Изучение клеточного уровня

В XX веке изучение клетки приобрело в значительной степени экспериментального характера, и на сегодня развилась большая отрасль науки, которая называется биология клетки. Биология клетки - комплекс наук, изучающих структурно-функциональной организации прокариотических и эукариотических клеток, молекулярные механизмы регуляции клеточных функций, процессов, определяют онтогенез клеток и формирования межклеточных связей, репродукцию, дифференцировки и старения клеток в норме и патогенезе.

Основной и самой древней наукой о клетках является цитология. Цитология ( от греч. Китос - клетка, логос - наука ) - наука о клетке, Те строение, функции, жизнедеятельность и воспроизведения. Цитология как наука имеет связи с органической и биологической химии, генетики , зоологией, ботаникой, биологией человека, экологией и т. Началось становление этой науки о клетке с открытия клеточного строения растений, которое сделал Р. Гук в 1665 году. Большой вклад в исследование клетки сделали А. ван Левенгук, К. Бэр, Р. Броун и др.

История изучения клетки

год

фамилии ученых

открытие

1590

Ганс и Захария Янсен и

Сконструировали прибор со увеличительных стекол

(1609)

Г. Галилей

Изобретение первого микроскопа

1665

Р. Гук

Предложил термин "клетка"

1650-1700

А. ван Левенгук

Открытие микроскопических организмов

1827

К. М. Бэр

Показал, что единицей развития является клетка

1831

Р. Броун

Показал, что непременным компонентом клетки является ядро

1839

Т. Шванн

Сформулировал клеточную теория

1840

Я. Пуркинье

Ввел в науку понятие "протоплазма"

1858

Р. Вирхов

Сформулировал положение: "каждая клетка из клетки» (Omnis cellula e cellula)

1882

Е. Страсбургер

Ввел в науку понятие "цитоплазма"

1898

К. Гольджи

Открыл и описал внутренний сетчатый аппарат

1931

Е. Руска, М. Кноль

Изобретение электронного микроскопа

1947

К. Портер

Открыто эндоплазматическая сеть

1955

К. де Дюв, Дж. Палладе

Открытие лизосом. открытие рибосом

Исследования клетки были объединены в конце 30-х годов в клеточную теорию, которая стала основой цитологии. Клеточная теория - это фундаментальное обобщение биологии, которое определяет взаимосвязь всех проявлений жизни на Земле с клеткой, характеризует клетку одновременно как целостную самостоятельную живую систему и как составную часть многоклеточных организмов растений и животных. Клеточная теория сформулирована немецким ученым Т. Шванном в 1839 году в научной работе "Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений».

Основные положения этой теории были следующие: а) все организмы состоят из клеток или различными способами образованные из них; б) клетки растений и животных сходны по главные черты; в) рост и развитие организмов связаны с образованием клеток. В дополнении и развитии этих представлений участвовали К. М. Бэр, Р. Вирхов и другие. На современном этапе развития цитологии клеточная теория включает следующие положения:

1 ) клетка - элементарная единица строения и развития всех живых организмов,

2 ) клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по происхождению, строению, химическому составу, основными процессами жизнедеятельности;

3 ) каждая новая клетка образуется только в результате размножения материнской клетки;

4 ) в многоклеточных организмов, которые развиваются из одной клетки, различные типы клеток формируются благодаря их специализации в течение индивидуального развития особей и образуют ткани;

5 ) из тканей формируются органы, которые тесно связаны между собой.

Клеточная теория как обобщение знаний о клетке стала одним из решающих доказательств единства живой природы, дала основу для понимания сути жизненных процессов, способствовала развитию наук, изучающих жизненные процессы, - эмбриологии, физиологии и др.

Развитие наук о клетке в XX в. связан с совершенствованием методов исследования клеток, созданием новых приборов, использованием достижений других наук. Исследование клеток базируется на достижениях физики, химии, экологии, генетики, биохимии, молекулярной биологии и др. Основными методами биологии клетки являются:

световая микроскопия - изучение клетки с помощью световых (оптических) микроскопов, которые дают увеличение объектов в 2-3 тыс. Раз;

электронная микроскопия - изучение ультраструктуры клетки (мелкие детали их строения) с помощью световых (оптических) микроскопов, которые дают увеличение объектов в 500 тыс. Раз и более;

центрифугирования - метод изучения отдельных клеточных структур с использованием гирилада - центрифуги, который разделяет клетку на отдельные компоненты за счет быстрых круговых оборотов;

метод меченых атомов ( авторадиография ) - метод изучения биохимических процессов клетки посредством введения в клетку радиоактивных изотопов химических элементов;

метод прижизненного изучения - метод изучения живых клеток;

Шванн (1810-1882)

Шванн ( 1810 - 1882 )

Современный световой микроскоп

Современный световой микроскоп

метод зафиксированного изучения - метод изучения клеток в зафиксированном состоянии;

метод культуры клеток - изучение клеток и жизненных процессов при их размножении на питательной среде и др.

Подытоживая нынешнее состояние знаний о структуре и функции клеток различных организмов, ученые формулируют следующие основные положения современной клеточной теории:

1. Клетка - элементарная структурная единица живого (исключением являются вирусы и некоторые другие бесклеточные). Существуют 2 типа организации клеток - прокариотических и эукариотический.

2. Различные клетки похожи по строению, что обусловлено их сродством и сходством функций: разнообразие клеток связана с отличием прокариот и эукариот, различным образом жизни одноклеточных организмов и распределением функций между клетками многоклеточных организмов.

3. Клетка - целостная система. Каждая клетка состоит из компонентов, которые специализированы на выполнении определенной функции и имеют соответствующую строение; любая функция клетки является следствием согласованной работы всех ее компонентов.

4. Клетки размножаются путем деления: прокариоты присущий бинарный разделение, а эукариоты - митоз и мейоз.

5. Многоклеточные организмы - это сложные комплексы клеток, объединенных в ткани и органы.

БИОЛОГИЯ + Немецкие ученые Штефан Хель ( Stefan Hell ) и Мариано Босси ( Mariano Boss и ) в 2006 году зконструювалы оптический микроскоп под названием "наноскоп", который позволяет наблюдать объекты размером около 10 нм и получать высококачественные трехмерные изображения.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >