Клітинна теорія і її загальнобіологічне значення

Клітинна теорія, одне з найбільш важливих узагальнень в біології, була сформульована в 1839 р. німецькими вченими – зоологом Теодором Шванном і ботаніком Маттіасом Шлейденом.

Появі клітинної теорії передував досить довгий період накопичення даних про будову живих істот. Історія вивчення клітин безпосередньо пов’язана з винаходом мікроскопа і вдосконаленням оптичної техніки. Одним з тих, хто придумав цей інструмент, був великий Галілео Галілей (1610 р.). Перші ж мікроскопи з’явилися на рубежі XVI-XVII ст.

Англійський учений Роберт Гук у своїй книзі «Мікрографія» (1667 р.) вперше описав клітинну структуру рослинних тканин. Розглядаючи під мікроскопом тонкі зрізи пробки, серцевини бузини і т. п., Р. Гук зазначив пористу будову тканин рослин і назвав ці осередки клітинами (рис. 5).

Найважливіші відкриття були зроблені в XVII в. і голландським ученим-самоуком Антоном ван Левенгуком. Він описав одноклітинні організми (інфузорії) і клітини тварин (еритроцити, сперматозоїди).

Роботи Р. Гука і А. Левенгука послужили поштовхом для систематичних мікроскопічних досліджень різних живих організмів. Уже в XIX в. були виявлені різні внутрішньоклітинні компоненти: ядро (Р. Броун, 1831 р.), протоплазма (Я. Пуркіньє, 1837 р.), хромосоми (В. Флеммінг, 1880 р.), мітохондрії (К. Бенуа, 1894 р.) апарат Гольджі (К. Гольджі, 1898 р.).

Новий етап у вивченні тонкої будови клітин почався з моменту винаходу електронного мікроскопа (1938 г). Даний інструмент дозволяє дослідити будову найдрібніших внутрішньоклітинних компо-нентовівсочетаніі з біохімічними та молекулярно-біологічних ськими методами визначати їх функції.

Основне значення теорії Т. Шванна і М. Шлейдена полягає в тому, що вони показали принципову схожість клітин рослин і тварин. Це положення стало найважливішим доказом єдності живої природи. Настільки ж значимо і уявлення про самостійної життєдіяльності кожної окремої клітини.

Сучасна наука підтверджує основні положення теорії Т. Шванна і М. Шлейдена. Дійсно, всі відомі живі організми складаються з клітин (про віруси ми вже говорили в розділі 2), тобто клітина виступає структурною одиницею живого. На клітинному рівні ми виявляємо прояв таких фундаментальних властивостей живого, як здатність до самовідтворення, обмін речовин, спадковість і мінливість, подразливість і рух, індивідуальний розвиток. Отже, клітина це і функціональна одиниця живого.
У роботах Р. Вірхова (1855-1858 рр..) Було сформульовано тезу «всяка клітина від клітини», тобто йдеться про утворення нових клітин шляхом поділу вихідної (материнської). Сьогодні це визнано як біологічний закон (немає інших шляхів утворення клітин і збільшення їх числа).
Обобшая все викладене вище, сформулюємо основні положення клітинної теорії:

  • клітина служить структурною і функціональною одиницею живого;
  • клітини різних організмів подібні за своєю організацією;
  • розмноження клітин відбувається шляхом поділу вихідної материнської клітини.

Про-і еукаріотна клітини. Існують два рівня клітинної організації: Прокаріотних клітина (у прокаріот – бактерій і архей) і еукаріотна клітина (у еукаріот – протистов, рослин, грибів і тварин). Головна відмінність між ними полягає у відсутності оформленого ядра у прокариотной клітини і наявності його в еукаріотні. Крім того, існують відмінності і в складі інших внутрішньоклітинних компонентів (табл. 7).

Прокаріотних клітина. Ймовірно, Прокаріотних клітина (рис. 6) виникла близько 3,5 млрд років тому. Влаштована вона набагато простіше, ніж еукаріотна, яка від неї згодом і сталася. Розміри прокариотних клітин невеликі – від 0,1 до 5-7 мкм (1 мкм = 0,001 мм). Зовні вона обмежена плазмалеммой (плазматичноїмембраною), що відокремлює її вміст (цитоплазму) від навколишнього середовища. (Про будову і функціях різних компонентів клітини см главу 4, § 1.) Зовні плазмалемми розташовується клітинна стінка, яка грає захисну функцію. У центральній зоні цитоплазми (рідкому вмісті клітини) знаходиться нуклеоид – кільцева молекула ДНК, що має вигляд «клубка ниток» і прикріплена в одній точці до плазмалемме. По всій цитоплазмі розсіяні маленькі округлі тільця – рибосоми.

У прокариотних клітинах є також Мезосома, глибокі впячивания зовнішньої мембрани в цитоплазму. За своєю функцією вони аналогічні мітохондріям еукаріотні клітини.
У фотосинтезуючих прокаріот (наприклад, ціанобактерій) маються тилакоїди, великі впячивания плазмалемми, несучі фотосинтезирующие пігменти. Вони відповідають за своєю функцією хлоропластам еукаріот.

Посилання на основну публікацію