות.
    אשמח אם תחדד לי את ההבדלים בין השניים.
    תודה, רעות

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום רעות
    ההבדל בין אוסמוזה לדיפוזיה הוא שדיפוזיה היא תנועת חלקיקים מהריכוז הגבוה לנמוך בשאיפה להגיע לשיווי משקל, בעוד שאוסמוזה היא מקרה פרטי בו יש תנועה דרך ממברנה.

    לצורך העניין כאשר את שמה טיפת תרכיז בכוס מים, היא עוברת דיפוזיה, כאשר את שמה תא חי בתוך תמיסת מי מלח, המים יוצאים ממנו באוסמוזה.

    מקווה שעזרתי

  • מורל אילנה

    ממברנה מלאכותית

    האם ניתן ליצור ממברנה מלאכותית אשר יכולה לדחות מעבר חומרים מסויימים?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום אילנה
    התשובה לשאלתך היא כן. זה אפשרי ליצור ממברנה מלאכותית שחדירה לחומרים מסויימים. למעשה זה העקרון עליו פועלת טכנולוגית התפלת המים ודיאליזה אצל חולי כליות.
    מקווה שעזרתי
    ארז

  • אילנה

    ממברנה מלאכותית

    השאלה לא הייתה סתמית, מאחר ויש לי רעיון להמצאה שההגיון אומר שאני צריכה להתשתמש בחומר שמזהה חומרים מסויימים אם תואיל לומר לי איך אפשר ליצור קשר ולקבל הסבר יותר מפורט, על מנת שאבין אם זה החומר המתאים אשמח.האם עלי ליצור קשר עם מכון ויצמן או שאפשר לדבר איתך ישירות? תודה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    הי אילנה
    ככלל אנחנו לא נותנים ייעוץ טכני לפטנטים. אם יש לך שאלה כללית או עקרונית אשתדל לעזור כמיטב יכולתי.
    בהצלחה!
    ארז

  • יאיר

    ממברנת התא

    שלום--ההסברים מענינים. לא הבנתי 1. השילוב של שומני וחלבוני הממברנה--איך הם תורמים לפעולותיה ? מה כל אחד בנפרד עושה--ומה השילוב עושה ? 2. מהי חדירה אוסמוזה ודיאליזה ? הרי שניהם פועלים דרך קרום חצי חדיר ....? תודה יאיר

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובות

    1. תפקידם העיקרי של הליפידים (שומני הממברנה) הוא לתת לה את המבנה הגמיש אבל בלתי חדיר שלה, בעוד שתפקידי החלבונים הוא בעיקר תפקידים פונקציונלים כמו תקשורת וחילוף חומרים עם הסביבה. תפקידי החלבונים נובע ממיקומם בממברנה, על כן הוא יהיה חסר משמעות בכל מקום אחר.

    2. אוסמוזה היא תנועה של מומסים דרך הממברנה, דיאליזה הינה מקרה פרטי של אוסמוזה בו משתמשים בממברנה מלאכותית על מנת לסנן חומרים מסויימים מנוזל.

    מקווה שעזרתי

    ארז

  • עידו

    ממברנות

    הממברנה היא סימטרית?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום עידו
    הממברנה של התא איננה סימטרית, האמת היא שהיא מאוד רחוקה מזה. ההרכב של צד אחד של הממברנה שונה מההרכב של צידה השני, וגם כל אחד מצידיה אינו הומגני ומורכב מאיים איים של ליפידים וחלבונים מסוגים שונים.
    מקווה שעזרתי
    ארז

  • יונתן רייס

    הסבר על דרכי כניסה של חומרים חיצוניים לממברנה

    הייתי רוצה שתתנו הסבר יותר מפורט על דרכי כניסה של חומרים חיצוניים לממברנה
     ודרכים לשנות חומר בצורה שהוא יוכל לעבור דרך הממברנה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום יונתן
    למידע על מעבר חומרים דרך ממברנות ביולוגיות אתה מוזמן לצפות בסרטונים הבאים:
    תעלות יוניות - http://goo.gl/kdhby
    משאבת נתרן אשלגן – מנוע מפלי ריכוזים - http://goo.gl/8aio0
    מעבר חומרים דרך ממברנות ביולוגיות - http://goo.gl/cztNP
    אם יש לך שאלות נוספות אתה מוזמן לשאול
    כל טוב
    ארז

  • אלי