Клеточная теория

Клеточная теория

Клетка является структурно-функциональной единицей всех живых организмов.

Впервые термин «клетка» ввёл в науку английский физик и ботаник Роберт Гук.

В 1665 году рассматривая в микроскоп срез пробки пробкового дуба, он увидел образования, похожие на соты, которые и назвал клетками.

Позднее голландский натуралист Антони ван ЛЕвенгук при помощи сконструированного им микроскопа обнаружил в капле воды подвижных живых существ и дал им название «анималькули» — «зверьки».

В 1696 году в своей книге «Тайны природы, открытые с помощью совершеннейших микроскопов», он подробно описал бактерии, многие виды инфузорий, мышечные волокна, клетки эпидермиса, сперматозоиды и эритроциты.

В 1781 году итальянский химик Феличе Фонтана впервые зарисовал ткани животных, клеточные оболочки и ядра.

Чешский биолог Ян ПУркинье в 1837 году ввёл в цитологию термин «протоплазма».

В 1827 году российский биолог Карл Бэр обнаружил яйцеклетку млекопитающих.

В 1833 году английский физик Роберт Броун обнаружил шаровидные постоянные структуры в клетках растений, для обозначения которых ввёл термин «нуклеус», или «ядро».

Большое значение для понимания роли клетки в живой природе имели труды немецких учёных: ботаника Маттиаса Шлейдена и зоолога Теодора Шванна.

В своей книге «Микроскопические исследования о соответствии в структуре роста животных и растений» они сформулировали клеточную теорию, которая утверждала, что все организмы, в том числе растительные и животные, состоят из простейших частиц – клеток. Каждая клетка самостоятельна. В организме клетки действуют совместно, формируя гармоничное единство.

Однако, создатели клеточной теории ошибочно считали, что клетки могут самозарождаться из неклеточного вещества.

Исследования многих учёных внесли коррективы в клеточную теорию.
Так, в 1859 г. немецкий ученый Рудольф ВИрхов доказал, что все клетки образуются из других клеток путём клеточного деления: «всякая клетка – из клетки».

Вальтер Флемминг описал митотическое деление клетки, Оскар Гертвиг и Эдуард Страсбургер независимо друг от друга сделали заключение о наличии в ядре клетки наследственной информации, Илья Ильич Мечников открыл явление фагоцитоза.

На основании исследований многих учёных была создана современная клеточная теория. В основе которой лежит клеточная теория Шванна. Современная наука подтверждает основные положения теории Теодора Шванна и Маттиаса Шлейдена. Действительно, все известные живые организмы состоят из клеток. На клеточном уровне проявляются такие фундаментальные свойства живого, как способность к самовоспроизведению, обмен веществ, наследственность и изменчивость, раздражимость и движение, индивидуальное развитие. Следовательно, клетка является структурно-функциональной единицей живого.

Положения современной клеточной теории:

• Клетка — основная единица строения и развития всех живых организмов, является наименьшей структурной единицей живого.
• Клетки всех организмов (как одно-, так и многоклеточных) сходны по химическому составу, строению, основным проявлениям обмена веществ и жизнедеятельности.
• Размножение клеток происходит путём их деления (каждая новая клетка образуется при делении материнской клетки).
• Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их функции скоординированы и организм представляет собой единое целое.

           Клеточная теория послужила основой возникновения в XIX в. науки цитологии. Цитология – это наука, изучающая клетки. К концу XIX в. благодаря усложнению микроскопической техники были открыты и изучены структурные компоненты клеток и процесс их деления. Однако световая микроскопия не позволяет изучать объекты, размер которых меньше длины световой волны (400–800 нанометров), так как световая волна огибает объект и не отражается от него.

Тончайшие клеточные структуры позволил исследовать созданный в начале 30-х годов XX века электронный микроскоп. Вместо светового луча в нём используется пучок электронов, способных отражаться от объектов, размером около 1 нанометра. Изучать живые клетки под таким микроскопом невозможно, т. к. перед исследованием клетка должна быть особым образом обработана. На неё напыляют тонкий слой металла, отчего клетка погибает.

На вооружении современной биологии появляются новые приборы: сканирующий электронный микроскоп, сканирующий зондовый микроскоп, мощные световые, рентгеновские и другие микроскопы. Учёные используют целый ряд физических и химических методов исследования, позволяющих изучать клетку на уровне биологических молекул.