Відповідно до положень клітинної теорії. Клітинна теорія

22.08.2021

Клітинна теорія - одне з загальновизнаних біологічних узагальнень, що стверджують єдність принципу будови та розвитку світу рослин та світу тварин, у якому клітина розглядається як загальний структурний елемент рослинних і тварин організмів.

Клітинна теорія - основна загальної біології теорія, сформульована у середині ХІХ століття, яка надала основу розуміння закономірностей живого світу й у розвитку еволюційного вчення. Маттіас Шлейден і Теодор Шванн сформулювали клітинну теорію, ґрунтуючись на багатьох дослідженнях про клітину (1838).

Шлейден і Шван, узагальнивши наявні знання про клітину, довели, що клітина є основною одиницею будь-якого організму. Клітини тварин, рослин та бактерій 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.

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 являють собою певне цілісне утворення

3 Ядро? головна складова частина клітини (еукаріотів)

4 Нові клітини утворюються тільки в результаті поділу вихідних клітин

5 Клітини багатоклітинних організмів утворюють тканини, тканини утворюють органи. Життя організму загалом зумовлено взаємодією складових його клітин.

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 (див. нижче).

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.

Багатоклітинний організм є 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).

Клітини багатоклітинних тотипотентів, 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 клітинної теорії

У наш час ні для кого не секрет, що вся жива матерія складається з клітин, що мають у свою чергу цікаву та складну будову. Але в минулому відкриття цього факту мало велике наукове значення для розвитку біології, і вчення про клітинну будову органіки увійшло історію під назвою «клітинна теорія».

Історія клітинної теорії

Відкриття клітинної теорії бере свій початок у далекому 1655, коли англійський вчений Р. Гук на основі своїх численних спостережень за живою матерією вперше запропонував термін «клітина». Зробив він це у своїй знаменитій науковій праці «Мікрографія», яка згодом надихнула іншого талановитого вченого з Голландії Левенгука на винахід першого.

Поява мікроскопа та практичне спостереження через нього підтвердило ідеї Гука, і клітинна теорія набула подальшого розвитку. І ось уже в 1670-х роках італійський лікар Мальпіги та англійський натураліст Дрю описують різні форми клітин у рослин. У той самий час сам винахідник мікроскопа Левенгук спостерігає світ одноклітинних організмів – бактерій, . Будучи людиною творчою, Левенгук першим зображує їх на своїх малюнках.

Так виглядали його малюнки.

Тим не менше, вчені XVII століття представляли клітини як порожнечі в безперервній масі рослинних тканин, про внутрішню будову клітини ще нічого не було відомо. Немає значного прогресу у цьому напрямі й у наступному XVIII столітті. Хоча в цей час варто відзначити працю німецького вченого Фрідріха Вольфа, який намагався порівнювати розвиток клітин у рослин та тварин.

Перші спроби проникнути у внутрішній світ клітини було зроблено вже у ХІХ столітті, чому сприяла поява поліпшених мікроскопів, зокрема наявність останніх ахроматичних лінз. Так вчені Лінк і Молднхоуер виявляють у клітинах наявність самостійних стінок, те, що пізніше стане відомо як . А в 1830 англійський ботанік вперше описує ядро клітини, як важливу її складову частину.

У другій половині XVII століття вчення про клітинну теорію та будову клітини виявляється в центрі уваги всіх учених-біологів, і навіть виділяється в окрему під науку – цитологію.

Основні положення клітинної теорії Шванна та Шлейдена

Великий внесок у розвиток клітинної теорії на цьому етапі було зроблено німецькими вченими Т. Шванном та М. Шлейденом, які зокрема сформулювали основні постулати клітинної теорії, ось вони:

Всі без винятку організми складаються з невеликих однакових елементів - клітин, які ростуть і розвиваються за тими самими законами.
Загальний принцип розвитку елементарних частин організму – клітиноутворення.
Кожна клітина є складним біологічним механізмом і є свого роду окремим індивідом. Сукупність клітин утворює тканини.
У клітинах відбуваються різні процеси, такі як виникнення нових клітин, збільшення клітин у розмірах, потовщення їх стінок тощо.

Мабуть, тут полягає основна сутність клітинної теорії.

Внесок Вірхова у розвиток клітинної теорії

Щоправда, Шван і Шлейден помилково вважали, що клітини утворюються з певної «неклітинної речовини». Ця ідея згодом була спростована іншим відомим німецьким біологом Р. Вірховим, який довів, що «будь-яка клітина може походити виключно з іншої клітини», подібно до того, як рослина може походити тільки від іншої рослини, і тварина тільки від іншої тварини. Це становище стало одним із важливих частин клітинної теорії.

Сучасна клітинна теорія

Ідеї Шванна, Шлейдена, Вірхова та інших творців та авторів цієї теорії, хоч і були передовими та революційними як для свого часу, проте зараз їм уже майже два століття, і з того часу розвиток науки в цьому напрямку просунувся ще далі. Про що нам говорять основні положення сучасної клітинної теорії? Ось про що:

І цілком можливо, що в майбутньому клітинна теорія отримає ще більший розвиток, вченими біологами будуть знайдені нові не відомі раніше складові частини клітини, будуть відкриті нові механізми її роботи, адже клітина зберігає ще чимало таємниць і загадок. А найцікавіша загадка, яку зберігає в собі клітина – це проблема її старіння (і згодом вмирання), і якщо вченим вдасться її вирішити, хоча б частково, як знати, наскільки змогла б збільшитись тривалість людського життя, але це вже тема для іншої статті .

, рослин та бактерії 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.

Енциклопедичний YouTube

1 / 5

✪ Методи цитології. Клітинна теорія. Відеоурок з біології 10 клас

✪ Клітинна теорія | Біологія 10 клас #4 | Інфоурок

✪ Тема 3, ч1. ЦИТОЛОГІЯ. КЛІТИННА ТЕОРІЯ. БУДОВА МЕМБРАНИ.

✪ Клітинна теорія | Будова клітини Біологія (частина 2)

✪ 7. Клітинна теорія (історія + методи) (9 або 10-11 клас) - біологія, підготовка до ЄДІ та ОДЕ 2018

Субтитри

Положення клітинної теорії Шлейден-Шванна

Творці теорії так сформулювали її основні тези:

Клітина - елементарна структурна одиниця будови всіх живих істот.
Клітини рослин і тварин самостійні, гомологічні одна одній за походженням і структурою.

Основні положення сучасної клітинної теорії

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, здавалося б, 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

Пуркіньє та його учні (особливо слід виділити Г. Валентина) виявили у 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. 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. 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 тварин 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, які 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 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 із безструктурної речовини, згідно з якою спочатку з дрібної зернистості конденсується ядерце, навколо нього утворюється ядро, що є утворювачем клітини (цитобластом). 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 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. 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, що 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 у 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 в 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 їх 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 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.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Положення клітинної теорії Шлейден-Шванна

1. Основні положення сучасної клітинної теорії

2. Школа Пуркіньє

3. Школа Мюллера та робота Шванна

4. Розвиток клітинної теорії у другій половині ХІХ століття

1. Основні положення сучасної клітинної теорії

1.Клетка - це елементарна, функціональна одиниця будови всього живого. (крім вірусів, які не мають клітинної будови)

2.Клетка - єдина система, вона включає безліч закономірно пов'язаних між собою елементів, що становлять цілісне утворення, що складається з сполучених функціональних одиниць - органоїдів.

3.Клітини всіх організмів гомологічні.

4.Клетка відбувається шляхом розподілу материнської клітини.

5. Багатоклітинний організм є складною системою з безлічі клітин, об'єднаних і інтегрованих у системи тканин і органів, пов'язаних один з одним.

6.Клітини багатоклітинних організмів тотипотентні.

7.Клетка може виникнути лише з попередньої клітини.

Додаткові положення клітинної теорії

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. мікроскопічний орган клітинний теорія

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 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.

XVII століття

1665 рік - англійський фізик Р. Гуку 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. Мальпігита англійський натураліст Н. Грюописали різні органи рослин «мішечки, або бульбашки» і показали широке поширення рослин клітинної будови. Клітини зображував на своїх малюнках голландський мікроскопіст А. Левенгук. Він же 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 порожнин у 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. Вольфу 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 їм 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.

У 1831 році Роберт Броунописує ядро і висловлює припущення, що є постійною складовою рослинної клітини.

2. 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 у 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. Вони повідомив про свої спостереження над будовою шлункових залоз, нервової системи тощо. буд. У таблиці, прикладеної до його доповіді, були дані 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).

3. 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 Генліопублікував дослідження про кишковий епітелій, в якому дав опис різних його видів та їх клітинної будови.

Тут були виконані класичні дослідження Теодора Шванна, які заклали основу клітинної теорії. На роботу Шванна сильно вплинула школа Пуркіньє і Генлі. 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 філогенезу». Тому Шлейден часто називають співавтором клітинної теорії. Основна ідея клітинної теорії - відповідність клітин рослин і елементарних структур тварин - була далека від Шлейдена. Він сформулював теорію новоутворення клітин із безструктурної речовини, згідно з якою спочатку з дрібної зернистості конденсується ядерце, навколо нього утворюється ядро, що є утворювачем клітини (цитобластом). 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:

4. 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 розвитку клітинної 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 найсуттєвішою частиною клітини, і висувається на перший план значення протоплазми (цитоплазми) і ядра клітин, що знайшло своє вираження у визначенні клітини, даному М. Шульце в 1861:

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 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 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 із клітини.

XX століття

Клітинна теорія з другої половини XIX століття набувала дедалі більше метафізичного характеру, посиленого «Целюлярною фізіологією» Ферворна, що 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, властивого 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.

Розміщено на Allbest.ru

...

Подібні документи

Єдність принципу будови та розвитку світу рослин та світу тварин. Перші етапи формування та розвитку уявлень про клітину. Основні положення клітинної теорії. Школа Мюллера та робота Шванна. Розвиток клітинної теорії у другій половині ХІХ століття.

презентація , доданий 25.04.2013

Історія розвитку, предмет цитології. Основні положення сучасної клітинної теорії. Клітинна будова живих організмів. Життєвий цикл клітини. Порівняння процесів мітозу та мейозу. Єдність та різноманіття клітинних типів. Значення клітинної теорії.

реферат, доданий 27.09.2009

Біологічні роботи Шванна - німецького цитолога, гістолога та фізіолога, автора клітинної теорії. Розробка принципів клітинної будови та розвитку живих організмів. Мікроскопічні дослідження про відповідність у структурі та зростанні тварин і рослин.

презентація , додано 10.12.2014

Цитологія як наука, що вивчає будову, функції та еволюцію клітин. Історія вивчення клітини, поява перших мікроскопів. Відкриття майстерні оптичних приладів у Росії. Історія розвитку клітинної теорії, її основні положення у сучасній біології.

презентація , додано 23.03.2010

Історія вивчення клітини. Відкриття та основні положення клітинної теорії. Основні положення теорії Шванна-Шлейден. Методи вивчення клітини. Прокаріоти та еукаріоти, їх порівняльна характеристика. Принцип компартментації та поверхню клітини.

презентація , додано 10.09.2015

Положення клітинної теорії. Особливості електронної мікроскопії Детальна характеристика будови та функції клітин, їх зв'язки та відносини в органах та тканинах у багатоклітинних організмів. Гіпотеза тяжіння Роберта Гука. Сутність будови клітини еукаріотів.

презентація , доданий 22.04.2015

Винахід Захарій Янсен примітивного мікроскопа. Дослідження зрізів рослинних та тваринних тканин Робертом Гуком. Виявлення Карлом Максимовичем Бером яйцеклітини ссавців. Створення клітинної теорії. Процес поділу клітини. Роль ядра клітини.

презентація , доданий 28.11.2013

презентація , доданий 25.11.2015

Хімічний складклітин, функції внутрішньоклітинних структур, функції клітин в організмі тварин і рослин, розмноження та розвиток клітин, пристосування клітин до умов навколишнього середовища. Положення клітинної теорії за М. Шлейден і Т. Шван.

презентація , доданий 17.12.2013

Дослідження основних етапів розвитку клітинної теорії. Аналіз хімічного складу, будови, функцій та еволюції клітин. Історія вивчення клітини, відкриття ядра, винахід мікроскопа. Характеристика форм клітин одноклітинних та багатоклітинних організмів.

Наука, що вивчає клітини, називається цитологією.Цитологія досліджує склад, будову, функції клітин у багатоклітинних та одноклітинних організмів.

ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ КЛІТИНИ

Наука, що досліджує клітину, веде свою історію з середини 19 століття, але коріння її сягає 17 століття. Розвиток знань про клітину багато в чому пов'язаний із удосконаленням технічних пристроїв, що дозволяють її розглянути та вивчити.

Першим таким пристроєм був найпростіший мікроскоп, який з'являється наприкінці 16 століття Голландії. Англійський фізик та ботанік Роберт Гук вперше застосував мікроскоп для дослідження рослинної та тваринної клітини. вивчаючи зріз, приготований з пробки і серцевини бузини, Р. Гук зауважив, що до їх складу входить безліч дуже дрібних утворень, схожих формою на осередки бджолиних сот. Він дав назву їм «клітини».

Голландський дослідник Антонію ван Левенгук удосконалив мікроскоп. Що дозволило йому побачити живі клітини зі збільшенням у 270 разів. Він першим спостерігав найпростіших, еритроцити та сперматозоїди.

А в 1838 р. узагальнюючи наявні на той час відомості про клітину, німецький ботанік Шлейден поставив питання про виникнення клітин в організмі. Німецький фізіолог і цитолог Шванн, ґрунтуючись на роботах Шлейдена, в 1839 р. виклав основи клітинної теорії:

1. Усі тканини складаються з клітин

2. Клітини рослин та тварин мають загальний принципбудови, оскільки утворюються однаковим способом

3. Усі клітини самостійні, а будь-який організм – це сукупність окремих груп клітин

З введенням у цитологію сучасних фізіологічних та хімічних методів дослідження стало можливим вивчити структуру та функціонування різних компонентів клітини та доповнити клітинну теорію новими положеннями.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ КЛІТИННОЇ ТЕОРІЇ

Клітина – це просто жива система. Основа будови, життєдіяльності, розмноження та індивідуального розвитку прокаріотів та еукаріотів. Поза клітиною життя немає.

Нові клітини виникають лише шляхом поділу раніше існуючих клітин.

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 живе Землі має єдине походження.

Наука, що вивчає будову, функції та еволюцію клітин, зв. цитологією.

Клітина – елементарна одиниця життя Землі. Вона має всі ознаки живого організму: росте, розмножується, обмінюється з навколишнім середовищем речовинами та енергією, реагує на зовнішні подразники.

Історія вивчення клітини нерозривно пов'язана з розвитком мікроскопічної техніки та методів дослідження. Винахід мікроскопа спричинило поглиблене вивчення органічного світу.

Р. Гук в 1665 року вперше описав будову кори коркового дуба та стебла рослин і ввів у науку термін «клітина» для позначення осередків, з яких вони складаються.

М. Мальпіги та Н. Грюописали мікроструктуру деяких органів рослин, причому останній ввів у науку термін «тканина» для позначення сукупності однорідних клітин.

А Левенгуку період 1676 – 1719 відкрив червоні кров'яні тільця, деяких найпростіших тварин, чоловічі статеві клітини.

Антонії Левенгук(1632 – 1723) – голландський купець, який завоював славу вченого, подарувавши науці найбільші відкриття. З тварин тканин Левенгук вперше побачив і точно описав будову серцевого м'яза.

Найбільший внесок у вивчення рослинних і тваринних клітин зробив Йоганн Мюллер (1801 – 1858).

Р. Броуну 1831 р. відкрив у клітинному соку ядро – найважливішу складову частину клітини.

Російський вчений П.Ф. Горянінову 1834 році відзначив у своїх дослідженнях, що всі тварини та рослини складаються із сполучених між собою клітин, які він називав бульбашками, тобто висловлював думку про загальний план будови рослин та тварин.

До середини 19 століття німецькі вчені Т. Шванн та М. Шлейден, узагальнивши відомості, отримані багатьма дослідниками, сформулювали клітинну теорію, одна з основних у сучасній біології.

М. Шлейден і Т. Шванн помилково вважали, що клітини можуть самостійно зароджуватися в рідинах або у багатьох народжуватися всередині старих клітин.

Німецький біолог та лікар Р. Вірховдовів, що клітини здатні ділитися, і запропонував наступне доповнення до клітинної теорії:

1. Усі клітини утворюються із клітини. Таким чином, клітина – елементарна одиниця живого, що лежить в основі будови, розвитку та розмноження всіх живих організмів.

Завдяки зробленим відкриттям та створенню клітинної торії сформувалося уявлення про матеріальну єдність живої та неживої природи, єдність органічного світу.

Основний метод вивчення клітини- Використання мікроскопа світлового або електронного. Для вивчення хімічного складу органоїдів клітини використовується метод диференціального центрифугування. Для визначення просторового розташування та фізичних властивостеймолекул, що входять до складу клітинних структур використовують метод рентгеноструктурного аналізу.

Методи цито- та гістохімії засновані на вибірковій дії розчинів та барвників на певні хімічні речовини цитоплазми, що дозволяє вивчити хімічний склад та виявити локалізацію окремих хімічних речовин у клітині.

Кіно- та фотозйомки дозволяють вивчити процеси життєдіяльності клітин, наприклад розподіл.