История изучения клетки. Клеточная теория

Вопрос 1. Расскажите об истории открытия клетки.

Открытие клеточного строения живых организмов стало возможно благодаря появлению микроскопа, изобретенного в 1590 г. Захарием Янсеном.

Значение микроскопа для исследования строения срезов растительных и животных объектов впервые оценил английский физик и ботаник Роберт Гук. В 1665 г. на срезах пробки он обнаружил структуры, напоминающие пчелиные соты, и назвал их ячейками или клетками. Однако Гук ошибался, считая, что клетки пустые, а живое вещество — это клеточные стенки.

Голландский натуралист Антони ван Левенгук во второй половине XVII в. усовершенствовал микроскоп и первым увидел живые клетки. Он наблюдал и зарисовал ряд простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты и даже их движение в капиллярах.

Вопрос 2. Кем и когда впервые была сформулирована клеточная теория?

В XVII-XVIII вв. вопрос о том, входят ли клетки в состав всех растительных и животных организмов, оставался открытым. На него в 1838-1839 гг. окончательно ответили немецкие ученые ботаник Матиас Шлейден и зоолог Теодор Шванн. Они проанализировали все существующие на тот момент знания о клеточном строении живой природы и сформулировали клеточную теорию. Эта теория постулировала, что все растительные и животные организмы состоят из простейших частей — клеток.

При этом каждая клетка в определенных границах представляет собой некое самостоятельное целое. Вместе с тем в пределах организма все клетки действуют совместно, образуя гармоничное единство. Однако Шлейден и Шванн заблуждались, считая, что новые клетки образуются из неклеточного вещества.

Это предположение опроверг немецкий ученый Рудольф Вирхов, который доказал, что всякая клетка происходит от другой клетки.

Вопрос 3. Перечислите современные положения клеточной теории.

В наше время цитология, используя достижения генетики, молекулярной и физико-химической биологии, очень быстро развивается. И хотя основные положения теории Т. Шванна и М. Шлейдена остаются актуальными, полученные данные позволили сформировать более глубокие представления о структуре и функциях клетки. На их основе сформулирована современная клеточная теория. Перечислим ее основные положения:

клетка — элементарная структурно-функциональная единица живого; вне клетки жизни нет, и даже вирусы являются паразитами клетки и вне ее пределов не способны к самовоспроизведению; все клетки сходны по химическому составу и имеют общий план строения; всякая клетка происходит от другой клетки; при половом размножении все клетки организма возникают в результате деления оплодотворенного яйца — зиготы; многоклеточные организмы представляют собой целостные системы, состоящие из совместно функционирующих и взаимодействующих клеток; сходное клеточное строение организмов свидетельствует о том, что все живое имеет единое происхождение.

Вопрос 4. Охарактеризуйте значение клеточной теории для развития биологии.

По определению философов, изучавших историю науки , клеточная теория является одним из величайших открытий XIX в. Она сыграла огромную роль в развитии не только биологии, но и естествознания в целом. Клеточная теория впервые однозначно указала на единство живого мира. С ее появлением исчезла пропасть между царством животных и царством растений.

На основе клеточной теории в середине XIX в. возникла цитология — наука, изучающая структуру и функции клетки.

Вопрос 5. Подумайте, для каких представителей органического мира понятия «клетка» и «организм» совпадают.

Понятия «клетка» и «организм» совпадают в том случае, если речь идет об одноклеточных организмах. К ним относятся прокариоты, или безъядерные , а из эукариот, или ядерных, — простейшие . Их тело состоит из одной клетки, которая реализует все функции организма — обмен веществ, раздражимость, размножение, движение. Выполнению этих функций способствуют разнообразные органоиды, в том числе специального назначения . Одноклеточные организмы часто способны образовывать скопления — колонии.

Однако к колонии еще неприменимо понятие «многоклеточный организм», поскольку входящие в ее состав клетки имеют однотипное строение , слабо взаимодействуют друг с другом и, будучи изолированы от колонии, без особых проблем продолжают самостоятельно существовать и размножаться.