Вопрос 1.Истрия открытия клетки.

Большинство клеток имеют маленькие размеры, и поэтому их нельзя рассмотреть невооруженным глазом. Сегодня известно, что диаметр большинства клеток не превышает 20—100 мкм, а у шаровидных бактерий — не более 0,5 мкм. Поэтому открытие клетки стало возможным только после изобретения увеличительного прибора — микроскопа. Это произошло в конце XVI. — начале XVII в. Однако только спустя полвека в 1665 г. англичанин Р. Гук применил микроскоп для исследования живых организмов и увидел клетки. Р. Гук срезал тонкий пласт пробки и увидел ее ячеистое строение, подобное пчелиным сотам. Эти ячейки Р. Гук и назвал клетками. Вскоре клеточное строение растений подтвердили итальянский врач и микроскопист М. Мальпиги и английский ботаник Н. Гр ю. Их внимание привлекли форма клеток и строение их оболочек В результате возникло представление о клетках как о «мешочках», или «пузырьках» наполненных «питательным соком».

Значительный вклад в изучение клетки внес голландский микроскопист А. ван Левенгук, открывший одноклеточные организмы — инфузории, амебы, бактерии. Он также впервые наблюдал клетки животных — эритроциты и сперматозоиды.

В начале XIX в. предпринимаются попытки изучения внутреннего содержимого клетки. В 1825 г. чешский ученый Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке птиц. Он также ввел понятие «протоплазма» (от греч. протос — первый, плазма — оформленный), которое соответствует сегодняшнему понятию цитоплазмы. В 1831 г. английский ботаник Р. Б р о у н впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833 г. он пришел к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, в это время меняется представление о строении клеток: главным стали считать не клеточную оболочку, а внутреннее содержимое.

Вопрос 2.Общий план строения клетки.

Любая клетка имеет очень сложное строение.

Клетки, не имеющие оформленного ядра, называют прокариотическими (от лат. pro – "перед", "раньше" и греч. karyon – "ядро"), а имеющие ядро – эукариотическими (от лат. eu – "полностью", "хорошо" и греч. karyon – "ядро"). На этом основании все организмы разделяются на прокариот и эукариот. К прокариотам относятся бактерии (включая цианобактерий) и архебактерии. Прокариотические клетки присущи древним одноклеточным организмам, а эукариотические возникли позже в процессе эволюции. Эукариоты – это растения, животные и грибы.

Клетки прокариот имеют достаточно простое строение, так как сохраняют черты первых организмов, возникших на Земле. Клетки эукариот имеют более сложное строение.

 

Форма клеток бывает разной, что зависит от выполняемых клетками функций. У эукариот молекулы ДНК имеют линейное строение. У прокариот молекула ДНК всегда одна и образует кольцо.

Рис. Разнообразие форм клеток эукариот — растений и животных

Рис. Разнообразие форм клеток прокариот — бактерий (1) и цианобактерий (2)

 

Рис. Обобщенные схемы животной (А) и растительной (Б) клеток

Вопрос 3.Клеточная теория.

В 1838 г. была опубликована работа немецкого ботаника М. Шлейдена, в которой он высказал идею о том, что клетка является основной структурной единицей растений. Основываясь на работе М. Шлейдена, немецкий зоолог и физиолог Т. Ш в а н н всего через год опубликовал книгу «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», в которой рассматривал клетку как универсальный структурный компонент животных и растений. Т. Шванн сделал ряд обобщений, которые впоследствии назвали клеточной теорией. Он считал, что все живые существа состоят из клеток; клетки растений и животных имеют сходное строение; каждая клетка способна к самостоятельному существованию.

Т. Шванн, как и М. Шлейден, ошибочно полагали, что клетки в организме возникают из неклеточно- вещества. Поэтому очень важным дополнением к клеточной теории стал прин- ш немецкого биолога Р. Вирхова: «Каждая клетка — от клетки» (1859).

В 1874 г. молодой русский ботаник И. Д. Чистяков впервые наблюдал деление клетки. Позднее немецкий ученый В. Флемминг детально описал стадии деления клетки, аО. Гертвиг и Э.Страсбургер независимо друг от друга пришли к выводу, что информация о наследственных признаках клетки заключена в ядре. Так, работами многих исследователей была подтверждена и дополнена клеточная теория, основу которой заложил Т. Шванн.

В настоящее время клеточная теория включает следующие основные положения.

1. Клетка — элементарная структурная и функциональная единица живых организмов, которая обладает всеми признаками и свойствами живого.

2. Клетки всех организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.

3. Клетки образуются путем деления исходной материнской клетки.

4. Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована и организм представляет собой целостную систему тканей, органов и систем органов.

Именно благодаря деятельности клеток в многоклеточных организмах осуществляется обмен веществ и энергии, рост и размножение.

Клеточная теория — одно из важнейших обобщений биологии. Ее создание ало важнейшим событием в естествознании. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии и послужила фундаментом для дальнейшего развития многих биологических дисциплин — эмбриологии, гистологии, физиологии и др.

Гук Роберт (1635—1703) — английский естествоиспытатель, разносторонний ученый и экспериментатор. Усовершенствовал микроскоп и установил клеточное строение тканей, ввел термин «клетка».

 

Шлейден Маттиас Якоб (1804—1881) — немецкий ботаник, чьи труды сыграли важную роль в обосновании Т. Шванном клеточной теории. В 1827
году закончил Гейдельбергский университет.

В 1839—1862 гг. — профессор ботаники (Йенский университет), с 1850 года стал директором ботанического сада в этом университете.

В 1863—1864 гг. — профессор антропологии (Дерптский университет).

В 1842—1843 гг. в труде «Основы научной ботаники» Шлейден, используя индуктивный метод, подверг критике натурфилософские и узкосистематические аспекты в работах современников. Считается реформатором ботаники.

Основные труды Шлейдена — по эмбриологии и анатомии растений.

Шлейден использовал и обосновывал онтогенетический способ изучения морфологии растений и был его активным пропагандистом.

Работы Шлейдена сыграли важную роль при создании клеточной теории.

Шванн Теодор (1810—1882) — немецкий физиолог и гистолог, создатель клеточной теории. После окончания медицинского факультета Боннского университета (1833) работал (1834—39) в анатомическом музее
Берлинского университета у Иоганна Мюллера. Профессор Лувенского (с 1839) и Льежского (1848—80) университетов (Бельгия). Труды в разных областях биологии. Исследовал влияние кислорода на развитие яиц птиц, процесс гниения, выяснил участие дрожжевых грибов в процессах брожения. В 1836 открыл пищеварительный фермент пепсин. На личинках земноводных изучал микроскопическое строение хорды и хряща. Познакомившись с работами немецкого ботаника М. Шлейдена о роли ядра в клетке растений (к тому времени уже относительно изученной) и сопоставляя его данные с собственными, Ш. пришёл к выводу о едином принципе развития и строения растений и животных из клеток.

 

Вирхов Рудольф (1821—1902) — немецкий биолог,
основатель теории целлюлярной патологии, согласно которой любой патологический процесс в организме — это сумма нарушений жизнедеятельности отдельных клеток.