Хтось відкрив існування клітин. Клітини. Історія вивчення клітини. Клітинна теорія. Клітинна теорія в сучасному вигляді включає три основні положення

Першою людиною, що побачила клітини, був англійський вчений Роберт Гук(відомий нам завдяки закону Гука). В 1665 року, намагаючись зрозуміти, чому пробкове деревотак добре плаває, Гук став розглядати тонкі зрізи пробки за допомогою вдосконаленого їм мікроскопа. Він виявив, що пробка розділена на безліч крихітних осередків, що нагадали йому монастирські келії, і він назвав ці осередки клітинами (англійською cell означає «келья, осередок, клітина»). В 1675 рокуіталійський лікар М. Мальпігі, а в 1682 року- англійський ботанік Н. Грюпідтвердили клітинну будову рослин. Про клітину стали говорити як про «бульбашку, наповнену живильним соком». В 1674 рокуголландський майстер Антоній ван Левенгук(Anton van Leeuwenhoek, 1632 -1723 ) за допомогою мікроскопа вперше побачив у краплі води «звірків» - живі організми, що рухаються ( інфузорії, амеби, бактерії). Також Левенгук вперше спостерігав тваринні клітини. еритроцитиі сперматозоїди. Таким чином, вже до початку XVIII століття вчені знали, що під великим збільшенням рослини мають пористу будову, і бачили деякі організми, які пізніше отримали назву одноклітинних. В 1802 -1808 рокахфранцузький дослідник Шарль-Франсуа Мірбельвстановив, що це рослини складаються з тканин, утворених клітинами. Ж. Б. Ламаркв 1809 рокупоширив ідею Мірбеля про клітинну будову та на тваринні організми. У 1825 році чеський вчений Я. Пуркіневідкрив ядро ​​яйцеклітини птахів, а в 1839 ввів термін « протоплазма». У 1831 англійський ботанік Р. Броунвперше описав ядро ​​рослинної клітини, а в 1833 рокувстановив, що ядро ​​є обов'язковим органоїдом клітини рослини. З того часу головним в організації клітин вважається не мембрана, а вміст.
Клітинна теоріябудови організмів була сформована в 1839 рокунімецьким зоологом Т. Шванномі М. Шлейденомі включала три положення. У 1858 році Рудольф Вірховдоповнив її ще одним становищем, однак у його ідеях був присутній ряд помилок: так, він припускав, що клітини слабо пов'язані одна з одною і існують кожна сама по собі. Лише пізніше вдалося довести цілісність клітинної системи.
В 1878 рокуросійським вченим І. Д. Чистяковимвідкритий мітозу рослинних клітинах; в 1878 рокуВ. Флеммінг та П. І. Перемежко виявляють мітоз у тварин. В 1882 рокуВ. Флеммінг спостерігає мейоз у тварин клітин, а в 1888 рокуСтрасбургер - у рослинних.

18. Клітинна теорія- одне із загальновизнаних біологічнихузагальнень, що стверджують єдність принципу будови та розвитку світу рослин, тваринта інших живих організмів з клітинною будовою, в якому клітина розглядається як загальний структурний елемент живих організмів.

Першою людиною, що побачила клітини, був англійський вчений Роберт Гук(відомий нам завдяки закону Гука). В 1665 року, намагаючись зрозуміти, чому пробкове деревотак добре плаває, Гук став розглядати тонкі зрізи пробки за допомогою вдосконаленого їм мікроскопа. Він виявив, що пробка розділена на безліч крихітних осередків, що нагадали йому монастирські келії, і він назвав ці осередки клітинами (англійською cell означає «келья, осередок, клітина»). В 1675 рокуіталійський лікар М. Мальпігі, а в 1682 року- англійський ботанік Н. Грюпідтвердили клітинну будову рослин. Про клітину стали говорити як про «бульбашку, наповнену живильним соком». В 1674 рокуголландський майстер Антоній ван Левенгук(Anton van Leeuwenhoek, 1632 -1723 ) за допомогою мікроскопа вперше побачив у краплі води «звірків» - живі організми, що рухаються ( інфузорії, амеби, бактерії). Також Левенгук вперше спостерігав тваринні клітини. еритроцитиі сперматозоїди. Таким чином, вже до початку XVIII століття вчені знали, що під великим збільшенням рослини мають пористу будову, і бачили деякі організми, які пізніше отримали назву одноклітинних. В 1802 -1808 рокахфранцузький дослідник Шарль-Франсуа Мірбельвстановив, що це рослини складаються з тканин, утворених клітинами. Ж. Б. Ламаркв 1809 рокупоширив ідею Мірбеля про клітинну будову та на тваринні організми. У 1825 році чеський вчений Я. Пуркіневідкрив ядро ​​яйцеклітини птахів, а в 1839 ввів термін « протоплазма». У 1831 англійський ботанік Р. Броунвперше описав ядро ​​рослинної клітини, а в 1833 рокувстановив, що ядро ​​є обов'язковим органоїдом клітини рослини. З того часу головним в організації клітин вважається не мембрана, а вміст. Клітинна теоріябудови організмів була сформована в 1839 рокунімецьким зоологом Т. Шванномі М. Шлейденомі включала три положення. У 1858 році Рудольф Вірховдоповнив її ще одним становищем, однак у його ідеях був присутній ряд помилок: так, він припускав, що клітини слабо пов'язані одна з одною і існують кожна сама по собі. Лише пізніше вдалося довести цілісність клітинної системи. В 1878 рокуросійським вченим І. Д. Чистяковимвідкритий мітозу рослинних клітинах; в 1878 рокуВ. Флеммінг та П. І. Перемежко виявляють мітоз у тварин. В 1882 рокуВ. Флеммінг спостерігає мейоз у тварин клітин, а в 1888 рокуСтрасбургер - у рослинних.

18. Клітинна теорія- одне із загальновизнаних біологічнихузагальнень, що стверджують єдність принципу будови та розвитку світу рослин, тваринта інших живих організмів з клітинною будовою, в якому клітина розглядається як загальний структурний елемент живих організмів.

19. Основні положення клітинної теорії

Сучасна клітинна теорія включає такі основні положення:

№1 Клітина - одиниця будови, життєдіяльності, зростання та розвитку живих організмів, поза клітиною життя немає;

№2 Клітина - єдина система, що складається з безлічі закономірно пов'язаних один з одним елементів, що становлять певне цілісне утворення;

№3 Клітини всіх організмів подібні за своїм хімічним складом, будовою та функціями;

№4 Нові клітини утворюються лише внаслідок розподілу вихідних клітин;

№5 Клітини багатоклітинних організмів утворюють тканини, з тканин органи. Життя організму загалом зумовлена ​​взаємодією складових його клітин;

Клітини багатоклітинних організмів мають повний набір генів, але відрізняються один від одного тим, що у них працюють різні групи генів, наслідком чого є морфологічне та функціональне розмаїття клітин - диференціювання.

Розвиток клітинної теоріїу другій половині XIX ст.

З 1840-х 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 найважливішою частиною клітини, і висувається першому плані значення протоплазми (цитоплазми) і ядра клітин (Моль, Кон, Л. З. Ценковський, Лейдіг, Гекслі), що знайшло своє вираження у визначенні клітини , даному М. Шульце в 1861 р.:

Клітина - це грудочку 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 Шванном теорію клітиноутворення з безструктурної речовини (цитобластеми). Виявлено, що способом утворення нових клітин є клітинний поділ, який уперше 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 розподіл бластомерів є серія 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 клітка з клітки.

У розвитку клітинної теорії у ХІХ столітті гостро постають протиріччя, що відбивають двоїстий характер клітинного вчення, що розвивався 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 суттєвими 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.

XXстоліття

Клітинна теорія з другої половини XIXстоліття 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. Подібна 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 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 основним напрямом еволюційного розвитку як в рослин, і у тварин, і клітинна будова міцно втрималося в 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, що "дичали" 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 та 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 у них замкнутої зовнішньої мембрани з подвійного шару фосфоліпідів (архебактерії вона має інший хімічний склад, ніж в інших груп організмів), рибосом і хромосом - спадкового матеріалу як молекул ДНК, 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 життєпрояви організму розчиняла у сумі життєпрояв складових його клітин. Цим ігнорувалась цілісність організму, закономірності цілого замінялися сумою елементів.

Вважаючи клітину загальним структурним елементом, клітинна теорія розглядала як цілком гомологічні структури тканинні клітини та гамети, протисти та бластомери. Застосування 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 і 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 воно внаслідок метаболізму клітин.

Проблема частини та цілого вирішувалася ортодоксальною клітинною теорією метафізично: вся увага переносилася на частини організму – клітини або «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 та доповнена новими даними клітинна теорія залишається одним із найважливіших біологічних узагальнень.

Ви вже знаєте, що всі живі організми складаються з кліток. Одні - лише з однієї клітини (багато бактерій і протист), інші є багатоклітинними.

Клітина - елементарна структурна і функціональна одиниця організму, що має всі основні ознаки живого. Клітини здатні розмножуватися, рости, обмінюватися речовиною та енергією з довкіллямреагувати на зміни, що відбуваються в цьому середовищі. У кожній клітині міститься спадковий матеріал, у якому міститься інформація про всі ознаки та властивості даного організму. Щоб зрозуміти, як існує і працює живий організм, необхідно знати, як організовані і функціонують клітини. Багато процесів, властиві організму загалом, протікають у кожній його клітині (наприклад, синтез органічних речовин, дихання та інших.).

Вивченням будови клітини та принципів її життєдіяльності займається цитологія(Від грец. кітос- осередок, клітина та логос -вчення, наука).

Історія відкриття клітки.Більшість клітин мають малі розміри і тому їх не можна розглянути неозброєним оком. Сьогодні відомо, що діаметр більшості клітин знаходиться в діапазоні 20-100 мкм, а у кулястих бактерій не перевищує 0,5 мкм. Тому відкриття клітини стало можливим лише після винаходу збільшувального приладу – мікроскопа. Це сталося наприкінці XVI – на початку XVII ст. Проте лише через півстоліття, в 1665 р. англієць Р.Гук застосував мікроскоп на дослідження живих організмів і побачив клітини. Р.Гук зрізав тонкий пласт пробки і побачив її ніздрювату будову, подібну до бджолиних сот. Ці осередки Р. Гук назвав клітинами. Незабаром клітинну будову рослин підтвердили італійський лікар та мікроскопіст М. Мальпіги та англійський ботанік Н. Грю. Їхню увагу привернули форма клітин та будова їх оболонок. В результаті було дано уявлення про клітини як про «мішечки», або «бульбашки», наповнені «живильним соком».

Значний внесок у вивчення клітини зробив голландський мікроскопіст А. ван Левенгук, який відкрив одноклітинні організми - інфузорії, амеби, бактерії. Він також вперше спостерігав клітини тварин - еритроцити та сперматозоїди.

В початку XIXв. робляться спроби вивчення внутрішнього вмісту клітини. У 1825 р. чеський учений Я. Пуркіне відкрив ядро ​​в яйцеклітині птахів. Він також запровадив поняття «протоплазма» (від грец. протос -перший і плазма –оформлений), яке відповідає сьогоднішньому поняттю цитоплазми. У 1831 р. англійський ботанік Р. Броун вперше описав ядро ​​у клітинах рослин, а 1833 р. дійшов висновку, що ядро ​​є обов'язковою частиною рослинної клітини. Таким чином, у цей час змінюється уявлення про будову клітин: головним в організації клітини стали вважати клітинну стінку, а її внутрішній вміст.

Клітинна теорія.У 1838 р. була опублікована робота німецького ботаніка Матіаса Шлейдена, в якій він висловив ідею про те, що клітина є основною структурною одиницею рослин. Грунтуючись на роботах М. Шлейдена, німецький зоолог та фізіолог Т. Шванн лише через рік опублікував книгу «Мікроскопічні дослідження про відповідність у структурі та зростанні тварин і рослин», в якій розглядав клітину як універсальний структурний компонент тварин та рослин. Т. Шванн зробив низку узагальнень, які згодом назвали клітинною теорією:

Усі живі істоти складаються з клітин;

Клітини рослин та тварин мають подібну будову;

Кожна клітка здатна до самостійного існування;

Діяльність організму є сумою процесів життєдіяльності складових його клітин.

Т. Шван, як і М. Шлейден, помилково вважали, що клітини в організмі виникають із неклітинної речовини. Тому дуже важливим доповненням до клітинної теорії став принцип Рудольфа Вірхова: Кожна клітина - від клітини (1859).

У 1874 р. молодий російський ботанік І. Д. Чистяков вперше спостерігав поділ клітини. Пізніше німецький учений Вальтер Флемінг детально описав стадії розподілу клітини, а Оскар Гертвіг і Едуард Страсбургер незалежно один від одного дійшли висновку, що інформація про спадкові ознаки клітини міститься в ядрі. Так, роботами багатьох дослідників було підтверджено та доповнено клітинна теорія, основу якої заклав Т. Шванн.

Нині клітинна теорія включає такі основні тези.

Великий російський фізіолог І. П. Павлов писав:

Науку прийнято порівнювати із будівництвом. Як тут, так і там трудиться багато народу, і тут і там відбувається розподіл праці. Хто складає план, одні кладуть фундамент, інші зводять стіни тощо.

"Побудова" клітинної теорії почалася майже 350 років тому.

Отже, 1665 рік, Лондон, кабінет фізика Роберта Гука. Господар налаштовує мікроскоп власної конструкції. Професору Гуку тридцять років він закінчив Оксфордський університет, працював асистентом у знаменитого Роберта Бойля.

Гук був неординарним дослідником. Свої спроби зазирнути за обрій людських знань він не обмежував якоюсь однією областю. Проектував будівлі, встановив на термометрі «точки відліку» — кипіння та замерзання води, винайшов повітряний насос та прилад для визначення сили вітру... Потім захопився можливостями мікроскопа. Він розглядав під стократним збільшенням все, що трапляється під руку, — мураху та блоху, піщинку та водорості. Якось під об'єктивом опинився шматочок пробки. Що ж побачив молодий вчений? Дивовижну картину - правильно розташовані порожнечі, схожі на бджолині стільники. Пізніше такі ж осередки він знайшов не тільки у відмерлій рослинній тканині, а й у живій. Гук назвав їх клітинами (Англ. cells) і разом із півсотнею інших спостережень описав у книзі «Мікрографія». Однак саме це спостереження за № 18 принесло йому славу першовідкривача клітинної будови живих організмів. Славу, яка самому Гуку була непотрібна. Незабаром його захопили інші ідеї, і він більше ніколи не повертався до мікроскопа, а про клітини і думати забув.

Зате в інших вчених відкриття Гука пробудило надзвичайну цікавість. Італієць Марчелло Мальпігі називав це почуття «людським свербінням пізнання». Він також став розглядати у мікроскоп різні частини рослин. І виявив, що вони складаються з найдрібніших трубочок, мішечків, бульбашок. Розглядав Мальпіги під мікроскопом та шматочки тканин людини та тварин. На жаль, техніка того часу була надто слабкою. Тому клітинна будова тваринного організму вчений не розпізнав.

Подальша історія відкриття продовжилася у Голландії. Антоні ван Левенгук (1632-1723) ніколи не думав, що його ім'я стоятиме в ряду великих учених. Син промисловця та торговця з Делфта, він теж торгував сукном. Так і прожив би Левенгук непомітним комерсантом, якби не його пристрасне захоплення та цікавість. На дозвіллі він любив шліфувати шибки, виготовляючи лінзи. Голландія славилася своїми оптиками, але Левенгук досяг небувалої майстерності. Його мікроскопи, що складалися лише з однієї лінзи, були набагато сильнішими за ті, які мали кілька збільшувальних стекол. Сам він стверджував, що сконструював 200 таких приладів, які давали збільшення до 270 разів. Адже ними було дуже важко користуватися. Ось що писав про це фізик Д. С. Різдвяний: «Ви можете собі уявити жахливу незручність цих найдрібніших лінзочок. Об'єкт впритул до лінзи, лінза впритул до ока, носа подіти нікуди». До речі, Левенгук до останніх днів, а дожив до 90 років, зумів зберегти гостроту зору.

Через свої лінзи природознавець побачив новий світ, про існування якого не здогадувалися навіть відчайдушні фантазери. Найбільше вразили Левенгука його мешканці - мікроорганізми. Ці дрібні істоти виявлялися скрізь: у краплі води та грудці землі, у слині і навіть на самому Левенгуку. З 1673 р. докладні описита замальовки своїх дивовижних спостережень дослідник відправляв до Лондонського королівського товариства. Але вчені чоловіки не поспішали йому вірити. Адже було зачеплене їхнє самолюбство: «невук», «профан», «мануфактурник», а туди ж у науку. Левенгук тим часом невпинно надсилав нові листи про свої чудові відкриття. У результаті академікам довелося визнати заслуг голландця. У 1680 Королівське суспільство обрало його повноправним членом. Левенгук став світовою знаменитістю. Звідусіль у Делфт їхали дивитись на дива, що відкриваються його мікроскопами. Одним із найзнатніших гостей був російський цар Петро I — великий мисливець до всього нового... Левенгуку, який не припиняв досліджень, численні гості тільки заважали. Цікавість та азарт підганяли першовідкривача. За 50 років спостережень Левенгук відкрив понад 200 видів мікроорганізмів та першим зумів описати структури, які, як ми тепер знаємо, є клітинами людини. Зокрема, він побачив еритроцити та сперматозоїди (за його тодішньою термінологією, «кульки» та «звірятка»). Звичайно, Левенгук і не припускав, що це були клітки. Натомість він розглянув і дуже докладно замалював будову волокна серцевого м'яза. Вражаюча спостережливість для людини з такою примітивною технікою!

Антоні ван Левенгук був, мабуть, єдиним за всю історію побудови клітинної теорії вченим без спеціальної освіти. Проте всі інші, не менш знамениті дослідники клітин навчалися в університетах і були людьми високоосвіченими. Німецький учений Каспар Фрідріх Вольф (1733-1794), наприклад, вивчав медицину в Берліні, а потім у Галлі. Вже у 26 років він написав працю «Теорія зародження», за яку був підданий на батьківщині різкій критиці колег. (Після цього на запрошення Петербурзької академії наук Вольф приїхав до Росії і залишився там до кінця життя.) Що нового для розвитку клітинної теорії дали дослідження Вольфа? Описуючи «бульбашки», «зернятка», «клітини», він побачив їх загальні рисиу тварин та рослин. Крім того, Вольф уперше припустив, що клітини можуть мати певне значення у розвитку організму. Його праці допомогли іншим вченим правильно зрозуміти роль клітин.

Тепер добре відомо, що головна частина клітини – ядро. Вперше, до речі, описав ядро ​​(в еритроцитах риб) Левенгук ще в 1700 р. Але ні він, ні багато інших бачили ядро ​​вчені не надавали йому особливого значення. Лише 1825 р. чеський біолог Ян Евангеліста Пуркіньє (1787—1869), досліджуючи яйцеклітину птахів, звернув увагу до ядро. «Стиснутий сферичний пляшечку, одягнений найтоншою оболонкою. Він... сповнений виробляючої силою, чому я і назвав його "зародкову бульбашку", - писав учений.

У 1837 р. Пуркіньє повідомив науковий світ результати багаторічної роботи: у кожній клітині організму тварини і людини є ядро. Це була дуже важлива новина. На той час було відомо лише про наявність ядра у рослинних клітинах. Такого висновку дійшов англійський ботанік Роберт Броун (1773-1858) за кілька років до відкриття Пуркіньє. Броун, до речі, і ввів у вжиток сам термін "ядро" (лат. Nucleus). А Пуркіньє, на жаль, не зумів узагальнити накопичені знання про клітини. Прекрасний експериментатор, він виявився надто обережним у висновках.

На середину ХІХ ст. наука нарешті впритул наблизилася до того, щоб добудувати будинок під назвою «клітинна теорія». Німецькі біологи Маттіас Якоб Шлейден (1804-1881) та Теодор Шванн (1810-1882) були друзями. У їхніх долях чимало спільного, але головне, що їх об'єднувало, — «людська сверблячка пізнання» і пристрасть до науки. Син лікаря, юрист за освітою, Маттіас Шлейден у 26 років вирішив круто змінити свою долю. Він знову вступив до університету – на медичний факультет і після закінчення його зайнявся фізіологією рослин. Метою його роботи було зрозуміти, як відбувається утворення клітин. Шлейден цілком справедливо вважав, що провідна роль цьому процесі належить ядру. Але, описуючи поява клітин, учений, на жаль, помилявся. Він вважав, що кожна нова клітина розвивається усередині старої. А це, звичайно, не так. Крім того, Шлейден думав, що клітини тварин та рослин не мають нічого спільного. Ось чому не він сформулював основні постулати клітинної теорії. Це зробив Теодор Шван.

Виховуючись у дуже релігійній сім'ї, Шван мріяв стати священнослужителем. Щоб краще підготуватися до духовної кар'єри, він вступив на філософський факультет Боннського університету. Але незабаром любов до природничих наук пересилила, і Шван перейшов на медичний факультет. Після його закінчення він працював у Берлінському університеті, де вивчав будову спинної струни — основного органу нервової системи тварин із загону круглоротих (клас водних хребетних тварин, до яких належать міноги та міксини). Вчений відкрив оболонку нервових волокон у людини (названу пізніше шванівською). Серйозною науковою роботою Шван займався лише п'ять років. У розквіті сил і слави він несподівано покинув дослідження, поїхав у маленький тихий Льєж і почав викладати. Релігія і наука так і не зуміли вжитися в цій чудовій людині.

У жовтні 1837 р. у Берліні відбулася найважливіша для науки подія. Сталося все в невеликому ресторанчику, куди зайшли перекусити двоє молодих людей. Через роки один із них — Теодор Шванн згадував: «Одного разу, коли я обідав з паном Шлейденом, цей знаменитий ботанік вказав мені на важливу роль, яку ядро ​​грає у розвитку рослинних клітин. Я відразу ж пригадав, що бачив подібний орган у клітинах спинної струни, і в той же момент зрозумів крайню важливість, яку матиме моє відкриття, якщо я зможу показати, що в клітинах спинної струни це ядро ​​відіграє ту ж роль, що і ядро. рослин у розвитку їхніх клітин... З цього моменту всі мої зусилля були спрямовані на знаходження доказів про існування ядра клітини».

Зусилля виявилися не марними. Вже через два роки побачила світ його книга «Мікроскопічні дослідження про відповідність у структурі та зростанні тварин і рослин». У ньому було викладено основні ідеї клітинної теорії. Шван не лише першим побачив у клітці те, що поєднує і тварини, і рослинні організми, а й показав подібність у розвитку всіх клітин.

Звичайно, авторство зі Шваном поділяють і всі вчені, які зводили «будівництво». А особливо Маттіас Шлейден, який подав другові блискучу ідею. Відомий афоризм: Шванн стояв на плечах Шлейдена. Його автор - Рудольф Вірхов, видатний німецький біолог (1821-1902). Вірхову ж належить і інший крилатий вислів: «Omnis cellula e cellula», що з латині перекладається «Будь-яка клітина від клітини». Саме це постулат став тріумфальним лавровим вінком для теорії Шванна.

Рудольф Вірхов вивчав значення клітини всього організму. Йому, який закінчив медичний факультет, особливо цікавою була роль клітин при захворюваннях. Роботи Вірхова про хвороби послужили основою для нової науки- Патологічної анатомії. Саме Вірхов увів у науку про хвороби поняття клітинної патології. Але у своїх пошуках він дещо перегнув ціпок. Уявляючи живий організм як «клітинну державу», Вірхов вважав клітину повноцінною особистістю. «Клітка... так, це саме особистість, до того ж діяльна, активна особистість, та її діяльність є... продукт явищ, що з продовженням життя».

Минали роки, розвивалася техніка, з'явився електронний мікроскоп, що дає збільшення у десятки тисяч разів. Вчені зуміли розгадати чимало таємниць, ув'язнених у клітці. Було докладно описано розподіл, відкриті клітинні органели, зрозумілі біохімічні процеси у клітині, нарешті, була розшифрована структура ДНК. Здавалося б, нічого нового про клітину вже не дізнатися. І все ж таки є ще багато незрозумілого, нерозгаданого, і напевно майбутні покоління дослідників покладуть нові цеглини в будівлю науки про клітку!

– 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'язана з розвитком методів досліджень, насамперед із розвитком мікроскопічної техніки. Вперше мікроскоп застосував для досліджень рослинних та тваринних тканин англійський фізикта 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 внаслідок розподілу попередніх; клітка – елементарна одиниця розвитку живого.

3) структурно-функціональними одиницями багатоклітинних організмів є клітини.

Клітинна теорія надала плідний вплив на всі напрямки біологічних досліджень.