Біологія. Довідник школяра та абітурієнта

Історія цитологічних досліджень. Клітинна теорія

Уперше будову клітини спостерігав та описав у 1665 р. англійський природодослідник Роберт Гук. Після вдосконалення мікроскопа та проведення серії спостережень він помітив, що корок складається з багатьох порожнистих відділень, розмежованих перетинками. Ці порожнини (комірки) він назвав клітинами. Заслуга Р. Гука полягає в описанні будови клітини та впровадженні використання нового інструмента для досліджень.

Англійський біолог Неємія Грю в книзі «Анатомія рослин», опублікованій у 1682 р., описав свої спостереження, у яких підтвердив досліди Р. Гука й стверджував, що рослинні пори мають сферичну форму. Н. Грю вперше вводить термін «тканини», вважаючи, що стінки клітин утворені переплетенням волокон.

У другій половині XVII ст. голландський натураліст Антоні ван Левенгук (1632-1723) навчився виготовляти лінзи та конструювати мікроскопи, які давали збільшення у 200-270 разів і були на той час найдосконалішими.

Протягом 1700-1800 рр. опубліковано багато даних про різні клітини, переважно рослинні.

У 1827 р. Джорж Долланд значно вдосконалив якість оптичних лінз.

У 1833 р. шотландський мандрівник і фізик Роберт Броун (відкрив «броунівський рух») уперше описав ядро в рослинних клітинах і запропонував термін «nucleus».

Узагальнені уявлення про клітинну будову рослин сформулював у 1838 р. німецький ботанік Матіас Шлейден, а в 1839 р. німецький гістолог і фізіолог Теодор Шванн поширив вчення про клітинну будову на тварин, припускаючи, що клітини є елементарною структурою всіх тваринних тканин. М. Шлейден і Т. Шванн об’єднали результати своїх досліджень та досліджень інших учених і сформулювали клітинну теорію.

Порівнявши тканинні структури тварин і рослин, вони вказали на загальний для них принцип клітинної будови й росту.

Основні положення клітинної теорії.

1. Усі живі організми складаються з однієї або багатьох клітин.
2. Розвиток організму починається з однієї клітини.
3. Незважаючи на велику різноманітність зовнішньої будови клітин, подібність у їх внутрішній будові свідчить про єдність різних форм життя.

М. Шлейден і Т. Шванн вважали, що в клітині основна роль належить оболонці, а сама клітина утворена безструктурною речовиною.

Подальший розвиток клітинної теорії пов’язаний з переглядом деяких помилкових ідей М. Шлейдена і Т. Шванна, особливо тих, що стосуються клітинного поділу. Вони вважали, що клітина просто викристалізовується з рідини або дрібненькі нові клітини утворюються всередині старих клітин. Ці помилкові погляди були спростовані після вивчення перших стадій розвитку зародка тварин. Учені помітили, що клітини організму, який росте, подвоюються завдяки клітинному поділу. Далі було доведено, що спермії та яйця є відповідно чоловічими й жіночими клітинами. Було з’ясовано, що в клітинному поділі бере участь ядро.

У 1855 р. німецький учений Рудольф Вірхов дійшов висновку, що кількість клітин збільшується внаслідок клітинного поділу. Він обґрунтував принцип, за яким «кожна клітина походить від клітини» (Omnis cellula е cellula), що було перефразуванням виразу англійського лікаря Вільяма Гарвея — Omne vivum ex ovo — «будь-який організм походить від яйця».

Ще на початку розвитку ідей про клітинну будову виникло питання про співвідношення клітин й усього організму. Вирішення його розвивалося у двох напрямах. За механістичними уявленнями життєдіяльність особини є наслідком функціонування її клітин, за віталістичною концепцією — доцільне функціонування організму зумовлене надприродною «життєвою силою» («ціле не є сумою частин»). Завдяки новим відкриттям (поділу клітин, відкриттям органоїдів та їхніх функцій, біохімічного складу клітин тощо) сформувалося сучасне уявлення про клітинний рівень в ієрархії живої природи.

Сучасна клітинна теорія розглядає багатоклітинний організм як складно організовану інтегровану систему з різних за призначенням клітин, що тісно взаємодіють між собою.

Основні положення сучасної клітинної теорії:

клітина — одиниця будови, життєдіяльності, росту й розвитку живих організмів; позаклітинного життя немає;
клітина — єдина система, що складається з безлічі закономірно пов’язаних один з одним елементів, які становлять певне цілісне утворення;
клітини всіх організмів подібні за своїм хімічним складом, будовою й функціями;
нові клітини утворюються лише в результаті поділу вихідних клітин («клітина від клітини»);
клітини багатоклітинних організмів утворюють тканини, із тканин складаються органи; життя організму в цілому зумовлене взаємодією клітин, що його складають;
клітини багатоклітинних організмів мають повний набір генів, але відрізняються одна від одної тим, що в них працюють різні групи генів, наслідком чого є морфологічна й функціональна різноманітність клітин — диференціювання.

Зміст