Клітинна теорія
Клітинна теорія – це узагальнені уявлення про будову клітин як одиниць живого, про їх розмноження і роль у формуванні багатоклітинних організмів. Появі і формуванню окремих
положень клітинної теорії передував досить тривалий
(більше трьохсот років ) період накопичення спостережень над будовою різних
одноклітинних і багатоклітинних організмів рослин і тварин. Цей період був пов'язаний з удосконаленням різних оптичних методів досліджень і розширенням їх застосування.
Роберт Гук (1665) першим спостерігав ділення тканин пробки на «осередки», або «клітки». Його описи послужили поштовхом для появи систематичних досліджень анатомії рослин (Мальпіги, 1671; Грю, 1671), які підтвердили спостереження Роберта Гука і показали, що різноманітні частини рослин складаються з тісно розташованих «бульбашок», або «мішечків». Пізніше А. Левенгук (1680) відкрив мир одноклітинних організмів і вперше побачив клітки тварин (еритроцити). Пізніше за клітину тварин були описані Ф. Фонтана (1781); але ці і інші численні дослідження не привели у той час до розуміння універсальності клітинної будови, до чітких уявлень про те, що ж являє собою клітка. Прогрес у вивченні мікроанатомії клітки пов'язаний з розвитком мікроскопування в ХIХ в. До цього часу змінилися уявлення про будову кліток: головним в організації клітки стала вважатися не клітинна стінка, а власне її вміст – протоплазма (Пуркиня, 1830). У протоплазмі був відкритий постійний компонент клітки – ядро (Браун, 1833). Всі ці численні спостереження дозволили Т. Шванну в 1838 р. зробити ряд узагальнень.
Він показав, що клітки рослин і тварин принципово схожі між собою (гомологични). «Заслуга Т. Шванна полягала не в тому, що він відкрив клітки як такі, а в тому, що він навчив дослідників розуміти їх значення»(Вальдерей, 1909) .Дальнейшее розвиток ці уявлення отримали в роботах Р. Вирхова (1858). Створення клітинної теорії стало найважливішою подією в біології, одним з вирішальних доказів єдності всієї живої природи. Клітинна теорія зробила значний вплив на розвиток біології, послужила головним фундаментом для розвитку таких дисциплін, як ембріологія, гістологія і фізіологія. Вона дала основи для розуміння життя, для пояснення спорідненого взаємозв'язку організмів, для розуміння індивідуального розвитку.
Основні положення клітинної теорії зберегли своє значення і на сьогоднішній день, хоча за більш ніж сто п'ятдесят років були отримані нові відомості про структуру, життєдіяльність і розвиток клітин. В даний час клітинна теорія постулювала наступне:
1. Клітка -- елементарна одиниця живого: поза кліткою немає життя.
2. Клітка – єдина система, що включає безліч закономірно пов'язаних один з одним елементів, що є певним цілісним утворенням, що складається із зв'язаних функціональних одиниць == органелл або органоїдів.
3. Клітки схожі (гомологични) по будові і по основних властивостях.
4. Клітки збільшуються в числі шляхом ділення початкової клітки після подвоєння її генетичного матеріалу (ДНК): клітка від клітки.
- Багатоклітинний організм є новою системою, складним ансамблем з безлічі кліток, об'єднаних і інтегрованих в системи тканин і органів, пов'язаних один з одним за допомогою хімічних чинників, гуморальних і нервових (молекулярна регуляція).
- 6. Клітки багатоклітинних організмів тогипотентни, тобто володіють генетичними потенціями всіх кліток даного організму, рівнозначні за генетичною інформацією, але відрізняються один від одного різною експресією (роботою) різних генів, що приводить до їх морфологічної і функціональної різноманітності – до диференціювання.
Клітина – елементарна одиниця живого
Уявлення про клітку як про самостійну життєдіяльну одиницю було ще в роботах Т. Шванна. Р. Вирхов (1858) також вважав, що кожна клітка несе в собі повну характеристику життя: «Клітка є останній морфологічний елемент всіх живих тіл, і ми не маємо права шукати справжньої життєдіяльності поза нею».
Сучасна наука повністю довела це положення. У популярній літературі клітку часто називають «атомом життя», «квантом життя», підкреслюючи тим самим, що клітка – це найменша одиниця живого, поза якою немає життя.
Що ж таке клітка, як їй можна дати загальне визначення? З шкільного курсу відомо, що різноманітні клітки мають абсолютно несхожу морфологію, їх зовнішній вигляд і величини значно розходяться. Дійсно, що загального між зірчастою формою клітки ендотелію. Така ж різноманітність форм зустрічається і серед мікроорганізмів. Тому ми повинні знаходити спільність живих об'єктів не в їх зовнішній формі, а в спільності їх внутрішньої організації.
Серед живих організмів зустрічаються два типи організації кліток. До найбільш простого типу будови можна віднести клітки бактерій і синезелених водоростей, до більш високоорганізованому – клітки решти всіх тваринних істот, починаючи від нижчих рослин і кінчаючи людиною.
Прийнято називати клітки бактерій і синезелених водоростей прокаріотічеськімі (доядернимі клітками), а клітки решти всіх представників живого – еукаріотічеськімі ( власне ядерними), тому що у останніх обов'язковою структурою служить клітинне ядро, відокремлене від цитоплазми ядерною оболонкою.
Вміст прокаріотічеськой клітки одягнений плазматичною мембраною, що грає роль активного бар'єру між власне цитоплазмою клітки і зовнішнім середовищем (мал. 1 і 2). Зазвичай зовні від плазматичної мембрани розташована клітинна стінка, або оболонка -- продукт клітинної активності. У прокаріотічеськіх кліток немає морфологічно вираженого ядра, але присутня у вигляді так званого нуклеоїда зона, заповнена ДНК.
У основній речовині (або матриксі) цитоплазмі прокаріотічеськіх кліток розташовуються численні рібосоми, мембрани цитоплазми ж зазвичай виражені не так сильно, як у еукаріотічеськіх кліток, хоча деякі види бактеріц (напріаєр, фототрофниє пурпурне бактерії) багаті внутріклітинними мембраннімі системами. Дуже мембрани сильно цитоплазми розвинені у синезелених водоростей. Обачно всі внутріклітинні мембранне системи прокаріот розвіваються за сет плазматичної мембрани.
Але не тільки присутність морфологічно вираженого ядра є відмітною ознакою еукаріотічеськіх кліток. У кліток вищого типу (еукаріотічеськіх) окрім ядра в цитоплазмі існує набір спеціальних обов'язкових структур – органелл, що виконують окремі специфічні функції. До органелл відносять мембранне структури: систему ендоплазматічеськой мережі (ретікулума), апарат Гольджі, лізосоми, мітохондрії, пластіди (для кліток рослин).
|