Клеточная теория Шванна – Вирхова
КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ.
1. Основные даты развития клеточной теории.
2. Клеточная теория Шванна – Вирхова.
3. Основные постулаты современной клеточной теории.
Основные даты развития клеточной теории.
Развитие микроскопии привело к пониманию того, что клетка из себя представляет. Клеткам стали приписывать значение простейших органических структурных элементов. Искали элементарную биологическую единицу.
Впервые Лоренц Окен таковыми стал считать клетки. Он в 1809 г. создал умозрительную теорию строения и развития организмов, в которой элементами являлись «инфузории» – клетки. Считал, что сложные организмы – это сумма элементарных организмов, которые, войдя в его состав, живут общей жизнью целого, но в то же время продолжают оставаться независимыми. Эти элементарные организмы – пузырьки с плотной оболочкой и жидким содержимым; «в философском смысле они могут быть названы инфузориями». Л. Окен сформулировал принцип сведения строения сложных организмов к элементарным единицам, во всей этой концепции выражена эволюционная идея, хотя он развития во времени не признавал.
В 1834–1847 гг. профессор Медико-хирургической академии в Петербурге П.Ф. Горянинов сформулировал принцип, согласно которому клетка является универсальной моделью организации живых существ. Горянинов развивал представление о возникновении живых существ из неорганического мира, делил мир живых существ на два царства: царство бесформенное, или молекулярное, и органическое, или клеточное. Он писал, что «…органический мир есть прежде всего клеточное царство…». Считал, что зерна слизи, скученные вокруг первичного маленького пузырька, образуют ядро, или цитобласт, которое способно развиваться в клетку. Так возникают наиболее просто организованные тела. П.Ф. Горянинов связал проблему возникновения жизни с происхождением клетки.
|
|
|
В 20-х г. XIX в. наиболее значительные работы в области изучения растительных и животных тканей принадлежат французским ученым Анри Дютроше (1824 г.), Франсуа Распайлю (1827 г.), Пьеру Тюрпену (1829 г.). Они доказывали, что клетки (мешочки, пузырьки) являются элементарными структурами всех растительных и животных тканей. Эти исследования подготавливали почву для клеточной теории.
Большую трудность для формирования клеточной теории представляла неизученность микроскопической анатомии животных. Гистология животных уже существовала. Она была разработана Яном Пуркиня и его учениками. Он первым применил окраску, ввел просветляющие среды для препаратов. Его ученик Ошатц сконструировал первый микротом. В 1837г. Пуркиня в докладе обществу естествоиспытателей в Праге высказал теорию «ядросодержащих зернышек» (клеток). Он говорил об аналогии «клеток» растений и «зернышек» животных. Выдвинул положение построения тела животных из клеток.
|
|
|
Иоганнес Мюллер на основании изучения ткани хорды высказал представление о соответствии в клеточном строении растений и животных (1838 г.).
Матиас Шлейден изучал возникновение клеток в процессе роста различных частей растений. Он писал «…как для физиологии растений, так и для общей физиологии жизнедеятельность отдельных клеток является главнейшей и совершенно неизбежной основой, и поэтому, прежде всего, встает вопрос, как же собственно возникает этот маленький своеобразный организм клетка». Его теория клеткообразования была им позднее названа теорией цитогенезиса (1838 г.); существенным является то обстоятельство, что она впервые связала вопрос возникновения клетки с ее содержимым и (в первую очередь) с ядром.
Возникновение клеток по Шлейдену представлено на рис. 1.5.
Рис 1.5. Схема процесса возникновения клеток по представлению М. Шлейдена (1838 г.)
Тело клетки Шлейден обозначил термином цитобластема (этот термин принадлежит Шванну, цитос – клетка, бластео – образовывать).
|
|
|
Таким образом, по его теории новая клетка может образовываться в старых, центр ее возникновения – ядро. Теория цитогенеза, а именно общность происхождения клеток, явилась фундаментом для клеточной теории Шванна.
Клеточная теория Шванна – Вирхова.
В 1839 г. Теодор Шванн, исходя из генетического принципа, обосновал клеточную теорию всех организмов. Постулаты его теории:
• все ткани состоят из клеток;
• общий принцип развития этих структур;
• самостоятельная жизнедеятельность каждой отдельной клетки.
Вальдейер (1909 г.) считал, что «заслуга Шванна заключается не в том, что он открыл клетки как таковые, а в том, что он научил исследователей понимать их значение».
В клеточной теории Шванна впервые была дана обоснованная обобщающая и ведущая идея трактовки строения организма. Она стала общепризнанной и вызвала большой интерес к детальному изучению строения организмов. Карл Рейхерт писал, что «…интерес к ней стал всеобщим и разносторонним после того, как открытие клетки дало основание к планомерному развитию микроскопической анатомии…».
Однако эндогенная теория возникновения клеток сыграла отрицательную роль в развитии эмбриологии. Ряд исследователей стали допускать возникновение целых органов прямо из бесструктурной массы. Большая заслуга в выяснении клеточной природы ряда тканей и в доказательстве процесса деления как единственного пути размножения клетки принадлежит Роберту Ремаку.
|
|
|
Окончательный удар теории цитогенеза был нанесен Рудольфом Вирховым. В 1859г. Р. Вирхов, основываясь на исследованиях Ремака, пересмотрел и развил клеточную теорию, заменив представление о цитогенезе законом: «всякая клетка от клетки».
В последней трети XIX в. был сделан ряд крупнейших открытий, обогативших цитологическую науку. В 1871 г. И.Д. Чистяков обнаружил хромосомы, описал способы деления ядра. А дату появления его классического труда о растительной клетке – 1874 г. – следует считать началом развития цитологии в России. 1875 г. – Страсбургер подробно описал деление ядра. 1898 г. – В.И. Беляев описал редукционное деление. 1898 г. – С.Г. Навашин открыл явление двойного оплодотворения у покрытосеменных и т. д.
Основные постулаты современной клеточной теории.
Основные положения клеточной теории Шванна – Вирхова сохранили свое значение и на сегодняшний день.
Основные постулаты современной клеточной теории следующие:
1.Клетка – элементарная единица живого: вне клетки нет жизни.
Живому свойствен ряд совокупных признаков: способность к воспроизведению (репродукции), использование и трансформация энергии, метаболизм, чувствительность, изменчивость. Такую совокупность признаков можно обнаружить на клеточном уровне.
Из клетки можно выделить отдельные ее компоненты, даже молекулы, многие из них обладают специфическими функциональными особенностями. Вне клетки работают многие ферменты, выделенные рибосомы в присутствии необходимых факторов могут синтезировать белок и т.д. Все эти клеточные компоненты, структуры обладают лишь частью набора свойств живого. Только клетка как таковая является наименьшей единицей, обладающей всеми взятыми свойствами, отвечающими определению «живое».
Клетки имеют различную морфологию, величину. Встречаются два типа организации клеток: прокариотические (доядерные) и эукариотические (собственно ядерные) (рис.1.6, 1.7).
Рис. 1.6. Комбинированная схема прокариотической клетки:
1 – клеточная стенка;
2 – плазматическая мембрана;
3 – ДНК нуклеоида;
4 – полирибосомы цитоплазмы;
5 – мезосома;
6 – ламеллярные структуры;
7 – впячивания плазмалеммы;
8 – скопления хроматофоров;
9 – вакуоли с включениями;
10 – бактериальные жгутики;
11 – пластинчатые тилакоиды
Несмотря на морфологические отличия про- и эукариотические клетки имеют много общего, что позволяет отнести их к одной, клеточной, системе организации живого (одеты плазматической мембраной, обладающей сходной функцией переноса веществ из клетки и внутрь ее; синтез белка происходит на рибосомах; сходны процессы синтеза РНК, репликация ДНК; похожи биоэнергетические процессы).
Рис. 1.7. Комбинированная схема строения эукариотической клетки:
а – клетка животного;
б – растительная клетка;
1 – ядро с хроматином и ядрышками;
2 – цитоплазматическая мембрана;
3 – клеточная стенка;
4 – поры в клеточной стенке, через которые сообщается цитоплазма соседних клеток;
5 – шероховатая эндоплазматическая сеть;
6 – гладкая эндоплазматическая сеть;
7 – пиноцитозная вакуоль;
8 – аппарат Гольджи;
9 – лизосомы;
10 – жировые включения;
11 – клеточный центр;
12 – митохондрия;
13 – рибосомы и полирибосомы;
14 – вакуоль;
15 – хлоропласт
Ю. С. Ченцов считает, что клетка – это ограниченная активной мембраной, упорядоченная структурированная система биополимеров (белков, нуклеиновых кислот) и их макромолекулярных комплексов, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом, т.е. клетка – это самоподдерживающаяся и самовоспроизводящаяся система биополимеров.
2.Клетка – единая система, включающая множество закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определенное целостное образование, состоящее из сопряженных функциональных единиц – органелл или органоидов.
Клетка содержит множество типов внутриклеточных структур, выполняющих разнообразные функции, каждый из которых специализирован на выполнении определенных функций. Каждая из функций обязательна, без выполнения ее клетка не может существовать. Клетку можно «разложить» на ряд компонентов, выполняющих свои функции, но каждая из них представляет собой новую систему или подсистему. Например: ядро – система хранения, воспроизведения и реализации генетической информации и т. д.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1941; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!