Хтось розробив клітинну. Як змінювалися уявлення про клітину та сформувалося сучасне становище клітинної теорії

У ХІХ століття була сформована клітинна теорія Шванна і Шлейдена. Німецькі біологи довели, що клітина є основою живого організму, а поза клітиною життя існувати не може.

Історія

Відкриття клітини в 1665 році Робертом Гуком започаткувало вивчення мікросвіту. У 1670-х роках натуралісти Марчелло Мальпіги і Неемія Грю описали знайдені в рослинах «мішечки або бульбашки».

Нідерландський натураліст Антоні ван Левенгук проектував та вдосконалив мікроскопи і, починаючи з 1673 року, публікував замальовки найпростіших, бактерій, сперматозоїдів, еритроцитів.

Мікроскопи XVII-XVIII століть могли дати лише загальне уявленняпро клітину. Однак цього було достатньо, щоб закласти основу нової науки – цитології.

Подальша історія вивчення клітин пов'язані з розвитком як біологічних наук, а й нових технологій, допомагали докладно вивчати будову і поведінку клітини. Справжнє визнання цитології відбулося на початку ХІХ століття.
Декілька значущих дат на шляху формування клітинної теорії:

• 1825 - фізіолог Ян Пуркіне виявляє ядро ​​в курячому яйці;
• 1828 - біолог Карл Бер відкрив і описав яйцеклітину людини як джерело розвитку нового життя;
• 1830 - ботанік Франц Мейен описує клітину як відокремлену структуру, в якій протікає обмін речовин;
• 1831 - ботанік Роберт Броун докладно описав ядро ​​і встановив, що воно є обов'язковою частиною будь-якої клітини;
• 1838 - ботанік Маттіас Шлейден виявив, що всі рослинні тканини складаються з клітин;
• 1839 - біолог Теодор Шванн встановив, що організми складаються з клітин, які схожі за будовою;
• 1855 - лікар Рудольф Вірхов визначив, що клітини діляться.

Автором клітинної теорії вважається Шван. Під впливом робіт Шлейдена (тому вважається співавтором) сформулював основні тези клітинної теорії, які справедливі досі. До кінця XIX століття було відкрито мітоз і мейоз, а клітинна теорія, що отримала наукове визнання, була доповнена.

ТОП-2 статтіякі читають разом з цією

Рис. 1. Теодор Шван.

Незважаючи на те, що Шлейден – натхненник Шванна, він висунув хибну теорію про те, що нова клітина з'являється з ядра. Також Шлейден не визнавав відповідності рослинних та тваринних клітин.

Положення

Головне становище клітинної теорії - всі живі істоти складаються з подібних клітин. З розвитком науки положення Шванна доповнились і сформувалася сучасна клітинна теорія:

• клітини – морфологічна та функціональна одиниця будови організмів (виняток – віруси);
• всі клітини подібні (гомологічні) за будовою та хімічного складу;
• клітини здатні до метаболізму та саморегуляції за рахунок роботи органоїдів;
• клітини діляться виключно розподілом;
• клітини багатоклітинних організмів спеціалізовані за функціями, що виконуються, і об'єднані в тканини і органи.

Рис. 2. Клітини рослин, бактерій, тварин.

Віруси належать до неклітинної форми життя. Однак властивості живих організмів виявляються після проникнення у клітину.

Значення

Положення клітинної теорії мають значення для еволюційного вчення. Клітина як структурна одиниця всього живого об'єднує біосферу і підтверджує єдине походження живих істот.

Значення створення клітинної теорії важливе для розвитку медицини, селекції, генетики та освіти нових наук:

• біохімії;
• молекулярної біології;
• біофізики;
• біоетики;
• біоінформатики.

Сучасні методиЦитології дозволяють розглядати зріз вій найпростіших, стежити за процесами, що відбуваються в клітині, створювати моделі органел та молекул.

Рис. 3. Сучасні методи цитології.

Що ми дізналися?

Коротко про клітинну теорію, її історію та положення. Основна сутність теорії: всі організми складаються із структурних одиниць – клітин. Творцями теорії зізнаються німецькі біологи Шван і Шлейден. Висунута теорія відбилася на подальшому розвитку цитології та відігравала важливу роль у розвитку генетики, молекулярної біології, селекції.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.5. Усього отримано оцінок: 300.

Значення гістології та її завдання

Гістологія - Наука про будову тканин організму на мікроскопічному рівні. Histos у перекладі з грецької – тканина, а logos – вчення. Розвиток цієї науки став можливим з винаходом мікроскопа. У другій половині XVII століття, завдяки удосконаленню мікроскопа та техніки виготовлення зрізів, вдалося зазирнути у тонку будову тканин. Кожне дослідження різних органів прокуратури та тканин тварин було відкриттям. Мікроскопування у біології використовується вже понад 300 років.

З допомогою гістології розробляються як фундаментальні проблеми, а й вирішуються прикладні завдання, важливі для ветеринарії і зоотехнії. Великий вплив на зростання, розвиток та формування продуктивних якостей тварин надає стан їхнього здоров'я. Хвороби призводять до морфологічних та функціональних змін у клітинах, тканинах та органах. Пізнання цих змін необхідне встановлення причини захворювання тварин і успішного їх лікування. Тому гістологія тісно пов'язана з патанатомією та широко використовується в діагностиці захворювань.

Курс гістології включає:

Цитологію– вчення про структуру та функції клітини та ембріологію– вчення про формування та розвиток тканин та органів в ембріональний період (від заплідненої яйцеклітини до народження або вилуплення з яйця).

Ми починаємо із цитології.

Клітина- Елементарна структурна одиниця організму, що становить основу його життєдіяльності. Вона має всі ознаки живого: дратівливістю, збудливістю, скоротливістю, обміном речовин та енергії, здатністю до розмноження, зберіганням генетичної інформації та передачею її поколінням.

За допомогою електронного мікроскопа вивчено найтоншу структуру клітин, а використання гістохімічних методів дозволило визначити функціональне значення структурних одиниць.

Клітинна теорія:

Термін «клітина» вперше був застосований Робертом Гуком у 1665 році, який виявив під мікроскопом клітинну будову рослин. Але значно пізніше, вже XIX століття було розроблено клітинна теорія. Клітинна будова рослин та тварин вивчали багато вчених, але вони не звернули уваги на спільність їх структурної організації.

Честь створення клітинної теорії належить німецькому вченому Шван (1838-39 рр.). Аналізуючи свої спостереження клітин тварин і зіставляючи з аналогічними дослідженнями рослинних тканин, проведених Шлейденом, він дійшов висновку, що у основі будови як рослинних, таки тварин організмів лежать клітини. Важливу роль розвитку клітинної теорії Шванна мали праці Вірхова та інших учених.

Клітинна теорія у її сучасному вигляді включає такі положення:

1. Клітина – ценайменша одиниця живого, з якої будуються органи та тканини.
2. Клітини різних органіврізних організмів гомологічні за своєю будовою, тобто. мають загальний принципбудови містять цитоплазму, ядро, основні органели.
3. Розмноження клітинвідбувається лише шляхом поділу вихідної клітини.
4. Клітини – як частини цілогоорганізму спеціалізовані: мають певну структуру, виконують певні функції та взаємопов'язані у функціональних системах тканин, органів та системах органів.

До неклітинних структур відносять симпластита синцитій. Вони виникають або від злиття клітин, або в результаті розподілу ядра без подальшого поділу цитоплазми. прикладом симпластівє м'язові волокна, прикладом синцитію – сперматогонії – первинні статеві клітини, з'єднані перемичками.

Таким чином, багатоклітинний організм тварини є складним ансамблем клітин, об'єднаних в систему тканин і органів, і пов'язаних між собою міжклітинною речовиною.

Морфологія клітини

Форми та розміри клітин різноманітні та визначаються виконуваною функцією. Зустрічаються клітини округлі або овальні (клітини крові); веретеноподібні (гладка м'язова тканина); плоскі, кубічні, циліндричні (епітелій); відростчасті (нервова тканина), що дозволяє на відстані проводити імпульси.

Розміри клітин коливаються від 5 до 30 мкм; яйцеклітини у ссавців досягають 150-200 мкм.

Міжклітинна речовина є продуктом життєдіяльності клітин і складається з основної аморфної речовини і волокон.

Незважаючи на різну будову та функції, всі клітини мають загальні ознаки та складові частини. Компоненти клітини можна подати такою схемою:

цитоплазма ядро ​​плазмолема

гіалоплазма органели включення

мембранні немембранні

Плазмолемма – поверхневий апарат клітини, здійснює регуляцію взаємовідносин клітини з навколишнім середовищем та бере участь у міжклітинних взаємодіях. Плазмолема виконує декілька важливих функцій:

1. Розмежувальну(обмежує клітину та забезпечує зв'язок із навколишнім середовищем).
2. Транспортну- Здійснює: а) пасивне перенесенняшляхом дифузії та осмосу води, іонів та низькомолекулярних речовин.

б) активне перенесенняречовин - іонів Na з витратою енергії.

в) ендоцитоз (фагоцитоз) – тверді речовини; рідкі – піноцитоз.

3. Рецепторну– у плазмолемі є структури для специфічного впізнавання речовин (гормонів, ліків та ін.)

Плазмолемма побудована за принципом біологічних мембран. Має двошарову ліпідну основу (біліпідний шар), в яку занурені білки. Ліпіди представлені фосфоліпідами та холестерином. Білки до біліпідного шару міцно не фіксуються і плавають подібно до айсбергів. Білки, що пронизують два шари ліпідів, називаються інтеральними, що сягають половини бислоя – полуинтегральными, які лежать лежить на поверхні – поверхневими чи периферичними. Інтегральні та напівінтегральні білки стабілізують мембрану (структурні) та формують транспортні шляхи. З поверхневими білками пов'язані ланцюги полісахаридів, утворюючи надмембранний шар (глікокалікс). Цей шар бере участь у ферментному розщепленні різних сполук та взаємодіє з навколишнім середовищем.

З боку цитоплазми є субмембранний комплекс, який є опорно-скоротливим апаратом. У цій зоні виявляються численні мікрофіламенти та мікротрубочки. Усі частини плазмолеми взаємопов'язані і працюють як єдина система.

У деяких клітинах для інтенсифікації транспортних процесів у певних ділянках формуються численні ворсинки, а для переміщення різних речовин (пилок, мікробів) з'являються вії.

Клітинні оболонки формують міжклітинні контакти. Основними формами контактів є:

1. Простий контакт(Клітки стикаються надмембранними шарами).

2. Щільний(замикаючий контакт), коли зовнішні шари плазмолеми двох клітин зливаються в одну загальну структуру і ізолює міжклітинний простір від зовнішнього середовища, і він стає непроникним для макромолекул та іонів.

Різновидом щільного контакту є пальцеподібні сполуки та десмосоми. У міжклітинному просторі формується центральна пластинка, яка пов'язана з оболонками контактуючих клітин системою поперечних фібрил. З боку підмембранного шару десмосоми зміцнюються компонентами цистоскелету. Залежно від протяжності розрізняють точкові та оперізуючі десмосоми.

3. Щілеподібні контакти(міжклітинний простір дуже вузький і між цитоплазмами клітин, пронизуючи плазмолемы, формуються канали, якими здійснюється рух іонів з однієї клітини до іншої.

На цьому заснована робота електричних синапсів у нервової тканини.

Такий тип сполуки зустрічається у всіх групах тканин.

Цитоплазма

Цитоплазма складається з основної речовини гіалоплазми і структурних компонентів, що знаходяться в ній, - органел і включень.

Гіалоплазма є колоїдною системою і має складний хімічний склад (білки, нуклеїнові кислоти, амінокислоти, полісахариди та інші компоненти). Вона забезпечує транспортні функції, взаємозв'язок всіх структур клітини та відкладає запас речовин у вигляді включень. З білків (тубуліна) формуються мікротрубочки, що входять до складу центріолей; базальних тілець вій.

Органоїди - це структури, що постійно знаходяться в клітині і виконують певні функції. Їх поділяють на мембранніі немембранні. До мембранних відносяться:мітохондрії, ендоплазматична мережа, комплекс Гольджі, лізосоми та пероксисоми. До немембранних відносяться:рибосоми, цитоскелет клітини(включає мікротрубочки, мікрофіламенти та проміжні філаменти) та центріолі. Більшість органоїдів загального значення, що зустрічаються у всіх клітинах органів. Але у деяких тканинах є спеціалізовані органоїди. Так у м'язах – міофіламенти, у нервовій тканині – нейрофіламенти.

Розглянемо морфологію та функції окремих органел:

Попередня12345678910111213141516Наступна

ПОДИВИТИСЯ ЩЕ:

Пошук лекцій

Значення клітинної теорії

Питання 1

Клітинна теорія: історія та сучасний стан. Значення клітинної теорії для біології та медицини.

Клітинна теорія сформована німецьким дослідником – зоолог Т.

Шван (1839). У своїх теоритичних побудовах він спирався на роботи ботаніка М. Шлейден (вважається співавтором теорії). Виходячи від припущення про загальну природу рослинних та тваринних клітин (однаковий механізм походження).

Шван узагальнив численні дані у вигляді теорії. Наприкінці минулого століття клітинна теорія отримала розвиток у роботах Р. Вірхова

Основні положення клітинної теорії:

1. Клітина елементарна одиниця живого, поза клітиною життя немає.

Клітина єдина система, що включає безліч закономірно пов'язаних один з одним елементів (сучасне трактування).

2. Клітини гомологічні за будовою та основними властивостями.

Клітини збільшуються в числі шляхом розподілу вихідної клітини після подвоєння його генетичного матеріалу.

4. Багатоклітинні організми являють собою нову систему взаємопов'язаних між собою клітин, об'єднаних та інтегрованих в єдину систему тканин та органів за допомогою нервової та гуморальної регуляції.

5. Клітини організму тотатипентні так як мають генетичний потенціал всіх клітин даного організмуале відрізняються один від одного експресією гена.

Значення клітинної теорії

Клітинна теорія дозволила зрозуміти як зароджується, розвивається та функціонує живий організм, тобто створила основу еволюційної теорії розвитку життя, а в медицині – розуміння процесів життєдіяльності та розвитку хвороб на клітинному рівні – що відкрило немислимі раніше нові можливості діагностики, лікування захворювань.

Стало ясно, що клітина - найважливіша складова живих організмів, їх головний морфофізіологічний компонент.

Клітина – це основа багатоклітинного організму, місце протікання біохімічних та фізіологічних процесів в організмі.

На клітинному рівні зрештою відбуваються всі біологічні процеси. Клітинна теорія дозволила зробити висновок про подібність хімічного складу всіх клітин, загальний план їх будови, що підтверджує філогенетичну єдність всього живого світу.

Прокаріотичні та еукаріотичні клітини.

Прокаріотична клітина (доядерні – 3,5 млрд років тому) – це найбільш примітивні, дуже просто влаштовані, що зберігають риси глибокої давнини організми. одноклітинні живі організми, що не володіють оформленим клітинним ядром та іншими внутрішніми мембранними органоїдами.).

Малі розміри клітин

2. Нуклеоїд – аналог ядра. Замкнена кільцева ДНК.

3. Відсутні мембранні органели

4. Немає клітинного центру

5. Клітинна стінка особливої ​​будови, слизова капсула.

6. Розмноження поділом навпіл (може відбуватися обмін генетичною інформацією).

Немає циклозу, екзо- та ендоцитозу.

Біологія та медицина

Різноманітність обміну речовин

9. Розмір трохи більше 0,5-3 мкм.

10. Тип живлення осмотичний.

11. Наявність джгутиків плазмід та газових вакуолей.

12. Розмір рибосом 70s

Еукаріотична клітина (ядерні – 1,5-2 млрд років тому) –надцарство живих організмів, клітини яких містять ядра:

Тварини

2. Рослини

Поверхневий апарат:

Надмембранний комплекс

Біомембрана (плазмалема, цитолема)

- субмембрана

Ядерний апарат:

Каріолема (ядерна оболонка)

Каріоплазма

Хроматин(хромосома)

Цитоплазматичний апарат:

Цитозоль (гіалоплазма)

Органели

Увімкнення

Відповідно до рідинно-мозаїчної моделі структури мембрани, запропонованої Сінгером, біологічна мембрана являє собою два паралельні шари ліпідів (бімолекулярний шар, ліпідний бішар).

Мембранні ліпіди мають гідрофобну (вуглеводневі залишки жирних кислот та ін.) та гідрофільну (фосфат, холін, коламін, цукор тощо) частини. Такі молекули утворюють у клітині бимолекулярные шари: гидрофобные частини їх повернуті далі водного оточення, тобто. один до одного, і утримуються разом сильними гідрофобними взаємодіями та слабкими силами Лондона-Ван-дер-Ваальса. Таким чином, мембрани на обох зовнішніх поверхнях гідрофільні, а всередині гідрофобні.

Оскільки гідрофільні частини молекул поглинають електрони, вони видно в електронному мікроскопі як два темні шари. При фізіологічних температурах мембрани знаходяться в рідкокристалічному стані: вуглеводневі залишки обертаються вздовж своєї поздовжньої осі та дифундують у площині шару, рідше перескакують з одного шару в інший, не порушуючи міцних гідрофобних зв'язків.

Чим велику часткустановлять ненасичені жирні кислоти, тим нижча температура фазового переходу (точка плавлення) і тим рідкішою буває мембрана. Більш високий вміст стеролів зі своїми жорсткими гидрофобными молекулами, які у гидрофобной товщі мембрани, стабілізує мембрану (переважно в тварин). У мембрану вкраплені різні мембранні білки. Деякі з них знаходяться на зовнішній або внутрішньої поверхніліпідної частини мембрани; інші пронизують усю товщу мембрани наскрізь.

Мембрани напівпроникні; вони мають найдрібніші пори, через які дифундують вода та інші невеликі гідрофільні молекули. Для цього використовуються внутрішні гідрофільні області інтегральних мембранних білків або отвори між інтегральними білками, що стикаються, (тунельні білки).

Функції біомембран

1. Обмеження та відокремлення клітин та органел.

Відокремлення клітин від міжклітинного середовища забезпечується плазматичною мембраною, що захищає клітини від механічного та хімічного впливів. Плазматична мембрана забезпечує також збереження різниці концентрацій метаболітів та неорганічних іонів між внутрішньоклітинним та зовнішнім середовищем.

Контрольований транспорт метаболітів та іонів визначає внутрішнє середовище, що для гомеостазу, тобто. підтримки постійної концентрації метаболітів та неорганічних іонів та інших фізіологічних параметрів. Регульований та вибірковий транспорт метаболітів та неорганічних іонів через пори та за допомогою переносників стає можливим завдяки відокремленню клітин та органел за допомогою мембранних систем.

Сприйняття позаклітинних сигналів та їх передача всередину клітини, а також ініціація сигналів.

4. Ферментативний каталіз. У мембранах на межі між ліпідною та водною фазами локалізовані ферменти. Саме тут відбуваються реакції із неполярними субстратами. Прикладами служать біосинтез ліпідів та метаболізм неполярних ксенобіотиків. У мембранах локалізовані найбільш важливі реакції енергетичного обміну, такі, як окисне фосфорилювання та фотосинтез

Контактна взаємодія з міжклітинним матриксом та взаємодія з іншими клітинами при злитті клітин та утворенні тканин.

6. Заякорювання цитоскелета, що забезпечує підтримання форми клітин та органел та клітинної рухливості

Мембранні ліпіди.

Принципи формування бислоя. Ліпіди мембран

Склад ліпідів біологічних мембран дуже різноманітний. Характерними представниками ліпідів клітинних мембран є фосфоліпіди, сфінгомієліни та холестерин (стероїдний ліпід).

Характерною особливістю мембранних ліпідів є поділ їх молекули на дві функціонально різні частини: не полярні хвости, що не несуть зарядів, що складаються з жирних кислот, і заряджені полярні головки. Полярні головки несуть у собі негативні заряди чи може бути нейтральними.

Наявність неполярних хвостів пояснює хорошу розчинність ліпідів у жирах та органічних розчинниках. В експерименті, змішуючи з водою виділені з мембран ліпіди можна отримати бімолекулярні шари або мембрани завтовшки близько 7,5 нм, де периферичні зони шару – це гідрофільні полярні головки, а центральна зона – незаряджені хвости молекул ліпідів.

Така ж будова мають всі природні клітинні мембрани. Клітинні мембрани сильно відрізняються одна від одної за складом ліпідів. Наприклад, плазматичні мембрани клітин тварин багаті на холестерин (до 30%), і в них мало лецитину, в той час як мембрани мітохондрій багаті на фосфоліпіди і бідні на холестерин.

Ліпідні молекули можуть переміщатися вздовж ліпідного шару, можуть обертатися навколо осі, а також переходити з шару в шар. Білки, що плавають у «ліпідному озері», теж мають деяку латеральну рухливість. Склад ліпідів з обох боків мембрани різний, що визначає асиметричність у будові біліпідного шару.

Питання 5

Мембранні білки мають домени, що перетинають клітинну мембрану, але частини їх виступають з мембрани в міжклітинне оточення і цитоплазму клітини.

Виконують функцію рецепторів, тобто. здійснюють передачу сигналів, а також забезпечують трансмембранний транспорт різних речовин. Білки-транспортери специфічні, кожен із них пропускає через мембрану лише певні молекули чи певний тип сигналу.
Класифікація:

1. Топологічні (полі-, монотопічні)

2. Біохімічні (інтегральні та периферичні)

Топологічні:

1) політопічні, або трансмембранні білки, що пронизують бислой наскрізь і контактують з водним середовищем по обидва боки мембрани.

2) Монотопічні білки постійно вбудовані в ліпідний бішар, але з'єднані з мембраною тільки на одній стороні, не проникаючи на протилежну.

Біохімічні:

1) інтегральні міцно вбудовані в мембрану і можуть бути захоплені з ліпідного оточення лише за допомогою детергентів чи неполярних розчинників

2) периферичні білки, які вивільняються у порівняно м'яких умовах (наприклад, шляхом сольового розчину)

Питання 6

Організація надмембранного комплексу у клітин різних типів.

Глікокалікс.

У грампозитивних бактерій є одношарова, завтовшки 70-80 нм.

клітинна стінка, утворена складним білково-вуглеводним комплексом молекул (пептидоглікани). Це система довгих полісахаридних (вуглеводних) молекул, що пов'язані між собою короткими білковими містками. Вони розташовуються в кілька шарів паралельно поверхні бактеріальної клітини.

Всі ці верстви пронизані молекулами складних вуглеводів – тейхоєвих кислот.

У грамнегативних бактерій клітинна стінка складніша і має подвійну структуру. Над первинною, плазматичною мембраною, будується ще одна мембрана та скріплена з нею пептидгліканами.

Основним компонентом клітинної стінки рослинних клітинє складний вуглевод – целюлоза.

Міцність їх дуже велика і можна порівняти з міцністю сталевого дроту. Шари макрофібрил розташовуються під кутом один до одного, створюючи потужний багатошаровий каркас.

Глікокалікс.

Еукаріотичні клітини тварин не утворюють клітинних стінок, але на поверхні їхньої плазматичної мембрани є складний мембранний комплекс – глікокалікс.

Він утворений системою периферичних білків мембрани, вуглеводними ланцюгами мембранних глікопротеїнів та гліколіпідів, а також надмембранними ділянками інтегральних білків, занурених у мембрану.

Глікокалікс виконує ряд важливих функцій: він бере участь у рецепції молекул, містить молекули міжклітинної адгезії, негативно заряджені молекули глікоколіксу створюють електричний заряд на поверхні клітин.

Певний набір молекул лежить на поверхні клітин є своєрідним маркером клітин, визначаючи їх індивідуальність і впізнаваність сигнальними молекулами організму. Ця властивість має дуже велике значення у роботі таких систем як: нервова, ендокринна, імунна. У ряді спеціалізованих клітин (наприклад: у клітинах, що всмоктують, кишкового епітелію) глікокалікс несе основне функціональне навантаження в процесах мембранного травлення

Питання 7

©2015-2018 poisk-ru.ru
Усі права належати їх авторам.

Коротка історія цитології

Цитологія(грец. citos – клітина, logos – наука) – наука про клітину.

В даний час вчення про клітину є багато в чому центральним об'єктом біологічних досліджень.

Причиною для відкриття клітини стало винахід мікроскопа та його використання для дослідження біологічних об'єктів.

Перший світловий мікроскоп сконструювали в Голландії 1590 році два брати, Гансі Захаріус Янсени,шліфувальники лінз.

Довгий час мікроскоп використовувався як гра, іграшка для розваги почесних осіб.

Термін «клітина» утвердився в біології, незважаючи на те, що Роберт Гук спостерігав, насправді, не клітини, а целюлозні оболонки рослинних клітин.

Крім того, клітини не є порожнинами. Надалі клітинну будову багатьох частин рослин бачили та описали М. Мальпіги, Н. Грю, а також А. Левенгук.

Важливою подією у розвитку уявлень про клітину була видана в 1672 році книга Марчелло Мальпігі "Анатомія рослин", де наводився докладний опис мікроскопічних рослинних структур.

У своїх дослідженнях Мальпіги переконався, що рослини складаються з клітин, які він називав «мішочками» та «бульбашками».

Серед блискучої плеяди мікроскопістів XVII століття одне з перших місць займає А.

Левенгук, голландський купець, який завоював собі славу вченого. Він прославився створенням лінз, які давали збільшення у 100-300 разів. У 1674 році Антоніо ван Левенгук відкрив за допомогою власноруч винайденого мікроскопа одноклітинних найпростіших, названих ним «мікроскопічними тваринами», бактерії, дріжджі, клітини крові – еритроцити, статеві клітини – сперматозоїди, які Левенгук називав «анімалькулі».

З тварин тканин Левенгук вивчав і точно описав будову серцевого м'яза. Він був першим натуралістом, який спостерігав клітини тваринного організму.

Це викликало інтерес до вивчення живого мікросвіту.

Як наукацитологія виникла лише у XIX столітті. У цей час було зроблено важливі відкриття.

У 1830 році чеський дослідник Ян Пуркіньє описав в'язку драглисту речовину всередині клітини і назвав її протоплазмою(Гр.

protos – перший, plasma – освіта).

У 1831 році шотландський вчений Роберт Броун відкрив ядро.

У 1836 року Габрієлем Валентинів ядрі було виявлено ядерце.

У 1838 році була опублікована робота Матіаса Шлейдена«Дані про фітогенез», де автор, спираючись на уявлення про клітину, що вже були в ботаніці, висунув ідею про ідентичність рослинних клітин з точки зору їх розвитку.

Він дійшов висновку, що закон клітинної будови справедливий для рослин.

У 1839 році вийшла у світ книга, що стала класичною Теодора Шванна«Мікроскопічні дослідження про відповідність у структурі та зростанні тварин і рослин».

У 1838 – 1839 роках німецькі вчені Матіас Шлейден і ТеодорШванн незалежно одна від одної сформулювали клітинну теорію.

КЛІТИННА ТЕОРІЯ:

1) всі живі організми (рослини та тварини) складаються з клітин;

2) клітини рослин і тварин подібні за будовою, хімічним складом та виконуваними функціями.

Шлейден і Т. Шванн вважали, що клітини в організмі виникають шляхом новоутворення з первинної неклітинної речовини.

У 1858 році німецький вчений-анатом Рудольф Вірхов у своїй книзі «Целюлярна патологія» спростував це уявлення і довів, що нові клітини завжди виникають із попередніх шляхом розподілу – «клітина від клітини, все живе лише з клітини» – (omnis cellula a cellula).

Важливим узагальненням Р.Вірхова стало твердження, що найбільше значенняу життєдіяльності клітин мають не оболонки, які вміст – протоплазма і ядро. Спираючись на клітинну теорію, Р. Вірхов поставив на наукову основувчення про хвороби.

Клітинна теорія

Спростувавши панівне у той час уявлення, згідно з яким в основі хвороб лежить лише зміна складу рідин організму (крові, лімфи, жовчі), він довів величезне значення змін, що відбуваються у клітинах та тканинах. Р. Вірхов встановив: «Будь-яка хвороблива зміна пов'язана з якимось патологічним процесом у клітинах, що становлять організм».

Це твердження стало основою появи найважливішого розділу сучасної медицини – патологічної анатомії.

Вірхов був одним із основоположників дослідження явищ життєдіяльності на клітинному рівні, що є його безперечною заслугою. Однак при цьому він недооцінював дослідження тих самих явищ на рівні організму як цілісної системи.

У поданні Вірхова організм – це держава клітин і його функції зводяться до сумі властивостей окремих клітин.

У подоланні цих односторонніх уявлень про організм велике значення мали роботи І.М.Сєченова, С.П.Боткіна і І.П.Павлова. Вітчизняні вчені довели, що організм є по відношенню до клітин найвищою єдністю.

Клітини та інші структурні елементи, що становлять тіло, не мають фізіологічної самостійності. Їх формування та функції координуються та керуються цілісним організмом за допомогою складної системи хімічної та нервової регуляції.

Корінне поліпшення всієї техніки мікроскопування дозволило дослідникам до початку XX століття виявити основні клітинні органоїди, з'ясувати будову ядра та закономірності клітинного поділу, розшифрувати механізми запліднення та дозрівання статевих клітин.

У 1876 року Едуард Ван Бенеден встановив наявність клітинного центру в статевих клітинах, що діляться.

У 1890 року Ріхард Альтман описав мітохондрії, назвавши їх біобластами, і висунув ідею про можливість їхнього самовідтворення.

У 1898 року Камілло Гольджі відкрив органоїд, названий на його честь комплексом Гольджі.

У 1898 році хромосоми вперше були описані Карл Бенда.

Великий внесок у розвиток вчення про клітину у другій половині XIX – на початку XX ст.

внесли вітчизняні цитологи І.Д.Чистяков (Опис фаз мітотичного поділу), І.Н.Горожанкин (Вивчення цитологічних основ запліднення у рослин), С.Г.Навашин, відкрив у 1898г. явище подвійного запліднення рослин.

Успіхи у вивченні клітини призвели до того, що увага біологів дедалі більше концентрувалася на клітині як основній структурній одиниці живих організмів.

Якісний стрибок у цитології відбувся у XX столітті. У 1932 року МаксКнолль і Ернст Руска винайшли електронний мікроскоп, що дає збільшення у 106 разів. Були виявлені та описані невидимі у світловий мікроскоп мікро- та ультрамікроструктури клітини.

З цієї миті клітину почали вивчати на молекулярному рівні.

Таким чином, досягнення цитології завжди пов'язані із удосконаленням техніки мікроскопування.

Попередня123456789Наступна

ПОДИВИТИСЯ ЩЕ:

Історія розвитку понять про клітину. Клітинна теорія

Клітинна теорія - це узагальнені уявлення про будову клітин як одиниць живого, про їх розмноження та роль у формуванні багатоклітинних організмів.

Появі та формулюванню окремих положень клітинної теорії передував досить тривалий (більше трьохсот років) період накопичення спостережень над будовою різних одноклітинних та багатоклітинних організмів рослин та тварин.

Цей період був пов'язаний з удосконаленням різних оптичних методів досліджень та розширенням їх застосування.

Роберт Гук (1665) першим спостерігав за допомогою збільшувальних лінз підрозділ тканин пробки на «комірки», або «клітини». Його описи послужили поштовхом для появи систематичних досліджень анатомії рослин, які підтвердили спостереження Роберта Гука і показали, що різноманітні частини рослин складаються з тісно розташованих "бульбашок", або "мішочків".

Пізніше А. Левенгук (1680) відкрив світ одноклітинних організмів та вперше побачив клітини тварин (еритроцити). Пізніше клітини тварин були описані Ф. Фонтаном (1781); але ці та інші численні дослідження не привели на той час до розуміння універсальності клітинної будови, до чітких уявлень про те, що ж являє собою клітина.

Прогрес у вивченні мікроанатомії клітини пов'язаний із розвитком мікроскопування у ХІХ ст. На той час змінилися ставлення до будову клітин: головним у створенні клітини стала вважатися не клітинна стінка, а власне її вміст — протоплазма. У протоплазмі відкрили постійний компонент клітини — ядро.

Всі ці численні спостереження дозволили Т. Шванну в 1838 р. зробити низку узагальнень. Він показав, що клітини рослин та тварин принципово подібні між собою (гомологічні).

"Заслуга Т. Шванна полягала не в тому, що він відкрив клітини як такі, а в тому, що він навчив дослідників розуміти їх значення". Подальший розвиток ці уявлення набули у роботах Р. Вірхова (1858). Створення клітинної теорії стало найважливішою подієюу біології, одним із вирішальних доказів єдності всієї живої природи. Клітинна теорія справила значний вплив в розвитку біології, послужила головним фундаментом у розвиток таких дисциплін, як ембріологія, гістологія і фізіологія.

Вона дала основи розуміння життя, пояснення родинної взаємозв'язку організмів, розуміння індивідуального розвитку.

Основні положення клітинної теоріїзберегли своє значення і на сьогоднішній день, хоча за більш ніж сто п'ятдесят років були отримані нові відомості про структуру, життєдіяльність та розвиток клітин.

В даний час клітинна теорія постулює наступне:

1. Клітина – елементарна одиниця живого: поза клітиною немає життя.

2. Клітина - єдина система, що включає безліч закономірно пов'язаних один з одним елементів, що являють собою певне цілісне утворення, що складається з пов'язаних функціональних одиниць - органел або органоїдів.

Клітини подібні (гомологічні) за будовою та за основними властивостями.

4. Клітини збільшуються у числі шляхом розподілу вихідної клітини після подвоєння її генетичного матеріалу (ДНК): клітина від клітини.

5. Багатоклітинний організм являє собою нову систему, складний ансамбль з безлічі клітин, об'єднаних та інтегрованих у системи тканин та органів, пов'язаних один з одним за допомогою хімічних факторів, гуморальних та нервових (молекулярне регулювання).

Клітини багатоклітинних організмів тотипотентні, тобто. мають
генетичними потенціями всіх клітин даного організму, рівнозначні за генетичною інформацією, але відрізняються один від одного різною експресією (роботою) різних генів, що призводить до їхньої морфологічної та функціональної різноманітності — до диференціювання.

Додаткові положення клітинної теорії.

Для приведення клітинної теорії більш повне відповідність із даними сучасної клітинної біології список її положень часто доповнюють і розширюють. Багато джерелах ці додаткові положення різняться, їх набір досить довільний.

1. Клітини прокаріотів і еукаріотів є системами різного рівня складності і не повністю гомологічні один одному.

2. В основі поділу клітини та розмноження організмів лежить копіювання спадкової інформації - молекул нуклеїнових кислот ("кожна молекула з молекули").

Положення про генетичну безперервність відноситься не тільки до клітини в цілому, але і до деяких з її дрібніших компонентів - до мітохондрій, хлоропластів, генів і хромосом.

3. Багатоклітинний організм являє собою нову систему, складний ансамбль з безлічі клітин, об'єднаних та інтегрованих у системі тканин та органів, пов'язаних один з одним за допомогою хімічних факторів, гуморальних та нервових (молекулярна регуляція).

4. Клітини багатоклітинних мають генетичні потенції всіх клітин даного організму, рівнозначні за генетичною інформацією, але відрізняються один від одного різною роботою різних генів, що призводить до їх морфологічного і функціонального розмаїття - до диференціювання.

Історія розвитку понять про клітину

XVII століття

1665 рік – англійський фізик Р.

Гук у роботі «Мікрографія» описує будову пробки, на тонких зрізах якої знайшов правильно розташовані порожнечі. Ці порожнечі Гук назвав «порами, чи клітинами». Наявність подібної структури була відома йому і в деяких інших частинах рослин.

1670-і роки - італійський медик і натураліст М. Мальпіги та англійський натураліст Н. Грю описали різні органи рослин «мішечки, або бульбашки» і показали широке поширення рослин клітинної будови.

Клітини зображував на малюнках голландський мікроскопіст А. Левенгук. Він першим відкрив світ одноклітинних організмів — описав бактерії та інфузорії.

Дослідники XVII століття, які показали поширеність «клітинної будови» рослин, не оцінили значення відкриття клітини.

Вони представляли клітини як порожнечі в безперервній масі рослинних тканин. Грю розглядав стінки клітин як волокна, тому ввів термін «тканина», за аналогією з текстильною тканиною. Дослідження мікроскопічної будови органів тварин носили випадковий характер і не дали будь-яких знань про їхню клітинну будову.

XVIII століття

У XVIII столітті здійснюються перші спроби зіставлення мікроструктури клітин рослин та тварин.

К.Ф. Вольф у роботі «Теорії зародження» (1759) намагається порівняти розвиток мікроскопічної будови рослин та тварин. За Вольфом, зародок як у рослин, так і у тварин розвивається з безструктурної речовини, в якій рухи створюють канали (судини) і порожнечі (клітини).

Фактичні дані, що наводилися Вольфом, були помилково витлумачені ним і не додали нових знань до того, що було відомо мікроскопістам XVII століття. Проте його теоретичні уявлення значною мірою передбачили ідеї майбутньої клітинної теорії.

XIX століття

У першу чверть XIX століття відбувається значне поглиблення уявлень про клітинну будову рослин, що пов'язано із суттєвими покращеннями у конструкції мікроскопа (зокрема, створенням ахроматичних лінз).

Лінк і Молднхоуер встановлюють наявність у рослинних клітин самостійних стінок. З'ясовується, що клітина є певною морфологічно відокремленою структурою. У 1831 році Моль доводить, що навіть такі, начебто, неклітинні структури рослин, як водоносні трубки, розвиваються з клітин.

Мейен у «Фітотомії» (1830) описує рослинні клітини, які «бувають або одиночними, так що кожна клітина є особливим індивідом, як це зустрічається у водоростей і грибів, або ж, утворюючи більш високоорганізовані рослини, вони з'єднуються в більш-менш значні маси».

Мейєн підкреслює самостійність обміну речовин кожної клітини. В 1831 Роберт Броун описує ядро ​​і висловлює припущення, що воно є постійною складовою рослинної клітини.

Школа Пуркіньє

У 1801 році Вігіа ввів поняття про тканини тварин, проте він виділяв тканини на підставі анатомічного препарування і не застосовував мікроскопа.

Розвиток уявлень про мікроскопічну будову тканин тварин пов'язане насамперед із дослідженнями Пуркіньє, який заснував у Бреславлі свою школу.

Історія створення клітинної теорії

Пуркіньє та його учні (особливо слід виділити Г. Валентина) виявили в першому та найзагальнішому вигляді мікроскопічну будову тканин та органів ссавців (у тому числі й людини). Пуркіньє та Валентин порівнювали окремі клітини рослин із приватними мікроскопічними тканинними структурами тварин, які Пуркіньє найчастіше називав «зернятками» (для деяких тварин структур у його школі застосовувався термін «клітина»). У 1837 р.

Пуркіньє виступив у Празі із серією доповідей. У них він повідомив про свої спостереження над будовою шлункових залоз, нервової системиі т. д. У таблиці, доданої до його доповіді, було дано ясні зображення деяких клітин тварин тканин. Тим не менш, встановити гомологію клітин рослин і клітин тварин Пуркіньє не зміг. Зіставлення клітин рослин і «зернят» тварин Пуркіньє вів у плані аналогії, а не гомології цих структур (розуміючи терміни «аналогія» та «гомологія» в сучасному розумінні).

Школа Мюллера та робота Шванна

Другою школою, де вивчали мікроскопічну будову тваринних тканин, була лабораторія Йоганнеса Мюллера в Берліні.

Мюллер вивчав мікроскопічну будову спинної струни (хорди); його учень Генле опублікував дослідження про кишковому епітелії, в якому дав опис різних його видів та їх клітинної будови.

Тут були виконані класичні дослідження Теодора Шванна, що заклали основу клітинної теорії.

На роботу Шванна сильно вплинула школа Пуркіньє і Генле. Шван знайшов правильний принциппорівняння клітин рослин та елементарних мікроскопічних структур тварин.

Шванн зміг встановити гомологію та довести відповідність у будові та зростанні елементарних мікроскопічних структур рослин та тварин.

На значення ядра в клітці Шванна наштовхнули дослідження Матіаса Шлейдена, у якого в 1838 вийшла робота «Матеріали з філогенезу».

Тому Шлейден часто називають співавтором клітинної теорії. Основна ідея клітинної теорії - відповідність клітин рослин та елементарних структур тварин - була далека від Шлейдена. Він сформулював теорію новоутворення клітин з безструктурної речовини, згідно з якою спочатку з дрібної зернистості конденсується ядерце, навколо нього утворюється ядро, що є утворювачем клітини (цитобласт). Проте це теорія спиралася на невірні факти. У 1838 році Шванн публікує 3 попередні повідомлення, а в 1839 році з'являється його класичний твір «Мікроскопічні дослідження про відповідність у структурі та зростанні тварин і рослин», в самому назві якого виражена основна ідея клітинної теорії:

Розвиток клітинної теорії у другій половині ХІХ століття

З 1840-х століття вчення про клітину опиняється в центрі уваги всієї біології і бурхливо розвивається, перетворившись на самостійну галузь науки – цитологію.

Для подальшого розвиткуКліткової теорії істотне значення мало її поширення на найпростіших, які були визнані клітинами, що вільно живуть (Сібольд, 1848). Саме тоді змінюється уявлення склад клітини. З'ясовується другорядне значення клітинної оболонки, яка раніше визнавалася найістотнішою частиною клітини, і висувається першому плані значення протоплазми (цитоплазми) і ядра клітин, що знайшло своє вираження у визначенні клітини, даному М.

Шульце в 1861 р.: "Клітка - це грудочка протоплазми з ядром, що міститься всередині".

В 1861 Брюкко висуває теорію про складну будову клітини, яку він визначає як «елементарний організм», з'ясовує далі розвинену Шлейденом і Шваном теорію клітиноутворення з безструктурної речовини (цитобластеми).

Виявлено, що способом утворення нових клітин є клітинний поділ, який вперше був вивчений Молем на ниткових водоростях. У спростуванні теорії цитобластеми на ботанічному матеріалі велику роль відіграли дослідження Негелі та Н. І. Желе.

Розподіл тканинних клітин у тварин було відкрито 1841 р. Ремарком. З'ясувалося, що дроблення бластомерів є серією послідовних поділів.

Ідея про загальне поширення клітинного поділу як способу утворення нових клітин закріплюється Р. Вірхов у вигляді афоризму: Кожна клітина з клітини.

У розвитку клітинної теорії у ХІХ столітті гостро постають протиріччя, відбивають двоїстий характер клітинного вчення, що розвивалося у межах механістичного ставлення до природі.

Вже Шванна зустрічається спроба розглядати організм як суму клітин. Ця тенденція набуває особливого розвитку в «Целюлярної патології» Вірхова (1858). Роботи Вірхова неоднозначно вплинули на розвиток клітинного вчення:

XX століття

Клітинна теорія з другої половини XIX століття набувала дедалі більше метафізичного характеру, посиленого «Целюлярною фізіологією» Ферворна, який розглядав будь-який фізіологічний процес, що протікає в організмі, як просту суму фізіологічних проявів окремих клітин.

На завершення цієї лінії розвитку клітинної теорії з'явилася механістична теорія «клітинної держави», як прихильник якої виступав, зокрема і Геккель. Відповідно до цієї теорії організм порівнюється з державою, яке клітини - з громадянами. Така теорія суперечила принципу цілісності організму.

У 1950-ті радянський біолог О. Б. Лепешинська, ґрунтуючись на даних своїх досліджень, висунула «нову клітинну теорію» на противагу «вірховіанству».

У її основу було покладено уявлення, що у онтогенезі клітини можуть розвиватися з якогось неклітинного живої речовини. Критична перевірка фактів, покладених О. Б. Лепешинської та її прихильниками в основу теорії, що висувається нею, не підтвердила даних про розвиток клітинних ядер з без'ядерної «живої речовини».

Сучасна клітинна теорія

Сучасна клітинна теорія виходить із того, що клітинна структура є найголовнішою формою існування життя, властивої всім живим організмам, крім вірусів.

Удосконалення клітинної структури стало головним напрямом еволюційного розвитку як у рослин, так і у тварин, і клітинна будова міцно утрималася у більшості сучасних організмів.

Цілісність організму є результатом природних, матеріальних взаємозв'язків, цілком доступних дослідженню та розкриттю.

Клітини багатоклітинного організму не є індивідуумами, здатними існувати самостійно (так звані культури клітин поза організмом є штучно створюваними. біологічні системи).

До самостійного існування здатні, як правило, лише ті клітини багатоклітинних, які дають початок новим особинам (гамети, зиготи чи суперечки) і можуть розглядатися як окремі організми. Клітина не може бути відірвана від навколишнього середовища (як, втім, будь-які живі системи). Зосередження уваги на окремих клітинах неминуче призводить до уніфікації та механістичного розуміння організму як суми частин. Очищена від механіцизму і доповнена новими даними клітинна теорія залишається одним із найважливіших біологічних узагальнень.

До XVII століття людина взагалі нічого не знала про мікроструктуру навколишніх предметів і сприймала світ неозброєним оком. Прилад для вивчення мікросвіту - мікроскоп - був винайдений приблизно в 1590 голландськими механіками Г. і 3. Янсен, проте його недосконалість не давало можливості розглянути досить дрібні об'єкти.

Лише створення на його основі так званого складного мікроскопа К. Дреббелем (1572-1634) сприяло прогресу в даній галузі.

У 1665 році англійський вчений-фізик Р. Гук (1635-1703) удосконалив конструкцію мікроскопа та технологію шліфування лінз і, бажаючи переконатися в поліпшенні якості зображення, розглядав під ним зрізи пробки, деревного вугілля та живих рослин.

На зрізах він виявив дрібні пори, що нагадують бджолині стільники, і назвав їх клітинами (від лат. целюла- осередок, клітина). Цікаво відзначити, що Р. Гук вважав головним компонентом клітини клітинну оболонку.

У другій половині XVII століття з'явилися роботи найвидатніших мікроскопістів М.М.

Мальпіги (1628-1694) і Н. Грю (1641-1712), які також виявили пористу будову багатьох рослин.

Щоб переконатися, що побачене Р. Гуком та іншими вченими є правдою, який не мав спеціальної освіти голландський торговець А. Левенгук самостійно розробив конструкцію мікроскопа, що принципово відрізнялася від вже існуючої, і удосконалив технологію виготовлення лінз.

Це дозволило йому досягти збільшення в 275-300 разів і розглянути такі деталі будівлі, які були технічно недоступні іншим ученим. А. Левенгук був неперевершеним спостерігачем: він ретельно замальовував і описував побачене під мікроскопом, але не прагнув пояснити цього. Він відкрив одноклітинні організми, у тому числі і бактерії, у клітинах рослин виявив ядра, хлоропласти, потовщення клітинних стінок, але оцінити його відкриття змогли набагато пізніше.

Відкриття компонентів внутрішньої будовиорганізмів у першій половині XIX століття слідували одне за одним.

Г. Моль розрізнив у клітинах рослин живу речовину і рідку рідину - клітинний сік, виявив пори. Англійський ботанік Р. Броун (1773-1858) в 1831 відкрив ядро ​​в клітинах орхідей, потім воно було виявлено у всіх рослинних клітинах. Чеський вчений Я. Пуркінье (1787-1869) для позначення напіврідкого драглистого вмісту клітини без ядра ввів термін «протоплазма» (1840). Далі за всіх сучасників просунувся бельгійський ботанік М.

Історія створення та основні положення клітинної теорії

Шлейден (1804-1881), який, вивчаючи розвиток та диференціацію різноманітних клітинних структур вищих рослин, довів, що всі рослинні організми ведуть своє походження від однієї клітини. Він же розглянув у ядрах клітин луски цибулі округлі тільця-ядерця (1842).

У 1827 році російський учений-ембріолог К. Бер виявив яйцеклітини людини та інших ссавців, спростувавши тим самим уявлення про розвиток організму виключно з чоловічих гамет. Крім того, він довів формування багатоклітинного тваринного організму з єдиної клітини - заплідненої яйцеклітини, а також схожість стадій зародкового розвитку багатоклітинних тварин, що наводило на думку про єдність їхнього походження.

Відомості, накопичені до середини XIX століття, вимагали узагальнення, яким і стала клітинна теорія.

Її формулюванні біологія зобов'язана німецькому зоологу Т. Шванну (1810-1882), який на основі власних даних і висновків М. Шлейдена про розвиток рослин висунув припущення про те, що якщо в будь-якій видимій під мікроскопом освіті є ядро, то ця освіта є клітиною.

Грунтуючись на даному критерії, Т. Шванн сформулював основні положення клітинної теорії.

Німецький лікар і патолог Р. Вірхов (1821-1902) вніс у цю теорію ще одне важливе становище: клітини виникають лише шляхом поділу вихідної клітини, т.к.

е. клітини утворюються лише з клітин («клітина від клітини»).

З часу створення клітинної теорії вчення про клітину як одиниці структури, функції та розвитку організму безупинно розвивалося. До кінця XIX століття завдяки успіхам мікроскопічної техніки було уточнено будову клітини, описані органоїди - частини клітини, що виконують різні функції, досліджено способи утворення нових клітин (мітоз, мейоз) і стало зрозумілим першорядне значення клітинних структур у передачі спадкових властивостей .

Застосування новітніх фізико-хімічних методів дослідження дозволило заглибитися в процеси зберігання та передачі спадкової інформації, а також досліджувати тонку будову кожної із структур клітини. Все це сприяло виділенню науки про клітину у самостійну галузь знання. цитологію.

Клітинна будова організмів, подібність будови клітин всіх організмів - основа єдності органічного світу, докази спорідненості живої природи

Всі відомі на сьогоднішній день живі організми (рослини, тварини, гриби та бактерії) мають клітинну будову.

Навіть віруси, які не мають клітинної будови, можуть розмножуватися лише у клітинах. Клітина - елементарна структурно-функціональна одиниця живого, якій притаманні всі його прояви, зокрема, обмін речовин та перетворення енергії, гомеостаз, зростання та розвиток, відтворення та дратівливість. При цьому саме у клітинах зберігається, переробляється та реалізується спадкова інформація.

Незважаючи на всю різноманітність клітин, план будови для них єдиний: усі вони містять спадкову інформацію,занурену в цитоплазмута навколишню клітину плазматичну мембрану

Клітина виникла внаслідок тривалої еволюції органічного світу.

Об'єднання клітин у багатоклітинний організм не є простим підсумовуванням, тому що кожна клітина, зберігаючи всі властиві живому організму ознаки, в той же час набуває нових властивостей внаслідок виконання нею певної функції.

З одного боку, багатоклітинний організм можна розділити на складові його частини - клітини, але з іншого боку, склавши їх знову воєдино, неможливо відновити функції цілісного організму, оскільки лише у взаємодії частин системи з'являються нові властивості. У цьому виявляється одна з основних закономірностей, що характеризують живе, - єдність дискретного та цілісного. Невеликі розміри і значна кількість клітин створюють багатоклітинних організмів велику поверхню, необхідну забезпечення швидкого обміну речовин.

Крім того, у разі загибелі однієї частини організму цілісність може бути відновлена ​​за рахунок відтворення клітин. Поза клітинами неможливі зберігання та передача спадкової інформації, зберігання та перенесення енергії з подальшим перетворенням її на роботу. Нарешті, поділ функцій між клітинами в багатоклітинному організмі забезпечило широкі можливості пристосування організмів до середовища проживання і стало причиною ускладнення їх організації.

Таким чином, встановлення єдності плану будови клітин всіх живих організмів послужило доказом єдності походження всього живого на Землі.

Дата публікації: 2014-10-19; Прочитано: 2488 | Порушення авторського права сторінки

studopedia.org - Студопедія. Орг - 2014-2018 рік. (0.001 с) ...

Лише один постулат клітинної теорії виявився спростованим. Відкриття вірусів показало, що твердження "поза клітинами немає життя" помилкове. Хоча віруси, як і клітини, складаються з двох основних компонентів – нуклеїнової кислоти та білка, структура вірусів та клітин різко різна, що не дозволяє вважати віруси клітинною формою організації матерії.

Віруси не здатні самостійно синтезувати компоненти власної структури – нуклеїнові кислоти та білки, – і їхнє розмноження можливе лише при використанні ферментативних систем клітин. Тому вірус не є елементарною одиницею живої матерії.

Значення клітини як елементарної структури та функції живого, як центру основних біохімічних реакцій, що протікають в організмі, як носія матеріальних основ спадковості, робить цитологію найважливішою загальнобіологічною дисципліною.

КЛІТИННА ТЕОРІЯ

Як говорилося раніше, наука про клітину - цитологія, вивчає будову та хімічний склад клітин, функції внутрішньоклітинних структур, розмноження та розвиток клітин, пристосування до умов навколишнього середовища. Це комплексна наука, пов'язана із хімією, фізикою, математикою, іншими біологічними науками.

Клітина - найдрібніша одиниця живого, що лежить в основі будови та розвитку рослинних та тваринних організмів нашої планети. Вона є елементарною живою системою, здатною до самооновлення, саморегуляції, самовідтворення.

Але в природі немає якоїсь універсальної клітини: клітина мозку так само сильно відрізняється від клітини м'язів, як і від будь-якого одноклітинного організму. Відмінність виходить за рамки архітектури - по-різному не тільки будова клітин, але і їх функції.

І все ж таки можна говорити про клітини в збірному понятті. У середині XIX століття на основі вже численних знань про клітину Т.

Шван сформулював клітинну теорію (1838). Він узагальнив знання про клітину і показав, що клітина являє собою основну одиницю будови всіх живих організмів, що клітини рослин і тварин подібні за своєю будовою.

Клітинна теорія: розвиток та положення

Ці положення були найважливішими доказами єдності походження всіх живих організмів, єдності всього органічного світу. Т. Шван вніс у науку правильне розуміння клітини як самостійної одиниці життя, найменшої одиниці живого: поза клітиною немає життя.

Клітинна теорія – одне з видатних узагальнень біології минулого століття, що дала основу матеріалістичного підходу до розуміння життя, до розкриття еволюційних зв'язків між організмами.

Клітинна теорія отримала розвиток у працях вчених другої половини ХІХ століття. Було відкрито поділ клітин та сформульовано положення про те, що кожна нова клітина походить від такої ж вихідної клітини шляхом її поділу (Рудольф Вірхов, 1858). Карл Бер відкрив яйцеклітину ссавців і встановив, що всі багатоклітинні організми починають свій розвиток із однієї клітини, і цією клітиною є зигота. Це відкриття показало, що клітина – як одиниця будівлі, а й одиниця розвитку всіх живих організмів.

Клітинна теорія зберегла своє значення й у час. Вона була неодноразово перевірена і доповнена численними матеріалами про будову, функції, хімічний склад, розмноження та розвиток клітин різноманітних організмів.

Сучасна клітинна теорія включає такі положення:

è Клітина – основна одиниця будови та розвитку всіх живих організмів, найменша одиниця живого;

è Клітини всіх одноклітинних і багатоклітинних організмів подібні (гомологічні) за своєю будовою, хімічним складом, основним проявам життєдіяльності та обміну речовин;

è Розмноження клітин відбувається шляхом їх поділу, і кожна нова клітина утворюється в результаті поділу вихідної (материнської) клітини;

è У складних багатоклітинних організмах клітини спеціалізовані за виконуваною ними функцією і утворюють тканини; з тканин складаються органи, які тісно пов'язані між собою та підпорядковані нервовим та гуморальним системам регуляції.

Загальні риси дозволяють нам говорити про клітину взагалі, маючи на увазі якусь середню типову клітину. Усі її атрибути — об'єкти абсолютно реальні, які легко видно в електронний мікроскоп.

Щоправда, ці атрибути змінювалися — разом із силою мікроскопів. На схемі клітини, створеної в 1922 за допомогою світлового мікроскопа, всього чотири внутрішні структури; з 1965 року, ґрунтуючись на даних електронної мікроскопії, ми малюємо вже щонайменше сім структур.

Причому, якщо схема 1922 більш схожа на картину абстракціоніста, то сучасна схемазробила б честь художнику-реалісту.

Давайте підійдемо ближче до цієї картини, щоб краще розглянути її окремі деталі.

БУДОВА КЛІТИНИ

Клітини всіх організмів мають єдиний план будови, у якому чітко проявляється спільність всіх процесів життєдіяльності.

Кожна клітина включає до свого складу дві нерозривно пов'язані частини: цитоплазму та ядро. Як цитоплазма, і ядро ​​характеризуються складністю і суворої впорядкованістю будівлі і, своєю чергою, до їх складу входить безліч різноманітних структурних одиниць, виконують цілком певні функції.

Оболонка.Вона здійснює безпосередню взаємодію із зовнішнім середовищем та взаємодію із сусідніми клітинами (у багатоклітинних організмах).

Оболонка – митниця клітини. Вона пильно стежить за тим, щоб у клітину не проникли непотрібні на даний момент речовини; навпаки, речовини, яких клітина потребує, можуть розраховувати на її максимальне сприяння.

Оболонка подвійна ядра; складається з внутрішньої та зовнішньої ядерних мембран. Між цими мембранами розташовується перинуклеарний простір. Зовнішня ядерна мембрана зв'язана з каналами ендоплазматичної мережі.

Оболонка ядра містить численні пори.

Вони утворюються змиканням зовнішньої та внутрішньої мембран і мають різний діаметр. У деяких ядрах, наприклад ядрах яйцеклітин, дуже багато часу і вони з правильними інтервалами розташовані на поверхні ядра. Кількість пір в ядерній оболонці варіює у різних типах клітин. Пори розташовані на рівній відстані один від одного.

Так як діаметр пори може змінюватися, і в ряді випадків її стінки мають досить складну структуру, складається враження, що пори скорочуються, або замикаються, або, навпаки, розширюються. Завдяки порам каріоплазма входить у безпосередній контакт із цитоплазмою. Через пори легко проходять досить великі молекули нуклеозидів, нуклеотидів, амінокислот та білків, і таким чином здійснюється активний обмін між цитоплазмою та ядром.

цитоплазма.Основна речовина цитоплазми, яка називається також гіалоплазмою або матриксом, - це напіврідке середовище клітини, в якому розташовується ядро ​​і всі органоїди клітини. Під електронним мікроскопомвся гіалоплазма, розташована між органоїдами клітини, має дрібнозернисту структуру.

Шар цитоплазми формує різні утворення: вії, джгутики, поверхневі вирости. Останні відіграють важливу роль у русі та з'єднанні клітин між собою в тканині.

Мають схожу будову. Пізніше ці висновки стали основою доказу єдності організмів. Т. Шванн і М. Шлейден ввели в науку основне уявлення про клітину: поза клітинами немає життя.

Клітинна теорія неодноразово доповнювалася та редагувалася.

Положення клітинної теорії Шлейден-Шванна

Творці теорії так сформулювали її основні тези:

• Всі тварини та рослини складаються з клітин.
• Зростають і розвиваються рослини та тварини шляхом виникнення нових клітин.
• Клітина є найменшою одиницею живого, а цілий організм – це сукупність клітин.

Основні положення сучасної клітинної теорії

• Клітина - це елементарна, функціональна одиниця будови всього живого. Багатоклітинний організм є складною системою з безлічі клітин, об'єднаних та інтегрованих у системи тканин і органів, пов'язаних один з одним (крім вірусів, які не мають клітинної будови).
• Клітина - єдина система, вона включає безліч закономірно пов'язаних між собою елементів, що становлять цілісне утворення, що складається з сполучених функціональних одиниць - органоїдів.
• Клітини всіх організмів гомологічні.
• Клітина відбувається лише шляхом поділу материнської клітини.

Додаткові положення клітинної теорії

Для приведення клітинної теорії більш повне відповідність із даними сучасної клітинної біології список її положень часто доповнюють і розширюють. Багато джерелах ці додаткові положення різняться, їх набір досить довільний.

• Клітини прокаріотів і еукаріотів є системами різного рівня складності і не повністю гомологічні один одному.
• В основі поділу клітини та розмноження організмів лежить копіювання спадкової інформації – молекул нуклеїнових кислот («кожна молекула з молекули»). Положення про генетичну безперервність відноситься не тільки до клітини в цілому, але і до деяких з її дрібніших компонентів - до мітохондрій, хлоропластів, генів і хромосом.
• Клітини багатоклітинних тотипотентні, тобто мають генетичні потенції всіх клітин даного організму, рівнозначні за генетичною інформацією, але відрізняються один від одного різною експресією (роботою) різних генів, що призводить до їх морфологічного та функціонального розмаїття - до диференціювання.

Історія

XVII століття

Лінк і Молднхоуер встановлюють наявність у рослинних клітин самостійних стінок. З'ясовується, що клітина є певною морфологічно відокремленою структурою. У 1831 році Г. Моль доводить, що навіть такі, начебто, неклітинні структури рослин, як водоносні трубки, розвиваються з клітин.

Ф. Мейен у «Фітотомії» (1830) описує рослинні клітини, які «бувають або одиночними, так що кожна клітина є особливим індивідом, як це зустрічається у водоростей і грибів, або ж, утворюючи більш високо організовані рослини, вони з'єднуються в більш і менші маси». Мейєн підкреслює самостійність обміну речовин кожної клітини.

В 1831 Роберт Броун описує ядро ​​і висловлює припущення, що воно є постійною складовою рослинної клітини.

Школа Пуркіньє

У 1801 році Вігіа ввів поняття про тканини тварин, проте він виділяв тканини на підставі анатомічного препарування і не застосовував мікроскопа. Розвиток уявлень про мікроскопічну будову тканин тварин пов'язане насамперед із дослідженнями Пуркіньє, який заснував у Бреславлі свою школу.

Пуркіньє та його учні (особливо слід виділити Г. Валентина) виявили в першому та найзагальнішому вигляді мікроскопічну будову тканин та органів ссавців (у тому числі й людини). Пуркіньє та Валентин порівнювали окремі клітини рослин із приватними мікроскопічними тканинними структурами тварин, які Пуркіньє найчастіше називав «зернятками» (для деяких тварин структур у його школі застосовувався термін «клітина»).

У 1837 році Пуркіньє виступив у Празі із серією доповідей. Вони повідомив про свої спостереження над будовою шлункових залоз, нервової системи тощо. буд. У таблиці, прикладеної до його доповіді, було дано ясні зображення деяких клітин тварин тканин. Проте встановити гомологію клітин рослин та клітин тварин Пуркіньє не зміг:

• по-перше, під зернятами він розумів то клітини, то клітинні ядра;
• по-друге, термін «клітина» тоді розумівся буквально як «простір, обмежений стінками».

Зіставлення клітин рослин і «зернят» тварин Пуркіньє вів у плані аналогії, а не гомології цих структур (розуміючи терміни «аналогія» та «гомологія» в сучасному розумінні).

Школа Мюллера та робота Шванна

Другою школою, де вивчали мікроскопічну будову тваринних тканин, була лабораторія Йоганнеса Мюллера в Берліні. Мюллер вивчав мікроскопічну будову спинної струни (хорди); його учень Генле опублікував дослідження про кишковому епітелії, в якому він дав опис різних його видів та їх клітинної будови.

Тут були виконані класичні дослідження Теодора Шванна, що заклали основу клітинної теорії. На роботу Шванна сильно вплинула школа Пуркіньє і Генле. Шван знайшов правильний принцип порівняння клітин рослин та елементарних мікроскопічних структур тварин. Шванн зміг встановити гомологію та довести відповідність у будові та зростанні елементарних мікроскопічних структур рослин та тварин.

На значення ядра в клітці Шванна наштовхнули дослідження Матіаса Шлейдена, у якого в 1838 вийшла робота «Матеріали з фітогенезу». Тому Шлейден часто називають співавтором клітинної теорії. Основна ідея клітинної теорії - відповідність клітин рослин та елементарних структур тварин - була далека від Шлейдена. Він сформулював теорію новоутворення клітин з безструктурної речовини, згідно з якою спочатку з дрібної зернистості конденсується ядерце, навколо нього утворюється ядро, що є утворювачем клітини (цитобласт). Проте це теорія спиралася на невірні факти.

У 1838 році Шванн публікує 3 попередні повідомлення, а в 1839 році з'являється його класичний твір «Мікроскопічні дослідження про відповідність у структурі та зростанні тварин і рослин», в самому назві якого виражена основна ідея клітинної теорії:

• У першій частині книги він розглядає будову хорди та хряща, показуючи, що їх елементарні структури – клітини розвиваються однаково. Далі він доводить, що мікроскопічні структури інших тканин та органів тваринного організму - це також клітини, цілком порівняні з клітинами хряща та хорди.
• У другій частині книги порівнюються клітини рослин і клітин тварин і показується їх відповідність.
• У третій частині розвиваються теоретичні положення та формулюються принципи клітинної теорії. Саме дослідження Шванна оформили клітинну теорію та довели (на рівні знань того часу) єдність елементарної структури тварин та рослин. Головною помилкою Шванна була висловлена ​​їм слідом за Шлейденом думка про можливість виникнення клітин із безструктурної неклітинної речовини.

Розвиток клітинної теорії у другій половині ХІХ століття

З 1840-х років XIX століття вчення про клітину опиняється в центрі уваги всієї біології і бурхливо розвивається, перетворившись на самостійну галузь науки – цитологію.

Для подальшого розвитку клітинної теорії істотне значення мало її поширення на протистів (найпростіших), які були визнані клітинами, що вільно живуть (Сібольд, 1848).

Саме тоді змінюється уявлення склад клітини. З'ясовується другорядне значення клітинної оболонки, яка раніше визнавалася найістотнішою частиною клітини, і висувається на перший план значення протоплазми (цитоплазми) та ядра клітин (Моль, Кон, Л. С. Ценковський, Лейдіг, Гекслі), що знайшло своє вираження у визначенні клітини , Даний М. Шульце в 1861 р.:

Клітина - це грудочка протоплазми з ядром, що міститься всередині.

В 1861 Брюкко висуває теорію про складну будову клітини, яку він визначає як «елементарний організм», з'ясовує далі розвинену Шлейденом і Шваном теорію утворення клітин з безструктурної речовини (цитобластеми). Виявлено, що способом утворення нових клітин є клітинний поділ, який вперше був вивчений Молем на ниткових водоростях. У спростуванні теорії цитобластеми на ботанічному матеріалі велику роль відіграли дослідження Негелі та Н. І. Желе.

Розподіл тканинних клітин у тварин було відкрито 1841 р. Ремаком. З'ясувалося, що дроблення бластомерів є серією послідовних поділів (Біштюф, Н. А. Келлікер). Ідея про загальне поширення клітинного поділу як способу утворення нових клітин закріплюється Р. Вірхов у вигляді афоризму:

"Omnis cellula ех cellula".
Кожна клітина із клітини.

У розвитку клітинної теорії у ХІХ столітті гостро постають протиріччя, відбивають двоїстий характер клітинного вчення, що розвивалося у межах механістичного ставлення до природі. Вже Шванна зустрічається спроба розглядати організм як суму клітин. Ця тенденція набуває особливого розвитку в «Целюлярної патології» Вірхова (1858).

Роботи Вірхова неоднозначно вплинули на розвиток клітинного вчення:

• Клітинна теорія поширювалася їм область патології, що сприяло визнанню універсальності клітинного вчення. Праці Вірхова закріпили відмову від теорії цитобластеми Шлейдена та Шванна, привернули увагу до протоплазми та ядра, визнаними найбільш істотними частинами клітини.
• Вірхов направив розвиток клітинної теорії шляхом суто механістичного трактування організму.
• Вірхов зводив клітини в ступінь самостійної істоти, внаслідок чого організм розглядався не як ціле, а як сума клітин.

XX століття

Клітинна теорія з другої половини XIX століття набувала дедалі більше метафізичного характеру, посиленого «Целюлярною фізіологією» Ферворна, який розглядав будь-який фізіологічний процес, що протікає в організмі, як просту суму фізіологічних проявів окремих клітин. На завершення цієї лінії розвитку клітинної теорії з'явилася механістична теорія «клітинної держави», як прихильник якої виступав у тому числі й Геккель. Відповідно до цієї теорії організм порівнюється з державою, яке клітини - з громадянами. Така теорія суперечила принципу цілісності організму.

Механістичне напрям у розвитку клітинної теорії зазнало гострої критики. У 1860 році з критикою уявлення Вірхова про клітину виступив І. М. Сєченов. Пізніше клітинна теорія зазнала критичних оцінок з боку інших авторів. Найбільш серйозні та важливі заперечення були зроблені Гертвігом, А. Г. Гурвіч (1904), М. Гейденгайном (1907), Добеллом (1911). З великою критикою клітинного вчення виступив чеський гістолог Студничка (1929, 1934).

У 1930-х роках радянський біолог О. Б. Лепешинська, ґрунтуючись на даних своїх досліджень, висунула «нову клітинну теорію» на противагу «вірховіанству». У її основу було покладено уявлення, що у онтогенезі клітини можуть розвиватися з якогось неклітинного живої речовини. Критична перевірка фактів, покладених О. Б. Лепешинської та її прихильниками в основу теорії, що висувається нею, не підтвердила даних про розвиток клітинних ядер з без'ядерної «живої речовини».

Сучасна клітинна теорія

Сучасна клітинна теорія виходить із того, що клітинна структура є найголовнішою формою існування життя, властивої всім живим організмам, крім вірусів. Удосконалення клітинної структури стало головним напрямом еволюційного розвитку як у рослин, так і у тварин, і клітинна будова міцно утрималася у більшості сучасних організмів.

Водночас мають бути піддані переоцінці догматичні та методологічно неправильні положення клітинної теорії:

• Клітинна структура є головною, але не єдиною формою життя. Неклітинними формами життя вважатимуться віруси. Щоправда, ознаки живого (обмін речовин, здатність до розмноження тощо) вони виявляють лише всередині клітин, поза клітинами вірус є складною хімічною речовиною. На думку більшості вчених, у своєму походженні віруси пов'язані з клітиною, є частиною її генетичного матеріалу, «дикими» генами.
• З'ясувалося, що існує два типи клітин - прокаріотичні (клітини бактерій та архебактерій), що не мають відмежованого мембранами ядра, та еукаріотичні (клітини рослин, тварин, грибів та протистів), що мають ядро, оточене подвійною мембраною з ядерними порами. Між клітинами прокаріотів і еукаріотів існує й безліч інших відмінностей. У більшості прокаріотів немає внутрішніх мембранних органоїдів, а у більшості еукаріотів є мітохондрії та хлоропласти. Відповідно до теорії симбіогенезу, ці напівавтономні органоїди – нащадки бактеріальних клітин. Таким чином, еукаріотична клітина - система вищого рівня організації, вона не може вважатися цілком гомологічною клітиною бактерії (клітина бактерії гомологічна однієї мітохондрії клітини людини). Гомологія всіх клітин, таким чином, звелася до наявності в них замкнутої зовнішньої мембрани з подвійного шару фосфоліпідів (архебактерії вона має інший хімічний склад, ніж у інших груп організмів), рибосом і хромосом - спадкового матеріалу у вигляді молекул ДНК, що утворюють комплекс з білками . Це, звичайно, не скасовує загального походження всіх клітин, що підтверджується спільністю їхнього хімічного складу.
• Клітинна теорія розглядала організм як суму клітин, а прояви життя організму розчиняла у сумі проявів життя його клітин. Цим ігнорувалась цілісність організму, закономірності цілого підмінювалися сумою елементів.
• Вважаючи клітину загальним структурним елементом, клітинна теорія розглядала як цілком гомологічні структури тканинні клітини та гамети, протистів та бластомери. Застосовність поняття клітини до протист є дискусійним питанням клітинного вчення у тому сенсі, що багато складно влаштовані багатоядерні клітини протистів можуть розглядатися як надклітинні структури. У тканинних клітинах, статевих клітинах, протистах проявляється загальна клітинна організація, що виражається у морфологічному виділенні каріоплазми у вигляді ядра, проте ці структури не можна вважати якісно рівноцінними, виносячи за межі поняття «клітина» всі їхні специфічні особливості. Зокрема, гамети тварин або рослин - це не просто клітини багатоклітинного організму, а особливе гаплоїдне покоління їх життєвого циклу, що має генетичні, морфологічні, а іноді й екологічні особливості і схильне до незалежної дії. природного відбору. У той самий час майже всі еукаріотичні клітини, безсумнівно, мають загальне походження і набір гомологічних структур - елементи цитоскелета, рибосоми еукаріотичного типу та інших.
• Догматична клітинна теорія ігнорувала специфічність неклітинних структур в організмі або навіть визнавала їх, як це робив Вірхов, неживими. Насправді, в організмі крім клітин є багатоядерні надклітинні структури (синцитії, симпласти) і без'ядерна міжклітинна речовина, що має здатність до метаболізму і тому жива. Встановити специфічність їх життєпроявів та значення для організму є завданням сучасної цитології. У той самий час і багатоядерні структури, і позаклітинна речовина виникають лише з клітин. Синцитії та симпласти багатоклітинних – продукт злиття вихідних клітин, а позаклітинна речовина – продукт їхньої секреції, тобто утворюється вона в результаті метаболізму клітин.
• Проблема частини та цілого вирішувалася ортодоксальною клітинною теорією метафізично: вся увага переносилася на частини організму – клітини чи «елементарні організми».

Цілісність організму є результатом природних, матеріальних взаємозв'язків, цілком доступних дослідженню та розкриттю. Клітини багатоклітинного організму є індивідуумами, здатними існувати самостійно (так звані культури клітин поза організму є штучно створювані біологічні системи). До самостійного існування здатні, як правило, лише ті клітини багатоклітинних, які дають початок новим особинам (гамети, зиготи чи суперечки) і можуть розглядатися як окремі організми. Клітина не може бути відірвана від навколишнього середовища (як, втім, будь-які живі системи). Зосередження уваги на окремих клітинах неминуче призводить до уніфікації та механістичного розуміння організму як суми частин.

Очищена від механіцизму і доповнена новими даними клітинна теорія залишається одним із найважливіших біологічних узагальнень.

Див. також

• Порівняння будови клітин бактерій, рослин, тварин та грибів

Напишіть відгук про статтю "Клітинна теорія"

Література

• Кацнельсон З.С.Клітинна теорія у її історичному розвитку. – Ленінград: МЕДГІЗ, 1963. – С. 344. – ISBN 5-0260781.
• Шимкевич В. М.// Енциклопедичний словник Брокгауза та Єфрона: в 86 т. (82 т. і 4 дод.). - СПб. , 1890-1907.

Посилання

• .

Уривок, що характеризує Клітинна теорія

У балагані, до якого вступив П'єр і в якому він пробув чотири тижні, було двадцять три людини полонених солдатів, три офіцери та два чиновники.
Всі вони потім як у тумані представлялися П'єру, але Платон Каратаєв залишився назавжди в душі П'єра найсильнішим і найдорожчим спогадом та уособленням всього російського, доброго та круглого. Коли на другий день, на світанку, П'єр побачив свого сусіда, перше враження чогось круглого підтвердилося цілком: вся фігура Платона в його підперезаній мотузкою французької шинелі, у кашкеті і лаптях, була кругла, голова була зовсім кругла, спина, груди, плечі, навіть руки, які він носив, як би завжди збираючись обійняти щось, були круглі; приємна усмішка і великі карі ніжні очі були круглі.
Платону Каратаєву мало бути за п'ятдесят років, судячи з його розповідей про походи, в яких він брав участь давнім солдатом. Він сам не знав і ніяк не міг визначити скільки йому було років; але зуби його, яскраво білі й міцні, які всі викочувалися своїми двома півколами, коли він сміявся (що він часто робив), були всі добрі й цілі; жодного сивого волосся не було в його бороді і волоссі, і все тіло його мало вигляд гнучкості і особливо твердості та витривалості.
Обличчя його, незважаючи на дрібні круглі зморшки, мало вираз невинності та юності; голос у нього був приємний і співучий. Але головна особливість його промови полягала у безпосередності та суперечності. Він, мабуть, ніколи не думав про те, що він сказав і що скаже; і від цього у швидкості та вірності його інтонацій була особлива чарівна переконливість.
Фізичні сили його і поворотливість були такими спочатку полону, що, здавалося, він не розумів, що таке втома і хвороба. Щодня вранці а ввечері він, лягаючи, говорив: «Поклади, господи, камінчиком, підніми калачиком»; вранці, встаючи, завжди однаково знизуючи плечима, казав: «Ліг – згорнувся, встав – струснувся». І справді, варто було йому лягти, щоб одразу ж заснути каменем, і варто було струснутися, щоб негайно, без зволікання, взятися за якусь справу, як діти, вставши, беруться за іграшки. Він усе вмів робити, не дуже добре, але й не погано. Він пек, парив, шив, стругав, тачав чоботи. Він завжди був зайнятий і тільки ночами дозволяв собі розмови, які він любив, та пісні. Він співав пісні, не так, як співають піснярі, які знають, що їх слухають, але співав, як співають птахи, очевидно, тому, що звуки ці йому було так само необхідно видавати, як потрібно потягтися або розходитися; і звуки ці завжди були тонкі, ніжні, майже жіночі, тужливі, і обличчя його при цьому бувало дуже серйозне.
Потрапивши в полон і обросши бородою, він, мабуть, відкинув від себе все напущене на нього, чуже, солдатське і мимоволі повернулося до колишнього, селянського, народного складу.
– Солдат у відпустці – сорочка з порток, – казав він. Він неохоче говорив про свій солдатський час, хоч не скаржився, і часто повторював, що він всю службу жодного разу не був битий. Коли він розповідав, то переважно розповідав зі своїх старих і, мабуть, дорогих йому спогадів «християнського», як він казав, селянського побуту. Приказки, які наповнювали його промову, були ті, переважно непристойні і жваві приказки, які говорять солдати, але ці народні вислови, які здаються настільки незначними, взяті окремо, і які раптом набувають значення глибокої мудрості, коли вони сказані до речі.
Часто він говорив зовсім протилежне тому, що говорив раніше, але те й інше було справедливо. Він любив говорити і говорив добре, прикрашаючи свою промову ласкавими і прислів'ями, які, П'єру здавалося, він сам вигадував; але головна краса його оповідань полягала в тому, що в його промові події найпростіші, іноді ті самі, які, не помічаючи їх, бачив П'єр, набували характеру урочистого благообразия. Він любив слухати казки, які розповідав вечорами (усі одні й ті самі) один солдат, але найбільше він любив слухати розповіді про справжнього життя. Він радісно посміхався, слухаючи такі оповідання, вставляючи слова і роблячи питання, що хилилися до того, щоб усвідомити благообразие того, що йому розповідали. Прихильностей, дружби, кохання, як розумів їх П'єр, Каратаєв не мав жодних; але він любив і любовно жив з усім, з чим його зводило життя, і особливо з людиною – не з відомою якоюсь людиною, а з тими людьми, які були перед його очима. Він любив свою шавку, любив товаришів, французів, любив П'єра, котрий був його сусідом; але П'єр відчував, що Каратаєв, незважаючи на всю свою лагідну ніжність до нього (якою він мимоволі віддавав належне духовному життю П'єра), ні на мить не засмутився б розлукою з ним. І П'єр те саме почуття починав відчувати до Каратаєва.
Платон Каратаєв був для решти полонених звичайнісіньким солдатом; його звали соколик чи Платоша, добродушно труїли над ним, посилали його за посилками. Але для П'єра, яким він представився першої ночі, незбагненним, круглим і вічним уособленням духу простоти і правди, таким він і залишився назавжди.
Платон Каратаєв нічого не знав напам'ять, окрім своєї молитви. Коли він говорив свої промови, він, починаючи їх, здавалося, не знав, чим він їх скінчить.
Коли П'єр, іноді вражений змістом його промови, просив повторити сказане, Платон не міг пригадати того, що він сказав хвилину тому, - так само, як він ніяк не міг словами сказати П'єру свою улюблену пісню. Там було: «родна, березанька і нудотько мені», але на словах не виходило жодного сенсу. Він не розумів і не міг зрозуміти значення слів, окремо взятих із мови. Кожне слово його і кожна дія була проявом невідомої діяльності, яка була його життя. Але життя його, як він сам дивився на неї, не мало сенсу як окреме життя. Вона мала сенс лише як частка цілого, яке він постійно відчував. Його слова і події виливалися з нього так само поступово, потрібно і конкретно, як запах відокремлюється від квітки. Він не міг зрозуміти ні ціни, ні значення окремо взятої дії чи слова.

Отримавши від Миколи звістку про те, що її брат перебуває з Ростовими, в Ярославлі, княжна Мар'я, незважаючи на відмовляння тітки, відразу ж зібралася їхати, і не тільки одна, але з племінником. Чи важко, неважко, можливо чи неможливо це було, вона не питала і не хотіла знати: її обов'язок був не тільки самої бути біля, можливо, вмираючого брата, але й зробити все можливе для того, щоб привезти йому сина, і вона піднялася. їхати. Якщо князь Андрій сам не повідомляв її, то княжна Мар'я пояснювала те, що він був занадто слабкий, щоб писати, або тим, що він вважав для неї і для свого сина цей довгий переїзд занадто важким і небезпечним.
Кілька днів княжна Мар'я зібралася в дорогу. Екіпажі її складалися з величезної князівської карети, в якій вона приїхала до Вороніжа, брички та візки. З нею їхали m lle Bourienne, Миколка з гувернером, стара няня, три дівчини, Тихін, молодий лакей і гайдук, якого тітка відпустила з нею.
Їхати звичайним шляхом на Москву не можна було й думати, і тому манівця, яку мала зробити княжна Марія: на Липецьк, Рязань, Володимир, Шую, був дуже довгий, за відсутністю скрізь поштових коней, дуже важкий і біля Рязані, де, як говорили, показувалися французи, навіть небезпечні.
Під час цієї важкої подорожі m lle Bourienne, Десаль та прислуга княжни Марії були здивовані її твердістю духу та діяльністю. Вона пізніше за всіх лягала, раніше за всіх вставала, і ніякі труднощі не могли зупинити її. Завдяки її діяльності та енергії, які збуджували її супутників, до кінця другого тижня вони під'їжджали до Ярославля.
Останнім часом свого перебування у Воронежі княжна Марія зазнала кращого щастя у своєму житті. Любов її до Ростова вже не мучила, не хвилювала її. Любов ця наповнювала всю її душу, стала нероздільною частиною її самої, і вона не боролася більше проти неї. Останнім часом княжна Мар'я переконалася, – хоч вона ніколи ясно словами напевно не казала собі цього, – переконалася, що вона була кохана та кохала. У цьому вона переконалася в останнє своє побачення з Миколою, коли він приїхав їй оголосити про те, що її брат був із Ростовими. Микола жодним словом не натякнув на те, що тепер (у разі одужання князя Андрія) колишні стосунки між ним та Наталкою могли відновитися, але княжна Марія бачила по його обличчю, що він знав і думав це. І, незважаючи на те, його ставлення до неї – обережні, ніжні та любовні – не тільки не змінилися, але він, здавалося, радів тому, що тепер спорідненість між ним і княжною Марією дозволяло йому вільніше висловлювати їй свою дружбу любов, як іноді думала княжна Марія. Княжна Мар'я знала, що вона любила вперше і востаннє у житті, і відчувала, що вона кохана, і була щаслива, спокійна щодо цього.
Але це щастя одного боку душевної не тільки не заважало їй у всій силі відчувати горе про брата, але, навпаки, цей душевний спокій в одному відношенні давав їй велику можливість віддаватися цілком почуття до брата. Почуття це було так сильно в першу хвилину виїзду з Воронежа, що ті, хто проводжав її, були впевнені, дивлячись на її змучене, відчайдушне обличчя, що вона неодмінно занедужає дорогою; але саме труднощі та турботи подорожі, за які з такою діяльністю взялася княжна Мар'я, врятували її на якийсь час від її горя і надали їй сили.
Як і завжди це буває під час подорожі, княжна Мар'я думала лише про одну подорож, забуваючи про те, що було її метою. Але, під'їжджаючи до Ярославля, коли відкрилося знову те, що могло бути їй, і вже не через багато днів, а нині ввечері, хвилювання княжни Марії дійшло до крайніх меж.
Коли посланий вперед гайдук, щоб дізнатися в Ярославлі, де стоять Ростові і в якому положенні знаходиться князь Андрій, зустрів біля застави велику карету, що в'їжджала, він жахнувся, побачивши страшно бліде обличчя княжни, яке висунулося йому з вікна.
- Все дізнався, ваше сіятельство: ростовські стоять на площі, у будинку купця Броннікова. Недалеко над самою над Волгою, – сказав гайдук.
Княжна Марія злякано запитливо дивилася на його обличчя, не розуміючи того, що він казав їй, не розуміючи, чому він не відповідав головне питання: що брат? M lle Bourienne зробила це питання за княжну Марію.
– Що князь? - Запитала вона.
– Їхнє сяйво з ними в тому ж будинку стоять.
"Отже, він живий", - подумала княжна і тихо запитала: що він?
- Люди казали, все в тому ж становищі.
Що означало «все в тому ж становищі», княжна не стала питати і мигцем тільки, непомітно глянувши на семирічного Миколушку, що сидів перед нею і тішився на місто, опустила голову і не піднімала її доти, доки важка карета, тремтячи, тремтячи і колихаючись, не зупинилася десь. Загриміли підніжки, що відкидаються.
Відчинилися дверцята. Зліва була вода – річка велика, праворуч був ґанок; на ганку були люди, прислуга і якась рум'яна, з великою чорною косою, дівчина, яка неприємно удавано посміхалася, як здалося князівні Мар'ї (це була Соня). Княжна збігла сходами, дівчина, що удавана усміхнулася, сказала: - Сюди, сюди! – і княжна опинилася в передній перед старою жінкоюзі східним типом обличчя, яка з розчуленим виразом швидко йшла їй назустріч. То була графиня. Вона обійняла князівну Марію і почала цілувати її.
- Mon enfant! - промовила вона, - je vous aime et vous connais depuis longtemps. [Дитино моє! я вас люблю і знаю давно.
Незважаючи на все своє хвилювання, княжна Мар'я зрозуміла, що це була графиня і що треба було їй сказати щось. Вона, сама не знаючи як, промовила якісь поштиві французькі слова, у тому ж тоні, в якому були ті, які їй говорили, і запитала: що він?
- Лікар каже, що немає небезпеки, - сказала графиня, але в той час, як вона говорила це, вона зітхнувши підняла очі догори, і в цьому жесті був вираз, який суперечив її словам.
- Де він? Чи можна його бачити, можна? - Запитала княжна.
- Зараз, княжна, зараз, мій друже. Це його син? - Сказала вона, звертаючись до Миколушці, який входив з Десалем. - Ми всі помістимося, будинок великий. О, який чарівний хлопчик!
Графиня ввела князівну у вітальню. Соня розмовляла з m lle Bourienne. Графиня пестила хлопчика. Старий граф увійшов до кімнати, вітаючи князівну. Старий граф надзвичайно змінився з того часу, як його востаннє бачила князівна. Тоді він був жвавий, веселий, самовпевнений дідок, тепер він здавався жалюгідною, загубленою людиною. Він, говорячи з княжною, безперестанку оглядався, ніби питаючи у всіх, чи він робить, що треба. Після руйнування Москви та його маєтку, вибитий зі звичної колії, він, мабуть, знепритомнів свого значення і відчував, що йому вже немає місця в житті.
Незважаючи на те хвилювання, в якому вона перебувала, незважаючи на одне бажання скоріше побачити брата і на досаду за те, що в цю хвилину, коли їй одного хочеться - побачити його, - її займають і вдавано хвалять її племінника, княжна помічала все, що робилося навколо неї, і відчувала необхідність на якийсь час підкоритися цьому новому порядку, в який вона вступала. Вона знала, що все це необхідно, і їй це було важко, але вона не досадувала на них.
- Це моя племінниця, - сказав граф, уявляючи Соню, - ви не знаєте її, князівна?
Княжна повернулася до неї і, намагаючись загасити вороже почуття до цієї дівчини, що піднялося в її душі, поцілувала її. Але їй ставало важко від того, що настрій усіх оточуючих був такий далекий від того, що був у її душі.
- Де він? - спитала вона ще раз, звертаючись до всіх.
- Він унизу, Наташа з ним, - відповіла Соня, червоніючи. - Пішли довідатися. Ви, я думаю, втомилися, княжна?
У княжни виступили на очі сльози досади. Вона відвернулась і хотіла знову спитати у графині, де пройти до нього, як у дверях почулися легкі, стрімкі, наче веселі кроки. Княжна озирнулася і побачила Наташу, що майже вбігала, ту Наташу, яка в те давнє побачення в Москві так не сподобалася їй.
Але не встигла княжна глянути на обличчя цієї Наталки, як вона зрозуміла, що це був її щирий товариш по горю, і тому її друг. Вона кинулася їй назустріч і, обійнявши її, заплакала на її плечі.
Як тільки Наташа, що сиділа біля князя Андрія, дізналася про приїзд княжни Мар'ї, вона тихо вийшла з його кімнати тими швидкими, як здалося княжне Мар'ї, ніби веселими кроками і побігла до неї.
На схвильованому обличчі її, коли вона вбігла в кімнату, був тільки один вираз - вираз любові, безмежної любові до нього, до неї, до всього того, що було близько коханій людині, вираження жалю, страждання за інших і пристрасного бажання віддати себе всю для того, щоб допомогти їм. Видно було, що цієї хвилини жодної думки про себе, про свої стосунки до нього не було в душі Наташі.
Чуйна княжна Мар'я з першого погляду на обличчя Наташі зрозуміла все це і з сумною насолодою плакала на її плечі.
- Ходімо, ходімо до нього, Марі, - промовила Наталка, відводячи її в іншу кімнату.
Княжна Мар'я підняла обличчя, витерла очі й звернулася до Наталки. Вона відчувала, що від неї все зрозуміє і дізнається.
– Що… – почала вона запитання, але раптом зупинилася. Вона відчула, що словами не можна ні спитати, ні відповісти. Обличчя та очі Наташі мали сказати все ясніше і глибше.
Наталка дивилася на неї, але, здавалося, була в страху та сумніві – сказати чи не сказати все те, що вона знала; вона ніби відчула, що перед цими променистими очима, що проникали в глиб її серця, не можна не сказати всю, всю істину, якою вона її бачила. Губа Наташі раптом затремтіла, потворні зморшки утворилися навколо її рота, і вона, заридавши, закрила обличчя руками.
Княжна Мар'я зрозуміла все.
Але вона все ж таки сподівалася і запитала словами, в які вона не вірила:
- Але як його рана? Взагалі, в якому він положенні?
– Ви, ви… побачите, – тільки-но могла сказати Наталя.
Вони посиділи кілька днів унизу біля його кімнати, щоб перестати плакати і увійти до нього зі спокійними обличчями.
- Як ішла вся хвороба? Чи давно йому погіршало? Коли це сталося? – питала княжна Марія.
Наташа розповідала, що спочатку була небезпека від спекотного стану та від страждань, але в Трійці це минуло, і лікар боявся одного – антонова вогню. Але й ця небезпека минула. Коли приїхали до Ярославля, рана почала гноитися (Наташа знала все, що стосувалося нагноєння тощо), і лікар казав, що нагноєння може піти правильно. Стала лихоманка. Лікар казав, що лихоманка ця не така небезпечна.
– Але два дні тому, – почала Наталка, – раптом це сталося… – Вона втримала ридання. - Я не знаю чому, але ви побачите, якою він став.
- Ослаб? схуд?.. – питала княжна.
- Ні, не те, але гірше. Ви побачите. Ах, Марі, Марі, він надто гарний, він не може, не може жити… бо…

Коли Наташа звичним рухом відчинила його двері, пропускаючи вперед себе князівну, князівна Марія відчувала вже в горлі своєму готові ридання. Скільки вона ні готувалася, ні намагалася заспокоїтись, вона знала, що не в силах буде без сліз побачити його.
Княжна Мар'я розуміла те, що розуміла Наташа словами: знім трапилося це два дні тому. Вона розуміла, що це означало те, що він раптом пом'якшав, і що пом'якшення, розчулення ці були ознаками смерті. Вона, підходячи до дверей, уже бачила в уяві своєму обличчя Андрійка, яке вона знала з дитинства, ніжне, лагідне, зворушене, яке так рідко бувало в нього і тому так сильно завжди на неї діяло. Вона знала, що він скаже їй тихі, ніжні слова, як ті, які сказав батько перед смертю, і що вона не винесе цього і розридається над ним. Але рано чи пізно це мало бути, і вона зайшла до кімнати. Ридання все ближче й ближче підступали їй до горла, тоді як вона своїми короткозорими очима ясніше й ясніше розрізняла його форму і знаходила його риси, і ось вона побачила його обличчя і зустрілася з ним поглядом.
Він лежав на дивані, обкладений подушками, у хутряному біличному халаті. Він був худий і блідий. Одна худа, прозоро біла рукайого тримала хустку, іншою він, тихими рухами пальців, чіпав тонкі вуса, що відросли. Очі його дивилися на тих, хто входив.
Побачивши його обличчя і зустрівшись з ним поглядом, княжна Мар'я раптом стримала швидкість свого кроку і відчула, що сльози раптом пересохли і ридання зупинилися. Вловивши вираз його обличчя й погляду, вона раптом зніяковіла і відчула себе винною.
«Та в чому ж я винна?» - Запитала вона себе. «У тому, що живеш і думаєш про живе, а я!..» – відповів його холодний, суворий погляд.
В глибокому, не з себе, але в погляді, що дивився, була майже ворожість, коли він повільно оглянув сестру і Наташу.
Він поцілувався з сестрою рука в руку, за їхньою звичкою.
- Доброго дня, Марі, як це ти дісталася? – сказав він голосом таким самим рівним і чужим, яким був його погляд. Якби він заверещав відчайдушним криком, то цей крик менш би жахнув князівну Мар'ю, ніж звук цього голосу.

– елементарна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів Вона може існувати як окремий організм (бактерії, найпростіші, водорості, гриби), і у складі тканин багатоклітинних тварин, рослин та грибів.

Історія вивчення клітини. Клітинна теорія.

Життєдіяльність організмів на клітинному рівні вивчає наука цитологія чи біологія клітини. Виникнення цитології як науки був із створенням клітинної теорії, найширшого і фундаментального з усіх біологічних узагальнень.

Історія вивчення клітини нерозривно пов'язані з розвитком методів досліджень, насамперед із розвитком мікроскопічної техніки. Вперше мікроскоп застосував для досліджень рослинних та тваринних тканин англійський фізик та ботанік Роберт Гук (1665 р.). Вивчаючи зріз пробки серцевини бузини, він виявив окремі порожнини – осередки чи клітини.

У 1674 р. знаменитий голландський дослідник Антоні де Левенгук удосконалив мікроскоп (збільшував у 270 разів), виявив у краплі води одноклітинні організми. У зубному нальоті виявив бактерій, відкрив та описав еритроцити, сперматозоїди, а з тварин тканин описав будову серцевого м'яза.

• 1827 р. – наш співвітчизник К. Бер відкрив яйцеклітину.
• 1831 - англійський ботанік Роберт Броун описав ядро ​​в клітинах рослин.
• 1838 – німецький ботанік Матіас Шлейден висунув ідею про ідентичність рослинних клітин з точки зору їх розвитку.
• 1839 р. – німецький зоолог Теодор Шванн зробив остаточне узагальнення, що клітини рослин та тварин мають загальна будова. У своїй роботі «Мікроскопічні дослідження про відповідність у структурі та зростанні тварин і рослин» він сформулював клітинну теорію, згідно з якою клітини є структурною та функціональною основою живих організмів.
• 1858 - німецький патолог Рудольф Вірхов застосував клітинну теорію в патології і доповнив її важливими положеннями:

1) нова клітина може виникнути лише з попередньої клітини;

2) хвороби людини мають у своїй основі порушення будови клітин.

Клітинна теорія в сучасному вигляді включає три основні положення:

1) клітина – елементарна структурна, функціональна та генетична одиниця всього живого – першоджерело життя.

2) нові клітини утворюються в результаті поділу попередніх; клітина – елементарна одиниця розвитку живого.

3) структурно-функціональними одиницями багатоклітинних організмів є клітини.

Клітинна теорія надала плідний вплив на всі напрямки біологічних досліджень.

Незважаючи на надзвичайно важливі відкриття XVII - XVIII ст., питання про те, чи входять клітини до складу всіх частин рослин, а також чи побудовані з них не тільки рослинні, а й тваринні організми, залишалося відкритим. Лише 1838-1839 гг. питання це було остаточно вирішене німецькими вченими ботаніком Маттіасом Шлейденом та фізіологом Теодором Шванном. Вони створили так звану клітинну теорію. Сутність її полягала в остаточному визнанні того факту, що всі організми, як рослинні, так і тварини, починаючи з нижчих і закінчуючи високоорганізованими, складаються з найпростіших елементів - клітин (Рис. 1.)

Подальше розподіл розчинних ферментів, ДНК і РНК можна вимовити методом електрофорезу.

Основні положення клітинної теорії на сучасному рівні розвитку біології можна сформулювати наступним чином: Клітина - елементарна жива система, основа будови, життєдіяльності, розмноження та індивідуального розвитку прокаріотів та еукаріотів. Поза клітиною життя немає. Нові клітини виникають тільки шляхом поділу клітин, які раніше існували. Клітини всіх організмів подібні за будовою та хімічним складом. Зростання та розвиток багатоклітинного організму - наслідок зростання та розмноження однієї або декількох вихідних клітин. Клітинна будова організмів – свідчення того, що все живе має єдине походження.