За първи път бяха формулирани основните принципи на клетъчната теория. Учени

Клетъчната теория е обобщена представа за структурата на клетките като живи единици, тяхното размножаване и роля в образуването на многоклетъчни организми. Появата и формулирането на отделни разпоредби на клетъчната теория беше предшествано от доста дълъг (повече от триста години) период на натрупване на наблюдения върху структурата на различни едноклетъчни и многоклетъчни организми на растения и животни. Този период е свързан с усъвършенстването на различни оптични методи за изследване и разширяването на тяхното приложение.

Робърт Хук (1665) е първият, който наблюдава разделянето на корковата тъкан на "клетки" или "клетки", използвайки увеличителни лещи. Неговите описания вдъхновяват систематични изследвания на анатомията на растенията, които потвърждават наблюденията на Робърт Хук и показват, че различни растителни части са съставени от близко разположени „везикули“ или „торбички“. По-късно А. Льовенхук (1680) открива света на едноклетъчните организми и за първи път вижда животински клетки (еритроцити). Животинските клетки по-късно са описани от F. Fontana (1781); но тези и други многобройни изследвания не доведоха по това време до разбиране на универсалността на клетъчната структура, до ясни идеи за това какво представлява клетката. Напредъкът в изучаването на клетъчната микроанатомия е свързан с развитието на микроскопията през 19 век. По това време идеите за структурата на клетките се промениха: основното в организацията на клетката започна да се счита не за клетъчната стена, а за нейното действително съдържание - протоплазмата. Постоянният компонент на клетката, ядрото, е открит в протоплазмата.

Всички тези многобройни наблюдения позволиха на T. Schwann да направи редица обобщения през 1838 г. Той показа, че растителните и животинските клетки са фундаментално сходни една с друга (хомоложни). „Заслугата на Т. Шван не беше, че той откри клетките като такива, а че научи изследователите да разбират тяхното значение.“ Тези идеи са доразвити в трудовете на R. Virchow (1858). Създаването на клетъчната теория се превърна в най-важното събитие в биологията, едно от решаващите доказателства за единството на цялата жива природа. Клетъчната теория оказа значително влияние върху развитието на биологията и послужи като основна основа за развитието на такива дисциплини като ембриология, хистология и физиология. Той предостави основата за разбиране на живота, за обяснение на свързаните взаимоотношения на организмите, за разбиране на индивидуалното развитие.

Основни принципи на клетъчната теорияса запазили своето значение и до днес, въпреки че в продължение на повече от сто и петдесет години е получена нова информация за структурата, жизнената дейност и развитието на клетките. Понастоящем клетъчната теория постулира следното:

1. Клетката е елементарна единица на живота: извън клетката няма живот.

2. Клетката е единна система, която включва много елементи, които са естествено свързани помежду си, представляващи определена интегрална формация, състояща се от конюгирани функционални единици - органели или органели.

3. Клетките са сходни (хомоложни) по структура и основни свойства.

4. Клетките се увеличават на брой чрез разделяне на оригиналната клетка след удвояване на нейния генетичен материал (ДНК): клетка по клетка.

5. Многоклетъчният организъм е нова система, сложен ансамбъл от много клетки, обединени и интегрирани в системи от тъкани и органи, свързани помежду си чрез химични фактори, хуморални и нервни (молекулярна регулация).

6. Клетките на многоклетъчните организми са тотипотентни, т.е. имат
генетичните потенциали на всички клетки на даден организъм, са еквивалентни по генетична информация, но се различават една от друга по различната експресия (работа) на различните гени, което води до тяхното морфологично и функционално разнообразие - до диференциация.

Допълнителни разпоредби на клетъчната теория.За да се приведе клетъчната теория в по-пълно съответствие с данните на съвременната клетъчна биология, списъкът на нейните разпоредби често се допълва и разширява. В много източници тези допълнителни разпоредби се различават, техният набор е доста произволен.

1. Клетките на прокариотите и еукариотите са системи с различни нива на сложност и не са напълно хомоложни една на друга.

2. В основата на клетъчното делене и възпроизводството на организмите е копирането на наследствена информация - молекули на нуклеинова киселина („всяка молекула на молекула“). Концепцията за генетична приемственост се отнася не само за клетката като цяло, но и за някои от нейните по-малки компоненти - митохондрии, хлоропласти, гени и хромозоми.

3. Многоклетъчният организъм е нова система, сложен ансамбъл от много клетки, обединени и интегрирани в система от тъкани и органи, свързани помежду си чрез химични фактори, хуморални и нервни (молекулярна регулация).

4. Многоклетъчните клетки имат генетичния потенциал на всички клетки на даден организъм, еквивалентни са по генетична информация, но се различават една от друга по различното функциониране на различните гени, което води до тяхното морфологично и функционално разнообразие - диференциация.

История на развитието на концепциите за клетката

17-ти век

1665 г. - Английският физик Р. Хук в работата си „Микрография“ описва структурата на корк, на тънки участъци от които открива правилно разположени празнини. Хук нарече тези празнини „пори или клетки“. Наличието на подобна структура му беше известно в някои други части на растенията.

1670-те - Италианският лекар и натуралист М. Малпиги и английският натуралист Н. Грю описват различни растителни органи „торбички или мехурчета“ и показват широкото разпространение на клетъчната структура в растенията. Клетките са изобразени в неговите рисунки от холандския микроскопист А. Льовенхук. Той е първият, който открива света на едноклетъчните организми - описва бактерии и инфузории.

Изследователите от 17-ти век, които показаха преобладаването на „клетъчната структура“ на растенията, не оцениха значението на откриването на клетката. Те си представят клетките като празнини в непрекъсната маса растителна тъкан. Грю разглежда клетъчните стени като влакна, така че той въвежда термина "тъкан" по аналогия с текстилната тъкан. Изследванията на микроскопичната структура на животинските органи са произволни и не предоставят никакви знания за тяхната клетъчна структура.

XVIII век

През 18 век са направени първите опити за сравняване на микроструктурата на растителните и животинските клетки. К.Ф. Волф в своята работа "Теорията на поколението" (1759) се опитва да сравни развитието на микроскопичната структура на растенията и животните. Според Волф ембрионът, както при растенията, така и при животните, се развива от безструктурна субстанция, в която движенията създават канали (съдове) и празнини (клетки). Фактическите данни, цитирани от Волф, са интерпретирани погрешно от него и не добавят нови знания към това, което е известно на микроскопистите от 17 век. Неговите теоретични идеи обаче до голяма степен предвиждат идеите на бъдещата клетъчна теория.

19 век

През първата четвърт на 19 век се наблюдава значително задълбочаване на идеите за клетъчната структура на растенията, което е свързано със значителни подобрения в дизайна на микроскопа (по-специално създаването на ахроматични лещи). Линк и Молднхауер установяват наличието на независими стени в растителните клетки. Оказва се, че клетката е определена морфологично обособена структура. През 1831 г. Моул доказва, че дори привидно неклетъчни растителни структури, като водоносни хоризонти, се развиват от клетки. Мейен в „Фитотомия“ (1830) описва растителни клетки, които „са или единични, така че всяка клетка представлява специален индивид, както се среща във водораслите и гъбите, или, образувайки по-високо организирани растения, те се комбинират в повече или по-малко значими маси“. Мейен подчертава независимостта на метаболизма на всяка клетка. През 1831 г. Робърт Браун описва ядрото и предполага, че то е постоянен компонент на растителната клетка.

Училище Пуркиние

През 1801 г. Вигия въвежда концепцията за животинска тъкан, но той изолира тъкан въз основа на анатомична дисекция и не използва микроскоп. Развитието на идеите за микроскопичната структура на животинските тъкани е свързано преди всичко с изследванията на Пуркиние, който основава своята школа в Бреслау. Пуркиние и неговите ученици (особено трябва да се подчертае Г. Валентин) разкриха в първата и най-обща форма микроскопичната структура на тъканите и органите на бозайниците (включително хората). Пуркиние и Валентин сравняват отделни растителни клетки с отделни микроскопични тъканни структури на животни, които Пуркине най-често нарича "зърна" (за някои животински структури неговата школа използва термина "клетка"). През 1837 г. Пуркиние изнася серия от доклади в Прага. В тях той докладва за своите наблюдения върху структурата на стомашните жлези, нервната система и др. Таблицата, приложена към доклада му, дава ясни изображения на някои клетки от животински тъкани. Пуркиние обаче не успя да установи хомологията на растителните и животинските клетки. Purkinje проведе сравнението на растителните клетки и животинските „зърна“ по отношение на аналогията, а не на хомологията на тези структури (разбирайки термините „аналогия“ и „хомология“ в съвременния смисъл).

Школата на Мюлер и работата на Шван

Второто училище, в което се изучава микроскопичната структура на животинските тъкани, е лабораторията на Йоханес Мюлер в Берлин. Мюлер изучава микроскопичната структура на гръбната струна (нотохорда); неговият ученик Хенле публикува изследване върху чревния епител, в което описва различните му видове и тяхната клетъчна структура.

Тук са проведени класическите изследвания на Теодор Шван, които поставят основата на клетъчната теория. Творчеството на Шван е силно повлияно от школата на Пуркине и Хенле. Шван намери правилния принцип за сравняване на растителните клетки и елементарните микроскопични структури на животните. Шван успява да установи хомология и да докаже съответствието в структурата и растежа на елементарните микроскопични структури на растенията и животните.

Значението на ядрото в клетките на Шван е подтикнато от изследването на Матиас Шлайден, който публикува своя труд „Материали по филогенеза“ през 1838 г. Затова Шлейден често се нарича съавтор на клетъчната теория. Основната идея на клетъчната теория - съответствието на растителните клетки и елементарните структури на животните - беше чужда на Шлейден. Той формулира теорията за образуването на нови клетки от безструктурно вещество, според която първо ядрото се кондензира от най-малката грануларност и около него се образува ядро, което е създателят на клетката (цитобласт). Тази теория обаче се основаваше на неверни факти. През 1838 г. Шван публикува 3 предварителни доклада, а през 1839 г. се появява класическата му работа „Микроскопски изследвания върху съответствието в структурата и растежа на животните и растенията“, самото заглавие на която изразява основната идея на клетъчната теория:

Развитие на клетъчната теория през втората половина на 19 век

От 1840 г. изучаването на клетката се превърна в центъра на вниманието на цялата биология и бързо се развива, превръщайки се в независим клон на науката - цитология. За по-нататъшното развитие на клетъчната теория, нейното разширяване към протозоите, които бяха признати за свободно живеещи клетки, беше от съществено значение (Siebold, 1848). По това време идеята за състава на клетката се променя. Изяснява се второстепенното значение на клетъчната мембрана, която преди това е била призната за най-съществената част от клетката, и се извежда на преден план значението на протоплазмата (цитоплазмата) и клетъчното ядро, което се изразява в дефиницията на клетка, дадена от М. Шулце през 1861 г.: „Клетката е бучка протоплазма с ядро, съдържащо се вътре.“

През 1861 г. Brücko излага теория за сложната структура на клетката, която той определя като „елементарен организъм“, и допълнително изяснява теорията за образуването на клетка от безструктурна субстанция (цитобластема), разработена от Schleiden и Schwann. Открито е, че методът за образуване на нови клетки е клетъчното делене, което е изследвано за първи път от Mohl върху нишковидни водорасли. Проучванията на Negeli и N.I. Zhele изиграха важна роля в опровергаването на теорията за цитобластема с помощта на ботанически материал.

Делението на тъканните клетки при животните е открито през 1841 г. от Ремарк. Оказа се, че фрагментацията на бластомерите е поредица от последователни деления. Идеята за универсалното разпространение на клетъчното делене като начин за образуване на нови клетки е закрепена от Р. Вирхов под формата на афоризъм: Всяка клетка е от клетка.

В развитието на клетъчната теория през 19 век възникват остри противоречия, отразяващи двойствения характер на клетъчната теория, която се развива в рамките на механистичния възглед за природата. Още при Шван има опит да се разглежда организма като сбор от клетки. Тази тенденция получава специално развитие в "Клетъчна патология" на Вирхов (1858). Трудовете на Вирхов имаха противоречиво въздействие върху развитието на клетъчната наука:

ХХ век

От втората половина на 19-ти век клетъчната теория придобива все по-метафизичен характер, подсилен от „Клетъчната физиология“ на Верворн, който разглежда всеки физиологичен процес, протичащ в тялото, като проста сума от физиологичните прояви на отделните клетки. В края на тази линия на развитие на клетъчната теория се появи механистичната теория за „клетъчното състояние“, която беше подкрепена, наред с други неща, от Хекел. Според тази теория тялото се сравнява с държавата, а клетките му с гражданите. Подобна теория противоречи на принципа за целостта на организма.

През 50-те години на миналия век съветският биолог О. Б. Лепешинская, въз основа на данните от своите изследвания, изложи „нова клетъчна теория“ в противовес на „виерховизма“. Тя се основава на идеята, че в онтогенезата клетките могат да се развият от някакво неклетъчно живо вещество. Критичната проверка на фактите, изложени от О. Б. Лепешинская и нейните привърженици като основа за изложената от нея теория, не потвърди данните за развитието на клетъчните ядра от безядрена „жива материя“.

Съвременна клетъчна теория

Съвременната клетъчна теория изхожда от факта, че клетъчната структура е най-важната форма на съществуване на живота, присъща на всички живи организми, с изключение на вирусите. Подобряването на клетъчната структура е основната посока на еволюционното развитие както на растенията, така и на животните, а клетъчната структура е твърдо запазена в повечето съвременни организми.

Целостта на организма е резултат от естествени, материални взаимоотношения, които са напълно достъпни за изследване и откриване. Клетките на многоклетъчния организъм не са индивиди, способни да съществуват самостоятелно (т.нар. клетъчни култури извън тялото са изкуствено създадени биологични системи). По правило само онези многоклетъчни клетки, които пораждат нови индивиди (гамети, зиготи или спори) и могат да се разглеждат като отделни организми, са способни на самостоятелно съществуване. Клетката не може да бъде отделена от околната среда (както всъщност всички живи системи). Фокусирането на цялото внимание върху отделните клетки неизбежно води до унификация и механистично разбиране на организма като сбор от части. Изчистена от механизми и допълнена с нови данни, клетъчната теория остава едно от най-важните биологични обобщения.

Те имат подобна структура. По-късно тези заключения станаха основа за доказване на единството на организмите. Т. Шван и М. Шлейден въведоха в науката основната концепция за клетката: извън клетките няма живот.

Основни принципи на клетъчната теория

Съвременната клетъчна теория включва следните основни принципи:

Клетката е елементарна единица на живите същества, основна единица за структура, функциониране, възпроизводство и развитие на всички живи организми.
Клетките на всички едноклетъчни и многоклетъчни организми имат общ произход и са сходни по своята структура и химичен състав, основни прояви на жизнената дейност и метаболизма.
Клетките се възпроизвеждат чрез делене. Новите клетки винаги възникват от предишни клетки.

Допълнителни разпоредби на клетъчната теория

За да се приведе клетъчната теория в по-пълно съответствие с данните на съвременната клетъчна биология, списъкът на нейните разпоредби често се допълва и разширява. В много източници тези допълнителни разпоредби се различават, техният набор е доста произволен.

Клетките на прокариотите и еукариотите са системи с различни нива на сложност и не са напълно хомоложни една на друга (виж по-долу).
Основата на клетъчното делене и възпроизводството на организмите е копирането на наследствена информация - молекули на нуклеинова киселина („всяка молекула на молекула“). Концепцията за генетична приемственост се отнася не само за клетката като цяло, но и за някои от нейните по-малки компоненти - митохондрии, хлоропласти, гени и хромозоми.
Многоклетъчният организъм е нова система, сложен ансамбъл от много клетки, обединени и интегрирани в система от тъкани и органи, свързани помежду си чрез химични фактори, хуморални и нервни (молекулярна регулация).
Многоклетъчните клетки са тотипотентни, т.е. притежават генетичния потенциал на всички клетки на даден организъм, еквивалентни са по генетична информация, но се различават една от друга по различната експресия (функция) на различните гени, което води до тяхното морфологично и функционално разнообразие. - диференциация.

История

17-ти век

XVIII век

През 18 век са направени първите опити за сравняване на микроструктурата на растителните и животинските клетки. К.Ф. Волф в своята работа "Теорията на поколението" (1759) се опитва да сравни развитието на микроскопичната структура на растенията и животните. Според Волф ембрионът както при растенията, така и при животните се развива от безструктурна субстанция, в която движението се създава от канали (съдове) и кухини (клетки). Фактическите данни, цитирани от Волф, са интерпретирани погрешно от него и не добавят нови знания към това, което е известно на микроскопистите от 17 век. Въпреки това, теоретичните идеи до голяма степен предугаждат идеите на бъдещата клетъчна теория.

19 век

Линк и Молднхауер установяват наличието на независими стени в растителните клетки. Оказва се, че клетката е определена морфологично обособена структура. През 1831 г. Моул доказва, че дори привидно неклетъчни растителни структури, като водоносни хоризонти, се развиват от клетки.

Мейен в „Фитотомия“ (1830) описва растителни клетки, които „са или единични, така че всяка клетка е специален индивид, както се среща при водораслите и гъбите, или, образувайки по-високо организирани растения, те се комбинират в повече или по-малко значими маси." Мейен подчертава независимостта на метаболизма на всяка клетка.

През 1831 г. Робърт Браун описва ядрото и предполага, че то е неразделна част от растителната клетка.

Училище Пуркиние

Пуркиние и неговите ученици (особено трябва да се подчертае Г. Валентин) разкриха в първата и най-обща форма микроскопичната структура на тъканите и органите на бозайниците (включително хората). Пуркиние и Валентин сравняват отделни растителни клетки с отделни микроскопични тъканни структури на животни, които Пуркине най-често нарича "зърна" (за някои животински структури неговата школа използва термина "клетка").

През 1837 г. Пуркиние изнася серия от доклади в Прага. В тях той докладва за своите наблюдения върху структурата на стомашните жлези, нервната система и др. Таблицата, приложена към доклада му, дава ясни изображения на някои клетки от животински тъкани. Въпреки това Пуркиние не успява да установи хомологията на растителните и животинските клетки:

първо, под зърна той разбира или клетки, или клетъчни ядра;
второ, терминът „клетка“ тогава се разбира буквално като „пространство, ограничено от стени“.

Purkinje проведе сравнението на растителните клетки и животинските „зърна“ по отношение на аналогията, а не на хомологията на тези структури (разбирайки термините „аналогия“ и „хомология“ в съвременния смисъл).

Школата на Мюлер и работата на Шван

Значението на ядрото в клетката на Шван е подтикнато от изследването на Матиас Шлейден, който публикува работата си „Материали за фитогенезата“ през 1838 г. Затова Шлейден често се нарича съавтор на клетъчната теория. Основната идея на клетъчната теория - съответствието на растителните клетки и елементарните структури на животните - беше чужда на Шлейден. Той формулира теорията за образуването на нови клетки от безструктурно вещество, според която първо ядрото се кондензира от най-малката грануларност и около него се образува ядро, което е създателят на клетката (цитобласт). Тази теория обаче се основаваше на неверни факти.

През 1838 г. Шван публикува 3 предварителни доклада, а през 1839 г. се появява класическата му работа „Микроскопски изследвания върху съответствието в структурата и растежа на животните и растенията“, самото заглавие на която изразява основната идея на клетъчната теория:

В първата част на книгата той разглежда структурата на хордата и хрущяла, като показва, че техните елементарни структури - клетките - се развиват по същия начин. Освен това той доказва, че микроскопичните структури на други тъкани и органи на животинското тяло също са клетки, доста сравними с клетките на хрущяла и хордата.
Втората част на книгата сравнява растителни и животински клетки и показва тяхното съответствие.
В третата част се развиват теоретични положения и се формулират принципите на клетъчната теория. Това беше изследването на Шван, което формализира клетъчната теория и доказа (на нивото на знанието от онова време) единството на елементарната структура на животните и растенията. Основната грешка на Шван беше мнението, което той изрази, следвайки Шлейден, за възможността за възникване на клетки от безструктурна неклетъчна материя.

Развитие на клетъчната теория през втората половина на 19 век

От 1840 г. изучаването на клетката се превърна в центъра на вниманието на цялата биология и бързо се развива, превръщайки се в независим клон на науката - цитология.

За по-нататъшното развитие на клетъчната теория е от съществено значение нейното разширяване до протисти (протозои), които са признати за свободно живеещи клетки (Siebold, 1848).

По това време идеята за състава на клетката се променя. Изяснява се второстепенното значение на клетъчната мембрана, която преди това е била призната за най-съществената част от клетката, и се извежда на преден план значението на протоплазмата (цитоплазмата) и клетъчното ядро (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig , Хъксли), което е отразено в дефиницията на клетка, дадена от М. Шулце през 1861 г.:

Клетката е бучка протоплазма с ядро, съдържащо се вътре.

Делението на тъканните клетки при животните е открито през 1841 г. от Ремарк. Оказа се, че фрагментацията на бластомерите е серия от последователни деления (Bishtuf, N.A. Kölliker). Идеята за универсалното разпространение на клетъчното делене като начин за образуване на нови клетки е закрепена от Р. Вирхов под формата на афоризъм:

„Omnis cellula ex cellula“.
Всяка клетка е от друга клетка.

Трудовете на Вирхов имаха противоречиво въздействие върху развитието на клетъчната наука:

Той разшири клетъчната теория в областта на патологията, което допринесе за признаването на универсалността на клетъчната теория. Работите на Вирхов консолидираха отхвърлянето на теорията за цитобластемата от Шлейден и Шван и насочиха вниманието към протоплазмата и ядрото, признати за най-важните части на клетката.
Вирхов насочва развитието на клетъчната теория по пътя на чисто механистична интерпретация на организма.
Вирхов издига клетките до нивото на самостоятелно същество, в резултат на което организмът се разглежда не като цяло, а просто като сбор от клетки.

ХХ век

От втората половина на 19-ти век клетъчната теория придобива все по-метафизичен характер, подсилен от „Клетъчната физиология“ на Верворн, който разглежда всеки физиологичен процес, протичащ в тялото, като проста сума от физиологичните прояви на отделните клетки. В края на тази линия на развитие на клетъчната теория се появява механистичната теория за „клетъчното състояние“, включително Хекел като защитник. Според тази теория тялото се сравнява с държавата, а клетките му с гражданите. Подобна теория противоречи на принципа за целостта на организма.

Механистичното направление в развитието на клетъчната теория беше подложено на остра критика. През 1860 г. И. М. Сеченов критикува идеята на Вирхов за клетката. По-късно клетъчната теория е критикувана от други автори. Най-сериозните и фундаментални възражения са направени от Hertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907), Dobell (1911). Чешкият хистолог Студничка (1929, 1934) прави широка критика на клетъчната теория.

Съвременна клетъчна теория

Съвременната клетъчна теория изхожда от факта, че клетъчната структура е най-важната форма на съществуване на живота, присъща както на растенията, така и на животните. Подобряването на клетъчната структура е основната посока на еволюционното развитие както на растенията, така и на животните, а клетъчната структура е твърдо запазена в повечето съвременни организми.

В същото време догматичните и методологически неправилни разпоредби на клетъчната теория трябва да бъдат преоценени:

Клетъчната структура е основната, но не и единствената форма на съществуване на живота. Вирусите могат да се считат за неклетъчни форми на живот. Вярно е, че те показват признаци на живот (метаболизъм, способност за възпроизвеждане и т.н.) само вътре в клетките, извън клетките вирусът е сложно химическо вещество. Според повечето учени по своя произход вирусите са свързани с клетката, те са част от нейния генетичен материал, „диви“ гени.
Оказа се, че има два вида клетки - прокариотни (клетки на бактерии и архебактерии), които нямат ядро, ограничено от мембрани, и еукариотни (клетки на растения, животни, гъби и протисти), които имат ядро, заобиколено от двойна мембрана с ядрени пори. Има много други разлики между прокариотните и еукариотните клетки. Повечето прокариоти нямат вътрешни мембранни органели, а повечето еукариоти имат митохондрии и хлоропласти. Според теорията за симбиогенезата тези полуавтономни органели са потомци на бактериални клетки. По този начин еукариотната клетка е система от по-високо ниво на организация, тя не може да се счита за напълно хомоложна на бактериална клетка (бактериалната клетка е хомоложна на една митохондрия на човешка клетка). По този начин хомологията на всички клетки се свежда до наличието на затворена външна мембрана, изградена от двоен слой фосфолипиди (при архебактериите има различен химичен състав, отколкото при други групи организми), рибозоми и хромозоми - наследствен материал в формата на ДНК молекули, образуващи комплекс с протеини. Това, разбира се, не отменя общия произход на всички клетки, което се потвърждава от еднаквостта на техния химичен състав.
Клетъчната теория разглежда организма като сбор от клетки, а жизнените прояви на организма се разтварят в сбора от жизнените прояви на съставните му клетки. Това игнорира целостта на организма; законите на цялото бяха заменени от сбора на частите.
Считайки клетката за универсален структурен елемент, клетъчната теория разглежда тъканните клетки и гамети, протисти и бластомери като напълно хомоложни структури. Приложимостта на концепцията за клетка към протистите е спорен въпрос в клетъчната теория в смисъл, че много сложни многоядрени протистни клетки могат да се разглеждат като надклетъчни структури. В тъканните клетки, зародишните клетки и протистите се проявява обща клетъчна организация, изразяваща се в морфологичното отделяне на кариоплазмата под формата на ядро, но тези структури не могат да се считат за качествено еквивалентни, като се вземат всичките им специфични характеристики извън концепцията за „клетка“. По-специално, гаметите на животни или растения не са просто клетки на многоклетъчен организъм, а специално хаплоидно поколение от техния жизнен цикъл, притежаващо генетични, морфологични и понякога характеристики на околната среда и подложено на независимо действие на естествения подбор. В същото време почти всички еукариотни клетки несъмнено имат общ произход и набор от хомоложни структури - цитоскелетни елементи, рибозоми от еукариотен тип и др.
Догматичната клетъчна теория игнорира спецификата на неклетъчните структури в тялото или дори ги признава, както прави Вирхов, като неживи. Всъщност в тялото, освен клетките, има многоядрени надклетъчни структури (синцитии, симпласти) и безядрено междуклетъчно вещество, което има способността да метаболизира и следователно е живо. Да се установи спецификата на техните жизнени прояви и значението им за организма е задача на съвременната цитология. В същото време както многоядрените структури, така и извънклетъчното вещество се появяват само от клетките. Синцитиите и симпластите на многоклетъчните организми са продукт на сливането на изходните клетки, а извънклетъчното вещество е продукт на тяхната секреция, т.е. образува се в резултат на клетъчния метаболизъм.
Проблемът за частта и цялото е решен метафизически от ортодоксалната клетъчна теория: цялото внимание е прехвърлено към частите на организма - клетки или „елементарни организми“.

Руският физиолог Иван Павлов сравни науката със строителна площадка, където знанието, като тухли, създава основата на системата. По същия начин клетъчната теория с нейните основатели - Шлейден и Шван - се споделя от много естествоизпитатели и учени, техни последователи. Един от създателите на теорията за клетъчната структура на организмите Р. Вирхов веднъж каза: „Шван стоеше на раменете на Шлейден.“ Това е съвместната работа на тези двама учени, която ще бъде обсъдена в статията. За клетъчната теория на Шлейден и Шван.

Матиас Якоб Шлайден

На двадесет и шест години младият адвокат Матиас Шлейден (1804-1881) решава да промени живота си, което никак не се харесва на семейството му. След като се отказа от юридическата си практика, той се прехвърли в медицинския факултет на университета в Хайделберг. А на 35-годишна възраст става професор в катедрата по ботаника и физиология на растенията в университета в Йена. Шлейден вижда задачата си в разгадаването на механизма на клетъчното възпроизвеждане. В своите произведения той правилно подчертава първичността на ядрото в процесите на възпроизводство, но не вижда никакви прилики в структурата на растителните и животинските клетки.

В статията „По въпроса за растенията“ (1844) той доказва общността в структурата на всички, независимо от тяхното местоположение. Рецензия на неговата статия е написана от немския физиолог Йохан Мюлер, чийто асистент по това време е Теодор Шван.

Неуспешен свещеник

Теодор Шван (1810-1882) учи във Философския факултет на университета в Бон, тъй като смята това направление за най-близко до мечтата си да стане свещеник. Въпреки това интересът към природните науки беше толкова силен, че Теодор завършва университета вече в Медицинския факултет. гореспоменатия И. Мюлер, за пет години той направи толкова много открития, че биха били достатъчни за няколко учени. Това включва откриването на пепсин и обвивки на нервните влакна в стомашния сок. Именно той доказа прякото участие на дрожди в процеса на ферментация.

Придружители

Научната общност на Германия по това време не е много голяма. Следователно срещата на немските учени Шлейден и Шван е предизвестена. Това се случи в кафене по време на една от обедните почивки през 1838 г. Бъдещите колеги обсъдиха работата си. Матиас Шлайден и Теодор Шван споделиха своето откритие за разпознаване на клетките по техните ядра. Повтаряйки експериментите на Шлейден, Шван изучава клетки от животински произход. Общуват много и стават приятели. И година по-късно се появява съвместната работа „Микроскопски изследвания на сходството в структурата и развитието на елементарни единици от животински и растителен произход“, която прави Шлейден и Шван основатели на учението за клетката, нейната структура и жизнена активност.

Теория за клетъчния строеж

Основният постулат, отразен в работата на Шван и Шлейден, е, че животът се намира в клетките на всички живи организми. Окончателно я изяснява работата на друг германец - патолога Рудолф Вирхов - през 1858 г. Именно той допълва работата на Шлейден и Шван с нов постулат. „Всяка клетка е клетка“, сложи край на въпросите за спонтанното зараждане на живот. мнозина го смятат за съавтор, а някои източници използват израза „клетъчна теория на Шван, Шлейден и Вирхов“.

Съвременно учение за клетката

Сто и осемдесет години, изминали от този момент, добавиха експериментални и теоретични знания за живите същества, но основата остава клетъчната теория на Шлейден и Шван, чиито основни постулати са следните:

Точка на бифуркация

Теорията на немските учени Матиас Шлейден и Теодор Шван се превръща в повратна точка в развитието на науката. Мощен тласък в развитието получиха всички клонове на знанието - хистология, цитология, молекулярна биология, патологична анатомия, физиология, биохимия, ембриология, еволюционни изследвания и много други. Теорията, която предостави ново разбиране за взаимодействията в една жива система, отвори нови хоризонти за учените, които веднага се възползваха от тях. Руският И. Чистяков (1874) и полско-немският биолог Е. Страсбургер (1875) разкриват механизма на митотичното (безполово) клетъчно делене. Следва откриването на хромозомите в ядрото и тяхната роля в наследствеността и изменчивостта на организмите, дешифрирането на процеса на репликация и транслация на ДНК и неговата роля в биосинтезата на протеини, енергийния и пластичен метаболизъм в рибозомите, гаметогенезата и образуването на зигота.

Всички тези открития оформят тухлите в сградата на науката за клетката като структурна единица и основа на целия живот на планетата Земя. Клон на знанието, чиято основа е положена от откритията на приятели и сътрудници, като немските учени Шлейден и Шван. Днес биолозите са въоръжени с електронни микроскопи с разделителна способност десетки и стотици пъти и сложни инструменти, методи за радиационно маркиране и изотопно облъчване, технологии за генно моделиране и изкуствена ембриология, но клетката все още остава най-мистериозната структура на живота. Все повече и повече нови открития за нейното устройство и жизнена дейност доближават научния свят до покрива на тази сграда, но никой не може да предвиди дали и кога нейното изграждане ще приключи. Междувременно сградата не е завършена и всички чакаме нови открития.

М. Малпиги и Н. Грю формулират първия теория на клетките от пяна:Точно както пяната се състои от мехурчета, тъканта се състои от клетки от мехурчета. Клетката се разглеждаше като елемент, като компонент на тъканта. Клетките са отделени една от друга чрез общи прегради и следователно не могат да бъдат мислени извън тъканта, извън тялото.

Академикът на Руската академия на науките Каспар Фридрих Волф (1759), изучавайки растежа на растенията, установява, че клетката е единица на растеж, тоест растежът на организмите се свежда до образуването на нови клетки. K. F. Wolf е убеден в невъзможността за съществуване на клетки извън тъканта, но в зрели плодове той наблюдава отделни клетки, които нямат обща преграда. Възгледната система на K. F. Wolf може да се счита за първата хармонична клетъчна теория, но тази теория не е универсална. K. F. Wolf не разглежда клетъчната теория във връзка с животинските клетки: „Този въпрос се подминава с мълчание, защото не представлява никакви затруднения.“ В същото време K. F. Wolf смята, че проблемът за образуването на клетъчна тъкан при животните е „колкото важен, толкова и неясен“.

Немският натуралист Лоренц Окен (1809), въз основа на натурфилософски разсъждения, стига до извода, че клетките на едноклетъчните и многоклетъчните организми са хомоложни:„Първичният мехур от слуз във философски смисъл може да се нарече ресничести... Растенията и животните могат да бъдат само метаморфози на ресничести... Организмът е синтез на ресничести.”

В началото на 19 век немските ботаници Г. Линк, К. Рудолфи, Л. Тревиранус, И. Молденхауер доказват, че всяка растителна клетка е независима структура („кутия“), покрита с непрекъсната мембрана. Германският ботаник Франц Майен (1830) предсказва съществуването на клетъчни мембрани: „клетката е пространство, ограничено от напълно затворена мембрана“.

Клетки на многоклетъчни животни преди началото на 19 век. практически не се изучава. Известни са само изолирани наблюдения на епидермални клетки и еритроцити на кожата на змиорка (Феликс Фонтана, 1781-1787). Едва в началото на 19 век, във връзка с развитието на микроскопската технология и химията, става възможна възможността за различни методи за приготвяне на микроскопски препарати: фиксация, мацерация, диференциално оцветяване. Започва интензивно изследване на животински клетки.

До началото на 19в. смяташе се, че съставът на тъканите включва не само клетки, но и неклетъчни структури - влакна и съдове - чийто произход не е свързан с активността на клетките. Въз основа на подобни възгледи е създадена теория за съдово-фиброзната структура на организмите, която е разработена от швейцарския физиолог Албрехт фон Халер през 1757-1766 г. и допълнен от немския ботаник Франц Майен през 1830 г.

През 1830г. Чешкият хистолог Ян Пуркине, немският физиолог Йоханес Мюлер и други изследователи показаха това клетъчната организация е универсална за животинските тъкани, а немският физиолог Теодор Шван доказа хомология на растителни и животински клетки. В своите трудове Т. Шван широко използва термина цитос (от гръцки „кухина“) и неговите производни.

Изучавайки структурата на хрущяла и хордата, Т. Шван показа, че колагеновите влакна произлизат от клетки.

Независимо един от друг, същността на клетъчната теория е очертана в техните трудове от М. Шлейден „Данни за развитието на растенията“ (1838 г.) и Т. Шван „Микроскопични изследвания върху съответствието в структурата и растежа на животните и растенията ” (1839):

1. Клетката е основната структурна единица на всички растителни и животински организми.

2. Процесът на клетъчно образуване определя растежа (развитието и диференциацията) на растителните и животинските тъкани.

3. Клетката в определени граници е индивид, вид независимо цяло, а организмът е своеобразен сбор от тях.

4. Нови клетки възникват от цитобластома.

Първите две заключения остават актуални и днес.

Проблемът с появата на нови клетки беше решен две десетилетия по-късно благодарение на натрупания теоретичен и фактически материал.

През 18 век L. Spallanzani е първият, който наблюдава разделянето на едноклетъчни организми (ресничести).

Проблемът за образуването на нови клетки обаче е формулиран за първи път от Каспар Фридрих Волф (дисертацията му се нарича „Теорията на генерирането“ - Theoria generationis, 1759 г.). Според K. F. Wolf растителните клетки се образуват от желатинова хомогенна маса по време на органогенезата.

Клетъчното делене (фрагментиране на жабешки яйца) е наблюдавано за първи път от френски учени Прево и Дюма (1824 г.). Този процес е описан по-подробно от италианския ембриолог М. Рускони (1826 г.). Процесът на ядрено делене по време на смачкване на яйца в морски таралежи е описан от К. Баер (1845). Първото описание на клетъчното делене на водораслите е направено от B. Dumortier (1832).

Въпреки това, T. Schwann и M. Schleiden вярват, че клетките се образуват по време на цитогенезата от гранули - цитобласти, които могат да възникнат в самите клетки (M. Schleiden) и извън клетките (T. Schwann).

Руският ботаник Павел Федорович Горянинов („Система на природата“, 1837 г.) експериментално установява, че цитогенезата е била възможна само в еволюционното минало, а в момента клетките възникват или чрез делене, или чрез пъпкуване, или чрез сливане.

Окончателният отговор на въпроса за появата на нови клетки е даден от Рудолф Вирхов (ученик на И. Мюлер). В работата си „Клетъчна патология...“ (1858 г.) той очертава основните положения на собствената си клетъчна теория:

1. Клетката е последният морфологичен елемент, способен да живее.

2. Всяка клетка произлиза само от клетка: Omnis cellula ex cellule - всяка клетка от клетка.

3. Организмът е федерация от клетъчни състояния.

R. Virchow показа връзката на патологичните процеси с морфологичните структури, с определени промени в структурата на клетките - заболяването на целия организъм се определя от заболяването на клетката; и предполага, че няма живот извън клетките.

Р. Вирхов също разглежда тялото като сбор от съставните му клетки, което е критикувано от И. М. Сеченов, С. П. Боткин и И. П. Павлов. Те показаха, че многоклетъчният организъм е едно цяло и дейността на организма, както и интеграцията на неговите части, се осъществяват предимно от централната нервна система.

Клетъчната теория на Шван-Шлейден-Вирхов непрекъснато се развива.

Макс Шулце (1861) дава морфологична дефиниция на клетка: Клетката е бучка протоплазма, съдържаща ядро.С това определение той се опита да реши проблема с неклетъчните структури, например набраздени мускулни влакна, които се образуват от сливането на мононуклеарни миобласти (ембрионални мускулни клетки): в този случай отделните мембрани (мембрани) се губят, но всяко ядро запазва околната саркоплазма (ендоплазма с органели). Така М. Шулце подчертава запазването на индивидуалността на клетките дори при сливането им.

Германският еволюционен зоолог Ернст Хекел създава теорията за произхода на многоклетъчните организми чрез диференциация на клетки от колонии от едноклетъчни организми (теория на гастрията).В този случай е възможно сливането на отделни клетки с образуването на синцитий („соклетий“). Така Е. Хекел полага основите на еволюционната цитология.

Развитието на науката потвърди позицията на теорията на Р. Вирхов „всяка клетка е клетка“: нови еукариотни клетки могат да се образуват само чрез митоза или мейоза. Индивидуалните фази на митозата са наблюдавани от немския ботаник В. Хофмайстер (1849; клетки от тичинковата нишка на Tradescantia), руските ботаници Е. Русов (1872; майчини клетки от спори на папрати, хвощ, лилии) и И.Д. Чистяков (1874; спори от хвощ и мъх), немски зоолог А. Шнайдер (1873; натрошени яйца от плоски червеи), полски ботаник Е. Страсбургер (1875; спирогира, мъх, лук). За да обозначи процесите на движение на съставните части на ядрото, немският хистолог W. Schleichner предлага термина кариокинеза (1879), а немският хистолог W. Flemming въвежда термина митоза (1878). През 1880г. Общата морфология на хромозомите е описана в трудовете на Hoffmeister, но едва през 1888 г. немският хистолог W. Waldeyer въвежда термина хромозома. Водещата роля на хромозомите в съхранението, възпроизвеждането и предаването на наследствена информация е доказана едва през ХХ век.

Отделните фази на мейозата при животните са описани от V. Flemming (1882), а при растенията от E. Strasburger (1888), а след това от руския учен V.I. Беляев. В същото време (1887 г.) А. Вайсман теоретично обосновава необходимостта от мейоза като механизъм за поддържане на постоянен брой хромозоми. Първото подробно описание на мейозата в заешки ооцити е дадено от Winyworth (1900).

В края на 19в. най-накрая се формират идеи за клетъчното ниво на организация на живота. Понятието „клетка” се отделя от понятието тъкан, орган, организъм. Възниква специален клон на биологията – клетъчна биология (Жан Батист Карноа, 1884 г.).

Ханс Дрийш (1891) заключава, че един организъм не е равен на сбора от клетките му. Клетката не е елементарен организъм, а елементарна биологична система. Тази идея за клетката направи възможно изучаването на определена обобщена клетка, абстрахирайки се от свойствата на клетките като тъканни елементи. Цитологията най-накрая се оформя като самостоятелна наука.

Съвременният етап в развитието на цитологията започва в средата на 20 век във връзка с развитието на електронната микроскопия, както и на биохимичните, биофизичните методи на изследване и развитието на общобиологичните науки (синтетична теория за еволюцията, молекулярна генетика, популация). биология, биологична статистика и др.), което направи възможно потвърждаването на изясняването и допълването на клетъчната теория:

Всички живи организми са съставени от клетки (с изключение на вирусите);

Клетките на едноклетъчните и многоклетъчните организми са сходни (хомоложни) по структура, химичен състав, принципи на метаболизма и основни прояви на жизнената дейност;

Това е клетката, която притежава целия набор от характеристики, които характеризират живите същества;

Всички живи организми се развиват от една или група клетки;

Всяка клетка се образува в резултат на деленето на първоначалната (майчината) клетка;

В сложните многоклетъчни организми клетките се диференцират, за да се специализират в изпълнението на специфична функция;

Клетките са обединени в тъкани и органи, функционално свързани системи и са под контрола на междуклетъчни, хуморални и неврални форми на регулация.

Основни положения на съвременната клетъчна теория:

1. Клетката е елементарна единица живи същества, способна на самообновяване, саморегулация и самовъзпроизвеждане; е единица на структурата, функционирането и развитието на всички живи организми.

2. Клетките на всички живи организми са сходни по устройство, химичен състав и основни прояви на жизнената дейност.

3. Клетките се образуват чрез делене на оригиналната (майчината) клетка.

4. В многоклетъчния организъм клетките се специализират във функции и образуват тъкани, от които са изградени органи и системи от органи, свързани помежду си чрез междуклетъчни, хуморални и неврални форми на регулация.

Така създаването на клетъчната теория се превърна в най-важното събитие в естествознанието, едно от решаващите доказателства за единството на живата природа. Клетъчната теория оказа значително влияние върху развитието на биологията и послужи като основа за по-нататъшното развитие на много биологични дисциплини - ембриология, хистология, физиология и др. сравнителна анатомия и физиология и ембриология. Завесата на мистерията, която покриваше процеса на възникване и растеж и структурата на организмите, беше разкъсана. Яви се непонятно чудо под формата на процес, протичащ по еднакъв за всички многоклетъчни организми закон” Ф. Енгелс.

Клетъчна структура.

Ако клетките на бактериите и другите прокариоти имат сравнително проста структура и носят редица примитивни характеристики, наследени от първите живи организми на Земята, то еукариотните клетки - от протозои (протисти) до клетки на висши растения и бозайници - се отличават с сложност и разнообразие на структурата им.

Клетките на тъканите на растенията, гъбите и животните, в зависимост от функциите, които изпълняват, имат не само различни размери, но и различни форми. Диаметърът на повечето еукариотни клетки е 10-100 микрона, най-малките клетки са с размер около 4 микрона, някои са 1-10 mm (клетки от пулпа на диня), а най-големите (яйцеклетки на щрауси, пингвини, гъски) са 10-20 mm. cm, понякога повече ( процесите на нервните клетки могат да достигнат 1 метър). Клетките могат да бъдат разграничени по форма: кръгли, многоъгълни, пръчковидни, звездовидни (нервни), дисковидни (еритроцити), цилиндрични, кубични и др.

Въпреки разнообразието от форми, всички клетки имат общ структурен принцип (фиг....). Всяка клетка се състои от три части: повърхностен апарат (плазмалема), цитоплазма и ядрен апарат (ядро).

Повърхностен апаратобразувани от цитоплазмената мембрана, надмембранни и подмембранни комплекси. Повърхностният апарат ограничава вътрешното съдържание на клетките и го предпазва от влиянието на околната среда и осъществява обмена на вещества между клетката и външната среда. Надмембранният комплекс на гъбичните растения и много протисти е представен от плътна клетъчна стена. Животинските клетки са ограничени само от цитоплазмената мембрана. Подмембранният комплекс лежи под цитоплазмената мембрана и се образува от протеинови нишки и микротубули.

Цитоплазма – това е частта от клетката, разположена между плазмената мембрана и ядрото.Цитоплазмата съдържа основното (полутечно вещество) или хиалоплазмата и всички вътреклетъчни структури, потопени в нея: цитоскелет, органели и включвания. Хиалоплазма – вътрешна среда на клетката; се състои от вода, органични и неорганични вещества. Цитоскелет– система от микротубули и микрофиламенти (микронишки); изпълнява поддържаща функция и осигурява вътреклетъчни движения.

Органоиди– постоянни вътреклетъчни структури на цитоплазмата, изпълняващи определени функции и осигуряващи жизнените процеси на клетката (хранене, синтез на вещества, транспорт на вещества вътре и извън клетката и др.). Мембранаорганелите се делят на едномембранни (ендоплазмен ретикулум, комплекс на Голджи, лизозоми, вакуоли) и двойномембранни (митохондрии, пластиди) и немембранни(рибозоми, клетъчен център, реснички, флагели).

Включвания– непостоянни формирования.Те се появяват в процеса на живот, изчезват и се образуват отново. Те са основно вещества за съхранение на клетката или крайни продукти на метаболизма под формата на капки (мазнини), гранули (нишесте, гликоген) или кристали (сол).

Ориз. Комбинирана схема на структурата на еукариотна клетка. (A - животински произход, B - растителен произход):

1-ядро с хроматин, 2-плазмена мембрана, 3-клетъчна мембрана, 4-плазмодесмати, 5-гранулиран ендоплазмен ретикулум, 6-агрануларен ендоплазмен ретикулум, 7-образуващи пиноцитозни вакуоли, 8-комплекс на Голджи, 9-лизозома, 10-мастни включвания, 11-центриол и микротубули, 12-митохондрии, 13-полирибозоми, 14-вакуоли, 15-хлоропласти.

Ядро – най-важният структурен компонент на клетките, съдържащи ДНК. Ядрото осигурява съхранение, внедряване и предаване на наследствена информация на дъщерните клетки.

Цитоплазмата и ядрото се образуват заедно живото съдържание на клетката протопласт.

Устройство на еукариотна клетка

Структура	Характеристики на организацията	Функции
Повърхностен апарат: Цитоплазмена мембрана Надмембранен комплекс Подмембранен комплекс	Най-тънкият филм, образуван от липиден бислой и протеини, потопени в него	Селективна регулация на метаболизма между клетката и външната среда. Осигуряване на контакт между съседни клетки.
Многослойно образуване на полизахариди	Защита на клетката и външна рамка
Микротубули и микрофиламенти, образувани от протеинови субединици	Връзка между мембрана, цитоскелет и хиалоплазма
Цитоплазма: Хиалоплазма Митохондрии Пластиди Ендоплазмен ретикулум (ER, ER) Комплекс Голджи (GC) Лизозоми Вакуоли Рибозоми	Колоиден разтвор на протеини, въглехидрати и други вещества	Вътрешната среда на клетката, връзката между всички клетъчни структури, синтеза на много вещества.
Двойна мембранна структура; вътрешната мембрана образува кристи. Съдържа кръгова ДНК молекула, рибозоми и много ензими.	Синтез на АТФ
Двойна мембранна структура. Вътрешната мембрана образува тилакоиди, които в хлоропластите съдържат хлорофил. Те съдържат кръгова ДНК, рибозоми и много ензими. Характерен само за растителни клетки, автотрофни и хетеротрофни протисти.	Фотосинтеза, съхранение на хранителни вещества.
Система от сплескани мембранни торбички - резервоари, кухини, тръби	Рибозомите са разположени на грубия ER. В неговите резервоари се изолират и узряват синтезираните протеини. Транспорт на синтезирани протеини. Плавен ER: синтез на въглехидрати, липиди, стероиди. Разграждане на вредни вещества.
Система от плоски, едномембранни резервоари, разширени в краищата и мехурчета, които могат да се отделят или прикрепят към резервоарите.	Натрупване, трансформация на протеини и липиди, синтез на полизахариди. Образуване на секреторни везикули, освобождаване на вещества извън клетката. Образуване на лизозоми.
Едномембранни везикули, съдържащи хидролитични ензими	Вътреклетъчно храносмилане, разграждане на увредени органели, мъртви клетки, органи.
Едномембранни резервоари, пълни с вода с разтворени в нея вещества.	Съхранение на вода и други неорганични и органични вещества, осморегулация.
Две субединици (голяма и малка), състоящи се от рРНК и протеини	Сглобяване на протеинови молекули
Клетъчен център (центриоли) Микротубули, микрофиламенти Включения	Система от микротубули, изградена от протеинови субединици	Организиращи центрове на микротубулите (участват във формирането на цитоскелета и вретеното на клетъчното делене, ресничките и флагелите)
Тръби и нишки, образувани от протеинови субединици	Образуване на цитоскелета, центриоли, флагели, реснички и др. Съкратителни движения, вътреклетъчен транспорт
Мастни капки, гранули (нишесте, гликоген, протеин), кристали (калциев оксалат)	Вещества за съхранение на клетката, крайни метаболитни продукти
Ядрена апаратура (ядро)	Има двойна мембранна мембрана, хроматин, ядрен матрикс, ядро, съдържа ДНК	Съхраняването и предаването на наследствена информация към дъщерните клетки непроменено. Внедряване на наследствена информация

Държавно бюджетно професионално учебно заведение

"Кургански основен медицински колеж"

Изпълнено:

Студентска група 191

Специалност "Акушерство"

Махова М.С.

Проверено:

Сарсенова А.Б.
учител по биология

«____»_____________

Клас:_____

Курган, 2016 г

Клетъчната теория е едно от общоприетите биологични обобщения, което утвърждава единството на принципа на структурата и развитието на света на растенията, животните и другите живи организми с клетъчната структура, при което клетката се разглежда като отделен структурен елемент на живи организми.

Главна информация

Клетъчната теория е фундаментална теория за биологията, формулирана в средата на 19 век, която дава основата за разбиране на законите на живия свят и за развитието на еволюционното учение. Матиас Шлейдени Теодор Шван формулира клетъчната теория въз основа на много изследвания за клетката (1838 г.). Рудолф Вирхов по-късно (1855) го допълва с най-важната позиция (всяка клетка произлиза от друга клетка).

Шлейден и Шван, обобщавайки съществуващите знания за клетката, доказват, че клетката е основната единица на всеки организъм. Животинските, растителните и бактериалните клетки имат подобна структура. По-късно тези заключения станаха основа за доказване на единството на организмите. Т. Шван и М. Шлейден въведоха в науката основната концепция за клетката: извън клетките няма живот.

Клетъчната теория е допълвана и редактирана няколко пъти.

Разпоредби на клетъчната теория на Шлейден-Шван

Създателите на теорията формулираха основните си положения, както следва:

v Всички животни и растения са изградени от клетки.

v Растенията и животните растат и се развиват чрез появата на нови клетки.

v Клетката е най-малката единица живи същества, а целият организъм е сбор от клетки.

Основни положения на съвременната клетъчна теория.

ü Клетката е елементарна функционална структурна единица на всички живи същества. Многоклетъчният организъм е сложна система от много клетки, обединени и интегрирани в системи от тъкани и органи, свързани помежду си (с изключение на вирусите, които нямат клетъчна структура).

ü Клетката е единна система, включваща много естествено свързани помежду си елементи, представляващи цялостно образувание, състоящо се от конюгирани функционални единици - органели.

ü Клетките на всички организми са хомоложни.

ü Клетката възниква само чрез делене на майчината клетка.

Развитие на клетъчната теория през втората половина на 19 век.
От 1840-те години на 19-ти век изследването на клетката се превърна в центъра на вниманието на цялата биология и бързо се развива, превръщайки се в независим клон на науката - цитология.

За по-нататъшното развитие на клетъчната теория е от съществено значение нейното разширяване до протисти (протозои) (ресничеста чехълка), които са признати за свободно живеещи клетки (Siebold, 1848).

По това време идеята за състава на клетката се променя. Изяснява се второстепенното значение на клетъчната мембрана, която преди това е била призната за най-съществената част от клетката, и се извежда на преден план значението на протоплазмата (цитоплазмата) и клетъчното ядро (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig , Хъксли), което е отразено в определението за клетка, дадено от М. Шулце през 1861 г.

През 1861 г. Брюко излага теория за сложната структура на клетката, която той определя като „елементарен организъм“, и допълнително изяснява теорията за образуването на клетки от безструктурно вещество (цитобластема), разработена от Шлейден и Шван. Открито е, че методът за образуване на нови клетки е клетъчното делене, което е изследвано за първи път от Mohl върху нишковидни водорасли. Проучванията на Negeli и N.I. Zhele изиграха важна роля в опровергаването на теорията за цитобластема с помощта на ботанически материал.

Делението на тъканните клетки при животните е открито през 1841 г. от Ремак. Оказа се, че фрагментацията на бластомерите е серия от последователни деления (Bishtuf, N.A. Kölliker). Идеята за универсалното разпространение на клетъчното делене като начин за образуване на нови клетки е залегнала под формата на афоризъм на Р. Вирхов.
В развитието на клетъчната теория през 19 век възникват остри противоречия, отразяващи двойствения характер на клетъчната теория, която се развива в рамките на механистичния възглед за природата. Още при Шван има опит да се разглежда организма като сбор от клетки. Тази тенденция получава специално развитие в "Клетъчна патология" на Вирхов (1858).

Трудовете на Вирхов имаха противоречиво въздействие върху развитието на клетъчната наука:

· Клетъчната теория беше разширена от него в областта на патологията, което допринесе за признаването на универсалността на клетъчното учение. Работите на Вирхов консолидираха отхвърлянето на теорията за цитобластемата на Шлейден и Шван и насочиха вниманието към протоплазмата и ядрото, признати за най-важните части на клетката.

· Вирхов насочва развитието на клетъчната теория по пътя на чисто механистична интерпретация на организма.

· Вирхов издига клетките до нивото на самостоятелно същество, в резултат на което организмът се разглежда не като цяло, а просто като сбор от клетки.

Клетъчната теория на 20 век

От втората половина на 19-ти век клетъчната теория придобива все по-метафизичен характер, подсилен от „Клетъчната физиология“ на Верворн, който разглежда всеки физиологичен процес, протичащ в тялото, като проста сума от физиологичните прояви на отделните клетки. В края на тази линия на развитие на клетъчната теория се появява механистичната теория за „клетъчното състояние“, включително Хекел като защитник. Според тази теория тялото се сравнява с държавата, а клетките му с гражданите. Подобна теория противоречи на принципа за целостта на организма.

$моб_инфо$