כדי שיוכל לקיים את עצמו ולמלא את תפקידו, התא חייב לאסוף נתונים, לעבד אותם ולבצע פעולות בהתאם. לתהליך הזה קוראים תקשורת תאית. התקשורת הזאת פועלת ברמה המולקולרית ומורכבת מתגובות שרשרת תוך-תאיות (קסקדות) שבאות בתגובה לאות חיצוני או תוך-תאי.

תגובות השרשרת הן רבות ומגוונות. הסרטון שלפנינו מציג דוגמה לתקשורת בין-תאית ותוך-תאית של מנגנון "הילחם או ברח" (Fight or Flight) ובהמשך הכתבה פירטתי עבורכם את התהליכים שמוצגים בו. מומלץ לכם לנסות לזהות אותם. כדאי גם לנסות לראות את התמונה הכללית של התהליך, שמתחיל בזיהוי סכנה ומסתיים בפעולה כמו סמירת שערות, הזעה מוגברת ועוד.
 

הסרטון הופק במסגרת פרויקט Learn Genetics של אוניברסיטת יוטה שבארה"ב. תורגם בידי צוות דוידסון אונליין.

 

תקשורת תאית היא הדרך שבה מדורי התא השונים מעבירים זה בין זה מידע והוראות. היא מבוססת בעיקר על תגובות שרשרת חלבוניות שמתחילות בהפעלת קולטן (רצפטור), לרוב בממברנה אך גם במקומות אחרים. הקולטן מפעיל שליח שניוני, שמעביר את האות הלאה לחלבון הבא בשרשרת בדרכים כמו זרחון, חיתוך, הידרוליזה ועוד. כך השרשרת נמשכת עד שהיא מגיעה לאתר הפעולה כמו גרעין התא שבו משועתקים הגנים הרלוונטים, המיטוכונדריה שבה מיוצר ה-ATP, הווסיקולות שאחראיות על הפרשת חומרים ועוד.

העיקרון של מעבר האותות הוא קבלת מידע מתוך כמות קטנה של הורמונים והעצמת האותר בתגובת שרשרת: הורמון אחד מפעיל קולטן אחד, שמפעיל עשרה חלבונים, שכל אחד מהם מפעיל עוד עשרה וכן הלאה. כך מקבלים תגובה חזקה לאות חלש.

התא גם מעביר אותות לתאים אחרים בגוף כדי ליצור תגובה פיזיולוגית רחבה יותר כמו הזעה, הפרשת הורמונים ותנועת שרירים. כל תגובת שרשרת נחקרת בנפרד ואנו יודעים היום את רוב המרכיבים של רוב תגובות השרשרת בגוף. כשאוספים את כל תגובות השרשרת שמתבצעות ברגע נתון ומשקללים אותן יחד, מקבלים רשת ענפה וסבוכה של תהליכים רבים, חלקם סותרים, שמתרחשים כל הזמן בגוף בעוצמות שונות. לכל תגובה כזאת יש בקרה צמודה שמונעת תגובת יתר, כך שמדובר במערכת מורכבת מאוד.

בסרטון ראינו חלק קטן מהתגובות שמתרחשות במערכת ההגנה של הגוף מרגע זיהוי הסכנה ועד לתגובה הפיזיולוגית. במקרה הזה מדובר בשערות סומרות, הזעה ושחרור סוכר (מקור אנרגיה) לדם. בתהליך המלא מעורבות כמובן הרבה יותר תגובות שרשרת ויש בה הרבה יותר תגובות פיזיולוגיות, כגון דיכוי מערכת העיכול, האצת קצב הלב, כיווץ האישונים ועוד.

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.

6 תגובות

  • מרים

    מעבר אותות

    כיצד מסתיים ומתחיל מעבר האותות בתא.
    תודה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום מרים
    את מוזמנת לצפות בסרטון ולקרוא את הכתבה שמתחתיה. התשובות נמצאות שם :-) אם יש לך שאלות נוספות אשמח לענות.
    כל טוב
    ארז

  • מוריה

    מעבר אותות בתא

    שלום,
    אשמח לקבל עוד חומר בנושא מעבר אותות בתא, וכן יש לי מספר שאלות.

    א) מאילו אלמנטים מורכב מעבר האותות ?
    ב) כיצד מאותחל מעבר האותות, וכיצד הוא מסתיים [מהם תוצריו]

    ג) מהם השינויים העוברים על ממברנת התא במהלך מעבר האותות

    תודה רבה. :)

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובות

    שלום מוריה
    השאלות ששאלת מריחות כמו שעורי בית ;-), על כן אני מעדיף שלא לענות עליהן בצורה ישירה, עם זאת את מוזמנת לצפות בסרטונים הבאים, המתארים מסלולי מעבר אותות בתא, שם אני מאמין שתוכלי למצוא תשובות לשאלות. אם משהו שם לא ברור, או שיש לך שאלות נוספות, אשמח לעזור.

    תקשורת בין תאית - המערכת האנדוקרינית
    http://goo.gl/gocQg

    ההורמונים – מולקולות קטנות, תפקיד גדול
    http://goo.gl/bD210

    מירוץ השליחים של חלבוני ה-G
    http://goo.gl/T4k7g

    הפעלת התגובה החיסונית ע"י קולטני TLR
    http://goo.gl/No9L0

    בהצלחה!
    ארז

  • אן

  • עידו קמינסקי

    תשובה

    שלום אן

    ראשית, שמתי לב שאת השאלה שלך כתבת כתגובה לכתבה שאינה עוסקת בנשימה תאית. אם הנושא מעניין אותך, את מוזמנת לצפות בסרטונים הבאים: מפלי ריכוזים כמקור אנרגיה, שרשרת מעבר אלקטרונים – הכח המייצר אנרגיה בגופנו, ATP סינתאז – המנוע המולקולרי המושלם.

    בנוגע לשאלתך: זרחון חמצוני, הינו התהליך במסגרתו נוצרות מולקולות ATP במיטוכונדריה, תוך שימוש במפל ריכוזי פרוטונים וחיזור מולקולות חמצן. על מנת שתהליך זה יתקיים, יצירת ה-ATP הדורשת אנרגיה חייבת להיות מצומדת לשרשרת מעבר האלקטרונים המספקת את האנרגיה הזאת ע"י יצירת מפל ריכוזי פרוטונים. אם הצימוד הזה מופר באיזושהי צורה, למשל ע"י ביטול מפל הריכוזים עם פרוטונופור (חומר המוליך פרוטונים דרך הממברנה) לא יווצר ATP, משום שלא תהיה האנרדיה הדרשה להניע את ה-ATP synthase.

    ניתן לדמות את המערכת למנוע של מכונית. ישנו צימוד בין תנועת הגלגלים לפעולת המנוע. אם אנחנו מפרים את הצימוד הזה (מעבירים לניוטרל) ומפעילים את המנוע (לוחצים על הגז) המנוע יתחמם אבל האוטו לא יסע. במכונית הצימוד בא לידי ביטוי בגלגלי שיניים בתיבת ההילוכים המקשרים בין המנוע לגלגלים, ובמיטוכונדריה הוא בא לידי ביטוי בקיום מפל ריכוזי פרוטונים. המקשר בין שרשרת מעבר האלקטרונים ל-ATP synthase.

    מקווה שעזרתי

    ארז