Клітинна теорія цітології

Розвиток світлової мікроскопії і техніки приготування препаратів дозволило в тридцятих роках XIX ст. сформувати уявлення про такі клітинних компонентах, як протоплазма і ядро. Вперше це обговорюється в роботах Я. Пуркіньє і Р. Броуна. Трохи пізніше німецький ботанік М. Шлейден узагальнив накопичені дані про подібність будови клітин рослин. Він висловив гіпотезу про те, що всі рослини складаються з клітин, помилково вважаючи, що клітини рослин утворюються шляхом кристалізації рідини навколо ядра, і поява клітинної структури рослини пов’язане з його життєдіяльністю.
У 1838 р Т. Шванн узагальнив дані про клітинну будову і рослин, і тварин і сформулював уявлення про клітці як структурної одиниці всіх живих організмів. Він писав: «Клітини – це організми, а рослини і тварини являють собою агрегати цих організмів, побудовані за певними законами». Разом з тим і Шлейден, і Шванн помилялися, вважаючи, що клітини можуть утворюватися з бесструктурного речовини, а головною структурою, яка забезпечує особливості клітини, є клітинна оболонка.
У міру розвитку техніки микроскопирования накопичувалися дані про розвиток живих організмів, і в другій половині XIX ст. не підтверджується уявлення про можливості освіти кліток з безструктурної речовини. Навпаки, стверджується уявлення німецького мікроскопісти і патологоанатома Р. Вірхова про те, що всяка клітина походить від клітини шляхом ділення попередньої, зростання організму відбувається за рахунок поділу клітин.
Таким чином, в 50-і рр. XIX ст. клітинна теорія була представлена ​​трьома положеннями: 1) клітина – елементарна мінімальна одиниця життя; 2) кожна клітина відбувається з собі подібних; 3) організм являє собою сукупність клітин.
До кінця XIX в. у зв’язку з удосконаленням мікроскопів та мікроскопічної техніки складається уявлення про складну організації клітин; двох процесах клітинного ділення – митозе і мейозі, особливості та значення цих процесів; закладаються знання про процес запліднення.
У XX в. у дослідників з’являються зовсім нові методи, які дозволяють вивчати не тільки морфологію клітин, але і складні етапи метаболізму. За допомогою цих методів вдалося зв’язати структуру органоїдів клітини з функцією, яку вони виконують. Це методи специфічного фарбування різних класів великих клітинних молекул, методи стеження за структурними компонентами біополімерів в метаболічних шляхах клітини. Розвиваються біохімічні підходи, активно вивчається метаболізм клітини. У 30-і рр. XX ст. на різних об’єктах рослинного і тваринного походження показується спільність метаболічних шляхів. І в ці ж роки формується уявлення про те, що єдність клітинних структур засноване не тільки на морфології, але і на єдності хімічної організації, єдності всіх процесів метаболізму.
І, нарешті, в період між 1953 і 1966 рр. була розкрита природа і шляхи передачі спадкової інформації, домінуюча роль ДНК в цьому процесі. На основі цих відкриттів сформульовано основне положення клітинної біології: у всіх клітинах носієм спадкової інформації є ДНК, на ній, як на матриці, синтезуються молекули РНК, які грають головну роль в реалізації спадкової інформації в процесі біосинтезу білка. Це положення характерно як для клітин прокаріотів, так і для клітин еукаріот.
Таким чином, в даний час описані структури майже всіх клітинних органоїдів, визначено їх основні функції, вчені впритул підходять до вивчення регуляції всього різноманіття клітинних процесів і в нормі, і в умовах патології – хвороби клітини.
На сучасному рівні клітинна теорія формулюється так: клітина – елементарна одиниця всього живого; клітини різних організмів гомологічні між собою, тобто мають спільні риси організації; кожна клітина утворюється шляхом ділення з вихідної клітини, зростання організму здійснюється за рахунок поділу клітин митозом; багатоклітинні організми являють собою складні клітинні системи, об’єднані в тканини і органи, пов’язані між собою трьома формами хімічної регуляції: міжклітинними взаємодіями, гуморальними і нервовими.
Клітинна теорія – це основний закон біології, він підкреслює спільність організації всіх клітин і єдність походження всього живого на Землі. Крім того, цей закон має і практичне значення. Оскільки в ньому йдеться про гомології всіх клітин, то інформація, отримана для одних клітинних типів, може бути використана для загальної характеристики інших класів клітин. Так, дуже багато інформації про функції клітин людини було отримано при вивченні менш складних організмів, наприклад, клітин дріжджів. Їх легко вирощувати в лабораторії, з ними легко ставити експерименти. Еукаріотичні клітини дріжджів стали моделлю для вивчення процесів секреції і регуляції клітинного поділу. Безхребетні організми: невелика нематода (Caenorhabditis elegans) і плодова мушка дрозофіла (Drosophila melanogaster) служать прекрасними моделями для вивчення процесів спеціалізації клітин і програмованої клітинної смерті. Чим краще вчені розуміють роботу простих клітинних систем, тим більше дізнаються про клітини людини.

Посилання на основну публікацію